SISTEMA MPFI

SISTEMA DE COMBUSTIBLE MPFI INTRODUCCION FUNDAMENTOS Conscientes de que los automóviles son una de las principales fuentes de contaminación del ambiente, desde hace años se han emitido y se siguen emitiendo leyes y normas en distintos países; con ellas, han tratado de limitar la cantidad de contaminantes emitidos hacia la atmosfera por los motores que mueven a estos vehículos. estos factores, se hizo cada vez mas necesario implementar mejoras en los vehículos; se les incluyeron nuevos sistemas de combustible para, por una parte, contrarrestar el exceso de emisiones nocivas que generan; y, por otra, para contribuir a la reducción del consumo del combustible. ¿Por qué fue creado el sistema de inyección de gasolina MPFI? La inyección de combustible fue creada para sustituir al carburador y sus complejos sistemas de dosificación de combustible, sustituyendo varillajes, venturis, espreas, tubos de emulsión y válvulas mecánicas, por inyectores que surten el combustible de manera mas precisa. Estos inyectores son controlados electrónicamente por una computadora, la cual, para determinar las condiciones de entrega de combustible, utiliza la información que le proporcionan unos sensores montados en el motor. PRINCIPALES VENTAJAS DE LA INYECCION DE COMBUSTIBLE MPFI 1.-Consumo reducido 2.-Mayor potencia 3.- Gases de escape menos contaminantes 4.- Arranque en frio y fase de calentamiento ¿Qué es el sistema MPFI? Las siglas MPFI quieren decir "sistema multipuertos de inyección electrónica". Es decir, este tipo de inyección utiliza un inyector para cada cilindro, colocados lo más cerca posible de la válvula de admisión. La inyección por puerto múltiple, tiene la gran ventaja de que todos los cilindros del motor reciben igual calidad de mezcla. Esto contrasta con los sistemas carburados o los sistemas TBI, en los cuales los cilindros más cercanos al surtidor reciben las mezclas "ricas", y los que están más lejos reciben mezclas "pobres". Dado que estas condiciones originan un desbalance en el motor, es indispensable preparar o ajustar una mezcla equilibrada; solo así se mantendrá el rendimiento de los cilindros lejanos y, por lo tanto, seguirá ahorrándose combustible y ejerciéndose un control muy preciso de las emisiones contaminantes. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA MPFI El sistema de medición de combustible comienza con el combustible en el depósito de combustible. Una bomba de combustible eléctrica, ubicada en el depósito de combustible, bombea combustible al conducto de combustible a través de un filtro de combustible en línea.La bomba está diseñada para proveer combustible a una presión por encima de la necesitada por los inyectores. Un regulador de la presión del combustible en el conducto de combustible mantiene disponible combustible para los inyectores a una presión constante. Una línea de retorno vuelve a enviar al depósito de combustible el combustible no utilizado.La función básica del sistema de medición del aire-combustible es controlar el envío de aire-combustible al motor. El combustible es enviado al motor mediante inyectores de combustible individuales montados en el colector de admisión.El sensor de control principal es el sensor de oxígeno calentado ubicado en el sistema de escape. El sensor de oxígeno calentado indica al ECM cuánto oxígeno hay en el gas de escape. El ECM cambia la mezcla de aire-combustible a entrar en el motor controlando el tiempo que el inyector de combustible está activado "On".La mejor mezcla para minimizar las emisiones de escape es de 14.7 partes de aire por 1 parte de gasolina por peso, que permite al convertidor catalítico funcionar más eficazmente. COMPONENTES DEL SISTEMA DE COMBUSTIBLE MPFI TAREAS NOMBRE DEL COMPONENTE IMAGEN INYECTORES En los sistemas MPFI los inyectores son operados por unos solenoides, cuando este es energizado hace que se abra una válvula y entonces proporciona combustible en forma de roció cónico. En el sistema MPFI el roció de combustible es dirigido hacia la válvula de admisión. FILTROS DE COMBUSTIBLE Se utilizan para proteger al sistema de combustible contra sociedad, oxido, incrustaciones y contaminantes de agua que pueden obstruir o desgastar los inyectores y ocasionar un rendimiento deficiente y fallas de l motor. RIEL DE INYECTORES Se encuentra montado en la sección inferior del múltiple de admisión. Distribuye el combustible entre los cilindros atraves de inyectores individuales. Esta compuesto de los inyectores, regulador de presión y los rieles izquierdo y derecho. BOMBA DE COMBUSTIBLE La bomba de combustible tiene un motor eléctrico que al accionar se permite bombear con una presión estable el combustible dentro del sistema de inyección. Un rotor accionado por corriente eléctrica de desplazamiento positivo bombea la cantidad de combustible deseada. La bomba se encuentra dentro del tanque de combustible o fuera de el en marco del chasis. PREFILTRO Para proteger a la bomba el pre filtro cuela el combustible antes de que pase por ella la durabilidad de la misma depende entonces de este dispositivo. Se recomienda cambiarlo cada 30000 km o cuando se reemplace la bomba. TANQUE DE COMBUSTIBLE Su función es almacenar el combustible del vehículo, mismo que se suministra al sistema de combustible por medio de la bomba alojada en este. Generalmente, el tanque es de acero y tiene en sus superficies exterior e inferior una capa de compuestos epóxicos ricos en aluminio (exterior) y en zinc (interior). REGULADOR DE PRESION Su función es mantener constante la presión del combustible en todo el sistema de alimentación, permitiendo un funcionamiento optimo del motor cualquiera que su régimen. Este dispositivo posee flujo de retorno, al sobrepasarse el limite de presión actua liberando el circuito de retorno hacia el tanque de combustible. Su ubicación puede variar situándose en el riel o también en la bomba eléctrica. ECU El “cerebro” del sistema electrónico de control es una pequeña computadora (ECU) la cual recibe información sobre el funcionamiento del motor. Estos datos se los proporcionan los sensores y los interruptores, que son dispositivos a los que monitorea constantemente; y una vez que recibe la información, la procesa “toma decisiones” y manda órdenes a los actuadores. SENSORES RELACIONADOS DIRECTAMENTE CON EL SISTEMA DE COMBUSTIBLE NOMBRE DEL SENSOR IMAGEN (TPS) Sensor de posición del cuerpo del acelerador A este potenciómetro se lo alimenta con una tensión de referencia, la cual generalmente es de 5 Voltios, provenientes de un regulador de voltaje del mismo Computador. Cuando la mariposa de aceleración se encuentra en su posición de reposo, la cantidad de tensión que se envía como señal será de unas cuantas décimas de voltio y esta señal se irá incrementando paulatinamente, de acuerdo al incremento en el movimiento de la mariposa, hasta llegar al tope de la escala, la cual nos dará un valor cercano a los 5 Voltios de la referencia. (MAP) Sensor de presión absoluta del múltiple La presión del múltiple de admisión está directamente relacionada con la carga del motor.La PCM necesita conocer la presión del múltiple de admsión para calcular la cantidad decuanto combustible inyectar, cuando encender la chispa de un cilindro y otras funciones. Elsensor MAP siempre estará ubicado ya sea directamente sobre el múltiple de admisión o estámontado sobre la carrocería interna del compartimento del motor y a su vez conectado a unamanguerita de caucho que a su vez esta va conectada a un puerto de vacío sobre el múltiplede admisión. (O2) Sensor de oxigeno El sensor de Oxígeno no es más que un sensor que detecta la presencia de mayor o menor cantidad de este gas en los gases combustionados, de tal manera que cualquier variación en el número de moléculas calculadas como perfectas o tomadas como referenciales, será un indicador de malfuncionamiento y por lo tanto de falta o. (CKP) Sensor de posición del cigüeñal Este sensor envía una señal al computador, a fin de sincronizar la activación de inyectores y la chispa de encendido en las bujías. Este sensor forma parte del sistema de encendido directo [sin distribuidor]. Se encuentra ubicado cerca de la polea principal del cigüeñal o incrustado en el monoblock. Censa el momento en que el cigüeñal, muestra una ventana o corte al hacer su movimiento de rotación. (CTS) Sensor de temperatura del anticongelante Este sensor es utilizado por el sistema de preparación de la mezcla aire-combustible, para monitorear la temperatura en el motor del automóvil. La computadora ajusta el tiempo de inyección y el ángulo de encendido, según las condiciones de temperatura a las que se encuentra el motor del auto, en base a la información que recibe del sensor ECT. PROCESOS MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE COMBUSTIBLE ¿Qué es el lavado de inyectores? El correcto funcionamiento del sistema de inyección, depende del buen desempeño y precisión de los inyectores de combustible. Con el paso del tiempo los inyectores se van obstruyendo debido a la suciedad acumulada en la gasolina, a algunos aditivos, a la contaminación con depósitos de resinas, a los residuos de carbón propios de las combustiones realizadas en el motor y a otras impurezas; en tales condiciones, los inyectores van perdiendo eficacia. A continuación explicaremos los procedimientos más recomendables para limpiar correctamente los inyectores y así liberarlos de los agentes contaminantes. LOS INYECTORES SE PUEDEN LIMPIAR: 1.- Colocados en el motor (lavado interno) Con bote presurizado Con boya 2.- DESMONTADOS (lavado interno y externo) Con laboratorio Por ultrasonido DESPRESURIZACION DEL SISTEMA Los sistemas de inyección funcionan con cierta presión. Por ello el sistema puede quedar presurizado aun cuando el motor no esté funcionando: esto implica un riesgo, en el momento de trabajar: que cuando se desconecte algún componente, el combustible salga rociado a presión. Por lo tanto como una medida de seguridad, se debe remover la presión del sistema (despresurizar) antes de iniciar cualquier tipo de trabajo. LAVADO DE INYECTORES CON BOTE PRESURIZADO MPFI TBI Sistema de Inyección Multipuerto (MPFI) El siguiente paso después de TBI fue el de inyección multipuerto (MPFI). Los motores con inyección multipuerto cuentan con un inyector independiente para cada cilindro montados en el múltiple de admisión o en la cabeza, encima de los puertos de admisión. Por lo tanto un motor 4 cilindros tendrá 4 inyectores, un V6 tendrá 6 inyectores y un V8 ocho inyectores.Los sistemas MPFI son más caros debido a la cantidad de inyectores pero el tener inyectores independientes para cada cilindro representa una diferencia considerable en desempeño. El mismo motor con sistema MPFI producirá de 10 a 40 caballos de fuerza (HP) más que con el sistema TBI debido a su mejor distribución de combustible entre cilindros. El siguiente paso después de TBI fue el de inyección multipuesto; MPFI. Los motores con inyección multipuerto cuentan con un inyector independiente para cada cilindro montados en el múltiple de admisión o en la cabeza, encima de los puertos de admisión. Por lo tanto un motor 4 cilindros tendrá 4 inyectores, un V6 tiene 6 inyectores y un V8 tiene 8 inyectores, estos sistemas son más caros debido a la cantidad de inyectores, pero el tener inyectores independientes para cada cilindro representa una diferencia considerable en desempeño. El mismo motor con sistema MPFI producirá de 10 a 40 caballos de fuerza más que con el sistema TBI debido a su mejor distribución de combustible entre los cilindros. Sistema de Inyección al cuerpo de aceleración (TBI) La inyección al cuerpo de aceleración (TBI) es muy similar a un carburador pero sin tanta complejidad. TBI no depende de vacíos del motor o venturis para la cantidad de combustible a entregar. El combustible es inyectado directamente al múltiple de admisión en lugar de ser jalado por la generación de vacío como en un carburador.Un sistema de inyección TBI está compuesto por un cuerpo de aceleración, uno o dos inyectores y un regulador de presión. La presión de combustible es generada por una bomba eléctrica. Es un sistema relativamente sencillo y no causa muchos problemas, pero no tiene las ventajas que tiene un sistema multipuerto o secuencial. La inyección al cuerpo de aceleración, es muy similar a un carburador pero sin tanta complejidad, no depende de vacíos del motor para la cantidad de combustible a entregar. El combustible es inyectado directamente al múltiple de admisión en lugar de ser jalado por la generación de vacío como en un carburador. 1 SISTEMA DE DIAGNOSTICO OBD II ¿Qué es el OBD? Se trata de un sistema de diagnóstico integrado en la gestión del motor, ABS, etc. del vehículo, por lo tanto es un programa instalado en las unidades de mando del motor. Su función es vigilar continuamente los componentes que intervienen en las emisiones de escape. En el momento en que se produce un fallo, el OBD lo detecta, se carga en la memoria y avisa al usuario mediante un testigo luminoso situado en el cuadro de instrumentos denominado (MILMalfunction Indicator Light). El hecho de denominarse EOBD II es debido a que se trata de una adaptación para Europa del sistema implantado en EEUU, además de tratarse de una segunda generación de sistemas de diagnóstico. El OBD, por el hecho de vigilar continuamente las emisiones contaminantes, ha de tener bajo control no solo a los componentes, sino también el correcto desarrollo de las funciones existentes en el sistema de gestión del motor, por lo que se convierte en una excelente herramienta que debe facilitar la diagnosis de averías en los sistemas electrónicos del automóvil. La incorporación del sistema de diagnosis OBD viene impuesto por las directivas de la Unión Europea que pretenden minimizar y reducir la emisión de determinados gases de los automóviles y evitar la contaminación atmosférica para preservar el medio ambiente y desde . Desde enero de 2000 que entró en vigor la Fase III se obliga al fabricante a incorporar un sistema de vigilancia de la contaminación provocada por el vehículo que informase al usuario de tal situación. Este sistema, encriptado, estandarizado para todos los fabricantes y que convive con el sistema de autodiagnosis propio de la marca, es el EOBD (European On Board Diagnosis) Conector ISO 15031-3 se utiliza con el OBDII y el EOBD . Arriba se muestra el montado en el coche y abajo el de diagnostico, que se conecta para leer los datos. 2 Comunicación La comunicación entre la Unidad de Control (ECU) y equipo de diagnosis se establece mediante un protocolo. Hay tres protocolos básicos, cada uno con variaciones de pequeña importancia en el patrón de la comunicación con la unidad de mando y con el equipo de diagnosis. En general, los productos europeos, muchos asiáticos y Chrysler aplican el protocolo ISO 9141. General Motors utiliza el SAE J1850 VPW (modulación de anchura de pulso variable), y Ford aplica patrones de la comunicación del SAE J1850 PWM (modulación de anchura de pulso) 2 - J1850 (Bus +) 4 - Masa del Vehículo 5 - Masa de la Señal 6 - CAN High (J-2284) 7 - ISO 9141-2 Línea K 10 - J1850 (Bus -) 14 - CAN Low (J-2284) 15 - ISO 9141-2 Línea L 16 - Batería + Control en los motores de gasolina • Vigilancia del rendimiento del catalizador • Diagnóstico de envejecimiento de sondas lambda • Prueba de tensión de sondas lambda • Sistema de aire secundario ( si el vehículo lo incorpora) • Sistema de recuperación de vapores de combustible (cánister) • Prueba de diagnóstico de fugas • Sistema de alimentación de combustible • Fallos de la combustión - Funcionamiento del sistema de comunicación entre unidades de mando, por ejemplo el Can-Bus • Control del sistema de gestión electrónica • Sensores y actuadores del sistema electrónico que intervienen en la gestión del motor o están relacionados con las emisiones de escape Control en los motores diesel • Fallos de la combustión • Regulación del comienzo de la inyección • Regulación de la presión de sobrealimentación 3 • Recirculación de gases de escape • Funcionamiento del sistema de comunicación entre unidades de mando, por ejemplo el Can-Bus • Control del sistema de gestión electrónica • Sensores y actuadores del sistema electrónico que intervienen en la gestión del motor o están relacionados con las emisiones de escape Control de la contaminación El estado actual de la técnica no permite, o sería muy caro, realizar la medida directa de los gases CO (monóxido de carbono), HC (hidrocarburos) y NOx (óxidos nítricos), por lo que este control lo realiza la ECU de manera indirecta, detectando los niveles de contaminación a partir del análisis del funcionamiento de los componentes adecuados y del correcto desarrollo de las diversas funciones del equipo de inyección que intervengan en la combustión. La gestión del motor considera las fluctuaciones como primer indicio de que puede haber un posible fallo, además de para poder efectuar el control de numerosas funciones En los vehículos con OBD II se incorpora una segunda sonda lambda que se instala detrás del catalizador para verificar el funcionamiento del mismo y de la sonda lambda anterior al catalizador. En el caso de que está presente envejecimiento o esté defectuosa, no es posible la corrección de la mezcla con precisión, lo que deriva en un aumento de la contaminación y afecta al rendimiento del motor. Para verificar el estado de funcionamiento del sistema de regulación lambda, el OBD II analiza el estado de envejecimiento de la sonda, la tensión que generan y el estado de funcionamiento de los elementos calefactores. El envejecimiento de la sonda se determina en función de la velocidad de reacción de la misma, que es mayor cuanto mas deteriorada se encuentre. El OBD verifica el correcto funcionamiento del sistema de aire secundario analizando la tensión generada por las sondas lambda, (menor tensión) puesto que la inyección de aire aumenta la cantidad de oxígeno en los gases de escape. La detección por parte de la unidad Cable con conector de diagnostico OBDII con terminación en conector serie RS232C que permite su conexión aun ordenador o equipo que posea el software de comunicación. 4 de mando de una mezcla muy pobre a partir de la caída de tensión en las sondas presupone el correcto funcionamiento del sistema ¿Qué requerimientos exige el sistema OBD II? El OBD permite estandarizar los códigos de averías para todos los fabricantes y posibilitar el acceso a la información del sistema con equipos de diagnosis universales. Proporciona información sobre las condiciones operativas en las que se detectó y define el momento y la forma en que se debe visualizar un fallo relacionado con los gases de escape. Los modos de prueba de diagnóstico OBDII han sido creados de forma que sean comunes a todos los vehículos de distintos fabricantes. De esta forma es indistinto tanto el vehículo que se esté chequeando como el equipo de diagnosis que se emplee, las pruebas se realizarán siempre de la misma forma. Modos de medición El conector de diagnosis normalizado, deber ser accesible y situarse en la zona del conductor. Los modos de medición son comunes todos los vehículos y permiten desde registrar datos para su verificación, extraer códigos de averías, borrarlos y realizar pruebas dinámicas de actuadores. El software del equipo de diagnosis se encargará de presentar los datos y facilitar la comunicación. Los modos en que se presentan la información se halla estandarizado y son siguientes: • Modo 1 Identificación de Parámetro (PID), es el acceso a datos en vivo de valores analógicos o digitales de salidas y entradas a la ECU. Este modo es también llamado flujo de datos. Aquí es posible ver, por ejemplo, la temperatura de motor o el voltaje generado por una sonda lambda • Modo 2 Acceso a Cuadro de Datos Congelados. Esta es una función muy útil del OBD-II porque la ECU toma una muestra de todos los valores relacionados con las emisiones, en el momento exacto de ocurrir un fallo. De esta manera, al recuperar estos datos, se pueden conocer las condiciones exactas en las que ocurrió dicho fallo. Solo existe un cuadro de datos que corresponde al primer fallo detectado • Modo 3 Este modo permite extraer de la memoria de la ECU todos los códigos de fallo (DTC - Data Trouble Dode) almacenados • Modo 4 Con este modo se pueden borrar todos los códigos almacenados en la PCM, incluyendo los DTCs y el cuadro de datos grabados • Modo 5 Este modo devuelve los resultados de las pruebas realizadas a los sensores de oxigeno para determinar el funcionamiento de los mismos y la eficiencia del convertidor catalítico • Modo 6 Este modo permite obtener los resultados de todas las pruebas de abordo • Modo 7 Este modo permite leer de la memoria de la ECU todos los DTCs pendientes 5 • Modo 8 Este modo permite realizar la prueba de actuadores. Con esta función, el mecánico puede activar y desactivar actuadores como bombas de combustible, válvula de ralentí, etc Detección de a averías en el cuadro de instrumentos En el cuadro de instrumentos se dispone de un testigo luminoso de color amarillo con el ideograma de un motor. Este testigo se enciende al accionar la llave de contacto y debe lucir hasta unos 2 segundos después del arranque del motor. Esta es la forma en que se verifica el correcto funcionamiento del testigo, por parte del técnico o del usuario. • Destellos ocasionales indican averías de tipo esporádico. • Cuando el testigo permanece encendido constantemente existe una avería de naturaleza seria que puede afectar a la emisión de gases o a la seguridad del vehículo. • En el supuesto que se detecte una avería muy grave susceptible de dañar el motor o afectar a la seguridad, el testigo de averías luce de manera intermitente. En este caso se deberá parar el motor Visualización en un ordenador con software de comunicación mostrando los datos de averías registradas por el sistema OBD. 6 Códigos de averías El formato de los códigos de averías presenta una codificación común a todos los sistemas con cinco dígitos: