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1 Introduccin a Seales Electrnicas del Motor Beto Booster

INTRODUCCION A SENALES ELECTRONICAS DEL MOTOR

Bienvenido al primero mdulo del curso Seales Electrnicas del Motor. Mi nombre es Beto Booster de

www.encendidoelectronico.com y les agradezco a mis amigos por brindar su espacio web para que

accedas a este material que junto con ellos, hemos preparado para ti ya que es muy importante para tu

formacin profesional, por eso te damos la bienvenida una vez ms a nuestra serie de cursos

profesionales pues aqu obtendrs conocimientos muy valiosos para que desempees un trabajo de la

ms alta calidad y en tiempos rcord.

Despus de todo el estudio que hemos tenido sobre principios bsicos elctricos, ahora s, por fin,

comenzaremos a hablar de la electrnica del motor. Aunque todo lo que hemos analizado

anteriormente es sumamente importante, lo que viene a partir de hoy es lo que en verdad

me apasiona porque es aqu donde las cosas se ponen realmente interesantes: las tcnicas

que se derivan de este nuevo conocimiento superan por mucho a los procedimientos bsicos

de electricidad general de un automvil.

Cuando ya conoces las herramientas elctricas, las tcnicas de diagnsticos, la

importancia de la consulta de diagramas, los distintos tipos de mediciones, los

fundamentos del sistema de carga que permiten que el motor funcione con toda normalidad,

ahora ya ests listo para dar el paso que sigue: comprender la base que gobierna el

funcionamiento de sensores y circuitos controlados por PCM's. Esto es lo bueno.

Hablar de electrnica automotriz es hablar de "seales", que son manifestaciones grficas

de fenmenos elctricos fciles de rastrear con un instrumento superior al multmetro

digital: el osciloscopio.

Esta mquina fortalecer tu arsenal de diagnstico y en verdad sentirs que tienes el

control de demasiadas cosas, pues un osciloscopio es la llave maestra que hace que todo

se vuelva fcil en el diagnstico electrnico automotriz y en este curso veremos de que

se trata. Ningn otro sitio web puede ofrecerte algo como esto. Aqu lo viste primero.


SENALES DE ENTRADA Y SALIDA

El entendimiento de "seales anlogas y digitales" te ayudarn a elegir el quipo de pruebas

que resulte ms apropiado para acercarte al problema de la forma ms efectiva. Como la

electrnica lleg para quedarse lo que siempre suceder de aqu en adelante, sin

importar la poca ni marca de autos, es que los circuitos automotrices siempre usarn dos

tipos de seales:

* ENTRADA - Proveen informacin sobre las condiciones de operacin (interuptores,

sensores)

* SALIDA - causa que un dispositivo elctrico o electrnico funcione (lmparas, LEDs,

relevadores, motores)

Las seales de entrada y salida pueden ser tanto "digitales" como "anlogas", dependiendo

de cada aplicacin. Las PCM's, (Powertrain Control Module) o Mdulos de Control del Tren

Motriz tpicamente reciben, procesan y generan seales tanto anlogas como digitales.

SENALES ANALOGAS

Una seal que representa a un voltaje variable constantemente durante todo el tiempo es

una seal anloga.


RESISTENCIAS VARIABLES

Un sensor de posicin de la mariposa de aceleracin, mejor conocido como sensor TPS

incorpora una resistencia continuamente variable para generar una seal anloga.

* Una resistencia variable cambia la resistencia interna del sensor cuando la posicin de

la mariposa en el cuerpo de aceleracin cambia.

* El voltaje producido por el sensor tambin es continuamente variable, por eso se dice

que es una seal "anloga".

* La seal puede ser de cualquier valor desde 0 hasta el voltaje de la batera.

Otro ejemplo sera la aguja indicadora del nivel de combustible que utiliza una

resistencia variable para enviar una seal anloga.

SENSORES DE POSICION Y TEMPERATURA

Estos sensores varan su resistencia internamente en respuesta ya sea a temperatura o

posicin. La seal es del tipo anloga por ser un voltaje variable constantemente.


SENALES DIGITALES

Una seal que representa solamente dos niveles de voltaje se conoce como digital. Una

seal digital nicamente tiene dos estados. La seal NO es continuamente variable. Los

dos nicos estados en los que puede existir una seal digital se puede representar as:

* Alto/Bajo

* High/Low

* ON/OFF

* Activado/Desactivado

* 1/0

En un tipico circuito electrnico automotriz, una seal digital es 0 Volts o 5 volts.

EJEMPLO

Un interruptor es un dispositivo que genera una seal digital:


* Interruptor Abierto = 0 Volts (tambin Low u OFF)

* Interruptor Cerrado = 5 Volts (tambin High u ON)

MODULOS ELECTRONICOS DE CONTROL - Las PCM's pueden derivar o proveer informacin a travs

de estas caractersticas de la seal del tipo digital:

* Estado de una senal (ON u OFF)

* Frecuencia de una seal (cuantas veces por segundo cambia el estado de la seal de

"high" a "low", de "alto" a "bajo", de 0 Volts a 5 Volts, etc.)

* Duracin de la seal (cuanto tiempo la seal permanece en ON o en OFF)

* Ciclo de Trabajo (el porcentaje de tiempo en la posicin ON contra el tiempo en OFF)

Con estos coneptos terminamos por hoy. Por lo pronto solo recuerda que los sistemas de

control electrnico automotriz se rigen por seales anlogas y digitales: eso es todo lo

que una PCM hace a final de cuentas, solo analiza y administra seales anlogas y

digitales. Mantente al tanto de nuestra prxima invitacin para el siguiente mdulo de


este interesante curso. Si t eres de los que van por todo y quieres destacarte como un

verdadero maestro auto-electrnico, este tema es fundamental.

La electricidad es una energa invisible que viaja a travs de cables; t no puedes saber

si un cable tiene corriente o no con solo verlos. Por eso necesitamos probadores y la

nica manera de estudiarla a detalle es con aparatos: el multmetro nos revela datos

numricos pero el osciloscopio nos ensea comportamientos grficos de esa energa.

La novedad es que al captar los diferentes comportamientos elctricos de sensores,

mdulos de encendido, bobinas, inyectores, PCM's, etc., en la pantalla de un osciloscopio

tenemos acceso a una ventana real que nos permite ver lo invisible: esa es la belleza de

la tecnologa de los instrumentos para anlisis automotriz!


Debes tener presente que una PCM se comunica con los sensores, mdulos de encendido,

inyectores, vlvulas elctricas y otros dispositivos mediante seales anlogas y

digitales, porque a final de cuentas las seales son smbolos de un lenguaje y cuando t

comprendes lo sencillo que es hablar este lenguaje y como traducirlo mediante el uso del

osciloscopio, las revisiones del diagrama de encendido electrnico sern pan comido.

T que sabes de la importancia de estar bien informado en este importante tema y ms an

tratndose de la evaluacin de seales digitales y anlogas en un circuito de encendido

electrnico puedes ver que la consulta del diagrama es lo ms importante, porque de otro

modo dnde aplicars tus conocimientos, cmo conectars tus instrumentos, cmo

diagnosticars y cmo haras un trabajo excepcionalmente fcil si no tienes la informacin

del auto para monitorear sus seales anlogas y digitales de entrada y salida de la PCM?

UNIDADES DE CONTROL ELECTRONICO - PCM's - POWERTRAIN CONTROL

MODULES - COMPUTADORAS

Las computadores automotrices monitorean seales de entrada, procesan seales de entrada

y generan seales de salida. Esa es su funcin, es lo que hacen.

SENALES DE ENTRADA - Interruptores y sensores envan sus seales a las entrada de la PCM.

* Estas seales le comunican a la PCM qu est ocurriendo en el sistema que ella controla.

* Las seales de entrada le proveen a la PCM informacin sobre condiciones de operacin.

SENALES DE SALIDA - Las PCM's se utilizan para controlar varios sistemas en el vehculo:

* Motor

* Transmisin automtica

* Control del clima

* Frenos anti-bloqueo, control de traccin

* Sistemas accesorios

Los mdulos de control de electrnico que se hallan en todos los vehculos son las PCM's.

Una PCM tpica tiene las seales de entrada siguientes:

* Temperatura del anticongelante (sensor ECT)


* Sensor de oxgeno ( Sensor O2, Sensor A/F, Sonda Lambda)

* Sensor de posicin de cigueal (sensor Crank)

* Sensor de posicin de rbol de levas (sensor Cam)

* Sensor de posicin de papalote de cuerpo de aceleracin (Sensor TPS)

* Sensor de presin absoluta del mltiple de admisin (Sensor MAP)

* Sensor de temperatura del aire de admisin (Sensor IAT)

* Sensor de flujo de masa de aire (Sensor MAF, Sensor VAF, Sensor Karman Vortex)

* Sensor de detonacin (Sensor Knock)

* Sensor de posicin de valvula EGR

* Sensor de presin de vapor interna de tanque de combustible

* Sensor de presin baromtrica

Una PCM procesa la informacin de todos estos sensores y en cuestin de milisegundos

genera comandos de salida hacia dispositivos y sistemas que controlan la operacin

mecnica del motor:

* Encendido Electrnico

* Inyeccin de Combustible


El mdulo de hoy es breve debido a que es muy importante, as que por lo pronto hasta

aqu llegaremos. Lo que vimos hoy es solo la forma en que los componentes estn

organizados dentro de un sistema de control electrnico del motor: an no vemos como

interactuan entre s porque de ello hablaremos en el siguiente mdulo.

Veremos cosas tales como divisores de voltaje, procesamiento de datos dentro de la PCM,

tablas de comparacin y generalidades sobra las seales de salida de la PCM. Despus, en

veremos como es que se utiliza el osciloscopio para diagnosticar y monitorear seales

electrnicas provenientes de sensores hacia la PCM as como las que provienen de la

misma PCM. Y en los cursos que vienen ms adelante nos adentraremos en los detalles de

cada uno de los sensores y actuadores controlados por la PCM, estudiaremos a detalle

cada no de ellos as como sus principios de funcionamiento para que as sepas exactamente

que buscar cuando los diagnostiques, pero primero, antes de que lleguemos hasta esos

temas debemos tener bien claro como funcionan las seales electrnicas y como podemos

literalmente verlas mediante un osciloscopio para tomar decisiones certeras cuando te

enfrentes a este tipo de reparaciones especiales.


Por lo pronto te pido que repases lo que vimos hoy porque es fundamental para el

siguiente mdulo que veremos, as que revisa tu correo para la siguiente invitacin.

No olvides que una PCM se comunica con los sensores, mdulos de encendido,

inyectores, vlvulas elctricas y otros dispositivos mediante seales anlogas y

digitales. Cuando t comprendes lo sencillo de este lenguaje mediante el uso del

osciloscopio, las revisiones del diagrama de encendido electrnico sern sencillsimas y

lo vers como cosa de todos los das.

T que sabes de la importancia de estar bien informado en este importante tema y mas an


electrnico la consulta del diagrama es lo ms importante, porque de otro modo

dnde aplicars tus conocimientos, cmo conectars tus instrumentos, como diagnosticars

y cmo hars un trabajo excepcionalmente fcil si no tienes la informacin del auto para

monitorear sus seales anlogas y digitales de entrada y salida de la PCM?


Ahora profundizaremos en la forma en que se comportan las seales electrnicas

y las relacionaremos con ejemplos tpicos que podemos monitorear fcilmente en el display

de un osciloscopio.


SENAL DE ENTRADA A LA PCM - DIVISOR DE VOLTAJE

Las Unidades de Control Electrnico Divisor estn dentro de la PCM y monitorean algunos

sensores usando un circuito divisor de voltaje.

Qu es un circuito divisor de voltaje? Un circuito divisor de voltaje se usa tpicamente

para generar un voltaje que es diferente del suministro de voltaje de batera. Esto

significa que las PCM's por lo regular a sus sensores los proveen de un voltaje distinto

de 12 Volts, por lo regular de 5 Volts y en vehculo Honda y Acura antiguos los voltajes

de suministro a sensores es de 3 Volts.


PROCESAMIENTO DE DATOS DE LA PCM

La forma en la que una PCM procesa las seales de entrada, tanto anlogas como digitales,

depende precisamente del tipo de la seal.

SENALES DIGITALES - Las seales digitales son una forma de seal en que la PCM puede

procesarlas de forma directa.

SENALES ANALOGAS - Las PCM tpicamente convierten una seal anloga en una seal digital

antes de procesar la informacin. Por ejemplo, una seal anloga de sensor de velocidad

de rueda es convertida en pulsos ON y OFF para procesarse en la PCM del ABS.

TABLAS DE COMPARACION

Las PCM's procesan la mayor parte de las seales de entrada utilizando tablas de

comparacin. Una tabla de comparacin es un paquete de instrucciones, una para cada

posible condicin que la PCM "vea". Por ejemplo, si la PCM mide una temperatura del

lquido antincongelante del motor de 200 grados Farenheit, la instruccin de la tabla de

comparacin puede indicarle a la PCM que active el abanico ventilador del radiador. En

cambio, para un temperatura de 125 grados Farenheit, la instruccin sera apagar el


abanico.

SENALES DE SALIDA DE LA PCM

Las PCM's operan una variedad de dispositivos de salida incluyendo:

* Actuadores de seguros de puerta

* Actuadores para operar compuertas direccionadoras de aire en sistemas A/C

* Lmparas indicadoras (Check Engine, Service Engine Soon, etc.)

* Inyectores

* Bobinas y mdulos de encendido electrnico

El componente interno que es el responsable de que cada uno de estos actuadores funcionen

apropiadamente es el "transistor". Las PCM's tienen cientos de transistores en sus

circuitos internos. Ahora bien, a notros no nos interesa entrar al estudio de tarjetas

de circuitos impresos pero si debemos dominar el concepto del transistor porque las

seales DIGITALES que gobiernan a todos los componentes que enlistamos arriba, la PCM


los controla mediante estos pequeos "interruptores" llamados transistores y su estudio

con osciloscopio nos dice como estn trabajado los transistores dentro de la PCM. En un

curso ms avanzado hablaremos con detalles sobre como es que funcionan los transistores

de aplicacin en motores de combustin interna y las dos variedades principales que se

utilizan ampliamente en sistemas de encendido electrnico y como podemos diagnosticarlos

empleando diagramas y as inferir su presencia en las diferentes modalidades de bobinas y de

mdulos de encendido.

DIAGNOSTICO DE PROBLEMAS CON OSCILOSCOPIO

La resolucin de problemas de unidades de control electrnico consiste en confirmar tres

elementos bsicos:

* Dispositivo sensor (sensor, interruptor) produce seales requeridas en el momento en

que se necesita.

* La PCM procesa las seales de entrada y produce las seales de salida requeridas en el

momento justo en que se necesita.

* Los dispositivos de salida (inyectores, mdulos de encendido, bobinas) responden a las


seales que la PCM les enva y operan correctamente.

Esa es la dinmica que debera de ocurrir cientos de veces por segundo en un motor que no

tenga ningn problema.

Un osciloscopio, tambin llamado "scope", lo que hace es construir una imagen visual de

una seal electrnica. Esta imagen toma la forma de una grfica. Como cualquier grfica,

una pantalla de osciloscopio muestras dos valores siempre:

* EN EL EJE HORIZONTAL - El osciloscopio muestra el transcurrir del tiempo a lo largo del

eje horizontal (moviendo de izquierda a derecha). Las unidades del tiempo se programan

por medio de controles y opciones del osciloscopio.

* EN EL EJE VERTICAL - La imagen en el display del osciloscopio muestra voltaje a lo

largo del eje vertical. Entre mayor sea la seal desde el fondo de la grfica, mayor ser

el voltaje que se est representando; los rangos de voltaje tambin pueden programarse

segn la medicin que desees realizar.

El display de un osciloscopio provee un rcord de voltaje a lo largo de un lapso de

tiempo.


EJEMPLO 1

Conecta las sondas un osciloscopio a una batera automotriz:

* El osciloscopio despliega en su pantalla una lnea horizontal de 12.6 volts, aprox.

* La lnea horizontal es constante porque el voltaje no est cambiando en el tiempo.

Lo que estamos comprobando con este tipo de medicin sencilla es que el display del

osciloscopio nos provee un "rcord" de lo que le sucede al voltaje mientras el tiempo

pasa.

EJEMPLO 2

Consultado tu diagrama de encendido electrnico, asegrate de conectar la sonda positiva

del osciloscopio en el cable de seal de salida hacia la PCM del sensor TPS:

* La mayora de los sensores TPS estn alimentados con 5 Volts provenientes de la PCM.

* Sostn el papalote del cuerpo de aceleracin en una posicin fija y no lo muevas.

* Observa la pantalla de osciloscopio y observars que la lnea de voltaje ser

horizontal sin tener ningn cambio a lo largo del tiempo que lo sostengas, siempre y


cuando no hagas ningn movimiento (el voltaje no cambia con el paso del tiempo).

* Ahora, continua observando la pantalla mientras haces movimientos de abrir-cerrar el

papalote del cuerpo de aceleracin y lo que vers en el osciloscopio es que la lnea de

voltaje dejar de ser horizontal y comenzar a oscilar a medida que haces cada movimiento

(el voltaje baja y sube con el paso del tiempo); entre ms rpido lo hagas, ms rpidos

sern los cambios que veas en la pantalla del osciloscopio.

* Con cada movimiento notars que la lectura mxima es de alrededor de 4.9 Volts.

* Esto significa que el comportamiento visual de la seal elctrica que ests

monitoreando es el mismo que la PCM est?0 interpretando a la vez que lo compara con su

memoria interna.

EJEMPLO 3

Consultando tu diagrama de encendido electrnico, asegrate de conectar la sonda positiva

del osciloscopio en la terminal negativa que proviene de la PCM del inyector de gasolina

del cilindro # 1 de algn motor que funcione.

* El inyector recibe voltaje de batera B+ cuando giras la llave de encendido a ON.


* La PCM controla el lado de tierra (negativo) del circuito del inyector.

* El trabajo de la PCM es variar el tiempo que el inyector permanece ON con lo que ajusta

la cantidad de combustible que cada inyector entregue, siempre y cuando la presin de

combustible se mantenga constante.

* En la pantalla del osciloscopio tu vers que el tiempo que el inyector permanece ON es

cuando leas que el voltaje se va a 0 Volts y permanece "plano".

* La duracin de la posicin ON con el voltaje en 0 Volts cambiar| debido a cambios en

los requerimientos de gasolina del motor.

* Tu puedes configurar y ajustar el "tiempo de lectura" representado en la pantalla del

osciloscopio en la escala que tu consideres mejor para interpretar los resultados.

CARACTERISTICAS DE LA SENAL DIGITAL

El display (o pantalla) de un osciloscopio es capaz de representar todas las

caractersticas importantes de una seal digital:

* Voltaje


* Frecuencia ancho del pulso (tiempo)

* Ciclo de Trabajo (Duty Cycle) (Tiempo en posicin ON contra tiempo en posicin OFF)

Hemos terminado con este curso pero an hay mucho ms por explorar y saber. Lo

sorprendente de este fabuloso instrumento es que puedes utilizarlo para monitorear la

seal electrnica de CUALQUIER SENSOR Y COMPONENTE en un sistema de inyeccin y de

encendido electrnico de cualquier auto - no importa la marca, el modelo, ao o lnea,

todos estn controlados por PCM's y cuando hay problemas con los sensores, cableado o el

componente que sea, y cuando el escnner o los cdigos ya no puedan ayudarte a encontrar

la causa de un problema, siempre tendrs la opcin de resolverlo con la evaluacin de

seales electrnicas en la pantalla de un osciloscopio guindonos con el diagrama de

encendido electrnico. Ya somos muchos los que as lo hacemos - slo faltas tu.

Y no habr ningn problema para ti porque ahora que ya sabes que no hay ms que seales

anlogas y digitales circulando en un sistema de control electrnico del motor, todo se

vuelve mucho ms sencillo porque solo necesitas leer el diagrama, seguir el mtodo de los

seis pasos, comprobar que las tierras y fuentes de voltaje funcionen, que el sistema de

carga cumpla su funcin y revisar cdigos DTC para que encuentres de una vez por todas

que est pasando y cuando aprendes a interpretar las funciones del osciloscopio para

virtualmente cualquier seal anloga o digital, no habr ningn componente ni sistema que

no puedas reparar ni diagnosticar por que todos son una mezcla de seales anlogas y digitales.


No importa si se trata de bobinas, mdulos, sensores anlogos, sensores digitales, basta

con echarle un vistazo al diagrama de encendido electrnico para saber que es lo que hay

que buscar y manos a la obra. Mis alumnos realmente avanzan muy rpido y estn muy

contentos con las nuevas habilidades que ahora poseen.

T que sabes de la importancia de estar bien informado en este importante tema y ms an


electrnico, la consulta del diagrama es lo ms importante, porque de otro modo

dnde aplicars tus conocimientos, cmo conectars tus instrumentos, cmo diagnosticars

y cmo hars un trabajo excepcionalmente fcil si no tienes la informacin del auto para

monitorear sus seales anlogas y digitales de entrada y salida de la PCM?

Espero que esta informacin te haya sido de ayuda. Les agradezco mucho a mis amigos pues mediante

su espacio es brindarte informacin til y de calidad para tu trabajo, as que no dejes de visitarlos

porque hay ms.

Te deseo mucho xito y que sigas reparando esos autos que se apagan y no encienden.

P.D. Si deseas descargar nuestro ebook GRATUITO Secretos de Encendido Electronico que incluye

conceptos, ejemplos, tips y muchas explicaciones detalladas de estos sistemas, haz click aqu y entrate.

Tu amigo Beto Booster

Fundador de www.encendidoelectronico.com

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