¿Qué es el AdBlue y cómo funciona?

¿Qué es el Adblue?

El Adblue es un sistema de depuración de gases imprescindible en los actuales motores diésel para proteger el medio ambiente elaborado mediante una disolución de urea.

Ahora que los motores diésel y sus emisiones están en jaque, vamos a revisar uno de los métodos que la industria automovilística ha ideado para evitar que los gases nocivos y las partículas emitidos por este tipo de vehículos pasen al aire y lleguen a nuestro organismo.

BlueTec, BlueHDi, BlueMotion… cada vez proliferan más las denominaciones encabezadas con la palabra «azul» entre los coches diésel que se comercializan.

La causa es la entrada en vigor de la norma Euro 6 que limita las emisiones contaminantes permitidas para los motores, especialmente en lo que a partículas sólidas y gases NOx se refiere. Aunque hay mecánicas que logran cumplir esta norma sin recurrir a este tipo de sistemas de depuración de los gases, todo apunta a que con la llegada de la norma Euro 6.2 la práctica totalidad de motores diésel precisarán de ellos.

Los motores diésel generan menos cantidad de productos contaminantes y CO2, pero, por desgracia, hay dos emisiones que son muy peligrosas y que deben ser reducidas en la medida de lo posible: los óxidos de nitrógeno (NOx) y los benzopirenos presentes en la ceniza que genera la combustión del gasóleo.

Los benzopirenos son partículas sólidas que se adhieren a los tejidos del sistema respiratorio y son altamente cancerígenas, de ahí que se haya hecho obligatorio el instalar filtros antipartículas en los diésel para atraparlas de forma completamente mecánica, instalando un tamiz en el tubo de escape del coche.

Sin embargo, los NOx no se pueden eliminar físicamente, por lo que precisan de una reacción química que los transforme una vez generados de forma que no salgan a la atmósfera.

Para producir esta reacción química, se precisan dos elementos: por un lado, un catalizador que facilite que el proceso tenga lugar y, por otro, un compuesto químico que reaccione con los peligrosos NOx y los transforme en otros gases inocuos. E

ste aditivo se conoce comercialmente como AdBlue (es una marca registrada) y está compuesto por una disolución al 32,5% de urea.

En el cilindro se hace arder el gasóleo con altas presiones y temperatura. Para ahorrar el máximo en combustible, se busca que esa combustión se produzca con un exceso de aire y el mínimo de combustible necesario. Esto provoca que en el proceso químico que tiene lugar en el cilindro se produzcan óxidos de nitrógeno (el nitrógeno y el oxígeno están presentes en el aire), que no interactúan con el hidrógeno y el carbono presentes en el hidrocarburo.

El gasóleo es un hidrocarburo, es decir, básicamente es un compuesto formado por hidrógeno, carbono y oxígeno. Si tanto el gasóleo como la combustión fuesen perfectos, tras la combustión debería salir por el tubo de escape dióxido de carbono y agua, pero, además de que la reacción química no es completa, el combustible tampoco es puro, así que se generan más productos.

El símbolo NOx comprende varios compuestos químicos con oxígeno y nitrógeno en su formulación:

N2O: monóxido de dinitrógeno, conocido como «gas de la risa». Puede provocar pequeñas amnesias en el ser humano, también se combina con otros gases en las anestesias. Además, es un comburente que permite incrementar la capacidad de quemar combustible por una máquina y aumentar así su rendimiento (el famoso óxido nitroso de los coches de «Too Fast Too Furious«). Es muy contaminante, cada molécula de N2O provoca el mismo efecto invernadero que 3 moléculas de CO2.

NO: monóxido de nitrógeno, es un gas tóxico inestable, conocido como uno de los radicales libres. Su inestabilidad hace que reaccione con el oxígeno y el aire y pueda degenerar en moléculas de ácido nítrico, provocando lluvia ácida.

N2O3: trióxido de dinitrógeno, en estado gaseoso es muy inestable (hierve a 3ºC) y se transforma en ácido nítrico en combinación con el aire.

N2O4: tetróxido de dinitrógeno, es muy tóxico y corrosivo.

NO2: dióxido de nitrógeno, es el más frecuente en la combustión de los motores. Tiene un color marrón amarillento y es muy contaminante, provocando irritaciones graves en el sistema respiratorio. Está considerado como uno de los principales causantes de enfisemas pulmonares.

N2O5: pentóxido de dinitrógeno. A diferencia de los anteriores, este compuesto químico se encuentra en estado sólido a temperatura ambiente. Mezclado con agua produce ácido nítrico.

Tras la combustión en los motores modernos, la mayoría de los NOx que se generan son NO y NO2 y, para evitar que salgan a la atmósfera, se introduce una pequeña planta química en el tubo de escape de los coches.

Este «laboratorio automático» añade urea diluida en agua a los gases y hace que reaccionen en el catalizador para que los óxidos de nitrógeno y el amoníaco se transformen principalmente en nitrógeno, agua y CO2.

Los tres son inocuos y, aunque el CO2 es un gas de efecto invernadero, es mucho menos «activo» que los óxidos de nitrógeno.

La urea (a diferencia de la cerina, que se añade al combustible antes de quemarlo en el cilindro) se añade a los gases al salir del cilindro mediante un inyector.

Ya tenemos los componentes que debe tener un coche con AdBlue:

Depósito de urea: normalmente de unos 20 litros de capacidad, con una autonomía de unos 20.000 km.

Inyector de urea: insertado en el tubo de escape y antes del catalizador, pulveriza la cantidad precisa de urea para que tenga lugar la reacción química.

Unidad de control: una centralita debe calcular la cantidad de urea necesaria en cada momento para que la reacción sea estequiométrica (es decir, que todas las moléculas reaccionen sin que sobren de una o de otra).

Esta centralita, además, deberá informar al conductor sobre la cantidad que queda en el depósito de urea y recomendar el repostaje del aditivo antes de que se agote.

¿Qué es el Protocolo de Comunicación FlexRay y Cómo funciona?

FlexRay es un protocolo de comunicaciones de red del automóvil diseñado para ser más rápido y más fiable que la CAN o TTP. Estos transceptores proporcionan la interfaz entre la lógica digital y la transmisión por cable de cobre. Con velocidades de transmisión de hasta 10 Mbit / s, FlexRay proporciona 20 veces la velocidad del cable sin blindaje trenzado de cobre utilizado en los coches de hoy. FlexRay es un protocolo de comunicación único activado por tiempo que brinda opciones para datos deterministas que llegan en un marco de tiempo predecible (hasta el microsegundo), así como datos dinámicos basados ​​en eventos similares a CAN para manejar una gran variedad de marcos. FlexRay logra este híbrido de marcos estáticos centrales y marcos dinámicos con un ciclo de comunicación preestablecido que proporciona un espacio predefinido para datos estáticos y dinámicos. Este espacio está configurado con la red por el diseñador de la red. Mientras que los nodos CAN solo necesitaban saber la velocidad en baudios correcta para comunicarse, los nodos en una red FlexRay deben saber cómo están configuradas todas las piezas de la red para poder comunicarse.

Muchos aspectos de FlexRay están diseñados para mantener bajos los costos y, al mismo tiempo, ofrecer un rendimiento superior en un entorno resistente. FlexRay utiliza cableado de par trenzado sin blindaje para conectar los nodos entre sí. FlexRay admite configuraciones de uno o dos canales que constan de uno o dos pares de cables, respectivamente. La señalización diferencial en cada par de cables reduce los efectos del ruido externo en la red sin un costoso blindaje. La mayoría de los nodos FlexRay también suelen tener cables de alimentación y tierra disponibles para alimentar transceptores y microprocesadores.

FlexRay puede admitir redundancia de red o canales duales. Esto asegura una mayor tolerancia a fallas, así como un mayor ancho de banda para la transferencia de datos adicionales. Sin embargo, esta red adicional rara vez se implementa.

Las redes integradas se diferencian de las redes basadas en PC en que tienen una configuración cerrada y no cambian una vez que se ensamblan en el producto de producción. Esto elimina la necesidad de mecanismos adicionales para descubrir y configurar dispositivos automáticamente en tiempo de ejecución, de forma muy similar a como lo hace una PC cuando se une a una nueva red cableada o inalámbrica. Al diseñar configuraciones de red con anticipación, los diseñadores de redes ahorran costos significativos y aumentan la confiabilidad de la red.

Topología y diseño de FlexRay


Una de las cosas que distingue a FlexRay, CAN y LIN de las redes más tradicionales, como Ethernet, es su topología o diseño de red. FlexRay admite conexiones pasivas multipunto simples, así como conexiones en estrella activas para redes más complejas. Según el diseño de un vehículo y el nivel de uso de FlexRay, seleccionar la topología correcta ayuda a los diseñadores a optimizar el costo, el rendimiento y la confiabilidad para un diseño determinado.

  • BUS-Multipunto
    FlexRay se usa comúnmente en una topología de bus multipunto simple que cuenta con un solo cable de red que conecta varias ECU juntas. Esta es la misma topología utilizada por CAN y LIN y es familiar para los OEM, lo que la convierte en una topología popular en los vehículos FlexRay de primera generación. Cada ECU puede «ramificarse» hasta una pequeña distancia del «tronco» central del autobús. Los extremos de la red tienen instaladas resistencias de terminación que eliminan los problemas con los reflejos de la señal. Debido a que FlexRay opera a altas frecuencias, hasta 10 Mbit/s en comparación con 1 Mbit de CAN, los diseñadores de FlexRay tienen mucho cuidado de terminar y diseñar correctamente las redes para evitar problemas de integridad de la señal. El formato de caídas múltiples también se adapta muy bien a los arneses de vehículos que comúnmente comparten un tipo de diseño similar, lo que simplifica la instalación y reduce el cableado en todo el vehículo.
  • Red estrella
    El estándar FlexRay admite configuraciones «Estrella» que consisten en enlaces individuales que se conectan a un nodo activo central. Este nodo es funcionalmente similar a un concentrador que se encuentra en las redes Ethernet de PC. La configuración en estrella activa permite ejecutar redes FlexRay en distancias más largas o segmentar la red de tal manera que sea más confiable en caso de que falle una parte de la red. Si una de las ramas de la estrella se corta o se cortocircuita, las otras patas continúan funcionando. Dado que los tramos largos de cables tienden a conducir más ruido ambiental, como las emisiones electromagnéticas de los grandes motores eléctricos, el uso de múltiples patas reduce la cantidad de cable expuesto para un segmento y puede ayudar a aumentar la inmunidad al ruido.
  • Red Híbrida
    Las topologías de bus y estrella se pueden combinar para formar una topología híbrida. Las futuras redes FlexRay probablemente consistirán en redes híbridas para aprovechar la facilidad de uso y las ventajas económicas de la topología de bus mientras se aplica el rendimiento y la confiabilidad de las redes en estrella donde sea necesario en un vehículo.

Características

  • ·        Una alta transmisión de datos 10mbits/s
  • ·        Un comportamiento estimulado por factores temporales
  • ·        Redundancia, seguridad y tolerancia de errores

Las especificaciones de este protocolo están siendo actualmente revisadas. El primer vehículo del mercado que contaba con este tecnología fue el BMW X5, lanzado al mercado en Enero de 2007. Este vehículo se basa en ésta tecnología para comunicar los sensores en los amortiguadores con una centralita electrónica central que sirve como reguladora. El objetivo de este sistema es una respuesta rápida a los asperezas de la carretera para lograr un conducción lo más suave posible. Se espera el uso de esta tecnología a gran escala en el 2008. La versión actual es la 3.0 (2009).

Capa físicaEn este apartado vamos a describir los puntos más importantes y relevantes de la capa física del protocolo Flexray.Arquitectura de un nodoUn nodo Flexray está formado esencialmente por un microcontrolador, un periférico llamado Communication Controller, 2 transceivers y una fuente de alimentación.El microcontrolador es el propio de la ECU, el cual seguramente realiza otras funciones externas propias de la ECU y que cada cierto tiempo envía y recibe una trama de información al bus Flexray. Para ello se comunica con el Communication Controller (CC), que no es más que un periférico hardware que gestiona en todo momento el protocolo. Es decir, el microcontrolador no se encarga de la pila del protocolo, si no que lo gestiona todo el CC.Así pues, el CC se comunica a su vez con los transceivers que se encargan de transformar los datos lógicos a niveles eléctricos de Bus. Flexray dispone de 2 canales de comunicación, lo que requiere un transceiver para cada canal. Entre los diferentes bloques mencionados existen líneas optativas de señalización para determinadas situaciones. Esto será explicado más adelante con más detalle.

Flexray permite un amplio abanico de topologías de red. El hecho de tener 2 canales independientes aporta además otro grado de libertad, pudiendo hacer para cada canal una configuración de nodos diferente.La interconexión básica entre dos nodos responde al siguiente esquema:

Linear passive bus

Es la topología más básica y una de las más usadas. Se puede apreciar como es posible que un nodo se conecte a los dos canales (por ejemplo en el caso que este nodo representara una función crítica del sistema) mientras que otros nodos se conectan a uno de los dos canales.Las limitaciones más importantes a tener en cuenta en esta topología son:

Topologías con Active Stars

Estas topologías hacen uso del elemento repetidor Active Star.  Este elemento de bus es capaz de desacoplar eléctricamente las diferentes ramas a las cual está conectado, además de regenerar la señal aunque por otro lado introduce retardos. Se les puede dotar de cierta inteligencia consiguiendo un ruteado del mensaje, todo y que esto acumularía aún más retardo. También pueden desconectar una rama de la red si detectan un mal funcionamiento. Las limitaciones en este caso son:

Morfología de datos a nivel físico

Flexray es un bus diferencial, lo que quiere decir que se basa en la diferencia de señales del bus para determinar el dato enviado. Las salidas del transceiver son BP y BM y la información relativa uBus = BP-BM. El transceiver es el encargado de gestionar la trama lógica que le llega del Communication Controller y traducirla a los niveles eléctricos correspondientes del bus y viceversa.Datos a nivel eléctrico. Los diferentes símbolos que podemos encontrar en el bus son:

  • Idle_LP: Estado del bus en baja energía cuando no circula corriente por el mismo y el transceiver fuerza un 0 a la salida.
  • Idle: Estado del bus cuando no circula corriente por el bus pero el transceiver fuerza un determinado voltaje para BP y BM.
  • Data_1: La información lógica 1 se traduce a una diferencia positiva entre BP y BM (uBus>0)
  • Data_0: La información lógica 1 se traduce a una diferencia negativa entre BP y BM (uBus<0)

Los estados Idle_LP y Idle sirven para determinar que el canal está libre. Más adelante, veremos cómo se gestiona este aspecto ya que en ello intervienen elementos de protocolo de capa superior. Además de estos estados, por el Bus pueden circular lo que en el protocolo Flexray se llaman Símbolos y que realizan funciones específicas. Los veremos en el siguiente apartado.
Datos a nivel lógico.El transceiver traduce de niveles eléctricos a niveles lógicos en ambos sentidos. Para eso, dispone de una entrada Vdig (Voltaje digital) para adecuarse a la tensión de operación del CC. Veámoslo en el siguiente ejemplo:

Protocol Operation Control (POC)

El POC es la máquina de estados principal del protocolo. Decide en todo momento en qué estado se encuentra el protocolo y reacciona a las órdenes del uC realizando los cambios necesarios en los siguientes subprocesos, llamados “core mechanisms”:

  • Coding and Decoding
  • Frame and Symbol processing
  • Media Access Control
  • Clock Synchronization.

Inmediatamente después de recibir energía. El CC controller entra en el estado de POC OPERATIONAL y empieza a funcionar el POC. Lo podemos apreciar en el siguiente diagrama de estados:

Coding and Decoding

En un primer nivel podemos distinguir entre 3 bloques: Cabecera, Datos y CRC. Como vemos la trama puede variar entre 8 y 262 bytes.El significado de los campos de cabecera es el siguiente:

  • Reserved bit: Bit reservado del protocolo para futuros usos.
  • Payload Preamble indicator: Sirve para indicar que los primeros bytes del segmento de datos también son de cabecera. Esto se usa para tareas de mantenimiento y gestión de la red o para indicadores en las tramas dinámicas.
  • Null Frame Indicator: Indica si la trama lleva datos o no. A veces, por  ejemplo en tramas de sincronismo, se envía una trama para mantener el sincronismo pero no lleva datos asociados. Cabe indicar que la situación contraria se puede dar. Es decir, se puede enviar una trama de sincronía que además contenga datos.
  • Sync Frame Indicator: Indica si la trama es de sincronismo. Estas tramas que sirven para sincronizar todos los nodos a la base de tiempos global de Flexray.
  • Startup Frame Indicator: Indica si es una trama de Startup. Es decir, si es una trama de inicio de comunicación.
  • Frame ID: Identificador único de la trama asociado a un nodo. Define el slot en el cual se envía la trama.
  • Payload length: Define la longitud del campo de datos enviado con la trama.
  • Header CRC: CRC de cabecera. Sirve para agilizar el protocolo. Si un nodo detecta un error en el CRC de cabecera descarta directamente la trama.
  • Cycle Count: indica el ciclo de comunicación en el que nos encontramos.

Frame and Symbol Processing

El proceso Frame and Symbol Processing, se encarga de recoger los datos de salida del  “Coding and Decoding process”, comprobar errores tanto sintácticos, semánticos como de sincronización y en caso positivo pasar la información relevante al CHI (Controller Host Interface) para que el uC pueda leer el mensaje recibido. 
Media Acces ControlEl protocolo Flexray se basa en un ciclo de comunicación recurrente. Este ciclo está dividido en 4 segmentos:

  •  Static Segment:  El Static Segment está compuesto por slots de medida fija. Cada slot está asociado a una Frame ID. Por su parte cada Frame ID está asociada a un nodo, de manera que cada nodo sabe siempre en qué slot o slots le toca enviar. Este segmento es de carácter obligatorio y siempre se comporta igual. Es decir, las tramas estáticas siempre se envían.
  • Dynamic Segment: El Dynamic Segment está compuesto por dynamic slots la medida de los cuales es variable y se establece un orden de envío por prioridad de ID, similar al CAN. Es decir, si dos nodos en el segmento dinámico luchan por transmitir, ganará el de la ID más baja. Además el tamaño de la trama no es fijo, así que el primer nodo en coger el control del bus podría agotar el Dynamic Segment. Este segmento es  de carácter opcional, a diferencia del estático.
  • Symbol Window: En el Symbol Window se pueden enviar los MTS para  gestión de la red. Es de carácter opcional y raramente se usa.
  •  Network Idle Time: Al final del ciclo se deja el canal un cierto tiempo libre para poder ajustar el tiempo de ciclo a la durada fija determinada. Este segmento es de carácter obligatorio. 

Clock Synchronization

Flexray es un protocolo determinístico basado en la división del tiempo en ranuras donde cada nodo sabe en qué ranura puede enviar y en cual no. Dada esta descripción, se puede entender la gran importancia de mantener todos los nodos sincronizados constantemente. De lo contrario, fácilmente un nodo no sincronizado podría al transmitir invadir la ranura del vecino y provocar un fallo general de comunicación. Es por eso, que el proceso Clock Synchronization cobra gran relevancia en el protocolo Flexray.Todo y que cada nodo dispone de su propio oscilador, Flexray funciona con una base de tiempos global a nivel de red. Esto lo consigue gracias a las tramas de sincronismo que envían un mínimo de 2 nodos en una red de 2 ECUs o 3 en una red de 3 o más ECUs. Estos nodos, llamados Coldstart nodes, son muy importantes tanto en el inicio de la comunicación como en el sincronismo de la red. Suelen tener osciladores muy precisos y marcan el tiempo al cual se han de ir adaptando el resto de nodos.La sincronización del reloj se basa en 2 subprocesos importantes:

Clock Synchronization Process. El Clock Synchronization Process (CSP) recoge los valores de las tramas de sincronía enviadas por los diferentes Coldstart nodes de la red, los compara con los que él había predecido y hace una estimación del valor correcto. El resultado lo pasa al Macrotick Generation Process.Macrotick Generation ProcessEl Macrotick Generation Process (MTG), como indica su nombre, es el encargado de generar el macrotick y del control de tiempos como el tiempo de ciclo o el tiempo de slot. Así pues, con los datos que le pasa el CSP, efectúa las correcciones necesarias para mantener el sincronismo del nodo:Correcciones de Offset: Indica el número de microticks que hace falta añadir al NIT (Network idle Time) para que el ciclo de comunicación Flexray comience en el momento adecuado. Se calcula cada ciclo y se corrige en el NIT de los ciclos impares. Correcciones de Rate: Indica el número de microticks por macrotick que hay que añadir (o substraer) para adecuarse al tiempo de ciclo. Se calcula en los ciclos impares y se aplica siempre.

¿Qué es el Sensor de Presión de Aceite OPS y cómo funciona?

El Sensor de presión de aceite de motor OPS (Oil Pressure Sensor) por sus siglas en inglés, se encuentra generalmente instalando en el motor y esta diseñado para monitorear la presión del aceite del motor y enviar una señal voltaje a la computadora automotriz. Es una especie de barómetro que mide la presión de aceite en el principal conductor del motor, el cual lo recibe desde la bomba para distribuirlo a todo el motor. Dicho sensor es de vital importancia para el funcionamiento interno correcto del motor

Funcionamiento

El sensor de presión de aceite es un manómetro que tiene como función monitorear la presión presión de aceite generada en el interior del motor. Dicha medición es enviada al Tablero de instrumentos y lo expresa generalmente en PSI (Pound-force per Square Inch/ Libra por pulgada cuadrada)para que el usuario esté enterado de dicho valor.

Para generar esta medición lo hace mediante una resistencia variable que lo que hace variar dicha resistencia es la presión de aceite generada internamente en el motor.

Dicho sensor monitorea la presión de aceite generada en uno de los conductos principales que se ubica cerca de la bomba y el filtro del motor. Para lograrlo, hay una toma localizada en el bloque del motor donde se enrosca el sensor de presión de aceite. Los medidores eléctricos usan el sensor que está en el bloque del motor para generar una resistencia variablela cual va a afectar la cantidad de corriente que atraviesa el circuito del medidor y el sensor.

Localización del sensor de Presión

La ubicación del sensor OPS en su mayoría de ves esta insertado en el monoblock mediante una rosca el cual lleva un torque específico según las especificaciones del fabricante y este también se encuentra cerca del filtro de aceite, aunque puede variar su ubicación según los diseños del fabricante

Componentes

Tipos de sensor

Sensor de Platino

Este se rige cuando la presión de aceite alcanza niveles que superan un limite inferior a 5psi, considerada peligrosa para el motor por los fabricantes, se coloca un platino en el interior que al mismo tiempo energiza al indiciador en el tablero. Hay vehículos que en los que la ECU al detectar esta señal, apaga el motor como medida de protección.

Sensor de Señal Analógica

Son sensores con coeficiente negativo, al aumentar la presión también aumenta la resistencia interna. Esto provoca que el voltaje pull-up descienda en menor medida, la ECU observa aumento en la señal y lo interpreta como aumento de presión. Cuando la presión disminuye el valor resistivo también lo hace y el voltaje de pull-up decae.

Ejemplo de Pruebas al Sensor

Los valores de presión y resistencia varían en función del fabricante, así como tipo de motor

Inspección
1. Compruebe la continuidad entre el terminal y el cuerpo con un ohmímetro.

Si no hay continuidad, reemplace el interruptor de presión de aceite.

2. Compruebe la continuidad entre el terminal y el cuerpo cuando se empuja el cable fino. Si hay continuidad incluso cuando se presiona el cable fino, reemplace el interruptor.

3. Si no hay continuidad cuando se aplica una presión de 50 kPa (0,50 kgf/cm², 7,25 psi) a través del orificio de aceite, el interruptor funciona correctamente.Compruebe si hay fugas de aire. Si hay fugas de aire, el diafragma está roto. Reemplázalo.

Nota: Para probar con precisión el interruptor de presión de aceite, es importante determinar el tipo de interruptor o sensor instalado. Generalmente, el interruptor de aceite que activa una luz de advertencia solo utiliza contactos integrados que pueden estar en una posición abierta o cerrada.

Con el motor parado (especificado como normalmente abierto o cerrado en las listas de piezas), una simple prueba de ohmímetro puede identificar si los contactos se abren o cierran con suministro de presión de aceite.

También se requiere verificar el suministro de voltaje del circuito si los contactos internos funcionan correctamente. Un circuito simple típico se muestra a continuación.

¿Qué es el protocolo UDS (Unified Diagnostic Services)?

El servicio de diagnóstico unificado (UDS) por sus siglas en inglés, es un protocolo de comunicación que se utiliza en las unidades de control electrónico (ECU) automotrices para permitir diagnósticos, actualizaciones de firmware, pruebas de rutina y más.

El protocolo UDS (ISO 14229) está estandarizado entre fabricantes y estándares (como CAN, KWP 2000, Ethernet, LIN). Además, UDS se utiliza hoy en día en ECU en todos los fabricantes de equipos originales (OEM) de nivel 1.

En la práctica, la comunicación UDS se realiza en una relación cliente-servidor, siendo el cliente una herramienta de prueba y el servidor una ECU del vehículo. Por ejemplo, puede conectar una interfaz de bus CAN al conector OBD2 de un automóvil y enviar solicitudes de UDS al vehículo. Suponiendo que la ECU objetivo admita los servicios UDS, responderá en consecuencia.

Servicios

Los servicios de diagnóstico disponibles en UDS se agrupan en unidades funcionales
e identificado por un código de un byte (ServiceId). No todos los códigos están definidos en
el estandar; para algunos códigos, el estándar se refiere a otros estándares, y
algunos están reservados para extensiones específicas del fabricante. La Automoción
El conjunto de comandos de diagnóstico admite los siguientes servicios:
• Gestión de Diagnóstico
• Transmisión de datos
• Transmisión de datos almacenados (códigos de problemas de diagnóstico)
• Control de entrada/salida
• Activación Remota de Rutina

Los servicios de diagnóstico tienen un formato de mensaje común. Cada servicio define
un mensaje de solicitud, un mensaje de respuesta positiva y un mensaje negativo
Mensaje de respuesta. El formato general de los servicios de diagnóstico cumple con la definición KWP2000; la mayoría de los ID de servicio también cumplen con KWP2000. El mensaje de solicitud tiene el ServiceId como primer byte, más parámetros adicionales definidos por el servicio. El mensaje de respuesta positiva tiene un eco del ServiceId con el bit 6 establecido como primer byte, más el definido por el servicio parámetros de respuesta.

Estructura de mensajes UDS

UDS es un protocolo basado en solicitudes (usando como base el bus CAN)

Servicios y Solicitudes SIDs según ISO 14229-1

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ISO 14229 INFORMACIÓN

¿Qué es el BUS Lin y cómo funciona?

En el Sistema de multiplexado de red de datos encontraremos el termino así como la red «LIN-Bus que es la abreviatura de Local Interconnect Network. El LIN-Bus es una extensión del bus de datos CAN. El sistema de bus LIN es un bus de un solo cable. El cable tiene un color básico (violeta) y un código de color. La sección transversal del cable es de 0,35 mm2. Posee una velocidad de transmision de 20Kbit/s, y es unidireccional (Se transmite en una sola dirección).

El bus LIN se diseñó para hacer la conexión de actuadores o sensores esta conexión proviene de las unidades de control. Desde la unidad de control maestra al sensor o actuador conectados en sentido descendente, que se les nombra «esclavo». El maestro puede transmitir órdenes hasta a 16 elementos esclavos conectados en sentido descendente. La unidad Maestra proviene previamente conectada del CAN BUS Asume la función de traducción entre las unidades de control LIN abonadas al sistema del LIN-Bus local y el CAN-Bus de datos.

El voltaje del LIN Maestro y del LIN esclavo oscila entre 11 y 12 Volts cuando están comunicando

La LIN Maestra, es capaz de controlar la cantidad y velocidad de datos, así como la análisis de estos mismos

Un ejemplo aplicación de LIN bus es el techo solar de cristal eléctrico, cuyo servomotor recibe sus órdenes desde la unidad de control de confort a través del bus LIN.Local Interconnect significa en este caso, que todas las unidades de control están localizadas en una zona limitada (p. ej. en el techo). También se le da el nombre de «subsistema local».

El intercambio de datos entre los diferentes sistemas de LIN-Bus en un vehículo se realiza respectivamente por medio de una unidad de control a través del CAN-Bus de datos.

La velocidad de transmisión es de 1 – 20 kbit/s y viene determinada en el software de las unidades de control LIN. Equivale como máximo a una quinta parte de la velocidad de transmisión de los datos en el CAN Confort.

Aplicaciones

Volante: control de crucero, limpiaparabrisas, control de clima, radio

Confort: Sensores de temperatura, techo solar, luz, humedad.

Powertrain: sensores de posición, velocidad, presión

Motor: motores pequeños, motores de ventiladores de refrigeración

Aire acondicionado: motores, panel de control (el aire acondicionado suele ser complejo)

Puerta: espejos laterales, ventanas, control de asientos, cerraduras

Asientos: motores de posición, sensores de presión

Otros: limpiaparabrisas, sensores de lluvia, faros, flujo de aire

Diagnostico

Para poder diagnosticar correctamente una LIN BUS es indispensable conocer la topología del vehículo para identificar el módulo que es el LIN MASTER ya que a partir de este podremos/ obtener datos, a diferencia la red CAN (CAN_L y CAN_H) la LIN BUS no tiene una conexión directa al puerto DLC, como CAN que se integra en el pin 6 Y 14

¿Qué es una Central Gateway y cómo funciona?

La función principal de una central Gateway es proporcionar comunicaciones seguras y sin problemas entre las redes y las ECU, incluido el enlace entre los diferentes tipos de redes operando en vehículo y las redes externas. La transferencia fluida de datos es esencial para garantizar que las ECU tengan la información que necesitan para
operación del vehículo, por lo que el Gateway debe proporcionar información de módulo a módulo para que ejecute las funciones pertinentes conforme a las condiciones de manejo en las que es encuentre el vehículo

Un ejemplo muy sencillo para entender este módulo es que el Gateway se comporta como un traductor de la transferencia de datos de los módulos es decir; cuando vamos a altas velocidades la ECU de motor le transfiere datos al Gateway para que este envié información a la ECU de radio para que suba el volumen de este para que no se escuche el ruido del motor, lo mismo sucede cuando desacelera el vehículo baja el volumen del radio para que estemos alerta de lo que está sucediendo a nuestro entorno, de esta misma manera tenemos una infinidad de transferencia de datos entre módulos de Alta y Baja velocidad.

Las implementaciones del Gateway que se encuentran en la industria automotriz actual son aplicaciones se basan en uno de dos conceptos.

El primer concepto es un conjunto de discretos controladores CAN de canal servidos por un software de manejo de mensajes en el host CPU. Este concepto es flexible con respecto a la cantidad de canales CAN, pero un alto rendimiento se requiere la CPU del host para garantizar la operación en tiempo real con carga completa de bus.

El segundo concepto es una aplicación específica.
controlador CAN de canal complejo. Este concepto es inflexible con respecto ala estrucutra del Gateway especialmente al número de canales CAN toda esta transferencia de datos y la estructura evita que se sobrecarguen los CPU

Desarrollo del trazo de ruta de la red en Gateway

SGW Security Gateway Módulo

En la actualidad e implementado principalmente por FCA se creó esté módulo el cual se encarga de encriptar la conexión de escaner con cualquier módulo automotriz mediante el SGW con el fin de proteger los datos de diagnosis y de control del vehículo con el fin de proteger la seguridad de este mísmo por lo que solo escaneres OEM y/o certificados podrán acceder a realizar operaciones de diagnosis y reparación como programación, calibraciones etc.

Para la conexión de un escaner con un SGW es necesario tener conexión a wifi para que en todo momento sean monitoreados los datos que se están procesando con el fin de tener ciberseguridad

¿Qué es el Sensor de Temperatura de Gases de Escape y cómo funciona?

En los vehículos Diesel vamos a encontrar en el sistema de escape el Sensor de Temperatura de Gases de Escape que se encarga de monitorear la temperatura de los gases de escape, convirtiendo la temperatura en voltaje y enviandola como señal a la PCM/ECM para que esta unidad de control pueda realizar los ajustes necesarios para reducir las emisiones contaminantes producidas por el trabajo del motor

Posición del sensor

1. Sensor de temperatura de gases de escape delante del turbocompresor
2. Sensor de temperatura de gases de escape delante del catalizador
3. Sensor de temperatura de gases de escape delante del filtro de partículas de hollín
4. Sensor de temperatura de gases de escape detrás del filtro de partículas de hollín

Especificaciones

  • Las temperaturas de las sondas antes y después del Turbo cargador son usadas para verificar si ocurre un decremento de temperatura (aprox. 150°C).
  • El DOC y el SRC necesitan alcanzar un mínimo de temperatura de operación, 140°C y 190°C respectivamente.
  • Las temperaturas antes del Turbo cargador, después del DPF y en el DOC son también monitoreadas con el fin de evitar sobrecalentamiento en los componentes.
  • La interpretación de las temperaturas antes y después del DPF (en conjunto con la señal del Sensor de presión Diferencial) son usadas para verificar la regeneración óptima de este componente.
  • La gran mayoría de ECU´s utilizan un resistor de retención de 2.2kOhms.

Componentes

¿Qué es el FootWell Module FRM en BMW y cómo funciona?

El Footwell Module es una pieza integrada en vehículos de BMW (FRM) sirve como una central eléctrica, recibiendo señales de varias fuentes, incluido el bloque de interruptores de la puerta del conductor, los interruptores de luz de freno / reversa / de emergencia, sensores de altura de manejo, contactos de la puerta delantera y cerradura de la puerta del lado del conductor. Actúa como un módulo de puerta de enlace, procesando estas señales y usándolas para controlar los siguientes sistemas:

Varias unidades de control están involucradas en el sistema de iluminación. En un sentido más estricto, el siguiente control
las unidades están involucradas en la iluminación (en orden alfabético):

  • Sensores de altura
  • Interruptor de luz de marcha atrás
  • Interruptor de la luz de freno
  • Interruptor de luz intermitente de advertencia de peligro
  • Interruptor de luz
  • Bloque de interruptores de la puerta del conductor
  • Contactos de puerta en puertas traseras
  • Contactos de puerta en puertas delanteras
  • Cerradura de la puerta del conductor
  • ACSM o MRS: módulo de seguridad contra choques / sistema de sujeción múltiple

E81, E82, E87, E89, E90, E91, E92: sistema de retención múltiple
E70, E71, E93: ACSM son las siglas de «Advanced Crash Safety Module», también conocido como Crash
Módulo de seguridad
El módulo del espacio para los pies se conecta al módulo de seguridad contra choques / unidad de control MRS a través de K ‐ CAN. En
En caso de accidente con la gravedad correspondiente, el módulo del espacio para los pies se enciende en el interior.
luz y las luces de advertencia de peligro automáticamente.
E92
El módulo de seguridad contra choques envía un mensaje sobre la ocupación del asiento del pasajero delantero
detección en el K CAN.
La transferencia del cinturón en el lado del pasajero solo se activa cuando el asiento del pasajero delantero está
ocupado.

El FRM p recibe señales de una variedad de sensores en el vehículo y es responsable de controlar muchos aspectos de la «carrocería» en el vehículo, como ventanas eléctricas / eléctricas, ventiladores de aire acondicionado / calefacción, luces exteriores e interiores y espejos exteriores.

Cuando el módulo se avería, afectará el funcionamiento de estas funciones. Las luces externas, como los faros delanteros y las luces traseras, permanecerán encendidas todo el tiempo y encontrará que no podrá apagarlas. Por el contrario, los intermitentes / indicadores externos no funcionarán en absoluto, junto con las luces de carretera y las luces interiores. Los elevalunas eléctricos también se negarán intermitentemente a funcionar como deberían. La falla de esta unidad FRM crítica está generalizada en todas las gamas BMW y Mini.

Mientras el módulo del espacio para los pies esté en modo de falla, la luz de mantenimiento o servicio estará encendida constantemente. Si lleva el vehículo a un garaje para realizar diagnósticos con herramientas de escaneo, encontrará que el módulo no logra comunicarse. Es posible que aún se encuentren códigos de falla en otros módulos de control que significarán una falla en el módulo del espacio para los pies.

Para solucionar este problema, es posible que los principales concesionarios deseen solicitar al fabricante un reemplazo nuevo y costoso, que también requerirá la codificación del vehículo a un costo adicional. Esto no solo es costoso, sino que el módulo de reemplazo solo vendrá con una garantía muy corta de un año y, sin duda, fallará debido a que la falla inherente no se resuelve en el nivel de fábrica.

Gateway entre el bus LIN y K & dash; CAN
El módulo (FRM) permite la comunicación entre el bus LIN y el K & dash; CAN.
El módulo FRM transfiere los mensajes al bus de destinatario correspondiente.

Componentes del bus LIN:

  • Espejos exteriores de equipamiento especial
  • Bloque de interruptores en la puerta del conductor, variante alta
  • 2 controladores de motor paso a paso para los motores paso a paso de faros adaptativos
  • 2 controladores de alimentador de cinta (solo E92)

Wake Up por medio de varias señales

El módulo de espacio para los pies (FRM) se puede despertar mediante las siguientes señales:

  • K-CAN activo
  • Terminal 15 ENCENDIDO
  • Interruptor de advertencia de peligro ENCENDIDO
  • Cambio en el estado de los contactos de la puerta
  • Sistema de alarma antirrobo activado

Sistema de cierre centralizado

El módulo de espacio para los pies evalúa el estado de los sensores de efecto Hall en los contactos de la puerta.
Cuando el vehículo está bloqueado o desbloqueado con el elemento de llave mecánica, el FRM reconocer esta solicitud. El módulo del espacio para los pies transmite un mensaje en el K & dash; CAN al CAS

Condiciones de encendido

El (FRM) recibe una gran cantidad de señales de entrada que encienden la iluminación interior.
Las señales de entrada se leen directamente en el módulo del espacio para los pies o se reciben a través de K-CAN.
Las siguientes señales encienden la iluminación interior:

  • Botón de iluminación interior presionado
  • Puerta abierta
  • Desbloqueo de la puerta del conductor con la cerradura de la puerta
  • Desbloqueo con mando a distancia
  • Terminal R APAGADO, si el terminal 58g estaba ENCENDIDO no más de 2 minutos antes
  • Señal de colisión presente
  • Botón de bloqueo en el control remoto presionado cuando el sistema de bloqueo central ha estado en doble bloqueo central durante al menos 10 segundos

La iluminación interior se apaga bajo las siguientes condiciones previas:

  • Sistema de cierre centralizado en modo antirrobo, todas las puertas y el portón trasero cerrados
  • Botón de iluminación interior presionado durante más de 3 segundos
  • Terminal 58g ENCENDIDO y terminal R APAGADO
  • Terminal R ON con puertas cerradas
  • El vehículo se desbloquea con el mando a distancia y no se abre ninguna puerta con el espacio de
  • 20 segundos
  • Terminal R APAGADO y la puerta de un automóvil dejada abierta durante más de 1 minuto
  • A través del diagnóstico «Apagado»
  • 8 minutos después del terminal R APAGADO

Cuando el terminal R se apaga, el módulo del espacio para los pies (FRM) apagará la iluminación interior después de 8
minutos. Para ello, el módulo de espacio para los pies envía el mensaje de apagado del consumidor a través de K CAN.
El panel de control del techo (FZD) recibe este mensaje y apaga la iluminación interior en el área del techo.
Las luces interiores que se encienden directamente mediante el módulo del espacio para los pies también se apagan.

El FRM proporciona el terminal 58g a través de K CAN o mediante cableado convencional. Terminal 58g es modulado por ancho de pulso y tiene 2 etapas de brillo.
Tan pronto como se ha presionado el interruptor de advertencia de peligro, se enciende el interruptor de advertencia de peligro.
cambiado a brillo total por el módulo FRW. El interruptor de advertencia de peligro no se ilumina en
brillo máximo cuando el Terminal 58g está activo.

¿Qué es el Sensor de Posición de Embrague y cómo funciona?

Un sensor de posición del embrague de la transmisión incluye dos o mas sensores Hall ubicados en extremos opuestos de un concentrador de flujo fuera de la carcasa de la transmisión para detectar un campo magnético generado por un imán unido al pistón del embrague. Para reducir la sensibilidad a las tolerancias de espacio entre el imán y el sensor, se utiliza una relación entre el voltaje de un sensor Hall y la suma de los voltajes de ambos sensores Hall para correlacionarlo con el pistón y, por lo tanto, con la posición del embrague.

Al ser accionado el pedal de embrague, el empujador se desplaza conjuntamente con el émbolo en dirección hacia el sensor de posición del embrague. En el extremo anterior del émbolo va fijado un imán permanente. El sensor de posición del embrague tiene una pletina con tres sensores Hall integrados.
En cuanto el imán permanente pasa sobre los sensores Hall, el analizador electrónico transmite señales a las unidades de control que corresponden

La implementación de este sensor en los automóviles modernos se deriva de distintas necesidades para mejorar el desempeño de los vehículos eficientando mediante la PCM distintos ajustes, las necesidades principales que se deben optimizar con la ayuda del sensor de posición de embrague es

● Arranque del motor,
● Desactivar el programador de velocidad de crucero,
● Reducir brevemente la cantidad inyectada, evitando sacudidas del motor en un ciclo de cambio de marcha y
● Función del asistente dinámico en arrancada, implementada en el freno de estacionamiento electromecánico

Funcionamiento

  1. El sensor Hall 1 es un sensor digital. Transmite su señal de tensión a la unidad de control del motor.
  2. La señal hace que se desactive el programador de velocidad de crucero.
  3. El sensor Hall 2 es un sensor analógico. Transmite una señal modulada en anchura de los impulsos (señal PWM)a la unidad de control para freno de estacionamiento electromecánico. De esa forma se detecta la posición exacta del pedal de embrague y la unidad de control puede calcular el momento óptimo para la apertura del freno de estacionamiento en un ciclo de iniciación dinámica de la marcha.
  4. El sensor Hall 3 es un sensor digital. Transmite su señal de tensión a la unidad de control de la red de a bordo.
  5. La unidad de control detecta que el pedal de embrague está accionado. Sólo estando accionado el pedal de
  6. embrague es posible el arranque del motor (función Interlock).

Parámetros Estándar

DTC relacionados

  • P0805 Clutch Position Sensor Circuit Malfunction
  • P0806 Clutch Position Sensor Circuit Range/ Performance
  • P0807 Clutch Position Sensor Circuit Low
  • P0808 Clutch Position Sensor Circuit High
  • P0809 Clutch Position Sensor Circuit Intermittent Ckt

¿Qué es el módulo CAS de BMW y para qué sirve?

El modulo CAS en vehículos BMW sirve como un sistema de alarma antirrobo y permite el arranque de los vehículos BMW.
Un chip transponder está integrado en cada una de las llaves del vehículo. Se coloca una bobina de anillo alrededor de la cerradura de encendido. El chip transpondedor es alimentado por esta bobina del módulo de control CAS. Esto significa que no se necesita batería en la llave. La fuente de alimentación y la transferencia de datos tienen lugar de la misma manera que un transformador entre la antena de bucle (bobina) en la cerradura de encendido y el chip transpondedor.
Luego, la llave envía datos al módulo de control CAS. Si estos datos son correctos, el módulo de control CAS habilita el arrancador por medio de un relé ubicado en el módulo de control y además envía una señal de habilitación de arranque codificada a través de una interfaz al DME / DDE. Estos procedimientos pueden resultar en un retraso de inicio de hasta medio segundo.

Tipos de CAS

Hay algunos tipos de MCU (procesadores) CAS2 y CAS3:

  • BMW CAS2 MC9S12DG256 con MASCARA 2K79X
  • BMW CAS3 MC9S12DG256 con MASCARA 0L01Y
  • BMW CAS3 + MC9S12XDP512 con MASCARA 0L15Y

Componentes

Interfaz a DME / DDE

El módulo de control CAS envía una señal de habilitación codificada al DME / DDE a través de la red CAN o interfaz directa según la versión de EWS.

El motor no se puede arrancar antes de que se haya transferido esta señal.

Módulo de control del motor (DME / DDE) con entrada de habilitación de arranque codificada

El módulo de control del motor (DME / DDE) solo habilita el arranque del motor si se recibe una señal de habilitación correcta desde el módulo de control CAS.

Interfaz EWS-DME / DDE Modo EWS3

El modo EWS3 tiene un ISN de 16 bits almacenado tanto en CAS3 como en DME / DDE (los ejemplos son MS45, MSV70, MSS65, etc.).

Además de ISN, también se almacenan códigos aleatorios idénticos en el módulo de control CAS y en el módulo de control DME / DDE.El valor de estos códigos cambia después de cada procedimiento de inicio. La habilitación de inicio solo tiene lugar si el código enviado por el módulo de control CAS coincide con el código almacenado en el módulo de control DME / DDE.
Los módulos de control se asignan solo durante la programación inicial del módulo de control DME / DDE. El módulo de control del motor adopta entonces el código variable del módulo de control CAS, proceso llamado Sincronización.

Modo EWS4

En el caso del modo EWS4, no hay código variable almacenado en CAS y DME / DDE. ISN (o S / K, también conocido como clave secreta) tiene una longitud de 128 bits, que es de 16 bytes y nunca cambia.

Procedimiento de reconocimiento de llave y arranque

  • El siguiente procedimiento tiene lugar después de insertar la llave del vehículo en la cerradura de encendido:
  • El transpondedor de la llave se alimenta a través de la antena de cuadro y envía los datos de la llave al módulo de control CAS.
  • El módulo de control CAS verifica los datos clave para asegurarse de que sean correctos y solo entonces envía una señal de habilitación al motor de arranque.
  • Modo EWS3: el módulo de control CAS envía el código aleatorio a DME / DDE. Allí, el código aleatorio se compara con el código aleatorio guardado; si coinciden, se libera la inyección de combustible.
  • Una vez que el motor ha arrancado, el módulo de control CAS genera nuevos datos clave (código aleatorio) y los transfiere al transpondedor en la clave.
  • En el caso del modo EWS3, también se crea y almacena un nuevo código aleatorio en el módulo de control DME / DDE.

Reconocimiento de fallas en el módulo de control del motor

Las siguientes fallas se monitorean en el módulo de control del motor:

  • Interfaz, es decir, línea al módulo de control CAS: En este caso, la verificación se realiza para establecer si se recibe una señal y si esta señal no está sujeta a una interferencia excesiva.
  • Código aleatorio o ISN (S / K) Se comprueba si el código aleatorio enviado por el módulo de control CAS coincide con el valor almacenado en el módulo de control DME (DDE).

El arranque del motor se inhibe si se detecta una falla.

¿Dónde se encuentra el módulo BMW CAS?

El módulo BMW CAS se encuentra debajo de la columna de dirección. Para quitar el módulo BMW CAS, deberá colocarse debajo del tablero del lado del conductor, quitar la cubierta de plástico debajo del tablero (encima del freno y el pedal del acelerador). Una vez que retire el panel, encontrará su módulo BMW CAS, una caja negra o blanca

Al reemplazar el módulo BMW CAS, debe programarse y sincronizarse con el DME y las llaves del automóvil.

Síntomas del módulo CAS defectuoso

Lista de posibles síntomas que puede notar si falla el módulo CAS o uno de sus componentes.

  • Mensaje de avería en la pantalla del iDrive
  • BMW no arranca
  • Llave no reconocida
  • No arranque debido a un módulo CAS defectuoso
  • KOEO pero no arrancará.
  • El vehículo no arranca: un módulo CAS defectuoso que ha sido dañado por el agua o debido a un voltaje bajo o sobre voltaje impedirá que el vehículo arranque. Es necesario reemplazar el módulo CAS y programar para solucionar este problema.
  • Clave no coincidente: el código del módulo CAS puede desincronizarse con el código almacenado en el módulo DME/DDE. Para solucionar este problema, lleve a cabo el procedimiento de reinicio de CAS en el módulo DDE/DME.

Códigos de Error

  • A082 CAS Supply terminal 30E 30L
  • A085 CAS Fault road speed signal
  • A080 CAS Output wake up line
  • 2F44 EWS preventing manipulation
  • A103 — CAS: immobilizer bus fault (in CAS)
  • A0B2 Supply, terminal 30E
  • 4a63 BMW Fault Code “ EWS Tampering or EWS Manipulation
  • CAS 14 Door Open F/R
  • CAS 15 Door Open F/L
  • CAS 16 Door Open R/L
  • CAS 17 Door Open R/R
  • CAS 18 Bonnet open
  • CAS 19 Boot open
  • CAS 21 Ignition Problem, Depress Brake to Start
  • CAS 22 Starter Problem, Engine cannot Restart
  • CAS 38 Wrong Remote Key
  • CAS 40 Press Brake to Start
  • CAS 65 Change Key, Key Battery Low
  • CAS 66 Remote Control/Key Fault
  • CAS 67 Remote Control/Key Battery Discharged
  • CAS 68 Remote Key Stationary Function Battery Low
  • CAS 186 ELV Steering Lock Fault. The engine cannot be restarted
  • CAS 187 ELV Steering Lock Active. Move Steering Wheel to Restart
  • CAS 205 Remote Key not Present
  • CAS 206 Engine Start on next Press
  • CAS 208 Comfort Access Deactivated
  • CAS 209 Remote Key in Vehicle, Locking not possible
  • CAS 217 No Remote Control
  • CAS 303 Depress Clutch to Start
  • CAS 335 Ignition Switched On
  • CAS 347 Position R/N/D Not Possible
  • CAS 348 Engage Park Before Leaving Vehicle
  • CAS 349 Engage Park Before Switching Ignition Off
  • CAS 413 Steering Column Unlocked

¿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 son las Dimensiones y Tolerancias Geométricas/ Geometric Dimensioning and Tolerance (GD&T) en el sector automotriz?

El ya conocido GD&T es un proceso de acotamiento y de simbología que nos van ayudar a interpretar lo que nos quiere decir el plano de alguna pieza a fabricar.

El GD&T es un lenguaje de comunicación que manejan los Ingenieros y diseñadores de productos con los Ingenieros y operadores de manufactura para poder fabricar correctamente la pieza o el conjunto a fabricar, esto lo hacen mediante


También es importante que ese plano o dibujo sea capaz de transmitirnos lo siguiente:

  • El material a ser utilizado
  • El tamaño o dimensiones de la pieza
  • La forma o características geométricas

Esta información que se encuentra señalando puntos de la pieza nos van a beneficiar a reducir costos de operación y de error de ensamblaje o fabricación es por ello que se realiza una serie de anotaciones en el dibujo para indicar correctamente cuales son los parámetros por los cuales va a pasar el proceso de fabricación de la pieza u operación indicada podemos decir que en manufactura sirve para definir la función o el trabajo de la pieza, para permitirle al diseñador dar a conocer exactamente como trabaja esa pieza, de manera que los departamento de manufactura e inspección puedan entender exactamente las necesidades de diseño

Cuadro de control de característica

El plano nos debe especificar las variaciones permisibles de todos los aspectos que contiene en forma de tolerancias o límites máximos y mínimos

Este concepto de meteorología en la Ingeniería es un concepto basado principalmente en Norma ASE Y14.5-2009, ISO 1101, CAN/CSA B78.2 M91 y como bien ya lo dijimos tenemos ventajas sobre de este como son

  • Mejorar la comunicación del departamento de Diseño al departamento de Manufactura
  • Mejora el concepto de diseño de producto: La pieza se puede realizar exactamente como se requiere gracias al GD&T
  • Aumento de Tolerancias de producto: Esto se ve reflejado en el costo de maquinado y fabricación de la pieza gracias a la tolerancia con el cual aun puede la pieza llegar a funcionar

Vamos a anexar los principales símbolos que se manejan en GD&T y material que podrás consultar para seguir aprendiendo de esta gran herramienta que es indispensable en la #Industria4.0

Material de de descarga:

GD&T: LIBRO TOLERANCIAS GEOMETRICAS

Simbología: SIMBOLOS

Para qué sirve la metrología dimensional en la Industria Automotriz ?

La medición es la manera de determinar tamaños, cantidad, extensiones. Tiene como objetivo conocer las dimensiones exactas de las piezas y facilitar su inspección ágil, sujeta a requerimientos y especificaciones ingenieriles para su fabricación.

Es la manera de describir un objeto mediante valores numéricos es por ello que se desarrollo la Meteorología en la industria que es básicamente una materia dedicada al estudio de la medición , la meteorología dimensional es la conceptualización de las propiedades que resultan mediante unidades de longitud como es la distancia

En la industria la metrología se ha vuelto parte clave y fundamental para el control de calidad de los producto es decir, de está depende si el producto que se está fabricando puede ser vendido o no, ya que como mencionamos en metrología se miden ya específicamente en la industria, espesores, profundidades, pasos, radios, soldadura, longitudes entre muchas otras variables más que son delimitadas por la especificación de un producto para venta especifica o para venta en publico,

En plantas ensambladoras se hace una muestra de lo que se está fabricando con el fin de conocer si se esta fabricando correctamente y si esta teniendo las especificaciones de tolerancia correctas y de aquí determinar si existe algún problema causado por, herramientas de fabricación(desgaste de la herramienta y que genere que estén fuera de rango de trabajo) mano de obra humana entre otros factores, así como malos cálculos o materia prima defectuosa

Ya que conoces un poco más de está importante ciencia añadiremos material para que profundices más en estos temas y conozcas los métodos de medición así como las herramientas para poder lograr dicho objetivo tales como, micrómetros, reglas, comparadores ópticos, pies de rey entre otros

Manual del estudiante Starret DESCARGA AQUI :

Metrología Dimensional DESCARGA AQUI:

Qué son los engranes y cuál es su función y cómo se diseñan?

Resultado de imagen para engranajes catia

La función de un engrane radica en la transmisión de movimiento ya sea rotatorio o reciprocante de una maquinaria a otra y donde requiere reducir o aumentar las revoluciones de un eje

Los engranes se caracterizan por ser cilíndricos o conos rodantes que poseen dientes en la superficie de contacto para que se genere un movimiento positivo

Los engranes son los mas eficaces debido a su durabilidad y resistencia de todos los transmisores mecánicos. Es por eso que se utilizan engranes en lugar de bandas o cadenas en transmisiones automotrices a excepción de la transmisión CVT que se acciona por una correa o como las bicicletas

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Material de descarga: DESCARGA AQUI ⬇⬇⬇

Temporada 1| Capitulo 1| Como empezar a trabajar con Diseño Mecánico 3D en Solidworks? | Desde 0

TUTORIAL DE YOUTUBE CAPITULO 1

Como se vio en el vídeo aquí vamos dejar algunos buenos artículos que vamos a estar utilizando a lo largo del vídeo , así que es muy importante que los tengan descargados, y muy atentos con todo lo que se publica, otra cuestión que nos gustaría aclarar es que en los vídeos que vayamos subiendo aquí iremos dejando el material ya que en youtube por temas de copyright podemos ocasionar un altercado, sin mas que decir , esperemos que disfruten el curso, estará muy enfocado a piezas automotrices, con el fin de enfocarnos en esa materia

1.- LIBRO DIBUJO Y DISEÑO EN LA INGENIERÍA

2.- NORMA ASME 14.5

3.- Comparación entre los símbolos de la ASME(ANSI),ISO,CSA

Análisis de elementos finitos (FEA)

El análisis de elementos finitos (FEA) consiste en el modelado de productos y sistemas en un entorno virtual, con el objetivo de encontrar y resolver posibles problemas estructurales o de rendimiento (o problemas ya existentes). El FEA es la aplicación práctica del método de elementos finitos (FEM), que utilizan los ingenieros y científicos para modelar matemáticamente y resolver numéricamente complejos problemas estructurales, de fluidos y multifísica. El software de FEA se puede utilizar en una amplia gama de sectores pero habitualmente se emplea en el sector de la aeronáutica, la biomecánica y la automoción.

Un modelo de elementos finitos (FE) consta de un sistema de puntos, denominados «nodos», que dibujan la forma del diseño. Conectados a estos nodos se encuentran los propios elementos finitos, que conforman la malla de elementos finitos y que contienen las propiedades estructurales y de material del modelo que definen cómo responderá este ante determinadas condiciones. La densidad de la malla de elementos finitos puede variar a lo largo del material, en función del cambio anticipado en los niveles de tensión de un área determinada. Las regiones que experimentan cambios importantes en la tensión suelen requerir una densidad de malla más elevada que aquellas que experimentan pocas variaciones en la tensión o incluso ninguna. Entre los puntos de interés se encuentran los puntos de fractura de un material probado previamente, las curvas, las esquinas, los detalles complejos y las áreas de tensión elevada.

Fuente de informacion: SIEMENS PLM

Descarga Aquí el material

Ingeniería en Moldes de Inyección de plásticos

La ingeniería de moldes de plásticos, es un tema de estudio complejo pero bastante interesante, ya que nosotros podemos generar piezas plásticas a partir de moldes con la forma de esta pieza que requerimos, este es el primer post de Ingeniería, que tendremos en esta página y queremos que profundicen ustedes su conocimiento con el siguiente link de descarga que es un libro relacionado a moldes de inyección, en el área automotriz la inyección de plásticos es la manera más viable tanto en costo/tiempo que beneficia a las armadoras y auto partes, es importante destacar que el diseño de estos moldes es un proceso costoso y laborioso, sin embargo los resultados que vamos a obtener son muy precisos y con una buena calidad de terminado de pieza

DESCARGA LIBRO AQUÍ

EN VERDAD QUEREMOS QUE LE SAQUES PROVECHO Y EMPIECES A EMPAPARTE PARA DESPUÉS COMPRENDER LOS VÍDEOS DE ENSEÑANZA QUE ESTAREMOS IMPARTIENDO

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