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CUERPOS DE ACELERACION ELECTRNICOS

ASESORIA TCNICA Y DIRECCIN GENERAL PROFESOR JORGE A. GUILLEN DOM. PART. LOMA ENCANTADA N. 258 COL. LOMAS DE VALLE MORELIA MICH. CP 56170 TEL PART. 01443-3274-612 CEL 4431-6102-42 e-mail [email protected] : [email protected] En colaboracin con la Confederacin Nacional de Talleres de Servicio Automotriz y Similares y el Instituto Mexicano de Capacitacin para la Excelencia Automotriz

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Acelerador electrnico VW

Diseo y funcionamiento




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En el caso del acelerador electrnico, la vlvula de mariposa se acciona exclusivamente por la va electromotriz. De esa forma se elimina el cable Bowden entre el pedal acelerador y la vlvula de mariposa. Eso significa, que el conductor expresa sus deseos a travs del pedal acelerador y de ah se transmiten a la unidad de control del motor. A raz de ello se procede a regular la posicin de la vlvula de mariposa. De esta forma es posible, que la unidad de control del motor pueda tomar influencia sobre el par del motor, a base de regular la posicin de la vlvula de mariposa, incluso al no ser accionado el acelerador por parte del conductor. Esto permite establecer una coordinacin ms eficaz entre y en los sistemas de gestin del motor. A continuacin queremos demostrarle, que el acelerador electrnico es ms que la sola sustitucin del cable Bowden por un cable elctrico.




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Introduccin

El conductor pisa el acelerador y regula de esa forma directamente la posicin de la mariposa, por la va mecnica a travs de un cable Bowden. Estando pisado el pedal acelerador, el sistema de gestin del motor no tiene ninguna posibilidad de influir sobre la posicin de la mariposa.

Para poder influir sobre el par del motor tiene que recurrir a otras magnitudes de servo accin, por ejemplo las del encendido y la inyeccin. nicamente a rgimen de ralent y en el programador de velocidad de Volkswagen se efecta un reglaje electromotriz.

Con este sistema, la posicin de la mariposa es regulada por un motor elctrico sobre todo el margen de reglaje. El conductor pisa el acelerador a la profundidad que corresponde con la potencia que espera por parte del motor.

La posicin del acelerador se detecta por medio de transmisores y se retransmite a la unidad de control del motor. Los deseos expresados por el conductor a travs del acelerador son transformados en la unidad de control del motor en un ngulo especfico de la mariposa.




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Sin embargo, si por motivos de seguridad o de consumo resulta necesario modificar el par suministrado por el motor, la unidad de control del motor puede modificar la posicin de la mariposa, sin que el conductor altere la posicin del acelerador.

La ventaja de esto reside en que la unidad de control define as la posicin de la mariposa en funcin de las necesidades planteadas por los deseos del conductor, las emisiones de escape, el consumo y la seguridad.

Descripcin del sistema

Las Herramientas de la gestin del motor para influir sobre el par suministrado son: la vlvula de mariposa, la presin de sobrealimentacin, el tiempo de inyeccin, la supresin del funcionamiento de cilindros y el ngulo de encendido.




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Regulacin de par del motor mediante reglaje mecnico de la mariposa

Los diferentes requerimientos de par entran individualmente en la unidad de control del motor y se gestionan correspondientemente. No es posible coordinar de forma ptima los requerimientos de par, porque la unidad de control del motor no tiene acceso directo a la mariposa de reglaje mecnico.

Regulacin del par del motor mediante reglaje elctrico de la mariposa

Con este reglaje se consigue una gestin del motor orientada hacia la entrega de par.

Y eso, qu significa?

La unidad de control del motor colecta primeramente los requerimientos internos y externos acerca de la entrega de par y calcula seguidamente su puesta en prctica. Esto es ms exacto y eficaz que en las versiones anteriores.

Requerimientos internos de par son, por ejemplo:

* Puesta en marcha

* Ciclo de calefaccin del catalizador * Regulacin de ralent * Limitacin de la potencia * Limitacin del rgimen * Regulacin lambda

Los requerimientos externos de par proceden:

- Del cambio automtico (momento de cambio). - Del sistema de frenado (regulacin antideslizamiento de la traccin, regulacin del par de inercia del motor) - Del climatizador (activar/desactivar el compresor del climatizador) y . del Programador de velocidad




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Secuencias de regulacin

Previo anlisis de los requerimientos externos e internos de par, la gestin del motor compone un par terico. El par efectivo se calcula analizando las magnitudes del rgimen del motor, la seal de carga y el ngulo de encendido.

En el curso de las secuencias de regulacin, la unidad de control del motor compara primeramente el par efectivo con el par terico. Si ambos valores difieren entre s, el sistema calcula una intervencin reguladora hasta que vuelvan a coincidir ambos valores.

El sistema procede simultneamente por dos vas.

En una de las vas se excitan las magnitudes de servo accin que influyen sobre el llenado de los cilindros. A este respecto tambin se habla de las magnitudes de servo accin para los requerimientos de par a largo plazo.




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Son las siguientes magnitudes:

- * El ngulo de la mariposa y - * La presin de sobrealimentacin en los motores turboalimentados

En la segunda va se modifican las magnitudes de servo accin, que influyen a corto plazo en el par del motor, con independencia del llenado de los cilindros.

Son las siguientes magnitudes:

- * El momento de encendido, - * El tiempo de inyeccin y - * La desactivacin de cilindros especficos.

Configuracin del sistema

El acelerador electrnico consta de:

- El mdulo pedal acelerador con los transmisores de posicin Acelerador, - La unidad de control del motor, - La unidad de mando de la mariposa y - El testigo de avera para el acelerador electrnico.

El mdulo pedal acelerador; detecta la posicin momentnea del acelerador a travs de sus transmisores y emite una seal correspondiente a la unidad de control del motor.

La unidad de control del motor; analiza esta seal y calcula con ella los deseos expresados por el conductor a travs del acelerador, para transformarlos en un par especfico. A esos efectos, excita el mando de la mariposa, con objeto de abrir o cerrar un poco ms la mariposa. Durante el ciclo de excitacin se consideran otros requerimientos de par, por ejemplo los transmitidos por el climatizador.




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Por lo dems, se encarga de vigilar la funcin del mando elctrico.

La unidad de mando de la mariposa se encarga de establecer el paso de la masa aire necesario.

Con el mando de la mariposa se coloca la mariposa en la posicin correspondiente a las magnitudes especificadas por la unidad de control del motor.

Mediante transmisores de ngulo para la posicin de la mariposa se detecta la posicin de la mariposa y se realimenta en forma de las seales correspondientes a la unidad de control del motor.

El testigo de avera del acelerador electrnico indica al conductor, que existe una avera en el sistema del acelerador electrnico.




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Qu sucede cundo?

Al ralent

La unidad de control del motor analiza la tensin de las seales procedentes de los transmisores de posicin del acelerador, detectando as que el acelerador no este pisado. Comienza la regulacin del ralent.




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La unidad de control del motor excita el mando de la mariposa, regulando as la posicin de la mariposa por la va electromotriz. Segn la magnitud en que difiera el rgimen de ralent efectivo con respecto al terico abre o cierra la mariposa un poco ms.




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Ambos transmisores de ngulo de la mariposa sealizan la posicin momentnea de la mariposa a la unidad de control del motor. Estn situados en la unidad de mando de la mariposa.

La regulacin del ralent tambin va apoyada por parte de la estabilizacin digital del ralent.




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Mando del acelerador

Analizando la tensin de las seales procedentes del transmisor de posicin del acelerador, la unidad de control del motor detecta la magnitud con que se ha pisado el acelerador.

De ah calcula los deseos expresados por el conductor y regula la posicin de la mariposa por la va electromotriz a travs del mando de la mariposa.

La unidad de control del motor influye adicionalmente sobre el encendido, la inyeccin y, en caso de existir, tambin sobre la presin sobrealimentacin.

Los dos transmisores de ngulo para el mando de la mariposa detectan la posicin de la mariposa y la transmiten a la unidad de control del motor.




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En los clculos para la posicin necesaria de la mariposa, la unidad de control del motor integra otros requerimientos ms para la entrega de par.

Son stos, por ejemplo:

- * La limitacin del rgimen - * El programador de velocidad - * La regulacin antideslizamiento de la traccin (ASR) y - * La regulacin del par de inercia del motor (MSR)

Si surge un requerimiento de entrega de par del motor, es posible modificar la posicin de la mariposa incluso sin que el conductor modifique por su parte la posicin del acelerador.




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Componentes del sistema

Sensores

Mdulo pedal acelerador con transmisor 1 para posicin del acelerador G79 y transmisor 2 para posicin del acelerador G185.

Unidad de mando de la mariposa J338 con transmisor de ngulo 1 para el mando de la mariposa G187 transmisor de ngulo 2 para el mando de la mariposa G188




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Unidad de control del motor J...

Misin del acelerador electrnico:

Previo anlisis de las seales de entrada procedentes de los transmisores de posicin del acelerador, examina los deseos expresados por el conductor y los transforma en un par motor especfico por intervencin de los actuadores. Durante esa operacin se consideran otras funciones ms de la gestin del motor (por ejemplo; lmites de rgimen, velocidad y potencia) y de otros sistemas del vehculo (por ejemplo; del sistema de frenado o del cambio automtico).

Adicionalmente vigila el sistema de acelerador electrnico para evitar funciones incorrectas.

Configuracin

Expresado de forma simplificada, la unidad de control del motor consta de dos unidades procesadoras: el ordenador de funciones y el ordenador de vigilancia.




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El ordenador de funciones recibe las seales de los sensores, las procesa y gestiona seguidamente el funcionamiento de los actuadores.

El ordenador de funciones verifica adicionalmente el funcionamiento del ordenador de vigilancia. El ordenador de vigilancia sirve exclusivamente para verificar el funcionamiento del ordenador de funciones.

Funcionamiento de la vigilancia

El ordenador de vigilancia verifica continuamente el funcionamiento del ordenador de funciones. Basndose en sus propios clculos, comprueba las seales de salida del ordenador de funciones.

Adicionalmente se verifican ambos ordenadores mutuamente con ayuda de una funcin de preguntas y respuestas.




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Si se detectan fallos, ambos ordenadores pueden intervenir independientemente en la unidad de mando de la mariposa, en el encendido y en la inyeccin, con objeto de parar el motor.

El ordenador de vigilancia prueba el funcionamiento del ordenador de funciones a travs de la funcin de preguntas y respuestas

El ordenador de vigilancia plantea una pregunta al ordenador de funciones, por ejemplo; acerca del rgimen o del ngulo de encendido momentneo. El ordenador de vigilancia revisa a continuacin si es correcta la respuesta recibida.




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Si la respuesta es falsa se inscribe en el cuenta defectos del ordenador de vigilancia.

Al cabo de cinco respuestas incorrectas se procede a parar el motor. La deteccin de cinco respuestas incorrectas tarda menos de medio segundo.

El ordenador de funciones comprueba el funcionamiento del ordenador de vigilancia




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Para controlar al ordenador de vigilancia, el ordenador de funciones transmite intencionalmente una respuesta incorrecta. Si el ordenador de vigilancia detecta la respuesta incorrecta se protocoliza en el cuenta defectos y se enva el protocolo al ordenador de funciones.

Si el ordenador de vigilancia no reconoce la respuesta incorrecta aumenta una unidad el cuenta defectos en el ordenador de funciones. Despus de cinco respuestas no detectadas se procede a parar el motor.

El ordenador de funciones no transmite ninguna respuesta o la transmite al momento incorrecto.




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En este caso se procede a parar el motor de inmediato.


El mdulo pedal acelerador consta de:

- El pedal acelerador, - El transmisor 1 para posicin del acelerador G79 y - El transmisor 2 para posicin del acelerador G185

Se emplean dos transmisores, para contar con los mximos niveles de fiabilidad posibles. A este respecto tambin se habla de sistemas redundantes.

Redundancia significa sobra o demasiada abundancia de cualquier cosa o en cualquier lnea.

En trminos de la tcnica, esto significa que, por ejemplo, una informacin est disponible ms veces de las que son necesarias para la funcin en cuestin.




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Carcasa abierta por fractura en el mdulo pedal acelerador, con los transmisores G79 y G185.

Aplicaciones de la seal

A travs de las seales procedentes de ambos transmisores de posicin del acelerador, la unidad de control del motor detecta la posicin momentnea del pedal acelerador.

Ambos transmisores son potencimetros variables, que van fijados en un eje compartido. Con cada modificacin que experimenta la posicin del acelerador, varan las resistencias de los potencimetros de cursor variable y las tensiones que transmiten a la unidad de control del motor.

En funcin de la tensin de las seales se detectan las posiciones kick-down y ralent. El conmutador de ralent F60 deja de existir en la unidad de mando de la mariposa.




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Efectos en caso de ausentarse la seal

Si se avera un transmisor:

Se inscribe el incidente en la memoria de averas y se enciende el testigo de avera para el acelerador electrnico. El sistema pasa primeramente a la gestin de ralent. Si en un plazo definido para la verificacin se detecta el segundo transmisor en posicin de ralent, el sistema reanuda la posibilidad de continuar en circulacin.

Al solicitarse plena carga, el rgimen slo aumenta lentamente. Una deteccin adicional del ralent se efecta a travs del conmutador de luz de freno F o del conmutador de pedal de freno F47. Se desactivan las funciones de confort, por ejemplo; el programador de velocidad o la regulacin del par de inercia del motor.

Si se averan ambos transmisores: Se inscribe el incidente en la memoria de averas y se enciende el testigo de avera para el acelerador electrnico.

* El motor ya slo funciona a rgimen de ralent acelerado (1.500 - 1/min. como mximo) y deja de reaccionar a los movimientos del - pedal acelerador.

* Segn las condiciones dadas en la gestin del motor, puede suceder - que no se detecte de forma inequvoca la avera simultnea de - ambos transmisores.

* No se enciende el testigo de avera.

* El motor funciona a rgimen de ralent acerado y deja de reaccionar - a los movimientos del pedal acelerador.




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Conexin elctrica

Ambos potencimetros variables tienen aplicada una tensin de 5 voltios. Por motivos de seguridad, cada sensor dispone de una alimentacin de tensin propia (roja), una conexin a masa propia (marrn) y un cable de seal propio (verde).

El transmisor G185 tiene incorporada una resistencia en serie, en virtud de la cual se obtienen dos curvas caractersticas diferentes para ambos transmisores.

Esto es necesario para las funciones de seguridad y verificacin.

En el bloque de valores de medicin correspondiente se visualiza la seal de los transmisores, expresada en tanto por ciento.

Eso significa, que 100 % = 5 voltios.




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La unidad de mando de la mariposa J338

Va instalada en el colector de admisin. Se encarga de poner a disposicin del motor la cantidad de aire que necesita.

Configuracin

Consta de:

* Carcasa de la mariposa, * Mariposa, * Mando de la mariposa G186, * Transmisor de ngulo 1 para * Mando de la mariposa G187 y * Transmisor de ngulo 2 para * Mando de la mariposa G188.




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No se debe abrir ni reparar la unidad de mando de la mariposa. Despus de cualquier sustitucin de la unidad de mando de la mariposa se tiene que llevar a cabo un ajuste bsico.

Funcionamiento

Para abrir o cerrar la mariposa, la unidad de control del motor excita el motor elctrico para el mando de la mariposa. Los dos transmisores de ngulo realimentan hacia la unidad de control del motor las seales correspondientes a la posicin actual de la mariposa.

Por motivos de seguridad se emplean dos transmisores.




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Conexin elctrica

Ambos transmisores de ngulo comparten una alimentacin de tensin (roja) y un cable de masa (marrn).

Cada uno de los dos transmisores tiene su propio cable de seales (verde).

El mando de la mariposa se excita en funcin de la direccin del movimiento (azul).




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Mando de la mariposa G186

El mando de la mariposa es un motor elctrico excitado por la unidad de control del motor. Acciona la mariposa a travs de un pequeo conjunto de engranajes. El margen de regulacin va desde las posiciones de ralent hasta la de plena carga, sin escalonamientos.

Mando de la mariposa representado en la tapa de carcasa de la unidad de mando

Posiciones de la mariposa

Tope mecnico inferior

La mariposa queda cerrada en esta posicin. Se utiliza para el ajuste bsico de la unidad de mando de la mariposa.




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Tope elctrico inferior

Est programado en la unidad de control del motor y se halla un poco por encima del tope mecnico inferior. La mariposa cierra como mximo hasta el tope elctrico inferior durante el funcionamiento normal, evitndose as que la mariposa se marque en la carcasa.

Unidad de mando de control del motor

Transmisor de ngulo 1 para el mando de la mariposa G187 y transmisor de ngulo 2 para el mando de la mariposa G188

Configuracin

Ambos transmisores son potencimetros variables de cursor. Los contactos del cursor van situados en la rueda dentada solidaria con el eje de la mariposa. Exploran las pistas de contacto del potencimetro en la tapa de la carcasa.

Representacin esquemtica de los potencimetros variables




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EPC

En el bloque de valores de medicin se indica el ngulo de la mariposa, expresado en tanto por ciento. Eso significa, que 0 % equivale al tope elctrico inferior y 100 % tope elctrico superior.

El testigo de avera para el acelerador electrnico K132 se encuentra en el cuadro de instrumentos. Es una lmpara amarilla con el smbolo EPC. EPC es la abreviatura de Electronic Power Control y significa: regulacin electrnica de la potencia del motor, lo cual viene a ser nuestro acelerador electrnico.

Cundo se enciende?

Al conectar el encendido se enciende durante 3 segundos. El testigo se apaga de nuevo si no esta inscrita ninguna avera en la memoria o si no se detecta ninguna avera durante ese perodo.

Al ocurrir un fallo en el sistema, la unidad de control del motor activa el testigo de avera e inscribe el incidente en la memoria de averas.

Conexin elctrica

El testigo de avera es excitado con un potencial de masa (marrn) directamente por parte de la unidad de control del motor.




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Seales suplementarias

Conmutador de luz de freno F y conmutador de pedal de freno F47

F47


Ambos sensores van instalados en un componente compartido en el pedal de freno. La seal Freno accionado se utiliza por partida doble en el sistema del acelerador electrnico.

El conmutador de pedal de freno F47 se utiliza para efectos de seguridad, como un segundo transmisor de informacin para la unidad de control del motor.

La seal Freno accionado

* Conduce a la desactivacin del programador de velocidad * Se utiliza como orden de pasar al ralent en caso de haberse averiado un transmisor de posicin del acelerador.

Efectos en caso de ausentarse la seal

Si se avera cualquiera de los dos sensores o si se consideran no plausibles las seales de entrada, la unidad de control del motor pone en vigor las siguientes medidas:

* Se desactivan las funciones de confort, por ejemplo; la del programador de velocidad. * Si esta averiado adicionalmente un transmisor de posicin del acelerador, el rgimen del motor se limita a rgimen de ralent acelerado.




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Conexin elctrica

El conmutador de luz de freno F tiene los contactos abiertos al estar en reposo y recibe tensin a travs del borne 30. El conmutador de pedal de freno F47 tiene los contactos cerrados al estar en reposo y recibe tensin por parte del borne 15.

Conmutador de pedal de embrague F36


Con ayuda de la seal del conmutador de pedal de embrague, la unidad de control del motor detecta que el pedal de embrague esta accionado. A raz de ello desactiva el programador de velocidad y las funciones en las que intervienen cargas alternas.

Conexin elctrica

El conmutador tiene los contactos cerrados al estar en reposo y se alimenta con tensin del borne 15.

Efectos en caso de ausentarse la seal.

El conmutador de pedal de embrague no se comprueba a travs del autodiagnstico. No existe ninguna funcin supletoria.




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Esquema de funciones

F Conmutador de luz de freno F36 Conmutador de pedal de embrague F47 Conmutador de pedal de freno G79 Transmisor -1- para posicin del acelerador G185 Transmisor -2- para posicin del acelerador G186 Mando de la mariposa G187 Transmisor de ngulo -1- para el mando de la mariposa G188 Transmisor de ngulo -2- para el mando de la mariposa J... Unidad de control del motor J285 Unidad de control con unidad indicadora en el cuadro de Instrumentos J338 Unidad de mando de la mariposa K132 Lmpara de avera para el acelerador electrnico S Fusibles A CAN-Bus de datos B Seal de velocidad C Programador de velocidad D Compresor del climatizador,activar/desactivar. E Terminal para diagnsticos




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Autodiagnstico

Las siguientes funciones del acelerador electrnico se pueden llevar a cabo con el sistema de autodiagnstico, medicin e informacin de vehculos VAS 5051:

* 02 - Consultar memoria de averas * 03 - Diagnstico de actuadores * 04 - Ajuste bsico * 05 - Borrar memoria de averas * 06 - Finalizar la emisin * 08 - Leer bloque de valores de medicin

Funcin 04 - Ajuste bsico

Unidad de mando de la mariposa

Es preciso llevar a cabo el ajuste bsico si se sustituy la unidad de control del motor, la unidad de mando de la mariposa o el motor completo. Durante la operacin del ajuste bsico se excita la vlvula de mariposa, colocndose en sus diferentes posiciones, y stas se memorizan en la unidad de control del motor. Observe lo indicado en el Manual de Reparaciones a este respecto.

Mdulo pedal acelerador

En ciertos vehculos con cambio automtico es preciso llevar a cabo un ajuste bsico, debido a los cortos recorridos del pedal, si se sustituye el mdulo pedal acelerador o la unidad de control del motor. Durante esa operacin el sistema auto adapta la posicin kick-down de los transmisores de posicin del acelerador y la memoriza en la unidad de control del motor.




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Observe lo indicado en el Manual de Reparaciones a este respecto.

Funcin 08 - Leer bloque de valores de medicin

En la funcin Leer bloque de valores de medicin Existen actualmente cinco grupos de indicacin referidos al acelerador electrnico.

Grupo de indicacin 060 - Adaptacin de la unidad de mando de la mariposa

En la funcin Ajuste bsico 04 se inicia la adaptacin de la unidad de mando de la mariposa seleccionando el grupo de indicacin 060

- Grupo de indicacin 061 - Acelerador electrnico.

En el grupo de indicacin 061 se puede apreciar en el campo tres la magnitud a que ha sido abierta la mariposa por parte del mando.




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-Grupo de indicacin 062 - Acelerador electrnico

En el grupo de indicacin 062 se visualizan los valores de los dos transmisores de ngulo para el mando de la mariposa y de ambos transmisores de posicin del acelerador. Se expresan en tanto por ciento y estn referidos a una tensin de 5 voltios.

- Grupo de indicacin 063 - Autoadaptacin kick-down

En el Ajuste bsico 04se inicia la autoadaptacin del punto de conmutacin de kick-down al seleccionar el grupo de indicacin 063.




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- Grupo de indicacin 066 - Programador de velocidad

En el grupo de indicacin 066 figura la informacin relativa al programador de velocidad.




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Programacin

Como adicional al curso.

Informacin sobre Volkswagen Golf IV / Jetta IV / Bora / Beetle

Unidades especficas:

01-Motor: -- KWP-1281

Con el motor caliente en ralent:

[Seleccionar] [01 Motor] [Adaptacin - 10]

Entre canal 01 Entre un valor de adaptacin entre 124 y 132 [Guardar]

Adaptacin de la unidad de mando de la mariposa:

Prenda el encendido pero no arranque el motor.

[Seleccionar] [01 - Motor] [Bloques de Medicin - 08] Grupo 060 [Ir] [Cambiar a Ajuste Bsico]

Al iniciarlo, en la pantalla derecha superior aparecer "ADAP corriendo". La adaptacin de la unidad de mando de la mariposa est lista cuando cambie a Ajuste Bsico. Ud. ver como cambian los valores y escuchar el ciclo de la unidad de mando de la mariposa durante los primeros segundos y luego se detendr.

Djelo en modo bsico durante aprox. 30 segundos, luego cambie a ajustes normales y ya est!




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No vaya a tocar el pedal de acelerador y asegrese de que el motor est apagado cuando realiza la programacin.

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Con esto damos por terminado el curso, en esta marca, esperando que sirva como base para entender el resto de los sistemas de las diferentes marcas automotrices, no todos se programan de la misma manera que VW, pero s nos da la ideal sobre el funcionamiento bsico. Les agradezco en mucho sus finas atenciones para este curso, esperando les sirva para comprender el funcionamiento del resto de los sistemas de las diferentes marcas

Cabe hacer mencin que no se trata de sustituir a ningn manual, ni que la programacin de los cuerpos de aceleracin se hace con el mismo procedimiento, les recomiendo leer cada manual especifico del vehculo a reparar.

vw manual de acelerador electrónico eps.pdf

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