Sensores Del Automovil

Sensores MAF, MAP y TPS

Sensores MAF, MAP y TPS

SENSORES DEL AUTOMOVIL

INTRODUCCIÓN

Los automóviles actuales tienen una cantidad importante de sensores. Estos sensores son necesarios para la gestión electrónica del automóvil y son utilizados por las unidades de control (centralitas) que gestionan el funcionamiento del motor, así como la seguridad y el confort del vehículo, para hacer mejor la estancia tanto del conductor como el pasajero.

SENSORES

1.  DEFINICIÓN

El sensor también llamado sonda o transmisor convierte una magnitud física: temperatura, revoluciones del motor, etcétera; o química como gases de escape, calidad de aire, etcétera que generalmente no son señales eléctricas, en una magnitud eléctrica que pueda ser entendida por la unidad de control. La señal eléctrica de salida del sensor no es considerada solo como una corriente o una tensión, sino también se consideran las amplitudes de corriente y tensión, la frecuencia, el periodo, la fase o asimismo la duración de impulso de una oscilación eléctrica, así como los parámetros eléctricos "resistencia", "capacidad" e "inductancia", incluyendo así también todos sus características para hacer que el o los sensores sean lo más exactos posibles.[1]

El sensor se puede presentar como un "sensor elemental" o un "sensor integrado" este ultimo estaría compuesto del sensor propiamente dicho mas la parte que trataría las señales para hacerlas comprensibles por la unidad de control. La parte que trata las señales generadas por el sensor los cuales se consideran como circuitos de adaptación, se encarga en general de dar a las señales de los sensores la forma normalizada necesaria para ser interpretada por la unidad de control.

Existen un gran número de circuitos de adaptación integrados, a la medida de los sensores y ajustados a los vehículos respectivos.

2.CLASIFICACIÓN DE LOS SENSORES.

Los sensores para automóviles pueden clasificarse teniendo en cuenta distintas características como son:

  FUNCIÓN Y APLICACIÓN.

Según esta característica los sensores se dividen en:

Sensores funcionales, destinadas principalmente a las tareas de mando y regulación.

Sensores para fines de seguridad y aseguramiento, es decir sensores antirrobo.

Sensores para la vigilancia del vehículo, es decir los sensores que envían toda la información para que pueda ser revisada e interpretada por el conductor(los gases, la presión del aire, etc)

  SEGÚN SU SEÑAL DE SALIDA.

Si tomamos en cuenta las características los sensores se pueden dividir en:

Los que proporcionan una señal analógica (ejemplo: la que proporciona el caudal metro o medidor de caudal de aire aspirado, la presión del turbo, la temperatura del motor etc.)[1]

Los que proporcionan una señal digital (ejemplo: señales de conmutación como la conexión/desconexión de un elemento o señales de sensores digitales como impulsos de revoluciones de un sensor Hall) [1]

Los que proporcionan señales pulsatorias (ejemplo: sensores inductivos con informaciones sobre el numero de revoluciones y la marca de referencia)[1]

PRINCIPALES SENSORES DEL AUTOMÓVIL.

Estos son algunos sensores:

CTS o ECT (Sensor de temperatura del refrigerante)

La información de este sensor aumenta o disminuye el tiempo de apertura de los inyectores dependiendo de la temperatura del motor. También determina cuando el sistema está listo para entrar en ciclo cerrado con el sensor de oxígeno o sonda lambda. Su rango de autoridad es alto.

TPS (Sensor de Posición del Acelerador)

Este sensor si bien es importante no agrega o quita tanto combustible a la mezcla final como lo haría el CTS o el MAF. En primera instancia le indica a la ECU cuando el sistema está en ralentí, en otros sistemas esto se hacía con un switch que se accionaba cuando el acelerador estaba en su posición de reposo. También indica la velocidad de apertura de la mariposa cumpliendo una función similar a la bomba de pique en los carburadores. Otra función es la de indicarle a la ECU cuando se alcanza apertura total de la mariposa con lo que la ECU deja de funcionar en ciclo cerrado con el sensor de oxígeno y enriquece la mezcla para obtener la máxima potencia que se necesita con acelerador a fondo.

ACT (Sensor de Temperatura del Aire Aspirado)

No hay que olvidar este sensor porque el fallo del mismo puede provocar "tironeo" sobre todo en climas fríos. También la ECU lo utiliza para comprobar la racionalidad de las medidas confrontándolo con el CTS ya que por ejemplo ambos sensores deberían producir la misma tensión de salida en un motor frío.

MAF (Sensor de Masa de Aire Aspirado)

Este importante sensor mide directamente la masa del aire que es aspirado por el motor en cada instante y por lo tanto la ECU en base a la indicación de este sensor modifica el tiempo de inyección. Esto hace que en los vehículos equipados con este sistema la mezcla no varíe con el envejecimiento del motor como en el caso anterior. Su desventaja es que no toma en cuenta la entrada de aire debido a fallas en la carrocería lo cual hace que la mezcla final sea otra. De aquí la importancia entonces de detectar fugas de vacío en estos sistemas. 

MAP (Sensor de Presión en el tubo de admisión)

Este sensor provee una indicación directa de la carga del motor. A mayor presión en la admisión (menor vacío), mayor será la carga y por tanto más combustible será necesario. Este también es un sensor con una capacidad para modificar el tiempo final de la inyección 

RPM (Sensor de giro del motor)

El motor es básicamente una bomba de aire, a mayor velocidad de giro, más aire aspira y por lo tanto más combustible es necesario para mantener la relación 14.7/1 aire / combustible.

O2 (Sensor de Oxígeno)

La eficiencia de este sensor no es tanta en comparación con los otros sensores ya antes mencionados ya que a lo mucho con los otros sensores podría mejorar el tiempo de trabajo de los otros sensores en 1ms.

CKP (Sensor de posición del cigüeñal)

Puede ser del tipo inductivo o efecto hall, este es el que le indica al motor el estado de giro del conjunto móvil. El ECU luego calcula el N° de R.P.M.

KS (Sensor de detonación)

Es equivalente a tener un “micrófono” en el block del motor, en caso que se generen detonaciones, la ECU deberá modificar el avance del encendido, atrasándolo.

CMP (Sensor de posición del árbol de levas)

El sensor de CMP proporciona la información sobre la posición del árbol de levas y la señal de velocidad del motor hacia la ECU.

EGRT (Sensor de temperatura de la recirculación de los gases)

El sensor de la temperatura de la EGRT es utilizado para monitorear la proporción y flujo de la recirculación de los gases de escape hacia el sistema de admisión. 

VVS (Sensor de velocidad del vehículo)

El sensor de la velocidad del vehículo proporciona una señal de velocidad a la unidad de control del eccs. Dos tipos de sensores de velocidad son empleados, dependiendo en el tipo del velocímetro instalado. Los modelos con velocímetro del tipo de aguja utilizan un interruptor de lámina, que está instalado en la unidad del velocímetro y se transforma la velocidad del vehículo en una señal de pulso que es enviada a la unidad de control. El velocímetro de tipo digital se compone de un led y un circuito para formar ondas.

NUEVOS SISTEMAS DE FRENADO.

El ABS (Antilock Braking System) revoluciono el mundo del automóvil. Por vez primera un sistema electrónico era capaz de actuar más allá del conductor, regulando la frenada para evitar el bloqueo de las ruedas y manteniendo la dirección. Desde entonces, este sistema se ha ido perfeccionando dando lugar a nuevos modelos aún más seguros: el asistente de frenada de emergencia BAS, el repartidor de frenada electrónico EBV (EBD) o los frenos direccionales SERVOTRONIC. [2]

Sensores ABS

Los sistemas de sensores ABS consisten de una rueda dentada montada sobre la maza de cada rueda controlada y un sensor instalado de manera que su extremo esté contra la rueda dentada.

El sensor constantemente envía información de la velocidad de la rueda al ECU. El sensor se sujeta en su lugar contra la rueda dentada con un clip a presión.

El tipo del eje determina la ubicación de montaje del sensor:

Los sensores del eje de la dirección se instalan sobre el muñón de la dirección o sobre un soporte apernado

Los sensores del eje propulsor están montados sobre un bloque fijado al alojamiento del eje o sobre un soporte apernado. [3]

BAS Brake Assist System 

Ante una situación de peligro, un sensor detecta que hemos pisado rápidamente y con fuerza el freno. En ese momento actúa el servofreno adicional aumentando al máximo la presión de frenado y reduciendo la distancia recorrida.

EBV Electronic Brake Variation System(EBD)

A través de un sensor, se regula la frenada entre el eje delantero y trasero según el peso de cada uno, enviando más o menos presión a las ruedas.

SERVOTRONIC

Un nuevo sistema de frenado direccional que se activa al frenar en las curvas. Cuando detecta que las ruedas de un lado giran menos en una curva y hacia dónde se está girando, frena más las ruedas de uno de los lados para conseguir dar un efecto direccional y compensar la inercia del peso v la velocidad.

CONCLUSIONES

En estos pocos temas que se han tocado he podido comprender la gran importancia de la electrónica aplicada al automóvil, esta aplicación es solo una parte del tuning de vehículos; cada sensor desempeña distintas funciones, pero también se complementan entre sí como en el sistema de frenado, ahora cada sensor en el automóvil es importante para el desempeño del mismo, aunque unos más importantes que otros hay que tener un gran conocimientos de los mismos para solventar necesidades del conductor y rendimiento de lo que podría ser su herramienta de trabajo.

También es importante decir que debido al gran número de sensores del automóvil y muy poca información de los mismos en libros es necesario investigar sobre ellos en las páginas de sus fabricantes para obtener dicha información.

Ahora en si un sensor muy interesante para mi es el Sensor de posición del aceleración TPS ya que gracias a este se puede obtener mayor potencia del automóvil al controlar la combinación de los elementos que van al motor.

Otro de los sensores que es interesante es el ABS ya que este hace que se compensen las velocidades de los neumáticos para que los mismos no s bloqueen en el momento de frenado.

LAS VARIABLES DE LA INVESTIGACION CIENTIFICA

Concepto

La definición más sencilla, es la referida a la capacidad que tienen los objetos y las cosas de modificar su estado actual, es decir, de variar y asumir valores diferentes.

- "entendemos por variable cualquier característica o cualidad de la realidad que es susceptible de asumir diferentes valores, es decir, que puede variar, aunque para un objeto determinado que se considere puede tener un valor fijo"

Clasificación de las variables

- Variable Independiente: es aquella característica o propiedad que se supone ser la causa del fenómeno estudiado. En investigación experimental se llama así, a la variable que el investigador manipula.

- Variable Dependiente: es la propiedad o característica que se trata de cambiar mediante la manipulación de la variable independiente.

La variable dependiente es el factor que es observado y medido para determinar el efecto de la variable independiente.

- Variable Interviniente: es aquella característica o propiedad que de una manera u otra afectan el resultado que se espera y están vinculadas con las variables independientes y dependientes.

- Variable Moderadora: representa un tipo especial de variable independiente, que es secundaria, y se selecciona con la finalidad de determinar si afecta la relación entre la variable independiente primaria y las variables dependientes.

- Variables Cualitativas: Son aquellas que se refieren a atributos o cualidades de un fenómeno.sobre este tipo de variable no puede construirse una serie numérica definida.

- Variable Cuantitativa: Son aquellas variables en las que características o propiedades pueden presentarse en diversos grados de intensidad, es decir, admiten una escala numérica de medición.

O B D  II  ON BOARD DIAGNOSTIC

Sabemos que los vehículos vienen equipados con computadoras, también sabemos que las computadoras han evolucionado estos últimos años, de tal manera que la capacidad de procesamiento de los últimos adelantos en computación  no tenían porque, ser ajenos a los vehículos.

La diferencia entre OBD II,  y los sistemas computarizados anteriores a 1996;  consiste elementalmente, en que el sistema OBD II, es un sistema que generaliza la forma de leer los códigos de la computadora de a bordo... ..lo que quiere decir, que no necesita adaptadores para hacer la conexión  sin importar si los vehículos, sean de fabricación nacional o extranjera... ...ni tampoco andar rastreando por todo el vehículo  tratando e ubicar el bendito conector, que sirve para apagar la luz de: "chequear el motor", "servicio rápido". "check engine", etc.

A partir de enero de l996, se requiere que los vehículos vendidos en  los estados unidos; sean compatibles con OBD II

La mayoría de fabricantes de los estados unidos, ya venían equipando sus vehículos con OBD II desde l994.

La Agencia de protección ambiental; es la que impone normas y regulaciones para la protección del medio ambiente.

Los sistemas OBD II, reúnen los requisitos, adecuados,para monitorear y detectar fallas, permanentes o intermitentes , que podrian hacer que un vehículo contamine el medio ambiente.

El sistema OBD II almacena una gran cantidad de codigos generales de problemas, junto con codigos especificos de los fabricantes.

Codigo B Sistemas de la carroceria

Codigo C Sistemas del chasis

Codigo U Comunicaciones de la red

Codigo P Sistemas del tren de potencia [Motor y Transmision]

Antes de continuar debemos aclarar:

Un motor controlado por una computadora, es similar al viejo motor no computarizado, debido a que  el principio de combustion interna es el mismo, (pistones , bujias, valvulas ciguenial, arbol de levas. etc.etc.) Igualmente los sistemas de carga,arranque y encendido son similares.

En otras palabras, los probadores de encendido, los medidores de compresion, las bombas  de vacio, y las lamparas de sincronizacion siguen siendo utiles.

En la ilustracion, podemos observar, un tipo de lector de codigos [auto scanner OBD II ].

Este tipo de scanner, no necesita de bateria, solo se conecta al conector del vehiculo, y se procede a leer codigos.

Los codigos obtenidos, deben ser interpretados, en forma especifica, recurriendo al manual del vehiculo, ya que,cada fabricante, programa su computadora con sus propios códigos

Continuara……………

HIPÓTESIS

Antes de definir la ``hipótesis´´ y mencionar los tipos y caracteres, creo yo que debemos primero definir que es un problema científico, a continuación daré una pequeña y breve deficiente del `` problema científico´´. 

PROBLEMA CIENTÍFICO:

Definimos el problema en la investigación científica, como la interrogante que se formula o se plantea el investigador ante una realidad desconocida o ante el hallazgo del defecto. Entiéndase como ``defecto´´ ala falta de información para explicarse un hecho y a  ``incoherencia´´, alas contradicciones en la información científica.

IMPORTANCIA DEL PROBLEMA CIENTÍFICO:

• El problema debe despertar interés en el investigador
• El problema debe estar incluido en un área que el investigador posea conocimientos y experiencia; es decir, si es capaz.
• El problema debe ser investigable dentro de la situación en que  se encuentra el que lo acomete. Esto es, si los datos están disponibles para el investigador
• Es imprescindible investigar y resolver el problema en el tiempo asignado

DEFINICIÓN DE HIPÓTESIS:

Las hipótesis nos indican lo que estarnos buscando o tratando de probar y pueden definirse corno explicaciones tentativas del fenómeno investigado formuladas a manera de proposiciones. De hecho, en nuestra vida cotidiana constantemente elaboramos hipótesis acerca de muchas “cosas” y luego indagamos (investigamos) si son o no ciertas.

CLASIFICACIÓN DE LA HIPÓTESIS:

Hipótesis general: es cuando trata de responder de forma amplia a las dudas que el investigador tiene acerca de la relación que existe entre las variables.

Hipótesis específica: es específica aquella hipótesis que se deriva de la general, estas tratan de concretizar a la hipótesis general y hace explícitas las orientaciones concebidas para resolver la investigación.

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Hipótesis estadística: la hipótesis estadística es aquella hipótesis que somete a prueba y expresa a las hipótesis operacionales en forma de ecuaciones matemáticas

CARACTERÍSTICAS DE UNA HIPÓTESIS:

- No hallarse en contradicción con ningún dato comprobado de la ciencia. Por su contenido, no ha de contradecir la concepción científica del mundo, ni los conocimientos científicos ciertos existentes cuando se formula la hipótesis

- Ha de ser suficiente para poder explicar todos los hechos que motivan su formulación.

- Ha de explicar mejor que ninguna otra suposición los fenómenos o hechos a que hace referencia

- Es, por tanto, evidente que no puede considerarse la hipótesis como una suposición fantástica, arbitraria y quimérica.

FORMULACIÓN DE UNA HIPÓTESIS :

Para analizar la etapa correspondiente a la formulación de una hipótesis, es necesario considerar como punto inicial al proceso de percepción del entorno, que en términos sencillos involucra la utilización de nuestros sentidos. Ya que la comprensión habitual de la evolución del hombre es resultado del hecho de que entendemos dicho proceso explorando la realidad física con nuestros cinco sentidos. Hasta el momento actual hemos sido seres humanos cinco-sensoriales.

Este camino de la evolución nos ha permitido comprender los principios básicos del Universo de manera concreta. Gracias a nuestros cinco sentidos, sabemos que cada acción es una causa que provoca un efecto, y que cada efecto posee una causa. De tal forma que el proceso de percepción involucra a su vez cuatro etapas, conocidas como: formación de imágenes, establecimiento de sensaciones, esclarecimiento de ideas y elaboración de conceptos.

Estas cuatro etapas en conjunto conducen al proceso de observación. De tal forma que la observación es la utilización de los sentidos para la percepción de hechos o fenómenos que nos rodean, o son de interés del investigador.

Entonces, la observación, permite abordar la realidad, esto es, la totalidad de hechos existentes y concretos que rodean los fenómenos que se estudian. 

Desde el punto de vista de la Epistemología, existen tres herramientas básicas para abordar a los hechos, o todo aquello que sucede en la naturaleza: observando, midiendo y experimentando. Lo cual puede realizarse en una acción a la vez, o las tres de manera simultánea. Esto quiere decir que un fenómeno se está observando.

Por lo que, la observación metódica y sistemática de los hechos, permitirá a través del tiempo, generar información (o datos) acerca de su comportamiento. De esto resulta, que un hecho o fenómeno, podrá observarse en términos de fracciones de segundo, como en una reacción química, o de manera perpetua, como en el movimiento de los planetas, o de alguna variable del clima. Y la disponibilidad de datos a su vez permite observar, medir o experimentar en torno al fenómeno estudiado, todo en un proceso dialéctico.