TECNOLOGADO EN ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL TEMA: “IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR PARA UN ACTUADOR DE REGULACIÓN DE MARCHA RALENTÍ (IAC) UTILIZADOS EN VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO DE MOTOR DURANTE EL PERÍODO 2013” Trabajo de Grado previo a la Obtención del Título de Tecnólogo en Electricidad y Electrónica Industrial AUTOR: Chimborazo Chimborazo Byron Eliecer. TUTORES: Lcda. Tatiana Gómez Reyes Ing. Carlos Salcedo Orellana
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TECNOLOGADO EN ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
TEMA:
“IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR PARA UN
ACTUADOR DE REGULACIÓN DE MARCHA RALENTÍ
(IAC) UTILIZADOS EN VEHÍCULOS CON CONTROL
ELECTRÓNICO DE MOTOR DURANTE EL PERÍODO
2013”
Trabajo de Grado previo a la Obtención del Título de Tecnólogo en Electricidad y
Electrónica Industrial
AUTOR:
Chimborazo Chimborazo Byron Eliecer.
TUTORES:
Lcda. Tatiana Gómez Reyes
Ing. Carlos Salcedo Orellana
AMBATO – ECUADOR
2013
APROBACIÓN DEL TUTOR
En calidad de tutores del proyecto “IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR PARA
UN ACTUADOR DE REGULACIÓN DE MARCHA RALENTÍ (IAC) UTILIZADOS
EN VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO DE MOTOR DURANTE EL
PERÍODO 2013”
Presentado por el ciudadano Byron Eliecer Chimborazo Chimborazo para optar por
el título de Tecnólogo en Electricidad y Electrónica Industrial, CERTIFICO que dicho
proyecto ha sido revisado en todas sus partes y considero que reúne los requisitos méritos
suficientes para ser sometidos a la presentación pública y evaluación por parte del tribunal
examinador que se designe.
En la ciudad de Ambato, 29 - 08-2013.
………………………………………… …………………………………………
Lic. Tatiana Gómez Reyes Ing. Carlos Salcedo
TUTORES DEL PROYECTO
2
DECLARATORIA DE AUTENTICIDAD
El firmante, declaro que los contenidos y resultados obtenidos en el presente proyecto,
como requerimiento previo para la obtención del título de tecnólogo en Electricidad y
electrónica Industrial, son absolutamente originales, auténticos, personales y de exclusiva
responsabilidad legal y académica del autor.
…………………………………………………………..
Byron Eliecer Chimborazo Chimborazo
180418731-6
3
APROBACIÓN POR EL TRIBUNAL DE GRADO
Los suscritos Docentes miembros del tribunal de Grado aprueban la presente
memoria “IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR PARA UN ACTUADOR DE
REGULACIÓN DE MARCHA RALENTÍ (IAC) UTILIZADOS EN VEHÍCULOS
CON CONTROL ELECTRÓNICO DE MOTOR DURANTE EL PERÍODO 2013”, la
misma que ha sido elaborado de conformidad con las disposiciones reglamentarias
emitidas por el INSTITUTO SUPERIOR TENOLÓGICO SECAP-AMBATO.
Ing.………………………..;
…………………………………………………………..
Ing.………………………..;
…………………………………………………………..
Ing.………………………….;
……………………………………………………………
4
DEDICATORIA
Todo mi esfuerzo está plasmado en este
trabajo, que dedico a mis padres Segundo,
María, mis hermanos Gloria, Jessica, Doris y
Marco. El constante apoyo y motivación
fueron y serán razones importantes para
cumplir logros como el que ofrezco en este
documento.
Byron
5
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a Dios por todo
lo que me ha dado, a mis padres, a mis
hermanos, quienes me apoyaron y siempre
confiaron en mí en todo momento para poder
llegar a cumplir mis metas. A mis profesores y
compañeros de facultad con los cuales
compartimos valiosos conocimientos en las
aulas y momentos importantes en mi vida
estudiantil.
Byron
6
ÍNDICE
PRELIMINARES
Portada…………………………………………………………………….................... i
Certificación…………………………………………………….................................... ii
Declaratoria de Autenticidad…………………………………………………............... iii
Aprobación por el tribunal de grado……………………………………………........... iv
Dedicatoria………………………………………………………………...................... v
Agradecimiento…………………………………………………………....................... vi
Índice General de Contenidos………………………………………………................. vii
Índice de Tablas……………………………………………………………………….. ix
Índice de Gráficos………………………………………………………………........... x
Resumen Ejecutivo en Español…………………………………………………........... xii
Resumen Ejecutivo en Inglés……………………………………………….................. xiii
Glosario de términos………………………………………………………................... xiv
Introducción…………………………………………………………………………… 1
CONTENIDO PÁGINAS
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1 Tema de la investigation…………….……………………………………………. 2
1.2 Planteamiento del problema………………………………………………………. 2
Grafico N°20 Implementación de la propuesta FLUJOGRAMA…………………….. 65
Grafico N°21 Primera prueba de funcionamiento del probador………………………. 66
Grafico N°22 Segunda prueba de funcionamiento del probador……………………… 66
Grafico N°23 Tercera prueba de funcionamiento del probador………………………. 67
Grafico N°24 Manual de funcionamiento del probador………………………………. 68
Grafico N°25 Árbol del problema…………………………………………………….. 77
Grafico N°26 Diagrama eléctrico……………………………………………………... 78
Grafico N°27 Diagrama de conexiones……………………………………………….. 79
10
Grafico N°28 Prueba del PIC16F877A y el C.I L293B………………………………. 80
Grafico N°29 Prueba de funcionamiento en protoboard……………………………… 80
Grafico N°30 Localización del IAC en el automóvil…………………………………. 81
11
RESUMEN EJECUTIVO
La Implementación de un probador para un actuador de regulación de marcha ralentí
(IAC) utilizados en vehículos con control electrónico de motor se realiza con el propósito
de dar un cambio y a la vez incentivar a los estudiantes y técnicos en el área de
Automoción y dejar demostrado que los equipos que tanta falta hacen y que no es de fácil
adquisición por el simple hecho de no realizarlos en nuestro país Ecuador, no sea un
impedimento de obtenerlos y poder realizarlos con los conocimientos requeridos en
electrónica y poder aplicarlos e implementarlos en el área de Automoción.
Con esto resulta muy útil y beneficioso para los que prestan y adquieren sus servicios en el
área de Automación, ayudando a minimizar en ámbito económico vs tiempo ya que estos
dos factores son muy importantes en la parte técnica y por lo tanto no se los puede
desperdiciar.
El mismo también es de gran ayuda para el técnico implicado en el área de Automoción ya
que podrá realizar un análisis tecnificado y a la vez desarrollar sus conocimientos que esto
beneficiaria a la sociedad, porque contamos con técnicos de gran elite.
Descripciones: IAC.
12
EXECUTIVE SUMMARY
The Implementation of a tester for a gear actuator idle control (IAC) used in vehicles
with electronic engine control is done with the purpose of making a change and also
encourage students and technicians in the automotive area and let demonstrated that much
needed equipment that is not easily acquired by simply not realized within our country
Ecuador, not an impediment to obtain them and to perform them with the required
knowledge in electronics and be able to apply and implement in the area of automotive.
This is very useful and beneficial to those who provide and acquire their services in the
area of Automation, helping to minimize economic field vs time since these two factors are
very important in the technical and therefore they can not be wasted.
The same also is helpful for the technician involved in the automotive area and you can
tech analysis while developing their knowledge that this would benefit society because we
have great technical elite.
Descriptions: IAC.
13
GLOSARIO
ECU Unidad de control electrónica.
IAT Sensor de temperatura del aire.
TPS Sensor de posición de mariposa del acelerador.
MAP Sensor de posición absoluta.
ECT Sensor de temperatura del motor.
RPM Revoluciones por minuto.
CPU Unidad central de procesos.
ROM Memoria de solo lectura.
RAM Memoria de acceso aleatorio.
PROM Memoria de solo lectura programable.
IAC Control de marcha mínima.
PWM Modulación de ancho de pulso.
TTL Nivel de comunicación serial.
USB Bus universal serial.
DC Corriente directa.
IAC Control de marcha mínima.
PWM Modulación de ancho de pulso.
14
INTRODUCCIÓN
La tecnología ha estado renovándose cada día más, dando lugar a nuevas aplicaciones
tecnológicas, ya sea para el hogar o para la industria, es por ello que se ha realizado el
estudio del presente tema; “IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR PARA UN
ACTUADOR DE REGULACIÓN DE MARCHA RALENTÍ (IAC) UTILIZADOS EN
VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO DE MOTOR DURANTE EL
PERÍODO 2013”, la investigación consta de V capítulos, la misma que está estructurada
de la siguiente manera:
El CAPITULO I EL PROBLEMA: Tema de la investigación, Planteamiento del problema,
Contextualización, Análisis Crítico, Prognosis, Delimitación del problema, Delimitación
temporal, Formulación del problema, Preguntas directrices, Justificación y Objetivos.
En el CAPITULO II MARCON TEÓRICO: Antecedentes investigativos, Fundamentación
filosófica, Fundamentación legal, Categorías fundamentales, Constelación de ideas y
Variables.
El CAPITULO III METODOLOGÍA: Enfoque de la investigación, Modalidad básica de la
investigación, Tipo de investigación, recolección de información y Procesamiento y
análisis de la información.
En el CAPITULO IV DESARROLLO DE LA PROPUESTA: Titulo de la propuesta de
solución a ser implementada, Datos informativos del beneficiario de la propuesta, Diseño
conceptual, Especificación de partes y componentes, Desarrollo del sistema,
Implementación de la propuesta, Protocolos de pruebas, Manual de funcionamiento,
Problemas-Causas-Solución y Presupuesto requerido.
En el CAPITULO V CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES: Conclusiones,
Recomendaciones, Bibliografía, Linografía y Anexos.
15
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1 TEMA DE LA INVESTIGACIÓN.
“IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR PARA UN ACTUADOR DE
REGULACIÓN DE MARCHA RALENTÍ (IAC) UTILIZADOS EN VEHÍCULOS
CON CONTROL ELECTRÓNICO DE MOTOR DURANTE EL PERÍODO 2013”
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
1.2.1 Contextualización.
Macro.
En la actualidad la electrónica automotriz ha evolucionado en gran medida en el
mundo ya que mediante el desarrollo tecnológico se ha podido determinar avances
significativos en el área de automoción debido a la implementación de la inyección
electrónica que es controlado por una ECU(Unidad de Control Electrónico) que es la
parte principal de un automóvil, lo que implica un adelanto en la protección de equipos
y propende a la ampliación de la vida útil de los elementos constitutivos y reduce
costos operativos y contaminación ambiental
Meso.
En nuestro medio se puede observar que la electrónica está siendo aplicada en el área
de automoción con ello podemos decir que en nuestro medio tenemos tecnología de
gran nivel y este se lo puede verificar en el gran patio automotor en la provincia de
Tungurahua.
16
Micro.
Este proyecto se implementa con el propósito de mejorar el servicio prestado en el
área de automoción en la ciudad de Ambato, para obtener una clientela satisfecha por
el servicio adquirido, con este equipo se logra mejorar la eficiencia de un técnico ya
que puede dar un diagnostico tecnificado al cliente en un tiempo estimado, que
beneficiara tanto al cliente como al técnico, con esto se adquiere la confianza y buenas
recomendaciones por el trabajo realizado.
17
ANÁLISIS CRÍTICO.
EFECTOS:
CAUSAS:
Gráfico N°1: Árbol del problema.
Elaborado por: El Autor.
18
LIMITACIÓN AL
DESARROLLO DEL
INTELECTO HUMANO
GASTOS ECONÓMICOS
POR EL REEMPLAZO
TOTAL DE UN
ACTUADOR
DETERIORO
DEL
VEHÍCULO.
LA CARENCIA DE UN PROBADOR PARA
UN ACTUADOR DE REGULACIÓN DE
MARCHA RALENTÍ (IAC) UTILIZADOS EN
VEHÍCULOS CON CONTROL ELECTRÓNICO
DE MOTOR DURANTE EL PERIODO 2013.
DESCONOCIMIENTO
DE NUEVAS
ALTERNATIVAS DE
LA TECNOLOGÍA EN
AUTOMOCIÓN
NO REALIZAR EL
MANTENIMIENTO
RESPECTIVO A UN
ACTUADOR (IAC)
NO DAR
SOLUCIUONE
S
MEDIATICAS
1.2.2 Análisis Crítico.
El desconocimiento de nuevas alternativas en el área de automoción da como resultado
el conformismo de los técnicos implicados en esta área, pensar que por no tener el equipo
apropiado no es posible solucionarlo es por eso que al realizar el probador se da nuevas
alternativas de solución y despertar el desarrollo en el intelecto humano forjando a la
investigación en el problema que se presente y ver una nueva alternativa de solución.
Al no realizar el mantenimiento respectivo a un actuador IAC en un automóvil que este
se encuentra en el sistema de admisión y es el encargado de mantener en ralentí (estar en
un rango de 700 ha 1000 Rpm) a un automóvil que este con en uso tiende a su desgaste y
no recibe un mantenimiento, que muchos técnicos en nuestro medio desconocen el poder
realizarlo y como solución se dan por sustituirlo por completo generando con esto un gasto
fuera del requerimiento de sustitución de un actuador en su tiempo útil de trabajo.
Cuando se presenta un daño en el automóvil como la inestabilidad de ralentí es decir no
se mantiene dentro del rango establecido, puede ser que se mantenga acelerado o no se
mantenga en ralentí y el técnico no detecta con exactitud el daño y empieza a manipular
por partes que no vienen al caso, esto pasa por no tener los comprobadores necesarios y
como resultado generaría el deterioro del vehículo.
En el problema mencionado podemos detallar sus causas y por lo tanto sus efectos los
mismos que deben ser solucionados a tiempo ya que al ser solucionados esto permitirá un
gran avance al desarrollo en la tecnología en el área de automoción en nuestro medio.
Además podemos decir que será un equipo de fácil adquisición y manejo del mismo ya que
los técnicos podrán formarse o entender de mejor manera en cuanto al funcionamiento y el
comportamiento de dicho actuador, pudiendo ser más rápido y concreto su análisis con esto
se aprovechara los recursos tales como pueden ser humanos, económicos, tecnológicos y
materiales.
19
1.2.3 Prognosis.
Al no solucionar el problema mencionado tendríamos un retraso en la tecnología en el
área de automoción en cuanto a ciencia y equipos, por ende los técnicos en esta área se
limitarían y se estaría cayendo en el conformismo y esto no ayudaría al desarrollo en el
área de automoción.
1.2.4 Delimitación del problema.
Campo: Electricidad y Electrónica Industrial.
Área: Automoción.
Aspectos: Implementación de un probador para un actuador de regulación de marcha
ralentí (IAC) utilizados en vehículos con control electrónico de motor durante el período
2013.
Limite espacial: El tema propuesto se lo realizara en la empresa “EINSTRONIC”
INGENIERÍA ELECTRÓNICA EN AUTOMOCIÓN ubicado en la provincia de
Tungurahua en la ciudad de Ambato en el sector de la panamericana norte km 7 sector del
parque industrial.
Límite temporal: 23 de Mayo-Agosto en el periodo 2013.
20
1.2.5 Formulación del Problema.
¿De qué manera incide la implementación de un probador para un actuador de regulación
de marcha ralentí (IAC) utilizados en vehículos con control electrónico de motor?
1.2.6 Preguntas Directrices.
¿La implementación del probador funcionara correctamente en el área de
automoción?
¿Cuál será la durabilidad del probador en nuestro medio en cuanto a su uso?
¿Qué alternativas de solución existe al problema planteado?
1.3 JUSTIFICACIÓN.
Este proyecto se lo realiza con el propósito de dar a conocer especialmente a los que
están implicados en prestar servicios en el área de automoción, puedan solucionar con este
equipo uno de los más frecuentes daños que sucede día tras día en el funcionamiento
normal del automóvil que por su elevado costo de poder adquirir un escáner que pueda
identificar el daño y poder realizar los test o las comprobaciones requeridas, no se lo pueda
realizar este trabajo por la falta de equipos sofisticados.
Este comprobador que se propone realizarlo nos permite probar el actuador (IAC) y
poder solucionar el daño, prácticamente este probador realiza una parte del trabajo que
desarrolla un escáner y a un bajo costo que es muy beneficiario para todos los usuarios de
este equipo.
Esta investigación es un inicio para que los futuros estudiantes en la carrera con el
conocimiento de la electrónica puedan implementar equipos que hacen falta en las
diferentes áreas en nuestro medio ya que esto deja grandes vacíos en el avance tecnológico
y con esto da como resultado el no poder solucionar problemas que se presentan como en
este caso en la tecnología automovilística con el gran avance de la inyección electrónica en
21
los autos para el mejoramiento de su rendimiento y lograr disminuir la contaminación al
ambiente.
1.4 OBJETIVOS.
Objetivo General.
Implementación de un probador para un actuador de regulación de marcha ralentí (IAC)
utilizados en vehículos con control electrónico de motor durante el período 2013.
Objetivos Específicos.
Realizar la implementación de un probador para un actuador (IAC).
Analizar los tipos de actuadores o válvulas IAC (Idle Air Control) relacionado con
su funcionamiento, formas de control y problemas relacionados con su
funcionamiento utilizados en vehículos con control electrónico de motor.
Realizar el estudio de la factibilidad para el control y su comprobación del
mencionado actuador (IAC).
22
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS.
INVESTIGACIONES.
Dentro de la investigación se encontró en el Repositorio Digital ESPOCH en la
facultad de “Ingeniería en Mecánica Automotriz “, una tesis realizada el 28-may-2012
con el tema “Implementación de un Banco de Pruebas para la Unidad de Control
Electrónico de Vehículos con Sistemas de Inyección Electrónica para la Escuela de
Ingeniería Automotriz” realizado por las siguientes personas: Laica Cunalata, William
Marcelo.
Se ha Construido un Banco de Comprobación de Unidades de Control Electrónico de
Vehículos con Sistemas de Inyección Electrónica, para la Escuela de Ingeniería
Automotriz de la ESPOCH, el mismo que con propósitos didácticos fue diseñado
considerando cuatro modelos específicos de ECU (Engine Control Unit), con la finalidad
de contribuir en la aplicación de los conocimientos que los estudiantes adquieran en las
cátedras relacionadas con la Autotrónica. En el diseño y construcción de este equipo
electrónico, fue necesario realizar un extenso estudio, acerca de todos los factores
fundamentales necesarios al realizar una operación simulada, de una ECU. Datos utilizados
en la creación de señales analógicas y digitales, en representación de los distintos sensores
que utiliza un sistema de inyección electrónica, las mismas que fueron digitalizadas a
través de microcontroladores, los cuales en conjunto con un Software de Control, logran
simular diversas condiciones de operación que permiten la verificación de las ECU
consideradas. Todo este proceso requirió la utilización de herramientas informáticas
especializadas en el área de programación, y un posterior desarrollo de circuitos
electrónicos que complemento su elaboración. Este equipo está diseñado con fines
didácticos, con esta consideración se le dio la funcionalidad de una herramienta de
diagnóstico, complementándolo con diversos aditamentos necesarios para su operación,
23
como líneas de alimentación, comunicación y control. Además dispone de varios
elementos ilustrativos en representación de sensores y actuadores de un sistema de
inyección electrónica, complementados con puntos de verificación, lo cual permitirá
utilizar equipos de medición auxiliares, en las distintas practicas planificadas.
Este tema tiene parentesco con el tema propuesto a realizar en el informe, ya que en los dos
casos se estudia a fondo los sistemas y sus componentes que conforma cada sistema en
este caso el sistema de admisión por lo que es necesario un probador que se lo va a
realizar.
2.2 FUNDAMENTACIÓN FILOSÓFICA.
El paradigma de la investigación es crítico-propositivo como una alternativa social que se
fundamenta en el cambio de esquemas sociales.
Es crítico porque cuestiona los esquemas sociales y la poca integración social que existe
con ciertos grupos humanos y propositiva cuando la investigación no se detiene en la
observación de los fenómenos sino plantea una alternativa de solución técnica.
Epistemológica.
Sostiene que le conocimiento va más allá de la información porque busca transformar
sujetos y objetos de la sociedad.se aspira al que el sujeto se caracterice por ser proactivo,
participando activamente, fortaleciendo su personalidad y su forma creadora.
Ontológica.
Este trabajo se fundamenta en la realidad está en continuo cambio por lo que la ciencia
y tecnología con sus verdades científicas tiene un carácter perfectible. Entre los seres
vivos, el humano para sobrevivir necesita aprender a adaptarse al medio, ser autónomo y
utilizar adecuadamente su libertad y seguridad en la vida.
24
Axiología.
El desarrollo integral del ser humano, basado en la práctica de valores como la
responsabilidad, la honestidad, la honradez, y la construcción de nuevas implementaciones
técnicas, tecnológicas, y el sentido de equidad que es lo primordial, sin descuidar el
desarrollo de la inteligencia emocional, tomar conciencia de lo importante e indispensables
que somos todos los que conformamos este país como una sociedad más justa y equitativa
y sobre todo en avance constante para su mayor comodidad.
Metodológica.
El desarrollo de la dialéctica es decir de la construcción del conocimiento se realiza
aplicando el enfoque cualitativo, con la participación activa de los involucrados en el
problema, y que no solo se encuentra un problema determinado, sino que se plantea una
solución al mismo.
2.3 FUNDAMENTACIÓN LEGAL.
Se ha recabado los presentes artículos como sustento del mencionado proyecto:
Artículo 350.- "El sistema de educación superior tiene como finalidad la formación
académica y profesional con visión científica y humanista; la investigaci6n científica y
tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo y difusión de los saberes y las culturas;
la construcción de soluciones para los problemas del país, en relación con los objetivos del
régimen de desarrollo"
Artículo 322.- “Propiedad Intelectual” reconoce la propiedad intelectual de acuerdo con
las condiciones que señala la ley”. Este reconocimiento lo entendemos como una garantía
que el Estado ofrece a los creadores e inventores, precisamente, con la remisión que hace
la Constitución a la ley ratificamos este entendido. Evidentemente, la Constitución se
refiere a la Ley de Propiedad Intelectual que en su artículo 1 determina: “El Estado
reconoce, regula y garantiza la propiedad intelectual adquirida de conformidad con la Ley,
25
las Decisiones de la Comisión de la Comunidad Andina y los convenios internacionales
vigentes en el Ecuador”
26
2.4 CATEGORÍAS FUNDAMENTALES.
Gráfico N°2.
Elaborado por: El Autor.
27
VARIABLE INDEPENDIEN
TE
VARIABLE DEPENDIEN
TE
CONTROL ELECTRÓNICO
DE MOTOR
MANTENIMIENTO Y AVERÍAS DEL
ACTUADOR (IAC)
SISTEMA DE ADMISIÓN DE UN MOTOR DE
COMBUSTIÓN INTERNA
TIEMPO DE TRABAJO DEL ACTUADOR (IAC)
ESTUDIO DEL CONTROL DE LA ECU
ESTUDIO DE PROCESOS O SEÑALES
ESTUDIO DE TIPOS DE ACTUADORES
(IAC) Y SU FUNCIONAMIENTO
IMPLEMENTACIÓN DE UN PROBADOR
PARA UN ACTUADOR (IAC)
2. 5 CONSTELACIÓN DE IDEAS.
Gráfico N°3.
Elaborado por: El Autor.
28
IMPLEMENTACIÒN DE UN PROBADOR PARA UN ACTUADOR (IAC)
OBJETIVO
FACÌL MANEJO
DEL EQUIPO
DISPOSICIÓN DE EQUIPO
EVITAR GATOS
ELEMENTOS
ACTUADOR IAC
INTERFÁZ DE COMUNICACIÓN
PROGRAMACIÓN
ASPECTO
ECONÓMICO
TECNOLÓGICO
ETAPAS DISEÑO
ANALISIS DE RESULTADOS
IMPLEMENTACIÒN
CONSTELACIÓN DE IDEAS.
Gráfico N°4.
Elaborado por: El Autor
29
CONTROL ELECTRÓNICO DE
MOTOR
OBJETIVO
AHORRO DE TIEMPO
DETECTAR AVERIAS
AHORRO DE MATERIALES
ELEMENTOS
EQUIPO PARA PRUEBA FUENTE DE
ALIMENTACIÓN
IAC AVERIADO
ASPECTO
ECONÓMICO
TECNOLÓGICO
ETAPAS DISEÑO
ELABORA-CIÓN
IMPLEMENTACIÒN
2. 6 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.
Estudio del control de la ECU.
Según RUEDA,J. (2005).: En la inyección electrónica de combustible se utiliza una diversidad de captadores y sensores que proporcionan información a la unidad de control electrónico (ECU, ECM, UCE, PCM), con el fin de controlar la inyección de combustible. La unidad de control electrónico es la parte básica del equipo de inyección electrónica, ya que recibe todas las informaciones de los captadores y sensores, y se encarga de su procesamiento para dar órdenes precisas para una correcta dosificación de la mezcla. El resultado final de la gestión de la ECU es la determinación del tiempo e instante de la inyección y el salto de la chispa de encendido. (p. p.87-88).
Estudio de procesos o señales.
Según RUEDA,J. (2005).: Es el encargado de recibir las señales que se producen por variaciones de tensión y que corresponden al resto de la información producida por los sensores. Sin embargo, las variaciones de tensión que pueden ser procesadas de una manera analógica son convertidas en señales digitales. Los datos son distribuidos de acuerdo con su frecuencia través del intercambiador de datos que los transporta al bus. El bus está formado por un conjunto de líneas de transmisión que permiten el acceso a todas las unidades preparadas para la recepción. Las vías través de las cuales se alimenta de información cada una de las unidades integradas fundamentales de la ECU. (p.89).
Estudio de tipos de actuadores (IAC) y su funcionamiento.
BOOSTER, B. “En general en la mayoría de modelos de casi todos los automóviles encontrarás cuatro tipos de válvulas IAC. Estos sistemas se conocen comúnmente con los siguientes nombres: Motor de pasos, Solenoide Rotativo con Control de Trabajo, Válvula de Control de Aire con Control de Trabajo, Válvula Interruptora de Vacío ON/Off” ;Encontrado en la página web:(http://www.encendidoelectronico.com/vista.php?id=47)
Implementación de un probador para un actuador (IAC).
“Equipo electrónico portátil que permite comprobar, dar mantenimiento y calibrar a las válvulas AIS (Air Idle Solenoid) de Dodge y Chrysler, comúnmente conocidas como válvulas IAC (Idle Air Control) por la marca General Motors, aunque también se aplica en Nissan (Platina, Tida), Renault (Megane, Scenic, Clio), Fiat, Peugeot y V.W. (Pointer).”; Encontrado en la página web:(http://www.buenastareas.com/ensayos/Probador-De-Valvulas-Iac/3275426.html)
Sistema de admisión de un motor de combustión interna.
Según RUEDA,J. (2005).: “Componentes del sistema de aire: Filtro de aire, Cuerpo mariposa del acelerador (TBI),Colector de admisión, Sensor de posición de la mariposa del acelerador (TPS),Sensor de presión absoluta del colector de admisión (MAP),Sensor de temperatura del líquido refrigeración (CTS),Thermac,Controlador de aire de marcha mínima o ralentí (IAC).”(p.221).
Tiempo de trabajo del actuador (IAC).
BOOSTER, B. “Las válvulas IAC tipo motor de pasos tiene de 100 a 125 pasos o posiciones para variar la cantidad de aire “desviado” alrededor del cuerpo de aceleración.”; Encontrado en la página web:(http://www.encendidoelectronico.com/vista.php?id=47)
Mantenimiento y averías del actuador (IAC).
Este probador mueve el vástago de la válvula IAC, extendiéndolo y retrayéndolo manualmente mediante dos velocidades, semejante a la acción ordenada por la computadora del vehículo. Comprobación de funcionamiento de la válvula Con este equipo puede hacerse un diagnóstico certero del funcionamiento de la válvula IAC. Cuando el probador acciona la válvula IAC con el motor en funcionamiento, no sólo se prueba su eficiencia; también se puede verificar y ajustar la respuesta de aceleración y desaceleración del motor. En la realización de este procedimiento, y si al activar la válvula con el equipo no se tiene respuesta, o si al extraerla de su alojamiento y activarla con el equipo se detectan atascamientos o funcionamiento erróneo, se deberá realizar su mantenimiento preventivo (limpieza); si esto no es suficiente para solucionar el problema de la válvula, habrá que sustituirla. Mantenimiento preventivo (limpieza) de la válvula Cuando se requiere limpiar a fondo la válvula IAC, hay que desarmarla por completo; esto se hace conectando la válvula al equipo para extender su vástago, mediante el botón de activación; y seleccionando el número 2 en el interruptor de velocidad, para poder extraerlo por completo; Encontrado en la página web:(http://www.buenastareas.com/ensayos/Probador-De-Valvulas-Iac/3275426.html)
Control Electrónico de Motor.
BOOSTER, B. El sistema de control de macha mínima (ralentí) se utiliza para estabilizar la velocidad ralentí del motor durante arranques en frío y después de condiciones de operación tras un período de calentamiento. La estabilización de la velocidad ralentí se necesita debido al efecto que los cambios de requerimientos de trabajo y esfuerzo que se ejercen sobre el motor tienen un efecto directo sobre las emisiones, la calidad de la marcha mínima y la manejabilidad del vehículo en general.
El sistema IAC utiliza a la PCM para controlar la Válvula de Control de Aire de Marcha Mínima (Válvula IAC) que regula el volumen de aire que se desvía alrededor del papalote cerrado del cuerpo de aceleración. La PCM controla la Válvula IAC al aplicarle varias señales eléctricas de entrada contra el programa de control que gobierna a la válvula IAC y que se encuentra instalado en la memoria de la PCM; Encontrado en la página web:(http://www.encendidoelectronico.com/vista.php?id=47)
Implementación de un probador para un actuador (IAC).
Etapas:
Análisis de resultado. LEAL, J. “El análisis de resultados es lo más difícil de redactar, aunque los resultados obtenidos sean válidos y muy interesantes, si el análisis de resultados está redactado de manera deficiente, esto afectará seriamente el trabajo. Usualmente cuando se llega a esta parte del trabajo, el investigador suele estar un poco cansado por eso es importante tomar esta parte del trabajo con tranquilidad. El análisis de resultados es sencillamente entrelazar los datos y resultados que se encontraron en la investigación con los datos o información de la base teórica y los antecedentes.”; Encontrado en la página web: (http://asesoriatesis1960.blogspot.com/2010/12/analisis-de-los-resultados.html)
Diseño.
El diseño de un probador para un actuador IAC es una programación coherente y lógica,
de una serie de actividades que permiten dar sentido y contenido a la investigación, en la
que se sustenta el presente proyecto. Es una estructura teórica que sirve de base,
fundamento y orientación al trabajo antes mencionado.
Implementación.
Con la implementación de un probador para un actuador IAC, servirá de gran avance en
el desarrollo tecnológico para la sociedad implicada en el área de automoción, que con la
aportación de la electrónica se podrá implementar equipos que son costosos y con esto
En el ámbito tecnológico, la implementación de un probador para un actuador IAC tiene
como finalidad aplicar la tecnología que se desarrolla en países desarrollados y que son los
pioneros en tecnología.
Económico.
En la implementación de un probador para un actuador IAC por tratarse del primer
equipo será costoso, pero la ventaja que se tiene a futuro es que los siguientes que se lo
realizaran serán menos costosos.
Interfaz de comunicación.
La transmisión de una cadena de bits desde un dispositivo a otro a través de una línea de transmisión significa un alto grado de cooperación entre ambos extremos. El receptor debe saber la velocidad a la que está recibiendo los datos para muestrear la línea a intervalos constantes de tipo para así determinar cada uno de los bits recibidos, además debe también conocer la duración y la separación entre los bits, a todas estas características se les conoce como temporización. Para transmitir a través de un medio, todo dispositivo lo hará mediante alguna interfaz, esta interfaz especifica también la conexión física; Encontrado en la página web:(http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/interfaz.htm)
Actuador IAC.
Según RUEDA,J. (2005).: “IAC (Idle Air Control), la válvula controladora da aire de marcha mínima controla la rotación del motor en marcha mínima o ralentí. La válvula IAC altera la rotación de la marcha mínima e impide que el motor se apague, ajustando la derivación de aire, de tal modo que compense las variaciones de carga del motor. Consiste en un motor con dos bobinas de 12 voltios (bipolar).” (p.232).
La programación es el proceso de diseñar, codificar, depurar y mantener el código fuente de programas computacionales. El código fuente es escrito en un lenguaje de programación. El propósito de la programación es crear programas que exhiban un comportamiento deseado. El proceso de escribir código requiere frecuentemente conocimientos en varias áreas distintas, además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializados y lógica formal. Programar no involucra necesariamente otras tareas tales como el análisis y diseño de la aplicación (pero sí el diseño del código), aunque sí suelen estar fusionadas en el desarrollo de pequeñas aplicaciones; Encontrado en la página web:(http://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n)
Objetivo:
Evitar gastos.
El evitar gastos será de gran ayuda para la sociedad especialmente a los técnicos
implicados en el área de automoción. Al no comprar los equipos sino implementarlos, con
esto se minimiza los gastos y se podrá implementar más equipos para el taller de servicios.
Fácil manejo de equipo.
El probador a implementarse será de fácil manejo, con esto los técnicos relacionados en el
área de automoción no tendrán problemas en el uso del mismo, ya que el probador puede
hacer mover la válvula IAC de la misma manera que la ECU.
Disposición de equipo.
En la disposición del equipo para un técnico en el área de automoción será muy factible
obtenerlo en un tiempo estimado ya que este es de origen nacional y no tendrán que
En el inicio del proceso se realiza la programación en PROTEUS PIC C Compiler para el
PIC16F877A.
72
Gráfico N°7.
Elaborado por: El Autor.
Después se realiza la simulación en PROTEUS ISIS Professional, se manda a correr el
programa y se observa su comportamiento.
Gráfico N°8.
Elaborado por: El Autor.
Con el Programador Universal de Pic se carga la programación realizada en PROTEUS
PIC C Compiler en el PIC16F877A, para someterlo a pruebas reales de trabajo.
73
Gráfico N°9.
Elaborado por: El Autor.
Se realiza el ensamblaje en la protoboard basándose al diseño que se simulo anteriormente
en PROTEUS ISIS Professional con todos los elementos electrónicos requeridos, para
someterlo al trabajo real y realizar las calibraciones necesarias en cuanto a la velocidad de
entrada y salida del vástago de la válvula IAC.
Gráfico N°10.
Elaborado por: El Autor.
74
Una vez comprobado en la protoboard que funciona el proyecto como se lo requiere, se
procede a diseñar las pistas electrónicas, luego se lo redacta en Word para imprimir en
papel couche en una impresora a láser.
Gráfico N°11.
Elaborado por: El Autor.
Se procede a estampar las pistas impresas en el papel cauche en la baquelita, luego se lo
somete a quitarlo con agua las partes no requeridas, dejando solamente las pistas y la
posición de los elementos electrónicos a situarse.
Gráfico N°12.
Elaborado por: El Autor.
Después se pone por un tiempo de 5 minutos en un envase que contiene agua caliente más
cloruro férrico, con esto se logra quitar el cobre de la baquelita y dejar solamente las pistas
requeridas.
75
Gráfico N°13.
Elaborado por: El Autor.
Luego se procede a lavarlo con agua limpia y a pasar suavemente con un estropajo muy
fino por la placa.
Gráfico N°14.
Elaborado por: El Autor.
Con un punzón de punta muy fina se procede a señalar donde se va a realizar las
perforaciones, para insertar los elementos electrónicos.
Gráfico N°15.
76
Elaborado por: El Autor.
Una vez obtenido la tarjeta electrónica se procede a verificar la continuidad de las pistas
utilizando un multímetro, para luego proceder a la ubicación y suelda de los elementos
electrónicos.
Gráfico N°16.
Elaborado por: El Autor.
Se procede a realizar los cortes y perforaciones para ensamblar en el chasis la tarjeta
electrónica, con la adaptación en el lugar requerido para su visualización correcta el
display y los elementos de control, con esto queda listo el molde pero no se ensambla la
tarjeta.
Gráfico N°17.
Elaborado por: El Autor.
77
Una vez obtenido el diseño este se imprime en papel adhesivo y se procede a pegarlo por
encima del molde, para luego cubrirlo con adhesivo transparente como protección contra el
agua, el sudor o suciedad de las manos al momento de su manipulación.
Gráfico N°18.
Elaborado por: El Autor.
Luego se procede al ensamblaje de la tarjeta electrónica, la parte de visualización, de
control, de alimentación y de comunicación con la válvula IAC.
Gráfico N°19.
Elaborado por: El Autor.
Como resultado se obtiene el probador finalizado en su totalidad y listo para ser sometido a
pruebas.
78
79
4.6. IMPLEMENTACIÓN DE LA PROPUESTA.
Gráfico N°20.
Elaborado por: El Autor.
80
Implementación del sistema en protoboard
Realización programa y simulación
Pruebas de funcionamiento
Inicio
Implementación de un probador para un actuador de regulación de marcha ralentí (IAC) utilizados en vehículos con control electrónico de motor durante el periodo 2013
Cumple con el objetivo
Adquisición de materiales electrónicos
Manual
Finaliza el proceso
Ensamblaje de la implementación en el chasis
Elaboración de un manual mantenimiento
Realización del diseño
4.7. PROTOCOLO DE PRUEBAS.
Primera prueba.
Gráfico N°21.
Elaborado por: El Autor.
Se procede a realizar el trabajo de entrada del vástago de la válvula IAC presionando el pulsador INPUT a una velocidad mínima y responde correctamente.
Segunda prueba.
Gráfico N°22.
Elaborado por: El Autor.
81
Se procede a realizar el trabajo de salida del vástago de la válvula IAC presionando el pulsador OUT a una velocidad mínima y responde correctamente.
Tercera prueba.
Gráfico N°23.
Elaborado por: El Autor.
Se procede a realizar a una velocidad media y máxima la entrada y salida del vástago de la válvula IAC durante un tiempo de 5 min que es el tiempo suficiente para un mantenimiento que requiere la misma y responde correctamente.
82
4.8 MANUAL DE FUNCIONAMIENTO.
Para el funcionamiento del probador para un actuador IAC, se procede a seguir los
siguientes pasos:
Gráfico N°24.
Elaborado por: El Autor.
1. Desmontar el actuador IAC del automóvil.
2. Conectar el arnés en el actuador IAC.
3. Conectar los lagartos del probador a la batería del automóvil manteniendo su
polaridad (Rojo = + y Negro = -).
4. Observar que encienda el display y ver el mensaje.
5. Regular la intensidad del display.
6. Seleccionar la velocidad de desplazamiento del vástago del actuador IAC.
7. Mantener pulsado IN (Entrada) y el vástago del actuador IAC empieza a entrar.
8. Mantener pulsado OUT (Salida) y el vástago del actuador IAC empieza a salir.
Advertencia:
83
1. No invertir la polaridad de los lagartos.
2. No conectar en baterías superiores a 12V.
4.9 PROBLEMAS – CAUSAS – SOLUCIÓN.
Tabla N°19.
Elaborado por: El Autor.
PROBLEMAS CAUSAS SOLUCIÓN
No enciende el display. Mal colocado los lagartos Colocar bien los lagartos
No responde al manipular
el
mando de control del
probador.
Mal conectado el arnés al
actuador IAC
Conectar bien el arnés al
actuador IAC
El actuador IAC tiene
problemas al momento de
la entrada o salida del
vástago o se traba.
Batería o fuente bajo
voltaje o amperaje
Verificar Voltaje= 12V y
Amperaje= 0.5A
84
4.10 PRESUPUESTO REQUERIDO.
Tabla N°20.
Elaborado por: El Autor.
MATERIALES CANTIDAD
UNIDADES
VALOR
UNITARIO
VALOR
TOTAL
Actuador IAC 1 $45.00 $45.00
PIC16F877A 2 $15.00 $30.00
Lcd Display 1 $10.00 $10.00
C.I L293B 2 $5.00 $10.00
Regulador 7805 3 $0.55 $1.65
Zócalo de4 0 y 16
pines
6 $0.25 $1.50
Condensador
electrolítico y
cerámico
6 $0.20 $1.20
Oscilador – cristal 2 $0.50 $1.00
Borneras de 4 y 2
salidas
6 $0.25 $1.50
Resistencia 10 $0.15 $1.50
Cable UTP 3m $0.45 $1.35
Pulsador 4 $0.35 $1.80
Potenciómetro 4 $0.40 $1.60
Baquelita 3 $4.00 $12.00
Cloruro férrico 16 $0.40 $6.40
Papel cauche 25h $3.50 $3.50
Brocas 4 $0.60 $2.40
Chasis 1 $5.00 $5.00
Cable #16 5m $0.75 $3.75
Arnés para IAC 1 $5.00 $5.00
Lagartos 2 $0.75 $1.50
Lima plana y
limatón
2 $4.00 $8.00
Programador 1 $45.00 $45.00
85
universal
Papel adhesivo 25h $3.75 $3.75
TOTAL $204.40
Tabla N°21.
Elaboración: El Autor.
Presupuesto Requerido
Mano de Obra
Detalle Horas Valor Hora Valor Total
Tutorial de programación en
PIC
20 $6.00 $120.00
Instalación 8 $5.00 $40.00
TOTAL $160.00
Tabla N°22.
Elaboración: El Autor.
Presupuesto Requerido
Materiales de Oficina
Detalle Horas/ Cantidad Valor Unitario Valor Total
Impresiones 400 $0.10 $40.00
Internet 20 $1.00 $20.00
TOTAL $60.00
86
Tabla N°23.
Elaboración: El Autor.
Análisis de Costo.
Cantidad total de cada cuadro
Detalle Valor Total
Materiales $204.40
Mano de Obra $160.00
Materiales de Oficina $60.00
TOTAL $ 424.40
87
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES
Finalizado el proyecto de investigación de acuerdo al objetivo general planteado podemos
concluir:
Se realizó la Implementación de un probador para un actuador de regulación de marcha
ralentí (IAC) utilizados en vehículos con control electrónico de motor durante el período
2013.
Se analizó los tipos de actuadores que existen en la actualidad en los vehículos y se pudo
determinar su comportamiento y lo más importante se realizó un estudio a fondo de su
forma de control.
Al realizar el estudio en la forma de control de la ECU hacia el actuador (IAC) se pudo
determinar que la electrónica es una rama muy importante al aplicarse en automoción ya
que gracias a la misma los vehículos son más sofisticados técnica y tecnológicamente.
88
5.2 RECOMENDACIONES
Antes de utilizar el probador para el actuador (IAC) se debe tener conocimiento de la
misma tano su funcionamiento como su comportamiento del probador y del actuador.
Confirmar el buen funcionamiento del probador antes de conectar a la batería y al
actuador (IAC), tener en cuenta la polaridad para su funcionamiento.
En caso de algún fallo o avería en los componentes del probador, consultar en el presente
documento.
89
5.3 BIBLIOGRAFÍA.
COELLO, E. (2008). “Electricidad y Electrónica Automotriz”, Tomo 2. Ediciones
América Quito – Ecuador.
Glehn, F. (2002). “Manual de Reparaciones de Sistemas Electrónicos de Vehículos”,
Volumen 1. Ediciones Ciclo Engenharia Ltda.
Santander, J. (2005). “Manual Técnico de Fuel Inyection”, Tomo 1. Ediciones Ediseli.
90
5.4 LINKOGRAFÍA.
Daniel C. Martin, 2001-2008, Mecánica, Motores PaP, [En Línea], Recuperado, 15 de
Agosto de 2013, http://www.x-robotics.com/motorizacion.htm#MOTORES%20PaP.
Carlos Canto Q, Microcontroladores, Control de motor de CD, [En Línea], Recuperado,