CURSO ON LINE SENSORES RESISTIVOS DEL SISTEMA FUEL ...

CURSO ON LINE SENSORES RESISTIVOS DEL

SISTEMA FUEL INJECTION

1 CODIGO: COL-SRI-M101

SESION No 1 SENSORES DE TEMPERATURA EN EL SISTEMA FUEL INJECTION.

PARTICIPANTE: _________ ________________________________________________ EMPRESA: __________________________________________TEL:_______________

Encargado del programa: Ing. José Francisco Castellanos Martínez

Instructor MASTER CNT MEXICO – DELEGADO RST EL SALVADOR

OFICINAS: (503) 25083106

www.citec-automotriz.com [email protected]

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OBJETIVO: Al finalizar esta sesión los participantes serán capaces de:

• Identificar los principales sensores del sistema electrónico de un automóvil mediante al análisis de diagramas

• Describir la importancia, tipos, estructura y operación de los diversos sensores de temperatura utilizados en el sistema fuel injection de un automóvil.

• Ejecutar los diferentes procesos de verificación de los sensores de temperatura y sus circuitos por medio de equipos como multímetro, escáner, probador de sensores y simuladores apoyándose en los datos técnicos del os manuales del fabricante.

INTRODUCCION: El conocimiento de la estructura, operación, y características de los principales sensores del sistema fuel injection juega un papel importante en las habilidades y destrezas del mecánico que pretende reparar estos sistemas. Esta sesión parte precisamente de la identificación de las funciones de diagnóstico, y estructura del sistema, describe la operación de sensores de TEMPERATURA, más comúnmente utilizados y finaliza con el proceso general de diagnóstico a aplicar en la solución de fallos. Por ello se compone de:

A. Estructura y operación de los sensores de Temperatura. B. Fallas y verificaciones en los circuitos de los sensores de Temperatura. C. Aplicaciones de los sensores de temperatura

Es importante el desarrollo eficiente de cada una de las actividades de aprendizaje y buscar fehacientemente la repetición de las mismas habilidades en el lugar de trabajo o taller, de manera independiente, recuerde que la repetición de las habilidades lleva poco a poco al logro real de competencias. RECUERDE¡¡¡ Ud. es el único responsable de du formación y aprendizaje, los instructores y equipo de CITEC, le brindaremos las condiciones y apoyo pertinente para que logre su objetivo.

SESION No 1 SENSORES DE TEMPERATURA




CONTROL ELECTRONICO DEL MOTOR

Como se ha vista en la técnica de los sistemas electrónicos se requieren una gran cantidad de sensores para indicar al ECM las condiciones operativas del motor, vehículo y entorno, para poder desarrollar una gestión de control electrónica eficiente, por medio de los actuadores.

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Parte fundamental de este sistema de control son los SENSORES, encargados de brindar la información pertinente al ECM. Entre los principales sensores de un sistema electrónico tenemos: SENSOR ENGLISH NAME NOMBRE EN ESPAÑOL

ECT Engine Coolant Temperature Sensor de Temperatura del Refrigerante del motor IAT Intake Air Temperature Sensor de Temperatura del aire de admisión EOT Engine Oil Temperature Sensor de Temperatura del aceite del motor TPS Throtle Position Sensor Sensor de la posición del obturador CKP Crankshaft Position Sensor Sensor de la posición del Cigüeñal CMP Can Shaft Position Sensor Sensor de la posición del árbol de levas KS Knock Sensor Sensor de golpeteo o cascabeleo




SENSOR ENGLISH NAME NOMBRE EN ESPAÑOL

APP Acelerator Pedal Position Sensor de la posición del pedal del acelerador FRP Fuel Rail Pressure Sensor de la presión del Riel de combustible MAF Mass Air Flow Sensor de medición de la masa de aire entrante MAP Manifoul Absolute Pressure Sensor de Presión del Múltiple de Admisión BARO Barometric Pressure Sensor Sensor de presión barométrica FTP Fuel Tank Pressure Sensor de Presión del tanque de combustible AF Air Fuel Ratio Sensor Sensor de relación de mezcla HEGO Heated Exhaust Gas Oxigen Sensor de Oxígeno en gases de escape calentado HO2S Heated Oxigen Heated Sensor Sensor de Oxígeno calentado MAT Manifoud Air Temperature Sensor de Temperatura del Múltiple de admisión. CHT Cylinder Head Temperature Sensor de Temperatura de la cabeza de cilindros. DPFE Diferential Pressure Feedback

EGR Sensor de presión diferencial del EGR.

BOOST Turb Pressure Sensor Sensor de refuerzo o presión del turbo MDP Manifould Diferential Pressure Sensor de presión diferencial del múltiple Aceleration Aceleration Sensor Sensor de aceleración IFS Ignition Failure Sensor Sensor de fallas del encendido PSPS Power steering Pressure Sw Interruptor de presión de la dirección asistida AC SW Air conditioner SW Interruptor del aire acondicionado IDL SW Idle SW Interruptor de marcha mínima OILT Oil Temperature sw Sensor de temperatura del aceite de la transmisión INPUT Input speed sensor Sensor de velocidad de entrada o turbina OUTPUT Output speed sensor Sensor de velocidad de salida VSS Vehicle speed sensor Sensor de velocidad del vehículo TR Transmission Range sensor Sensor de posición del selector de velocidad PS Pressure sw Interruptor de presión KS Kick Donw Sw Interruptor de desaceleración WSS Weel Speed sensor Sensor de velocidad de rueda STEERING Stering Column sensor Sensor de posición del al dirección YAW YAw sensor Sensor de aceleración lateral G G sensor Sensor de gravedad Y muchos otros de acuerdo a los sistemas electrónicos que se controlen, en este módulo iniciaremos el estudio de los sensores con los sensores de temperatura y posición mecánico resistiva. IAT, ECT, EOT, AT OIL, FUEL T°, Battery T°, ECT2, Ambient T°, etc. así como: TPS, EVP, MDP, APP, TR, e interruptores.




El ECM necesita ajustar una serie de sistemas basados en la temperatura. Es crítico para la adecuada operación de estos sistemas que el motor opere a la temperatura adecuada y que sea censada por el ECM. Por ejemplo:

• Para determinar la cantidad adecuada de combustible que se debe inyectar al sistema el ECM debe conocer la correcta temperatura del motor.

• Ajustar por corrección la cantidad de combustible de acuerdo a la temperatura del aire, del combustible.

• Controlar el flujo de gases de escape por medio de la temperatura del EGR. • Controlar los electro ventiladores por medio del ECT • Controle el AC por medio del ECT2. • Entrar en estrategias de respaldo por medio del EOT , AT° OIL • Controlar el régimen de carga por medio del Battery T° sensor

Los sensores de temperatura miden:

• La temperatura del refrigerante del motor. • La temperatura del Aire de Admisión • La temperatura de los Gases de Recirculación del Escape • La temperatura del combustible • La temperatura de la batería • La temperatura del aceite de motor • La temperatura del aceite de la transmisión automática, etc.

En cada caso la ECM/PCM tendrá definidas sus estrategias operativas acerca de lo que deberá desarrollar en base a estas señales, controlando los sistemas, entrando en estrategias de respaldo etc.

A. SENSORES DE TEMPERATURA EN UN SISTEMA EFI.




SENSOR DE TEMPERATURA Fundamentos Los metales, así como algunos otros compuestos, presentan una clara sensibilidad a los cambios de temperatura. El aumento de temperatura dilata los cuerpos y, en el caso de los metales, modifica su resistencia eléctrica. Esta característica es el fundamento de las termorresistencias: sensores cuya variación de resistencia guarda proporción con la temperatura a la que están sometidas. Algunos compuestos se fabrican especialmente para conseguir un coeficiente de temperatura negativo o positivo, dando origen a las resistencias tipo PTC o NTC.

Un caso particular de termorresistencia, muy precisa y de respuesta lineal, es la que utiliza como

elemento sensor el platino puro que posee una resistencia de 100 Ω a 0 ºC. Los de uso automotriz se comportan de manera no lineal pero bajo parámetros ascendentes o descendientes de acuerdo al tipo

IMPORTANCIA DEL SENSOR




Por lo tanto una falla en este dispositivo, desencadenará una falla incluso en varios sistemas, como vimos por ejemplo el ECT, tiene relación con el motor, el AC, la Transmisión, y por lo tanto una falla en el mismo podrá provocar que fallen todos estos sistemas. Debemos revisar el sensor de temperatura cuando el PCM nos lo indique por medio del DTC´s respectivo o tengamos síntomas relacionados con ellos¡¡¡

Los SINTOMAS que presentan estos sensores dependen del tipo de sensor y del programa del sistema, por ejemplo sensores como IAT, EGRT°, batería T°, FUEL T°, etc, no dan mayores síntomas perceptibles, de todos ellos el que más se puede apreciar su falla es el ECT, ya que puede afectar al motor, la transmisión como mínimo, EFECTOS DE FALLA. • Variaciones en marcha mínimas. • Alto consumo de combustible. • Dificultades para arrancar.

• Falta de potencia (diesel). • Humo negro en el escape. • Respaldo de transmisión automática




CIRCUITO DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA. Los sensores de temperatura funcionan bajo el principio de DIVISOR de VOLTAJE para percibir los cambios de temperatura del elemento a medir, para ello el ECM coloca 5V desde el regulador de voltaje interno por medio de una resistencia fija de control denominada PULL UP, al permanecer está en el punto medio entre ella y el termistor habrán cambios de voltaje que son los que percibe el microprocesador del ECM comportándose direc0tamente proporcionarles a los cambios de resistencia del sensor.

De esa manera el ECM coloca 5V por medio de un cable al sensor (No puede ser compartido) y retorna a masa por el otro, (si se puede compartir), por lo que al haber cambios de la resistencia en el sensor hay cambios de voltaje en la línea de señal o alimentación al sensor, todo ello ocurre con circuito cerrado. Al haber circuito abierto en masa o antes del sensor no habrá cambios de voltaje aunque haya cambios de temperatura en el mismo.




OPERACIÓN DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA. Aunque estos y otros sensores miden diferentes parámetros, lo hacen de la misma manera, Desde el voltaje de señal de los sensores el ECM determina la temperatura. En los sensores de temperatura del tipo NTC al incrementarse la Temperatura del Sensor el valor de la señal de voltaje disminuye, debido a la disminución de resistencia del mismo, por lo tanto los cambios de resistencia del sensor indican cambios del voltaje de señal. Los sensores de temperatura están conectados en serie con un a resistencia interna en el ECM, el cual aplica un voltaje de 5V y luego analiza el voltaje entre las resistencias para determinar la temperatura del motor. Cuando la temperatura del sensor es baja la resistencia del sensor es alta y el voltaje por consiguiente, en el caso contrario a medida aumenta la temperatura en el sensor su resistencia disminuye al igual que el voltaje del sensor. El Terminal de masa siempre está conectado al ECM Los valores típicos de voltaje de un sensor son:

• 5 Voltios con conector suelto y llave en posición de encendido. • Un promedio de 3 Voltios con conector en su posición y llave en posición de encendido • A medida el sensor aumenta su temperatura, la resistencia baja al igual que el voltaje. • En el caso de los sensores de temperatura del refrigerante del motor llegan a valores de

aproximadamente 0.5 V UBICACIÓN DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA Los sensores de temperatura estarán ubicados de acuerdo al elemento al cual se le desea controlar la temperatura, por ejemplo, Refrigerante, Aire, combustible, Gases de escape, etc. Son sensores por contacto o sea se debe estar en contacto con el elemento al cual se le desea medir la temperatura.




FALLAS DEL CIRCUITO DE TEMPERATURA




Los sensores de temperatura pueden tener una serie de fallas entre ellos:

• Circuito Abierto: por daño en el valor resistivo del sensor o el cableado del sistema. • Corto Circuito: debido a que las líneas del sensor estén en contacto con otras, ellas mismas,

masa, etc. • Voltaje disponible: En algunos casos el ECM no proporciona el voltaje necesario para la

operación del sensor, puede ser también la polarización a masa. • Falla del sensor, el cual puede estar abierto o en corto, o brindar un rango incorrecto de

temperatura.

Analizando lo DATA de un equipo de diagnóstico se puede revelar el problema: Un circuito abierto (Alta resistencia) proporcionará un valor de temperatura frío (-ºC). Un circuito en corto (Baja resistencia) dará un valor de temperatura elevado. El proceso de diagnóstico es aislar y determinar si el problema se encuentre en:

• El Sensor de temperatura. • El cableado del sensor al ECM • La ECM.

CIRCUITO ABIERTO Para aislar si el problema está en el circuito del sensor o el ECM, se debe insertar un alambre puente entre los terminales del sensor en el ECM, con lo cual se debe elevar la temperatura en la DATA del equipo de diagnóstico. SI esto no sucede el problema puede ser en el cableado del circuito del sensor o el ECM no envía voltaje al sensor.

CORTOCIRUITO Para confirmar si el circuito o el ECM se encuentran en fallo, primero desconecte el conector del ECM, En este caso la temperatura registrada en la DATA debe ser baja, si eso es así el cableado puede presentar problemas de lo contrario el problema está en el ECM. Desconectando el conector del sensor ECT la temperatura en la DATA debe irse hacia abajo, si esto ocurre el problema está en el sensor de lo contrario está en el cableado.

B. FALLAS Y PRUEBA DE LOS CIRCUITOS DE SENSORES DE TEMPERATURA




PRUEBA DEL VOLTAJE DISPONIBLE O DE ALIMENTACION: VERIFICACION CON CONECTOR SUELTO. • Asegúrese de que no esté dado el contacto SW. • Desenchufe el conector del sensor de temperatura del motor. • Dé el contacto SW ON. • Compruebe que existe 5V en uno de los terminales, este corresponde al voltaje de referencia. • Normalmente encontraremos en el otro de ellos mv o correspondiendo a MASA. • El Terminal de Tensión es el mismo que enviará la señal correspondiente a la temperatura. VERIFICACION CON CONECTOR INSTALADO. • Asegúrese de que no esté dado el contacto • No desenchufe el conector. Acceda a los terminales del conector del sensor de temperatura. • Dé el contacto. • Compruebe la tensión entre el Terminal del conector y masa, encontrará unos 3V o un voltaje

promedio, ya no 5V de referencia. • Ponga en marcha el motor y verifique que a medida de la temperatura del refrigerante aumenta, el

voltaje de la señal del sensor va disminuyendo gradualmente. • Por consiguiente si apagamos el motor y este empieza a enfriarse, el voltaje del sensor comenzará

a aumentar gradualmente. PRUEBA OHMICA DEL SENSOR.

• Asegúrese de que no esté dado el contacto. • Desenchufe el conector del sensor. • Compruebe la resistencia entre los terminales del sensor de temperatura del motor. • Encontrará entre ellos un valor óhmico dependiendo de la temperatura que posea el sensor.




• Caliéntelo y la resistencia disminuirá. • Enfríelo y la resistencia aumentará • El rango de aumento o disminución de temperatura se debe comparar con una tabla de

especificaciones para verificar el rendimiento del sensor.

Tabla de prueba de un sensor de temperatura del aire acondicionado




MONITOREO DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA CON ESCANER Los sensores de temperatura proporcionan DTC y de igual manera encienden la luz MIL al detectar una falla. Para monitorearlos es importante contar con la función de LIVE DATA así como la lectura de DTC.




El acompañamiento de un escáner en la función LIVE DATA es clave junto a un simulador para diagnosticar problemas del sensor de temperatura. DTC´S GENERADOS POR EL SENSOR DE TEMPERATURA P0110 IAT SENSOR CIRCUIT P0115 ENGINE COOLANT TEMPERATURE SENSOR P0180 ENGINE FUEL TEMPERATURE SENSOR A P0186 ENGINE FUEL TEMPERATURE SENSOR B P0196 ENGINE OIL TEMPERATURE P0537 AC EVAPORATER TEMPERATURE P0710 TRANSMISSION TEMPERATURE OIL

EN LA DATA PODEMOS VER LOS VALORES REALES DEL SENSOR VALOR XX PERFORMANCE VALOR -40°C CIRCUITO ABIERTO VALOR 240°C CIRCUITO EN CORTO Hay casos en que le sistema programa un valor de 80°C al tener el ECT con falla




PRUEBAS CON OSCILOSCOPIO Estos sensores al ser sensores ANALOGOS que cambian su nivel de voltaje en función de la temperatura, proporcionan una señal lenta, que en el osciloscopio NO VALE LA PENA VER. La señal será una continua línea horizontal que irá cambiando de amplitud a medida el sensor se calienta o enfría, muy lento. EL OSCILOSCOPIO ES FUNDAMENTALMENTE PARA SEÑALES RAPIDAS.

SIMULACIONES DE SEÑALES Estos sensores son Transductores pasivos o sea que modifican una señal que pone la PCM en este caso por medio de cambios de resistencia, van modificando el voltaje del PCM la cual por divisor de voltaje interpreta los cambios respectivos. ES UN SENSOR RESISTIVO, LA MANERA DE SIMULARLO SERA CON UNA RESISTENCIA VARIABLE (POTENCIOMETRO)




Prueba del sensor IAT con un probador de sensores Conecta la punta amarilla y negra del probador al sensor IAT.




ENGINE COOLANT TEMPERATURE El ECT responde a los cambios de temperatura del refrigerante del motor. Mediante la medición de la temperatura del refrigerante del motor el ECM conoce el promedio de la Temperatura del motor. El ECT usualmente está localizado el pasaje de refrigerante justo antes del termostato,. El ECT se conecta directamente al ECM mediante dos líneas de control. La señal del ECT es crítica para las siguientes funciones:

• Arranque en frío y Duración de la inyección. • Cálculo del tiempo de encendido. • Funcionamiento del sistema de válvulas variables del motor (VVTi, VITEC, Vanos, etc.) • Cambios de velocidades de la transmisión Automática.

En ciertos modelos el ECT está combinado a un SENDER o sensor de medición e temperatura en el tablero de instrumentos, debido a ello el sensor como tal tiene TRES terminales UNO de MASA, UNO del SENSER y otro de ECT Se identifican por los voltajes aplicados. mv = masa 5V = ECT 8-10 V = SENDER

C. APLICACIONES DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA




SENSOR DE TEMPERATURA DEL AIRE DE ADMISION IAT. El IAT responde a los cambios de temperatura del aire que ingresa al motor. Mediante la medición de la temperatura del aire entrante el ECM puede desarrollar ajustes a la mezcla. El IAT usualmente está localizado el pasaje de aire cerca del filtro de manera independiente o junto al medidor de aire en mores que poseen VAF, MAF o KARMAN en algunos casos se ha incorporado al sensor MAP. El IAT se conecta directamente al ECM mediante dos líneas de control. La señal del IAT es crítica para las siguientes funciones:

• Determinar el Arranque en frío del motor al comparar con el valor del ECT. • Hacer correcciones a la inyección Básica.

En algunos modelos se combinan con el sensor de Presión del Múltiple MAP ó MAF, etc.




SENSOR DE TEMPERATURA DE LOS GASES DE RECIRCULACION EGR Tº. El EGR temperatura Sensor está localizado en el pasaje de circulación de los gases de escape, y es utilizado por el ECM para controlar el trabajo de la válvula EGR y controlar de esa manera la temperatura de la cámara de combustión del motor.

SENSOR DE TEMPERATURA DE LA BATERIA

Este sensor es bastante utilizado en vehículos americanos como Jeep y fundamentalmente busca medir la temperatura de la batería. El ECM tiene grabado en su memoria la temperatura de la batería en carga normal considerando la temperatura del aire y la demanda eléctrica, cuando exclusivamente la temperatura de la batería aumenta la ECM determina que existe un riesgo por lo que ordena a su regulador, en la mayoría de los casos interno a disminuir su nivel de pulsaciones para la carga, inclusive es un parámetro donde el ECM puede manipular el nivel de carga de la batería en base a la señal del sensor

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