SENSORES DE POSICION
En muchas aplicaciones, la PCM ocupa saber la posición de componentes mecánicos. El sensor
TPS (Throttle Position Sensor) o sensor de posición de garganta-mariposa indica la posición
del papalote en el cuerpo de aceleración. En vehículos más recientes que ya no usan válvula
IAC se utiliza el Sensor de PoOsición del Pedal Acelerador (APP) que indica la posición del
pedal del acelerador. El sensor de posición de la válvula EGR indica la posición del
vástago cuando la válvula EGR entra en operación. El sensor VAF usa este mismo principio.
Eléctricamente, estos sensores operan de la misma manera: un brazo móvil dentro del sensor
está mecánicamente conectado a un componente móvil, tal como una válvula o una compuerta.
A medida que el componente se mueve, el brazo móvil dentro del sensor también se mueve. El
brazo móvil está en contacto eléctrico con una resistencia. A medida que el brazo móvil se
desplaza sobre la resistencia, la señal de voltaje cambia. En el punto de contacto el
voltaje disponible es la señal de voltaje y esto es lo que indica la posición.
Entre más se acerque el brazo móvil al voltaje de suministro, la señal de salida será
mayor. Debido a este voltaje, la PCM puede determinar la posición del componente.
SENSOR DE POSICION DE MARIPOSA (TPS)
El sensor TPS está montado en el cuerpo de aceleración y convierte el ángulo del papalote
del cuerpo de aceleración en una señal eléctrica. A medida que el papalote se abre, el
el voltaje de la señal se incrementa.
La PCM usa la información de la posición del papalote-mariposa para saber:
* Modo del motor: ralenti, aceleración parcial, aceleración total.
* Apagar A/C y control de emisiones en posición WOT (Wide Open Throttle-Aceleración Total)
* Correcciones de proporción de ratio aire/combustible
* Corrección del incremento de potencia del motor
* Control del corte de combustible
Un sensor TPS básico requiere tres cables. 5 Volts de suministran desde la PCM a una de las
terminales del sensor TPS , la señal de posición del papalote se envía en una terminal más
y la tierra a masa desde el sensor hacia la PCM completa la conexión para que el sensor
funcione.
En ralenti, el voltaje de la señal del sensor es entre 0.6 - 0.9 Volts. Desde este voltaje,
la PCM sabe que el plato del papalote está cerrado. En aceleración total (WOT), la señal de
voltaje es aproximadamente 3.5-4.7 Volts. En antiguos modelos de Honda y Acura es hasta 2.9
Volts.
Dentro del sensro TPS hay una resistencia y un brazo móvil-deslizable. El brazo siempre
está contactando a la resistencia. En el punto de contacto, el voltaje disponible es la
señal de voltaje y esto indica la posición del plato en el cuerpo de aceleración. En
ralenti, la resistencia entre la punta del brazo y la terminal de la señal es alta, por lo
tanto el voltaje disponible de la señal será de 0.6 -0.9 Volts. A medida que el brazo móvil
se acerca a la terminal de salida de señal, la resistencia disminuye y la señal de voltaje
se incrementa.
Algunos sensores TPS son de cuatro cables pues incorporan un interruptor adicional conocido
como contacto de ralenti. Este interruptor se cierra cuando el papalote del cuerpo de
aceleración está cerrado. En ese momento, la PCM mide 0 Volts en esa terminal. Cuando el
papalote se abre, el interruptor se abre y la PCM mide voltaje B+ en dicha terminal.
vimos generalidades sobre el sensor TPS cuando recién
salieron al mercado, pero lo importante es que los sensores TPS y la forma en que están
controlados ya cambiaron radicalmente. Si antes era relativamente sencillo diagnosticar
problemas relacionados con el sensor TPS, hoy las cosas son más complicadas. Veamos los
detalles.
SENSORES TPS DOBLES y SENSORES APP
Habíamos visto que hay sensores TPS de 4 cables debido a que incluían un interruptor que le
indica a la PCM que el papalote está en posición cerrada. Hoy veremos que los sensores TPs
DOBLES también son de 4 cables.
¿Cómo diferenciar a un sensor TPS con interruptor de ralenti de 4 cables con un TPS DOBLE
que también es de 4 cables?
Los nuevos sensores TPS DOBLES también son de cuatros cables y cuentan con dos brazos
móviles de contacto y dos resistencias en un mismo cuerpo. Cada señal llega a la PCM por
cables separados.
La línea de la segunda señal funciona igual que la primera, sin embargo, esta comienza en
voltaje mayor de salida y por lo tanto, a medida que ocurre el movimiento del papalote el
cambio de voltaje es diferente de la primera señal pues a medida que el papalote se abre,
la señal de voltaje primera se incrementa en una proporción diferente. La PCM usa ambas
señales para detectar el cambio de la posición de la válvula papalote del cuerpo de
aceleración. Al tener dos sensores en uno solo, la PCM puede comparar voltajes y detectar
problemas mas fácilmente.
DIAGNOSTICANDO SENSORES TPS CON ESCANNER
Tu escánner debe tener la capacidad de desplegar datos en tiempo real. Comparar la posición
del sensor contra los datos desplegados en la pantalla de tu escánner es una manera muy
conveniente de observar la operación del sensor. Por ejemplo, con el sensor TPS en su
posición en el menor porcentaje posible con la llave de encendido en ON y el motor apagado,
deberá leer 0% cuando el papalote esté completamente cerrado y deberá estar en 100% cuando
el papalote esté en la posición totalmente abierta.
La mejor forma de explicarte como se hace el diagnóstico es con las siguiente imágenes.
Mírales con detenimiento.
VÁLVULA IAC
El sistema IAC utiliza a la PCM para controlar la Válvula de Control de Aire de Marcha
Mínima (Valvula IAC) que regula el volumen de aire que se desvía alrededor del papalote
cerrado del cuerpo de aceleración. La PCM controla la Válvula IAC al aplicarle varias
señales eléctricas de entrada contra el programa de control que gobierna a la válvula IAC
y que se encuentra instalado en la memoria de la PCM.
TIPOS DE VALVULAS IAC
En general en la mayoría de modelos de casi todos los automóviles encontrarás cuatro tipos
de válvulas IAC. Estos sistemas se conocen comunmente con lo siguientes nombres:
* Motor de Pasos
* Solenoide Rotativo con Control de Trabajo
* Válvula de Control de Aire con Control de Trabajo
* Válvula Interruptora de Vacío ON/Off
SISTEMA IAC CON MOTOR DE PASOS
Este sistema usa un pequeño motor de pasos del tipo IACV para controlar el paso de aire
desviado. El motor IACV consiste de un motor de pasos con cuatro bobinas, rotor magnético,
válvula y asiento, y puede variarla cantidad de flujo de aire desviado al colocar el
vástago de la válvula en una de las 125 posibles posiciones o "pasos". Básicamente, entre
más alto sea el número del paso del IACV, mayor será la apertura de la válvula para permitir
un flujo de aire mayor, persiguiendo una ruta distinta que rodeará el papalote cerrado del
cuerpo de aceleración.
La PCM controla la posición de la válvula IAC energizando secuencialmente sus cuatro
bobinas del pequeño motor eléctrico. PoOr cada bobina que es pulsada, el rotor magnético de
la válvula IAC se mueve un paso, lo cual a su vez mueve a la válvula y su asiento entonces
se coloca en una nueva posición ligeramente. La PCM comanda cambios mayores de la posición
de la válvula IAC al repetir pulsos secuenciales mayores a cada una de las cuatro bobinas
del motor eléctrico dentro del cuerpo de la válvula, y esto ocurrirá hasta que se alcance
la posición deseada. SiI al válvula IAC se deconectara o quedara inoperante, permenecería en
una posición fija sin desplazarse ni un "paso" adelante ni un "paso" atrás con lo que no
se conseguiría la regulación continua del aire que ingresa al motor durante la marcha
mínima (ralenti).
SISTEMA IAC CON SOLENOIDE ROTATICO DE CONTROL DE TRABAJO
Este sistema usa un soenoide rotativo IAC para desarrollar la establización de la velocidad
ralenti. El control del desvío de aire (bypass) se consigue por medio de una válvula móvil
de giro rotativo que bloquea o expone un puerto "bypass" con base en señales comandos de la
PCM. La válvula IAC de este sistema consiste en dos bobinas eléctricas, un magneto
permanente, válvula, puerto de desvio "bypass" y una bobina bi-metálica.
La PCM controla la posición de la válvula IAC al aplicar una señal de ciclo de trabajo (Duty
Cicle) a las dos bobinas eléctricas dentro de la válvula IAC. Al modificar el ratio de
trabajo (tiempo en ON contra tiempo en OFF), se generan cambios del campo magnético que
causan que la válvula rotativa gire. Básicamente, a medida que el ratio de trabajo excede
el 50%, la válvula abre el conducto de desvío "bypass" y cuando el ratio de trabajo cae por
debajo del 50%, la válvula cierra el conducto. Si la válvula IAC se desconecta o queda sin
trabaja, la válvula se moverá a una posición default y la marcha mínima quedará más o menos
entre 1000 y 1200 RPM's cuando alcance la temperatura normal de operación.
SISTEMA DE CONTROL DE RALENTI DEL TIPO VALVULA ON/OFF
Este tipo de sistema IAC utiliza una Válvula Switch de Vacio (VSV) normalmente cerrada para
controlar una purga fija de aire en el múltiple de admisión. Este tipo de válvula VSV es
controlada por señales digitales de la PCM o directamente a través de los circuitos del
desempañador de ventana trasera o lámparas de freno.
La PCM controla la válvula VSV al proveerle corriente eléctrica al embobinado solenoide
cuando las condiciones programadas en su memoria se cumplan. También, la corriente eléctrica
puede suministrarse al solenoide de la válvula VSV desde los circuitos de la lámpara
trasera o del desempañador de ventanas al conducirla mediante diodos de aislamiento. Los
motores que utilicen este sistema IAC también utilizan una válvula mecánica de control de
aire para velocidades ralenti elevadas en arranques en frío. El diagrama de encendido
electrónico nos indica como esté conectada la configuración de cada sistema para que no nos
quede ninguna duda.
PARAMETROS DE CONTROL DE LOS SISTEMAS IAC
Dependiendo del tipo de sistema y la aplicación que comprobemos en los diagramas, el sistema
IAC puede desempeñar una combinación de funciones de control; estado inicial, arranque de
motor, control de calentamiento gradual, control de retroalimentación del sistema ralenti,
control estimado de RPM's del motor, incremento de ralenti por consumos adicionales de
corriente eléctrica, control de velocidad ralenti por aprendizaje de la PCM y control de
ralenti en transmisiones manuales, automáticas y semi-automáticas.
Para atender problemas relacionados con la marcha mínima de un vehículo deberemos constatar
el tipo de sistema ralenti implementado en cada vehículo y revisar sus condiciones de
operacion mediante lectura real en un escánner y para comprobar porcentajes de ratio de
trabajo mientras leemos también el flujo de aire medido por el sensor MAF. Ambas señales
deben trabajar conjuntamente ya que son señales proporcionales.
VALVULAS DE AIRE
Existen dos tipos de válvulas de aire que no son controladas por una PCM y que son usadas
en algunos motores antiguos para controlar velocidades ralenti en frío. El primer tipo solo
utiliza un elemento de cera térmica que varía la cantidad de aire desviado con base en la
temperatura del anticongelante del motor. Una vez que el motor alcanza su temperatura de
operación, esta válvula de aire debe estar completamente cerrada.
El segundo tipo usa una compuerta soportada con un resorte balanceado contra un elemento
bi-metálico. A medida que la temperatura del motor se eleva, el elemento bi-metálico
flexiona la válvula/compuerta para cerrarla, por lo tanto se reduce la cantidad de aire
desviado o "bypasseado".
Una bobina calefactora rodea al bi-metal y se utiliza para calentarlo cuando el motor está
operando con normalidad. Una revisión rápida de la válvula de aire puede realizarse al
apretar la manguera que suministra aire al motor y en ese momento debería detectarse una
disminuci~n de las RPM's. La caída debería ser menor de 50 RPM's cuando el motor está tibio
y debería ser significativamente mayor cuando el motor esta frío.
PRUEBAS FUNCIONALES AL SISTEMA IAC
Debido a que las pruebas funcionales varían considerablemente entre los cuatro tipos de
sistemas IAC, deberás tomar precauciones y con tus conocimientos sobre estos sistemas
observar las diferencias en el comportamiento de cada sistema. Por ejemplo, en la mayoría
de los vehículos con protocolo ODB II y utilizando un escánner con funciones activas en
tiempo real tu puedes comandar manualmente que la válvula IAV se posicione desde el paso
0 hasta el paso 125, desde totalmente abierto hasta totalmente cerrado. Mientras haces eso
y vas revisando los cambios en la cuenta de pasos o de ratio de trabajo revisa también los
cambios en las RPM's del motor. Si así sucede, el sistema funciona normalmente; de lo
contrario, habría que comprobar que el conducto del cuerpo de aceleración esté limpio y sin
obstrucciones o que no exista ningún problema con el circuito eléctrico de la válvula.
Pues eso es todo sobre sistemas de control de marcha mínima que utilizan válvula IAC.
Actualmente los nuevos sistemas de control de marcha mínima ya no emplean válvulas IAC,
sino que en lugar de ello ahora los cuerpos de aceleración son completamente electrónicos
con la inclusión de un motor eléctrico que se encarga de controlar la posición del papalote
mariposa, con lo que ya no se necesitan cables ajustables desde el acelerador hacia el
cuerpo de aceleración para controlar la apertura del papalote. Ahora, es un motor parecido
a la válvula IAC el que se encarga de esa tarea solo que ya no es visible
No hay comentarios:
Publicar un comentario