IGS 3301-L05M OSCILOGRAMA DEL SENSOR DE OXIGENO Y DEL INYECTOR

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1 IGS 3301-L05M OSCILOGRAMA DEL SENSOR DE OXIGENO Y DEL INYECTOR CARRERA: ING. DE EJECUCIÓN EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA TÉCNICO EN MECÁNICA AUTOMOTRIZ Y AUTOTRÓNICA ASIGNATURA: IGS 3301 SISTEMAS DE INYECCCIÓN DE GASOLINA SEMESTRE: III PROFESOR: AXEL HERRERA. Introducción En la actualidad los motores utilizan sistemas de inyección de gasolina electrónicos. Lo que hace cada vez un poco mas complejo su acertado diagnostico. La obtención de oscilogramas de sensores y actuadores, nos ayudan a determinar de forma más precisa y certera el estado de estos. No basta con obtener la curva, sino que, además, es necesario aprender a interpretarla. Deberá solicitar las herramientas necesarias para la actividad en el pañol. Utilizara los motores asignados por el profesor para realizar la actividad. Deberá leer cuidadosamente las instrucciones de este manual para evitar accidentes. Cada vez que vea este símbolo llame al profesor para que le entregue instrucciones y aclare dudas. Sigas las instrucciones de esta guía para evitar accidentes y lograr los objetivos planteados. Esta actividad se realizara en motores vivos y automóviles. Las llaves de los motores deben solicitarse en el pañol y ser devueltas en el mismo lugar Objetivos El objetivo es verificar e interpretar el correcto funcionamiento del sensor de oxigeno y del inyector con un oscilograma. Duración 90 minutos Prerrequisitos GL-IGS M

2 Bibliografía previa Motores Autor José Miguel Alonso Capitulo 17 Tema inyección de gasolina Paginas 443 a la 465. Sistema de control del motor Motronic Autor Bosch Paginas 21 a la 23 y la 35 Autodata Gestión del motor Motores de gasolina y diesel Pagina 23 y 26 Marco teórico Sonda Lambda Es un dispositivo capaz de medir la relación Lambda de los gases de escape en función de la cantidad de oxigeno que posean. La medida de la sonda Lambda es una señal de voltaje de entre 0 y 1 v. La sonda Lambda esta formada interiormente por dos electrodos de platino separados por un electrolito de cerámica porosa. Uno de los electrodos esta en contacto con la atmósfera y el otro con los gases de escape. Además la sonda esta dispuesta de una sonda interna de caldeo para llegar fácilmente a los 300 grados centígrados, su temperatura óptima de funcionamiento. Funcionamiento. Al estar cada uno de los electrodos de platino en entornos diferentes adquieren cantidades diferentes de iones de oxigeno. De esta manera uno de ellos queda eléctricamente más cargado que el otro, creando entre ellos una diferencia de voltaje o diferencia de potencial. El sensor que proporciona al sistema la capacidad de mantener la estequiometría es el sensor o sonda "Lambda". Se coloca atornillada en el colector de escape, suministra a la computadora información sobre el contenido de oxígeno de los gases residuales que se escapan de los cilindros. Esencialmente es una pila seca, ya que produce voltaje del potencial eléctrico entre dos sustancias, en este caso, el aire ambiental y el escape; cuanto más oxígeno hay en el escape (lo cual corresponde a una condición de mezcla pobre) menor será el potencial y el voltaje producido, pero cuando hay menos oxígeno (como en una mezcla rica) mayor será el potencial y el voltaje creado

3 Sensor Lambda La sonda lambda es un dispositivo electromecánico que se coloca a la entrada de los gases del convertidor catalítico, está constituido por una parte metálica que es la que va a la entrada del convertidor (tiene una forma muy similar a la de una bujía) y un par de cables, los que van llevando impulsos eléctricos los cuales serán analizados por un dispositivo electrónico que dará las señales para la estequeometría de la inyección. En la parte final del proyecto se acopló una sonda lambda con la intuición de mejorar la estequeometría de la mezcla. También los diferentes componentes y sistemas que fueron implantados en los motores sirvieron e irán a ser utilizados en otros proyectos ya que este es el que se encuentra más avanzado y permite juntar y evaluar diversas soluciones. El banco de ensayos montado en el laboratorio de motores térmicos esta dotado con los componentes necesarios para el funcionamiento seguro y cómodo de los motores a probar. La central de control comandada por computador, tiene dos componentes para la compresión, regulación y control de presión de aire del sistema de presurización de la gasolina, el manómetro para medir la presión de admisión en el colector, la sonda lambda para medir el control de la estequeometría de la mezcla aire / combustible. A continuación un esquema de instalación de la sonda lambda (aunque el modelo corresponde a un motor que usa gas como combustible, es muy similar a uno que usa gasolina).

4 Oscilograma del sensor de oxigeno en ralentí sensor de oxigeno aceleracion 1 0,8 0,6 vol 0,4 Serie1 0, ms Oscilograma del sensor de oxigeno en aceleración.

5 Estas dos curvas descritas anteriormente son semejantes a las que entrega un sensor de oxigeno en funcionamiento. Sensor lambda A continuación un método general para el chequeo de cualquier sensor de Oxígeno o sonda Lambda. Antes algunas aclaraciones: Como la palabra lo dice este sensor lo que mide es exclusivamente el contenido de oxígeno en los gases de escape y solamente eso, de esta medida se puede inferir lo que en realidad le interesa a la computadora del vehículo que es la relación aire / combustible que se está quemando en los cilindros. Esta medida se obtiene comparando el contenido de oxígeno de los gases de escape con el del aire exterior, esto implica que para que el sensor funcione adecuadamente debe tener una referencia de oxígeno fija, esto es muy importante ya que si encontramos por ejemplo un sensor que se encuentra "sumergido" en aceite y suciedad es muy probable que tenga obstruida la entrada de referencia del aire exterior y esto provocaría un a lectura incorrecta. En este caso con una limpieza cuidadosa del exterior del sensor bastaría para volverlo al funcionamiento normal. Otro punto importante a tener en cuenta es que el sensor necesita estar por lo menos a 350 grados centígrados para un correcto funcionamiento, por lo tanto siempre se deben realizar los chequeos con el motor en temperatura de régimen. Pasos para el chequeo 1) Verificar respuesta a mezclas ricas (Falta de Oxígeno Residual) Desconectar el sensor de la unidad de control o computadora del vehículo Arrancar el vehículo y fijarlo en aprox RPM (debe estar a temperatura normal de funcionamiento) Enriquecer artificialmente la mezcla por ejemplo desconectando la toma de vacío del regulador de presión El voltímetro u osciloscopio debe indicar rápidamente 0.8 Volts o mas. Si no se alcanza esta lectura o si el tiempo de respuesta es muy lento entonces el sensor debe ser remplazado 2) Verificar respuesta a mezclas pobres (Exceso de Oxígeno Residual) Desconectar el sensor de la unidad de control o computadora del vehículo Arrancar el vehículo y fijarlo en aprox RPM (debe estar a temperatura normal de funcionamiento) Empobrecer artificialmente la mezcla por ejemplo generando una fuga de vacío pequeña El voltímetro u osciloscopio debe indicar rápidamente 0.2 Volts o menos. Si no se alcanza esta lectura o si la respuesta es excesivamente lenta entonces se debe reemplazar el sensor. 3) Verificación del Tiempo de Respuesta Reconectar el sensor a la computadora Asegurarse que el vehículo se encuentra en condiciones normales de operación y ajustarlo a 1500 rpm aprox. La respuesta debe fluctuar alrededor de 0.5 Volts unas 2 a 5 veces por segundo. (Esta medida es ideal realizarla con un osciloscopio) A continuación mostraremos la forma de onda correcta que se debe de obtener de un sensor de oxígeno conectado al sistema y trabajando en ciclo cerrado. Notar las escalas del osciloscopio tanto la vertical en mvolts/div como la horizontal en mseg/div. Tener en cuenta que la oscilación continua entre indicación de exceso de oxígeno residual (mezcla pobre -- 0,2 volts -- ) y carencia del mismo (mezcla rica volts -- ) es totalmente normal y no es producida solamente por el sensor sino por la realimentación que este produce en el ciclo cerrado de trabajo ( Sensor - Computadora ).

6 Oscilograma del sensor de oxígeno en funcionamiento correcto. Los inyectores, son los encargados de rociar la gasolina; esta función la hacen regulados por la computadora, Cuando abrimos la llave de encendido, les llega corriente positiva 12 voltios, la corriente negativa o tierra (ground), es controlado por la computadora.y tiene relación con el modulo de encendido.[ La velocidad de interrupción de la señal, determina la cantidad de gasolina entregada].

7 Oscilograma del funcionamiento de un inyector. GUÍA DE LABORATORIO

8 Actividades a realizar Actividad 1.1: Oscilograma del sensor de oxigeno y del inyector Equipos requeridos Motores vivos y automóviles que posean inyección de gasolina Número de alumnos sugerido por equipo Se recomienda realizar la actividad con 2 alumnos

9 Instrumentos requeridos El alumno requerirá de un osciloscopio o un scanner con función osciloscopio. Scanner Multimarca accesorios Scanner Multimarca y accesorios Herramientas requeridas El alumno no requerirá ninguna herramienta

10 Descripción y procedimiento 1. Ubique en el motor el sensor de oxigeno. 2. Solicite el equipo disponible para obtener el oscilograma. Scanner Multimarca accesorios Fig Conecte el scanner a la batería. Accesorio para batería Fig. 2

11 Conexión del cable de alimentación Fig. 3 Conexión del scanner a la batería. Precaución, mantener la polaridad de los cables. Fig. 4 Conexión del cable de batería al cable de alimentación al scanner. Fig. 5

12 Conexión de la alimentación de batería o tensión Fig Encienda en scanner presionando la tecla power. Encienda en scanner presionando la tecla power. Fig Entre en la sección osciloscopio Sección osciloscopio. Fig. 8

13 6. Conecte el cable del canal que Ud. va a utilizar en el osciloscopio ( scanner) Cable del scanner para conectar los canales del osciloscopio. Fig. 9 Conexión del cable del osciloscopio en el conector de canales del scanner Fig. 10 Conexión del cable de canales del osciloscopio en el scanner Fig. 11

14 7. Antes de dar arranque al motor revise los niveles de aceite, refrigerante y bencina. 8. Arranque al motor 9. Conecte la masa del cable del osciloscopio en la masa del sensor. Conexión del cable de masa en el conector de los canales del osciloscopio del scanner Fig Conecte la otra punta del cable del osciloscopio en el cable de señal de salida del sensor que va hacia la unidad electrónica, procurando pinchar el cable con mucho cuidado y precaución de no cortarlo. (verificación de la conexión) Conexión del cable positivo de osciloscopio, en el sensor de oxigeno, para obtener el oscilograma. Fig Seleccione el tiempo de barrido mas adecuado para visualizar el oscilograma, debe presionar en el teclado del scanner el numero correspondiente a tiempo (3)

15 Selección de tiempo de barrido del osciloscopio. Fig Seleccione el voltaje mas adecuado para visualizar el oscilograma, debe presionar en el teclado del scanner el numero correspondiente a voltaje (2). trabajo) (explicación de los rangos de voltaje y tiempo de Selección del voltaje del osciloscopio. Fig Una vez que haya visualizado el oscilograma, proceda acelerar el motor alternativamente. (aceleraciones bruscas, sin pasar de las r.p.m aprox.) 14. Observe las diferencias que se presentan en velocidad de ralentí y aceleraciones bruscas. Comente y anote en el recuadro sus conclusiones.. (revisar comentario de los alumnos).

16 Cuadro de conclusiones 15. Proceda ahora a obtener el oscilograma del inyector. 16. Ubique un inyector. Inyector de combustible Fig Solicite el equipo disponible para obtener el oscilograma. Scanner Multimarca accesorios Fig. 17

17 18. Conecte el scanner a la batería. Accesorio para batería Fig. 18 Conexión del cable de batería Fig. 19 Conexión del scanner a la batería. Precaución, mantener la polaridad de los cables. Fig. 20

18 Conexión del cable de batería al cable de alimentación al scanner. Fig. 21 Conexión de la alimentación de batería o tensión Fig Encienda en scanner Encienda en scanner presionando la tecla power. Fig. 23

19 20. Entre en la sección osciloscopio Sección osciloscopio. Fig Conecte el cable del canal que Ud. va a utilizar en el osciloscopio ( scanner) Cable del scanner para conectar los canales del osciloscopio. Fig. 25 Conexión del cable del osciloscopio en el conector de canales del scanner

20 Fig. 26 Conexión del cable de canales del osciloscopio en el scanner Fig Antes de dar arranque al motor chequee los niveles de aceite, refrigerante y bencina. 23. De arranque al motor 24. Conecte la masa del cable del osciloscopio a masa del motor. Conexión del cable de masa en el conector de los canales del osciloscopio del scanner Fig Conecte la otra punta del cable del osciloscopio en el cable de señal de alimentación al inyector. (verificación de la conexión)

21 Conexión del cable positivo de osciloscopio, en el inyector de combustible, para obtener el oscilograma. Fig Seleccione el tiempo de barrido mas adecuado para visualizar el oscilograma debe presionar en el teclado del scanner el numero correspondiente a tiempo (3). Selección de tiempo de barrido del osciloscopio. Fig Seleccione el voltaje mas adecuado para visualizar el oscilograma debe presionar en el teclado del scanner el numero correspondiente a voltaje (2).

22 Selección del voltaje del osciloscopio. Fig Una vez que haya visualizado el oscilograma, proceda acelerar el motor alternativamente. (aceleraciones bruscas, sin pasar de las r.p.m aprox.) 29. Observe las diferencias que se presentan en velocidad de ralentí y aceleraciones bruscas. Comente y anote en el recuadro sus conclusiones. (revisar comentario de los alumnos). Cuadro de conclusiones 30. Una vez terminada la actividad guarde todos lo equipos o herramientas y deje el lugar limpio y ordenado.

23 Guía de auto evaluación para el alumno Conteste las siguientes preguntas Individualmente y Luego realice una evaluación a su compañero. Justifique cada respuesta si es necesario Explique A que se debe la variación de voltaje en el oscilograma del inyector? Explique A que se debe la variación de voltaje en el oscilograma del sensor de oxigeno? Cuánto es el rango de trabajo del sensor de oxigeno? En que zona del oscilograma del funcionamiento del inyector se produce la inyección? Con qué señal se activa el inyector para que suministre combustible?

24 Por qué el oscilograma del sensor de Oxigeno al acelerar bruscamente indica un voltaje alto por un tiempo determinado?

25 Pauta de evaluación de la guía Rut Nota Alumno Asignatura SISTEMAS DE INYECCION DE GASOLINA Sigla IGS3301 Sección N Actividad Nombre Fecha 7 - Logrado 1 - No Logrado 40% Habilidades % Descripción U/ Herramientas 10% Usa correctamente las herramientas U/ Manuales 10% Usa correctamente los manuales de servicio U/ Instrumentos 10% Usa correctamente los Instrumentos de diagnóstico S/ Instrumentos 10% Primer intento: Falla y/o Actividad 7 Selecciona el equipo adecuado para la medición a realizar Diagnóstico o solución de la (s) falla solicitada y/o actividad 60% Segundo intento: 4 30% Tercer intento: 1 Descripción Determina la falla o realiza la actividad de forma satisfactoria Aplic/Conceptos 30% Realiza al actividad aplicando el marco teórico N1: Actitudes : Descuento (si se aplica) en cada item - Máximo 3,5 puntos menos de la nota - Logrado - No Logrado Orden 0.5 Limpieza 0.5 Cuidado 1.0 Seguridad 1.0 Autocontrol 0.5 El alumno debe Firma Alumno Descuento Repetir la experiencia Descripción Mantiene su espacio de trabajo ordenado mientras realiza la experiencia y se comporta en forma ordena mientras realiza las actividades Mantiene su espacio de trabajo limpio mientras realiza la experiencia y se preocupa de que quede limpio al finalizar la actividad Realiza la experiencia cuidando no producir daños físicos a los componentes, compañeros y a sí mismo. Observa las normas y ocupa los implementos de seguridad al trabajar Se mantiene controlado a pesar de los intentos fallidos y ante la presión del tiempo para realizar las actividades Pasar a la experiencia siguiente Nota: N1 N2.

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