Volumen IV - Funcionamiento de Actuadores

7/27/2019 Volumen IV - Funcionamiento de Actuadores

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Jorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoIngeniera ElectrnicaIngeniera ElectrnicaIngeniera ElectrnicaIngeniera Electrnica

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RELAY O RELEVADOR

Como funcionan; como seleccionarlos de acuerdo a la funcin que deben cumplir

Bsicamente un relay es un electroimn.

Consta de una bobina formada por un conductor de alambre de cobre arrollado sobre un ncleo cilndrico ferromagntico de baja remanencia o sea no imanable.Frente a uno de los extremos del ncleo se dispone una armadura, que consiste en una pequea platina de materialferro magntico no imanable. Esta platina puede pivotar sobre uno de sus lados y es mantenida en su posicin dereposo por medio de un resorte de extensin calibrado. Solidario con esta platina pueden existir uno o ms platinos decontacto, logrando segn la combinacin de contactos que se dispongan al fabricar el relay, sistemas de una va (dos;tres; etc.) normalmente abiertos o cerrados, inversores o no.

Para realizar el anlisis de funcionamiento de un relay utilizaremos un ejemplo real, para ello hemos tomado unejemplar de una marca reconocida de plaza.Se trata de un relay de una va, no inversor, especificado como 12 Volt / 10 Amper.

Que significa dicha especificacin?

Nos esta informando el fabricante que la tensin (voltaje) de operacin de la bobina del relay debe ser de 12 Volt y laintensidad mxima de corriente (amperaje) que pueden manejar los contactos de la llave que opera el mismo es de 10Amper.

Para conectar la bobina del relay se debe respetar alguna polaridad?

No, en absoluto. La bobina no tiene polaridad, tanto es as que el relay tambin operaria si se aplicara a la bobina 12Volt de Corriente Alternada.

En la figura siguiente se muestra la disposicin de los pines de conexin en la base del relay y su circuito elctricoequivalente:

1 JORGE A. GARBERO INGENIERIA ELECTRONICA


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Veamos a continuacin algunos circuitos de aplicacin y analicemos su funcionamiento.

Fig.A En ella observamos que la llave S1 est abierta. En este caso no hay tensin aplicada a la bobina, por lo tantono fluir corriente a travs de su devanado. Como consecuencia el relay se mantendr desactivado, los contactos desu llave se mantendrn abiertos y la lmpara no encender. Como no tenemos circulacin de corriente por la bobina, el ampermetro indicar 0 (cero) Amper. En el voltmetro V1 leeremos una tensin de 0 (cero) Volt puesto que los pines 85 y 86 se encuentran al mismo

potencial, + 12 Volt. En el voltmetro V2 leeremos la tensin de batera, + 12 Volt.

Fig. B Ahora observamos que la llave S1 est cerrada, por lo tanto tenemos la tensin de batera ( +/- 12 V.)aplicada a los extremos de la bobina (pines 85 y 86). Al aplicar tensin a la bobina circular corriente por su devanado,hecho que dar lugar a la formacin de un campo magntico, evidentemente se ha conformado un electroimn. Comosabemos todo circuito magntico (se trate de un imn permanente o de un electroimn), atraer todo elementocompuesto por material ferro magntico que se encuentre dentro de su campo de accin, es el caso de la armaduradel relay. La intensidad del campo magntico formado, tiene nivel suficiente para vencer la fuerza del resorteantagnico de la armadura, logrando as que la misma quede firmemente adosada al ncleo. Como consecuenciatambin los contactos de la llave del relay quedaran intima mente cerrados.*En este caso el relay est activado, los contactos de su llave se han cerrado y por lo tanto la lmpara encender.

El ampermetro ahora si dar una lectura equivalente a la intensidad de corriente consumida por la bobina delrelay. que nivel tendr dicha intensidad de corriente?La bobina de este relay tiene una resistencia de 67 ohms, por lo tanto de acuerdo a la Ley de Ohm para corriente

continua:I = V/R = 12 Volt / 67 ohms = 0,179 Amper

y si queremos calcular el consumo de potencia de acuerdo a la citada ley:

W = Vx I = 12 Volt x 0,179 Amper = 2,148 Watts

Este es el consumo real demandado a la fuente por el relay, la intensidad de corriente circulante por suscontactos ser un factor determinado por la carga alimentada, intensidad que evidentemente no tienenada que ver con la corriente de operacin del relay.

Si por ejemplo la llave del relay conmutara una lmpara de 85watts, la intensidad de corriente circulante por suscontactos seria:

I = W / V = 85 watt / 12 volt = 7,08 AmperSe puntualiza este caso del consumo real del relay, debido a que a menudo se confunde con el consumo del

elemento conmutado por la llave del mismo.

En el voltmetro V1 tendremos ahora una lectura de 12 Volt, puesto que est midiendo la tensin de batera. En el voltmetro V2 leeremos 0 (cero) Volt, observemos que sus terminales estn al mismo potencial al estar

cortocircuitados por S1.



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En los dos casos anteriores hemos planteado el circuito conmutando su activacin/desactivacin por negativo (masa),por medio de la llave S1. Es indudable que la misma operacin se puede efectuar por positivo, insertando en esa lneadicha llave.

Relay de una va inversor

Como se puede observar en las figuras precedentes, el circuito elctrico de este relay es similar al descripto en laspginas anteriores, con el simple agregado de un contacto extra (87a) con el que cierra el circuito el contacto mvil

cuando el relay no est activado (Fig.A).En ese caso si la llave de luces S2 se encuentra cerrada encender lalmpara 2.En estas condiciones, cuando el relay es activado por el cierre de la llave S1, la armadura es atrada por el campomagntico y el contacto mvil solidario con ella cerrar el circuito con el contacto 87, apagndose la lmpara 2 yencendindose la 1 (Fig. B).Tenemos as presentada una simple aplicacin de un relay de una va inversor, un sistema de cambio de luces.

Relay temporizado

Para describir el funcionamiento de este componente, tomaremos como ejemplo el Relay del Sistema de Inyeccino Relay Principal utilizado por Ford y Volkswagen en varios de sus modelos, con Sistema de Inyeccin EEC-IV.

Este relay alimenta los siguientes componentes: Unidad de Comando CFI (ECU); (Bornes 37 y 57) Inyectores Vlvula del filtro de carbn activado Relay de plena potencia del A/A

El relay se activa con la llave de contacto, en las posiciones de ignicin y arranque (pin 15).Un diodo conectado en serie con el circuito entrada de + 12 V. desde la llave de contacto por el pin 15 del relay, nopermite que este sea activado en el caso de inversin en la polaridad de conexin de la batera, previniendo as daosimportantes en la ECU.Cuando se desconecta la llave de contacto, el circuito electrnico que se encuentra en el interior del relay y quemaneja la bobina del mismo, lo mantiene activado por un perodo de tiempo de alrededor de 10 segundos, duranteeste perodo, la Unidad de Comando (ECU) que sigue siendo alimentada con + 12 V. por sus pines 37 y 57, acciona el



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motor del corrector de marcha lenta (motor paso a paso), provocando su apertura total y permitiendo tambin que sealmacene en la memoria KAM de la misma el ltimo valor de presin atmosfrica indicada por el sensor de presinabsoluta (MAP).Transcurrido el perodo de tiempo citado, el circuito electrnico desactivar el relay.

Es importante tener presente que los relays que alimentan las bombas de combustible no tienen nada que vercon estos relays. En ese caso los relays utilizados, no son temporizados, son relays comunes tal como losque se describi en las primeras pginas (relay de una va no inversores). Su activacin por breves segundoscuando se cierra la llave de contacto, es una estrategia que maneja exclusivamente la ECU, as como su

activacin durante la faz de arranque y funcionamiento del motor (accin comnmente conocida comotaquimtrica). En breves palabras, ellos no cuentan con ningn circuito electrnico incorporado, el circuitoelectrnico de mando se encuentra en la ECU.

Casos de sistemas de inyeccin electrnica que cuenten con relays temporizados para la bomba de combustible, esdecir que tengan circuitos electrnicos incorporados en el relay. Es posible encontrarlos en modelos de vehculos degeneraciones muy anteriores, por ejemplo Ford Galaxy y Volkswagen Gol equipados con Unidades de Comando LE-Jetronic/EZK.En este caso el relay no solo opera como relay temporizado ante la puesta en contacto accionando la bomba decombustible por unos segundos, sino que tambin opera como taquimtrico, funciones que actualmente como yavimos cumple la Unidad de Comando.(ver Fig. siguiente)



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Como podemos ver en el circuito precedente, este relay tiene incorporado en la caja que lo contiene uncircuito electrnico complejo, veamos como opera. El pin 30 (contacto mvil del relay), est conectado en forma permanente a el ramal positivo (+ 12 V.) de la

batera. El pin 15 recibe + 12 V. cuando se cierra la llave de contacto. En ese instante el circuito electrnico activar el

relay por 2 o 3 segundos, durante ese lapso la llave del relay se mantendr cerrada alimentando con + 12 V., atravs del pin 87b, a la bomba y pre bomba de combustible y por el 87 a los inyectores (observar en el diagramaque los pines 87 y 87b estn conectados al mismo contacto de la llave del relay). Transcurrido ese lapso, si no seactiva el arranque, el circuito electrnico desactivar el relay.

Llevando la llave a la posicin de arranque, el circuito electrnico recibir + 12 V. desde la llave de contacto por el

pin 50 del relay, en esta condicin el circuito activar a este, volviendo as arecibir alimentacin de + 12 V. las bombas y los inyectores acondicionando al sistema de inyeccin para que seproduzca el arranque del motor.

Una vez arrancado el motor, el circuito electrnico recibir los pulsos generados en el negativo de la bobina deignicin a travs del pin 1 del relay, seal que le servir como referencia para mantener el relay activado.

Evidentemente en este sistema, por el modo de operacin del relay, si en el circuito de encendido o en la bobina deignicin se produce algn tipo de falla que produzca la no generacin de pulsos en el negativo de la bobina deignicin, el sistema no producir encendido ni inyeccin puesto que se desactivar el relay por la falta de pulsos y loscircuitos no sern alimentados con positivo de + 12 Volt.



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Que funcin cumple el diodo que vemos en muchos relays colocado en paralelo con la bobina del mismo?

Normalmente estos casos se ven en los relays que son manejados por el computador de a bordo.

Generalmente los circuitos electrnicos internos de las ECU que manejan relays, operan a estos cerrando el circuito dela bobina por negativo (masa). Estos circuitos no son ms que una llave electrnica que conecta y desconecta denegativo un extremo de la bobina, el otro extremo indudablemente debe estar conectado al positivo de batera.Vimos que cuando un relay est operado, circula a travs de su bobina una corriente, esta corriente genera un campomagntico que es el que atrae a la armadura. Cuando la corriente es interrumpida por la apertura de la llaveelectrnica (desactivacin del relay), el campo magntico desaparece retrayndose rpidamente (normalmente sedice que colapsa). Las lneas de fuerza de dicho campo al retraerse, barren las espiras que conforman la bobinainduciendo en ella una F.E.M. (Fuerza Electro Motriz), es decir, se produce un pico de tensin entre los extremos de la

misma. Este pico en relays del tipo comn, como los que hemos utilizado como ejemplo, pueden alcanzar niveles de45 Volt o mayores, estos niveles de tensin pueden resultar perniciosos para los semiconductores (transistores)utilizados en las ECU como llaves para operar los relays o pueden propagarse hacia otros circuitos a travs de la lneade positivo.En la Figura A se muestra este fenmeno, tngase en cuenta que en este ejemplo no se ha colocado diodo deproteccin en paralelo con la bobina del relay:

Resultado con diodo colocado



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Analicemos como se produce la eliminacin del pico de tensin inducida.En la Figura B precedente, el pin 85 del relay est a potencial de masa y el 86 a + 12 V., por lo tanto el diodo estarpolarizado inversamente, puesto que su nodoest conectado a negativo (0 V.) y su ctodo a positivo (+ 12 V.), enestas condiciones el diodo no conduce.Un diodo de silicio, conduce plenamente cuando su nodo es por lo menos 0,7 Volt ms positivo que suctodo.Cuando la llave electrnica abre el circuito y se produce el pico de fuerza electromotriz inducida entre los extremos dela bobina (caso visto anteriormente al no existir el diodo), vemos que en el pin 86 aparece un pico de tensin deaproximadamente 45 Volt positivos con respecto al pin 85.

Si tenemos un diodo conectado entre esos dos puntos, tal como se muestra en el esquema, evidentemente eldiodo entrar en plena conduccin apenas dicho pico supere los 0,7 Volt debido a que ahora su nodo sepolariza en el sentido de conduccin, nodo positivo con respecto a ctodo. Al entrar el diodo en estado deplena conduccin cortocircuita prcticamente los extremos de la bobina, de esta forma el pico indeseado detensin inducida es eliminado.

Tengamos en cuenta que el fenmeno descripto de Fuerza Electro Motriz Inducida, en una bobina alimentadapor una tensin dada y a la que se le cierra y abre el circuito, no es privativo de un relay, tambin sucede enun inyector y sobre todo no olvidemos que es el principio bsico en que se basan las bobinas de encendidopara producir la extra tensin necesaria para la ignicin.

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA DE IMN PERMANENTE

En el automotor, motores de corriente continua del tipo de Imn Permanente son utilizados en mltiples aplicaciones.Por ejemplo en electro ventiladores, en la operacin del posicionamiento de asientos del conductor y acompaante,apertura y cierre de ventanillas, trabas de puertas, antenas de radio; lava parabrisas y limpia parabrisas, bombaselctricas, direccin asistida y muchas otras aplicaciones ms.Bsicamente los motores de corriente continua usados en automocin son mquinas rotativas que convierten energaelctrica en energa mecnica.Pueden ser de 1 velocidad, 2 velocidades o de velocidad variable y tambin pueden girar en el sentido de las agujasdel reloj o en direccin contraria a la misma.Algunos motores son diseados para desarrollar un gran torque por pequeos perodos, caso de los motores dearranque y otros se disean para trabajar a una determinada velocidad durante largos perodos, caso de losforzadores de aire hacia el habitculo


En la figura se representa un motor elemental con estatorde imn permanente.La armadura o rotor est formada por una bobina arrolladasobre un ncleo ferro magntico conformando un electroimn. Cada extremo de esta bobina est conectado a unalmina metlica llamada delga, conformando ambas elcolector, las delgas estn aisladas elctricamente de todaparte metlica. Sobre ellas hacen contacto elctrico dosescobillas, tambin conocidas como carbones y quetambin estn aisladas elctricamente. A travs de lasescobillas y las delgas, la bobina del rotor recibealimentacin de C.C. desde la batera.

Todo el conjunto del rotor est montado sobre un eje axialque le permite girar libremente.


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El sentido de rotacin del motor se puede invertir fcilmente invirtiendo la conexin de la batera a la bobina de laarmadura.La velocidad de rotacin de estos motores puede ser variada empleando distintas estrategias. Una muy utilizada enlos electro ventiladores de enfriamiento del liquido refrigerante del motor, es la de colocar una resistencia en serie conla alimentacin del motor para lograr que este gire aproximadamente a la mitad de las RPM mximas nominales.Cuando se necesita que el motor gire a las mximas RPM la resistencia es puenteada (Fig.1).


El principio de funcionamiento del motor se basa en la fuerzade atraccin y de repulsin que se genera entre los polos delos campos magnticos. Polos de igual nombre se rechazan,polos de distinto nombre se atraenAl cerrar el interruptor Sw, la bobina del rotor quedaalimentada por la batera, polo positivo de esta a Delga B ypolo negativo a la Delga A. Circula ahora corriente por labobina de la armadura generando un campo magntico cuyos

polos magnticos Norte y Sur se muestran en la figura.Al quedar enfrentados el Polo Norte de la armadura con elPolo Norte del estator y el Polo Sur de la armadura con elPolo Sur del estator, se genera una fuerza de repulsin enteellos que hace girar al rotor en la direccin graficada.

El rotor impulsado por la fuerza de repulsin enunciada estagirando y cuando alcanza la posicin vertical, el Polo Nortede la armadura comienza a ser atrado por el Polo Sur delestator y el Polo Norte de este comienza a atraer el Polo Sur

de la armadura, accin esta que facilita que el rotor sigagirando. Cuando la armadura llega a la posicin horizontallas escobillas ya no hacen contacto con las delgas, debido aque se estn apoyando en la aislacin dispuesta entre lasmismas, por lo que la bobina queda sin alimentacin ydesaparece el campo magntico generado por la corrienteque la recorre. El rotor por inercia sigue girando.

Ahora el polo positivo de la batera queda conectado a laDelga A y el polo negativo a la Delga B. Vuelve a circularcorriente por la bobina de la armadura, pero en sentidocontrario, el campo magntico generado por la bobinacambia su polaridad y vuelve a repetirse el proceso derepulsin y atraccin entre los polos magnticos de estator yarmadura. Este proceso se repetir indefinidamente hastaque se corte la alimentacin del motor abriendo el interruptorSw.


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Al funcionar el motor del automvil se ir elevando su temperatura, elevndose tambin la temperatura del lquidorefrigerante. Por efecto de esta temperatura las lminas de contacto del bulbo se van deformando hasta que al llegarentre los 92C a 95C, segn el bulbo, una de las lminas hace contacto con el electrodo referido al positivo de bateraalimentando al motor a travs de la resistencia serie. Este, al tener limitada la corriente por dicha resistencia girara auna velocidad menor que su mxima nominal, velocidad baja del electro ventilador (Figura 2). La corriente de airegenerada por este ltimoenfra el lquido refrigerante, la lmina que estableci el contacto comienza a retomar su posicin inicial cortando laalimentacin del motor y este se detiene, esto sucede, segn el bulbo, al descender la temperatura hasta los 85C o87C. Si por el contrario, a pesar que el electro ventilador ya est funcionando en la velocidad baja la temperatura delmotor se siguiera elevando, la segunda lamina que tambin se est deformando har contacto con el electrodoreferido al positivo de batera, el motor girara ahora a su mxima velocidad al quedar alimentado directamente por labatera, la resistencia serie queda as puenteada (Figura 3).

Esta misma estrategia es utilizada por ejemplo por Renault en modelos Kangoo del ao 2005 Motor 1.6 16V ECUSiemens Sirius 34 EMS 31-34.La diferencia con el sistema anterior radica en que la conmutacin de la resistencia se efecta por medio de relaysexcitados por la ECU. Esta se informa de la temperatura del motor a travs del sensor de temperatura de motor ECT.

Diagramas esquemticos simplificados de esta estrategia



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En las cuatro imgenes de la pgina siguiente se muestra como el transistor regula la corriente circulante por la cargade acuerdo a la posicin fijada en el potencimetro (VR1) que polariza su base. El funcionamiento esta planteado enun laboratorio virtual y se reemplazo el motor por una lmpara incandescente para poder visualizar el efecto.


Una estrategia similar es utilizada en algunos modelos deautomviles de la marca SEAT, por ejemplo el modelo Ibiza -motor1.4i ao 2000 ECU Bosch MA 122. Las diferenciasfundamentales con el sistema anterior radican en que laresistencia serie del motor se encuentra ubicada dentro de lacarcasa del mismo, por lo que el motor tiene un conector detres pines y que el sistema no utiliza relays, el motor esexcitado por un control electrnico. Este control conoce la

temperatura de motor a travs de la informacin que le envala ECU.

En turbinas forzadoras de aire frio o caliente para el interior del habitculo seutiliza tambin resistencias en serie con el motor del forzador. Por medio deuna llave conmutadora manual se posibilita seleccionar distintas velocidadesdel motor. En el esquema se muestra la disposicin del circuito.Cuando con la llave se selecciona la velocidad Mnima, en serie con labobina del motor queda insertada el total de la resistencia Rt = R1+ R2. Con

la llave en la posicin Media, en serie con el motor queda insertada la mitadde Rt por ser R1 = R2, el motor girara a una velocidad intermedia entre laMnima y la Mxima. Al posicionar la llave en Mxima toda la tensin de labatera queda aplicada al motor y este girara al mximo de velocidad.

En el sistema visto anteriormente, en el que paralograr distintas velocidades en una turbinaforzadora de aire se utiliza una llave que conmutauna serie de resistencias, tiene el inconveniente

que los cambios de velocidad son por saltos y nose puede tener velocidades intermedias. En lafigura se plantea un circuito electrnicosimplificado de un control de velocidadcontinuamente variable desde una velocidadmnima a una mxima. El mando del control develocidad sigue siendo manual y se realiza pormedio de un potencimetro de deslizamiento linealmontado en el tablero del automvil. El transistorTr acta como una resistencia continuamentevariable.


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Si bien este sistema de control de velocidad es efectivo, su aplicacin es aconsejable reducirla a motores de potenciaspequeas a medianas debido a que manejar corrientes importantes con transistores de potencia bipolares es riesgosoy adems, al tener que montarlos sobre grandes disipadores de calor ocupan grandes espacios. En algunos vehculosestn colocados de modo que el flujo de aire del forzador les ayude a disipar la temperatura.


En sistemas de enfriamiento del lquido refrigerante delmotor que utilizan dos motores en lugar de uno, esbastante comn que para lograr una velocidad lenta y otramxima se haga trabajar a los dos motores en serie paralograr la velocidad baja y en paralelo para la velocidad alta(Fig.1/2/3).


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Los motores de electro ventiladores, estn comandadas sus velocidades por cualquiera de las tcnicas descriptas,resistencias en serie con el motor, dos motores conmutados de serie a paralelo, tienen nicamente dos estadosposibles ON (encendido) y OFF (apagado). Su arranque y parada es brusca y en el arranque demandan granintensidad de corriente. Si se tiene en cuenta que la intensidad de corriente de trabajo esta comprendida entre los 20Aa 25A, la intensidad de corriente en el instante del arranque puede llegar a los 40A a 50A o ms, dependiendo delmotor.Otro tipo de tecnologa se esta empleando para excitar a estos motores, es el control de velocidad por Modulacinde Ancho de Pulso (PWM Pulse Width Modulation)El mtodo para lograr controlar la velocidad de un motor de corriente continua empleando la tcnica PWM consiste en

alimentarlo con una corriente continua pulsante de frecuencia fija y variar el tiempo de encendido (ON) denominadoDuty Cycley por consecuencia el de apagado (OFF).La frecuencia debe ser lo suficiente elevada para que en el motor no se produzcan tironeos.

En la tcnica PWM se varia el Duty Cycle y de esta manera se modifica el valor medio de la energa suministrada almotor, esto se traduce en que de acuerdo al tiempo que dure el Duty Cycle el motor gire a mayores o menores RPMpero manteniendo su torque nominal, cosa que no sucede al hacer variar su velocidad con resistencias en serie o alhacer trabajar dos motores en serie para lograr la velocidad baja. En esta aplicacin la velocidad de giro del motorvaria en funcin de la temperatura del motor, para una temperatura normal de funcionamiento el duty cycle ser deaproximadamente 50% del perodo T y si la temperatura aumenta, aumentara el tiempo de permanencia en nivel altodel Duty cycle. El arranque del motor es muy suave debido a que el mdulo de control lo arranca con un duty cyclepequeo pero suficiente para que el motor venza la inercia, luego el control lo lleva a la velocidad necesaria. Esta

estrategia permite al sistema mantener al motor trabajando en una temperatura estable de alrededor de 95 C.


Los circuitos de PWM tienen la desventaja de que es posible queproduzcan interferencias por irradiacin de radio frecuencia (RFI).Estas irradiaciones se minimizan utilizando un filtrado especialmentediseado en la fuente de alimentacin y adems se ubica elcontrolador cerca de la carga (motor) y se blindan los conductores deconexin que van del mdulo de control al motor con una malla deblindaje conectada a masa. Los mdulos de control se los montanormalmente en el bastidor que soporta el electro ventilador alradiador del refrigerante del motor.


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Funcionamiento del electro ventilador de enfriamiento del lquido refrigerante del motor enChevrolet Meriva 1,8 lts. Modelo 2007 - Motor: Power Train C18NE - ECU: Multec H (Flex Power)

Este modelo de la lnea General Motors utiliza un Mdulo de Control Electrnico Micro procesado para controlar la

velocidad de giro del Motor del Electro Ventilador de Enfriamiento del Lquido Refrigerante del Motor. Este motor queest especialmente diseado requiere muy bajo torque para comenzar a girar. Figura 1

Estrategia de funcionamiento del sistema:

Al dar contacto y estando el motor del vehculo a una temperatura inferior a 94C, las formas de onda de las sealesvistas en los Puntos IN y OUT con osciloscopio se muestran en la Figura 3A y 3B.

Al funcionar, el motor ir aumentando su temperatura y al llegar esta a los 94C la ECA aumentara el Duty Cycle dela seal que enva al mdulo, llevndolo de 1ms a 5 ms. Esta variacin no la realiza abruptamente, sino que aumentael ancho de pulso en forma lenta y continua, emplea 1 a 1,2 segundo para aumentar el ancho de pulso de 1 ms a 5 ms

Figura 4 (Seal presente en el Punto IN).


La velocidad es controlada por el mdulo por medio de la tcnicaPWM (Pulse Width Modulation Modulacin Por Ancho dePulso), facilitando as que la misma pueda ser variada desde 0(cero) RPM a mximas RPM del motor del electro ventilador, deacuerdo a la temperatura a que se encuentre el motor del vehculoen cada condicin de funcionamiento.La temperatura a la que se encuentra el motor del vehculo paracada estado de funcionamiento del mismo es informada al mdulode control de velocidad del electro por la ECA (Electronic ControlAssembly Computadora de Control de la Gestin de Motor delVehculo). Esta informacin consiste en una seal de onda

cuadrada de 100 Hz, de 12 Volt de amplitud y de Duty Cyclevariable en funcin de la temperatura de motor del vehculo Figura 2.


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Observe que ahora el nivel de intensidad de corriente que alcanza a circular por el motor es de 8,8 Amper, nivel quehace que el motor gire a una velocidad mayor que la anterior.

La variacin constante de la velocidad de giro del motor del electro ventilador en funcin de la temperatura del motordel vehculo facilita que este trabaje dentro de un margen de temperatura muy estrecho, es decir sin estar sometido avariaciones de temperatura importantes.

Al encender el Aire Acondicionado, la ECA comunica esta situacin al mdulo de control del electro ventiladorampliando el Duty Cycle a un 90% del perodo (9 ms). Al recibir esta informacin, el mdulo pone a masa en formaconstante el Punto OUT, logrando as que el motor gire al mximo de las RPM que puede desarrollar.Observe que ahora el nivel de intensidad de corriente que alcanza a circular por el motor es de 19,6 Amper.En la Figura 6 se muestra las formas de onda presentes en el Punto IN y el Punto OUT para esta condicin defuncionamiento del motor del electro ventilador.

Si la temperatura de motor del vehculo desciende a 92C la ECA decide que el motor del electro ventilador debe

detenerse. Para ello disminuye el Duty Cycle de la seal que enva al mdulo de control del motor del electroventilador, reducindolo en forma lenta y continua a 1 ms. Esta accin tarda entre 1 segundo a 1,2 segundos. Encorrespondencia, el mdulo de control del motor del electro ventilador reduce, en el mismo lapso de tiempo, laduracin del pulso en que esta conectado a masa el Punto OUT hasta llevarlo a cero s, logrando as que el motorreduzca su velocidad a cero RPM lenta y suavemente. Figura 7



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Servo motor

El control que realiza la ECU se basa en la tcnica PWM trabajando en lazo cerrado. Ella excita al motor con pulsosde onda cuadrada de 12 Volt de amplitud de una determinada frecuencia fija y con un Duty Cycle proporcional a laposicin requerida de la mariposa, los potencimetros le informan de la posicin adoptada por la mariposa,comparando las seales de activacin con la informacin recibida desde los potencimetros el circuito de control, sihay error, corrige la posicin de la mariposa disminuyendo el tiempo del Duty Cycle o aumentndolo. Para lograr queel eje del motor se mantenga estable en una posicin es necesario enviarle continuamente la seal de control con laposicin deseada.


Un servo motor es un motor de corriente continua que tiene lacapacidad de ser controlado, tanto en su posicin, como en suvelocidad.Un motor de corriente continua se convierte en servo motor cuandose le acopla un sensor en la parte posterior, denominadoencoder, que informa la posicin del rotor o su velocidad o ambasvariables.Un ejemplo de servo motor utilizado en el automvil, es el queacciona la mariposa de aceleracin del mltiple de admisin en lossistemas con acelerador electrnico.Est compuesto por un motor de corriente continua que es elencargado de producir el movimiento.El eje del motor esta acoplado a un conjunto de engranajesreductores de velocidad y que a su vez aumentan mecnicamenteel par motor entregado al eje de la mariposa. Este se encuentraacoplado a dos potencimetros que informan al circuito de control,interno de la ECU, la posicin de la mariposa. Esta es llevada a la

posicin de reposo mecnico por medio de un resorte antagnicohelicoidal.


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En estos sistemas ya no es necesario tener un regulador de marcha lenta (ralent del motor), el circuito de control seencarga de esta funcin regulando la abertura de la mariposa.Si el pedal del acelerador se mantiene fijo en un punto de su recorrido y se enciende el electro ventilador o el aireacondicionado, al demandar estos ltimos potencia extra al motor del auto, este tendera a caer de vueltas, el circuitode control del servo motor resuelve esta situacin aumentando el tiempo del Duty Cycle a pesar que no hayacambiado la posicin del pedal del acelerador.Todo el sistema tiene una alta velocidad de reaccin ante cualquier demanda.

Como ejemplo de esta tecnologa se muestra a continuacin su aplicacin en un:

PEUGEOT 206 - Ao 2006Motor: TU5JP4 1.6L 16VECU: BOSCH Motronic M7.4.4

MOTORES PASO A PASO

Tratar que los motores de Corriente Continua giren una cantidad determinada de vueltas (por ejemplo dos vueltas) yluego se detengan en ese punto es imposible.Los motores no giran instantneamente al aplicarle la tensin de alimentacin, demandan un tiempo de arranque, estose debe a la inercia que no les permite alcanzar la velocidad normal de manera inmediata. Al cortarle la tensin dealimentacin, continan girando tambin por inercia.

Los denominados motores paso a paso (PaP), son un caso particular dentro de los motores elctricos engeneral.Los motores paso a paso se basan en la atraccin y repulsin entre polos magnticos. Polos de distinto nombre seatraen, polos de igual nombre se rechazan.



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La alimentacin elctrica no es ni C.C. ni C.A. como en otros casos, sino un tren de pulsos que se suceden con unasecuencia, previamente definida, a cada una de las bobinas que componen el estator. Cada vez que a alguna deestas bobinas se les aplica un pulso, el rotor se desplaza un paso, y queda fijo en esa posicin. Dependiendo de lascaractersticas constructivas del motor este paso puede producir un ngulo de giro del rotor de 0,9 a 90.Por lo tanto, al ser posible mover el motor en pequeos pasos, esto permite controlar su posicin, con mayor omenor precisin dependiendo de los grados de avance de cada paso.Adems, variando la frecuencia con la que se aplican los pulsos, tambin variara la velocidad con que se mueve elrotor, lo que permite tener el control de velocidad del mismo.Por ltimo si se invierte la secuencia de los pulsos de alimentacin aplicados a las bobinas, se producir la inversin

del sentido de girodel rotor.Se define el motor paso a paso, como aquel motor cuyas bobinas del estator son alimentadas mediante trenes depulsos, con una determinada frecuencia, y que permite:

Controlar la posicin del rotor.Controlar su velocidad de giro.Controlar su sentido de giro.

Al tener estas caractersticas se utilizan motores paso a paso en robtica, control de discos duros, flexibles, unidadesde CDROM o de DVD, impresoras, movimiento y posicionamiento de herramientas y piezas en general.En el automvil est muy difundido su uso en el control de marcha lenta (ralenti) del motor.Un inconveniente de los motores PaP es que presentan una velocidad angular limitada. Dicha limitacin surge quepara realizar un paso, el motor requiere un tiempo para alcanzar la posicin de equilibrio. Si dicho tiempo no serespeta (esto ocurrira si la frecuencia de los pulsos es demasiado elevada) el motor puede no encontrar nunca esaposicin de equilibrio y se pierde el control sobre l (se mueve en forma de vaivn, no se mueve, o incluso se mueveen sentido contrario al deseado).

TIPOS DE MOTORES PaP

Desde el punto de vista constructivo existen tres tipos de motores PaP:

De imn permanente De reluctancia variable Hbridos

De imn permanenteEl rotor est construido con imanes permanentes en forma de disco que proporcionan una polarizacin magnticaconstante. Tiene tallados un determinado nmero de dientes axialmente.El estator, con forma cilndrica, est formado por distintas bobinas que al ser excitadas secuencialmente generan uncampo magntico giratorio. Al cambiar el estado de las bobinas del estator, el rotor gira para orientar sus polosmagnticos de acuerdo con el campo magntico creado por las bobinas del estator.

Dereluctancia variableEn este tipo de PAP, el estator es similar al caso anterior.El rotor no es un imn permanente, sino que est formado por un ncleo de hierro dulce, e igualmente con dientestallados a lo largo de su superficie.En este tipo de motor, al alimentar una de las bobinas del estator, se crea un campo magntico.En estas condiciones, el rotor se orienta hacia aquella posicin en la que la reluctancia que presenta el circuito esmnima. Esta posicin ser aquella en la que el entrehierro es el ms pequeo posible.Al cambiar la alimentacin a otra de las bobinas, el punto de mnima reluctancia tambin cambia, con lo cual el rotorgira de nuevo.

Estos motores son muy difciles de controlar.Si se gira el rotor manualmente, no se aprecia la sensacin dentada que provocan los de imn permanente, sino quese mueve libremente como un motor de corriente contina.

Hbridos: este tipo de motores son una combinacin de los dos anteriores. El rotor est formado por una serie deanillos de acero dulce que tienen en su superficie un n de dientes ligeramente distinto a los del estator. Dichos anillosestn montados axialmente sobre un eje que es un imn permanente.Poseen alto par dinmico y esttico.Pueden girar a muy elevadas RPM.Tienen gran aplicacin en la industria.



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MOTORES Paso a Paso de IMN PERMANENTENos centramos en este tipo de motores, ya que como se ha citado anteriormente son los ms utilizados.Los motores de imn permanente pueden ser clasificados en funcin del sentido de la intensidad que recorre losbobinados en dos grupos:

Motores PaP bipolaresEstn formados por dos bobinas, y la intensidad que circula por ellas invierte su sentido sucesivamente (de ah surgeel nombre de bipolares). Se pueden reconocer externamente porque presentan cuatro conductores, uno para cadaextremo de una bobina.

Motores PaP unipolaresEn este caso el estator est formado por dos bobinas con derivacin central, lo que equivale a cuatro bobinas. Las

derivaciones centrales de las dos bobinas pueden estar interconectadas en el interior o no. Externamente seapreciarn cinco conductores en el primer caso, y seis en el segundo.La forma de alimentar este motor consiste en alimentar con positivo la toma central e ir poniendo a masa, segn unasecuencia determinada a un extremo de la bobina y al otro (nunca simultneamente). De tal manera que la intensidadque circula por cada media bobina siempre lo hace en el mismo sentido, por eso se denominan unipolares.

FUNCIONAMIENTOEl principio de funcionamiento de los motores PaP de imn permanente, como ya se ha citado anteriormente, estbasado en las fuerzas de atraccin-repulsin que experimentan los cuerpos sometidos a un campo magntico.

Motor bipolarEl motor bipolar ms sencillo est compuesto por dos bobinas (polos magnticos) por los que ir circulando corrienteen uno u otro sentido segn una secuencia definida. Tambin tiene un rotor de imn permanente de solo dos polosmagnticos, NORTE y SUR.Mientras no circule corriente por ninguna de las bobinas el rotor se encontrar en reposo en una posicin cualquiera.Si aplicamos tensin a ambas bobinas, de la manera que indica la figura 1, el rotor girar hasta la posicin indicadaen dicha figura.Si se invierte el la polaridad aplicada a la bobina de terminales AB,se invierte el sentido de circulacin de corrientepor ella, el campo magntico tambin se invierte y el rotor girar de nuevo orientndose ahora de la manera mostradaen la figura 2. Se observa que el motor se ha desplazado un paso (90).



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Invirtiendo sucesivamente el sentido de la corriente en ambas bobinas, obtendremos el giro completo del motor, talcomo se muestra en las figuras siguientes:

Como cada vez que se aplica un pulso distinto a la entrada del motor, ste gira un paso completo se dice que estfuncionando en modo paso completo.En este caso el paso es de 90, demasiado grande para poder realizar ningn tipo de control.Para aumentar la resolucin, se tienen varias opciones.La ms sencilla de todas y que no necesita un cambio constructivo del motor, consiste en cambiar la secuencia dealimentacin.En modo de funcionamiento de paso completo, las bobinas nunca quedan sin alimentacin. Si entre cada cambio enla tensin de alimentacin de una bobina, esta se deja sin alimentar, podemos conseguir una posicin del rotorintermedia entre dos pasos. A esta forma de funcionamiento se le denomina medio paso.Las distintas posiciones por las que pasa el rotor, as como las polaridades de las bobinas del estator, se puedenapreciar en las siguientes figuras:



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En las secuencias explicadas el rotor gira en sentido contrario a las agujas del reloj (anti horario), si se invierte lasecuencia de operacin el rotor gira en el sentido de las agujas del reloj (horario). Ver figuras en la siguiente pgina.



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Con fines didcticos nicamente, se ha planteado un motor paso a paso elemental y su secuencia deoperacin generada por medio de interruptores mecnicos.En la prctica un motor de este tipo resulta poco til por el gran tamao de sus pasos, tambin es poco tilesta clase de generador de secuencia.

Para construir motores PaP que giren pocos grados por paso, se recurre a mecanizar los ncleos de lasbobinas y rotores en forma de dientes de modo de crear micro polos magnticos, siendo posible construir asmotores de hasta 200 pasos por revolucin, 1.8 de giro por paso en modo paso completo o 400 pasos porrevolucin, 0.9 de giro por paso en modo medio paso.La secuencia de operacin puede ser generada por un micro controlador que ejecuta un determinadoprograma grabado en su memoria ROM o por un micro procesador que utiliza un programa grabado en unamemoria externa ROM o EEPROM. La secuencia de pulsos es enviada a un circuito integrado de potenciaque reemplaza con interruptores electrnicos a los mecnicos.



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Los motores PaP utilizados como reguladores de marcha lenta (ralent) en los sistemas de inyeccin electrnica tienenla particularidad de, mecnicamente, transformar el movimiento giratorio del rotor en un movimiento rectilneo axial pormedio de un engranaje y un tornillo. De esta manera, de acuerdo a las rdenes impartidas por la ECU, abren o cierranen mayor o menor grado el paso de aire adicional (by pass de la mariposa) del mltiple de admisin, manteniendo aslas RPM al ralent programadas para ese motor. Estando el motor al ralent, esta estrategia se observa por ejemplocuando se encienden los electro ventiladores o el aire acondicionado.



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SISTEMAS DE INYECCION ELECTRONICA DE NAFTA

Estos sistemas no son accionados por el motor, son comandados por un Mdulo de Control Electrnico Digital quedosifica, para cada condicin del motor, la cantidad correcta de combustible que deben recibir los distintos cilindros.Tambin el encendido es comandado digitalmente de modo de permitir que el motor trabaje con su punto deencendido sincronizado para cada condicin.

El propsito de estos sistemas es hacer que el motor tenga un funcionamiento equilibrado a travs de un estrictocontrol de la mezcla aire/combustible y del ngulo de avance del encendido para cualquier rgimen de trabajo de

dicho motor, logrando as: Principalmente, menor emisin de gases contaminantes Mayor respuesta a las solicitudes del conductor Menor consumo Facilidad de arranque con motor fro o caliente



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BOMBA ELECTRICA

El combustible es aspirado del tanque por una bomba elctrica, que los suministra bajo presin a un tubo distribuidordonde se encuentran las vlvulas de inyeccin (llamado rampa de inyectores).La bomba provee ms combustible de lo que el sistema necesita con el fin de mantenerlo a una presin constante entodos los regmenes de funcionamiento, lo excedente retorna al tanque.La bomba no representa ningn riesgo de explosin, por que en su interior no hay ninguna mezcla en condiciones decombustin.La bomba puede estar instalada dentro del tanque IN TANKo fuera de l IN LINE.



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REGULADOR DE PRESION

El regulador mantiene el combustible bajo presin en el circuito de alimentacin, incluso en las vlvulas de inyeccin.Este componente instalado en el tubo distribuidor o en el conjunto dentro del tanque influye directamente en el rendimientodel motor pues debe garantizar presin uniforme y constante en el circuito, lo que permite que el motor tenga funcionamientoperfecto en todos los regmenes de revolucin

INYECTORES



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Los inyectores son los encargados de pulverizar el combustible antes de la vlvula de admisin del motor, para quese mezcle con el aire, produciendo la combinacin que resultar en la combustin.Las vlvulas de inyeccin son comandadas electro magnticamente, abriendo y cerrando por medio de impulsos

elctricos provenientes de la unidad de comando.Para obtener la perfecta distribucin del combustible, sin prdidas por condensacin, se debe evitar que el chorro decombustible toque las paredes internas de la admisin, por lo tanto, el ngulo de inyeccin difiere de motor a motorcomo tambin la cantidad de orificios de la vlvula.

Por accin de la Bomba de Combustible y del Regulador de Presin de Combustible, el mismo llega a losInyectores con Presin y Caudal Constantes para todas las condiciones de marcha del motor. Esto permiteque la cantidad de combustible inyectado en todo momento dependa exclusivamente del tiempo que elinyector permanezca abierto.



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El inyector es una electro vlvula muy precisa, su bobina de accionamiento tiene un extremo conectadoa la tensin debatera y su otro extremo est conectado a un pin del Mdulo de Control Electrnico (ECU). A travs de dicho pin, laECU pone a masa el extremo de la bobina conectado al mismo produciendo as circulacin de corriente por la bobinay generando un campo magntico que atrae al ncleo. Cuando el ncleo es atrado, la aguja se retira de su asientopermitiendo el paso de combustible.

El tiempo durante el cual la ECU mantiene a masa el extremo de la bobina del inyector (tiempo deaccionamiento de la electro vlvula) es denominado:

Tiempo de Inyeccin

Para las distintas condiciones de marcha del motor, la ECU calcula el tiempo de inyeccin basndose en lainformacin que recibe de distintos sensores y en un mapa cartogrfico residente en su memoria.

INDIRECTA

La inyeccin de combustible se realiza en:

En la garganta del mltiple de admisin, tambin llamada cuerpo de mariposa Sistema deInyeccin Monopunto (TBI - Throttle Body Injection).

Frente a la vlvula de admisin de cada cilindro Sistema de Inyeccin Multipunto - (MPI -Multipoint Injection).

DIRECTA

La inyeccin de combustible se realiza directamente en la cmara de combustin de cada cilindro(GDI - Gasoline Direct Injection) - Sistema de Inyeccin Directa Multipunto - (MPI MultipointInjection)



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INYECCION INDIRECTA

MONOPUNTO

1 - Bomba de combustible 5 - Sonda lambda2 - Filtro de combustible 6 - Unidad de comando3 - Potencimetro de la mariposa 7 - Vlvula de ventilacin del tanque3a - Regulador de presin 8 - Bobina de encendido3b - Vlvula de inyeccin 9 - Buja de encendido3c - Sensor de temperatura del aire 10 - Sensor de revoluciones del motor4 - Sensor de temperatura de motor (pertenece al sistema de encendido)


MONOPUNTOBOSCH Mono Motronic

Utiliza una nica Vlvula de inyeccin paralos distintos cilindros del motor.

1 - Entrada del combustible2 - Aire3 - Mariposa de aceleracin4 - Mltiple de admisin5 - Vlvula de inyeccin6 - Motor


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Multipunto (Jetronic y Motronic)

1 - Bomba de combustible 9 - Sensor de revoluciones de motor2 - Filtro de combustible 10 - Sonda lambda3 - Regulador de presin 11 - Unidad de comando(inyeccin + encendido)4 - Vlvula de inyeccin 12 - Vlvula de ventilacin del tanque5 - Medidor de Flujo de aire 13 - Rel de comando

( Caudalmetro) 14 - Bobina de encendido6 - Sensor de temperatura 15 - Buja de encendido7 - Actuador de ralent ( marcha lenta ) 16 - Cnister8 - Potencimetro de la mariposa


MultipuntoBosch Jetronic y Motronic

Utiliza una vlvula de inyeccin para cada cilindrodel motor.

1 - Tubo distribuidor (entrada de combustible)2 - Aire3 - Mariposa de aceleracin4 - Mltiple de admisin5 - Vlvulas de inyeccin6 - Motor


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El sistema Motronic es un sistema multipunto que trae incorporado en la unidad de comando tanto el mando de lainyeccin como el sistema de encendido.Este sistema posee sonda lambda instalada en el tubo de escape para monitorear los gases producidos por lacombustin y modificar las caractersticas de la mezcla. Este sistema es digital, posee memoria de adaptacin ytambin memoria de averas.En los vehculos que no utilizan distribuidor, el control del momento del encendido (chispa) se hace por un sensor derevoluciones instalado en el volante del motor (rueda fnica - rueda con dientes).En Motronic, hay una vlvula de ventilacin del tanque, tambin conocida como vlvula del cnister, que sirve parareaprovechar los vapores del combustible, que son altamente peligrosos, contribuyendo as a la reduccin de la

contaminacin, que es la principal ventaja de la inyeccin.

1 Cnister 9 - Cuerpo de mariposa electrnico2 - Vlvula de bloqueo de cnister 10 - Vlvula ( EGR)3 - Sensor de presin 11 - Sensor de picado4 - Tubo distribuidor / Vlvula de inyeccin 12 - Sensor de temperatura del agua5 - Bobina/ Buja de encendido 13 - Sonda lambda6 - Sensor de fase 14 - Sensor de RPM y PMS7 - Pedal de acelerador electrnico 15 - Bomba de combustible8 - Medidor de masa de aire/Sensor 16 - Unidad de comando

de temperatura

La principal caracterstica de este sistema es un comando electrnico de aceleracin que consiste en un motor

elctrico que gobierna la mariposa ajustando los impulsos del pedal acelerador para proporcionar una mejorrespuesta, economa y comfort.El deseo del conductor se capta a travs del pedal del acelerador electrnico. La unidad de comando determina eltorque que se necesita y a travs de anlisis del rgimen de funcionamiento del motor y de las exigencias de losdems accesorios como el aire acondicionado, control de traccin, sistemas de frenos ABS, ventilador de radiador yotros ms, se define la estrategia de torque, resultando as el momento exacto del encendido, volumen de combustibley apertura de la mariposa.La estructura modular de software y hardware, proporciona configuraciones especficas para cadamotor y vehculo. El comando electrnico de mariposa proporciona mayor precisin, reduciendo el consumo decombustible y mejorando la conduccin. Este sistema contrario a lo que se podra pensar, garantiza total seguridad defuncionamiento.



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INYECCION DIRECTA

1 Bomba de alta presin 9 Censor de presin absoluta2 Vlvula de control de presin 10 Vlvula (EGAS)3 Tubo distribuidor 11 Sonda lambda ( LSU)4 Bobina de encendido 12 Sonda lambda (LSF)5 Censor de presin 13 Catalizador6 Vlvula de inyeccin 14 Pre-bomba de combustible7 Censor de masa de aire con sensor de 15 Unidad de comando

temperatura integrado8 Cuerpo de mariposa (EGAS)

El sistema de inyeccin directa de combustible MED7 es uno de los ms avanzados del mundo.El permite que el combustible se pulverice directamente en la cmara de combustin, bajo presiones de alrededor de160 bar (2.272 lbs).En los sistemas MED 7 se utiliza una bomba de baja presin dentro del tanque (bomba tradicional sumergida), queenva el combustible a una bomba mecnica principal, donde la presin se aumenta a los valores mencionados.El inyector recibe el combustible bajo alta presin y lo inyecta directamente en la cmara de combustin.

Beneficios: Mayor rendimiento del motor. Mejor aprovechamiento y economa del combustible. Mnima emisiones de gases contaminantes.



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INDIRECTA MONOPUNTO

En este sistema, la ECU, para controlar la cantidad de combustible que debe inyectar sigue dos estrategias distintaspara determinar en que momento debe accionar la apertura del nico inyector:

Funcionamiento sincrnicoLa apertura del inyector es sincronizada con el encendido.La ECU cada vez que da la orden para que se produzca un encendido, ordena una inyeccin. Esta accingenera dos inyecciones por vuelta de cigeal.

Funcionamiento asincrnicoEn determinadas condiciones de funcionamiento del motor, por ejemplo en altas revoluciones o con tiemposde inyeccin muy cortos y debido a la inercia electromecnica de los inyectores, la ECU ya no inyecta cadavez que ordena un encendido sino que sigue lo establecido en el programa contenido en su memoria paraesas condiciones de funcionamiento del motor.


Sistema BOSCHMonomotronic MA 1.7

Resistencia del inyector:2 ohmResistencia balasto:

3 ohmDebido a que el sistema utiliza un inyector cuyobobinado tiene una baja resistencia, alrededorde 2 ohm, se coloca una resistencia en serie conl para limitar la mxima intensidad de corrienteque puede circular por mismo.Esta resistencia es denominada ResistenciaBalasto y su valor es de alrededor de 3 ohm.Esta construida con alambre especial bobinadosobre una forma cilndrica de porcelana yencapsulada con este material.Generalmente est montada en el vano motorsobre la pared corta fuego.


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A la izquierda se muestra el pulso de inyeccinimpuesto por la ECU, visto en la pantalla de unosciloscopio digital.El tiempo de inyeccin esta dentro de los lmites defuncionamiento normal del motor. Normalmente en unsistema mono punto este tiempo vara entre:

1,7 ms a 2,4 ms segn las condiciones exigidas almotor, su temperatura, etc.En arranque y con el motor fro, el tiempo de inyeccinpuede llegar a 10 ms o ms, el motor arranca con unrgimen de aproximadamente 1500 RPM y a medidaque se eleva su temperatura desciende el tiempo deinyeccin y las RPM hasta llegar al rgimen normal.

Sistema Mono puntoMagneti Marelli G 7.11

Resistencia del inyector:2 ohm

Este sistema tambin utiliza un inyector cuyo bobinado tieneuna baja resistencia, alrededor de 2 ohm, pero en lugar deinsertar una resistencia en serie con el inyector para limitar lamxima intensi - dad de corriente que puede circular por l,sis - tema emplea una estrategia de la ECU para este fin.El pulso de inyeccin est conformado por un pulso base y

se completa con una serie de pulsos sucesivos de altafrecuencia cuyo nmero dependedel tiempo total de inyeccin que debe imponer la ECU. Deeste modo la corriente promedio circulante por el inyector selimita a un mximo pre establecido.Durante los pulsos el tiempo en que el inyector quedadesactivado, a causa de su inercia magntica y mecnica,dicho tiempo no es lo suficientemente largo para que este secierre.

A la izquierda se muestra el pulso de inyeccin impuesto porla ECU, visto en la pantalla de un osciloscopio digital.El tiempo de inyeccin esta dentro de los lmites defuncionamiento normal del motor, entre 1,7 ms a 2,4 ms

segn las condiciones exigidas al motor, su temperatura, etc.El comportamiento en el arranque en fro es similar al sistemaanterior.


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INDIRECTA MULTIPUNTO

Los inyectores en un Sistema Multipunto, uno por cada cilindro, son gerenciados por la ECU de un modo determinadopara cada sistema en particular.La inyeccin en cada cilindro se produce frente a la vlvula de admisin.

Inyeccin Simultnea

En estos sistemas, la ECU ordena la apertura de todos los inyectores al mismo tiempo produciendo dosinyecciones por cada giro de cigeal.

Con esta estrategia la mayora de las inyecciones se producen con la vlvula de inyeccin cerrada, caso queel cilindro este en las fases de compresin, expansin, o descarga (escape). El combustible inyectado duranteestas fases es acumulado en el mltiple de admisin para ser admitido cuando se abra la vlvula de admisin.Pueden acumularse hasta cuatro inyecciones por cilindro.Esta mezcla rica facilita el arranque del motor.Una vez que el motor arranca, la ECU en base a su programa cambia la estrategia, pasando a ordenar unainyeccin simultnea por cada giro de cigeal. De esta manera la cantidad de inyecciones acumuladas paracada cilindro antes de la apertura de la vlvula de admisin es de dos.

Estrategia de inyeccin manejada por el Mdulo de Control Electrnico en un Sistema de InyeccinSimultnea

- una inyeccin acumulada- dos inyecciones acumuladas - Cantidad de inyecciones acumuladas- tres inyecciones acumuladas- cuatro inyecciones acumuladas


INYECCIN SIMULTNEA

Todos los inyectores se abren al mismo tiempo


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Inyeccin Semi Secuencial o tambin denominada Banco a Banco

En estos sistemas y durante la faz de arranque del motor, la ECU ordena la apertura de todos los inyectores almismo tiempo produciendo dos inyecciones por cada giro de cigeal.Con esta estrategia la mayora de las inyecciones se producen con la vlvula de inyeccin cerrada, caso queel cilindro este en las fases de compresin, expansin, o descarga (escape). El combustible inyectado duranteestas fases es acumulado en el mltiple de admisin para ser admitido cuando se abra la vlvula de admisin.Pueden acumularse hasta cuatro inyecciones por cilindro.Esta mezcla rica facilita el arranque del motor.

Una vez que el motor arranca, ya la ECU ha identificado a los cilindros que estn en carrera ascendente atravs de la informacin que recibe de la rueda fnica y en base a su programa cambia la estrategia, pasandoa ordenar una inyeccin simultnea por cada par de cilindros, activando los inyectores correspondientes a losCilindros 1 y 4 al mismo tiempo y luego de media vuelta de cigeal a los correspondientes a los Cilindros 2 y3 al mismo tiempo. De esta manera la cantidad de inyecciones acumuladas para cada cilindro antes de laapertura de la vlvula de admisin es de dos.

Estrategia de inyeccin manejada por el Mdulo de Control Electrnico en un Sistema de InyeccinSemi Secuencial o Banco a Banco




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Inyeccin SecuencialEn estos sistemas y durante la faz de arranque del motor, la ECU ordena la apertura de todos los inyectores almismo tiempo produciendo dos inyecciones por cada giro de cigeal.Con esta estrategia la mayora de las inyecciones se producen con la vlvula de inyeccin cerrada, caso queel cilindro este en las fases de compresin, expansin, o descarga (escape). El combustible inyectado duranteestas fases es acumulado en el mltiple de admisin para ser admitido cuando se abra la vlvula de admisin.Pueden acumularse hasta cuatro inyecciones por cilindro.Esta mezcla rica facilita el arranque del motor.Una vez que el motor arranca, ya la ECU ha identificado en que posicin del cigeal cada cilindro esta en

fase de admisin. Esto lo logra a trabes de la informacin que recibe de la rueda fnica y del sensor de fase yen base a su programa cambia la estrategia, pasando a ordenar la apertura del inyector correspondiente alcilindro que en fase de admisin est abriendo mecnicamente su vlvula de admisin.La dosificacin de combustible que se logra con este sistema es mucho ms precisa que en los dos sistemasdescriptos anteriormente.

Estrategia de inyeccin manejada por el Mdulo de Control Electrnico en un Sistema de InyeccinSecuencial




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FLUJO DE AIRE ADMITIDO

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla de Tiempos Bsicos deInyeccinbasada directamente en el Caudal de Aire Admitido.El caudal de aire que esta siendo admitido en cada momento por el motor, es informado a la ECU por elCaudalmetro. De acuerdo a la informacin recibida ella busca en su memoria el Tiempo Base de Aperturaque debe aplicar a los inyectores. Este tiempo es modificado por la ECU en funcin de la temperatura del aireadmitidoo sea en funcin de la densidad del mismo.Ejemplos de Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia:

BOSCH LE-JETRONIC / L3.1 JETRONIC

Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia pero que aparte de modificar el Tiempo Base de

Inyeccin en funcin de la temperatura del aire admitido, tambin lo modifican en funcin de la informacinde la Sonda de Oxgeno (sonda ), por contar con este sensor.

BOSCH MOTRONIC M1.5.1 / M1.5.2 / M1.7.2 / M1.7

POSICIN DE LA MARIPOSA x RPM DEL MOTOR

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla de Tiempos Bsicos deInyeccinbasada en estos dos parmetros.Durante el funcionamiento del motor analiza la informacin que le llega de los respectivos sensores, TPS ySensor de RPM y PMS. Con estos datos y en base a su programa realiza el clculo correspondiente yconsulta la tabla grabada en su memoria, determinando as el Tiempo de Inyeccin Bsicocorrespondiente acada condicin del motor.El Tiempo de Inyeccin Bsico lo modifica en funcin de la temperatura del motor, temperatura del aire

admitido, informacin de la sonda de oxgeno (sonda ).Ejemplos de Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia:

BOSCH M 1.2.3 / MA 1.7 / MA 3.0 / MP 3.2

DENSIDAD DEL AIRE ADMITIDO x RPM DEL MOTOR

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla de Tiempos Bsicos deInyeccinbasada en estos dos parmetros.Durante el funcionamiento del motor analiza la informacin que le llega de los respectivos sensores, MAP(Medidor de Presin Absoluta en el mltiple de admisin) y desde elSensor de Temperatura de Aire.Con estos datos y en base a su programa realiza el clculo correspondiente y determina la Densidad del AireAspirado.

Con este resultadoy las RPM del motorla ECU realiza un nuevo clculo:

Densidad del Aire Aspirado RPM VE* (rendimiento volumtrico del cilindro)

con el resultado de este nuevo clculo busca en la tabla grabada en su memoria el Tiempo de InyeccinBsicocorrespondiente a cada condicin del motor.El Tiempo de Inyeccin Bsico lo modifica en funcin de la temperatura del motor, de la posicin de lamariposa TPS, de la EGR (recirculacin de los gases de escape), de la tensin de batera, de lainformacin de la sonda de oxgeno (sonda ).



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Ejemplos de Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia:

BOSCH Motronic - M 1.5.4 / ME 7.3H4 / MP 5.2 / MP 5.1.1 / ME 7.9.6FIC EEC IV CFI / EFIMAGNETI MARELLI G7 / G7.11 / IAW 49F / IAW 5NF / IAW 1ABW / IAW 1ABMULTEC 700 / EMS EFI / EMS MPFI / IEFI 6DIGIFANT 1.74 / 1.82SAGEM S 2000 / SL 96SIEMENS Sirius 32

MASA DE AIRE

El Mdulo de Control Electrnico tiene almacenada en su memoria una Tabla de Tiempos Bsicos deInyeccinbasada directamente en la Masa del Aire Admitido.La Masa del Aire que esta siendo admitido en cada momento por el motor, es informada a la ECU por el MAF(medidor de masa de aire). De acuerdo a la informacin recibida ella busca en su memoria el Tiempo Basede Aperturaque debe aplicar a los inyectores.El Tiempo de Inyeccin Bsico lo modifica en funcin de la temperatura del motor, de la temperatura delaire admitido, de la posicin de la mariposa TPS, de la EGR (recirculacin de los gases de escape), de latensin de batera, de la informacin de la sonda de oxgeno (sonda ).

Ejemplos de Mdulos de Control Electrnico que utilizan esta estrategia:

BOSCH Motronic 1.5.2 / M 2.8 / M 2.9 / M 2.7 / M 2.10.4 / M 3.8.2 / 3 / ME 7.5HITACHI M 159 MPISIEMENS Simos 2.1 / 4S / MS 41.1

En distintos sistemas el Mdulo de Control Electrnico, dentro de los clculos que realiza paradeterminar el tiempo de inyeccin, toma en cuenta la tensin de batera. Este factor es importantedebido a que, el tiempo de apertura real del inyector es dependiente de su tensin de alimentacin portratarse de un componente electro magntico. Cabe recordar que el crecimiento del nivel de intensidadde corriente en una bobina es retardado en el tiempo por accin de la fuerza contra electro motrizinducida y que ese retardo es funcin de la inductancia de la bobina y de la tensin de alimentacin dela misma.



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Tiempos de inyeccin reales tomados en automviles de distinta marca para distintas tensiones debatera.

Tinyeccin = tiempo durante el que la ECU pone a masa el extremo A de la bobina delinyector (tiempo durante el que circula corriente por la bobina del mismo).

ide apertura = nivel de intensidad de corriente a la que se abre el inyector.

ide cierre = nivel de intensidad de corriente a la que se cierra el inyector.

imxima = nivel mximo de intensidad de corriente que llega a circular por el inyector.

treal de inyeccin = tiempo que permanece abierto el inyector permitiendo la entrada decombustible al cilindro.

tretardo de apertura= tiempo que transcurre desde que la ECU puso a masa el extremo A de labobina del inyector y la apertura de este.



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FIAT SIENA Motor Fire 16V Sistema ME 7.3H4 Inyeccin secuencial

Resistencia de la bobina del inyector (en frio) = 14,4 ohm

Tensin +30 = 14 Volt Tensin +30 = 12 Volt

Tinyeccin = 3 mili segundos Tinyeccin = 3 mili segundoside apertura = 0,250 Amper ide apertura = 0,250 Amperide cierre = 0,098 Amper ide cierre = 0,098 Amper

imxima = 0,972 Amper imxima = 0,830 Ampertretardo de apertura= 0,240 mili segundos tretardo de apertura = 0,440 mili segundostreal de inyeccin = 2,760 mili segundos treal de inyeccin = 2,560 mili segundos

CHEVROLET CORSA MOTOR 1.6 Sistema Multec Inyeccin semi secuencial





RENAULT MEGANE Motor F3R 1.8 Sistema Fenix 5 Inyeccin secuencial




imxima = 1,180 Amper imxima = 1,000 Ampertretardo de apertura= 0,280 mili segundos tretardo de apertura = 0,320 mili segundostreal de inyeccin = 2,720 mili segundos treal de inyeccin = 2,680mili segundos

FORD ESCORT Motor Zetec 1.8 16V Sistema EEC V Inyeccin secuencial





FORD GALAXY 2.0 Sistema EEC IV Inyeccin semi secuencial




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Recuerde que por accin de la Bomba de Combustible y del Regulador de Presin de Combustible, el mismollega a los Inyectores con Presin y Caudal Constantes para todas las condiciones de marcha del motor. Estopermite que la cantidad de combustible inyectado en todo momento dependa exclusivamente del tiempo queel inyector permanezca abierto.

A continuacin se dan algunos ejemplos de presiones de combustible en distintos sistemas de inyeccinMono Punto, y Multi Punto Simultneo / Semi Secuencial / Secuencial.

FIAT Fiorino Motor 1.0 ie - 8V 1996Sistema Magneti Marelli IAW G7.11 Inyeccin mono punto

Presin de combustible: 1,0 bar - regulador de presin en el cuerpo de mariposa Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FIAT Tipo Motor 1.6 ie 1995Sistema Bosch Monomotronic MA 1.7 Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar - regulador de presin, en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FIAT Fiorino Motor Fire 1.3 8V 2003Sistema Magneti Marelli 4AF Inyeccin multi punto secuencial

Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a la salida de la bomba. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FIAT Marea Motor 2.0 20V - 2000Sistema Bosch Motronic M 2.10.4 Inyeccin multipunto secuencial

Presin de combustible: 2,6 bar con vaco conectado 3,0 bar sin vaco conectado (regulador de presin en la

rampa de inyectores) Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FIAT Palio Motor 1.5 - 2004Sistema Magneti Marelli IAW 1G7 Inyeccin multipunto semi secuencial

Presin de combustible: 2,6 bar con vaco conectado 3,0 bar sin vaco conectado (regulador de presin en larampa de inyectores)

Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FIAT Palio Motor Fire 1.0 16V 2003Sistema Bosch Motronic ME 7.3 H4 Inyeccin multipunto secuencial


FORD Escort Motor 1.6 - 1996Sistema EEC IV EFI Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FORD Fiesta Motor 1.3 - 1996Sistema EEC IV CFI Inyeccin mono punto

Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 60 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))



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FORD Fiesta Motor 1.3 - 1996Sistema EEC IV CFI Inyeccin mono punto

Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 60 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

FORD Escort Motor 1.6 - 1996Sistema EEC IV EFI Inyeccin multipunto secuencial


FORD Escort Motor 1.6 - 2002Sistema EEC IV EFI Inyeccin multipunto secuencial


FORD Orion Motor 2.0 - 1996Sistema EEC IV EFI Inyeccin multipunto semi secuencial

Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

General Motors Corsa Motor 1.0 EFI 1995 Sistema Multec TBI Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 80 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank

General Motors Corsa Motor 1.0 MPFI 2002 Sistema Multec IEFI - 6 Inyeccinmultipunto semi secuencial Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 80 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank

General Motors Meriva Motor 1.8 16V 2005 Sistema Multec H Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

General Motors Astra Motor 2.0 16V 2005

Sistema Bosch Motronic 1.5.5 Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 2,8 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a la salida de la bomba. . Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

General Motors Vectra-B Motor 2.0 8V 2005Sistema Bosch Motronic 1.5.4 Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

PEUGEOT 106 Motor 1.0 2001Sistema Bosch Mono Motronic MA 3.1 Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

PEUGEOT 406 SW Motor 1.8 16V 2004Sistema Magneti Marelli IAW 1AP Inyeccin multi punto semi secuencial Presin de combustible: 2,8 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

PEUGEOT 306 SW Motor 1.8 16V 2004Sistema Magneti Marelli IAW 8P Inyeccin multi punto simultnea. Presin de combustible: 2,8 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)



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PEUGEOT 206 SW Motor 1.0 16V 2006Sistema Magneti Marelli IAW 5NP Inyeccinmultipunto secuencial Presin de combustible: 2,8 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (externa a el tanque de combustible)

RENAULT 19 Motor 1.6 1999Sistema Bosch Mono Motronic MA 1.7 Inyeccin mono punto Presin de combustible: 1,0 bar regulador de presin en el cuerpo de mariposa. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank))

RENAULT Kangoo Motor 1.6 8V 2003Sistema Siemens Sirius 32 Inyeccin multi punto secuencial.

Presin de combustible: 3,0 bar - regulador de presin, en el tanque de combustible a la salida de la bomba. . Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank)).

RENAULT Laguna Motor 2.0 16V 2000Sistema Siemens Fenix 5 Inyeccin multi punto secuencial. Presin de combustible: 3,0 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank)).

RENAULT Megane Motor 1.4 16V 2006Sistema Siemens Sirius 32 Inyeccin multi punto secuencial.


VOLKSWAGEM Gol Motor 1.0 MI 16V - 2005Sistema Magneti Marelli 4LV / 4SV / 4MV Inyeccin multi punto secuencial


VOLKSWAGEM Gol Motor 1.0 MI 8V - 2005Sistema Bosch Motronic MP 9.0 Inyeccin multi punto secuencial


VOLKSWAGEM Gol Motor 1.8 MI - 2005

Sistema Magneti Marelli 1AVP Inyeccin multi punto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank)).

VOLKSWAGEM Polo Motor 2.0 - 2002Sistema Bosch ME 7.5.10 Inyeccin multi punto secuencial Presin de combustible: 3,0 bar regulador de presin, en el tanque de combustible a la salida de la

bomba. Caudal de la bomba de combustible: 90 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank)).

VOLKSWAGEM Golf GTI Motor 2.0 - 1998Sistema Digifant Inyeccin multi punto simultnea Presin de combustible: 3,2 bar regulador de presin en la rampa de inyectores. Caudal de la bomba de combustible: 100 l/h (sumergida en el tanque de combustible In Tank)).



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RECIRCULACIN DE LOS GASES DE ESCAPE (EGR)

Se utiliza la recirculacin de los gases de escape por la admisin para reducir el xido de Nitrgeno (NOx) contenidoen estos gases.En una conduccin en la que se demanda elevadas cargas al motor, la temperatura en las cmaras de combustin eselevada. Una temperatura elevada en las cmaras favorece la formacin de NOx, gas altamente contaminante delmedio ambiente. Una forma sencilla de reducir la formacin de xido de nitrgeno es bajar la temperatura de lascmaras de combustin, esto se logra produciendo la recirculacin de los gases inertes derivados de la combustin,presentes en el escape del motor.



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FILTRO DE CARBN ACTIVADO (CANISTER)



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SISTEMAS DE ENCENDIDO

Principio de funcionamiento de un encendido compuesto por bobina, ruptor (platinos o puntos) y capacitor(condensador)

Como se puede observar en la figura precedente, un sistema de encendido convencional est constituido poruna Fuente de Energa Elctrica (batera); una Bobina de Encendido (transformador elevador de tensin); unRuptor (platinos); un Condensador; un distribuidor y bujas.

La bobina de encendido es un transformador elevador de tensin como se vio anteriormente, un transformador de estetipo tiene menor cantidad de vueltas en el bobinado primario que en el secundario, asumimos que en la bobina deeste ejemplo la relacin de vueltas es de : 1 : 150. Es decir por cada espira existente en el bobinado primario hay 150espiras en el bobinado secundario.Los bobinados primario y secundario estn construidos con alambre de cobre esmaltado, el primario de seccingruesa y pocas vueltas (un valor normal seria 100 vueltas) y el secundario de seccin fina y de unas 15.000 vueltas(150 veces ms que el primario).La resistencia del conductor primario en una bobina utilizada en un sistema de encendido con platinos debe estar,como mnimo, alrededor de 3 ohms. Esto es debido a que la mxima corriente que puede manejar un ruptor estcomprendida alrededor de los 4 amperes, corrientes mayores producirn una temperatura en el mismo demasiadoelevada y como consecuencia un rpido deterioro de los contactos.Observe que por Ley de Ohm, la mxima corriente que puede circular por la bobina del primario es de:I = V /R = 12 volts /3 ohms = 4 amperes

Estando la llave de contacto cerrada, la bobina de encendido queda alimentada con + 12 volts. Observemos que algirar la leva solidaria con el eje del distribuidor, producir el cierre y apertura de los contactos del ruptor. Cuando estosestn cerrados, el bobinado primario de la bobina queda conectado directamente a la batera (+ por la llave decontacto y a travs de los contactos del ruptor). En estas condiciones comenzar a circular corriente por el primario,produciendo esta la expansin del campo magntico generado en el mismo.

Recuerde que el crecimiento de la intensidad de corriente es lento, debido a la oposicin que le producela reactancia inductiva del bobinado.Como se vio anteriormente, la mxima corriente que puede llegar a circular por el bobinado primario es de 4 amperes(para una tensin de batera ideal de 12 volts), pero esto suceder siempre y cuando, el tiempo en el que semantengan los contactos del ruptor cerrados sea suficiente para que la corriente llegue a alcanzar ese mximo.



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a) Ruptor con los contactos cerrados. Angulo de cierre c.b) Ruptor con los contactos abiertos. Angulo de apertura a - Angulo de cierre c.c) Ruptor con los contactos abiertos.

Angulo de apertura a + Angulo de cierre c = Angulo total En un motor de cuatro cilindros se producen 2 (dos) chispas por vuelta de motor (1/2 vuelta de distribuidor).Por lo tanto se producir un encendido cada 180 de giro de motor o cada 90 de distribuidor.El lapso en el que los contactos del ruptor permanecen cerrados puede expresarse en: Grados (geomtricos) llamado Angulo de Contacto. Estos grados estn referidos a los grados de giro del

distribuidor, o sea que si tenemos 90 de giro entre chispas, se estn refiriendo a cuantos grados de esos 90 los

contactos permanecen cerrados.En un motor de 4 cilindros este ngulo se ajusta entre 50 y 60.

En % (Dwell). Se refiere porcentualmente a que proporcin de los 90 entre encendidos se mantienen cerrados loscontactos del ruptor.Por ejemplo si el ngulo de contacto fuera de 60, expresado en Dwell ser: 66,66 %

En tiempo, se expresa en milisegundos. Esto se refiere a cuanto tiempo permanecen cerrados los contactos delruptor. Es obvio que el ngulo de contacto o el Dwell, son valores invariables, independientes de las revolucionesa que se encuentre girando el motor por tratarse de un ngulo geomtrico, pero el tiempo de cierre de loscontactos si es variable y dependiente de las revoluciones del motor puesto que es el tiempo que tarda en recorrerdicho ngulo la leva, a mayor rpm lo recorrer ms rpidamente y como consecuencia menor tiempo de cierre delos contactos.

Recuerde esta ltima consideracin, es muy importante para entender una de las principales limitaciones,

entre otras, que tiene un encendido convencional con platinos, frente a un encendido manejadoelectrnicamente.

Luego de todas estas consideraciones supongamos que nuestro motor de 4 cilindros est girando a 800 rpm.En un segundo cuantas vueltas dar el motor?Revoluciones de motor/segundo = 800 rpm 60 seg. = 13,33 rpsQue cantidad de encendidos se producirn en un segundo?Cantidad de encendidos por segundo = 13,33 x 2 = 26,66 chispas/seg.Qu lapso de tiempo transcurrir entre dos encendidos o chispas?Tiempo entre chispas = 1 seg. 26,66 chispas/seg. = 0,0375 seg. = 37,5 milisegundosA 800 rpm, este tiempo es el empleado por la leva en recorrer los 90 del Angulo Total , que como se ve en la figuraanterior encierran el Angulo de Cierre cy el Angulo de Apertura a.Asumiendo que se ajust el ngulo de cierre a 54, podemos calcular el tiempo que tiene la corriente que circula por elbobinado primario para crecer.Si para recorrer 90 la leva , a dichas rpm, emplea un tiempo de 37,5 ms. cuanto tiempo emplear en recorrer 1 ?Tiempo en recorrer 1 = 37,5 ms. 90 = 0,4166 milisegundosY cuanto tiempo le insumir en recorrer los 54 de ngulo de cierre c?Tiempo de c = 0,4166 x 54 = 22,5 milisegundosEste tiempo, 22,5 milisegundos, es el tiempo de que dispone la corriente circulante por el bobinado primariopara crecer y as expandir el campo magntico. Recuerde que el nivel de la fuerza electromotriz inducida (voltage) en el bobinado secundario, uno de los factores

de que depende, es de la mxima intensidad corriente (amperage) circulante por el bobinado primario, pues deella depende la intensidad del campo magntico.



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Resulta suficiente este tiempo de 22,5 ms. para que en el primario, de la bobina que estamos utilizando eneste ejemplo, la intensidad de corriente alcance a crecer hasta el mximo de 4 amperes y lograr as acumularel mximo de energa en el campo magntico y por consecuencia transferir la mxima potencia al secundariopara el encendido?

Es posible calcular el tiempo que tarda la corriente en crecer hasta prcticamente el 100% del valor mximo quepuede alcanzar (en nuestro caso, como ya vimos, ese mximo nivel es de 4 amperes). Este clculo es para uncrecimiento al 98 % del mximo, pero en la prctica se puede tomar como el 100%.

Tcrecimiento = 5 x Lp/RpSiendo:Tcrecimiento (expresado en segundos) = a el tiempo empleado por la corriente circulante por el bobinado primarioen alcanzar prcticamente el 100% del mximo nivel que le permite la resistencia del circuito.

Lp = inductancia del bobinado primario expresada en Henry (en una bobina de este tipo, la inductancia primariaes tpicamente de 0,012 Henry).

Rp = resistencia del bobinado primario expresada en Ohms. (en nuestro caso como ya se vio es 3 ohms).Calculamos entonces, para la bobina del ejemplo, el tiempo de crecimiento de la corriente primaria:Tcrecimiento = 5 x 0,012 / 3 = 0,02 segundos = 20 milisegundos

Como se vio anteriormente, considerando un ngulo de cierre (o contacto c) de 54 y con el motor girando a 800

rpm, el tiempo de que dispone la corriente circulante para crecer es de 22,5 milisegundos.Se calcul que la corriente en esta bobina tarda 20 milisegundos en alcanzar prcticamente el 100% del mximoposible a alcanzar.Por lo tanto es posible afirmar que prcticamente la corriente llega a crecer al mximo posible, casi 4 amper,en los 22,5 milisegundos de que dispone.

Recuerde que el tiempo disponible para que circule corriente por el primario es vlido para:1) Un motor de cuatro cilindros.2) El ngulo de cierre del ruptor ajustado a c = 54.3) El motor girando

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Volumen IV - Funcionamiento de Actuadores