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GESTIÓN
ELECTRÓNICA DIESEL
(Funcionamiento)
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En este capitulo vamos a estudiar cada uno de los elementos que intervienen en un motor con gestión electrónica Diesel con bomba de inyección rotativa. (continuación......)
Sistema de recirculación
de gases de escape.
Para reducir las emisiones
de gases de escape, principalmente el oxido de nitrógeno (Nox), se utiliza el
Sistema EGR (Exhaust gas recirculation) que reenvía una parte de los
gases de escape al colector de admisión, con ello se consigue que descienda
el contenido de oxigeno en el aire de admisión que provoca un descenso en la
temperatura de combustión que reduce el oxido de nitrógeno (Nox).
Cuando debe activarse el sistema EGR y cual es la cantidad de gases de escape
que deben ser enviados al colector de admisión, es calculado por la unidad de
control, teniendo en cuenta el régimen motor (nº de rpm), el caudal de
combustible inyectado, el caudal de aire aspirado, la temperatura del motor
y la presión atmosférica reinante. La unidad de control tiene memorizado una
cartografía EGR que teniendo en cuenta los parámetros anteriores
actúa sobre la electroválvula de control de vació para
abrir la válvula EGR y se provoque la recirculación de los gases
de escape a la admisión.
Normalmente el sistema EGR solamente esta activado a una carga parcial y temperatura
normal del motor (no se activa con el motor a ralentí ni en aceleraciones
fuertes).
De acuerdo con los datos obtenidos, la ECU actúa sobre una electroválvula de control de vacío. Esta válvula da paso o cierra la depresión procedente de la bomba de vacío. De esta forma la válvula de recirculación de gases (válvula EGR) abre o cierra permitiendo o no la recirculación de gases del colector de escape al colector de admisión.
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Sistema
de control de la presión del Turbocompresor
El control de la presión del turbo va estar condicionado por la gestión
electrónica que se encarga de controlar la sobrepresión del turbo por medio
de una electroválvula.
Las características principales
de este sistema de control son:
- Permite sobrepasar el valor de máxima presión de carga.
- A altos regímenes del motor (RPM), la sobrepresión esta limitada.
- La velocidad de giro del turbo puede subir hasta aproximadamente 110.000 RPM.
La presión de carga en el colector de admisión es controlada por la "válvula
wastegate". La presión de carga básica es relativamente baja, pero la ECU
puede aumentarla reduciendo la presión de regulación que actúa sobre la "válvula
wastegate" mediante la "electroválvula de control de la presión".
Presión de carga básica
Cuando el motor
funciona con la presión de carga básica en el colector de admisión, no actúa
la "válvula regulación turbo", por lo que toda la presión de regulación
presiona sobre la membrana de la "válvula wastegate". Cuando la presión
de carga en el colector de admisión aumenta hasta el valor máximo, la "válvula
wastegate" abre y una parte de los gases de escape son desviados directamente
al tubo de escape sin pasar por la turbina del turbo lo cual limita la presión
de carga en el colector de admisión.
Presión de carga modificada
Cuando la ECU
calcula que puede permitir una presión de carga mas alta en el colector de admisión,
ordena a la válvula de regulación turbo que desvié parte de la presión de regulación
que incide sobre la membrana de la "válvula wastegate" hacia la entrada
del colector de admisión antes del turbo. De esta forma se consigue que la presión
de regulación que incide sobre la membrana de la "válvula wastegate"
se reduzca, por lo que esta válvula se abrirá mas tarde permitiendo un aumento
en la presión de carga en el colector de admisión. La ECU permite este aumento
de presión teniendo en cuenta el valor de la presión atmosférica circundante
y del régimen motor (RPM).
La "válvula de regulación turbo" desvía parte de la presión de regulación
que tiene que incidir sobre la membrana de la "válvula wastegate"
y la hace retornar a la entrada del colector de admisión.
Compensación de altura
automática
La ECU recibe información, por un lado de la presión de carga en el colector
de admisión desde el "sensor de sobrepresión" y por otro lado de la
presión atmosférica desde el sensor incorporado en la misma unidad de control
como el sensor de sobrepresión. Con esta información y con la señal
que le manda el sensor de temperatura del aire de admisión, la unidad
de control compensa la presión de carga en el colector de admisión, actuando
sobre la "electroválvula de control de la presión" cuando el
vehículo circula por elevadas altitudes (puertos de montaña) o a diferentes
temperaturas (verano o invierno). Como se ve con la gestión electrónica la potencia
no disminuirá aunque cambien las condiciones externas al vehículo (altitud,
temperatura).
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Sistema de arranque en
frió
Del control de
arranque en frio del motor se encarga la unidad de control. Este proceso se
divide en dos fases:
- Fase de preincandescencia
- Fase de postincandecencia
Fase de preincandescencia
Gracias a la buena respuesta de los motores de inyección directa al arranque
en frió, la fase de preincandescencia solo es necesaria para temperaturas
ambiente menores de +9º, la unidad de control recibe la correspondiente
temperatura del sensor de temperatura del motor. La duración del periodo
de preincandescencia depende del valor de la temperatura que envía este
sensor. Un testigo en el panel de instrumentos indica al conductor cuando se
termina la fase de preincandescencia.
Nota: El testigo
de incandescencia tiene dos funciones: la vista anteriormente y una vez que
ha arrancado el motor para indicar que hay un fallo de emergencia que ha detectado
la gestión electrónica y que avisa al conductor
La fase de postincandescencia
Esta fase se activa después de que se arranca el motor, manteniendo las
bujías de incandescencia funcionando durante unos segundos después
de arrancado el motor con ello se consigue una combustión mas eficiente
de la mezcla que disminuye el ruido y las vibraciones del motor a la vez que
reduce la emisión de hidrocarburos.
La fase de postcalentamiento es interrumpida cuando el motor supera las 2.500
rpm.
Unidad
de control electrónica (ECU)
Los motores diesel con gestión electrónica al igual que los motores de inyección
de gasolina, llevan una unidad de control electrónica (ECU) o centralita. La
unidad de control es de técnica digital, funciona como un ordenador,
tiene un microprocesador que compara las distintas señales que recibe del exterior
(sensores) con un programa interno grabado en memoria y como resultado genera
unas señales de control que manda a los distintos dispositivos exteriores que
hacen que el motor funcione. La ECU adapta continuamente sus señales de control
al funcionamiento del motor. La unidad de control esta colocada en el habitáculo
de los pasajeros para protegerla de las influencias externas.
El hecho de usar una ECU
tiene la ventaja de reducir el consumo de combustible, mantener bajos los niveles
de emisiones de escape al tiempo que mejora el rendimiento del motor y la conducción.
La ECU controla el régimen de ralentí del motor, también se encarga de limitar
el régimen máximo de revoluciones reduciendo la cantidad de combustible a inyectar
en los cilindros.
Si el aire que aspira el motor alcanza temperaturas altas o al decrecer la densidad
del aire, la ECU reduce la cantidad de inyección a plena carga a fin de limitar
la formación de humos de escape. La ECU también reduce la cantidad de inyección
de combustible a plena carga, si la temperatura refrigerante motor alcanza valores
muy elevados que puedan poner en peligro el motor.
| Las señales que recibe la ECU de los distintos sensores son controladas continuamente, en el caso de que falle alguna señal o sea defectuosa la ECU adopta valores sustitutivos fijos que permitan la conducción del vehículo hasta que se pueda arreglar la avería. |
| Si
hay alguna avería en el motor esta se registrara en la memoria de la ECU.
La información sobre la avería podrá leerla el mecánico en el taller conectando
un aparato de diagnosis al conector que hay en el vehículo a tal efecto. Si se averían los sensores o los elementos de ajuste que podrían suponer daños en el motor o conducir a un funcionamiento fuera de control del vehículo, se desconecta entonces el sistema de inyección, parándose lógicamente el vehículo. Para informar al conductor de que algún sistema del motor esta fallando, la ECU enciende un testigo en el tablero de instrumentos. |
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El testigo se enciende cuando cuando hay un fallo en alguno de los siguientes componentes:
El testigo de avería cuando se enciende indica al conductor que debe dirigirse
al taller para hacer una revisión del vehículo.
Diagnosis: Para poder consultar los fallos en el funcionamiento
del motor así como para poder hacer pruebas y ajustes en los elementos que lo
permiten necesitamos un aparato de diagnosis que nos va a servir para:
Señales de entrada
a la ECU:
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1-
Señal del sensor de posición del servomotor y
señal del sensor de temperatura del combustible. 2- Señal del sensor de elevación de aguja. 3- Señal del sensor de régimen (rpm). 4- Señal del sensor de temperatura del refrigerante motor. 5- Señal del sensor de sobrepresión del turbo. 6- Señal del medidor del volumen de aire y señal del sensor NTC de temperatura de aire. 7- Señales del sensor de posición del pedal del acelerador. ECU- Señal del sensor de presión atmosférica que se encuentra en la misma ECU. Se tienen
otras señales de entrada en caso deque el vehículo monte caja de cambios automática, aire acondicionado e immovilizador. |
Señales de salida
de la ECU:
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1- Señal
de control del servomotor, señal de control de la válvula magnética y señal de control de la válvula de STOP. 2- Señal de control del rele que alimenta a las bujías. 3- Bujías de incandescencia. En este caso tenemos 5 bujías por que el motor es de 5 cilindros. 4- Señal de control del relé que alimenta a los electroventiladores. 5- Electroventiladores de refrigeración del motor. 6- Señal de control del sistema EGR. 7- Señal de control de la presión del tubo. Se tienen
otras señales de salida en caso de que el vehículo monte inmovilizador y
otros extras. |
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