¿Qué es la Ventilación Positiva del Cárter y cómo funciona?

La ventilación positiva del cárter es un sistema que se desarrolló para eliminar vapores nocivos del motor y para evitar que esos vapores sean expulsados en la atmósfera. El sistema PCV hace esto mediante el uso de vacío múltiple para extraiga los vapores del cárter al colector de admisión. Luego se transporta vapor con la mezcla de combustible / aire en las cámaras de combustión donde se quema. El flujo o la circulación dentro del sistema está controlado por la válvula PCV. La válvual PCV es tan eficaz como sistema de ventilación del cárter como descontaminante.

Antes de que se inventara la PCV, los vapores soplados simplemente se ventilaban a la atmósfera a través de un “tubo de tiro de carretera” que iba desde un orificio de ventilación en una tapa de válvula o una tapa de valle hacia el suelo.

En 1961, aparecieron los primeros sistemas PCV en los automóviles de California. El sistema PCV utilizó vacío de admisión para desviar los vapores de escape hacia el colector de admisión. Esto permitió que el HC se volviera a quemar y se eliminaran los vapores que soplaban como fuente de contaminación.

El sistema demostró ser tan efectivo que los sistemas PCV “abiertos” se agregaron a la mayoría de los automóviles en todo el país en 1963. Un sistema PCV abierto aspira aire a través de un filtro de malla dentro de la tapa de llenado de aceite o un respiradero en una tapa de válvula. El flujo de aire fresco a través del cárter ayudó a extraer la humedad del aceite para prolongar la vida útil del aceite y reducir los lodos. El único inconveniente de estos primeros sistemas PCV abiertos era que los vapores que soplaban aún podían acumularse a altas velocidades y cargas del motor, y escapar a la atmósfera a través del tapón de llenado de aceite o el respiradero de la tapa de la válvula.

En 1968, se agregaron sistemas PCV “cerrados” a la mayoría de los automóviles. La entrada del respiradero se reubicó dentro de la carcasa del filtro de aire, por lo que si la presión se acumulaba, se desbordaría hacia el filtro de aire y sería succionada por el carburador. No se escaparían vapores a la atmósfera.

Funcionamiento

El componente principal del sistema PCV es la válvula PCV, una válvula simple cargada por resorte con un pivote deslizante en el interior. El pivote se estrecha como una bala, por lo que aumentará o disminuirá el flujo de aire según su posición dentro de la carcasa de la válvula. El movimiento del pivote hacia arriba y hacia abajo cambia la abertura del orificio para regular el volumen de aire que pasa a través de la válvula PCV.

La válvula PCV generalmente se ubica en una tapa de válvula o en el valle de admisión, y generalmente encaja en una arandela de goma. La ubicación de la válvula permite que extraiga los vapores del interior del motor sin aspirar aceite del cárter (los deflectores dentro de la tapa de la válvula o la tapa del valle se desvían y ayudan a separar las gotas de aceite de los vapores que soplan).

Una manguera conecta la parte superior de la válvula PCV a un puerto de vacío en el cuerpo del acelerador, carburador o colector de admisión. Esto permite que los vapores se desvíen directamente al motor sin atascar el cuerpo del acelerador o el carburador.

Debido a que el sistema PCV extrae aire y gases de escape hacia el múltiple de admisión, tiene el mismo efecto en la mezcla de aire / combustible que una fuga de vacío. Esto se compensa con la calibración del carburador o del sistema de inyección de combustible. En consecuencia, el sistema PCV no tiene ningún efecto neto sobre el ahorro de combustible, las emisiones o el rendimiento del motor, siempre que todo funcione correctamente.

ADVERTENCIA: Quitar o desconectar el sistema PCV en un intento por mejorar el rendimiento del motor no gana nada y es ilegal. Las reglas de la EPA prohíben la manipulación de cualquier dispositivo de control de emisiones. La desactivación o desconexión del sistema PCV también puede permitir que se acumule humedad en el cárter, lo que reducirá la vida útil del aceite y promoverá la formación de lodos que dañan el motor.

Sistemas abiertos PCV

El sistema abierto aspira aire fresco a través de un tapón de llenado de aceite ventilado. Esto no presenta problema siempre que el volumen de vapor sea mínimo. Sin embargo, cuando el cárter el vapor se vuelve excesivo es forzado hacia atrás a través del tapón de llenado de aceite ventilado y en la atmósfera abierta. El sistema PCV abierto, aunque logró eliminar vapores contaminados del cárter, no es completamente eficaz como un dispositivo de control de la contaminación.

Sistemas PCV cerrados

El sistema cerrado de PCV extrae aire fresco de la carcasa del filtro de aire. El tapón de aceite de este sistema NO está ventilado. Consecuentemente, el exceso de vapor será transportado de vuelta a la carcasa del filtro de aire y de allí al colector de admisión. El sistema cerrado evita que el vapor, ya sea normal o excesivo, llegue al
atmósfera. El sistema cerrado es muy eficaz como control de la contaminación del aire

La válvula PCV

El caudal de una válvula PCV está calibrado para una aplicación de motor específica. Por lo tanto, para que el sistema funcione normalmente, la válvula PCV debe ajustar el caudal a medida que cambian las condiciones de funcionamiento.

Cuando el motor está apagado, el resorte dentro de la válvula empuja el pivote hasta cerrarlo para sellar el cárter y evitar el escape de vapores residuales a la atmósfera.

Cuando el motor arranca, el vacío en el colector de admisión tira del pivote y succiona la válvula PCV para abrirla. El pivote se tira hacia arriba contra el resorte y se mueve a su posición más alta. Pero la forma cónica del pivote no permite un flujo máximo en esta posición. En cambio, restringe el flujo para que el motor funcione sin problemas.

Lo mismo ocurre durante la desaceleración cuando el vacío de admisión es alto. El pivote se tira completamente hacia arriba para reducir el flujo y minimizar el efecto del escape en las emisiones de desaceleración.

Cuando el motor está navegando con carga ligera y con aceleración parcial, hay menos vacío de admisión y menos tirón en el pivote. Esto permite que el pivote se deslice hacia abajo a una posición de rango medio y permita más flujo de aire.

En condiciones de alta carga o aceleración fuerte, el vacío de admisión cae aún más, lo que permite que el resorte dentro de la válvula PCV empuje la válvula de pivote aún más abajo hasta su posición de flujo máximo. Si la presión de purga se acumula más rápido de lo que el sistema PCV puede manejar, el exceso de presión fluye de regreso a través de la manguera de ventilación al filtro de aire y es succionado nuevamente al motor y quemado.

En el caso de que el motor se vuelva contraproducente, el aumento repentino de la presión dentro del colector de admisión retrocede a través de la manguera PCV y cierra de golpe el pivote. Esto evita que la llama regrese a través de la válvula PCV y posiblemente encienda los vapores de combustible dentro del cárter.

¿Qué es el Sensor TPS y cómo funciona?

Se utiliza un sensor de posición del acelerador (TPS) para monitorear la posición de la válvula del acelerador en los motores de combustión interna. El TPS generalmente se encuentra en el eje de la válvula de mariposa en el cuerpo de aceleración para que pueda monitorear directamente su posición.
El sensor TPS es un potenciómetro que consiste en una una resistencia variable en función de la posición de la válvula del acelerador
La señal del sensor es utilizada por la unidad de control del motor (PCM) como entrada a su sistema de control. La sincronización del encendido y la sincronización de la inyección de combustible, se alteran según la posición de la válvula de mariposa y también según la velocidad de cambio de esa posición.
Algunas modificaciones de la válvula del acelerador tienen interruptores finales integrados. Son sensores de posición de aceleración cerrada (CTPS) y a menudo incluyen un sensor de aceleración totalmente abierta (WOT) que está montado en el pedal del acelerador.
La señal de posición del acelerador se puede producir a partir de un simple contacto (TS) o un potenciómetro (TPS), y también de un sensor combinado TS / TPS. Algunos sistemas utilizan ambos tipos como elementos separados.

Funcionamiento

Sensor de potenciómetro del acelerador (TPS)

El TPS proporciona al PCM información sobre el ralentí, la desaceleración, la tasa de aceleración y el estado de la válvula de mariposa completamente abierta (WOT).

El TPS es un potenciómetro de tres hilos.

  • Primer cable se aplica un voltaje de + 5V a la capa resistiva del sensor
  • Segundo cable cierra el circuito del sensor a tierra.
  • Tercer cable está conectado a la pluma del potenciómetro, por lo que cambia la resistencia y, por lo tanto, el voltaje de la señal que regresa a la PCM

Según el voltaje recibido, la PCM puede calcular el ralentí (por debajo de 0,7 V), la carga completa (aproximadamente 4,5 V) y la velocidad de apertura de la válvula de mariposa. En estado de carga completa, la PCM proporciona un mayor enriquecimiento de la mezcla de combustible. En el modo de desaceleración (válvula de mariposa cerrada y velocidad del motor por encima de ciertas RPM), la computadora de a bordo apaga la inyección de combustible. El suministro de combustible se reanuda después de que la velocidad del motor alcanza su valor de ralentí o cuando la válvula de mariposa está abierta. Algunos coches permiten el ajuste de estos valores.

Pruebas al TPS

  • Verifique el voltaje del TPS
  • Conecte el terminal negativo de un voltímetro a la tierra del motor.
  • Determine los terminales de tierra, inactivo y de carga completa.
  • NOTA: La mayoría de los potenciómetros del acelerador tienen tres terminales, pero algunos pueden tener contactos adicionales, que funcionan como interruptores del acelerador. Si existe tal contacto, debe verificarse como se describe arriba para el interruptor del acelerador.
  • Conecte el terminal positivo del voltímetro al cable conectado a la señal de contacto del potenciómetro de la válvula de mariposa.
  • Encienda el encendido, pero no arranque el motor. En la mayoría de los sistemas, la lectura de voltaje debe ser inferior a 0,7 V.
  • Abra y cierre la válvula de mariposa varias veces, comprobando la suavidad de la tensión ascendente.

Verificar la resistencia del TPS

  • Conecte un ohmímetro entre el limpiador del potenciómetro y el terminal de voltaje de referencia o entre el limpiador del potenciómetro y la tierra.
  • Abra y cierre la válvula del acelerador varias veces y verifique la suavidad de la variación de resistencia. Si la resistencia del potenciómetro es infinita o cero, esto indica un mal funcionamiento.
  • No se muestran los valores exactos de la resistencia del potenciómetro del acelerador. Una de las razones es que muchos fabricantes no publican datos de control. El hecho de que la resistencia del potenciómetro se mantenga dentro de los límites es menos importante que el correcto funcionamiento del potenciómetro, es decir, la resistencia cambia suavemente al mover la válvula de mariposa.
  • Conecte un ohmímetro entre la tierra y los terminales de voltaje de referencia. La resistencia debe ser constante.
  • Si la resistencia es infinita o baja, se debe reemplazar el potenciómetro

¿Cómo Diagnosticar un Red CAN y qué método emplear?

Información técnica

CANbus CAN (Controller Area Network) es un sistema de comunicación en serie que se utiliza en muchos vehículos de motor para conectar sistemas y sensores individuales, como alternativa a los telares de cables múltiples convencionales.

La mayoría de las redes CAN de vehículos trabajan a una velocidad de bus de 250KB / so 500KB / s, aunque hay sistemas disponibles que operan hasta 1MHz.

El principal componente del CANbus es el controlador CAN. Este se conecta a todos los componentes (nodos) de la red a través de los cables CAN-H y CAN-L. La señal es diferencial, es decir, cada una de las líneas CAN está referenciada a la otra línea, no a la tierra del vehículo. Cada nodo de la red tiene un identificador único. Dado que las ECU en el bus están conectadas en en paralelo con una resistencia de 60Ohms, todos los nodos identifican datos 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, responde en consecuencia, pero el resto de la red ignorará el comando. Los nodos individuales se pueden eliminar de la red, sin afectar a los demás nodos.

Dado que muchos componentes diferentes del vehículo pueden compartir el mismo hardware de bus, es importante que el ancho de banda CANbus disponible se asigne primero a los sistemas más críticos para la seguridad. Los nodos generalmente se asignan a uno de varios niveles de prioridad. Por ejemplo, los controles PCM, ABS, AIRBAG, TCM, ESP son de suma importancia desde el punto de vista de la seguridad y se sitúan en el CAN High, se activarán antes que los menos críticos. Los dispositivos de audio y navegación suelen tener una prioridad media (2), y la simple activación de la iluminación puede tener la prioridad más baja (3) por lo que se localizan en el CAN Low.

Los vehículos más recientes 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 de 250 KB / s.

Método de diagnóstico

Pare realizar el correcto diagnóstico de la RED CAN de tal modo que estamos teniendo problemas con comunicación con alguno de los modulos y/o computadoras de control pertenecientes a una red estándar Bus CAN + y Bus CAN – o registra muchos códigos “U” ocasionados por problemas de comunicación o con el propio escáner.

La información importante que se debe de contemplar es que las redes CAN utilizan una resistencia terminal en cada extremo del par de cables trenzados del Bus CAN. En las antiguas redes CAN cada resistencia terminal era de 120 Ohms. Este par de resistencias terminales pueden hallarse en el interior de un par de módulos correspondientes ubicados en los extremos del Bus o son resistencias físicas que las podemos encontrar conectadas al Bus o pueden también estar en la caja de los fusibles. Como ambas resistencias de 120 Ohms están instaladas en paralelo, según la ley de Ohm, su resistencia total deber ser: 60 Ohms. Tal lectura se comprueba, con la batera desconectada, entre los pines 6 y 14 del conector OBD II y utilizando un multímetro en la escala de Ohms para poder medir ese valor.

La red Bus CAN se encuentra en buen estado si la resistencia total entre los pines 6 y 14 del conector DLC es 60 Ohms. Si midiera 120 Ohms, posiblemente existe un circuito abierto en el cableado o en una de las resistencias terminales. Generalmente las resistencias terminales están integradas en módulos correspondientes y si la medición es 120 Ohms entre los pines 6 y 14 del conector DLC quiere decir que lo anterior esta sucediendo alguna avería en cableado o resistencis.

Para aplicar la metodología de rastreo de circuito abierto se procede a desconectar el conector de los módulos unidos la red CAN, uno por vez, para identificar algún cambio en la resistencia total entre los pines 6 y 14 del conector DLC . Si la resistencia total cae a 0 Ohms, se deduce que el último módulo desconectado esta en buenas dondiciones y el problema de circuito abierto está en el otro módulo o su cableado. Para asegurarse se instala una resistencia de 120 Ohms entre los pines de la red Bus CAN en el conector del módulo “defectuoso” desenchufado y mido la resistencia total entre los terminales 6 y 14 del enchufe OBD II. Si ahora registro una resistencia total de 60 Ohms, confirmo que el problema se encuentra en el módulo desenchufado.

Visualización de la red CAN con Osciloscopio

Señal CAN detalle General

Se puede contemplar que los datos se intercambian continuamente a lo largo del CANbus, y es posible verificar que los niveles de voltaje pico a pico sean correctos y que haya una señal presente en ambas líneas CAN. CAN usa una señal diferencial y la señal en una línea debe ser una imagen reflejada coincidente de los datos en la otra línea. La razón habitual para examinar las señales CAN es cuando OBD ha indicado una falla CAN, o para verificar la conexión CAN a un nodo CAN que se sospecha que está defectuoso. (ECU) Se debe consultar el manual del fabricante de vehículos para obtener parámetros de forma de onda precisos.

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

Señal CAN en detalle

Para este caso se puede contemplar que las señales son iguales y opuestas, y que tienen la misma amplitud. Los bordes están limpios y coinciden entre sí. Esto muestra que el CANbus está habilitando la comunicación entre los nodos y la unidad de controlador CAN. Esta prueba verifica efectivamente la integridad del bus en este punto de la red CAN, y si una ECU (nodo) en particular no responde correctamente, es probable que la falla sea la propia ECU. El resto del BUS debería funcionar correctamente.

Las seales CAN "montadas" en el voltaje de polarizacin
Las señales CAN “montadas” en el voltaje de polarización
Las seales CAN sin la visualizacin del voltaje de polarizacin
Las señales CAN sin la visualización del voltaje de polarización

1. CAN Bus funcionando correctamente

En la imagen anterior se muestran las dos señales de las ondas (CAN_H y CAN_L, una reflejo de la otra) y justo debajo la resta de ambas señales y debe cumplir las siguientes características

  1. El voltaje del cable H (High ó CAN_H) ha de estar entre 2,6 – 3,5V.
  2. El voltaje del cable L (Low ó CAN_L) ha de estar entre 2.3 – 2,5V.
  • Dígito “1” (bit recesivo): 2,5V para CAN_H y CAN_L.
  • Dígito “0” (bit dominante): 3,5V para CAN_H y 1,5V para CAN_L.

Ahora vuelve un momento a la imagen anterior. ¿Qué es lo que ves? Exactamente eso, ceros y unos (señales cuadradas) con unos voltajes concretos (según el cable) viajando por dos cables (CAN_H y CAN_L) , siendo la forma de uno el reflejo del otro (por seguridad, ¿recuerdas?). Las cosas van cuadrando. Fetén.

CAN Low cortocircuitado a masa/tierra

En este caso el cable CAN_L tiene un cortocircuito a masa, por lo que su voltaje es 0V. Se puede observar que está la señal de CAN_L. La señal en el bus de datos proviene del CAN_H, y por lo tanto la información no deja de enviarse, pero como puede verse sólo se transmite a través de un cable y de forma errática. (pincha en la imagen para hacerla más grande)

CAN_High cortocircuitado a masa/tierra

Cuando se cortocircuita a masa el cable CAN_H su señal, obviamente, desaparece, cae a 0V, como en el caso anterior de CAN_L a masa.

En el cable CAN_H aparecen señales picudas indicando un intento de continuar con la comunicación, pero en este caso, al contrario que cuando el CAN_L está a masala comunicación de la línea CAN Bus no es posible.

Las tensiones en ambos cables se encuentran reflejadas una con otra, para que la resta de ambas tensiones sea siempre un valor constante.

Este valor constante en la resta de señales de los cables del CAN Bus será 2V cuando se transmite información, 0V cuando no se transmite. Es decir:

UCAN_H – UCAN_L= 2V ó 0V en condiciones normales.

UCAN_H sea 0V el valor de esa resta sería negativo. Y esto no lo permite el sistema.

5. Cortocircuito entre los cables CAN_H y CAN_L

Cuando se produce un cortocircuito entre ambos cables, el voltaje del valor será aproximadamente 2,5V. En la siguiente gráfica se produce el cortocircuito a los 45ms. y se muestra la resta de las señales de voltaje de CAN High y CAN Low es de 0V, 2,5-2,5V= 0V.

Cortocircuito de CAN High o CAN Low a positivo (+)

El valor del voltaje que se mostrará en el cable de corto a Positivo será el voltaje de 12 o 5V en cual se está haciendo corto y la información que se sigue transmitiendo se canaliza justamente en el cable en el que no se haya producido el corto.

¿Qué es un Sistema Inmovilizador y cómo funciona?

El propósito del sistema inmovilizador es proporcionar disuasión adicional contra robos en el vehículo en el que se instalado y para evitar que sea robado o conducido por usuarios no autorizados.
La verificación de la autorización del usuario la realiza una llave de encendido con transpondedor integrado. El LED externo muestra el estado del inmovilizador y tiene una función adicional de disuasión de robos

Con la llave de encendido en ON, el transpondedor (un pequeño transmisor) integrado en la llave de encendido transmite su propio código encriptado a la antena de anillo a través de ondas de radio o la antena de llavero a través de ondas de radio.
De acuerdo con el código cifrado enviado, la ECU del inmovilizador controla la ECU del motor o la ECU del motor sólo cuando el código cifrado enviado concuerda con el prerregistrado.
El sistema está diseñado para que no requiera mantenimiento porque la fuente de alimentación para el transpondedor es suministrada por la ECU del inmovilizador. Se proporcionan tres llaves de encendido y se pueden registrar hasta ocho llaves en un vehículo según sea necesario. Se pueden registrar más de un billón de combinaciones de códigos encriptados, y partes de ellas se cambian de manera irregular cada vez que se enciende la llave de encendido. Esta función evita la copia de código, lo que aumenta la seguridad del sistema.

Para una llave válida, se enlaza la comunicación del mensaje de liberación con el ECM y los LED muestran la tecla válida del estado del inmovilizador Para el caso de que la llave no sea la correcta , La PCM desactiva el circuito del inyector de combustible con una intervención codificada y establece el DTC (Código de diagnóstico de avería).

Las condiciones anteriores se mantienen hasta que se apaga el encendido. Una PCM sin una unidad de control del inmovilizador no se puede intercambiar por una PCM que se utiliza con un sistema de unidad de control del inmovilizador. La unidad de control del inmovilizador y la PCM deben tener un código de identificación coincidente. La codificación de identificación y la codificación de teclas se logran mediante el uso de Scanner

Cada llave de encendido válida tiene un transpondedor de lectura / escritura. El transpondedor contiene una implementación de un algoritmo criptográfico con 96 bits de clave de seguridad configurable por el usuario contenida en EEPROM y transmite datos a la UCI modulando la amplitud campo electromagnético, y recibe datos y comandos de manera similar.

La función del sistema inmovilizador se comparte entre la IMMO y el ECM. Las tareas de la unidad de control electrónico del inmovilizador (IMMO) son:

  • Lectura de la información de entrada encendido ON / OFF
  • Control del LED de estados
  • Controlar el proceso de lectura / escritura del transpondedor (modulación, demodulación, decodificación, comparación del código de lectura con el código de las claves válidas).
  • Comunicación con el ECM después del encendido en ON (recepción de la solicitud del ECM y transmisión del mensaje de liberación).
  • Funciones especiales para el cálculo y manejo del código VIN

El código VIN lo calcula el inmovilizador mediante un generador aleatorio. El código VIN se transmite desde el inmovilizador en la comunicación del mensaje de liberación solo en caso de utilizar una llave autorizada. Sin una llave autorizada no es posible obtener el código VIN del sistema. En caso de que el estado interno del ECM esté en modo Virgen o en modo neutral, el ECM aprende el código VIN del sistema automáticamente después de recibir el primer mensaje de respuesta de liberación. Código VIN en inmovilizador y ECM, llave autorizada)
Comunicación con el equipo de prueba DLC. Las funciones principales son el procedimiento de codificación de claves, el manejo del código VIN y el soporte para las funciones de prueba del sistema.

Componentes principales

Chip Transponder

Es alimentado por la ECU del inmovilizador. Cuando el transpondedor recibe datos de números aleatorios, los procesa junto con el código encriptado. Luego transmite el resultado del proceso a la ECU del inmovilizador.

Inmovilizador-ECU con antena

  • Suministra energía eléctrica al transpondedor integrado en la llave de encendido y transmite datos numéricos aleatorios.
  • Verifica el código encriptado que se envía desde el transpondedor. Si el código es correcto, envía una señal de movilización del motor a la ECU del motor o la ECU del motor para arrancar el motor.

PCM/ECM Unidad de Control de Motor

Arranca el motor y luego continúa funcionando si se confirma una señal de movilización del motor. Si se confirma una señal de inmovilización del motor, la ECU cancela el control del motor y detiene el motor.

Antena de llave (incluye un amplificador) (Diesel)

La ECU del inmovilizador suministra energía a través de una antena en un bloqueo de dirección mediante la transmisión de ondas electromagnéticas a un transpondedor integrado en una llave, mediante acoplamiento magnético.

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