Sensor del caudal de gases recirculantes de E.G.R.

En el sistema de recirculación de gases de escape (EGR), que permite el paso de gases de escape a la admisión, para reducir los hidrocarburos y enfriar la cámara de combustión para impedir la formación de NOx, el microprocesador necesita saber el caudal de gases recirculantes, para el cálculo de combustible a inyectar y principalmente el control del funcionamiento de la válvula EGR. Dicha información es suministrada por el sensor de caudal de gases recirculantes, que consiste en un cristal piezoeléctrico que se deforma por los efectos de la presión que se produce en ambos lados de un paso controlado en el conducto desde el escape hasta la válvula EGR. La deformación del cristal piezoeléctrico, sometido a la presión diferencial, se traduce a una variación capacitaba que modifica la frecuencia de un multivibrador de pulsos proporcional a la presión diferencial, que el mismo sensor transforma en una salida de tensión variable con un convertidor digital / analógico. El módulo de control electrónico en función a la tensión variable proporcionada por el sensor de caudal de gases recirculantes de EGR, realiza las correcciones de combustible a inyectar el disparo de ignición y determina el estado de la válvula EGR.

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Sensor Hall (en el distribuidor)

Los vehículos equipados con sensor Hall en el distribuidor, tienen una ventaja estos no necesitan tener una determinada velocidad de giro para emitir señal, como los sensores inductivos que requieren que la velocidad del motor sea superior a 300 RPM. Los sensores Hall, comienzan a emitir señal cuando comienza a girar el motor. El sensor Hall está constituido por una campana giratoria (de material ferroso), solidaria al eje del distribuidor (con 4 ventanas para 4 cilindros y 6 ventanas para 6 cilindros, etc.), dicha campana atraviesa el campo magnético entre un imán permanente y un sensor de efecto Hall (elemento semiconductor). Técnicamente el sensor Hall dispone de un imán de efecto permanente, un elemento semiconductor (alimentado con 5v o 12v de tensión continua y referido a masa), una pantalla de material ferroso con ventanas y un transistor que trabaja como un interruptor, quien tiene la función de entregar pulsos iguales a los recibidos del efecto Hall, pero con formas de ondas estables con pulsos rectangulares de altura y tensión constante (ver efecto Hall en el capítulo II). El microprocesador utiliza la señal Hall del distribuidor para monitorear la posición y velocidad (PMS Y RPM) del motor. Esto es posible a la frecuencia de la onda cuadrada (cantidad de señales por ciclo) y la diferencia de ancho de cada ventana (la ventana del cilindro n°1 es más ancha), emitiendo una onda más ancha. Esta señal es utilizada por el módulo de control electrónico para elaborar el momento del disparo de ignición (negativo al primario de la bobina), para realizar un salto de chispa de alta tensión en el cilindro correspondiente y ordenar la secuencia (frecuencia de inyección). Para el control del funcionamiento de un sensor Hall, coloque un led o punta lógica en el pin central, debiéndose realizar cuatro señales por ciclo (motor de cuatro cilindros) por cada giro completo del distribuidor.

Sonda Lambda (sensor de oxígeno)

La sonda lambda o sensor de oxigeno está instalada en la tubería del escape o múltiple de escape. Esta sonda genera tensión en función de la cantidad de oxigeno que circula por el escape, siendo una tensión baja (entre 100 mv y 450 mv) una información de mucho oxigeno (mezcla pobre) y una tensión alta (entre 450mv y 900 mv aprox.), una información de poco oxigeno.

Mas de 450mv  –>     indica  –> MEZCLA RICA

Menos de 450mv –> indica –> MEZCLA POBRE

El microprocesador toma únicamente la información sobre si la señal de la sonda lambda es inferior o superior a 450 mv, siendo que cuando la información sea de mezcla pobre deberá aumentar el tiempo de inyección y cuando la inflamación sea de mezcla rica, disminuir el tiempo de inyección, Una sonda lambda se encuentra en buen estado cuando realiza al menos siete cambios en diez segundos, o sea que atraviese la barrea de los 450 mv siete veces en diez segundos. La sonda lambda mide la cantidad de oxigeno en el escape comparándolo con el oxigeno del exterior del escape, para ello dispone de dos placas de platino, una en contacto con el gas de escape y otra en contacto con el exterior (medio ambiente), ambas placas están separadas por oxido de circonio (material cerámico), que es conductor de iones de oxígeno a partir de los 3000 C. Cuando la cantidad de oxigeno del escape es baja, comienzan a fluir iones de oxígeno de la placa en contacto con la placa exterior  y eso genera una tensión alta (900 mv), mientras que cuando la mezcla es pobre (mucho oxigeno en el escape) pocos son los iones que atraviesan el oxido de circonio,generando una tensión baja (lOOmv). La mayoría de las sondas lambda disponen de una resistencia térmica interna, para asegurar los 3000° temperatura necesaria para que el oxido de circonio sea conductor.

Sensor inductivo (en el distribuidor)

Con el fin de mejorar el funcionamiento y el control de emisiones, el microprocesador, controla el disparo de ignición (señal de encendido). Para dicho control, el microprocesador realiza un cálculo matemático entre: la temperatura del motor, carga del motor, posición de la mariposa, masa de aire, presión atmosférica, etc., pero también necesita saber la posición y velocidad del motor (PMS y RPM). Para el reconocimiento de ambas señales, todos los vehículos disponen en forma separada o unificada, sensores de posición y velocidad del motor. En los casos de los sensores inductivos montados en los distribuidores, estos están compuestos en su interior por una bobina colectora magnética de reluctancia variable que posee un imán permanente y un cuerpo redondo, sujeto al eje del distribuidor, con dientes (4 para 4 cilindros), que gira solidario al eje del distribuidor. Cuando un de los dientes se enfrenta al imán permanente, una fuerza electromotriz sé produce en la bobina captadora. Esta señal (senoidal), hace que el microprocesador considere que ese cilindro se encuentra en PMS y con el calculo previo del estado del motor, elabore la señal del disparo de ignición (chispa). El disparo de ignición (señal negativa a la bobina de ignición), hace que la corriente que circula por el primario se interrumpa y así generar alta tensión en el secundario. El sensor inductivo a su vez, genera cuatro señales por ciclo (motor de 4 cilindros), donde el microprocesador recibe la frecuencia del sensor y así a velocidad del motor (RPM).

 300 RPM =0,3v(AC)  –> 1000 RPM = 1 v(AC)  –> 3000 RPM =2,5(AC) apróx.

Sensor de detonación.

El sensor de detonación es del tipo piezoeléctrico que es la propiedad de ciertos cristales, tallados, que generan cargas eléctricas cuando se los somete a presiones mecánicas. La función del sensor de detonación es la de informar al microprocesador cuando hay una vibración en la cámara de combustión (detonación), que es la producida a una frecuencia de 6000 Hz a 10000 Hz aproximadamente y de esta manera puede generar una tensión de hasta  1Volt. Los sistemas de inyección electrónica, realizan el avance de la chispa en función al cálculo matemático del microprocesador, para obtener el mejor rendimiento del motor, el menor consumo y la mayor potencia; el microprocesador elabora la señal del disparo de ignición, lo más cerca posible de la detonación. Para obtener dicho rendimiento el sistema está avanzando continuamente hasta la detonación (0,35° por ciclo), cuando detona el sensor informa sobre dicha vibración y el sistema atrasa el disparo de ignición 3o en el próximo ciclo. Esta corrección es realizada en forma independiente en cada cilindro, pues cuando el sensor de detonación informa sobre una vibración, el microprocesador sabe que esa señal proviene del cilindro que le acaba de mandar la chispa, por lo tanto, ese cilindro, es quien debe ser atrasado en el próximo ciclo.

 Nota: algunos sistemas en vez de avanzar, 0,35° por ciclo, pueden hacerlo 0,5° o 1° en vez de atrasar 3° puede hacerlo en 1°,4° o 5°.

Potenciómetro de mariposa (cuatro contactos monopunto)

A diferencia de los demás sistemas, los TPS de los sistemas de inyección Bosch monopunto, utilizan la información de la posición de la mariposa para calcular el caudal de aire que entra al motor y así juntamente con la densidad del aire poder calcular el peso del aire. Este sistema no dispone de un medidor de caudal de aire (caudalimetro, hilo caliente, pistón cónico, medidor ultrasónico, MAP, etc.,) sino que el caudal de aire es calculado por el microprocesador en función a las pistas del TPS. El sensor instala dos cursores solidarios al eje de mariposa, uno que recorre una pista entre 0~ y 240 de mariposa y varia la tensión entre Ov y 5v y el otro cursor lo hace entre 180 y 900 de mariposa, entregando una tensión variable entre Ov y 5v.A diferencia del resto de los sistemas de inyección, este TPS no da la información de ralentí, eso lo realiza un motor de marcha lenta el cual tiene dispuesto un contacto para informar cuando la mariposa de gases esta en ralentí.

Piston Cónico (medidor de flujo o volumen de aire)

El medidor de flujo de aire o pistón cónico es utilizado por algunos vehículos SUZUKI y esta instalado entre el filtro de aire y el cuerpo de mariposa a igual que todos los medidores de peso o flujo de aire. Esta compuesto por un pistón cónico (ver figura), controlado por un resorte y un cursor solidario al pistón que se desplaza sobre un potenciómetro. El funcionamiento del pistón cónico (medidor de flujo de aire), es bien parecido al caudalimetro, en la medida que el motor solicita aire, el pistón se desplaza en sentido de avance, haciendo que el cursor se deslice sobre un potenciómetro (resistencia impresa) y en consecuencia emita una señal de tensión variable. Se aplican 5V. (tensión de referencia) en un extremo del potenciómetro y en el otro extremo una masa eléctrica, que se hace circular por el potenciómetro (resistencia variable), de acuerdo a la posición del cursor (conectado a la salida de información), se obtendrá una salida de tensión, que indicara la cantidad en flujo o volumen de aire que atraviesa el sensor.

 MENOR VOLUMEN DE AIRE = TENSIÓN BAJA

MAYOR VOLUMEN DE AIRE = TENSIÓN ALTA T

ENSIÓN DE SALIDA = 0,8V a 4,6V

El pistón cónico al igual que el caudalimetro, también incorpora un sensor de temperatura de aire del tipo NTC (coeficiente de temperatura negativo), pues el microprocesador debe realizar el calculo de la cantidad de aire que entra al motor en peso (masa) para cumplir la relación estequiometrica de la mezcla que es 14,7 partes de aire a 1 de combustible en peso. Por lo tanto el módulo de control utiliza la formula que dice que el peso del aire es igual al volumen de aire por la densidad del mismo

 

P = VxD  ————————————————–> M = C x T

PESO = Volumen por densidad———————–> Masa = Caudal por Temp.