SENSORES DEL VEHICULORESUMEN
En este informe podremos apreciar los distintos tipos de
sensores del y para el automvil, sus funcionalidades y
clasificacin, caracterstica lo cuales los hacen diferentes, y por
su seal de salida; estos sensores en sus diferentes clasificaciones
podremos ver que son orientados a diferentes campos como el confort
del pasajero es decir dirigidos al mando y regulacin para el
mejoramiento del rendimiento del automvil; para mejorar su
seguridad es decir los sensores antirrobo y por ultimo para la
vigilancia del comportamiento del auto, como son desgaste y control
de magnitudes para dar informes al conductor y pasajeros. Adems
tambin de apreciar los distinto tipos de seales que pueden emitir
los sensores.
INTRODUCCINLos automviles actuales tienen una cantidad
importante de sensores (de 60 a 70 sensores enalgunos casos). Estos
sensores son necesarios para la gestin electrnica del automvil y
sonutilizados por las unidades de control (centralitas) que
gestionan el funcionamiento del motor,as como la seguridad y el
confort del vehculo.El sensor (tambin llamado sonda o transmisor)
convierte una magnitud fsica (temperatura,revoluciones del motor,
etc.) o qumica (gases de escape, calidad de aire, etc.)
quegeneralmente no son seales elctricas, en una magnitud elctrica
que pueda ser entendidapor la unidad de control. La seal elctrica
de salida del sensor no es considerada solo comouna corriente o una
tensin, sino tambin se consideran las amplitudes de corriente y
tensin,la frecuencia, el periodo, la fase o asimismo la duracin de
impulso de una oscilacin elctrica,as como los parmetros elctricos
"resistencia", "capacidad" e "inductancia".
El sensor se puede presentar como un "sensor elemental" o un
"sensor integrado" este ultimoestara compuesto del sensor
propiamente dicho mas la parte que tratara las seales parahacerlas
comprensibles por la unidad de control. La parte que trata las
seales generadas por el sensor (considerada como circuitos de
adaptacin), se encarga en general de dar a lasseales de los
sensores la forma normalizada necesaria para ser interpretada por
la unidad decontrol.Existen un gran nmero de circuitos de adaptacin
integrados, a la medida de los sensores yajustados a los vehculos
respectivos.
Clasificacin Los sensores para automviles pueden clasificarse
teniendo en cuenta distintas caractersticascomo son:Funcin y
aplicacin: Segn esta caracterstica los sensores se dividen en:
Sensores funcionales, destinados principalmente a tareas de mando y
regulacin Sensores para fines de seguridad y aseguramiento
(proteccin antirrobo) Sensores para la vigilancia del vehculo
(diagnosis de a bordo, magnitudes de consumoy desgaste) y para la
informacin del conductor y de los pasajeros.Segn la seal de
salidaTeniendo en cuenta esta caracterstica los sensores se pueden
dividir en: Los que proporcionan una seal analgica (ejemplo: la que
proporciona el caudalimetroo medidor de caudal de aire aspirado, la
presin del turbo, la temperatura del motor etc.). Los que
proporcionan una seal digital (ejemplo: seales de conmutacin como
laconexin/desconexin de un elemento o seales de sensores digitales
como impulsosde revoluciones de un sensor Hall) Los que
proporcionan seales pulsadoras (ejemplo: sensores inductivos
coninformaciones sobre el nmero de revoluciones y la marca de
referencia)
Particularidades de los sensores del automvilA diferencia de los
sensores convencionales, los utilizados en el sector del automvil
estn diseados para responder a las duras exigencias que se dan en
el funcionamiento de los vehculos a motor, teniendo en cuenta una
serie de factores como son los que se ven en lafigura inferior:
Alta fiabilidadCon arreglo a sus funciones, los sensores para el
sector del automvil se pueden ordenar entres clases de fiabilidad
segn su importancia: Direccin, frenos, proteccin de los pasajeros
Motor/cadena cinemtica, tren rodaje/neumticos Confort, diagnosis,
informacin y proteccin contra el robo.Los automviles actuales
poseen a menudo de 60 a 70 sensores. Comparado estos sensorescon
otros utilizados en otros campos, tienen un reducido coste de
fabricacin. Estos costespueden llegar a ser: hasta 100 veces
inferior al coste de fabricacin de sensoresconvencionales de igual
rendimiento. Como excepcin estn los sensores que pertenecen anuevas
tecnologas que se aplican al automvil, los costes iniciales de
estos son normalmentemas altos y van luego disminuyendo
progresivamente.Duras condiciones de funcionamientoLos sensores se
hallan en puntos particularmente expuestos del vehculo. Estn
sometidos por tanto a cargas extremas y han de resistir toda clase
de esfuerzos: Mecnicos (vibraciones, golpes) Climticos
(temperatura, humedad) Qumicos (ejemplo: salpicaduras de agua,
niebla salina, combustible, aceite motor, acido de batera)
Electromagnticos (irradiaciones, impulsos parsitos procedentes de
cables, sobretensiones, inversin de polaridad).Alta
precisinComparada con las exigencias impuestas a los sensores de
procesos industriales, la precisinrequerida de los sensores del
automvil es, salvo pocas excepciones (ejemplo: sondasvolumtricas de
aire), mas bien modesta. Las tolerancias admisibles son en general
mayor oigual a 1% del valor final del alcance de medicin,
particularmente teniendo en cuenta lasinfluencias inevitables del
envejecimiento.Para garantizar la alta precisin, es suficiente de
momento (hasta cierta medida) disminuir lastolerancias de
fabricacin y refinar las tcnicas de equilibrado y compensacin. Un
avanceimportante vino con la integracin hbrida o monoltica del
sensor y de la electrnica detratamiento de seales en el punto mismo
de medicin, hasta llegar a obtener circuitos digitales complejo
tales como los convertidores analgico-digitales y los
microordenadores.
OBJETIVOS
Objetivo General:
Visualizar cada uno delos sensores que permiten el
funcionamiento y buen desempeo del motor, adicionalmente
identificar cada sensor de los diversos sistemas del vehiculo, como
aplicacin de la teora impartida en clases por el profesor y los
compaeros.
Objetivos especficos:
Confirmar las funciones de cada sensor de un motor en
funcionamiento mediante un vehculo, con las herramientas y equipos
adecuados disponibles en el taller.
Constatar los diferentes rangos, de funcionamiento de cada uno
de los diversos sensores del automvil
Realizar mediciones, analizar y diagnosticar el estado de los
sensores que intervienen en el funcionamiento del motor.
Interpretar los oscilogramas que representan las diferentes
curvas de seal de los sensores.
Observar los cambios que se producen en las curvas del
osciloscopio a medida que aumentamos y disminuimos el rgimen de
revoluciones del motor.
MARCO TEORICO
Tipos de sensores
Sensores de posicin (recorrido/ posicin angular)
Los sensores de posicin sirven para detectar recorridos y
posiciones angulares y son lossensores ms utilizados en los
vehculos motorizados. Desde hace tiempo se investiga parasustituir
los sensores con contacto (cursor) por otros "sin contacto", que no
estn sometidos adesgastes y por tanto ofrezcan una duracin ms larga
y una mayor fiabilidad, pero esto es enteora, en la realidad todava
se siguen usando sensores de cursor por motivos econmicos yporque
estos cumplen aun bien su tarea en diferentes puntos del automvil.A
continuacin tenemoslos puntos del automvil donde seutilizan los
sensores de posicin, as como las magnitudes aproximadas de
medicin.Magnitud de medicinValor de campo de medicion
Posicin de la mariposade un motor de gasolina
90
Posicin del pedal delacelerador/freno
30
Recorrido y posicin dela varilla de regulacinde una bomba
deinyeccin disel en lnea21 mm
Posicin angular delmecanismo de controldelcaudal de una
bombarotativa inyeccin Disel60
Nivel de llenado deldepsito de combustible20 ......50 cm
Carrera del actuador delembrague
50 mm
VolanteVueltas
Principios de medicinPara medir recorridos o posiciones
angulares podemos utilizar sensores que utilicen sistemasbasados en
diferentes principios de medicin como son: Sensores de potencimetro
Sensores inductivos Sensores magnetos taticos (efecto Hall)
Sensores de propagacin de ondas (ultrasnicos y electromagnticos
-radar-)Sensores de potencimetroEl potencimetro de cursor utiliza
como principio de medicin la equivalencia existente entre
lalongitud de una resistencia almbrica (en forma de cable o hilo) o
de capa (en forma de pista) ysu valor hmico. Actualmente es el
sensor de posicin maseconmico.Para evitar sobrecargas, generalmente
esta aplicada la tensin a la pista de medicin a travsde pequeas
resistencias en serie Rv (tambin para el calibrado del punto "cero"
y el ajuste dela elevacin). La forma dada al contorno de la pista
de medicin influye en el trazado de lacurva caracterstica. La
conexin del cursor se efecta generalmente a travs de la
segundapista de contacto de igual superficie, que tiene debajo una
capa de material conductor de bajoohmiaje.Ventajas de estos
sensores Estructura sencilla, facil de comprender Margen de medicin
elevado tanto en recorrido como en tensin a utilizar No se requiere
electrnica de adaptacin Buena resistencia a tensiones parasitas
Amplia gama de temperaturas de funcionamiento (