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Artículos
Técnicos
Nro. 5
Una Cuestión de
Autoridad (2)
Autor : Miguel Pascale
El mes pasado vimos los dos sistemas
principales que los diseñadores utilizan para calcular la dosificación de
combustible, ellos son :
1) Sistema Velocidad-Densidad (el sensor
fundamental para determinar el Densidad y calcular la masa de aire es el MAP) y
2) Sistema de Masa de Aire Aspirado (Aquí
el sensor más importante es el MAF).
Ya analizamos con mas detalle el sistema 1)
con sus debilidades, ahora veremos el sistema 2) con la suyas
MAF (Sensor de Masa de Aire Aspirado) :
Este importante sensor mide directamente la masa del aire que es aspirado por el
motor en cada instante y por lo tanto la ECU en base a la indicación de ste
sensor modifica el tiempo de inyección. La ventaja de este sistema es que no se
agregan parámetros como el VE para calcular la masa de aire sino que se conoce
este importante valor directamente. Esto hace que en los vehículos equipados
con este sistema la mezcla no varíe con el envejecimiento del motor como en el
caso anterior. Pero posee su propia debilidad y es que se asume que todo el aire
aspirado por el motor pasa por el sensor que mide su masa e informa a la ECU,
por lo tanto cualquier entrada de aire "pirata" debido por ejemplo a
uniones flojas en los tubos de admisión etc, afectará la relación final de la
mezcla. Vemos la importancia entonces de detectar fugas de vacío en estos
sistemas. La autoridad de este sensor es alta ya que es capaz de modificar la
dosificación de manera importante.
TPS (Sensor de Posición del Acelerador) : Aquí estamos
bajando en la jerarquía de los sensores, este sensor si bien es importante no
agrega o quita tanto combustible a la mezcla final como lo haría el CTS o el
MAF por eso decimos que tiene menor autoridad. Veremos alguna de las funciones
que cumple este dispositivo, en primera instancia le indica a la ECU cuando el
sistema está en ralentí (en otros sistemas esto se hacía con un switch o
interruptor que se accionaba cuando el acelerador estaba en su posición de
reposo). También este sensor indica la velocidad de apertura de la mariposa
cumpliendo una función similar a la bomba de pique en los carburadores. Otra
función importante es la de indicarle a la ECU cuando se alcanza apertura total
de la mariposa con lo que la ECU en la mayoría de los sistemas deja de
funcionar en LOOP o ciclo cerrado con el sensor de oxígeno y enriquece la
mezcla para obtener la máxima potencia que se necesita con acelerador a
fondo.
ACT (Sensor de Temperatura del Aire Aspirado) : Este
sensor realiza un cambio menor en la dosificación final o sea que su autoridad
es aún menor, sin embargo no olvidarlo porque el fallo del mismo puede provocar
"tironeos" sobretodo en climas fríos. También la ECU lo utiliza para
comprobar la racionalidad de las medidas confrontándolo con el CTS ya que por
ejemplo ambos sensores deberían producir la misma tensión de salida en un
motor frío.
EGR (Recirculación de Gases de Escape) : Mientras que
todos los sensores vistos hasta el momento agregan combustible o mejor dicho
aumentan el tiempo de inyección respecto del tiempo base programnado en
fábrica, este lo disminuye. Esto se debe a que los gases de recirculación son
inertes al proceso de combustión enlenteciendo la misma ya que estos se colocan
entre las moléculas de Oxígeno e Hidrocarburos. Cuando los gases se introducen
en el tubo de admisión ingresa menos Oxígeno a la misma RPM por lo tanto se
necesita menos combustible para mantener la mezcla en el valor teórico de
14,7/1. Resumiendo a mayor EGR menor combustible. Sin embargo como intuirán el
porcentaje de cambio es poco considerable y de ahí que la autoridad de este
sensor para modificar la mezcla sea también bajo.
Comodines : Son valores que se agregan generalmente al
tiempo final y responden a circunstancias particulares por ejemplo cuando se
enciende el aire acondicionado en la mayoría de los sistemas se suma unos 0,5
ms al pulso de inyección para compensar por la carga adicional. También
modifica la posición del motor paso a paso que controla el ralentí. Otro
ejemplo : cuando el voltaje de batería es bajo debido a fallas en alternador o
la propia batería la velocidad de apertura de los inyectores es menor con lo
cual se deben mantener abiertos algunos microsegundos mas para compensar y
obtener la misma dosificación que en condiciones normales de voltaje. Estos son
solo un par de jemplo pero hay mas circunstancias en las que la ECU agrega
tiempo de inyección en respuesta a estas circunstancias particulares, lo que
tienen en común es que el grado de autoridad es bastante bajo o sea es poco lo
que influyen en la dosificación. Visto desde otro punto de vista si alguno de
estos comodines fallara el vehículo seguiría funcionando en forma normal en la
mayoría de las situaciones, esto mismo es válido para los sensores de menor
autoridad.
O2 (Sensor de Oxígeno) : Esta
es una entrada de información a la ECU importante sin dudas, sin embargo está
último en la jerarquía esto significa que solo después que todos los demás
sensores modificaron el tiempo de apertura de los inyectores este sensor solo
corrige este valor en un rango muy pequeño pero con gran precisión. Por
ejemplo si debido a una fuga de vacío en la admisión la mezcla se empobrece
esto es detectado por el sensor de oxígeno el cual informa a la ECU la
cual aumenta el tiempo de apertura de los inyectores lo cual enriquece la mezcla
tratando de compensar, sin embargo si por ejemplo el tiempo de apertura en
condiciones normales es de 3 ms el sensor de oxígeno podrá agregar o quitar a
lo sumo 1 ms al tiempo final tratando de corregir, luego de lo cual se alcanzó
la "ventana" de operación o la autoridad del sensor. Este sensor es
el que permite el funcionamiento en LOOP o bucle cerrado proveyendo la
realimentación para que el sistema conozca el producto final o sea la relación
aire/nafta. Tener en cuenta que solo luego de cumplir ciertos requerimientos el
sistema entra en bucle, el primero es que el sensor alcanze su temperatura de
operación (No hay salida de señal válida hasta que el sensor alcanza los 400
o 500 grados centígrados).
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