Reconocimiento de Sensores Actuadores y Medicion de Ondas Con El Osciloscopio Otc

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

INFORME DE LABORATORIO DE AUTOTRÓNICA III CARRERA

CÓDIGO DE LA ASIGNATURA

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

Ing. Automotriz

3599

AUTOTRÓNICA III

PRÁCTICA N°

LABORATORIO DE:

2

TEMA:

1

Laboratorio de Autotrónica RECONOCIMIENTO DE SENSORES ACTUADORES Y MEDICION DE ONDAS CON EL OSCILOSCOPIO OTC

DURACIÓN (HORAS) 5

OBJETIVOS

    

Reconocer e identificar los sensores y actuadores que posee el vehículo en cuestión y donde se encuentran ubicados. Determinar cuántos cables posee cada sensor e identificar qué tipo de señal emite de acuerdo a su voltaje. Reconocer cuales son los principios de funcionamiento de cada sensor. Identificar los diagramas característicos de los sensores y actuadores mediante el uso del osciloscopio automotriz. Realizar un test de comparación de las señales reales con las curvas de referencia que posee el osciloscopio por defecto.

EQUIPO Y MATERIALES NECESARIOS

2

  

Vehículo Toyota Yaris Nitro 1.3. Osciloscopio automotriz OTC Equipo de protección personal    

   

Mandil Guantes Franela Calzado

Extensión alámbrica Caja de herramientas Destornillador plano pequeño Combustible

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MARCO TEORICO

OSCILOSCOPIO OTC Este equipo contiene abundante información para la mayoría de vehículos americanos y algunos importados. Tiene incorporado en la misma pantalla los procedimientos de conexión lo que facilita el trabajo. Con una velocidad de 25 Mhz. es el más rápido osciloscopio automotriz del mercado, con multímetro gráfico. Comparación en tiempo real de las mediciones con las formas de onda de referencia. Software para PC que permite la visualización de las ondas en tiempo real tanto de las mediciones como las de referencia, puede almacenar infinito número de ondas y también almacenar una película de las mediciones y sus variaciones para su reproducción posterior.

Ilustración 1 Osciloscopio automotriz OTC Fuente: http://www.ignistraining.net/

Características  Analizador de 2 canales.  Un cupo de muestreo de 25 MHZ por canal para rápidas actualizaciones de datos.  Mediciones y gráficos reales de RMS y GMM (Multímetro gráfico).  Una exclusiva "trampa de fallas" captura, despliega y ocasionalmente salva formas anormales de señal en el modo de analizador para la prueba de componentes.  Comparación en tiempo real entre las formas de onda real y formas de onda de referencia en la misma pantalla para la prueba de componentes.  Pruebas preestablecidas permiten al usuario revisar en forma fácil y rápida la mayoría de sensores y actuadores.  La potente información de referencia incorporada para cada prueba preestablecida incluye procedimiento de prueba y patrón de señal normal de referencia, teoría operativa e indicios para la localización de fallas.  Un menú de ayuda extremadamente potente y extensa le permitirá encontrar respuestas rápidamente. Funciones Captura de fallas Esta función crucial tiene su propio botón. El Percepción OTC efectivamente entiende la diferencia entre una forma de señal normal y

de una inusual y automáticamente graba estos eventos para un diagnóstico rápido y exacto del problema. Tentativas a ciegas de resolver problemas a ciegas son cosa del pasado. Osciloscopio Es un potente osciloscopio de dos canales, capaz de la más sofisticada medición de componentes. Con la captura de fallas Ud. verá el problema de funcionamiento en el microsegundo que aparece. Gráficos Cualquier lectura de medición puede ser desplegada en un gráfico que muestre los cambios en un lapso de tiempo. Picos y fallas y la mayoría de cambios durante un minuto son claramente visibles e indican la manera de realizar reparaciones exactas que dejen ganancias. Multímetro TRUE RMS. Más potente que cualquier DMM en el mercado. No sólo cuenta con la capacidad de graficar, también puede desplegar hasta tres mediciones de la señal al mismo tiempo. Por ejemplo, se puede verificar el voltaje CD, voltaje pico del inyector, y anchura de la pulsación. Pruebas de encendido : con el cable puesto no es problema. Casi cualquier sistema con cables de bujías puede ser probado con una sonda opcional de bajo amperaje, conectada al circuito primario de ignición.

SENSORES DEL AUTOMOVIL

Sensor de la masa de aire ( MAF) LOCALIZACIÓN Localizado entre el filtro del aire y de la mariposa del acelerador o cuerpo de aceleración.

FUNCIÓN Se usa como un dispositivo de medicion termica. Una resistencia termica mide la temperatura del aire de admisión sé enfria cuando más aire pasa cerca de la resistencia y cuando menos aire pasa menos sé enfria.

SINTOMAS DE FALLA Ahogamiento del motor ( exceso de combustible) por que el sensor no calcula la cantidad de combustible. Consumo excesivo de combustible,. Humo negro por el escape.

PRUEBAS Cuando el sensor físicamente esta sucio se limpia con dielectrico. Cuando el sensor no funciona nos da 8 volts de salida si existe una fuga del conducto de aire y se va a valores a menos de .60 volts.

Sensor de posición del cigüeñal ( ckp )

Sensor de temperatura de refrigerante del motor ( ect )

Sensor de temperatura del aire de admisión

Se ubica en la tapa de la distribución o en el monoblock.

Se encuentra en la caja del termostato conocida como toma de agua.

Se encuentra en el ducto de plastico de la admisión del aire. Puede estar en el filtro de aire o fuera de el antes del cuerpo de aceleración.

Su funcion poporcionar al pcm la posición del cigüeñal y las rpm. Es del tipo captador magnético.

Su funcion Informar al pcm la temperatura del refrigerante del motor para que este a su vez calcule la entrega de combustible, la sincronizacion del tiempo y el control de la válvula egr , asi como la activacion y la desactivacion del ventilador del radiador.

Determinar la densidad del aire. Medir la temperatura del aire. Este sensor trabaja en funcion de la temperatura, osea que si el aire esta en esxpancion o en compresión , esto debido a su temperatura.

SINTOMAS DE FALLA Motor no arranca. El automóvil se tironea. Puede apagarse el motor espontáneamente.

PRUEBAS Probar que tenga una resistencia de 190 a 250 ohms del sensor esto preferente a temperatura normal el motor. Continuidad de los 2 cables.

SINTOMAS DE FALLA Ventilador encendido en todo momento con motor funcionando. El motor tarda en arrancar en frio y en caliente. Consumo excesivo de combustible. Niveles de co muy altos. Problemas de sobrecalentamiento.

SINTOMAS DE FALLA Altas emisiones contaminantes de monóxido de carbono. Consumo elevado de combustible. Problemas para el arranque en frio. Eceleracion ligeramente elevada o alta.

Se encuentran en la transmisión, cable del velocímetro o atrás del tablero de instrumentos. La señal puede ser una onda o del tipo alterna o del tipo digital.

Está situado en el bloque del motor en el múltiple de admisión o en la tapa de válvulas. Es un sensor de tipo piezoelectrico la detonación o cascabeleo del motor provoca que el sensor genere una señal de bajo voltaje

Sensor de velocidad del Los voltajes que proporciona este sensor la computadora los ) vehiculo ( vss interpreta para:

Sensor de detonación (KS)

SINTOMAS DE FALLA Marcha minima variable. Que el convertidor de torsión cierre. Mucho consumo de combustible. Pérdida de la información de los kilómetros recorridos wn un viaje

PRUEBAS Golpear levemente el múltiple de admisión, hacer una pequeña marca visible en la polea del cigüeñal y con una lampara de tiempo ponerla directamente en la marca y golpear y veremos como sé atraza el tiempo.

La velocidad de la marcha mínima. El embrage del convertidor de torsión. Información para que marque la velocidad , el tablero electrico digital.

SINTOMAS DE FALLA Perdida de potencia o cascabeleo del motor y por lo tanto deterioro de algunas partes mecanicas.

Localizado en el cuerpo de aceleración. Es de tipo potenciometro.

Sensor de Posición CalculaAcelerador el pulso del inyector. del Calcula la curva de avance del encendido. (TPS) Calcula el funcionamiento del Calcula el funcionamiento del sistema del control de emisiones.

SINTOMAS DE FALLA La marcha minima es variable estan más bajas o más altas las rpm normales. El titubeo y el ahogamiento durante la desaceleracion. Una falta de rendimiento del motor o mayor consumo de combustible.

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PROCEDIMIENTO

Identificación de los sensores que existen en el motor.    

Abrir el capó del vehículo. Observar los sensores que existen en el motor. Realizar un boceto de la ubicación de los sensores que se ven. Identificar los nombres de cada uno de los sensores encontrados. Medición de voltajes

   

Poner la llave del vehículo en posición ‘Contacto’. Con la punta del cable de prueba del osciloscopio atravesar cuidadosamente cada uno de los cables de los sensores. Si el sensor tiene dos cables: desconectar el sensor y ver en el multímetro, si la medición está entre 30 y 80 mV el pin correspondiente será ‘masa’, si la medición está entre 0 y 5 V el pin corresponde a señal. Si el sensor tiene tres cables: pinchar en cada uno de los cables, el de masa dará una medición entre 30 y 80 mV, el de voltaje de señal una medición de entre 0 y 5 V, y el cable de voltaje de referencia tendrá un voltaje de 5 V o 12 V. Obtención de la onda del sensor

   6

Colocar el OTC en la función de osciloscopio. Ubicar la punta de medición en el cable de señal. Verificar la onda en el osciloscopio seleccionando las escalas adecuadas. DESARROLLO

Tabla 1 Desarrollo de la práctica en el vehículo Toyota Yaris

Tabla 1. Desarrollo de la práctica en el vehículo Toyota Yaris.

Aseguramiento del vehículo

Ilustración 2 Vehículo Toyota Yaris Fuente: Grupo de Trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Como primer paso hemos asegurado el vehículo en posición correcta para proceder a realizar la identificación de los sensores en un vehículo Toyota Yaris modelo 2008 Accionamiento del vehículo en modo Switch

Ilustración 3 Accionando el vehículo en modo Switch. Fuente: Grupo de Trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Este procedimiento es necesario para que el circuito de los sensores y computadora este alimentado correctamente de manera contraria no se podría realizar la medición. Inspección previa de la ubicación de los sensores Antes de realizar la medición debemos ubicar cuales son los sensores que posee el vehículo y donde se encuentra ubicados.

Ilustración 4 Inspección de los sensores en el vehículo. Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Encendido del osciloscopio Como paso siguiente se prosiguió a encender el osciloscopio tomando todas las precauciones necesarias para no causar daño ya que es un dispositivo costoso y delicado. Encendido del osciloscopio automotriz OTC. Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Ilustración 5

Una vez encendido correctamente el osciloscopio proseguimos a tomar las mediciones de voltajes

Ilustración 6 Mediciones de los voltajes. Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica

Es necesario conocer los voltajes de los cables que posee el sensor con el fin de identificar cuál de ellos lleva la señal a la ECU.

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RESULTADOS OBTENIDOS

Tabla 2 Sensores y Actuadores Toyota Yaris

Sensor/Actua dor 1 OCV (Camshaft Timing Oil Control Valve Assembly) 2 Sensor de golpeteo 3

Significado de la Función sigla Válvula de control de Dirige la presión de aceite al aceite lado de avance o retardo del controlador VVT-i.

-

Sensor de posición del cigüeñal

6

CKP (Crankshaft posisiton sensor) CMP (Camshaft position sensor) ECT (Engine Coolant Temperature) Inyector

7

Bobina

4

5

Genera una señal de golpeteo excesivo de las partes móviles del motor. Indica la posición del cigüeñal.

Sensor de posición del árbol de levas

Indica la posición del árbol de levas.

Sensor de temperatura del refrigerante del motor -

Indica los cambios en la temperatura del refrigerante del motor.

-

Eleva el voltaje de 12 V a un valor hasta 1000 veces mayor para lograr la chispa en la bujía.

Introduce a presión combustible en el cilindro.

el

Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

C C

V -V 4.25 12.2 1 1.78

12.2 3

S S

Señ Gnd al Señ IAT al Señ al MAF Ref.

Ilustración 9 Posición de los sensores en un motor 2NZ. Fuente: Toyota Corp. (2005). Workshop Manual. 2Nseries servicie manual.

Tabla 3 Análisis de Resultados.

Tabla 2. Análisis de Resultados.

Sensor/Actuador Cables Imagen Curva Descripción Conjunto MAF-IAT

Ilustración 10 Señal sensor MAF – IAT Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Como se puede observar en la señal del sensor MAF que mide el flujo de aire es sensible hacia las aceleraciones del motor debido al mayor ingreso de aire.

Inyector

C C

V

12V 0.40 13.5 2 7 2.34 12.2 3

S

S Ref Señ A. Pot al Gnd Señal Ref.

Ilustración 11 Señal sensor Inyector Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Después de haber identificado que es un inyector de tipo IBT pudimos comprobar la curva la cual se encuentra igual a la de referencia que posee el osciloscopio.

TAC Acelerador electrónico

Ilustración 12 Señal Sensor TAC Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Como podemos ver en la gráfica esta señal es sensible igualmente a la posición del acelerador debido a que no posee cables se lo conoce como un sensor TAC .

ECT

C

V 4.8 -

S Gnd Señ al

Ilustración 13 Señal sensor ECT

Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Como podemos observar en la gráfica la curva del sensor corresponde a la curva de referencia del osciloscopio lo que nos indica que funciona correctamente.

CMP

Ilustración 14 señal Sensor CMP Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

Como podemos observar en la gráfica la curva del sensor corresponde a la curva de referencia del osciloscopio lo que nos indica que funciona correctamente.

OCV

Ilustración 15 Señal sensor OCV Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L Este sensor corresponde al sistema de Variación del Tiempo de apertura de las Válvulas conocido como VVT-i, para analizar este sensor necesitamos del equipo adecuado por lo que solo hemos capturado interferencia.

Fuente: Grupo de trabajo. Laboratorio de Mecánica de patio ESPE-L

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CUESTIONARIO

1) ¿Por qué necesitamos analizar oscilogramas? El multímetro es insuficiente para realizar mediciones en las que es necesario verificar los cambios de voltaje de una línea eléctrica; es decir, para mediciones en las que no hay un voltaje fijo, sino que éste varía según las condiciones de operación del vehículo. 2) ¿Qué son los actuadores? Como su nombre lo indica, los actuadores son dispositivos que "actúan" para producir respuestas de tipo mecánico, hidráulico, magnético, etc., Reciben las señales de la computadora. 3) ¿Qué son los sensores? Queda claro entonces que los sensores son los dispositivos encargados de monitorear las condiciones de operación del vehículo, y de enviar su información a la computadora para que ésta ordene a los actuadores a operar sobre ciertos parámetros, de acuerdo a las condiciones cambiantes de funcionamiento del motor. 4) ¿Porque decimos que un sensor es un elemento transductor? A su vez, un transductor es un dispositivo que puede convertir una forma de energía en otra; específicamente, los sensores del automóvil son dispositivos que captan la posición, rotaciones, caudal, aceleración, temperatura, oxígeno y otras magnitudes fundamentales en el vehículo, y convierten esos fenómenos en señales eléctricas. 5) ¿Cómo funciona el sensor IAC Mide la temperatura del aire en el múltiple de admisión. La resistencia del sensor cambia al subir la temperatura. La computadora recibe este cambio mediante una señal y ajusta la duración del pulso del inyector y la mezcla del combustible.

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CONCLUSIONES



En términos generales, un modelo autotrónico es una configuración con tres grupos de componentes: sensores, computadora(s) y actuadores, interconectados a través de determinados protocolos.



El osciloscopio nos sirve para medir y analizar señales cuyo voltaje tiene un comportamiento variable, se utilizan las formas de onda que despliega el osciloscopio las cuales son comparadas con las que se encuentran de referencia.



En la práctica el multímetro y el osciloscopio son instrumentos complementarios, cada uno con sus aplicaciones específicas. Pero el hecho es que no le podemos pedir al multímetro lo que ofrece el osciloscopio.



Para poder extraer las curvas de los sensores el primordial identificar qué tipo de sensor estamos analizando debido a que varía el principio de funcionamiento y por ende varía la gráfica.

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RECOMENDACIONES



Al realizar el proceso debemos percatarnos de que el vehículo debe estar asegurado correctamente y posición Switch.



Es recomendable no pinchar el cable den sensor ya que este puede sufrir daños, lo que se debe hacer es pinchar en la almohadilla base del cable lo cual nos dirige hacia el cable y no quedan marcas en el sensor.



Contar con todas las herramientas y equipamiento de seguridad para trabajar en el motor, y asegurar un procedimiento eficaz.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y DE LA WEB (CONSIDERAR LA NORMA APA, USO DE BASES DIGITALES DE MIESPE)

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

Pardiñas, J. (2012). Sistemas de alimentación en motores Otto II (Sistemas auxiliares del motor). Editex.



Cisneros, I. (2011). Tu taller mecánico. Los sensores en la práctica. México: Recuperado de: http://www.tutallermecanico.com.mx/recursos/catalogo/16.pdf



Cisneros, I. (2011). Tu taller mecánico. Que es y cómo funciona un osciloscopio. México: Recuperado de: http://www.tutallermecanico.com.mx/recursos/catalogo/18.pdf



Toyota Corp. (2005). Workshop Manual. 2Nseries Service manual. Recuperado de: http://books.google.es/books? id=eZYgAQAAIAAJ&pg=PA71&dq=toyota+motor&hl=es&sa=X&ei=GK5tUoHTNq684APL4EQ&ved=0CGgQ6AEwBg#v=onepage&q= %20r&f=false

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ANEXOS

FECHA DE ENTREGA Latacunga 29 de Noviembre del 2015 Firmas Elaborado por:

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Revisado :

Altamirano Alex Ing. German Erazo L. MSc.

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Bombón Alexi

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Cabezas Carlos



Chalco Paul



Pabón Henry



Rodrígues Jaime

Calificacion :