por Armando | Ene 29, 2022 | Fichas Técnicas
Los actuadores
Los actuadores son componentes que emplean la información y la energía recibida para activar el funcionamiento de otros elementos, estos elementos pueden ser eléctricos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos, etc, con lo cual normalmente en los eléctricos se producirá una activación y en los mecánicos (agruparemos el resto) un movimiento.
El actuador realiza su función según la orden que recibe de la UCE, la UCE analiza la información que recibe de los diferentes sensores y los compara con los datos que ella tiene grabados, generando una orden de activación según las necesidades del sistema al que pertenece.
En estos últimos años el actuador ha evolucionado en su forma y diseño, siendo imprescindible en los nuevos sistemas de seguridad y asistencia a la conducción.
Su función
Podríamos decir que la principal función de los actuadores es todo lo contrario que la de los sensores, su misión es interpretar y transformar una magnitud eléctrica en una magnitud física como desplazamiento, movimiento lineal o de rotación, activación de relés o solenoides, etc, gracias a ellos la UCE puede regular los elementos del sistema y así conseguir un funcionamiento lo más óptimo posible.
Como vemos, estos elementos están presentes en todos los sistemas de nuestro vehículo, por ejemplo en motor serian inyectores, valvula canister, colector variable, etc, en confort elevalunas, cierres, espejos, etc, en fin podríamos enumerar un sin fin de actuadores en cualquier sistema de los vehículos actuales.
En estas imágenes mostramos actuadores, la número uno es una válvula EGR, la dos es un actuador de geometría variable y la tres es una mariposa motorizada.
Clasificación de los actuadores
Al ser tan variada la gama de actuadores podríamos clasificarlos principalmente como, eléctricos, neumáticos e hidráulicos, en automoción los más usuales son los eléctricos, como un relé, el cuenta km, motor de cierre, elevalunas, luego estarían los neumáticos como válvulas reguladoras de aire, amortiguadores del porton, etc y los hidráulicos como regulador de presion de suspensión, grupo hidráulico de abs, etc.
Aquí vemos en la figura uno un actuador eléctrico que es un motor de elevalunas, en la dos un actuador hidráulico, un bloque hidraulico de ABS y en la tres uno neumático, un bloque de válvulas de una suspensión neumática.
La conclusión es que en todos los sistemas de control vamos a tener siempre sensores, que son los que generan la información, los actuadores que son los que obedecen órdenes y la unidad de control o UCE que sería el cerebro y la que maneja todo el proceso según la información que recibe y la que tiene grabada.
por Armando | Ene 16, 2022 | Fichas Técnicas
Los sensores
En los sistemas electrónicos de los vehículos actuales nos encontramos con numerosos sensores, su principal misión es hacer más sencilla y cómoda nuestra conducción, optimizar el consumo de combustible, las emisiones contaminantes, la eficiencia del motor, incluso contribuyen a mejorar la seguridad y la comodidad de los ocupantes, los sensores también llamados sondas, monitorean las condiciones de funcionamiento del vehículo informando de cualquier anomalía, evitando así averías más importantes e incluso accidentes.
Su función
Los sensores se encargan de recoger información de diferentes parámetros del motor o del vehículo, normalmente esa información suele ser una magnitud física como revoluciones, temperatura, presión, etc, o una magnitud química como la calidad de aire, gases de escape, etc, y transformarla en señales eléctricas para transmitirlas a la ECU del sistema correspondiente, dicha ECU se encarga de interpretarlas y ordenara a los actuadores para que operen bajo los parámetros que tenga grabados para el buen funcionamiento del sistema correspondiente.
En estas imágenes mostramos diferentes tipos de sensores que equipan los automóviles actuales, de izquierda a derecha, el primero es para detectar un impacto lateral en un sistema de AIRBAG, el segundo informa de las revoluciones de rueda en un sistema de ABS, el tercero mide la temperatura de funcionamiento del MOTOR, el cuarto controla la calidad de aire en un sistema de CLIMATIZACIÓN, como vemos, todos los sistemas electrónicos de los vehículos actuales disponen de sensores, podríamos denominarlos como » espías «, pues informan a la UCE correspondiente, todo lo que detectan.
Tipos de sensores
Los sensores del vehículo son muchos y muy variados, se pueden clasificar principalmente, según la función que desarrollan, según su constitución o por su señal de salida.
Por la función que desarrollan
– Sensores para sistemas de seguridad, como INMOVILIZADOR, VIGILANCIA HABITÁCULO, sistema KEYLESS, etc.
– Sensores para la información del vehículo, TPMS, MANTENIMIENTO, CONSUMO Y AUTONOMÍA, etc.
– Sensores de mando y regulación, empleados generalmente en los sistemas de MOTOR, ABS, CLIMATIZACIÓN, etc.
Por su constitución
– Eléctricos, son los sensores que disponen de una bobina para generar una señal y enviarla a la ECU.
– Mecánicos, suelen ser tipo » pulsador » y envían una señal de contacto abierto-cerrado.
– Electrónicos, estos son los más eficientes pero dependen de una alimentación de voltaje para su funcionamiento.
Sensor eléctrico Sensor mecánico Sensor electrónico
Por su señal de salida
– Señales analogicas, como sensor de POSICION DE ACELERADOR, TEMPERATURA REFRIGERANTE, etc.
– Señales digitales, como sensor de POSICION DE CIGUEÑAL, VELOCIDAD DE RUEDA , etc.
Estas son las imágenes que se verían a traves de un osciloscopio, pudiendo variar en amplitud, frecuencia y tiempo.
Los sensores son más importantes en nuestro vehículo de lo que nos imaginamos, tienen que soportar cambios bruscos de temperatura, humedad, vibraciones, etc y de su buen funcionamiento depende desde la vida útil del motor hasta la seguridad de los ocupantes del vehículo.
por Armando | Ene 9, 2022 | Fichas Técnicas
Un poco de historia
A finales de los años setenta, los fabricantes de vehículos americanos fueron los que comenzaron a utilizar las primeras ECUS, esta evolución fue debida a unas exigentes medidas en cuanto a las emisiones contaminantes impuestas por el gobierno americano, gracias a estas exigencias se impulsó un cambio de mentalidad en cuanto a regular diversos parámetros y actuadores del motor, antes regulados por mecanismos mecánicos y luego controlados y regulados por la ECU, pudiendo así controlar de manera mucho más exacta y eficiente la combustión del motor y consiguiendo una gran rebaja en las emisiones contaminantes.
La ecu del motor ¿que es?
La ECU (Electronic Control Unit) o unidad de control electrónico, podríamos decir que es el corazón del sistema electrónico del motor compuesto por sensores y actuadores, los sensores informan a la ECU y ésta envía las órdenes necesarias a los actuadores para que ejecuten su cometido, la función de los sensores es la de registrar diversos parámetros sobre el funcionamiento del motor como las rpm, temperatura del refrigerante, presión de sobrealimentación, etc y transmitirlos a la ECU, la cual los compara con los que tiene grabados y ordena a los actuadores tales como inyectores, servomotores, válvula EGR, etc cuando tienen que actuar para optimizar el funcionamiento del mismo según las necesidades del vehículo.
Algunas imagenes de ECUS abiertas para poder acceder a sus componentes y poder sustituirlos en caso necesario.
Fase de «emergencia» o degradada
En la mayoría de las vehículos de ahora, a veces notamos que se enciende una luz amarilla en el cuadro de instrumentos pero el coche funciona bien, lo único que se nota es una falta de potencia, esto suele ser debido a que la ECU recibe una información defectuosa de alguno de los elementos que controla pero este fallo, no es de vital importancia para el funcionamiento del vehículo, entonces la ECU utilizará valores que tenga programados para que el vehículo siga funcionando, pero dejará registrado el error en la memoria de averías para que pueda ser consultado con un equipo de diagnosis.
Muchas veces recibimos consultas como «ayer se encendió una luz amarilla en el cuadro y hoy he arrancado el coche y no se enciende», tranquilos, si la avería es «esporádica» la ECU encenderá la luz cuando detecte la avería, pero al cortar el contacto durante un tiempo es como si reseteamos un ordenador y mientras no la vuelva a detectar mantendrá la luz de aviso apagada.
En esta imagen mostramos la lectura de códigos de error que han sucedido en algún momento de nuestra conducción.
Aquí vemos un código que en este momento lo tenemos activo en el vehículo.
A causa del aumento de los sistemas electrónicos de los vehículos, estos disponen de diferentes ECUS encargadas de una función específica o de un sistema del vehículo, están comunicadas entre si y se avisan si detectan algún fallo en el sistema que controlan o incluso si alguna ECU del sistema no comunica con las demás, con esto se consigue un mayor control de todos los sistemas del vehículo.
Hoy en día un gran porcentaje de las averías son más electrónicas que mecanicas, por lo que necesitaremos disponer de los medios adecuados para su reparación (máquinas de diagnóstico, esquemas de circuitos, osciloscopio, etc), pero seguro que con un buen diagnóstico electrónico, una acertada interpretación de los valores leídos y una comprobación de las señales enviadas y recibidas por sensores o actuadores, tenemos muchas posibilidades de solucionar las averías sustituyendo o reparando simplemente los elementos afectados, realizando una reparación eficiente, rapida y economica.
En próximas publicaciones hablaremos de los sensores y actuadores así como su importancia en los sistemas electrónicos de los vehículos actuales.
por Armando | Ene 2, 2022 | Fichas Técnicas
¿Que es la polea damper?
Las poleas damper son poleas de cigüeñal que incorporan un elemento amortiguador, normalmente la polea damper está formado por tres piezas, dos de ellas metálicas, una está unida al cigüeñal normalmente por tornillos, mientras que la otra es la encargada de hacer girar la correa o correas de accesorios, entre ambas suele haber un bloque de caucho o goma que es el encargado de absorber las vibraciones del cigüeñal, este bloque suele ser el punto más débil del damper, pues con el tiempo tiende a resquebrajarse al estar sometido a cambios bruscos de temperatura, vibraciones, etc, la polea damper, al igual que el embrague, los frenos, los amortiguadores, etc, tiene una duración limitada.
Imagenes de poleas damper del cigüeñal
Función de la polea damper
Tiene una función parecida al volante bimasa, el damper se encarga de absorber las vibraciones y oscilaciones del cigüeñal ocasionadas por el movimiento de los pistones durante su ciclo de trabajo, por consiguiente previene averías en el cigüeñal que podrían causarle las fuerzas de torsión a la que es sometido, reduce el desgaste irregular de la correa de accesorios, aumenta la vida útil de los tensores automáticos de las correas y de todos los elementos movidas por ellas.
En algunos motores modernos, la polea puede constar de siete a ocho piezas metálicas y dos anillos de goma o caucho para filtrar aún mejor las vibraciones de dichos motores, normalmente en los coches equipados con un sistema start stop, los elementos que la forman están más reforzadas debido al gran número de paradas y arranques del motor.
¿Qué sucede cuando no funciona correctamente?
Cuando la polea damper no puede absorber adecuadamente las vibraciones y oscilaciones del cigüeñal, este se verá en peligro, puede llegar incluso a romperse, el sistema de distribución también puede verse afectado así como la correa de accesorios y todo lo conectado a esta como por ejemplo, la bomba de servodirección, el compresor de aire acondicionado, alternador, etc.
En caso de que la polea damper este bastante deteriorada, apreciaremos más ruidos y vibraciones de lo normal, especialmente al ralentí, recomendamos revisarla cada 60.000 km aproximadamente, en el caso de sustituirla, asegurarnos que sea del mismo peso que la que llevaba, pues si no es así podemos provocar una avería importante, si la sustituimos por rotura, recomendamos revisar todos los elementos conectados a ella por si han sufrido algún deterioro.
Principales averías el la polea damper
En el caucho se aprecian pequeñas grietas, con lo cual nos avisa que está a punto de romperse, (fig 1), el «testigo de giro está en su posición máxima de desplazamiento, este ejemplo es válido solo para poleas con indicador de desgaste, (fig 2), desprendimiento del caucho amortiguador, (fig 3).
figura 1 figura 2 figura 3
La polea damper es una gran desconocida que puede ocasionar muchos problemas a la salud de nuestro coche y la de nuestro bolsillo, llevando las revisiones al día, salud y bolsillo nos lo agradecerán, como dice el dicho popular, «al final lo barato puede salir muy caro».
por Armando | Dic 19, 2021 | Fichas Técnicas
Polea o rueda libre del alternador
La polea libre del alternador está diseñada principalmente para adaptar la rotación del alternador a las irregularidades de rotación del motor, los diferentes estados de funcionamiento del motor producen unas irregularidades en la rotación, estas irregularidades se transmiten a todos los accesorios del motor a través de la correa de accesorios, estos movimientos suelen provocar ruidos o chillidos, vibraciones en los tensores automáticos de las correas, deterioro prematuro de los accesorios o de la propia correa, etc.
Algunas imágenes de poleas libres de alternador.
Su principal función
Se podría decir que la principal función es acoplar-desacoplar el alternador según las irregularidades de rotación del motor, el aumento de consumidores eléctricos en los vehículos actuales como, sistemas multimedia, asientos calefactados, etc y los elementos eléctricos o electrónicos necesarios para mejorar la eficiencia del motor y reducir las emisiones contaminantes, suponen un consumo de energía eléctrica muy superior a las anteriores generaciones de vehículos, con lo cual necesitamos baterías de mayor capacidad con mejores tecnologías y por lo tanto alternadores más potentes, al ser más potentes los alternadores las irregularidades y las fuerzas de rotación son más grandes, para aminorar este efecto es necesario equipar la polea libre en los alternadores actuales.
Como puede acoplar y desacoplar la rotación del alternador, este es accionado solamente por el movimiento de aceleración positivo de las irregularidades de rotación del motor, consiguiendo una reducción de las vibraciones de la correa de accesorios, reduciendo la fuerza de la transmisión de la correa, mejorando los ruidos de la correa y consiguiendo aumentar las revoluciones medias del alternador cuando el motor está al ralentí.
En este dibujo se muestra el funcionamiento de la polea libre del alternador.
Diseño y composición
Existen diferentes tipos de ruedas libres, como veremos en las imágenes siguientes, pero la función siempre es la misma.
Un sistema de polea libre que consigue regular su movimiento gracias a un anillo dentado y un manguito con rodillos.
Polea libre de alternador que consigue su regulación de movimiento gracias a un resorte y un embrague.
Principales ventajas
A continuación vamos a enumerar las principales ventajas de su utilización.
– Permite a los fabricantes montar alternadores de mayor potencia para cargar una batería de mayor capacidad.
– Reduce considerablemente la influencia del alternador en el sistema de transmisión de la correa de accesorios y por lo tanto las irregularidades del motor.
– Admite usar poleas de mayores relaciones y así poder montar alternadores que soporten una mayor velocidad de giro.
– Elimina gran parte de los deslizamientos no deseados de la correa de accesorios y por consiguiente los molestos ruidos y chillidos, aumentando así la duración de todos los componentes.
Como vemos es un elemento bastante desconocido y de una gran importancia para evitar ruidos y vibraciones molestas en nuestro vehículo.
por Armando | Dic 12, 2021 | Fichas Técnicas
La bomba de refrigerante
La bomba de refrigerante, también llamada «bomba de agua», es un elemento sumamente importante en el circuito de refrigeración del motor de nuestro vehículo, es la encargada de asegurar la circulación del refrigerante, con lo cual se garantiza que el calor que no se necesita se elimine del motor, recordemos que dicho circuito, aparte de la bomba, consta del radiador y el termostato, como elementos principales, aparte de manguitos, etc, al conseguir que el motor funcione a su temperatura óptima, conseguimos que no sufra daños térmicos por calentamiento y que no consuma una cantidad excesiva de combustible.
Tipos de bombas de refrigerante
Los principales tipos que nos podemos encontrar son los siguientes:
- Mecánica
- Conmutable
- Eléctrica
- Módulo de gestión térmica
Bomba mecánica
La mayor parte de las bombas de refrigerante son accionadas de manera mecánica, normalmente por una correa, dentada, acanalada, estriada, trapezoidal, etc, estas bombas suelen encontrarse acopladas al motor y formar parte de la distribución, también pueden ser independientes y estar movidas por la correa auxiliar, las bombas de refrigerante mecánicas deben soportar grandes diferencias de temperatura, aproximadamente (- 30°C hasta +140°C), el número de revoluciones también tiene un abanico muy amplio, aproximadamente entre (700 – 8000 r/min) y una presión de funcionamiento que puede llegar hasta 3 bar, todo esto exige que los elementos que la componen, rodamientos, las juntas, etc, sean muy resistentes.
Algunas imagenes de bombas mecánicas de diferentes tipos.
Bomba conmutable
En los motores modernos, las bombas de refrigerante deben de reducir la fase de calentamiento del motor, pues así conseguiremos reducir considerablemente las emisiones contaminantes, las bombas conmutables o variables son también bombas de agua mecánicas accionadas por correa y según su estructura, su rendimiento puede ajustarse de diferentes formas, las más usuales suelen ser por vacío, eléctrico o un embrague electromagnético de polea, las principales ventajas de estas bombas son que el montaje es muy similar al de las bombas tradicionales, el consumo de combustible desciende ligeramente con lo cual conseguimos reducir las emisiones contaminantes sobre todo en la fase de calentamiento, el motor alcanza su temperatura óptima más rápidamente, con lo que el catalizador empieza a actuar mucho antes.
De izquierda a derecha, polea de accionamiento electromagnético, regulación eléctrica y regulación por vacío.
Bomba eléctrica
Las bombas eléctricas pueden montarse fuera del motor, son bastante ligeras, y los modelos que no llevan escobillas no necesitan mantenimiento, al no estar conectada al motor por correa, no consume nada de la energía que genera este y por lo tanto hay un incremento en la potencia disponible, las bombas eléctricas, al estar controladas por la UCE, se ponen en marcha teniendo en cuenta la potencia de refrigeración que se necesite en cada momento, por eso en fase de calentamiento no funciona, con lo cual, el motor alcanza más rápidamente su temperatura de servicio, cuando estamos al ralentí, a media carga, a plena carga o tras apagar el motor, la bomba puede proporcionar potencia refrigerante, ya que no depende del número de revoluciones del motor, el motor de la bomba suele ser refrigerado por el propio líquido refrigerante, estas bombas suelen estar reguladas por la UCE del motor con una señal modulada y diagnosticadas con un equipo de diagnosis y se pueden emplear para refrigerar el motor, el turbo, las baterías,etc, con estas bombas también conseguimos una reducción muy importante de las emisiones contaminantes y un mismo vehículo puede montar varias bombas para refrigerar diferentes sistemas del vehículo.
Algunas bombas eléctricas empleadas en vehículos actuales.
Módulos de gestión térmica
Podríamos decir que la principal misión del modulo de gestión térmica o TMM por sus siglas en inglés, es la de conseguir alcanzar la temperatura de funcionamiento del motor en el menor tiempo posible, con lo que se consigue una disminución del consumo y de las emisiones contaminantes, que puede llegar al 4%, este sistema sustituye al termostato convencional y permite una refrigeración del motor según sus necesidades, otra gran ventaja es que puede gestionar varios circuitos de refrigeración a la vez como la transmisión, calefacción, las baterías, etc, en los vehículos híbridos, la temperatura optima puede variar según las condiciones de funcionamiento, la temperatura necesaria para cada sistema puede variar cuando el motor pasa del modo eléctrico al modo de combustión, por eso cada circuito requiere un nivel de flujo y una temperatura diferente para alcanzar una eficiencia y fiabilidad muy alta.
Algunas imágenes de módulos de gestión térmica actuales.
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