6.1 Sensor revoluciones del motor/punto Muerto Superior El sensor de revoluciones del motorlpms es un generador de señales de tipo inductivo con arrollamiento e imán permanente, fijado en la polea del árbol del motor. La polea está provista de una rueda dentada con 60 dientes, de las cuales dos faltantes como referencia para los puntos muertos del motor. El ángulo de rotación compuesto por cada diente es de 6 0. El sensor genera una señal sinusoidal con frecuencia variable en base al régimen de rotación del eje del motor que permite que la centralita determine la velocidad de rotación y el punto muerto superior. [: -- --- (-) I \.1 (-) -'-- Fig. 6.1 Sensor de las revoluciones del motor La variación del eje del motor provoca la variación de la distancia entre el núcleo magnético del sensor y los dientes de la rueda fónica fijada en la polea; esto produce una variación de flujo magnético entre la rueda y el sensor que genera una señal con frecuencia proporcional al número de revoluciones del motor. Fig.6.2 Señal del sensor Au lu""""'- 1.0v 2m:> - 15 -
5. Sensores 6.2 Sensor de fase El sensor de referencia del cilindro 1 es un sensor de tipo con efecto Hall situado en el árbol de levas. El sensor genera una señal de referencia cada dos vueltas del eje del motor, tras el paso de un vacío obtenido en el interior de la rueda de fase. La centralita utiliza esta señal para reconocer la posición de los diversos cilindros y activar la secuencia correcta de inyección y encendido. 8 1[:... - (-) I (-).. _... - '-- Fig. 6.3 Sensor de fase 6.3 Sensor de presión y temperatura del aire El sensor de presión y temperatura del aire aspirado es un componente integrado que tiene la función de detectar la presión y la temperatura del aire del colector de aspiración. Ambas informaciones la centralita las necesita para definir la cantidad de aire aspirado por el motor, esta información se utiliza para el cálculo del tiempo de inyección y del punto de encendido. El sensor de temperatura consta de un termistor NTC (Negative Temperature Coefficient). La resistencia disminuye al aumentar la temperatura. El circuito de entrada de la centralita mide una tensión proporcional a la resistencia; en consecuencia, a la temperatura. El elemento sensible del sensor de presión consta de un puente de Wheatstone serigrafiado en una membrana de material cerámico. En una cara de la membrana está presente el vacío absoluto de referencia, mientras que en la otra cara actúa la depresión presente en el colector de aspiración. La señal (de naturaleza piezorresistiva) -que procede de la deformación que sufre la membrana- se amplifica por medio de un circuito electrónico incorporado en el receptáculo mismo que contiene la membrana cerámica. El diafragma, con el motor apagado, se comba en función del valor de presión atmosférica; de esta forma, se tiene la llave insertada y la exacta información de la altitud. - 16 -
T'C ka tu,"...-o' 49.93a i3.6-30 26.628.12. 1-20 15,701 IOJ, -ID ~; 53é U O 5~9S9 $.S +10' U20 7.4 +20 2~ U +25 2,061 $.0 +30 tel88 6.0 1._11. 1.,..""...o 1,157 U Uta 1fT.. ~ +50 U10 5.8 ~ 0.57$ $.1.70 UfO 5.6 +80 O;1()l! 5.5.+85 0.263 U.ti) 1)..231 5.$ +100 0.118 U +110 0.135 6.0 +120 0,105 U +:125 0.082 6.7 +130 0.083 1;0 6.4 Sensor de posición del acelerador.. Jo i 'ji'... ~~ Fig. 6.4 Sensor presión-temperatura aire aspirado El sensor de posición del acelerador detecta el desplazamiento del pedal del acelerador. Está situado en la parte superior del pedal y consta de dos potenciómetros acoplados que suministran dos señales diferentes a la centralita electrónica. La adopción de dos potenciómetros garantiza un elevado margen de seguridad en caso de avería de uno de ellos; en consecuencia, están provistos de conexionado separado con la centralita. Cuando se acciona el pedal del acelerador, se mueven los punteros en las pistas resistivas de los potenciómetros. La tensión de salida está comprendida entre O y 5 V en base a la posición alcanzada por el pedal del acelerador. En base a la posición alcanzada por el acelerador (soltado, cargas parciales, plena carga) y a la modalidad de desplazamiento (progresivo o repentino), la centralita controla la apertura de la válvula de mariposa a través del motor al efecto, modificando simultáneamente el tiempo de inyección y el avance de encendido. K55 m-m, 3 -._---. 2 6 4 5 -.._..-.. ---.. _. _... _-. --... -. Fig. 6.5 Sensor de posición del acelerador - 17 -
5. Sensores 6.5 Sensor de temperatura del motor El sensor de temperatura es un termistor incorporado en el cuerpo del termostato y transmite a la centralita una tensión variable inversamente proporcional a la temperatura alcanzada. L ~!i'!ui e ijil 81 (+) ti,],i, IIl l1l l llij:! 82 H Temperatura Resistencia eq (kll) -10 8,1... 10,80 +20 2,3... 2.70 + 80 0,3... 0,35 Fig. 6.6 Sensor de temperatura del motor 6.6 Sensor de picado El sensor de picado (o de detonación) está posicionado en el mono bloque puesto debajo del colector de aspiración; detecta las vibraciones producidas por el motor durante el funcionamiento y las convierte en señal eléctricas. Cuando la centralita detecta vibraciones elevadas, reduce progresivamente el avance de encendido de 3 en 3, hasta un máximo de 9, para eliminar el picado del motor en el cilindro involucrado. Con el fin de evitar pérdidas de potencia del motor, la reducción del avance se realiza de forma selectiva sólo en los cilindros que detonan y no en los cuales se cumple la combustión de forma regular. r.. ------f\ ~1... ++--++ H c:::::j ~2... ++---++ v H Impedancia interior: 1-5 MOhm Frecuencia de resonancia: 20 khz Señal de salida: 10-150 mv de C.A. Fig. 6. 7 Sensor de picado - 18 -
6.7 Señal de velocidad del vehículo El sensor está posicionado en la salida del diferencial, en correspondencia con el acoplamiento del semieje de mano izquierda, el ordenador de a bordo (MI) lo detecta, procesa la velocidad (km/h) y la transmite vía red CAN (Control Area Network). La información de la velocidad del vehículo viaja en la red CAN con su identificador y es tomada porla centralita MIO. La información kmlh se transmite vía red CAN y se visualiza en el cuadro de instrumentos (E55). 3 5 1 CAN H CAN L l. Ordenador de a bordo 2. Centralita motor 3. Cuadro de instrumentos Fig. 6.8a Red CAN - 19 -
5. Sensores 6.8 Sensores de oxígeno El sistema está provisto de dos sondas de oxígeno puestas antes y después del catalizador, indispensable para la homologación conforme a la normativa Euro 3 sobre las emisiones contaminantes y OBD (On Board Diagnostic) en lo referente al autodiagnóstico de a bordo. La sonda puesta antes del catalizador permite evaluar la razón airegasolina de la mezcla y la marcha de la combustión en el interior del motor. La sonda puesta después del catalizador, en combinación con las puestas antes del mismo, permite también evaluar el buen funcionamiento del catalizador. La sonda Lambda puesta antes del catalizador, posicionada en el colector de descarga, detecta el contenido de oxígeno en los gases de escape, de acuerdo a la razón aire-gasolina de la mezcla incorporada en los cilindros. La sonda transmite a la centralita una tensión variable de 0,1 a 0,9 voltios, de acuerdo al porcentaje de oxígeno incluido en los gases de escape. Una mezcla rica produce un porcentaje de oxígeno bajo (O... 0,5 %) Y una tensión alta de 0,7... 0,9 V Una mezcla pobre produce un porcentaje de oxígeno elevado (4... 5 %) Y una tensión baja de... 0,1 V Una mezcla aire-gasolina con razón estequiométrica ideal 14,7 produce una tensión media de aproximadamente 0,5 V. La sonda de oxígeno es de tipo calentada por 4 hilos; el sensor inicia a generar una tensión de salida tras haber alcanzado una temperatura de funcionamiento superior a 300 oc. K16 K15 J) _..."t-... J)-_.... _.-/-..,.L - 1-'... 3 2 1 I 3 2 Fig. 6.8b Sondas de oxígeno - 20-
El sensor de oxígeno puesto después del catalizador es prácticamente igual a la sonda puesta antes del catalizador. La centralita utiliza la señal para controlar el buen funcionamiento del catalizador. En un catalizador, el oxígeno en exceso presente en los gases de escape queda atrapado en la superficie del revestimiento metálico por los bloques cerámicos en el interior del catalizador. El oxígeno se utiliza para convertir las sustancias nocivas producidas por la combustión incompleta (en particular, en fase de aceleración a otras condiciones para las cuales el motor precisa una mezcla rica) en anhídrido carbónico, nitrógeno yagua. Comparando las señales recibidas por el sensor puesto antes del catalizador con las recibidas por el sensor puesto después del catalizador, la centralita está en condiciones de establecer si debe sustituirse el catalizador y registra un código de avería. Con el motor en ralentí, la señal de la sonda Lambda oscila por intervalos regulares de 2 segundos que se reducen cuando el régimen del motor aumenta; en aceleración la señal tiende a mantenerse alta, mientras que en desaceleración se mantiene baja. 588m'v" "D 1 '",' A 2s. 0I'... Fig.6.9 Señal de la sonda de oxígeno puesta antes del catalizador La señal de la sonda Lambda puesta después del catalizador tiende a mantenerse alta con el motor en ralentí y desciende en desaceleración. Las oscilaciones son menos frecuentes que las de la sonda puesta antes del catalizador. u " le. A _ 2s/01V Fig. 6.1 O Señal de la sonda de oxigeno puesta después del catalizador - 21 -