3 DIANGOSTICO ELECTRONICO AUTOMOTRIZ – ADIESTRANDO EXPERTOS
Beto Booster es el autor de obras como “Los 10 Pasos Para Reparar Autos Que No Encienden”, “Diagnóstico con Escáner”, “Diagnóstico Automotriz con Osciloscopio”, participa en la creación y desarrollo de materiales de algunas instituciones y constantemente está trabajando para promover la profesionalización de los servicios de diagnóstico electrónico automotriz en América Latina, creando materiales didácticos que sean verdaderamente útiles, fáciles de comprender y de aplicación inmediata. Beto Booster cree que el aprendizaje de la tecnología automotriz no tiene por qué ser una tarea difícil, incluso para quienes inician su carrera como especialistas en diagnóstico electrónico de fallas automotrices. Y aquellos que ya tienen amplia experiencia en esta profesión, hallarán que sus puntos de vista ofrecen nuevas perspectivas que resultan en trabajos de diagnóstico exitosos en el 100% de los casos. Sus comunicados por correo electrónico y presentaciones gratuitas en vídeo son muy populares en internet, debido a la alta calidad de sus contenidos.
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5 Para Edith, Aldo y Leo
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CONTENIDO
El mito de la “constante evolución” de la industria automotriz:
aunque afirmen lo contrario, los fabricantes se niegan a cambiar.
Página………. 7
Los cursos tradicionales en diagnóstico automotriz cobran
altísimas colegiaturas, sin tener la menor idea de lo que deben
enseñar ni cómo enseñarlo. Página……….11
El 80% de las fallas de motor no tienen ninguna relación con la
PCM: los cursos tradicionales de mecánica automotriz nunca lo
mencionan. Página……….………14
Diagnóstico Electrónico Automotriz: cerca de 100 años de existir y
nadie lo sabe. Página ………21
Teoría del diagnóstico electrónico de combustión y el
oscilograma de en encendido. Página ……….36
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EL MITO DE LA “CONSTANTE EVOLUCIÓN” DE LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ: LOS
FABRICANTES SE NIEGAN A CAMBIAR AUNQUE AFIRMEN LO CONTRARIO
Si estás leyendo esto, significa que tienes un genuino interés por desarrollarte como técnico en diagnóstico electrónico en fallas automotrices y además, tienes toda la intención de vivir de este negocio por el resto de tu vida. O tal vez, ya vives de él. En cualquier caso, te felicito, porque has hecho una sabia elección.
Este curso es claro y directo. La intención es que lo termines en menos de 4 horas. El objetivo, es que comprendas qué es lo que necesitas hacer para convertirte en un experto del Diagnóstico Electrónico Automotriz y esto lo lograremos tomando al sistema de encendido electrónico como punto de partida. Permíteme hablarte un poco de mí. Soy ingeniero en electromecánica y además, siempre fui un apasionado de los autos. Así que para mí tuvo perfecto sentido combinar estas cosas. Electricidad, electromecánica, electrónica y autos.
Luego de finalizar mis estudios superiores, de inmediato comencé mis estudios en el área automotriz, con cuatro años más de estudio. Esto sucedió hace casi 20 años, cuando el protocolo de autodiagnóstico OBD II apenabas comenzaba a convertirse en la norma oficial para todos los fabricantes automotrices en todo el mundo Así que me tocó presenciar la transición de OBD I a OBD II. Con esta nueva forma de trabajar, ya no sería necesario tener un escáner para cada marca; a partir de 1994, con un escáner genérico, ahora se podrían realizar la mayoría de los diagnósticos conectándose a la PCM. Fue un época muy emocionante.
Pero eso duró muy poco, porque luego en 2008 llegaron los circuitos multiplexados. Aunque ahora ya no se necesitan diferentes escáneres, sí se necesita al menos uno que pueda comunicarse con los diversos módulos de control electrónico; esto mediante una red especial que los fabricantes y autoridades acordaron llamar CAN (Controller Area Network, por sus siglas en inglés).
Mientas escribo esto estamos iniciando el año 2015, han transcurrido 7 años desde ese último cambio y al menos por ahora, las cosas así están. Pero algunos analistas de la industria han pronosticado que para el año 2025, las redes de módulos electrónicos evolucionarán a la comunicación inalámbrica y nuevamente, será necesario adaptarse. Nadie en la industria sabe cuál será el nombre de esa nueva red pero lo más seguro, es que el protocolo automotriz de autodiagnóstico obedecerá a algunas nuevas reglas; por consiguiente, el tipo de escáner que se utilice para ese entonces, tendrá funciones especiales para esa nueva generación de vehículos.
8 La industria automotriz está en constante evolución. Pero eso ya no es noticia.
Sin embargo, la lección que podemos obtener de este fenómeno es que todos los fabricantes automotrices, fabricantes de componentes, asociaciones y autoridades coinciden en que la industria debe continuar evolucionando hacia mejores tecnologías, que nos permitan a todos gozar de mejores medios de transporte, cada vez más eficientes.
Pareciera que el reto para nosotros como prestadores de servicios en diagnóstico, consiste en participar en una carrera que no tiene fin. Pero yo no creo que sea completamente así.
Desde luego que es nuestro deber mantenernos actualizados, informados, siempre pendientes de lo que ocurre, para así prestarles a nuestros clientes el mejor servicio que podamos. Pero deberíamos hacerlo con una perspectiva equilibrada.
He presenciado cómo algunos colegas están nerviosos porque simplemente, no perciben que se metieron a un negocio que está en permanente cambio. Si el cambio es algo que te atemoriza, no creo que el negocio del Diagnóstico Electrónico Automotriz sea para ti.
El negocio de los fabricantes no es vender autos. Su negocio es cambiar. Y cambiar rápido. Al menos en la publicidad eso es lo que parece, pero si observas un poco más de cerca y analizas la tecnología que utilizan, te darás cuenta de que los cambios que dicen hacer, en realidad no son tan grandes.
De cierta manera, la industria automotriz dice una cosa, pero hace otra. ¿Por qué digo esto?
Porque en cualquier tipo de industria, la verdadera innovación y los cambios son muy costosos y hasta donde sé, la industria automotriz es de las más tacañas.
Si prestas atención a las pautas publicitarias dirigidas al sector de servicio, podrás percatarte de lo que digo. La industria automotriz constantemente le anuncia a las audiencias sobre las novedades, las innovaciones, las mejoras, la evolución en las tecnologías, etc. Y lo hace porque todos suponemos que lo nuevo es mejor y si es mejor, entonces cuesta más. Y la gente termina comprándolo a precios más altos. Parece ser más una campaña publicitaria que una campaña de innovación. Y nunca se detiene.
Es mi creencia personal que la industria automotriz lleva mucho tiempo sin reinventarse a sí misma, porque en el fondo, todo parece indicar que no quiere hacerlo.
La industria automotriz siempre está gritando a los cuatro vientos que se someterá a más “cirugías plásticas”. Pretende hacernos a todos creer que sí está cambiando, evolucionando, transformándose para mejorar y ofrecerle al público mejores vehículos, pero la verdad es que esas “transformaciones” son muy pequeñas, pequeñísimas. No son cirugías. No son transformaciones. Son maquillaje.
9 Si en realidad la industria tuviera serios planes de reinventarse, entonces habría lanzado al público las tecnologías del vehículo eléctrico, con energía solar o mejor aún: el motor de combustión interna alimentado con hidrógeno y encendido mediante el sistema de ignición por láser.
Esas sí que son tecnologías limpias, totalmente desarrolladas y existen desde hace años. Y sobre todo, los combustibles para alimentar esos motores son gratuitos, abundantes y están al alcance de todos: luz solar y agua. Los problemas de transporte y escasez de combustible estarían resueltos. Y como los convertidores catalíticos no serían necesarios, la industria de los catalizadores desaparecería.
Pero la industria de los energéticos jamás permitirá que la industria automotriz le ofrezca a la humanidad semejante futuro; y si a eso añadimos que la industria automotriz no tiene muchas ganas de hacer cambios tan drásticos, (porque a todas luces se nota que su imaginación está llegando a su límite, instalando más chatarra electrónica que en lo absoluto son cambios verdaderos), podemos tener relativa certeza de que los vehículos con motores de combustión interna, inyectados a gasolina y encendidos electrónicamente por chispa, estarán circulando por muchos años más. Manifestando las mismas fallas de siempre. Y ahí estarás tú, listo y preparado para diagnosticarlos.
La industria automotriz se RESISTE al cambio y lo único que ha hecho, es darle vueltas a lo mismo. ¿Te parece que exagero? No lo creo.
Para que un motor funcione, se requiere de tres elementos: 1. Combustible.
2. Aire comprimido. 3. Fuente de ignición.
En primer lugar tuvimos carburadores mecánicos, luego inyección mecánica tipo Bosch, luego carburadores electrónicos, luego sistemas de inyección TBI, luego inyección MPFI secuencial (que es la que aún predomina); pero hasta hace relativamente poco tiempo comenzaron a circular vehículos con el sistema de inyección GDI, inyección directa de gasolina, el cual considero es un cambio menor; todo ello, en un intento artificial de modernizar a la industria con el pretexto de lograr una combustión “más eficiente”.
En segundo lugar, el motor de cuatro tiempos es el mismo desde que Nicolás Otto lo patentó en 1875. En tercer lugar, tenemos que el motor y todos estos sistemas de inyección comparten algo en común: el sistema de encendido electrónico sigue siendo esencialmente el mismo desde hace casi 40 años.
10 La única novedad en todo esto, es que la industria incorporó algunos elementos de automatización al motor de combustión interna y esto, lo hace parecer más sofisticado. Muchas personas se dejan intimidar ante sensores y cables, pero no son otra cosa más que prótesis y piezas postizas que lo hacen lucir como tecnología de punta, pero que en realidad, es tecnología obsoleta que sigue vigente, solamente porque los dueños de la industria se rehúsan a una verdadera revolución tecnológica.
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LOS CURSOS TRADICIONALES EN DIAGNÓSTICO AUTOMOTRIZ COBRAN
COLEGIATURAS MUY ALTAS Y NO TIENEN LA MENOR IDEA DE LO QUE DEBEN
ENSEÑARTE NI CÓMO ENSEÑARTELO
¿Por qué comenzar el estudio de la electrónica automotriz primero con el encendido electrónico? Este no es un libro de mecánica básica de motores, porque se espera de ti que ya estés familiarizado con ellos. Esta es una obra clara y directa que te introduce al entendimiento de la electrónica automotriz y lo hace de una forma amena, analizando la participación del sistema de encendido electrónico en el proceso de combustión; esto tiene un gran valor de diagnóstico para ti, porque el sistema de encendido es el primero de todos los sistemas en atestiguar cualquier problema relacionado con la mezcla en los cilindros.
Pero antes de entrar en materia, es necesario poner algunas ideas en orden.
Cuando escuchamos la frase “electrónica automotriz”, de inmediato comenzamos a pensar en sensores, inyectores, PCMs, escáner, circuitos, códigos de falla, etc. y la relación que existe entre ellos.
Y de alguna manera, casi instantáneamente pensamos en la “inyección de combustible” o “fuel injection”. Lo hacemos casi por instinto.
Pareciera como si todo lo que tiene que ver con electrónica automotriz se tratara exclusivamente de “inyección electrónica.” Por consiguiente, en nuestro trabajo cotidiano o en nuestros estudios no hablamos de electrónica automotriz, sino de inyección de combustible.
Cuando he conversado de estos temas con algunos de mis colegas, he notado que “electrónica automotriz” e “inyección de combustible” los utilizan como se fueran sinónimos, términos intercambiables entre sí. Y esto me parece muy importante señalarlo porque a partir del mal uso de palabras y términos técnicos, ocurre mucha confusión.
Electrónica automotriz e inyección de combustible no son lo mismo. Están relacionados, desde luego, pero no son equivalentes. Algo muy notorio es que para inyectar combustible, ni siquiera es necesario un sistema de control electrónico y los antiguos sistemas de la Robert Bosch son prueba de ello.
La electrónica automotriz es un tema mucho más amplio y en nuestra época, la inyección de combustible es una extensión más de él, el igual que el encendido electrónico.
De esta manera, obtenemos que hablar de “electrónica automotriz” o de “fuel injection” son temas muy extensos y para el aprendiz de estas tecnologías, puede resultar fastidioso asimilar grandes cantidades de información cuando lo que quiere, es aprenderlas rápido para aplicarlo cuanto antes. Pero sus
12 instructores le dicen que debe esperar meses y cubrir todas las colegiaturas, antes de siquiera tocar el
tema.
Se han escritos miles de libros de electrónica automotriz y de fuel injection, existen decenas de miles de academias y existen cientos de miles de programas de estudios que prometen enseñarlas. Y sí funcionan. El problema que yo veo con este modelo, es que es muy lento y se requiere demasiado tiempo para abordar los temas que más le interesan al aprendiz
Pero lo que me parece más sorprendente de todo y es algo que he visto en algunos de estos planes de enseñanza, es que el tema del encendido electrónico:
1. Lo dejan par el final.
2. Lo analizan de una forma muy superficial y anticuada. 3. Y ni siquiera lo cubren en su totalidad.
Desde sus inicios, el sistema de encendido ha sido una fuente constante de problemas. Ahora con el encendido electrónico, éstos están lejos de desaparecer. Es cierto que la sustitución del antiguo sistema por platinos por el de transistores, resolvió muchos inconvenientes, pero con el cambio de esa tecnología se presentaron otros y nadie parece haberse dado cuenta de ello.
Seamos claros en una cosa: todos nosotros estamos metidos en esto porque queremos participar en el negocio y nos encantan los autos.
Prestar el servicio de mantenimiento y reparaciones automotrices, es resolver problemas. Es un asunto serio, no es un juego. Y cuando comenzamos a involucrarnos en esta disciplina, en nuestro camino nos encontramos con una palabrita muy famosa: el “diagnóstico”.
Contrario a lo que la mayoría de los expertos en diagnóstico automotriz opina, el estudio del sistema de encendido electrónico va mucho más allá del simple reemplazo de bobinas, cables de bujía y módulos de encendido.
El objetivo de este libro es hacerte ver que el sistema de encendido electrónico y todos sus componentes, son en realidad, una fuente inagotable de donde podrás extraer datos e información demasiado útiles para tus diagnósticos. También verás los instrumentos y los procedimientos que se utilizan. Lo cierto es que el sistema de encendido electrónico, además de proveer la fuente de ignición, también funciona como una fuente de información.
Lo más probable es que lo que leerás a continuación nunca antes, nadie te lo haya dicho y que tampoco lo hayas visto en ningún libro o sitio de internet:
13 El sistema de encendido electrónico tiene la propiedad de reaccionar de inmediato ante los
desbalances en la estequiometría de la mezcla aire/combustible, en la cámara de combustión, a medida que el combustible está siendo consumido. Si la mezcla pierde la perfección de la proporción 14.7:1, el resultado será que la calidad del quemado del combustible será menor. En consecuencia, esto se manifestará física e instantáneamente como una pérdida de potencia en el motor; cualquier desbalance en la mezcla se reflejará simultáneamente en la conducta eléctrica de la corriente que fluye por el sistema de encendido. Es justamente ese flujo eléctrico, el que se puede monitorear en tiempo real para tomar una decisión de diagnóstico.
Memorízalo.
Si tu deseo es convertirte lo más rápido posible en un experto en diagnóstico electrónico de fallas automotrices, esto que acabas de leer en el párrafo anterior, es lo más importante que hayas leído en mucho tiempo. Cuando el motor falla, el sistema de encendido lo detecta. Aunque no lo creas.
Ahora considera lo siguiente:
¿Qué será más importante? ¿La inyección, la ignición o la combustión?
Yo pienso que son tres cosas diferentes, pero relacionadas entre sí. Yo lo pondría de la siguiente forma: Inyección + Ignición = Combustión
Y además, esta ecuación ocurre en un orden: 1. Primero se inyecta
2. Enseguida se inicia 3. Y al final se quema
La mayoría de la literatura y las academias de entrenamiento, cursos y seminarios que existen, concentran toda su atención en la primera parte del proceso: la inyección. Y eso está muy bien, pero me parece que el panorama no está completo. Más adelante profundizaremos sobre esto en detalle.
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EL 80% DE LAS FALLAS DE MOTOR NO TIENEN ABSOLUTAMENTE NADA QUE VER
CON LA PCM: LOS LIBROS TRADICIONALES DE MECÁNICA AUTOMOTRIZ NUNCA
LO MENCIONAN
Existe una regla de diagnóstico automotriz que necesitas conocer:
Enseñarle a los técnicos automotrices a realizar sus diagnósticos solamente con el escáner como único instrumento de análisis, llevará a un déficit de conocimientos y a un desarrollo pobre e incompleto entre los aprendices de esta disciplina.
Los datos que la PCM le suministra al escáner corresponden tan solo al 20% de las causas de malfuncionamiento de los vehículos de hoy.
La verdad es que el 80% de las fallas de motor no son ocasionadas por la PCM ni por defectos en los sensores y la distribución de las causas es más o menos de la siguiente manera:
El 35% de las fallas son provocadas por desbalances en la estequiometria de la mezcla. El 25% son causadas por defectos en los circuitos y componentes del sistema de encendido. El 15% son debido a problemas mecánicos.
El 5% por una combinación de todo lo anterior.
Todo lo anterior nos resulta en un total del 80%. Y lo más sobresaliente de esta distribución es que todos estos problemas pueden detectarse mediante el monitoreo del circuito primario del sistema de encendido electrónico o también, en el circuito secundario.
En muchas ocasiones, a nosotros como técnicos, nos gustaría que existiera un camino fácil de diagnóstico y en muchos casos, ingenuamente esperamos que el escáner nos arroje la respuesta.
Seguramente tú ya tienes un escáner y es un instrumento estupendo, especialmente tratándose de sistemas OBD II y CAN, pero lo cierto es que ni siquiera el escáner más costoso tiene la capacidad de indicarnos con exactitud la causa específica de todos los problemas. (Si así fuera, entonces los técnicos en diagnóstico no seríamos necesarios.) Incluso cuando nos arroja un código de falla referente a algún sensor, ni así debemos confiarnos, pues es muy probable que la causa de ese código sea algo muy diferente al sensor y si el diagnóstico fue incompleto, la falla prevalecerá aunque el sensor lo reemplaces.
Pero lo que un escáner sí puede hacer por ti, es ubicarte en la dirección correcta. Pero una vez que ya estás en esa “región”, la realidad es que para continuar con tu progreso y obtener más pistas para determinar el origen exacto, por ejemplo, de una falla intermitente de cilindro, es indispensable ejecutar
15 pruebas de análisis gráfico mediante el uso de un osciloscopio digital, conectado a una laptop y utilizando un software muy amigable.
Mediante esta metodología de diagnóstico, en la gran mayoría de los casos ni es necesario desmontar ningún componente para ubicar la causa exacta. Y afortunadamente, los instrumentos para realizar estas pruebas tienen precios muy accesibles.
¿Cuándo deberíamos utilizar un osciloscopio en nuestro diagnóstico? 1. Circuito primario de ignición.
2. Circuito secundario de ignición. 3. Sensor de oxígeno.
4. Sensor TPS. 5. Sensor MAF. 6. Sensor MAP.
7. Sensor de las señales Crank y Cam (magnético, Hall y óptico). 8. Rizo del alternador.
9. Sensor de velocidad del vehículo. 10. Señales de drivers de inyectores.
11. Amperaje de bomba de combustible, por voltaje directo o PWM.
12. Motores eléctricos y solenoides de control, por ejemplo el solenoide del VVT. 13. Motor de control de marcha mínima.
14. Acelerador del cuerpo electrónico de aceleración. 15. Y muchas otras aplicaciones más.
En los sitios de internet convencionales, cuando hablan del uso del osciloscopio para el diagnóstico automotriz, he visto que lo hacen de una manera muy superficial, incompleta, abarcando solamente mediciones menores como el sensor de oxígeno, pruebas de barrido al sensor TPS o las señales de referencia de los sensores Crank y Cam. Y llegan hasta ahí. Y para colmo, ni siquiera lo hacen de un modo profundo, detallado, al grano. Está bien como introducción para principiantes, pero no te brindan mayor información que te explique cómo hacer el diagnóstico completo. Con ejemplos de casos difíciles. Con explicaciones de las desviaciones de la lectura y el motivo que las ocasionó.
Cuando se trata de analizar señales con osciloscopio para el diagnóstico electrónico automotriz, el requisito es profundizar con detalle en estrategias que nos lleven al fondo del asunto. Pero si cometes el error de simplemente realizar mediciones aisladas, pruebas incompletas, superficiales, analizando componentes por separado, sin relacionarlos unos con otros, no llegarás a ninguna parte.
16 En la mayoría de los once ejemplos anteriores, es muy posible realizar un trabajo satisfactorio con las funciones gráficas de un escáner, sin que sea necesario utilizar un osciloscopio.
Sin embargo, existe un área que no puede ser monitoreada por el escáner: estos son las conductas de flujo eléctrico de los circuitos primario y secundario del sistema de encendido.
El reto para mí como tu servidor, lo que quiero demostrarte en este curso, es que realizando un procedimiento de diagnóstico con mediciones directas en los circuitos primario o secundario de encendido, utilizando un osciloscopio digital, obtendrás información exacta sobre lo que está ocurriendo dentro de la cámara de combustión; pero lo más importante de todo: comprenderás la manera en que dicha información te indica la conducta de la pérdida de potencia.
Esto se consigue mediante mediciones de la señal de onda del circuito primario o el secundario de encendido. Ya veremos lo que eso significa.
¿Y cuáles son los problemas que el circuito de encendido te puede informar, mientras el motor está operando?
1. Condiciones de mezcla rica. 2. Condiciones de mezcla pobre.
3. Problemas de aislamiento eléctrico del circuito secundario. 4. Problemas de ignición errática.
5. Desempeño deficiente de bobinas de encendido. 6. Problemas de baja compresión en los cilindros. ¿Y cómo es esto posible?
Es muy sencillo y es de la siguiente manera: la corriente eléctrica fluye por el circuito secundario. En su trayecto, atraviesa por diversos componentes que ofrecen cierta resistencia eléctrica; pero una vez que dicha corriente del secundario llega al electrodo de la bujía, antes de hacer el salto dentro de la cámara de combustión, se enfrenta a tres “resistencias variables del circuito secundario” que se oponen a su flujo. Estas tres resistencia son:
Estequiometría/proporción de la mezcla aire-combustible Compresión
Calor
Estos tres factores conforman lo que yo llamo “resistencias variables del circuito secundario”. Para poder tener una buena propagación de la chispa, es necesario tener una mezcla estequiométrica cercana al equilibrio 14.7:1 y buena compresión del motor. (El calor contribuye en menor proporción.)
17 Cuando cualquier problema se presenta en las primeras dos áreas, este puede observarse fácilmente en un oscilograma de onda del circuito de encendido.
En ninguna otra señal electrónica del motor de combustión interna ocurre esto. Y es por ello, que este sitio se llama encendidoelectronico.com.
Una de las fallas más comunes que se reflejan en los oscilogramas de la señal de encendido, es que el 35% de todos los problemas de desempeño del motor están directamente relacionados con el desbalance de la mezcla aire/combustible debido a mezclas pobres.
Cuando se trata de detección de pérdidas de potencia por cada cilindro individual, la PCM y el escáner funcionan muy bien para reportar códigos DTC de fallas de cilindro tipo A y tipo B, indicándonos cuáles son los cilindros que exhiben el problema.
Lo que el escáner y la PCM no tienen la capacidad de informarnos, es la causa exacta, interna, de por qué ese cilindro, o cilindros, están fallando.
Es por eso que las fallas de cilindro tipo C son ignoradas todo el tiempo por la PCM, sin iluminar la luz Check Engine y sin reportar un código de falla DTC, mientras que el conductor continua sintiendo que el síntoma de la falla de motor está presente. Cuando esto suceda y conectes tu escáner, no encontrarás códigos. Estos son el tipo de problemas que un escáner no es capaz de detectar, pero con un osciloscopio digital, es totalmente posible. Desde luego, existen procedimientos explícitos para realizar pruebas dinámicas y obtener el resultado esperado.
Por ejemplo, es muy frecuente encontrarse con fallas de cilindro ocasionadas por desempeños erráticos del circuito primario de encendido, debido a componentes defectuosos, tales como:
1. Señal errática del driver del circuito primario. 2. Voltaje bajo de alimentación a la bobina(s). 3. Señal de tacómetro en corto.
4. Módulo de encendido con defecto interno. 5. Embobinado primario con defecto interno.
Cuando suceden cosas como estas, es necesario recurrir al empleo de la pinza inductiva de bajo amperaje; es una excelente herramienta que a ti como técnico, te revelará casi de inmediato cualquier tipo de problema eléctrico/electrónico que se encuentre presente en los circuitos primario y secundario, ya que con sus lecturas, es posible monitorear dinámicamente, o “en vivo”, el flujo de corriente eléctrica mientras está circulando, arrojándote en la pantalla del osciloscopio, los resultados de la prueba de una manera muy rápida y eficiente.
18 Por ejemplo, cuando se presenta la queja de que una bobina se calienta mucho, resulta evidente que está ocurriendo un consumo excesivo de corriente en algún punto del circuito. En muchos casos la bobina no es la causa. Y además, la pinza inductiva conectada a tu osciloscopio es la herramienta que te indica dónde, cómo, cuánto y porqué. Lo mejor de todo es que esta prueba la puedes hacer en minutos. O en el caso de la gran mayoría de los motores de hoy, que están equipados con bobinas COP, (en los que no es posible acceder al circuito primario para obtener el oscilograma directo, ya que el módulo de ignición está integrado en el cuerpo de la misma bobina), se necesita de un adaptador como el que puedes apreciar en la siguiente imagen. Con él, la tarea de ir monitoreando el desempeño de cada bobina por separado, una a la vez, se facilita muchísimo.
Todos nosotros conocemos el valor del escáner y la utilidad de la información que nos brinda. Sin embargo, el uso de escáner como única fuente de datos en las tareas de diagnóstico, presenta severas limitaciones. Solo los novatos e inexpertos suponen que toda la información de monitoreo que necesitan, la podrán obtener de su escáner. Y uno de los ejemplos más comunes de esto, es que un escáner es perfectamente capaz de señalarte el cilindro que exhibe la pérdida de potencia, pero no tiene manera alguna de indicarte la causa. Eso te corresponde averiguarlo a ti y tienes dos opciones:
1. Desmontar inyectores, llevarlos al banco de pruebas y esperar; desmontar el plenom para revisar la hermeticidad del empaque de admisión y volverlo a colocar; retirar cables de bujías o bobinas y tomar mediciones individuales de resistencia; retirar todas las bujías y medir compresión cilindro por cilindro, sumando todo esto más de 3 horas de trabajo….o,
19 2. Colocar un pequeño adaptador sobre una bobina y la siguiente, mirar la pantalla de tu laptop y
observar la conducta del oscilograma de encendido en busca de inconsistencias. Todo esto en 10 minutos o menos.
La combustión del combustible es una reacción química muy poderosa que produce alta presión, calor, ruido y gases residuales. Tiene una duración mínima de 1 milisegundo y durante esa reacción, muchas cosas pueden salir mal. Nuestra labor, como técnicos en Diagnóstico Electrónico Automotriz, es hacer todo lo que se encuentre en nuestras manos para lograr que esa reacción sea lo más perfecta posible, durante todo ese milisegundo.
Y la manera de asegurarnos que así sea, es obteniendo un oscilograma por cada bobina. Y enseguida, comparar una por una, para establecer que nos informen lo siguiente:
1. Tiempo de saturación uniforme de la bobina. 2. Salto de 12 kV en promedio.
3. Puente horizontal de 2 kV.
4. Duración mínima de 1 milisegundo. 5. Uniformidad de la línea de combustión.
6. Salto mínimo al final de la línea de combustión. 7. No más de 1.5 oscilaciones al final de la combustión.
Los 7 puntos de arriba son los estándares de una combustión interna cercana al 100%. Y estas son mediciones que tú mismo puedes hacer con un osciloscopio digital automotriz. Este es un método de diagnóstico nuevo, práctico, muy directo y universal para todas las marcas. Acostumbrarse es bastante fácil.
Cuando un vehículo con el motor fallando llega al taller, es obvio que la mezcla está desbalanceada; dichos desbalances pueden estar ocurriendo en uno, en dos, en varios o en todos los cilindros.
¿Cómo hacer para diferenciarlos rápido?
Con una medición de oscilogramas y con un poco de práctica, en esos instantes sabrás lo laborioso o lo sencillo del trabajo que tendrás delante de ti.
Pongamos un ejemplo sencillo, pero bastante común: si se trata de un coche de 4 cilindros a gasolina y un cilindro está fallando, pero el cliente dice que ya le cambió bujías, reemplazó las cuatro bobinas y todas tienen chispa fuerte, decidió reemplazar inyectores nuevos y aún así les hizo limpieza, los probó en el banco y todos inyectan igual, reemplazó el empaque de admisión y no hay ninguna fuga de vacío;
20 lo único que te resta es revisar compresión y verificas que está en 170 PSI; y si encima de todo, la PCM no reporta ningún código de falla, ¿qué te queda por hacer?
Es decir, si tienes chispa en todas las bujías, inyección uniforme en todos los inyectores y compresión en todos los cilindros y aparentemente todo está orden, ¿entonces por qué pierde potencia ese cilindro? En un caso como ése, yo sospecharía de inmediato del circuito primario de ese cilindro; aunque la bobina produzca chispa, no es nada inusual encontrarse con conductas irregulares en el proceso de saturación (ya te explicaré la “saturación”). Si ese proceso está defectuoso, repercutirá en una carga errática de la bobina y por consiguiente, en una chispa de mala calidad. Y el defecto puede estar en cualquier parte, desde la PCM hasta el borne positivo de la bobina misma. Y a simple vista nunca es posible determinarlo. En estos casos, la pinza amperimétrica es indispensable.
Cuando no conoces los procedimientos superiores de diagnóstico, son precisamente este tipo de fallas las que pueden consumirte muchísimo tiempo, porque supones que el escáner es la respuesta a todo. Si después de aplicar las nuevas metodologías que estás a punto de conocer, tu diagnóstico resulta ser correcto, entonces lo que deberá de ocurrir luego de la reparación, es que el comportamiento eléctrico de todas las bobinas debería ser lo más cercano a las especificaciones de los siete puntos de arriba; si consigues eso, significará que lograste una eficiencia de combustión lo más cercana al 100% en cada cilindro. Y toda la verificación no debería tomarte más de 10 minutos. Si te lo tomas con calma, podrían ser 15. Pero si te toma 20 minutos o más, es porque eres lento.
Tu objetivo más importante es realizar diagnósticos acertados, en poco tiempo. Solo así tu negocio será confiable y tú serás productivo.
En resumen: la metodología de diagnóstico automotriz con señales de onda del sistema de encendido electrónico, obtenidas con osciloscopio digital conectado a tu laptop, es la vía más certera de comprobar si tu trabajo estuvo bien hecho.
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DIAGNÓSTICO ELECTRÓNICO AUTOMOTRIZ: CERCA DE 100 AÑOS DE EXISTENCIA
Y NADIE LO SABE
Diagnóstico Automotriz + Sistema de Encendido + Osciloscopio
Este curso está dividido en dos partes: la primera parte es la teoría y la segunda parte es la práctica. Naturalmente, como ocurre en estudio inicial de cualquier disciplina nueva para el estudiante, primero se debe exponer lo que conocemos como “teoría”. La “teoría” son simplemente las reglas básicas del juego. Ya sabes cómo funciona esto: algunos conceptos básicos, definiciones, aclaraciones, algunos tecnicismos para entendernos mejor. Nada fuera de lo normal.
En la parte de teoría te mostraré la estructura básica de la señal de onda de encendido. Sus puntos críticos. Las partes y secciones que la conforman. Los valores normales que esperarías ver en cualquier vehículo. En resumen: el aspecto general que debe presentar de manera normal, el cual es el que te permitirá comprobar que la combustión está ocurriendo de forma satisfactoria.
En realidad la parte de la teoría es bastante breve. La aprenderás muy rápido.
Cuando terminemos con eso, entonces pasaremos a la parte práctica. Es aquí en donde podrás aplicar tus nuevos conocimientos para reconocer todo tipo de anomalías que se presenten en cualquier oscilograma de encendido. Es precisamente en la sección de práctica que aprenderás a diferenciar un oscilograma de encendido que no reporta ningún problema, contra otro que sí los tiene. Y veremos la causa y el significado de esas anomalías.
Enseguida puedes ver la gráfica de un oscilograma de encendido, de un cilindro que nos indica que todo su funcionamiento está en absoluto orden:
1. Sistema de encendido en perfectas condiciones. 2. Inyección de combustible en perfectas condiciones. 3. Integridad mecánica del cilindro en perfectas condiciones.
22 El oscilograma de encendido es capaz de informarte todo esto y más. Tú puedes obtener una lectura
como esta en cuestión de segundos. Por cada cilindro. Individualmente. Si fuese un motor de cuatro cilindros, entonces los cuatro oscilogramas deberían lucir exactamente iguales. O lo más parecidos posible. Entonces, cuando tú obtienes cuatro oscilogramas iguales y todos ellos cumplen los requisitos que reflejan una combustión satisfactoria, podrás tener completa certeza de que tu diagnóstico y reparación estuvieron bien hechos.
En este entrenamiento aprenderás lo que el oscilograma de encendido. Verás que está conformado por 6 partes. Y verás que cada una de ellas, representa las condiciones de operación de componentes en el circuito del sistema de encendido, así como del estado del balance estequiométrico de la mezcla.
Comprender estos conceptos no es tan difícil. Una vez que captas el significado de cada una de las 6 partes y el papel que juegan en el proceso de combustión, distinguir las deformaciones se vuelve una labor intuitiva, casi por instinto. Con la práctica, reconocer las incoherencias en los oscilogramas es muy rápido.
Cuando te vuelves diestro en el reconocimiento de anomalías por observación visual directa del oscilograma en la pantalla de tu laptop, habrás cubierto más del 50% de las labores de diagnóstico. No exagero. Con esta nueva técnica que estás por aprender, casi de inmediato y con solo echar un vistazo rápido, estarás en posición muy ventajosa para diagnosticar cualquier falla de motor.
El ejercicio práctico de reconocimiento de anomalías por observación visual directa, lo haremos estudiando 10 ejemplos de casos típicos de diagnóstico de problemas en la combustión.
Y lo más importante de todo: te demostraré cómo se obtiene la respuesta para determinar sus causas, todo ello, utilizando únicamente la señal de onda del sistema de encendido monitoreada con osciloscopio.
Uno de los beneficios que reconocerás casi instantáneamente, es que te volverás muchísimo menos dependiente del escáner automotriz.
Por favor, no te confundas: el escáner es una herramienta sumamente importante. No obstante, tratándose de tareas analíticas del estado estequiométrico de la mezcla durante los justos instantes en que transcurre el proceso de combustión, ningún escáner tiene absolutamente ninguna función para mostrarte esa información tan crítica e indispensable en el diagnóstico de pérdidas de potncia. El único instrumento que puede hacerlo es el osciloscopio.
23 La información que estás a punto de estudiar, es de lo más sofisticada, moderna y efectiva que existe para realizar diagnósticos de fallas de motor utilizando al sistema de encendido electrónico como una fuente información.
Aspectos Prácticos
Antes de entrar en detalles, es preciso meditar en algunas preguntas; quizá te parezcan sencillas, pero es mejor no omitir nada:
¿Qué es un osciloscopio? ¿Qué es un osciloscopio digital? ¿Qué aspecto tiene?
¿Cómo lo conecto?
¿Usa baterías? ¿Lo conecto a la batería del automóvil? ¿Lo conecto a corriente A/C?
¿En qué consiste el procedimiento de diagnóstico de pérdidas de potencia, mediante la lectura de señales de encendido electrónico con osciloscopio?
¿Un osciloscopio y un escáner son lo mismo?
Si vamos a hacer diagnósticos con osciloscopio, necesitamos saber un poco acerca del aparato. Las anteriores son solo algunas preguntas de muchas más que pueden surgir. Conforme avancemos, surgirán más.
Algunos Antecedentes
No voy a profundizar en esto, pero en 1897, un científico alemán de nombre Karl Ferdinand Braun lo inventó y desde entonces, ha tenido muchísimas aplicaciones en todos los campos de la electricidad y la electrónica. Sin el osciloscopio, nuestro mundo digital actual no sería posible. (Muchas gracias Sr. Braun. Basta de historia.)
Un osciloscopio es un aparato parecido al multímetro digital. De hecho, funciona igual que el multímetro digital, pero con la diferencia de que en lugar de mostrarnos dígitos numéricos en pantalla, nos muestra líneas y curvas gráficas que adoptan diferentes formas: cuadradas, onduladas, rectas, curvas, etc. Si ya sabes cómo conectar un multímetro para medir voltajes en sensores, entonces ya sabes cómo conectar un osciloscopio para obtener las señales electrónicas de esos mismos sensores en su forma gráfica. El multímetro nos muestra valores de voltaje y el osciloscopio también nos muestra voltajes. Esas líneas que verás en la pantalla del osciloscopio, son ni más ni menos que la forma gráfica de los valores de voltaje que circula en los sensores, inyectores, bobinas, circuitos, etc.
24 Desde que el osciloscopio se inventó casi 120 años atrás, ha venido evolucionando. Primero fue un instrumento, grande, pesado, tosco, frágil, con muchas limitaciones, muy impráctico de utilizar. No era portable.
Los antiguos osciloscopios tenían el aspecto siguiente:
Esa pequeña pantalla redonda es la pantalla del osciloscopio. Es ahí en donde se muestran las gráficas de los cambios que el voltaje va sufriendo, a medida que los sensores y todos los actuadores realizan su trabajo eléctrico. El estudio de las conductas eléctricas utilizando osciloscopio, es un requisito para todas aquellas personas que trabajen, o que quieran trabajar, en la reparación de sistemas y componentes eléctricos y electrónicos de cualquier naturaleza. Incluido el sector de servicio automotriz. (Nadie que no sepa cómo utilizar un osciloscopio, debería permitírsele meter las manos nunca en un circuito o
sistema electrónico de cualquier tipo.) Desde que salieron al mercado, los osciloscopios no eran de uso exclusivo de científicos ni de ingenieros diseñando complejos inventos secretos. Las personas entusiastas han existido siempre y por eso, como cualquier aparato electrónico, los osciloscopios también estuvieron al alcance del público en general, o por lo menos para aquellos interesados en el tema de la electrónica básica. (Mira el siguiente anuncio de periódico de los años 40’s.)
25 Y este es el que yo usaba en mi época de
estudiante universitario, hace algunos años. (Con mucho sacrificio, mi padre me dio el dinero para comprar este juguete y hacer mi tarea. Aún lo conservo con mucho cariño.) (Abajo puedes apreciar una foto del antiguo almacén de mi universidad, donde guardaban toda la chatarra que quedó “obsoleta”. Los equipos funcionaban bien, pero los docentes dejaron de usarlos.)
Como sucede con cualquier dispositivo, el osciloscopio también se modernizó. Dejaron de
ser esos grandes aparatos, voluminosos y pesados, y gracias a los avances de la ciencia y la tecnología, se hicieron un poco más pequeños, más prácticos y con mejores funciones. A partir de los 80’s, ahora se ven como el modelo de abajo. (Naturalmente, su costo aumentó.)
Estos osciloscopios son los que siempre se han utilizado en el trabajo de ingeniería y de investigación científica, así como en talleres especializados en electrónica.
Desde que la radio comenzó a transmitir su programación y las personas compraban radios, ya existían talleres de reparación. El radio era el electrodoméstico más preciado. La gente pagaba bien por la reparación de su radio.
Mientras todo eso ocurría en el mundo de la electrónica “análoga” de la vida cotidiana, la incipiente industria de la tecnología del diagnóstico automotriz encontró una aplicación sumamente útil para el osciloscopio, incluso ya desde aquel entonces.
26 La “gran novedad” fue en los 70’s, cuando Chrysler Co. lanzó al mercado su famoso analizador de motores (engine analyzer, en inglés), el cual tenía muchas funciones de análisis electrónico, pensando en los vehículos inyectados que ya circulaban en aquel tiempo. Una de las principales y más notables funciones de dicho analizador era que justamente, tenía
incorporado un
“osciloscopio”. (Esta fotografía fue muy popular en los anuncios publicados en las revistas especializadas de aquel tiempo, promoviendo justamente el análisis de los nuevos componentes electrónicos, mediante el osciloscopio con las características automotrices que Chrysler había diseñado.)
Cuando eso sucedió, súbitamente los demás fabricantes como Ford y General Motors, también sacaron sus analizadores al mercado. Y muy poco tiempo después, como en efecto dominó, surgieron muchos modelos de otras compañías, grandes y pequeñas, que también comenzaron a fabricar y ofrecer sus propias versiones de analizadores automotrices y que naturalmente, incluían la función electrónica de osciloscopio para análisis de la señal de onda del encendido.
27 Todos los analizadores incluían
el osciloscopio para analizar la señal del encendido. Si no tenían osciloscopio, entonces se consideraba un analizador para amateurs; era considerado de poco prestigio. Algo que nunca comprendí, era el motivo de que todos los analizadores fueran tan gigantescos. Todos! A principios de los 80’s mi padre compró su analizador y desde entonces, apenas siendo un jovencito, me involucré en la disciplina de revisar los autos
utilizando ese enorme osciloscopio y aprendiendo a reconocer los patrones más comunes que revelan el estado actual de la combustión.
Estas son algunas fotografías del antiguo analizador automotriz que mi padre tenía en su taller: (Pero que aún lo conserva.) (Hubo muchas otras marcas que fueron muy populares en aquel tiempo, varias de las cuales, hoy en día fabrican los escaners que utilizamos.) Aquí tienes una fotografía que tomé recientemente para este curso. La gráfica verde que observas en la pantalla, es justamente el oscilograma de encendido: el objeto central de este curso. Los fabricantes de aquel
28 tiempo lo incluyeron porque sabían perfectamente del valor de la información que ese oscilograma nos
brinda. Los primeros técnicos en Diagnóstico Electrónico Automotriz de principios de los años 80’s ya tenían un conocimiento pleno de la utilidad de esta valiosa técnica de diagnóstico. Podían haberlo hecho con cualquier tipo de osciloscopio de tipo antiguo como los que te mostré antes; pero el analizador automotriz con pantalla de osciloscopio integrado, era la moda en esos días y podías presumir de hacer “diagnósticos con computadora”.
Antes de ese enorme aparato, yo nunca antes había visto un osciloscopio; por eso, cuando tiempo después vi el tamaño real de los osciloscopios verdaderos, yo no podía creer que fueran tan pequeños. (Tiempo después comprendí que los fabricantes automotrices los hacían en esos tamaños, con el simple objetivo de provocar una impresión de alto valor para venderlos a precios muy elevados.)
Y así transcurrieron 15 años hasta llegar a 1996 con el protocolo OBD II; el uso del escáner con conector universal de 16 pines se hizo obligatorio y de la noche a la mañana, todo el mundo se enamoró del escáner por ser pequeño, portable y muy elegante. De nueva cuenta, llovían los fabricantes y todos vendían el suyo. Pero con la llegada del escáner, ocurrió algo que llamó mucho mi atención: no incluía ninguna función para monitorear el comportamiento del oscilograma de encendido. Esa operación simplemente no existía. Se olvidaron de ella por completo, como si no fuera necesaria.
Empecé a notar que los libros y revistas ya no mencionaban nada acerca del oscilograma de encendido; todo el discurso en todas las publicaciones, los seminarios y las clases giraban en torno a los códigos de falla, la luz Check Engine, el protocolo OBD II, etc. Fue una campaña mundial de capacitación muy intensa para uniformar criterios en el servicio automotriz. Y todo eso estaba muy bien. Pero nadie decía absolutamente nada del valor del oscilograma de encendido. Cuando asistía a las pláticas y preguntaba sobre por qué no incluyeron, de alguna manera, la función del oscilograma de encendido, me llegaron a criticar y calificar de anticuado. Hasta hubo quien me llegó a decir que mejor me olvidara de eso, porque según los vendedores, ahora con el escáner “todo sería mucho más fácil”…. “Sí, cómo no”, pensé. (Así decimos en México cuando no creemos algo.)
Yo aceptaba la idea de la evolución en la tecnología de diagnóstico automotriz y de los cambios que estaban ocurriendo en la industria. Era evidente que se necesitaban mayores controles electrónicos en el consumo de combustible y eso requeriría más sensores, más actuadores, más sistemas, más circuitos, más arneses, más módulos electrónicos de control y eso significaría mayores oportunidades de negocio. Yo estaba de acuerdo.
Mi única inquietud era saber por qué, si el objetivo de toda esta revolución en tecnología automotriz era garantizar la mayor eficiencia posible de la combustión, ¿habían excluido el análisis de oscilograma de encendido?
29 No hubo respuesta. Recuerdo bien que ninguno de los fabricantes y distribuidores a quienes pregunté
esto, respondió con claridad. Tal parecía que no les representaba ninguna prioridad.
En aquel tiempo, hace casi 20 años, fui muy insistente en esto porque quienes conocemos el tema, comprendemos en detalle que la mejor y más confiable manera de comprobar el grado de perfección de la mezcla, es obteniendo lecturas uniformes en los oscilogramas de encendido. Eso cualquier especialista en combustión interna lo sabe.
La afirmación es la siguiente: si el oscilograma de encendido cumple todos los requisitos, ese motor no tendrá problemas de emisiones y por consiguiente, funcionará casi como nuevo.
Pero los distribuidores y vendedores de escáneres y “evangelizadores” del nuevo protocolo OBD II, no querían tener esa conversación. Ellos no querían hablar de oscilogramas y osciloscopios. Para ellos, eso era el pasado. Ellos querían hablar del escáner y vendernos el escáner. Ellos nos estaban ahí para informarnos, sino para vendernos.
Ellos querían hablar de códigos de falla. Del modo de flujo de datos. De los nuevos parámetros. De los monitores de diagnósticos. Del modo 06. De la recuperación y borrado de códigos en memoria. Y todos compraron escáner y no sabían usarlo. De alguna manera, la nueva generación de técnicos en diagnóstico debía ahora concentrar todos sus esfuerzos en la “nueva tecnología” del escáner y confiar ciegamente en ella. Entonces, varios colegas míos tuvieron que pagar varios cursos muy costosos, para aprender lo nuevo y olvidar lo
“viejo”.
Entendí que se trataba del mismo negocio, el mismo truco de 15 años atrás. Siempre que llega algo “nuevo”, desconfío y espero un poco hasta conocer sus verdaderos beneficios. Verás: no porque simplemente una persona uniformada con el logotipo de su compañía bordado en su camisa, se pare frente a mí y me diga que ahora las cosas son diferentes, debo dejar todo lo
30 que he hecho y cambiarlo por todo lo que él me diga. Debemos ser analíticos siempre. Analísticos antes de rechazar por completo cualquier idea, por otra que nos parezca nueva.
Aún así, me adapté y le di la bienvenida al nuevo sistema de trabajo. Comencé a trabajar con el escáner, pero a diferencia de la mayoría de mis colegas, nunca abandoné mis raíces, la base de la enseñanza del oficio que mi padre me inculcó. Mi viejo quería que yo fuera ingeniero y lo hice, pero nunca abandoné el negocio de servicio automotriz. Mi viejo y yo hicimos muchos, muchísimos buenos trabajos usando aquel enorme aparato. Los resultados siempre se cumplían. Pero fue gracias a mis estudios superiores que pude profundizar en todo lo que está detrás y debajo del fenómeno del encendido.
Las bases de la electrónica y electricidad nunca cambiarán. Por eso, aunque hubiera nuevos aparatos, yo sabía bien que no debía abandonar esa técnica que desde joven aprendí. Si los ingenieros y científicos siguen utilizando los mismos osciloscopios y siguen haciendo el mismo trabajo de análisis electrónicos como se ha hecho desde hace 100 años, entonces yo haría lo mismo en el análisis de fallas y pérdidas de potencia en la combustión interna. Así que seguí utilizando la técnica del oscilograma de encendido. De hecho, la incorporé con el uso del escáner y ahora tenía dos fuentes de información. Ahora yo trabajaba con mi gigante osciloscopio y mi pequeño escáner. Muchos de los muchachos del taller se reían, pero no me importaba… hasta que me encontré un pequeño aparato que resultó ser práctico:
El Snap On Pac Pro. Este no era un escáner.
Era un osciloscopio digital automotriz de cuatro canales con memoria integrada y además, era portátil. (Creo que fue el primero en su clase.) No fue fácil adquirirlo porque en primer lugar, era muy escaso y segundo, era muy costoso. Pero aún así, hice el esfuerzo y resultó ser un instrumento muy vanguardista para su época (90’s). Tenía memoria, podía elegir diferentes opciones, etc. Pero básicamente, lo que a mí más me interesaba, era poder ejecutar las pruebas de lectura de oscilogramas de encendido, sin dependen del gigantesco analizador.
Una de las cosas que no me gustaron para nada de este tipo de instrumentos, es que tienen una pantalla LCD sumamente pequeña, la resolución es mala, las gráficas tienen muchos pixeles y la nitidez de la
31 señal electrónica simplemente no estaba a la altura de mis expectativas. La limpieza y claridad de la
gráfica es un asunto crítico, porque todo el diagnóstico se basa en comparaciones visuales. Y más aun tratándose del desempeño del encendido de la mezcla. La pantalla gigante del analizador sí me ofrecía todas esas ventajas porque las características de la pantalla y su gran tamaño lo permitían; lo malo del osciloscopio del analizador, es que no tenía ninguna función de memoria para registrar lecturas anteriores. Además, tenía solamente dos canales. Y el Pac Pro de Snap On sí registraba las lecturas en memoria. Entonces, lo que tenía en mis manos, eran dos aparatos con capacidades incompletas. Lo que a uno le faltaba, al otro le sobraba y viceversa.
Como es
costumbre, luego de que el Pac Pro salió al mercado, muchos otros osciloscopios similares también estuvieron disponibles, pero terminaron siendo más de lo mismo. A la vez que tenía el Pac Pro, también contaba con un osciloscopio Tektronix de 2 canales, un equipo
muy decente, pero diseñado para aplicaciones de investigación. Nada práctico para el uso rudo en el taller. Sumamente frágil y delicado. Aún así, lo utilicé mucho y la gran mayoría de mis mediciones de oscilogramas de encendido me acostumbré a trabajarlas con ese instrumento. De hecho, los 10 ejemplos que verás en la parte práctica de este curso en vídeo, fueron registrados con este instrumento. Fueron los primeros oscilogramas que pude imprimir en papel para archivarlos y revisarlos
32 con más detenimiento. Debido a que son de los primeros que tuve en mi archivo histórico, se maltrataron un poco. Hallarás que perdieron algo de calidad, pero la información que obtendrás de ellos es lo que importa. Los elegí para demostrarte que llevo años enteros siendo fiel a esta técnica. En la página anterior tienes una lectura de un oscilograma de encendido con el Textronix.
El Diagnóstico Electrónico Automotriz no es ninguna novedad. Los fabricantes han estado metiendo módulos de control electrónico en los autos desde los 60’s y uno de los primeros sistemas donde los incorporaron, fue en el control electrónico del sistema de encendido. Sin embargo, dicha modificación ocurrió solo en algunos modelos. Como bien sabemos, la gran mayoría de los vehículos continuaban con el sistema de encendido por platinos.
Pero aún así, sin importar si los sistemas de encendido son por platinos, o electrónico tipo DIS, EDIS, DI, COP o cualquier variación, lo cierto es que la posibilidad de analizar la calidad de la combustión por medio de la lectura del oscilograma de encendido, siempre ha estado disponible. Y existen muchas opciones para analizarlo con un osciloscopio. Algunas muy costosas. Otras, a precios competitivos.
Y existen desde las pesadas e imprácticas pantallas del antiguo analizador que ya viste (que por cierto, algunas todavía están en operación en nuestra época).
También existen prestigiados osciloscopios de grado industrial para aplicaciones en telecomunicaciones, aeronáutica y ese tipo de cosas. Si tienes uno, te felicito. Consérvalo y aprovéchalo. Son costosísimos y que yo sepa, solo los laboratorios y departamentos de mantenimiento de grandes empresas los poseen. Hasta hay unas pequeñas pantallas portátiles que caben en tu
bolsillo, pero que desafortunadamente, por ser de un solo canal, resultan imprácticos para un trabajo serio de diagnóstico; esos pequeños aparatos son para aficionados. En el taller de servicio se necesitan al menos cuatro canales para analizar cuatro señales simultáneamente y en tiempo real, para tomar decisiones acertadas de diagnóstico por métodos comparativos.
33 Todos estos instrumentos y técnicas de diagnóstico tienen como único objetivo el brindarte a ti, el técnico en Diagnóstico Electrónico Automotriz, la interfase que necesitas para comunicarte con el interior de la cámara de combustión.
Los vehículos han circulado por más de 100 años y la facilidad de analizar la combustión por medio del osciloscopio, ha estado disponible comercialmente desde los años 40’s.
Y el motor de combustión interna y su inseparable sistema de encendido, (aunque sea controlado por una computadora), siguen siendo esencialmente los mismos desde que fueron concebidos por Augusto Otto a finales de los 1800’s.
Entonces, de lo que vamos a hablar aquí, es de la aplicación de una técnica antiquísima de diagnóstico electrónico que nunca perderá su vigencia, siempre y cuando el motor de combustión interna continúe siendo el mismo y su sistema de encendido siga siendo de ignición por chispa.
Mientras lo anterior no cambie, entonces no importará que los fabricantes incluyan 20 módulos adicionales, ni que las autoridades desarrollen nuevos protocolos y nuevas reglas, ni que los distribuidores de instrumentos insistan en persuadirnos de adquirir su más nuevo escáner.
Todo eso podrá cambiar, pero mientras la especificaciones que debe cumplir la calidad de la combustión dentro de la cámara, sigan siendo las mismas desde que el motor se inventó, entonces el único instrumento capaz de informarnos, la única interfase capaz de comunicarnos con el interior de la cámara de combustión, seguirá siendo es el osciloscopio mediante la señal de onda del oscilograma de encendido. Tu trabajo no es diagnosticar sensores. Tu trabajo es obtener una combustión perfecta. El escáner te informa sobre el estado el de los sensores, pero el osciloscopio de revela el estado de la combustión.
Si nunca antes habías escuchado hablar de todo esto, no te preocupes. No es tan difícil. Quizá te parezca abrumador porque en nuestra “época digital”, ya no existe ninguna publicación actual que hable de estas cosas. Para quienes confían ciegamente en su escáner, pronto se darán cuenta de que el análisis electrónico de la combustión interna por medio del oscilograma de encendido, hace que el trabajo de diagnóstico sea ventajosamente rápido y cómodo.
Esto lo estoy escribiendo en junio de 2015 y en estos momentos tengo 4 osciloscopios: El antiguo analizador automotriz, de la serie Allen 62000 (enorme, impráctico). Pac Pro de Snap On (pequeña pantalla LCD con muy baja resolución y contraste). Textronix TDS 220 (frágil y delicado, pero útil).
34 Más recientemente, ha surgido la opción de convertir a tu laptop o tu PC en todo un osciloscopio digital
de alta resolución. Por cuestiones de movilidad, practicidad y maniobrabilidad, la laptop es la mejor opción. (Las tabletas aun están por evolucionar en este sentido. Habrá que esperar.)
La claridad, la nitidez y las maniobras que puedes ejecutar con tus lecturas en el ambiente Windows, sobrepasan y por mucho a cualquier otra opción. La posibilidad de que tu laptop sea también tu osciloscopio, es una enorme ventaja técnica que hasta hace muy pocos años atrás, no teníamos a nuestro alcance. Y no importa la edad que tengas. Jóvenes y mayores, todos pueden aprovecharlo. De hecho, los mayores hallarán que el método tradicional les resultará mucho más cómodo con su laptop. Por fortuna, ahora que nuestra laptop es al mismo tiempo nuestro osciloscopio, el trabajo de diagnóstico de fallas de combustión interna se hizo todavía más fácil de lo que ya es. Comencemos.
36
TEORÍA DE DIAGNÓSTICO ELECTRÓNICO DE LA COMBUSTIÓN INTERNA
Y LA SEÑAL DE ONDA DEL OSCILOGRAMA DE ENCENDIDO
En la disciplina del Diagnóstico Electrónico Automotriz con Osciloscopio existen muchas señales de onda que se pueden analizar. Muchas. Y la señal de onda del encendido es solo una entre todas ellas. Pero vale la pena comenzar por ella, porque es la más importante de todas. Es la que más información nos da. Vemos un poco acerca de todos los tipos de señales de onda que existen en el diagnóstico automotriz:
1. Señales de onda de sensores de posición del cigüeñal y árbol de levas del tipo captador magnético, efecto Hall y óptico.
2. Señales de onda de sensores de oxígeno y A/F. 3. Señales de onda de sensores MAF y MAP.
4. Señales de onda de sensores de temperatura del anticongelante y aire. 5. Señales de onda del sensor TPS y APP.
6. Señal de onda del sensor de detonación. 7. Otros sensores, cualquier tipo.
Y las anteriores son solamente las señales de onda de sensores; en cuanto a actuadores, tenemos las siguientes:
1. Señales de onda de voltaje de inyectores, en aplicaciones de motores a gasolina. 2. Señales de onda de amperaje de inyectores, en aplicaciones de motores a gasolina.
3. Señales de onda de inyectores en aplicaciones de motores diesel, eléctricos y piezoeléctricos. 4. Señales de onda voltaje de bombas de combustible, alimentadas por voltaje directo o
controladas por medio de PWM.
5. Señales de onda de amperaje de bombas de combustible, tanto por voltaje directo como PWM. 6. Señales de onda de voltaje y amperaje de cualquier tipo de solenoide y motor eléctrico en el
vehículo.
7. Señales de onda de voltaje y amperaje del motor de control de marcha mínima. 8. Señales de onda de voltaje y amperaje del cuerpo de aceleración electrónico.
9. Y mis favoritas: las señales de onda de voltaje y amperaje del sistema de encendido electrónico. Una de las más grandes desventajas del escáner es que detecta solamente algunas de las señales de los sensores, pero no todas. Y además, lo hace de forma muy lenta, a una tasa de muestreo que no resulta óptima en fallas de tipo intermitente. Es decir, cuando un vehículo presenta una falla intermitente, es muy posible que el conductor experimente la falla; pero al momento en que esta se produce, la señal no
37 alcanza a graficarse en el escáner. Esto se debe a la lenta velocidad de procesamiento de datos del escáner.
Con el osciloscopio eso no sucede. Si tus pruebas las realizaste de manera ordenada, siguiendo todas mis instrucciones y estás monitoreando en pantalla el componente del cual sospechas, entonces puedes tener la plena certeza de que cuando se presente la falla intermitente, esa conducta irregular aparecerá con toda claridad en la pantalla del osciloscopio. Justo cuando la pérdida de potencia ocurra. En otras palabras, para ti es totalmente posible observar en la pantalla del osciloscopio el momento exacto en que el componente defectuoso exhiba su problema. Pero con el escáner, eso no sucede.
En cuanto a actuadores, el escáner no te ofrece ninguna información gráfica del desempeño eléctrico de ninguno de ellos. Lo más que un escáner puede ofrecerte acerca del funcionamiento de actuadores, es indicarte si está activo o inactivo. Y si algún problema mayor se presentara en alguno de sus circuitos, lo más seguro es que te informará el código de falla que se haya producido. La desventaja de esto radica en que los actuadores van sufriendo un deterioro gradual con el pasar del tiempo; esto, como resultado de su trabajo eléctrico continuo. Y es precisamente ese deterioro el que ni el escáner ni la PCM pueden detectar. Antes de reportar fallas fatales con códigos DTC que requieren acción inmediata, el escáner y la PCM deberían tener la capacidad de detectar y reportar el deterioro eléctrico progresivo que los componentes, circuitos y sistemas van sufriendo. Pero no lo hacen. Simplemente no están diseñados para brindarte esa información.
Y lo más absurdo de todo esto, es que se trata de información crítica para el diagnóstico.
Las PCMs de hoy en día son muy confiables para detectar problemas y emitir códigos DTC relacionados con el exceso de emisiones, pero por contraparte, tienen severas limitaciones para detectar problemas en el desempeño del motor. Quizá en el futuro sean capaces de hacerlo, pero por ahora no lo son. Y esto es cierto: muchas veces un motor exhibe pérdidas de potencia demasiado evidentes, pero la PCM simplemente no genera códigos de falla que te ayuden a acelerar el diagnóstico. ¿No es cierto?
Los protocolos OBD II y CAN sí exigen a los fabricantes automotrices que el funcionamiento de sensores sea reportado por medio del escáner; pero por otro lado, esto no es así para los actuadores. Son precisamente los actuadores, los componentes que están sometidos a un intenso trabajo eléctrico. Sin embargo, ninguno de los fabricantes automotrices ha hecho nada por integrar en sus vehículos, algún circuito o sistema especial que permita monitorearlos en su funcionamiento; seguramente les resulta muy costoso y como esto aún no es un requisito oficial, tal vez por eso no lo hacen.
Lo cierto, es que mientras un escáner y la PCM no reporten ningún código de falla ni defecto, muchos componentes, tanto sensores como actuadores, pueden estar operando muy por debajo de su rendimiento eléctrico óptimo: las bobinas se calientan a temperaturas peligrosas; las bombas de
38 combustible bombean con eficiencias deficientes; los inyectores y otros solenoides y pequeños motores
eléctricos consumen más corriente de la necesaria, mientras su rendimiento sigue disminuyendo más y más, etc.
Cuando un componente, es decir, un actuador del sistema electrónico del motor se descompone “súbitamente”, dicha descompostura no ocurrió en el instante. Lo que realmente ocurre, es que va sufriendo un desgaste eléctrico con el paso del tiempo; con el uso normal, llega un momento en que dicho componente pierde sus propiedades y deja de funcionar. Es entonces que la PCM lo reporta (en el mejor de los casos). Dicho deterioro progresivo debido al trabajo eléctrico, no aparece en ninguno de los parámetros del escáner. Tratar de distinguirlo por ese medio simplemente no es posible. El escáner no detecta deterioros. Solo se concentra en detectar fallas fatales relacionadas con la protección del convertidor catalítico. Y lo hace de una forma escandalosa, cuando ya es demasiado tarde. Y además, te arroja información confusa e incompleta.
Hace pocos años hice un experimento sencillo: en un vehículo antiguo que poseo, no reemplacé ni bujías, ni cables, ni tapa, ni rotor, ni filtros de aire y gasolina, ni limpié inyectores por casi 18 meses. Solamente el cambio aceite. Y así lo conduje. La única medición que hacía semana con semana, fue el monitoreo del sistema de encendido. Lo más contradictorio del asunto es que durante todo ese tiempo, mientras el vehículo comenzaba naturalmente a sentirse con menor y menor rendimiento, la PCM no reportaba ningún código DTC, mientras la lectura gráfica del oscilograma de encendido revelaba claramente el grado de deterioro paulatino de la calidad de la combustión.
El monitoreo gráfico de actuadores es una tarea básica que todos los técnicos en Diagnóstico Electrónico Automotriz deberían realizar diario. Pero la mayoría no lo hace. Eso sí: están muy ocupados monitoreando sensores y reemplazándolos, muchas veces, sin saber por qué. De alguna manera, el monitoreo gráfico de actuadores ha quedado fuera de las rutinas de diagnóstico.
Los actuadores son costosos. Remplazarlos sin haber tomado la precaución de verificar la integridad y el grado de deterioro debido a su trabajo eléctrico, simple y sencillamente, es un acto irresponsable. Y en vista de eso, nosotros en encendidoelectronico.com hemos decidido informarte cómo hacerlo. Comprendemos y por experiencia sabemos bien, que la causa de una gran cantidad de pérdidas de potencia del motor se debe a problemas sutiles y a veces, imperceptibles. Todos ellos, relacionados con un pobre desempeño eléctrico de actuadores; dado que el escáner no tiene la capacidad de rastrear dichos deterioros, fue que nos dimos a la tarea de desarrollar conocimientos, técnicas y estrategias comprobadas que te permitirán a ti como especialista en Diagnóstico Electrónico Automotriz, tomar decisiones de diagnóstico lo más informadas posible.
