Señales y formas de onda de los sensores en el automovil.pdf

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FACULTAD DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

EQUIPOS DE COMPROBACIÓN MECÁNICOS Y ELECTRÓNICOS

TEMA

CONSULTA DE SEÑALES AUTOMOTRICES

NOMBRE

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Índice

1. RESUMEN ... 4

2. Consulta de señales automotrices. ... 4

2.1. Introducción ... 4

3. Metodología ... 4

3.1. Sensores automotrices ... 4

3.1.1. Sensor de presión del colector (MAP). ... 4

3.1.2. Sensor De Flujo De Aire (MAF) ... 6

3.1.3. Sensor De Flujo Volumétrico De Aire Del Múltiple De Admisión.(VAF) ... 7

3.1.4. Sensor de posición del cigüeñal (CKP-CAS) ... 7

3.1.5. Sensor de posición del árbol de levas (CMP). ... 8

3.1.6. Sensor de detonación (KS) ... 9

3.1.7. Sensor De Frenos ABS ... 10

3.1.8. Sensor de temperatura del anticongelante (WTS, ECT O CTS) ... 10

3.1.9. Sensor de temperatura de aire de admisión (IAT) ... 11

3.1.10. Sensor de oxigeno o sonda lamba. (HEGO, EGO o O2) ... 12

3.1.11. Sensor de posición de la mariposa de aceleración. (TPS O TS) ... 12

3.1.12. Sensor de temperatura del combustible. ... 13

3.1.13. Sensor de presión del riel del combustible.(FRP) ... 14

3.1.14. Sensor de velocidad del ventilador. (FSS) ... 14

3.1.15. Sensor de posición del pedal de aceleración.(APP) ... 15

3.1.16. Sensor de velocidad del vehículo (VSS) ... 16

3.1.17. Sensor de presión de sobrealimentación ... 17

3.2. Motocicleta ... 17

3.2.1. Sensor de presión atmosférica. ... 17

3.2.2. Sensor de temperatura de aire y refrigerante ... 18

3.2.3. Sensor de posición y velocidad del motor. ... 18

3.2.4. Sensor de oxigeno ... 19

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3.2.6. Sensor de velocidad ... 20

3.2.7. Sensor de posición del acelerador. ... 21

3.2.8. Sensor de presión del aceite y combustible ... 21

3.3. Actuador automotriz ... 22

3.3.1. Recirculación de gases de escape. (EGR) ... 22

3.3.2. Inyector ... 22

3.3.3. Dispositivos de control del aire de ralentí ... 23

3.3.4. Circuitos primarios de la bobina de encendido ... 23

3.3.5. Válvula de control de emisiones por evaporación ... 24

3.4. Conclusión ... 24

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1. RESUMEN

La presente consulta permite observar y diferenciar cada uno de los tipos de onda que genera los sensores y actuadores en el vehículo.

Ayudando de esta manera a diferenciar cada una de las curvas características de estos sensores ya que cada uno por su función y trabajo que desempeña emite una señal diferente.

2. Consulta de señales automotrices. 2.1.Introducción

Los continuos avances tecnológicos hace que la industria automotriz avance a pasos agigantados acoplando nuevas y extraordinarias tecnologias, de esta manera uno de esos avances es la

implementación de sensores y actuadores para el monitoreo y funcionamiento mas optimo del vehículo, es aquí donde hay la necesidad de conocer los ondas características de cada uno de los sensores y actuadores automotrices.

3. Metodología

3.1.Sensores automotrices

Dispositivo que recibe y reacciona a una señal, tal como una variación de tensión, temperatura o presión, entregando una señal analógica o digital a un procesador de datos para realizar una función específica en el control de un motor.

3.1.1. Sensor de presión del colector (MAP).

Sensor de presión del colector permite medir la presión o la disminución de presión por vacío, este sensor también es conocido como sensor barométrico.

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Existen dos tipos de sensores MAP, en si detectan lo mismo pero lo interpretan de diferente manera hablando de la señal que manda a la computadora, uno manda la señal en CD, y el otro la manda en CA.

FORMA DE ONDA CARACTERISTICA.

ANALOGICA

Fuente: CISE ELECTRONICS (2010) TECNICO MASTER Quito:

Figura 01. Sensor MAP. ANALOGICA.

DIGITAL

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3.1.2. Sensor De Flujo De Aire (MAF)

El sensor de flujo de aire tiene en su interior una resistencia de hilo caliente como elemento sensible que forma parte del transductor, esto nos sirve para medir la cantidad de aire que pasa hacia el cilindro del motor. En ciertos casos encontraremos que tienen 5 o 6 cables, sigue siendo lo mismo, solo que tiene integrado el sensor de temperatura de aire (IAT).

Este es el único sensor que tiene una alimentación de 12v ya que necesita del este voltaje por el hilo caliente.

FORMA DE ONDA CARACTERISTICA

Figura 03. Sensor MAF. ANALOGICA GASOLINA.

Fuente: PICO SCOPE 6 (2012) Software de Osciloscopio para PC :

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3.1.3. Sensor De Flujo Volumétrico De Aire Del Múltiple De Admisión.(VAF)

Sensor de flujo volumétrico de aire del múltiple de admisión proporciona medidas exactas según la carga puso. El ECM usa el calculador de duración de ignición básica el ángulo de antemano.

Figura 05. Sensor VAF.

3.1.4. Sensor de posición del cigüeñal (CKP-CAS)

Sensor de posición del cigüeñal tienen como misión determinar el número de revoluciones y la posición del eje del cigüeñal. Habitualmente están montados cerca del volante de inercia, en una corona dentada.

Existen dos formas constructivas: transmisores inductivos y transmisores Hall.

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INDUCTIVOS

Figura 06. Sensor CKP INDUCTIVO

HALL

Figura 07. Sensor CKP HALL.

3.1.5. Sensor de posición del árbol de levas (CMP).

Sensor de posición del árbol de levas tiene por función censar las RPM del árbol de levas, con lo cual puede usar esa señal para el encendido e inyección.

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Figura 08. Sensor CMP.

3.1.6. Sensor de detonación (KS)

Un sensor de pistoneo o detonación según CISE ELECTRONICS es un dispositivo piezo-eléctrico pequeño, que permite a la ECU, identifica estas detonaciones. El ECU ante esta circunstancia retrasara el encendido para evitar daños al motor.

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3.1.7. Sensor De Frenos ABS

El sensor de frenos ABS según CISE ELECTRONICS manifiesta que sistema de frenos ABS elabora la información que viene de los sensores de rueda. La señal es una onda alterna pura cuya frecuencia (f) y amplitud (V) variaran en forma directamente proporcional a al velocidad de las ruedas.

Figura 10. Sensor de frenos ABS.

3.1.8. Sensor de temperatura del anticongelante (WTS, ECT O CTS)

Sensor de temperatura del anticongelante tiene dos funciones muy importantes, la primera: en la que la ECU toma muy en cuenta los datos arrojado por el WTS y optimiza el combustible del vehículo controlando el ancho del pulso de inyección.

El segundo de ellos y como consecuencia del primero es el control de emisiones contaminantes. Hay que recordar que el sensor de temperatura de anticongelante es usado antes de la

estandarización de las emisiones contaminantes FORMA DE ONDA CARACTERISTICA

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Figura 11. Sensor WTS.

3.1.9. Sensor de temperatura de aire de admisión (IAT)

Sensor de temperatura de aire de admisión es un termistor de resistencia variable que cambia su resistencia cuando la temperatura del aire cambia. La señal de salida del sensor es registrada por la ECU para determinar la densidad del aire entrante.

FORMA DE ONDA CARACTERITICA

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3.1.10. Sensor de oxigeno o sonda lamba. (HEGO, EGO o O2)

Sensor de oxigeno es monitoreado por la ECU con la finalidad de optimizar la mezcla aire-combustible y de esta manera permitiéndonos ahorrar aire-combustible y disminuir la emisión de gases contaminantes como la emisión de hidrocarburos HC, monóxido de carbono CO y óxidos de Nitrógeno NOx.

El sensor de oxigeno produce su propio voltaje por lo que tiende a ser muy pequeño entre 100mV a 900mV.

Figura 13. Sensor HEGO.

3.1.11. Sensor de posición de la mariposa de aceleración. (TPS O TS)

Sensor de posición de la mariposa de aceleración es un potenciómetro que envía a la ECU un voltaje de “señal” que se comporta de manera lineal y es directamente proporcional a la posición del acelerador.

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Figura 14. Sensor KS.

3.1.12. Sensor de temperatura del combustible.

Sensor de temperatura de combustible tiene como función principal monitorear un estado seguro de temperatura de combustible y ayudar al ECU a ajustar la inyección en compensación de los cambios de densidad del mismo este sensor funciona bajo el principio de la resistencia variable coeficiente NTC.

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3.1.13. Sensor de presión del riel del combustible.(FRP)

El sensor de presión de combustible evalúa permanentemente el estado de presión del riel de inyección para que luego el ECU trabaje ajustando la presión, dicho ajuste se logra modulando la activación de solenoides reguladores de presión que encuentran generalmente en la misma bomba, este control lo ejecuta el ECU.

Figura 16. Sensor de presion del riel de combustible.

3.1.14. Sensor de velocidad del ventilador. (FSS)

Sensor de velocidad del ventilador monitorea la velocidad del electroventilador que por lo general se encuentra detrás del radiador, con este sensor lo que se pretende conseguir es que se ajuste la velocidad del ventilador en función de la temperatura que requiera enfriar el mismo, es decir que la ECU recibe la señal del WTS y acciona al electroventilador, pero mediante este sensor se manipula la velocidad conforme vaya aumentando la temperatura del motor.

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Figura 17. Sensor FSS

3.1.15. Sensor de posición del pedal de aceleración.(APP)

Sensor de posición del pedal de aceleración permite la optimización de la mezcla mas rápido que los que no lo tienen ya que la entrada de aire esta controlada electrónicamente y no

mecánicamente, con esto la ECU puede de acuerdo al ángulo de la posición del pedal puede saber la demanda que el usuario requiere y de esta manera podrá abrir con exactitud la válvula que se encuentra en el cuerpo de aceleración y dejar pasar una cantidad de aire controlada.

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3.1.16. Sensor de velocidad del vehículo (VSS)

Sensor de velocidad del vehículo permite determinar por el numero de vueltas de una de las ruedas y de esta manera la velocidad del vehículo

Existen dos tipos de sensor de velocidad, el que produce una señal oscilatoria analógica ósea frecuencia en forma sinusoidal y el que produce una señal digital mediante el efecto HALL.

FORMA DE ONDA SINOSOIDAL

Figura 19. Sensor VSS.SINOSOIDAL.

HALL

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3.1.17. Sensor de presión de sobrealimentación

Este sensor esta unido neumaticamente al tubo de admisión y mide la presión absoluta del tubo de admisión de 0,3 a 0,5 bar.

3.2.Motocicleta

3.2.1. Sensor de presión atmosférica.

La señal vista por ECM de la motocicleta ajusta alimentación de combustible del motor de acuerdo con la altitud o presión atmosférica. El cambio en la presión atmosférica hace que el AFR motores (relación aire combustible) para ser alterado. El ajuste de alimentación de combustible de la motocicleta por lo tanto da el control de escape montado sensor lambda mejor sobre las emisiones finales visto por el convertidor catalítico.

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3.2.2. Sensor de temperatura de aire y refrigerante

El sensor de temperatura del refrigerante (CTS) es un pequeño dispositivo de dos conexiones que tiene la función de informar la temperatura del motor de nuevo al módulo de control del motor (ECM)

Figura 22. Sensor de temperatura de aire y refrigerante.

3.2.3. Sensor de posición y velocidad del motor.

Sensor de ángulo del cigüeñal (CAS) o sensor de posición del cigüeñal (CPS). La señal de salida producida es utilizada por el módulo de control del motor (ECM).

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Figura 23. Sensor de posicion de velocidad del motor.

3.2.4. Sensor de oxigeno

Un vehículo equipado con un sensor lambda o sensor de oxigeno se dice que "circuito cerrado" de control. Esto significa que después de que el combustible se ha quemado durante el proceso de combustión, el sensor analiza las emisiones resultantes y reajusta alimentación de combustible del motor en consecuencia.

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3.2.5. Sensor de presión de aire en el colector.

MAP sensors can be either integral to the motorcycle's ECM or separate units. An ECM that is fitted with an internal MAP sensor can be identified by a vacuum pipe connection.

Figura 25. Sensor de presion de aire en el colector.

3.2.6. Sensor de velocidad

The Electronic Control Module (ECM) has the ability to adjust the engine's idle speed (where applicable) when the rider is slowing or stationary by using information from the motorcycle's Road Speed Sensor (RSS).

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3.2.7. Sensor de posición del acelerador.

Este sensor tipo potenciómetro que tiene una salida lineal que indica a la ECU la cantidad exacta de la abertura del acelerador.

Figura 27. Sensor de posicion del acelerador.

3.2.8. Sensor de presión del aceite y combustible

Sensor de presión de aceite esta montado en el filtro de aceite y miden la presión absoluta del aceite para que se pueda averiguar la carga del motor para la indicación de servicio. Su margen de presiones se sitúa en 50....1000 kPa o 0,5 ...10,00 bar.

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3.3. Actuador automotriz

Dispositivo que se encarga de ejecutar una acción como respuesta a la orden una orden de la ECU y efectua una función. Estos dispositivos son alimentados por un relé después de contacto con 12 voltios y comandados por la ECU a través de masa o pulsos de masa.

3.3.1. Recirculación de gases de escape. (EGR)

Fuente: Electromecánica (2012) Utilización de osciloscopio para electromecánicos :

Figura 29. Onda de inyector.

3.3.2. Inyector

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3.3.3. Dispositivos de control del aire de ralentí

Figura 31. Onda de la IAC.

3.3.4. Circuitos primarios de la bobina de encendido

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3.3.5. Válvula de control de emisiones por evaporación

Figura 32. Onda de EVAP.

3.4.Conclusión

Observamos cómo cada una de las forma de onda característica de sensor y actuador permite al técnico automotriz desarrollar un trabajo más preciso y confiable.

Determinamos las diferentes mediciones que genera casa sensor.

4. REFERENCIAS

Manual De Técnico Máster (2010) CISE ELECTRONICS CORP.; USA,

PicoScope ® 6 (1995-2012) Software de Osciloscopio para; Pico Technology Ltd Electromecánica (2006), Utilizacion de osciloscopio para electromecánicos; Ehtmotors,(2012), Articulos técnicos, sensores automotrices: Disponible en; http://ehtmotors.com.mx/informacion.php?go=6