Sistema de Carburación

Kestrel Automotriz julio 20, 2022

El carburador aparece a ser aplicado, cuando se desarrolla la industria automotriz. Es decir, a principios del siglo XX.

Dispositivo mecánico de un motor de explosión destinado a pulverizar el carburante y mezclarlo homogéneamente con el aire en las proporciones convenientes para satisfacer las condiciones de explosión que permitan el funcionamiento del motor.

Por su funcionamiento, el carburador puede ser comparado de alguna manera con el organismo humano; ambos procesan energía, y requieren de una alimentación para hacer sus funciones; además, cuentan con secciones o sistemas que procesan y aprovecha dicha alimentación. En el caso del carburador, se busca que la mezcla aire-combustible sea aprovechada al máximo y que se mejore su tiempo de ingreso, para evitar que se formen depósitos de la misma. y en el caso del cuerpo humano, se procura asimilar todos los alimentos y evitar la acumulación de grasas y sustancias nocivas, para que el mismo no tenga fallas o se deteriore.

Los carburadores procesan energía, y requieren de una alimentación.

En estos sistemas, no se mide la mezcla de aire-combustible, únicamente se busca que la dosificación de combustible mantenga una proporción casi constante con el flujo de aire, debido a que depende del vacío del múltiple. También la mezcla se prepara al mismo tiempo para todos los cilindros en la corriente creciente del múltiple de admisión.

Componentes de Carburador

El sistema de carburación (fig 1.2) está formado por el carburador, el tanque y las líneas de alimentación de combustible, la bomba de gasolina (que en le ejemplo recién descrito es el tipo mecánico), el depósito del canister, el filtro de aire, el múltiple de admisión y sus diversos ajustes de combustible y aire.

Circuito de alimentación de combustible.

El Carburador

Las partes del carburador, principal componente del sistema de carburación, son las siguientes:

Taza o cuba: Depósito de combustible del carburador.
Flotador: Dispositivo que se encuentra en la taza o cuba. El desplazamiento hacia abajo, por acción de la fuerza de gravedad al vaciarse la cuba.
Efecto Venturi: Para asegurar que siempre haya suficiente vacío en el carburador y succionar combustible de la taza del flotador, la garganta de este se estrecha hasta formar lo que se conoce como EFECTO VENTURI y cuando el aire pasa por esta zona, aumenta la velocidad y por lo tanto disminuye la presión. También cuenta con un respiradero, el cuál hace que la gasolina sea empujada por la presión atmosférica.
Espreas de Aire Son unos tornillos de ajuste que regulan la cantidad de aire que se mezcla con le carburador.
Espreas de Combustible: También son tornillos de ajuste, pero en este caso, sirven para regular la cantidad de combustible que ingresa en el múltiple de admisión.
Papalote del Ahogador: Cuando el motor está frío, la gasolina no se evapora correctamente y por lo tanto el arranque se realiza con dificultad. Debido a esto, el papalote del ahogador (situado cerca de la parte superior del carburador) limita la cantidad de aire que entra al venturi, esto enriquece la mezcla. El papalote se abre gradualmente, conforme va calentándose el motor.
Papalote del Acelerador: Se encarga de ajustar la cantidad de aire que ingresa al motor.

Partes internas de un carburador clásico.

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¿Cuales son los procesos de combustión de gasolina?

Kestrel Automotriz julio 20, 2022

El propósito de un motor a gasolina en un vehículo es aprovechar el combustible para producir movimiento. Para este proceso, en los automóviles se utiliza un motor de combustión interna (figura 1:1).

Podemos decir que básicamente existen dos clases de motores de combustión interna: el motor carburado y el motor con control de inyección. La diferencia principal entre ellos radica en la calidad de la mezcla combustible-aire que se obtiene.

Se sabe, que la combustión de dicha mezcla es lo que determina el tiempo de vida del motor, así como la vida de todos los que habitamos este planeta, ya que si durante el proceso de combustión se permite la explosión de gases altamente contaminantes, nuestros días estarían contados.

Por esta razón, tanto un carburador como el sistema de inyección electrónica debe funcionar sobre la fase de una mezcla precisa de aire-combustible (14.7 partes de aire por 1 de combustible).

COMENTARIO DE UN ESPECIALISTA: Cuando la proporción de gasolina es mayor a la proporción de 14.7 partes de aire por 1 de combustible, decimos que la mezcla es ''ideal''. Se habla de mezcla ''rica'' cuando aumentan las proporciones del combustible; y por el contrario, cuando baja la proporción de combustible, se habla de una mezcla ''pobre''. Ahora bien, cuando la mezcla es ''rica'' no se alcanza a quemar todo el combustible y una parte quedará sin quemar o parcialmente quemado, con formación de partículas contaminantes.

Se debe saber que cuando mejor mezclado está el combustible con el aire, mejor es su combustión, y por lo tanto mayor es la potencia y mejor el rendimiento.

El propósito de un motor a gasolina en un vehículo es aprovechar el combustible para producir movimiento.

En los sistemas carburados, al acelerar, la presión al interior del tubo de venturi aumenta con lo que se tienen gotas más grandes (peor mezcla). Además la administración misma de la gasolina se hace por medio de una pequeña bomba que lanza un chorro de combustible directamente en el venturi, teniendo como resultado una calidad de mezcla notablemente de menor calidad.

En cambio, en los sistemas de inyección se superan los problemas mencionados anteriormente, ya que cuentan con un control electrónico para lograr que las proporciones de la mezcla sean más precisas.

Motor de combustión interna

Partes importantes para una combustión de un motor a gasolina.

CILINDRO: Es el espacio dónde el pistón se mueve de arriba abajo. Existen vehículos de 4, 6 y 8 y más cilindros, colocados en una de tres formas: en línea, en V u opuestos.
BUJÍA: Provee la chispa que enciende la mezcla de aire-combustible. La chispa debe ser proporcionada en el momento exacto.
VÁLVULAS: Las válvulas de admisión y escape se abren en el instante en que la mezcla entra y cuando sale (respectivamente). Durante la combustión las válvulas están cerradas y la cámara de combustión las válvulas están cerradas y la cámara de combustión está sellada.
PISTÓN: Un pistón es una pieza de metal cilíndrica que se mueve de arriba a abajo dentro del cilindro. Su principal función es comprimir la mezcla aire-combustible para facilitar la combustión.
ANILLOS DEL PISTÓN: Proveen un sello movible entre el borde exterior e interior del cilindro. Los anillos sirven para dos propósitos: previenen que la mezcla de aire-combustible e la cámara de combustión se filtre durante la compresión y combustión y mantienen al aceite lejos del área de combustión.
CÁMARA DE COMBUSTIÓN: Es el área donde la compresión y la combustión tienen lugar. Mientras el pistón se mueve de arriba a abajo, el tamaño de la cámara de combustión cambiará. Tiene un volumen máximo y un mínimo. La diferencia entre el volumen máximo y mínimo. La diferencia entre el volumen máximo y el mínimo es llamada desplazamiento o relación de compresión.
BIELA: Conecta el pistón al cigueñal. Puede rotar y moverse para que la polea ruede.
ÁRBOL DE LEVAS: Aprovecha el giro del cigueñal para proveer el movimiento a las válvulas de admisión y escape.
CIGUEÑAL: Su función es transmitir el movimiento hacia el volante; a su vez, lo transmite hacia la caja de velocidades.

COMENTARIO DEL ESPECIALISTA: También existen los motores de combustión externa. Motores a vapor en los viejos trenes y botes son los mejores ejemplos de máquinas de combustión externa. El combustible (carbón, madera, aceite, etc.) en una máquina de vapor se quema fuera de la máquina para crear vapor y el vapor genera movimiento dentro de la máquina de combustión interna porque es relativamente eficiente, baratas y fáciles de abastecer.

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Partes de una biela

Kestrel Automotriz julio 20, 2022

Comprendiendo la Biela

Son forjadas en acero con níquel y cromo y, aunque de una sola pieza en lo fundamental, se distinguen en ellas tres partes: el pie, el cuerpo y la cabeza (Fig.1.26).

Para evitar los cabeceos de la carrera del pistón en el cilindro, los ejes de la cabeza y pie de biela deben estar alineados. El pie de biela, que es la parte de la biela que se une al pistón, abraza al bulón con interposición de un casquillo, generalmente de bronce fosforoso. El cuerpo de biela, situado entre el pie y la cabeza de biela, asegura la rigidez de la pieza; casi siempre tiene forma de H o de doble T. A veces en su interior se coloca un tubo para llevar el aceite a presión hasta el pie de la biela. la cabeza de biela, fundida en el mismo cuerpo, gira sobre el codo del cigüeñal y consta de dos partes: una superior o cabeza, solidaria al cuerpo, y la inferior, llamada sombrerete, desmontable, y que se sujeta a la parte superior por medio de pernos o espárragos con un par de apriete de unos 3,5 mkp.

Biela y pistón unidos por medio de bulón.

Para que el roce con el codo del cigüeñal sea más suave, se realiza por medio de unos rodamientos o por unos medios cojinetes recubiertos interiormente de metal "antifricción" (de 0,05 a 0,35 mm. a base de plomo, estaño y antimonio) que, además, cuando algún defecto de engrase hace trabajar a la biela en seco o con aceite defectuoso, se funde antes de que la articulación se agarrote con el calor y se estropeen la biela y el cigüeñal; en tal caso, se reponen los casquillos. Dicha expresión no quiere decir fusión de toda la pieza, sino solo de los dos medios casquillos. Si no se para el motor, se rompen los pernos de sujeción y cae el sombrerete; haciendo la explosión que salga la biela por un costado del bloque.

En la figura 1.26 se dibuja despiezado el conjunto émbolo-biela. los segmentos de compresión se colocan en las ranuras más altas del pistón; el rascador de aceite o segmento de engrase, con canal a su largo y orificios de paso, va situado en la ranura baja. El bulón entra en el orificio-eje del pistón y pasa por el arco con casquillo del pie de biela, con lo que ésta queda articulada y colgada del émbolo. El bulón se sujeta libre en el pistón y a presión en la biela; libre en biela y a presión en el pistón o libre en biela y pistón.

Partes de la parte de la cabeza de biela.

Los cojinetes de la cabeza de biela, modernamente son medios casquillos delgados y flexibles, de acero y cobre (Fig.1.27) recubiertos por su cara interna con una fina capa de antifricción; se fabrican en serie con suficiente precisión para no necesitar afinado al sustituirlos, resultando esta operación muy sencilla.

Para el engrase se disponen unas acanaladuras en la unión de los medios cojinetes y en algunos motores aún se usan estrías huecas llamadas "patas de araña" que distribuyen el aceite en su contacto con el codo del cigüeñal. El lubricante llega a presión a la articulación de la cabeza de biela en la forma que se describirá en el capítulo "Engrase del motor". El aceite que rebosa lo suele hacer en chorros por unos orificios (Fig.1.26) de donde va a salpicar todo el interior del motor.

Un anillo exterior y otro interior.

En motores especiales y, desde luego con mayor frecuencia en los de motocicletas y de dos tiempos, se usan cojinetes de bolas para la articulación de la cabeza de biela. Estos cojinetes, que se aplican con profusión en otros órganos del automóvil, constan (Fig.1.28) de un anillo exterior y otro interior, entre los que se disponen una o dos series de bolas, encajadas en canaletas de los anillos y sostenidas por una jaula. los anillos giran uno respecto al otro rodando sobre las bolas, sin rozamiento de frote y, consumiendo mucho menos esfuerzo que los cojinetes lisos.

Ranura inclinada para facilitar el engrase.

En vez de bolas pueden intercalarse rodillos cilíndricos (Fig.1.29) con ranura inclinada para facilitar el engrase (sistema Hyatt), o bien rodillos cónicos como en la figura 1.30 dispuestos cónicamente en su jaula, que queda entre los anillos interior y exterior (sistema Timken).

Tipos de rodamientos.

Calibrar Concepto Kestrel Automotriz Kestrel Motors Mecánica Mecánica Motor Reglaje de Válvulas Teoría Válvulas

Calibrar las válvulas por orden de encendido

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CALIBRAR HOLGURA DE VÁLVULAS.

Esta operación consiste en calibrar las válvulas cada vez que se realiza un mantenimiento preventivo al vehículo, también cuando se repara parcial o totalmente el motor, cambio de empaquetadura de culata.

NOTA: Consultar el manual del fabricante para determinar si la regulación de válvulas se realiza con motor frío o caliente, de acuerdo a esa condición, la luz de válvulas varía.

Métodos de calibración de válvulas.

Reloj comparador con base magnética.

MÉTODO 1: POR EL ORDEN DE ENCENDIDO.

Este método es aplicable para todos los tipos de motores de tres, cuatro, cinco seis u ocho cilindros. Se debe conocer siempre el orden de encendido del motor. Para este ejercicio se tomara un motor de cuatro cilindros con un orden de encendido de 1-3-4-2.

PROCESO DE EJECUCIÓN.

1º Paso: Desmonte la tapa de balancines.

Retire las mangueras, los cables y accesorios.
Retire las tuercas o los tornillos de seguridad de la tapa.
Retire la tapa y los empaques.

2º Paso: Poner el pistón del cilindro Nº1 en la fase de compresión.

Gire el cigüeñal hasta que las marcas de la polea/volante coincida con las marcas fijas (fig. 2).
Cuando las marcas coinciden, las válvulas del primer cilindro se encontraran cerradas, es decir en la fase de compresión.

OBSERVACIÓN.
Girar el cigüeñal en el sentido normal, horario.

3º Paso: Regule las válvulas del cilindro Nº 1.

Afloje la contratuerca, con la llave corona.
Afloje el tornillo regulador.
Introduzca la lámina de calibración.
Ajuste el tornillo regulador.

OBSERVACIÓN.
Para seleccionar el espesor de la lámina calibradora consulte siempre el manual del fabricante.

4º Paso: Para regular el siguiente cilindro se debe girar el cigüeñal 180 grados y el cilindro número tres se pondrá en compresión, es decir las válvulas de este cilindro se encontrarán cerradas.

5º Paso: Repita los pasos anteriores para las otras válvulas.

6º Paso: Monte la tapa de balancines. Limpie las zonas de asentamiento de la tapa. Coloque la empaquetadura.

OBSERVACIÓN.

Use un sellador solamente en el caso que la tapa no lleve empaquetadura.
Coloque la tapa de balancines.
Ajuste las tuercas o los tornillos de la tapas.
Dar el torque correcto a los pernos o tuercas de acuerdo a la especificación del manual.
Coloque las mangueras, cables y accesorios.

Concepto Definición El Pistón Elementos Móviles Kestrel Automotriz Kestrel Motors Mecánica Mecánica Motor Motor Diésel Motor Otto Partes de Motor Pistón Teoría

El pistón el elemento móvil

Kestrel Automotriz julio 20, 2022

El émbolo o Pistón es el elemento móvil de la cámara que se mueve con la expansión de los gases incandescentes, y transmite su energía al cigüeñal por medio de la biela.

Partes de Pistón.

En la figura 1.18 se ve cortado, para mostrar su interior, un pistón de tipo corriente con forma de vaso invertido; la parte superior, que recibe la presión originada por la explosión, se llama fondo o cabeza del pistón, cuya forma depende de la cámara de combustión, de la relación volumétrica y del recorrido de las válvulas, entre otros. En la falda (pared delgada que sirve para guiar al pistón en el cilindro), hay un orificio que lo atraviesa y sirve para alojar el pasador o eje de pistón, llamado bulón, al que se sujeta el pie de biela. Dicho bulón, que es un eje de acero duro, tratado y rectificado, hueco, a veces cromado, y centrado en el pistón, se apoya en los cojinetes que forman los salientes interiores redondos y huecos. Para que no salga por el costado y raye las paredes del cilindro, se le mantiene dentro del pistón por alguno de los procedimientos de la figura 1.19.

Los bulones son unos uniones de biela y el pistón.

1. Libre en la biela y en el pistón frenado por 2 anillos

2. Libre en la biela y sujeto a presión en el pistón.

3. Sujeto en la biela y libre en el pistón frenado por 2 anillos, clips que ajustan en las gargantas del pistón, como en 1.

Obsérvese en la figura 1.3 que, según el sentido de giro del cigüeñal, la biela oscila transversalmente al motor, y, por tanto, el bulón tiene que estar longitudinal, es decir, orientado con el eje del motor. De modo que sobre un pistón suelto se pueden señalar las partes que frotan hacia los lados.

El pistón, durante su desplazamiento, debería ajustar perfectamente a todo alrededor del cilindro, asegurando la estanquidad, para que no hubiera fugas de aceite y de gases que hicieran perder fuerza a la compresión y a la explosión; pero como esto produciría un fuerte rozamiento, se deja un ligero huelgo entre el pistón y el cilindro, y se recurre, para evitar dichas fugas, a la colocación de segmentos. Estos son aros o anillos elásticos de fundición (Fig.1.20), de diámetro algo mayor que el del pistón, alojados en unas hendiduras, que les permite contraerse cuando el pistón se monta y se mete en el cilindro.

Los anillos van alojados en la cabeza del pistón.

Se hacen de material menos duro que el del bloque para que en el frotamiento con las paredes de los cilindros sean los segmentos los que se desgasten. Se alojan (Fig.1.18) en las gargantas apropiadas que lleva el pistón; dos o tres en la parte alta, llamados segmentos de compresión, y que son los que ciñéndose a las paredes del cilindro, impiden las pérdidas de potencia citadas.

La garganta también forma parte del pistón.

Por otra parte, la parte baja del cilindro, por debajo de los segmentos, que frota con la falda del pistón nunca tiene problema de engrase, pero la parte alta del cilindro, que roza con los segmentos de compresión y que precisamente es la que más caliente trabaja si encuentra problemas para su engrase. El segmento de engrase y rascador de aceite, permite un cierto paso de aceite hacia arriba por su perfil especial, los segmentos de compresión, también tiene un perfil adecuado para que al bajar el pistón, algo de aceite engrase las partes altas del cilindro; ya dijimos que en éste no interesa un pulimento de espejo, para que pueda retener en sus poros partículas de aceite, por eso tiene el cilindro un rayado especial en la pared de rozamiento. El segmento de engrase lleva también unos cortes para que el aceite pase por los orificios de la garganta del pistón al bulón y engrasar la articulación del pie de biela.

Los segmentos de compresión suelen ser sencillos, como el 1 (Fig.1.20), con el corte recto u oblicuo y alguna vez, para contener la fuga de gases por dicho corte, se hace éste en escalón doble 2, o con dos vueltas en una sola pieza, 3. El que se coloca alto, cerca de la cabeza del pistón, se llama segmento de Juego porque contiene directamente la explosión gracias a la presión que ésta hace (Fig.1.21) sobre él, contra la garganta y el cilindro, taponando el paso de las llamas. Modernamente este segmento se recubre de cromo poroso para endurecerlo y a la vez retener el aceite en los poros, frotando así engrasado Con ello se ha conseguido que los segmentos duren más y los cilindros se desgasten menos.

En la figura 1.22 se representan las tres colocaciones más frecuentes de segmentos:

En 1, se sitúan los dos de compresión y uno de engrase por encima del bulón, como es lo frecuente.
En 2, el rascador de aceite se inserta en la falda (se utiliza en motores diesel).
En 3, se añade a los del dibujo 1 otro de engrase en la falda.

Las tres colocaciones más frecuentes de segmentos.

Los pistones se construyen de aleaciones de aluminio, la cabeza puede ser plana o llevar alojamiento para la cámara de compresión (en algunos motores Diesel) y para las válvulas, para que no tropiecen con el mismo cuando se abran. En la actualidad los motores son cada vez mas bajos, se aprovechan más los espacios y las válvulas cuando se abren ocupan alojamientos que el pistón tiene en la cabeza.

Se consiguen estructuras de pistón que dilatan muy poco, con lo cual pueden montarse ajustados en frío y en caliente no se gripan.

La fuerza F de la explosión, se transmite perpendicular a la cabeza del pistón, originando una fuerza en la biela Fh y otra transversal Fr que empuja al pistón hacia la pared del cilindro izquierdo (visto el motor desde la parte delantera, girando a derechas (Fig. 1.23).

Movimiento de pistón.

Durante la compresión y el escape, la fuerza F, actuando en la biela Fb, crea otra componente Fr en un sentido transversal cuando el pistón sube, de menor valor que la Fr creada en la explosión, pero que actúa sobre la pared derecha en sentido transversal del motor. Se puede decir por tanto que el pistón "roza" sobre todo en las partes de falda transversal al bulón, por lo que a veces se suprime la falda por debajo del bulón que prácticamente no frota, y por eso se usan émbolos como el de la figura 1.24 con "delantales". El dibujado es un Oldsmóbile de aluminio y acero con ranuras para el clip que retiene el bulón.

Para disminuir los efectos de la fuerza Ft, componente transversal de la fuerza de la explosión F, en algunos motores se descentra el eje del bulón con respecto al eje del cilindro y apoyo del cigüeñal, consiguiendo anular prácticamente dicha fuerza y evitar el campaneo del pistón en el momento de la explosión de la mezcla (detalle C). Los mismos efectos se consiguen descentrando el punto de apoyo del cigüeñal en la bancada (detalle D).

Propiedades para tomar en cuenta al momento de armar el pistón.

Otro sistema que se emplea es hacer la falda mas ancha que la cabeza; el diámetro de los pistones debe de medirse siempre en la falda, situando dentro de la misma un aro de metal invar, (placas de acero y níquel) que evitan su excesiva dilatación. Con éste procedimiento se consigue que en diámetros de 80 mm del cilindro, el pistón mide en falda 0.03 mm menos de diámetro, según fabricantes; tolerancias muy pequeñas que garantizan buenos ajustes en frío y funcionamiento sin gripaje en caliente. Los segmentos deben ajustarse bien en las ranuras como en 1 (Fig.1.25), pues si quedan flojos, por desgaste, bombean el aceite a la parte superior, ya que al bajar el pistón (detalle 2), el huelgo queda abajo y se llena de aceite, y al subir el pistón (detalle 3), pasa a la cámara de explosión, donde se quema en pura pérdida, produciendo carbonilla y humos.

Admisión Colectores Concepto Escape Kestrel Automotriz Kestrel Motors Los Colectores Mecánica Mecánica Motor Sistema de Distribución Teoría Tubo

Colectores de admisión y escape

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La culata recibe, de forma lateral los colectores de admisión y de escape, que son los tubos por donde entran y salen los gases a los cilindros.

Los colectores de admisión se fabrican de aleación de aluminio fundido, siendo su interior liso y orientado para evitar que los gases encuentren dificultades en su recorrido al cilindro. Tiene buena base plana para soportar al carburador o al elemento inyector y para apoyarse en la culata con la interposición de una junta de amianto, aprisionada con chapa de acero.

Pasos para retirar los tubos de admisión.

El conjunto haz de cables motor (2) y su soporte
Las patillas de elevación (3)
El colector de admisión (4)

Se emplean en motores actuales compuestos de poliuretano, colectores de admisión ligeros, que además en su interior presentan buen coeficiente de resbalamiento para la entrada de gases frescos.

Múltiple de admisión.

El colector de escape suele fabricarse de hierro fundido, pues soporta mayores temperaturas porque recibe gases procedentes de la explosión, la orientación de los conductos es importante para evitar interferencias en la salida de gases. Utiliza también juntas de amianto que pueden ser independientes para cada orificio , con lo cual tienen mas consistencia. El amianto, se está sustituyendo por compuestos polímeros, armados en chapas de cobre o acero, según su empleo.

Múltiple de Escape.

CAN BUS Concepto Conectores Definición Diagnóstico Electrónica Kestrel Automotriz Kestrel Motors OBD II Pin Scanner Señal Sistema Electrónico

Red CAN BUS High y CAN BUS Low

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Cómo utilizar la caja de pruebas CAN

Si no tiene caja de pruebas CAN, consulte el apartado «Pruebas sin caja de pruebas CAN»

Figura 1 diagrama de conexión y pruebas de CAN.

En primer lugar, conecte el conector de 16 pins de la caja de pruebas CAN al DLC (conector de enlace de diagnóstico) situado en el vehículo, como se muestra en la figura 1. Los LEDs de la caja de pruebas CAN empezarán a iluminarse, notificándole que se ha establecido la comunicación e indicándole qué pins están activos en el DLC al que está conectado. Es importante asegurarse de que los pins siguientes están iluminados, ya que esto indicará que la caja de pruebas CAN está accionada funciona correctamente:

Batería V: Pin 16

Chasis GND: Pin 4

Señal GND: Pin 5

Utilizando los cables proporcionados con la caja de pruebas CAN, conecte el terminal AMARILLO al Canal A del osciloscopio y conecte el conector tipo banana AMARILLO al pin 6. Después conecte el conector tipo banana NEGRO de 4 mm al pin 4 para proporcionarle conexión a tierra al osciloscopio. Conectar el terminal ROJO al Canal B del osciloscopio y el conector tipo banana ROJO al pin 14. Después conecte el conector tipo banana NEGRO de 4 mm al pin 5 para proporcionarle conexión a tierra al circuito. Las conexiones se muestran en las figuras 1 y 2.

Figura 2 prueba de canales en laptop.

Pulse la barra espaciadora del PC para que el osciloscopio empiece a mostrar datos en directo. Es posible que tenga que activar el encendido del vehículo. Ahora aparecerán en pantalla las formas de onda de CAN-H y CAN-L, como se muestra a continuación.

Realizar pruebas sin la caja de pruebas CAN

Enchufe un terminal de pruebas BNC al Canal A del osciloscopio y otro terminal de de pruebas BNC al Canal B. Conecte una pinza de cocodrilo en cada uno de los conectores negros (tierra) del terminal de pruebas BNC, y conéctelos al polo negativo de la batería del vehículo o a un buen punto de tierra del chasis. Conecte una de las puntas de sujeción a cada uno de los conectores de color del terminal de pruebas BNC. Con el manual técnico del vehículo, identifique los pins CAN-H y CAN-L en un punto accesible de la red CAN. (Suele estar disponible en un conector múltiple en cada ECU de la red). Con cuidado, toque la parte posterior del conector múltiple utilizando el Canal A para el CAN-H y el Canal B para el CAN-L. Pulse la barra espaciadora del PC para iniciar la captura de datos en directo. Es posible que tenga que activar el encendido del vehículo. Ahora aparecerán en pantalla las formas de onda de CAN-H y CAN-L, como se muestra a continuación.

Ejemplo de formas de onda

Primer tipo de señal emitido por la ECU.

Notas de la forma de onda

En esta pantalla podemos comprobar que los datos se están intercambiando continuamente a través del bus CAN; se puede comprobar que los niveles de tensión de pico a pico son correctos y que hay una señal presente en ambas líneas CAN. CAN utiliza una señalización diferencial, de manera que la señal de una línea debería ser una imagen en espejo de los datos de la otra línea. La razón más habitual para examinar las señales CAN es cuando el OBD ha indicado un fallo del CAN, o para comprobar la conexión de CAN a un nodo (ECU) del CAN posiblemente defectuoso. Se debe consultar el manual del fabricante del vehículo para ver los parámetros precisos de la forma de onda.

Los siguientes datos del CAN se capturan en una base de tiempo mucho más rápida y permite ver cambios de estado individuales. Esto permite crear la imagen en espejo de las señales y verificar la coincidencia de los bordes.

Detalles de formas de onda típicas de CAN-H y CAN-L

Segundo tipo de señal emitido por la ECU.

Aquí podemos ver claramente que las señales son iguales y opuestas, y que son de la misma amplitud. Los bordes son limpios y coinciden entre sí. Esto muestra que el bus CAN está permitiendo la comunicación entre los nodos y la unidad del controlador CAN. Esta prueba comprueba de manera efectiva la integridad del bus en este punto de la red CAN y, si una ECU (nodo) específica no responde correctamente, es probable que el fallo se encuentre en la ECU. El resto del bus debería funcionar correctamente.

Quizá sea necesario hacer una comprobación final del estado de las señales presentes en el conector de cada ECU de la red CAN. Los datos en cada nodo siempre serán iguales en el mismo bus. Recuerde que muchos de los datos de la red son críticos desde el punto de vista de la seguridad, ¡por lo que no NO DEBE utilizar puntas de perforación del aislamiento en las líneas CAN!

Información adicional:-caja de pruebas CAN

El bus CAN es un sistema de comunicación en serie utilizado en muchos vehículos de motor para conectar sensores y sistemas individuales, como alternativa a las conexiones con cables múltiples convencionales.

CAN significa Controller Area Network (red del área del controlador). Cada vez es más común en coches de pasajeros y en vehículos comerciales. Entre las ventajas encontramos ahorros significativos de peso, fiabilidad, facilidad de fabricación y opciones mejoradas de diagnóstico a bordo. Entre las desventajas encontramos un aumento de los costes y la necesidad de conocimientos especializados para el mantenimiento o reparación del vehículo.

En el corazón de un bus CAN se encuentra el controlador CAN. Está conectado a todos los componentes (nodos) de la red a través de los cables CAN-H y CAN-L. La señal es diferencial: cada una de las líneas CAN hace referencia a la otra línea, no al suelo del vehículo. Esto tiene un rechazo de ruido mucho mejor cuando se utiliza en ambientes eléctricamente ruidosos, como vehículos de motor.

Cada nodo de la red tiene un identificador único. Como las ECU del bus están en paralelo, todos los nodos ven todos los datos durante todo el tiempo. Un nodo solo responde cuando detecta su propio identificador. Por ejemplo, cuando la ECU del ABS envía el comando para activar la unidad ABS, esta unidad responde como corresponde, pero el resto de la red ignora el comando. Pueden eliminarse nodos individuales de la red sin afectar a los otros nodos.

Como muchos componentes diferentes del vehículo pueden compartir el mismo hardware del bus, es importante que se asigne primero el ancho de banda del bus CAM disponible a los sistemas más críticos. Los nodos se asignan generalmente a uno de los distintos niveles de prioridad. Por ejemplo, los controles del motor, frenos y airbags son de suma importancia desde el punto de vista de la seguridad; los comandos para activar estos sistemas reciben la prioridad más alta (1) y serán ejecutados antes que los menos importantes. Los dispositivos de sonido y navegación suelen tener una prioridad media (2) y la sencilla activación de la iluminación podría tener la prioridad más baja (3). Un proceso conocido como arbitraje decide la prioridad de los mensajes. En la práctica, para el usuario, todas las acciones parecen inmediatas.

La mayoría de las redes CAN de los vehículos de motor funcionan a una velocidad de bus de 250 kB/s o 500 kB/s, aunque existen sistemas que funcionan a 1 MHz. Estos últimos vehículos utilizan hasta 3 redes CAN independientes, generalmente de diferentes velocidades conectadas entre sí por pasarelas. Por ejemplo, las funciones de gestión del motor pueden estar en un bus de alta velocidad a 500 kB/s y los sistemas de chasis se ejecutan en un bus CAN a 250 kB/s. Las funciones de uso habitual como las luces, el ICE, el GPS, y los espejos se encuentran en otro bus LIN de baja velocidad y un solo cable. Los datos de una de estas tres redes están disponibles para las otras dos redes a través de pasarelas para permitir, por ejemplo, la transmisión de datos desde el sistema de gestión del motor y viceversa.

El bus CAN es cada vez más común en los vehículos de hoy en día y se irá haciendo más habitual a medida que la tecnología avanza y se reducen los costes.

Información adicional:-caja de pruebas CAN. Los 16 pins del DLC están disponibles en la caja de pruebas del CAN y se numeran como se indica a continuación:

Pin 1: 485A (información del fabricante)

Pin 2: Bus + línea J1850

Pin 3: Actualización futura

Pin 4: Chasis GND (TIERRA)

Pin 5: Señal de GND (SEÑAL)

Pin 6: CAN High de SAE J2284

Pin 7: Línea K ISO9141-2 y Keywords 2000485A

Pin 8: Actualización futura

Pin 9: 485B (información del fabricante)

Pin 10: Bus + línea J1850

Pin 11: Reloj

Pin 12: Actualización futura

Pin 13: Actualización futura

Pin 14: CAN Low de SAE J2284

Pin 15: Línea L ISO9141-2 y Keywords 2000

Pin 16: Tensión de la batería V + (suministro de tensión de 4 amp. máx.)

AT126-2(ES)

Cláusula de exención de responsabilidad

Este tema de ayuda podría estar sujeto a modificaciones sin previo aviso. La información aquí publicada ha sido revisada detenidamente y se considera correcta. Esta información es un ejemplo de nuestras investigaciones y conclusiones, pero no se trata de un procedimiento definitivo. Kestrel Automotriz no acepta responsabilidad alguna por imprecisiones o errores. Los vehículos pueden ser diferentes y necesitan configuraciones de pruebas específicas.

Cártes Concepto Definición Depósito de Aceite Elementos Fijos Kestrel Automotriz Kestrel Motors Mecánica Sistema de Lubricación

El cárter de tu auto

Kestrel Automotriz julio 20, 2022

Sirve de apoyo a los cilindros y encierra los demás órganos del motor, a los que protege del polvo y del agua, uniéndose al bastidor del coche por tres o cuatro puntos. Está dividido en dos partes (Fig.1.15): cárter superior o bancada, y cárter inferior, que se unen a la altura del cigüeñal.

Explicación en un motor de un cilindro.

El cárter inferior, que sirve de depósito de aceite y en él se aloja la bomba de engrase, es una pieza montada con una junta de estanquidad que sufre pequeños esfuerzos, y en muchos motores se hace de palastro estampado (hojas de acero a las que se da forma por medio de potentes prensas); además de un orificio para medir el nivel del lubricante y de los tapones de vaciado, va provisto de un respiradero que lo pone en comunicación con el aire libre. El cárter superior forma casi siempre cuerpo con los cilindros, fundiéndose en una pieza con el bloque. Lleva los cojinetes de apoyo del cigüeñal, que queda colgado de aquél, y es la pieza por donde se apoyan las patillas al conjunto motor (planta motriz) en el bastidor del vehículo. En la figura 1.16, se ve un bloque de un motor de seis cilindros que forma un solo cuerpo con el cárter superior, y en la figura 1.24 se dibuja un bloque de motor de cuatro cilindros, visto desde abajo; es decir, como si el motor se hubiese invertido, en el que se ve también cómo el cárter superior forma una sola pieza con los cilindros.

Bloque de un motor de seis cilindros que forma un solo cuerpo con el cárter superior.

El bloque motor debe de:

• Ser rígido para soportar los esfuerzos originados por la combustión.

• Permitir evacuar, por conducción, parte del calor originado por la misma.

• Resistir a la corrosión del líquido de refrigeración.

Los materiales más utilizados son: la fundición, que ofrece gran rigidez y resistencia al desgaste, y la aleación de aluminio, que posee buena conducción térmica y pesa menos que el de fundición.

En la parte delantera del motor, y unido al cárter principal, va, generalmente, un pequeño cárter de mando (Fig.1.15.) para los engranajes de la distribución y de los órganos auxiliares.

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¿Qué es el sistema de distribución?

Kestrel Automotriz julio 20, 2022

Durante los años 80 se extienden los motores de cuatro válvulas por cilindro, hasta el punto de que actualmente es ya lo normal. Algunas marcas van más lejos: cinco válvulas por cilindro en lugar de cuatro.

La pregunta que cabe hacerse es ¿merece la pena esa mayor complejidad? o ¿añade verdaderas ventajas desde el punto de vista de la utilización? Intentemos dar contestación a esa pregunta con las siguientes consideraciones técnicas.

Observemos la figura que hay debajo. El área (sombreada) descubierta por la válvula de admisión determina el volumen de gas capaz entrar en el motor; ese área depende del diámetro de la seta de la válvula y de su alzada. Es decir, para aumentar la capacidad de llenado, hay que aumentar ese área. Las dos formas de hacerlo son: o incrementar la alzada o el diámetro de la válvula. En cualquiera de los dos casos, en contrapartida, obtenemos desventajas; en el primer caso crece la aceleración máxima de la válvula, lo que implica muelles mas potentes capaces de mantenerla pegada a la leva sin que produzca rebotes. En este caso los rozamientos del taquet (pieza donde roza la válvula con la leva) producen una pérdida de potencia no deseada, contraria a la tendencia de todos los fabricantes a disminuir los rozamientos en todas las piezas susceptibles de ello, además de la necesidad de ir a levas que no generen aceleraciones importantes.

El sistema de de distribución es el conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de gases al cilindro.

Si aumentamos el diámetro de la seta de la válvula (y por lo tanto su peso ) el aumento de las fuerzas de inercia, igualmente obliga a poner muelles de válvula más enérgicos con el mismo perjuicio que el caso anterior.

El camino más lógico por lo tanto, es aumentar el número de ellas ya que dos válvulas pequeñas de admisión (más ligeras independientemente que una grande ) pueden dejar pasar más volumen de gas que una sola, disminuyendo incluso las perjudiciales fuerzas de inercia por ser más ligeras. La pregunta es ¿cuantas válvulas es necesario llegar a poner para conseguir optimizar la potencia, sin que su número resulte exagerado?

Control de entrada y salida de gases al cilindro de un motor.

Observando el gráfico inferior podemos ver cómo varía el área útil de paso según el número de válvulas, siempre a igualdad de diámetro del cilindro. Como decimos, la recta superior continua nos indica la evolución del área descubierta según el número de válvulas de admisión. La solución de 5 por cilindro (tres de admisión) es el mejor compromiso frente a las 4 e incluso a una teórica culata de 6 por cilindro que están prácticamente al mismo nivel de 7 por cilindro. La otra recta de trazos, nos indica cómo varía la superficie de la propia válvula, en función de la capacidad de aumentar su diámetro teniendo en cuenta que el tamaño de la cámara de combustión donde van alojadas no se puede modificar. La relación H/D (alzada / diámetro) no varía (está prácticamente al mismo nivel) desde las 5 a las 6 por cilindro, y el área dejada en su apertura crece considerablemente, dejando atrás a las de 4 por cilindro.

Vista más cerca de la válvula de admisión.

La deducción que hacemos de lo visto es que ciertamente las 5 válvulas se «llevan la palma» en el sentido de proporcionar un mayor llenado de los cilindros. Otro tema, motivo de un futuro artículo técnico, puede ser hasta qué punto interesa esta brillantez en régimen alto si, desde la perspectiva de la elasticidad (potencia a bajo régimen), resulta ligeramente pobre en este tipo de motor. Esto, junto con la relación entre coste y beneficio, es la razón por la que no hay más motores de cinco válvulas por cilindro. El motor desarrollado por Audi, que se emplea en distintos modelos del Grupo Volkswagen, es el único cinco válvulas de gran serie; Ferrari tienen cinco válvulas en el V8 del 360 Modena.

Gráfico de cantidad válvulas tanto de escape y de admisión.

Si la utilización del vehículo al que va destinado el motor se limita a la competición, por ejemplo, sin importarnos la potencia a bajo régimen, el motor 5 válvulas por cilindro es el indicado. Es paradójico entonces, que en el máximo exponente de la competición en circuito como es la Fórmula 1, no se emplee este número de válvulas en cada cilindro. Tiene una explicación lógica cuando pensamos que los motores actuales giran a unas 18.000 rpm, lo que impone un mecanismo muy especial de distribución para evitar que las válvulas no "floten" a esas vueltas. Este sistema, por aire a presión, ayuda al muelle en el duro trabajo de mantenerlas pegadas a su leva correspondiente, y es incompatible con el mecanismo de accionamiento de esa tercera válvula de admisión que completa las 5, por problemas de espacio.