LA DISTRIBUCIÓN VARIABLE

LA DISTRIBUCIÓN VARIABLE

La distribución variable

La distribución variable es un sistema en el cual se puede variar el tiempo y la cantidad de apertura y cierre de las válvulas de admisión o de escape del motor, esta variación se regula según las condiciones del motor, consiguiendo una respuesta mas efectiva de este, un consumo mas ajustado y por consiguiente un motor menos contaminante, estos sistemas podríamos definirlos en dos grupos según su forma de actuar.

 

Sistema de convertidor de fase, sistemas como vanos, variocam, bi-vanos, etc, en las imágenes inferiores mostramos algunos de ellos.

   

Los sistemas de convertidores de fase se basan en modificar la posicion del arbol de levas con el cigüeñal según las necesidades del motor, se suele variar entre 20-40 grados esta posición respecto al calado inicial de la distribución, normalmente consta de una polea o rotor que gira arrastrado por el cigüeñal, y otro interno solidario al árbol de levas, una válvula comandada por la UCE de motor introduce presión de aceite, provocando este giro.

Para poder montar este sistema es necesario que el motor disponga de doble árbol de levas, pues si no la variación afectaría a todas las válvulas, escape y admisión a la vez y no se conseguiría la corrección del cruce de válvulas que necesitamos sea mayor a altas RPM.

 

Sistema de alzada de leva variable, sistemas como VTEC, valvetronic, etc, en las imágenes inferiores mostramos algunos de ellos.

          

Estos sistemas de alzada variable se basan en poder modificar la alzada o apertura de las válvulas, en el sistema valvetronic el árbol de levas no actúa sobre el balancín de la válvula, sino sobre uno intermedio que es el que está en contacto con este balancín, esta palanca intermedia cambia de inclinación gracias a un servomotor y un engranaje, por lo que según su forma también cambia la apertura de la válvula, siempre comandado por la UCE del motor según las necesidades de este.

En el sistema VTEC, para cada pareja de válvulas se emplean tres levas, siendo la central de ese trío la leva mas agresiva, a bajas revoluciones trabajan las levas más suaves mientras que la otra gira «loca», cuando se alcanza un numero de RPM de motor un acoplamiento hidráulico une las tres como si fueran una, con lo cual la leva de perfil mas alto «anula» a las de perfil mas bajo, consiguiendo un apertura mayor de las válvulas, todo esto siempre comandado y controlado por la UCE .

 

                 

En estas imágenes ponemos un diagrama de la distribución y como con los sistemas anteriores conseguimos variar ese diagrama y conseguir un mejor aprovechamiento del motor.

Las siglas que aparecen las explicamos a continuación:

AAA y RCA, avance de apertura y retraso de cierre de la válvula de admisión, para mejorar el llenado del cilindro.

AAE y RCE, avance de apertura y retraso de cierre de la válvula de escape, para mejorar el vaciado del cilindro.

AE, avance de encendido, para mejorar la explosión de la mezcla.

Como vemos el poder regular la distribución según las necesidades del motor,tiene una gran importancia, pues todos los motores no necesitan los mismos parámetros a bajas vueltas que a plena carga, notando la mejoría en consumo, rendimiento, suavidad, etc, pero respetando mucho mas el medio ambiente.

 

 

 

 

 

 

 

EL SENSOR DE OXIGENO O SONDA LAMBDA

EL SENSOR DE OXIGENO O SONDA LAMBDA

LA SONDA LAMBDA

La sonda lambda o «sensor de oxígeno» es el elemento que mide la concentración de oxígeno en los gases de escape de los motores, dependiendo de la proporción de oxígeno medida en los gases de escape se puede saber si la combustión es correcta o no, esta información es enviada a la UCE para que modifique la cantidad de combustible inyectada para conseguir un funcionamiento correcto del motor y reducir las emisiones contaminantes, tanto en motores gasolina como en los diesel.

 

       

En las imágenes superiores mostramos algunos tipos de sondas de oxígeno vamos a comentar algunos de ellos, pero primero veremos que es el factor lambda.

 

El factor lambda

El factor lambda representa la relación entre el aire que entra en el motor y el que debería de entrar para la combustión correcta, se podría decir que en gasolina sería 14,7 Kg de aire para 1 Kg de combustible y de 14,5 Kg de aire para 1Kg de combustible para diesel ha esta medida también se le conoce como proporción estequiométrica.

 

 

Aquí ponemos unas imágenes de señales reales de sondas lambda en funcionamiento y su curva de transferencia.

 

Tipos más comunes de sondas lambda empleadas en el automóvil

 

Sonda de salto de tensión

La sonda de salto de tensión es la sonda lambda de constitución más clásica y solo se emplea en motores de gasolina, su nombre se debe a que la tensión eléctrica que genera durante su funcionamiento salta hasta 7 veces de 0,1 V a 0,9 V por segundo, su funcionamiento correcto se produce a partir de una temperatura de 350 °C y su sensor está compuesto de dióxido de circonio y normalmente va colocada delante del catalizador.

 

Sonda de resistencia

Esta sonda utiliza dióxido de titanio en lugar de dióxido de zirconio, en esta sonda no se genera tensión eléctrica, pero su resistencia eléctrica cambia con la cantidad de oxígeno detectado en el gas de escape, la unidad de control del motor  aplica una tensión y calcula la resistencia de la sonda, determinando la corrección de combustible necesaria, su funcionamiento correcto es con una temperatura entre 500 y 800 grados, normalmente se emplea en combinación con una de salto de tensión y la gran ventaja de esta sonda es que no necesita aire ambiente como referencia para su funcionamiento.

 

Sonda de banda ancha

La sonda de banda ancha se utiliza en todos los vehículos que tienen un factor lambda superior a 1, sobre todo los motores diesel y los motores de gas, la temperatura de funcionamiento de esta sonda está entre 700 y 800 grados y normalmente va colocada antes del catalizador o el FAP, una sonda lambda de banda ancha consta de dos sondas de salto de tensión, una llamada célula de medición y la otra célula de bombeo.

 

Sonda de monitorización

Esta sonda es también conocida como sonda de diagnóstico. La tarea de la sonda de monitorización es informar a la unidad de control del motor sobre el funcionamiento del catalizador, el catalizador puede almacenar oxígeno, actúa como un amortiguador del contenido de oxígeno residual, el funcionamiento correcto del catalizador se indica por una tensión casi constante de 0,6 V a 0,8 V en la sonda Lambda.

 

 

Esperamos haber puesto un poco de luz sobre este elemento de la electrónica actual en los vehículos y sobre su importancia en los sistemas anticontaminación, saber que contamos con los medios necesarios para su diagnóstico.

 

 

LA VÁLVULA EGR (EXHAUST GAS RECIRCULATION)

LA VÁLVULA EGR (EXHAUST GAS RECIRCULATION)

LA VÁLVULA EGR

La válvula EGR es uno de los elementos empleados para reducir las emisiones contaminantes, especialmente en los motores diésel, durante este artículo vamos ha intentar aclarar su misión, funcionamiento, averías mas comunes, etc.

Esta válvula podríamos definirla como una puerta que si se abre, comunica el colector de admisión (conducto de entrada de aire limpio al motor) con el colector de escape (conducto de salida gases después de la combustión) para conseguir una mezcla determinada por la UCE del motor en función a las necesidades de este.

¿Para qué queremos volver a meter en el motor un aire que está sucio cuando en el motor tenemos el filtro de aire para que entre este lo más limpio posible?, el motivo de disponer de una válvula EGR es únicamente ecológico,

 

     

En estas imágenes mostramos algunos de los diferentes tipos de válvulas EGR empleados en los motores actuales.

 

Al introducir aire sucio del escape en la admisión, ¿que conseguimos?, principalmente dos cosas.

La primera diríamos que se pueden volver a quemar los restos de carburante que no se han consumido en la explosión y son expulsados por el escape, reduciendo emisiones contaminantes sobre todo de de hidrocarburos.

La segunda podríamos explicarla como que al mezclar el aire limpio de admisión, con una parte de gases de escape que son muy pobres en oxigeno, reducimos la temperatura de combustión, consiguiendo reducir los óxidos de nitrógeno.

Podríamos enumerar alguna mas, pero creemos que estas son las mas importantes, como vemos la válvula EGR es uno de los elementos necesarios para reducir las emisiones contaminantes en los modernos motores de combustión, podríamos denominarlo como un «mal necesario», puesto que también tiene sus inconvenientes que no son pocos, en cuanto a los tipos de EGR, podríamos dividirlas en dos, mecánicas (por vacío) y eléctricas.

 

 

Aquí dejamos algunos esquemas de funcionamiento de válvulas EGR

 

Como hemos comentado también tienen sus problemas, al volver a meter los gases de escape (con carbonilla) en la admisión lo que provocamos es la formación de una «costra» en los conductos de admisión y en la propia válvula lo que provoca una reacción muy perjudicial para nuestro motor, cuando los conductos se obstruyen y pasa menos cantidad de aire, la combustión empeora y se genera más carbonilla, provocando el mal funcionamiento de la EGR, el colector de admisión variable, la saturación del FAP, etc, llegando a veces a «engañar» también al caudalímetro, no podemos evitar que se cree carbonilla pero podemos intentar que sea la mínima posible, para eso los fabricantes están incorporan a las válvulas refrigeradores para enfriar los gases que circulan por ellas, etc, nosotros os dejamos unos consejos que nos parecen apropiados.

Como primero, aconsejamos realizar los mantenimientos del vehículo por tiempo o kilometraje.

Como segundo, usar el aceite que le corresponde a cada motor, homologado y de calidad, mucha carbonilla del escape  la produce la combustión del aceite, usando aceite de calidad, rebajaremos esos residuos.

Tercero, cuando realicemos un viaje largo, circular unos cinco minutos por encima de la mitad del numero máximo de RPM.

Cuarto, realizar cada dos mantenimientos una limpieza de motor con maquina, hay varios tipos de limpieza con maquina, nosotros recomendamos la de oxi-hidrógeno porque nos parece mas completa.

 

    

En estas imágenes vemos unas válvulas EGR atascadas

 

 

SISTEMAS DE CARGA INTELIGENTE O ALTERNADOR PILOTADO

SISTEMAS DE CARGA INTELIGENTE O ALTERNADOR PILOTADO

El alternador

El alternador es el elemento del automóvil que tiene como misión transformar la energía mecánica en energía eléctrica, proporcionando así un suministro eléctrico durante el funcionamiento del vehículo, el alternador de un vehículo tiene que estar diseñado para suministrar la corriente eléctrica necesaria para mantener la carga de la batería, así como suministrar corriente a todos los sistemas eléctricos que lo requieran.

 

                   

En estas imágenes mostramos algunos alternadores y reguladores convencionales

 

El alternador pilotado

Este sistema consta de un alternador que va controlado normalmente por la UCE de motor o alguna otra unidad electronica del vehiculo, una de las principales ventajas de este sistema es optimizar el consumo de carburante por una mejor gestión del alternador, la UCE recibe una señal del alternador, la cual le indica el nivel y estado de carga que se maneja en el sistema, está a la vez efectúa las correcciones necesarias de acuerdo a la señal recibida, manteniendo en la batería una carga adecuada, teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento del motor y el número de accesorios que se encuentren funcionando en ese momento, por ejemplo, aire acondicionado, luces, radio, etc, otra función es que al producirse una deceleración, el alternador regula su tensión de carga a 14V como un alternador clásico, para aumentar el freno motor.

 

              Aquí mostramos algunos alternadores pilotados por la UCE y un pequeño esquema de su conexión.

 

La comunicación alternador-UCE

Como hemos comentado anteriormente, este tipo de alternadores están compartiendo en todo momento información con la UCE del motor, temperatura batería, temperatura motor, consumidores conectados, RPM, etc.

Esta comunicación se consigue con señales como, P-D (Mazda) , SIG (Ford), RLO (Toyota), L-RVC (Gm), COM-LIN, etc, lo importante de estas señales es que los dos se «entiendan» perfectamente, cuando un alternador no carga lo que debe, no quiere decir que este mal, puede ser que falle la comunicación, la UCE, el cableado, etc, incluso alguna vez se ha llegado a sustituir el alternador y seguir con el mismo problema.

También podemos encontrarnos con el problema de que el alternador que montamos nuevo, tenga un software mas moderno que la UCE, con lo cual no se «entenderán» bien y el problema seguirá, por todo esto que explicamos, recomendamos antes de sustituir algún componente de estos sistemas de carga, diagnosticar y comprobar muy bien las señales de la UCE y el alternador con osciloscopio y comprobar las variaciones de «honda» en la comunicación entre los diferentes elementos, igual en longitud que amplitud.

 

 

Aquí mostramos algunas señales de alternadores pilotados comprobadas con osciloscopio.

 

Después de todo lo expuesto simplemente seguir haciendo hincapié en que antes de sustituir un elemento, debemos de asegurarnos todo lo posible, sobre todo en los elementos electrónicos, hay que «perder» más tiempo en diagnosticar y tener las herramientas apropiadas, para no llevarnos sorpresas desagradables, recordaros que disponemos de dichas herramientas así como de un comprobador específico para alternadores pilotados.

 

 

 

 

 

 

EL CAUDALÍMETRO

EL CAUDALÍMETRO

El caudalímetro, ¿que es?

 

Podríamos  denominarlo como el sensor que mide la cantidad de aire que atraviesa el conducto de admisión del motor, para que un motor funcione correctamente, la unidad electrónica de mando del motor necesita conocer con la máxima precisión posible cuatro valores muy importantes, la temperatura del motor, la cantidad de aire que recibe, la posición del acelerador y las revoluciones del motor, el caudalímetro podemos encontrarlo, tanto en vehículos diésel como gasolina, en la salida del filtro de aire, en el tubo de admisión, en el colector, etc, siempre en el camino que debe recorrer el aire ya filtrado para llegar a los cilindros.

 

Tipos de caudalímetro

 

Los principales tipos podríamos definirlos como mecánicos y eléctricos o electrónicos:

Los primeros se componen principalmente por una chapaleta que se movía cuando el motor aspiraba aire a través del tubo de admisión, esa mariposa iba conectada a una resistencia variable y en función del valor que recibe la unidad de mando,  sabía cuánto aire pasaba por ese tubo, estos sistemas son voluminosos, pesados, poco precisos y dan bastantes averías al tener muchas piezas móviles, por eso en los coches modernos prácticamente no se emplean.

 

          

En las imágenes superiores mostramos algunos de los caudalímetros mecánicos más usados.

 

En el apartado de los electrónicos uno de los mas comunes y utilizados es el de hilo caliente, el cual se basa en el puente de wheatstone.

Básicamente es un hilo de metal que la UCE calienta a una temperatura determinada, conociendo la temperatura del aire que lo atraviesa, el puente de wheatstone lo que hace es medir cuánta energía necesita para mantener ese hilo a una temperatura constante y en función de eso la ECU sabe cuánto aire está pasando por el tubo, como vemos en estos caudalímetros nos encontramos dos elementos integrados, un termómetro y un «hilo caliente» o puente de wheatstone.

 

              

Algunas imágenes de caudalímetros electrónicos

 

 

Averías en el caudalímetro

 

Si son tan fiables y exactos, ¿por qué muchas de las averías que hacen que acabemos con el coche en el taller son por culpa del caudalímetro?, pues muy fácil, porque la mayoría de las veces no diagnosticamos bien y la causa real es otra pero se le echa la culpa al caudalímetro, cuando el código de avería hace referencia a que no hay comunicación con el, podremos pensar en un fallo del sensor o cableado,  pero cuando el fallo hace referencia a que la medición de la cantidad de aire no es correcta, tendremos que comprobar todos los elementos que pueden «engañar al caudalimetro» y por eso dar esa información errónea, filtro aire sucio, valvula EGR, toma de aire en admisión, etc.

 

 

 

 

 

 

AdBlue

AdBlue

AdBlue ¿Que es

El AdBlue podríamos decir que se trata de un aditivo o compuesto, que emplean los motores diesel para reducir las emisiones contaminantes que se producen en la combustión del motor, es líquido, no contaminante pero si muy corrosivo por tener un ph alto, en torno al 9,5, tampoco es inflamable ni tóxico, es incoloro e inodoro y está compuesto por agua desionizada con un porcentaje aproximado de un 32,5 % de urea, una caracteristica muy peculiar es que tiene una caducidad de un año y medio aprosimadamente, con lo cual hay que tener mucho cuidado con su almacenaje, tambien debemos saber que se puede solidificar por debajo de -11 grados.

 

¿Para qué sirve?

El  AdBlue se encarga, por medio de una  reacción química, de transformar las partículas de NOx que salen por el escape de los vehículos diésel en una mezcla mucho menos perjudicial para el medio ambiente, después de dicha reacción química lo que principalmente expulsa a la atmósfera es vapor de agua y nitrógeno.

 

Principales componentes del sistema de AdBlue

Los principales elementos serian, el deposito con su sensor de nivel, el inyector y la unidad de control, que seria la encargada de controlar la cantidad de inyección, la frecuencia según el tipo de conducción, ademas de advertir al conductor de cuando debe repostar.

 

        

En estas imágenes superiores mostramos algunos depósitos e inyectores.

 

Usar este aditivo tiene sus ventajas y desventajas, la principal ventaja es que nuestro coche diésel producirá unas emisiones contaminantes muy bajas y con lo cual cumplirá con las normativas anticontaminantes actuales y posiblemente, con las que pueden llegar, podríamos añadir que rellenar el depósito del AdBlue no es demasiado caro, en el apartado de desventajas podríamos decir que el vehículo cuenta con un nuevo sistema que puede sufrir algún fallo en cualquiera de sus componentes electronicos o mecanicos.

 

                 

 

 

Aquí os dejamos unas imágenes en las cuales vemos algunos tipos de los sistemas que hemos comentado, saber que contamos con los equipos necesarios para poder diagnosticar, mantener y reparar estos sistemas.