implementación de un banco de pruebas automatizado para el
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1. Angel Rosero e SENSOR CMP Fuente Autor Figura 10 Oscilograma del sensor CMP ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 DE FA MAA MIST WE CTOUCIAS DF 1 4 MENC A Y MEC AYH 4 e INYECTORES Tabla 8 Valores de resistencia de los inyectores 120 Fuente Miguel Angel Rosero Fuente Autor Figura 11 Oscilograma del inyector IV DIAGN STICO Y CODIGOS DE FALLA Un c digo de falla se genera cuando el sistema de control detecta una eventual aver a o par metro de funcionamiento fuera de rango permitido de sensor actuador sistema af n a generaci n de chispa o alimentaci n de combustible Se puede entender que existe un c digo de falla cuando la l mpara MIL ubicada en el panel de instrumentos se enciende aunque para conocer en detalle la caracter stica del c digo se utiliza un scanner El scanner permite borrar el c digo del sistema pero eso no necesariamente indica que la falla se elimin por lo cual se emplean otras herramientas como mult metro u osciloscopio para estudiar el sistema o componente defectuoso Se detallar n los c digos de falla m s comunes con los que se puede encontrar un operario por consiguiente se estudiar ubicaci n estudio y proceso para corregir la falla e PROBLEMAS EN EL SENSOR MAP Para este sensor se pueden generar los c digos P0107 P0108 El c digo P0107 se da por voltaje ESPE UNITED DE LAS FULAZAS ARMADAS INMOYACI N PA2. procuran facilitar el diagn stico de aver as y disminuir el ndice de emisiones de contaminantes de los veh culos El sistema OBD II controla virtualmente todos los sistemas de control de emisiones y componentes que puedan afectar los gases de escape Si un sistema o componente ocasiona que se supere el umbral m ximo de emisiones o no opera dentro de las especificaciones del fabricante un DTC Diagnostic Trouble Code debe ser almacenado y la l mpara MIL deber encenderse para avisar al conductor de la falla El sistema de diagn stico de abordo no puede apagar el indicador MIL hasta que se realicen las correspondientes reparaciones o desaparezca la condici n que provoc el encendido del indicador UNIVOSSIDAD DE LAS FULAZAS ARMADAS INMOYACI N PARA LA EXCELENCIA E Sistema de encendido DIS Blasco V 2012 El sistema de encendido DIS Direct Ignition System tambi n llamado sistema de encendido sin distribuidor Fuente Blasco Vicente Figura 4 Sistema de encendido DIS A este sistema de encendido se le denomina tambi n de chispa perdida debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez por ejemplo en un motor de 4 cilindros saltar a la chispa en el cilindro n2 1 y 4 a la vez o n2 2 y 3 a la vez Al producirse la chispa en dos cilindros a la vez solo una de las chispas ser aprovechada para provocar la combusti n de la mezcla y ser la que coincide con el cilindro que est en la ca
3. IMPLEMENTACI N DE UN BANCO DE PRUEBAS AUTOMATIZADO PARA EL DIAGN STICO DEL MOTOR OPTRA 1 8 DEL LABORATORIO DE AUTOTR NICA Ing Miguel Angel Rosero Ing Germ n Erazo Ing Jos Quiroz Universidad de Fuerzas Armadas ESPE Departamento de Ciencias de la Energ a y Mec nica Quijano y Ordo ez y Marqu s de Ma nza s n email mros_890 hotmail com wgerazo espe edu ec Jose_quiroz_erazo WDyahoo com Latacunga Ecuador Energ a Mec nica Innovaci n y Futuro 2014 RESUMEN El trabajo de investigaci n IMPLEMENTACI N DE UN BANCO DE PRUEBAS AUTOMATIZADO PARA EL DIAGN STICO DEL MOTOR OPTRA 1 8 DEL LABORATORIO DE AUTOTR NICA considera el estudio de contenidos relacionados con la electr nica aplicada al campo automotriz en lo referente al control de inyecci n y encendido electr nico as como utilizaci n de herramientas modernas de diagn stico Se implement un banco de pruebas del motor T18SED DOHC L 4 perteneciente al veh culo CHEVROLET OPTRA 1 8 Se gener la gu a did ctica con informaci n de funcionamiento de los sistemas que intervienen en el control de inyecci n y encendido electr nico y los procedimientos de diagn stico de las aver as m s comunes de este motor El proyecto es una herramienta de aprendizaje que beneficiar a todos los involucrados en el campo automotriz facilitando la comprensi n del funcionamiento diagn stico y reparaci n de aver as que involucran estos sistemas media
4. NERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 al FAMA AMIA TO DA TT An IMEBCLA Y MEA ANN 4 A HERRAMIENTAS DE DIAGN STICO Son de gran ayuda ya que permiten visualizar par metros de funcionamiento de distintos sistemas incorporados en los motores En un principio estas herramientas eran de acceso limitado a grandes concesionarios pero gradualmente se ha ido ampliando su uso en el rea automotriz La evoluci n de estas herramientas va a la par con los cambios tecnol gicos permitiendo encontrar en el mercado elementos vers tiles y de uso amigable para el operario adem s actualmente se puede disponer de aplicaciones virtuales compatibles con tel fonos inteligentes y computadores que brindan los mismos beneficios que una herramienta f sica V CONCLUSIONES Se implement un banco did ctico que permite al estudiante obtener un conocimiento claro en la manipulaci n de componentes que intervienen en el control de inyecci n y encendido electr nico as como manejo de herramientas modernas para el correcto diagn stico de los sistemas del motor T18SED DOHC L 4 perteneciente al veh culo CHEVROLET OPTRA 1 8 Se utiliz herramientas modernas de medici n y exploraci n para obtener valores y par metros de funcionamiento de sensores actuadores y sistemas pertenecientes a este motor Se gener la gu a did ctica donde el usuario encontrar informaci n de funcionamiento de los sistemas que in
5. PARA LA EXCELENCIA ENERG A Y MECANICA
6. RA LA EXCELENCIA bajo en el circuito el c digo P0108 se genera por voltaje alto en el circuito del sensor e PROBLEMAS EN EL SENSOR IAT Para este sensor se pueden generar los c digos P0112 P0113 El c digo P0112 se da por voltaje bajo en el circuito el c digo P0113 se genera por voltaje alto en el circuito del sensor e PROBLEMAS EN EL SENSOR ECT Para este sensor se pueden generar los c digos P0117 P0118 El c digo P0117 se da por voltaje bajo en el circuito el c digo P0118 se genera por voltaje alto en el circuito del sensor e PROBLEMAS EN EL SENSOR TPS Para este sensor se pueden generar los c digos P0122 P0123 El c digo P0122 se da por voltaje bajo en el circuito el c digo P0123 se genera por voltaje alto en el circuito del sensor e PROBLEMAS EN EL SENSOR CMP Para este sensor se pueden generar los c digos P0016 P0340 El c digo P0016 se da por falla en la correlaci n entre la posici n del cig ue al y rbol de levas el c digo PO340 se genera por problemas en el circuito del sensor e PROBLEMAS EN LOS INYECTORES Se pueden generar los c digos P0201 Inyector 1 PO202 Inyector 2 PO203 Inyector 3 PO204 Inyector 4 Estos c digos se dan por inconvenientes en los circuitos de los inyectores e PROBLEMAS EN EL SISTEMA DE ENCENDIDO Se pueden generar los c digos PO300 Falla de encendido del motor PO301 Cilindro 1 PO302 Cilindro 2 PO303 Cilindro 3 PO304 Cilindro 4 E
7. calpan de Juar z M xico PRENTICE HALL HISPANOAMERICANA S A Watson B 1994 MANUAL DE FUEL INJECTION CHEVROLET Naucalpan de Ju rez M xico PRENTICE HALL HISPANOAMERICANA S A Whitacre E 17 de Agosto de 2005 Apuntes t cnicos servicio Optra Recuperado el 15 de Diciembre de 2013 de General Motors Service and Parts Operations http www gm com ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 BIOGRAF A Miguel Angel Rosero naci en la ciudad de Riobamba Ecuador Es Ingeniero Automotriz en la Universidad de la Fuerzas Armadas ESPE Latacunga Ni Germ n Erazo naci en la ciudad de Latacunga Ecuador Es ingeniero Automotriz Ingeniero Industrial posee estudios de Postgrado en Autotr nica Gerencia de Marketing Gerencia de Proyectos Dise o Curricular Energ as Renovables Administraci n de Empresas y Magister en Gesti n de Energ as Docente en la Universidad de Fuerzas Armadas ESPE Latacunga desde 1993 Imparte servicios de asesoramiento y capacitaci n en mec nica y electr nica automotriz Jos Quiroz naci en la ciudad de Latacunga Ecuador Es ingeniero Automotriz posee estudios de Postgrado en Autotr nica y Magister en Y Gesti n de Energ as Docente tiempo completo en la Universidad de Fuerzas Armadas ESPE Latacunga y 8 E E DD E ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO UNIVERSIDAD DE LAS FULAZAS ARMADAS ISNN 1390 7395 Eco INNOVACI N
8. funcionamiento del motor se tiene un sistema ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 FAMA MIST WE CIOACIAS OF 1 4 ENERGIA Y MEC ANI 4 de enfriamiento que consta de 2 electroventiladores que son activados por la ECM Tabla 1 Funcionamiento de los electroventiladores Temperatura ECT C Electroventilador__ ON OFF 97 5 93 95 3 90 101 3 97 99 94 Fuente Manual de Servicio Optra e SWITCH RON Tabla 2 Selecci n de octanos Ec Switch 1 822 Switch 2 B8 Fuente Manual de Servicio Optra e SENSOR ECT Tabla 3 Valores del Sensor ECT Normal 14 ECT 4 79 KO a 18 C Fuente Miguel Angel Rosero Sensor Desconectado benpar Pencionerrente Sorre s j Semior Debate Corta a Tierra Fuente Autor Figura 8 Oscilograma del sensor ECT e SENSOR IAT Tabla 4 Valores del Sensor IAT Normal Desconectado Puente IAT 3 085 KQO a 22 C Fuente Miguel Angel Rosero ESPE UNITED DE LAS FULAZAS ARMADAS INMOYACI N PARA LA EXCELENCIA e SENSOR TPS Tabla 5 Valores de resistencia a 0 de apertura del Sensor TPS Pink Resistencia 6 99 KO Fuente Miguel Angel Rosero Tabla 6 Valores del Sensor TPS Circuito Voltaje Apertura Mariposa ozay jo Desconectado ov Pueneac a48v O Fuente Miguel Angel Rosero Normal Fuente Autor Figura 9 Oscilograma del sensor TPS e SENSOR MAP Tabla 7 Valores del Sensor MAP Fuente Miguel
9. las compara y amplifica para enviar a los actuadores uno o varios pulsos de corriente por un determinado tiempo para hacerlos actuar de acuerdo a su funci n individual El m dulo de control del motor ECM puede suministrar 5 voltios 12 voltios o tierra a varios sensores o interruptores El ECM controla los circuitos de salida al controlar la tierra o el circuito de alimentaci n de potencia a trav s de los transistores ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 DE PAM AMIA TO DE CTENCIAS DE 4 4 MENC A Y MEL AAN 4 Sensores Transforma las variaciones f sicas en se ales el ctricas Se dispone de algunos sensores e Sensor de temperatura de refrigerante ECT e Sensor de temperatura de aire de admisi n IAT e Sensor de presi n del aire de admisi n MAP e Sensor de ox geno EGO e Sensor de posici n de cig ue al CKP e Sensor de posici n del rbol de levas CMP e Sensor de posici n de la mariposa de aceleraci n TPS Actuadores Coello E 2005 Menciona que La Computadora debe recibir se ales de todos los sensores se ales que las procesa las filtra las compara y amplifica para enviar a los actuadores uno o varios pulsos de corriente por un determinado tiempo para hacerlos actuar de acuerdo a su funci n individual D Sistema de autodiagn stico Seg n Aficionados a la Mec nica 2013 OBD II es un conjunto de normalizaciones que
10. nte la electr nica llegar a dominar el panorama de la inyecci n de combustible revolucionar los sistemas de encendido e instrumentaci n relacionada con el diagn stico con la finalidad de reducir la contaminaci n y mejorar cada vez m s las prestaciones de los motores El trabajo fomenta la implementaci n de un banco de pruebas del motor T18SED DOHC L 4 perteneciente al veh culo CHEVROLET OPTRA 1 8 y la investigaci n de contenidos relacionados con la electr nica aplicada al campo automotriz tratando de que el estudiante obtenga un ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 ALF Haw W CODA p conocimiento claro en la manipulaci n de componentes que intervienen en el control de inyecci n y encendido electr nico como sensores y actuadores as como manejo de herramientas modernas para el correcto diagn stico de los sistemas del motor A Sistema de alimentaci n combustible Coello E 2005 El sistema de alimentaci n sin retorno trata de mantener a todos los elementos m s importantes dentro del dep sito dejando fuera de l solamente a la ca er a de presi n de alimentaci n que se conecta con el riel de inyectores Al riel por lo tanto le llega la presi n filtrada estabilizada y regulada al valor de trabajo En este caso los inyectores solamente ser n comandados por la Computadora para entregar la cantidad de combustible necesario Sistema Sin Retorno de Combustible B Si
11. nte la utilizaci n de herramientas y procedimientos recomendados por el fabricante Palabras claves Actuadores el ctricos diagn stico de fallas encendido electr nico herramientas de medici n inyecci n electr nica sensores ABSTRACT The research IMPLEMENTATION OF AN AUTOMATED TEST BENCH FOR THE DIAGNOSIS OF THE OPTRA 1 8 ENGINE OF THE AUTOTRONICS LABORATORY considered the study of related contents to applied electronics in UNITED DE LAS FUCAZAS GAMADAS INMOYACGI N PARA LA EXCELENCIA 1 the automotive field referring to the injection control electronic ignition and the use of modern diagnosis tools A test bench was implemented for the engine T18ED DOHC L 4 belonging to the automobile CHEVROLET OPTRA 1 8 A didactic guide was generated with information about the function of the intervening systems in the injection control and electronic ignition and the diagnostic processes of the common failures in this engine This project is a learning tool that will benefit all stakeholders in the automotive field facilitating the comprehension of the working diagnosis and failures fixing of these systems by the implementation of tools and procedures recommended by the factory Key words Electric actuators failure diagnosis electronic ignition measurement tools electronic injection sensors I INTRODUCCI N El control de inyecci n y encendido se desarrolla de manera electr nica inevitableme
12. oceder al encendido Tenemos un circuito comandado por un microcontrolador ATMEGA8A el cual trabaja en funci n de lo que se ingrese a trav s de un teclado matricial y a su vez informa al usuario la ESPE UNITED DE LAS FULAZAS ARMADAS INMOYACI N PARA LA EXCELENCIA operaci n que se est realizando por medio de una pantalla LCD Si el procedimiento seguido es correcto el microcontrolador activar o desactivar un REL por medio de transistor adem s se cuenta con un pulsador de RESET Ya que se trabaja a partir de la bater a de 12V DC que alimenta a todo el sistema tenemos un regulador de voltaje 7805 que regula de 12V a 5V Fuente Autor Figura 7 Instalaci n del sistema de encendido Ill PROCEDIMIENTO MEDICIONES A CIRCUITOS EL CTRICOS Con la ayuda del programa Livewire se realiz los diagramas el ctricos de los sistemas pertenecientes a este motor Est compuesto por los siguientes bloques 1 Alimentaci n 2 Sistema de sensores 3 Sistema de actuadores 4 Sistema de bomba de combustible y DIS 5 Conector DLC 6 Sistema de electroventiladores 7 Panel de instrumentos B ADQUISICI N DE DATOS Con la ayuda de las herramientas de medici n y exploraci n se procedi a tomar datos de funcionamiento de los sensores actuadores y sistemas pertenecientes a este motor e ELECTROVENTILADORES Para controlar la temperatura del refrigerante por consiguiente la temperatura de
13. rrera de final de compresi n mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el cilindro que se encuentra en la carrera de final de escape Il DESARROLLO A CONSTRUCCI N Se opt por ubicar los puntos donde ir n las bases del motor con la finalidad de conocer exactamente las dimensiones del bastidor Para la estructura se utiliz tubo estructural rectangular de norma ASTM A 500 con dimensiones 80x40 mm con 2 0 mm de espesor Con el material listo se aplic el proceso de soldadura SMAW Soldadura por arco el ctrico con electrodo revestido se utiliz electrodos del tipo 6011 ENERG A MEC NICA INNOVACI N Y FUTURO ISNN 1390 7395 DE FAMA MIST WE CICCA pE 1 4 MEM LA Y MBA AAN 4 Fuente Autor Figura 5 Presentaci n final B PINTURA Se realiz un lijado de la misma con la finalidad de remover cualquier se al de xido y posibles fallas de soldadura El tipo de pintura utilizada fue BATEPIEDRA ACR LICO tomando en cuenta el acabado y las condiciones a la cual estar expuesto el banco Fuente Autor Figura 6 Estructura pintada C ENSAMBLE Con la estructura terminada se procedi a ensamblar sobre el bastidor los distintos componentes necesarios para el funcionamiento del motor D ENCENDIDO POR TECLADO Con el fin de automatizar el sistema de encendido se opt por implementar un circuito electr nico el cual permite ingresar una clave para pr
14. stema de admisi n de aire Arias Paz M 2004 En el funcionamiento del motor de gasolina con sistemas de inyecci n la masa de aire aportada es decisiva para conseguir un buen par motor y por tanto buena potencia El sistema de inducci n de aire proporciona aire con ox geno para el proceso de combusti n El depurador de aire evita que entre suciedad al motor Se succiona aire exterior al ensamble inferior del depurador de aire y pasa por el elemento depurador de aire A continuaci n el aire entra al ensamble superior del depurador de aire y fluye a trav s del ducto de aire de entrada hacia el cuerpo del acelerador y hacia el m ltiple de admisi n Fuente ITA Informaci n T cnica Automotriz Figura 1 Sistema de alimentaci n de combustible sin retorno El modulo bomba combustible o ensamble del emisor de combustible se encuentra dentro del tanque de combustible y contiene los siguientes elementos e Filtro primario o pre filtro e Bomba de combustible e V lvula de retenci n de flujo inverso e Regulador de combustible e Sensor de nivel de combustible Fuente GM MOBIS CO LTD NINGBO Figura 2 M dulo bomba combustible ESPE UNITED DE LAS FULAZAS ARMADAS INMOYACI N PARA LA EXCELENCIA Fuente Autor Figura 3 Conjunto depurador C Sistema de control electr nico ECM Coello E 2005 La computadora debe recibir se ales de todos los sensores se ales que las procesa las filtra
15. tervienen en el control de inyecci n y encendido electr nico y los procedimientos de diagn stico de las aver as m s comunes de este motor BIBLIOGRAF A Aficionados a la Mec nica 29 de Diciembre de 2013 OBD ON BOARD DIAGNOSTIC Recuperado el 21 de Marzo de 2014 de http www aficionadosalamecanica com obd2 htm ESPE UNINERSIDAD DE LAS PUIAZAS ARMADAS INMOYACI N PARA LA EXCELENCIA Arias Paz M 2004 MANUAL DE AUTOM VILES 55 ed Madrid Espa a Cie Inversiones Editoriales Dossat 2000 S L Blasco V 2012 El sistema de encendido DIS 21 de Marzo de 2014 de http www geocities ws tecnilibros articulos E ncendido_DIS pdf Recuperado el COE Consejo Ejecutivo Operaciones 17 de Agosto de 2005 Manual de servicio Optra Recuperado el 15 de Diciembre de 2013 de General Motors Service and Parts Operations http www gm com Coello E 2005 SISTEMAS DE INYECCI N ELECTR NICA DE GASOLINA Quito Ecuador Ediciones Am rica GM amp MOBIS CO LTD NINGBO 15 de Marzo de 1997 M dulo de bomba combustible Recuperado el 23 de Enero de 2014 de http www gm mobis com http www gm mobis com UploadFiles 2011218151519365 jpg ITA Informaci n T cnica Automotriz 2012 Gu a para la Instalaci n Correcta de la Bomba de Combustible Recuperado el 20 de Abril de 2014 de http www itacr com http www itacr com img guia_img_007 jpg Watson B 1994 MANUAL DE FUEL INJECTION BOSCH Nau
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