Sistemas. Sistemas. auxiliares del motor. auxiliares del motor. David Alonso. David Alonso ELECTROMECÁNICA DE DE VEHÍCULOS GRADO MEDIO

Transcripción

1 Sistemas auxiliares del motor David Alonso Sistemas auxiliares del motor David Alonso ELECTROMECÁNICA DE DE VEHÍCULOS GRADO MEDIO

2 Índice de contenidos 1. La carburación... 9 Sistema de alimentación Transporte del combustible Conducción del aire Principio de funcionamiento de la carburación Circuito de ralentí Subsistemas del circuito de ralentí Dispositivo para el arranque y funcionamiento en frío del motor Enriquecedores y bombas de aceleración Sistemas complementarios a la carburación Puesta a punto del sistema de carburación Sistemas de encendido convencional Circuito de encendido Componentes del sistema Batería y llave de contacto Bobina Distribuidor Cables de alta tensión Bujías Momento de encendido Sistemas de variación del avance al encendido Verificación y puesta a punto del encendido Inyección con control mecánico Principio de funcionamiento del equipo Circuito de alimentación Prebomba y bomba de combustible Acumulador de presión... 80

3 Filtro de gasolina Conjunto regulador de mezcla Regulador de presión Caudalímetro Distribuidor-dosificador Inyectores Ajuste de los caudales suministrados Regulador de fase de calentamiento y plena carga Dispositivo de aire adicional Inyector de arranque en frío Regulador de presión con válvula de apertura en el circuito de presion de control Verificación y puesta a punto del sistema Encendido transistorizado Evolución del sistema de encendido convencional Encendido transistorizado comandado por contactos Encendido transistorizado con generador de impulsos Generador inductivo Generador de efecto Hall Verificación y puesta a punto del sistema Encendido electrónico Principio de trabajo del encendido electrónico Transmisor de régimen de giro y fase del motor Tipo inductivo Modelo de efecto Hall Captadores electrónicos Captador de la posición de la mariposa de gases Interruptores de ralentí y plena carga Potenciómetros de mariposa Sensores de presión en el colector de admisión Sondas de temperatura de motor y aire aspirado Regulación de la combustión detonante Conexionado del sistema Calado del sistema de encendido. Comprobación de componentes Inyección electrónica multipunto I Características de la gestión electrónica Inyección mecánica con control electrónico Sistema de alimentación Regulación de la presión de inyección Régimen de giro a ralentí

4 Sistemas para la reducción de emisiones contaminantes Desarrollo de la combustión Depuración catalítica de los gases de escape El sensor de oxígeno Inyección de aire en el escape Recirculación de vapores de combustible Control de emisiones contaminantes Inyección electrónica multipunto II Sistemas de inyección con medidor de aire aspirado Circuito de alimentación Caudalímetro Aleta sonda Hilo caliente Inyector Esquemas eléctricos Revisión del sistema de inyección Encendido electrónico con distribución estática de alta tensión Encendido de chispa perdida (DIS) Encendido monoestático Verificación del equipo Inyección electrónica multipunto III Circuito de alimentación Inyectores Debímetro de película caliente Debímetro de ultrasonidos o karman vortex Bucle de regulación lambda con doble sonda Sonda lambda plana Catalizador de tres vías Reciclaje de gases de escape Circuito de mando electroneumático Circuito de mando electrónico Circuito para eliminación de vapores de combustible Acelerador electrónico Motor de pasos para regulación del ralentí Circuito de aire secundario Gestión del motor Sistemas del tipo presión-velocidad Equipos de inyección con caudalímetro

5 Revisión del sistema de inyección Sistemas de inyección monopunto Circuito de alimentación Unidad central de inyección Esquemas eléctricos Verificación del equipo Sistemas de sobrealimentación Turbocompresor de geometría fija Sistema de control de la presión de soplado Turbocompresor de geometría variable De álabes móviles o VTG De corredera o VST El intercooler Compresores Verificación del turbocompresor Inyección directa de gasolina Principio de funcionamiento Modo estratificado Modo homogéneo Modo homogéneo pobre Circuito de alimentación Generación y control de la presión Captador de presión Inyectores Variantes Subsistema anticontaminación Sonda lambda de banda ancha Sensor de óxidos de nitrógeno Transmisor de temperatura de gases de escape Convertidores catalíticos Gestión del equipo Sistemas equipados con sensor de óxidos de nitrógeno Conjuntos con doble sensor de temperatura de gases de escape Inhibición del modo de funcionamiento con carga estratificada Inyección mecánica de gasóleo Desarrollo de la combustión Inyección directa e indirecta

6 Circuito de alimentación Filtro de combustible Inyectores Bomba de inyección de elementos en línea Generación de la presión Regulación del caudal inyectado Regulador centrífugo del régimen de giro del motor Ajuste del avance a la inyección Corte de inyección Bomba rotativa bosch Bomba de paletas Electroválvula de paro Presurización y distribución del gasóleo Regulador centrífugo de régimen Variador de avance a la inyección Dispositivos complementarios Bomba rotativa cav/roto-diésel Bomba de paletas Presurización y distribución del gasóleo Regulador centrífugo de régimen Variador de avance a la inyección Dispositivos complementarios Circuito de pre-post-calentamiento Revisión general del sistema Sistemas de inyección diésel con control electrónico Asistencia electrónica Bomba electrónica rotativa Bomba electrónica de émbolos radiales Sistemas de inyección diésel common-rail Circuito de alimentación Bomba de cebado Calentador de combustible Filtro de carburante Enfriador Sonda de temperatura del gasóleo Generación de alta presión Bomba de tres pistones con émbolo desactivable Regulador de presión Electroválvula para la desactivación del tercer pistón Bomba de tres pistones con regulador de caudal Regulador de caudal Bomba de elementos radiales opuestos Inyectores Gestión del equipo

7 Filtro de partículas FAP DPF Sistema inyector-bomba Circuito de alimentación Inyectores electromagnéticos Inyectores piezoeléctricos Gestión del equipo

8 7 Unidad didáctica Inyección electrónica multipunto II Estructura de contenidos sistemas de inyección con medidor de aire aspirado circuito de alimentación caudalímetro Aleta sonda Hilo caliente inyector esquemas eléctricos revisión del sistema de inyección

9 UNIDAD DIDÁCTICA 7 inyección electrónica multipunto ii Por último, el conjunto dispone de un equipo de alimentación formado por una bomba eléctrica, un distribuidor de combustible y un regulador de presión. El sistema de inyección tan sólo puede controlar la puesta en funcionamiento o parada de la electrobomba, cuyo accionamiento se pilota a través del correspondiente relé, del tipo taquimétrico, es decir, condiciona su activación a que el motor se mantenga en movimiento a fin de evitar el derrame de gasolina en caso de accidente, reduciéndose así el riesgo de explosión en estos casos. Los equipos L-Jetronic son susceptibles de incorporar un sensor de oxígeno junto con un catalizador de oxidación para reducir emisiones de gases y consumos, manteniendo al grupo trabajando con una relación de mezcla muy próxima a la estequiométrica, existiendo diversas versiones según el tipo de componentes utilizados, modelo de procesador de la unidad de control y funciones específicas asumidas por ésta. CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN El sistema de alimentación implementado en los conjuntos de inyección electrónica posteriores al KE-Jetronic es muy similar entre todas las versiones existentes, incluso para los equipos monopunto. La instalación interconecta el depósito de combustible con los inyectores, a los que se provee de gasolina en cantidad más que suficiente, incluso para el funcionamiento del motor en las condiciones más adversas, esto es, máximo consumo de carburante. Del mismo modo, la mayor parte de los componentes que los integran son comunes, como la electrobomba de gasolina, el relé de alimentación de la misma, el filtro de combustible, la rampa de inyección e, incluso, el regulador de presión. Figura 7.2. Sistema de alimentación con retorno. 219

10 ACTIVIDAD PRÁCTICA 7 revisión del sistema de inyección : Revisión del sistema de inyección La revisión completa de un sistema de inyección se llevará a cabo siempre que se presenten síntomas del mal funcionamiento del equipo, detectables mediante el encendido de la lámpara de averías del cuadro, tasas de contaminantes en los gases de escape excesivas, pérdidas de prestaciones, consumo excesivo, tironeos de marcha, régimen de ralentí irregular o incorrecto Como ya hicimos en anteriores prácticas, el proceso se inicia con una comprobación de los subsistemas anexos que pueden interferir en el funcionamiento del equipo de inyección y encendido, como son el circuito de aspiración de vapores de aceite, gasolina, conductos de entrada de aire y salida de gases del motor, etc. Durante estas operaciones se hace imprescindible el manejo de la documentación técnica apropiada para cada vehículo y versión del sistema de inyección, lo cual se puede corroborar mediante el acceso a la memoria de averías de la unidad de control, tal y como ya hemos explicado en anteriores prácticas propuestas. Una vez detectados los sensores en posible mal estado se procederá a visualizar los valores entregados por éstos, cotejando las cifras con las condiciones reales de marcha del motor, así como la correlación entre las distintas unidades de medida en las que se muestran estos datos a través de la unidad de control. Presión del sistema de alimentación Es ya sabido por todos que la desviación de la presión de alimentación de cualquier sistema de inyección altera severamente el comportamiento del vehículo. Para lograr el valor adecuado de la misma es fundamental el perfecto estado de todos y cada uno de los componentes del equipo que intervienen en este proceso de regulación, es decir, de todos los elementos integrantes del circuito de alimentación. El proceso de control de este conjunto se inicia con la determinación de la presión efectiva lograda en los inyectores, para lo cual situaremos un manómetro conectado en paralelo con el tubo distribuidor principal, tal y como se muestra en la figura Esta conexión se realiza en determinados modelos montando directamente el manómetro en la rampa de inyección, bien a través de una unión roscada o enchufe rápido. En el resto de los casos tendremos que proceder desmontando el tubo de entrada de carburante desde la bomba, intercalando una T entre éste y la rampa a la que conectaremos a su vez el manómetro. Figura Instalación del manómetro en paralelo con la rampa distribuidora. 235

11 UNIDAD DIDÁCTICA 7 ESQUEMAS Y AUTOEVALUACIÓN Otras actividades relacionadas con esta unidad didáctica Determinar la frecuencia de activación de los inyectores a distintos regímenes, dibujando una gráfica que muestre los resultados obtenidos. Calcular la diferencia de caudal aportado por los distintos inyectores con ayuda de una probeta graduada. Efectuar un control de las emisiones contaminantes a ralentí y r.p.m. interpretando los valores obtenidos en cada una de las pruebas. Con ayuda del esquema eléctrico adecuado, llevar a cabo un control completo de los sensores y actuadores de un sistema de inyección de la familia L-Jetronic. Realizar un control completo de sensores y actuadores utilizando una estación de diagnosis o extracción de códigos del sistema. Autoevaluación Dibuja el esquema de trabajo de un sistema de inyección de la familia L-Jetronic, identificando cada uno de los componentes que lo forma y su función. Cuáles son los factores fundamentales que determinan el caudal de combustible aportado al motor en este tipo de sistemas? Se produce algún tipo de ajuste en base a otros parámetros? Explica el camino seguido por el carburante desde el depósito hasta el motor, indicando las presiones existentes en cada zona del circuito. La presión en la rampa de inyección es siempre constante? Si no es así: por qué?, quién lleva a cabo esta función? y cómo? Describe el funcionamiento y verificaciones de un caudalímetro de aleta sonda. Dibuja la traza típica de un inyector. Determina las partes en las que se divide, con qué estado del mismo se corresponden y cómo varían según las condiciones de servicio del motor. La frecuencia de inyección cómo varía?, cómo se mide? Qué procedimiento se sigue para limpiar el filamento sensor de un debímetro de hilo incandescente? Qué inconvenientes conlleva? Comprobación de un caudalímetro de hilo caliente. En un esquema dibuja los puntos de conexión del manómetro para efectuar un control de la presión de alimentación. Detalla también los valores obtenidos según las distintas pruebas necesarias para determinar el correcto estado de la bomba de combustible y del regulador de presión. 243

12 Esquema tecnológico de la unidad INYECCIÓN ELECTRÓNICA MULTIPUNTO II SISTEMAS DE INYECCIÓN CON MEDIDOR DE AIRE ASPIRADO Caudalímetro mide cantidad de aire aspirada por el motor. U.C. determina caudal de gasolina a inyectar para lograr mezcla estequiométrica. U.C. emplea distintas cartografías de inyección según la condición de servicio particular del motor: Arranque en frío. Aceleración. Corte en retención. Calentamiento. Plena potencia. Giro estabilizado. Señales fundamentales = Caudal de aire aspirado + Régimen de giro del motor. Resultado del cálculo del caudal de gasolina a inyectar en la U.C. se ajusta según: Temperatura del motor. Temperatura del aire. Posición de la mariposa de gases. Cada uno de estos modifica en mayor o menor medida el caudal inyectado. Sistema utiliza válvulas electromagnéticas para pulverizar el combustible: Comandadas directamente por la U.C.E. Conectados a una rampa común. Enfocados delante de las válvulas de admisión del motor. Presión de alimentación controlada por un regulador neumático. Cantidad de gasolina vertida controlada por la U.C. mediante el tiempo de apertura de la electroválvula. CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN Suministra combustible del depósito a los inyectores en cantidad suficiente. Bomba: De tipo eléctrico. Comandada por relé principal de tipo taquimétrico. Accionamiento pilotado por la U.C. Envía combustible a presión a la instalación. Sonda de aspiración por encima del depósito. Filtro en la sonda evita entrada partículas sólidas. Filtro: Situado entre la bomba y la rampa. Retiene impurezas que transporta el combustible. Rampa común: Reparte combustible a todos los inyectores. Situada al final del circuito de alimentación. Dimensiones particulares para cada sistema de inyección y motor. Recibe a los inyectores por su parte inferior. Sujeción de los inyectores por medio de grapa metálica. Hermeticidad de la unión rampa-inyector gracias a una junta tórica de caucho. Regulador de presión: Montado sobre la rampa o sus proximidades. Misión: mantener la presión de alimentación en su valor adecuado. Dispone de 3 conexiones: Entrada de carburante desde la rampa (procedente de bomba). Salida de combustible hacia el depósito (retorno). Toma de presión del colector de admisión. Exceso de combustible enviado por la bomba vertido al depósito por el regulador. Presión de alimentación entre 2 5 y 3 5 bar. Funcionamiento: Cámara principal comunicada con la rampa del circuito. Presión de alimentación aplicada contra membrana interior. Si presión mayor que fuerza del muelle = apertura del regulador = gasolina retorna al depósito. Si presión menor que fuerza del muelle = regulador cerrado. 244

13 Controles sobre el caudalímetro de aleta sonda Desplazamiento de la aleta sin dificultad: Emplear mango de martillo o destornillador. Resistencia: Conectar óhmetro entre vía de señal y una de alimentación. Desplazar lentamente la aleta. Resistencia debe variar progresivamente sin saltos ni pérdidas de señal. Tensión: Conectar caudalímetro y unidad de control del sistema de inyección. Accionar contacto. Conectar voltímetro entre vía de señal y masa. Desplazar lentamente la aleta. Tensión debe variar desde 0 a 5 voltios progresivamente y sin saltos de tensión. Comparar valores obtenidos con manual de reparaciones. Si no se obtiene tensión verificar: Tensión de alimentación positiva del caudalímetro. Tensión de alimentación negativa del caudalímetro. Controles sobre el caudalímetro de hilo caliente Conectar voltímetro entre línea de señal y masa. Poner en marcha el vehículo y acelerar hasta estabilizar el régimen en el valor de control preconizado. Tensión obtenida debe aumentar a medida que se incrementa el régimen de giro. Aceleración brusca = Subida brusca de la tensión de señal: No se corresponderá valor obtenido con el indicado como correcto para ese régimen de giro alcanzado puntualmente. Prueba de carretera (siempre que no se obtengan más de 3 voltios en vacío): Permite someter al vehículo a carga real. Conexión del voltímetro idéntica a la anterior. Utilizar relación de cambio más alta posible. Acelerar a fondo observando tensión alcanza los 4 8 voltios. Tensión insuficiente = Hilo desgastado. Prueba de carretera con estación de diagnosis: Conectar estación de diagnosis. Mostrar en pantalla valores de cantidad de aire aspirado real y teórico. Repetir prueba de carretera anterior: En las aceleraciones el valor real se debe igualar con el teórico con una diferencia de tiempo menor de 3 segundos. Diferencia de valor superior al 15% o tiempo excesivo = Hilo desgastado. Si en estos casos no se obtiene tensión: Verificar alimentaciones del debímetro. Prueba de pirólisis: Consultar manual de reparaciones para determinar las condiciones exactas para la activación. Desmontar caudalímetro y observar la incandescencia del hilo tras la parada del motor. Verificación de los inyectores Frecuencia de apertura: Conectar medidor de frecuencias entre vía de cierre a masa en la U.C. y negativo de batería. Valor proporcional al régimen excepto en el lanzamiento del motor (mayor). Dwell de mando: Conectar multímetro entre vía de cierre a masa y negativo de batería. Lectura inversamente proporcional al tiempo de apertura: Dwell disminuye a medida que se calienta el motor. Dwell aumenta puntualmente con aceleraciones bruscas. Alimentación: Si no se obtiene valor alguno en las pruebas anteriores. Conectar voltímetro entre vía de alimentación y masa. Valor obtenido = Tensión de batería. Resistencia interna: Conectar óhmetro entre las dos vías del inyector. Resistencia registrada = ohmios. 250