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Libro de Texto Curso GEMS
NISSAN MEXICANA, S.A. DE C.V.
Sistema Principal del Motor a Gasolina
TABLA DE CONTENIDO1. DESCRIPCION DEL ECCS......................................................................................
1) MODULO DE CONTROL ECCS...........................................................................
2. TRES SISTEMAS PRINCIPALES DE FLUJO..........................................................1) SISTEMA DE FLUJO DE COMBUSTIBLE...........................................................2) SISTEMA DE FLUJO DE AIRE............................................................................3) SISTEMA DE FLUJO ELÉCTRICO....................................................................
3. FUNCION DEL ECCS ............................................................................................1) CONTROL DE INYECCION DE COMBUSTIBLE..............................................2) CONTROL DEL TIEMPO DE ENCENDIDO ......................................................3) CONTROL DE VELOCIDAD DE MARCHA MINIMA..........................................4) SISTEMA DE SALVA LA FALLA ......................................................................
4. SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES ............................................................1) EMISIONES DE ESCAPE ..................................................................................2) CATALIZADOR DE TRES VIAS (TWC) .............................................................3) SISTEMA DE INYECCIÓN DE AIRE SECUNDARIO ........................................4) SISTEMA DE RECIRCULACION DE GASES DE ESCAPE (EGR)...................5) SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES DEL CARTER ................................6) SISTEMA DE CONTROL DE VAPORES DE COMBUSTIBLE(EVAP)...............
5. OTROS SISTEMAS DE CONTROL ....................................................................... 1) SISTEMA DE INDUCCION DE AIRE VARIABLE (VIAS) .................................. 2) VALVULA SOLENOIDE DE CONTROL DE TIEMPO DE VÁLVULAS (VTC).... 3) TURBOCARGADOR..........................................................................................
6. INSPECCION Y DIAGNOSTICO DEL ECCS ........................................................ 1) FUNDAMENTOS PARA INSPECCIÓN Y DIAGNOSTICO ............................... 2) SISTEMA DE DIAGNOSTICO EN EL VEHICULO ............................................ 3) FUNCIONES DEL CONSULT PARA EL ECCS ................................................ 4) PRECAUCIONES PARA LA INSPECCION Y DIAGNOSTICO DEL ECCS.......
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1. DESCRIPCION DEL ECCS
Nissan introdujo por primera vez un sistema denominado EFI (Inyección Electrónica de Combustible) dentro del mercado en 1971. Posteriormente, los vehículos fueron equipados con ECCS (Sistema Electrónico Concentrado de Control del Motor) para satisfacer los requerimientos de control de emisiones y economía de combustible. El anterior sistema EFI solamente controlaba la dosificación de combustible, pero en la actualidad el ECCS no solamente controla la dosificación de combustible, sino también el tiempo de encendido, velocidad de marcha mínima y otras funciones importantes del motor.El ECCS controla las operaciones del motor para obtener:• El máximo desempeño del motor• La máxima economía de combustible• Reducir las emisiones de escape• Mejorar el arranque en frío• Mejorar la manejabilidad
El esquema de arriba muestra el diagrama del sistema del motor GA16DE utilizado en los modelos B14.
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1) MODULO DE CONTROL DEL ECCS
El módulo de control es algunas veces denominado “ECM”, o simplemente “computadora”. Este módulo de control recibe señales desde varios sensores e interruptores, realiza cómputos, y compara los resultados con los datos almacenados en su memoria y transmite señales óptimas a los actuadores. El módulo es el corazón del sistema ECCS.
Sensores e Interruptores
• Sensor de posición del árbol de levas• Sensor de temperatura del agua de enfriamiento del motor• Sensor de velocidad del vehículo• Sensor de cascabeleo• Interruptor de encendido• Interruptor del aire acondicionado• Sensor de posición de la mariposa de aceleración• Sensor de flujo de masa de aire• Voltaje del acumulador• Sensor de oxígeno
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Puerto I/O para entrada y salida
CPU(Unidad Procesadora
Central)Memoria
(ROM y RAM)
Módulo de control del ECCS
Actuador
• Inyector de combustible• Bomba de combustible• Tiempo de encendido• Válvula AAC
2. TRES SISTEMAS PRINCIPALES DE FLUJO1) SISTEMA DE FLUJO DE COMBUSTIBLE
El combustible es descargado bajo presión por la bomba, la cual se localiza dentro del tanque de combustible. La bomba está provista con un amortiguador de pulsaciones para evitar las pulsaciones de combustible durante la descarga. El combustible descargado por la bomba, es dirigido a cada inyector a través de una tubería, filtro y una galería de combustible. Además se tiene un regulador de presión en la galería, el cual sirve para regular la presión del combustible a un nivel constante.
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(1) Bomba de combustible y amortiguador de pulsaciones
La bomba suministra combustible a presión hacia los inyectores desde el tanque de combustible. La bomba se localiza dentro del tanque de combustible por las siguientes razones:
• El tanque la protege de golpes, piedras, lodo, etc.• El ruido de la bomba puede ser reducido por el tanque de combustible• Las trampas de vapor de combustible pueden ser evitadas
(2) Regulador de presión del combustible
El regulador de presión mantiene una diferencia de presión del combustible entre ambos lados del inyector a un nivel especificado, dependiendo del tipo de vehículo, por ejemplo 299 kPa (2.501 bar, 2.55 kg/cm2, 36.3 lb/pulg2. Éste siempre mantiene la diferencia de presión del combustible y el vacío del múltiple de admisión a un nivel constante, ya que la cantidad de combustible inyectado depende de la duración del pulso de inyección.
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(3) Inyector de combustible
El inyector de combustible es una pequeña válvula solenoide. Como el ECM envía señales de tierra al inyector, la bobina en el inyector jala hacia atrás a la válvula de aguja y el combustible es liberado dentro del múltiple de admisión a través de la boquilla. El ECM controla la duración del pulso de inyección, el cual además controla la cantidad de combustible inyectado.
Los inyectores del tipo de alimentación por la parte superior, que se utilizaron en los primeros vehículos con ECCS, fueron del tipo de baja resistencia. Un resistor para caída de voltaje localizado antes del inyector fue utilizado para restringir el flujo de corriente. Posteriormente los vehículos usaron inyectores del tipo de alimentación lateral con bobina de alta resistencia. Estos inyectores no requieren el uso del resistor para caída de voltaje.
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2) SISTEMA DE FLUJO DE AIRE
El sistema de flujo de aire varía de acuerdo a cada modelo. El flujo normal es a través del filtro de aire, sensor de flujo de masa de aire y cuerpo de aceleración, y también a un colector, el cual contiene dispositivos adicionales para el control de aire en marcha mínima. El aire luego fluye dentro del múltiple de admisión y después a la cámara de combustión.
(1) Sensor de flujo de masa de aire (MAFS)(a) Tipo de derivación
El sensor de flujo de masa de aire, mide la cantidad de aire de admisión y envía la señal resultante al ECM. Éste es uno de los componentes esenciales para asegurar la operación óptima del motor. El sensor del flujo de masa de aire del tipo alambre caliente, está clasificado dentro de dos tipos. Uno es de flujo completo, donde todo el aire de admisión fluye sobre el alambre caliente. Este tipo fue utilizado en los primeros vehículos. El otro tipo es denominado tipo de derivación, donde solamente un porcentaje de aire pasa sobre el alambre caliente. Básicamente, ambos tipos operan de la misma manera. El alambre es calentado a una temperatura de aproximadamente 200°C. Como el aire pasa sobre el alambre, su temperatura se reduce de acuerdo al calor removido. Entre mayor sea el flujo de aire, mayor será la cantidad de calor removido. Mientras la temperatura del alambre caliente se reduzca, también
lo hará su resistencia. Esto significa que si el flujo de aire aumenta, la resistencia del alambre caliente disminuye. Cuando el motor está en marcha, el flujo de aire cambia continuamente y como la resistencia del alambre caliente también está cambiando, una señal de voltaje variable es enviada hacia el ECM.
(b) Tipo de flujo completo
El sensor de flujo de masa de aire del tipo flujo completo es más sensible que el tipo de derivación. La desventaja del tipo de alambre caliente de flujo completo, es que éste se ensucia y por lo tanto requiere limpiarse. La limpieza se realiza calentando brevemente el alambre a alta temperatura cada vez que el interruptor de encendido es girado a “APAGADO”. El más reciente desarrollo fue encapsular el alambre en una película de vidrio. La operación de este tipo de sensor es la misma que la del tipo de alambre caliente, pero al proteger el alambre con película de vidrio, ya no se requiere la acción de auto-limpieza.
(2) Sensor de posición de la mariposa de aceleración (TPS)
Habiendo pasado a través del sensor de flujo de masa de aire, el aire fluye dentro del cuerpo de aceleración. El sensor de posición de la mariposa de aceleración está fijado a la mariposa y detecta la posición angular de ésta. El sensor es un tipo de potenciómetro que transforma la posición de la mariposa de aceleración en voltaje de salida, el cual es enviado al ECM.
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Dependiendo del sistema, el sensor puede contener también interruptores de contacto (platinos) para determinar la posición de marcha mínima (“marcha mínima fuerte”) o una posición totalmente abierta de la mariposa de aceleración. Los sensores que no tienen interruptores de contacto para determinar la posición de marcha mínima se dice que tiene un interruptor de “marcha mínima suave”. La condición de marcha mínima es detectada cuando el voltaje de salida baja hasta cierto valor. En conjunto con la posición angular de la mariposa de aceleración, el sensor puede detectar también la velocidad de apertura.
(3) Válvula de control de aire de marcha mínima - válvula auxiliar de control de aire (válvula IACV-AAC)(a) Tipo motor de pasos
Hay varios tipos de válvula IACV-AAC adecuadas para diferentes sistemas. Todas ellas tienen la misma función básica para el control preciso de la velocidad de marcha mínima, regulando la cantidad de aire dentro del motor, cuando la mariposa de aceleración está cerrada.El motor de pasos es girado por pulsos enviados desde el ECM. El eje tiene una acción de rosca, que origina que la válvula se mueva hacia arriba o hacia abajo cuando el eje gira. Al moverse la válvula hacia arriba, ésta se abre, permitiendo aire adicional dentro del motor para incrementar la velocidad de marcha mínima. Cuando la válvula se mueve hacia abajo, ésta se cierra, restringiendo la entrada de aire. La apertura de la válvula puede ser controlada en más de 100 posiciones (pasos) para dar un flujo de aire preciso.
En algunos modelos, una válvula de corte de aire puede instalarse como dispositivo de seguridad para evitar sobre-revolucionar el motor, en caso de que la válvula IACV-AAC no funcione.Cuando el motor está frío, la válvula de corte de aire está totalmente abierta para permitir todo el paso adicional de aire auxiliar. A medida que el motor se va calentando, la válvula de corte de aire gradualmente se cierra para limitar el flujo de aire auxiliar máximo.
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(b) Tipo deslizable controlado por el ciclo de trabajo
Cuando la válvula es energizada, ésta se abre, permitiendo aire adicional dentro del motor para incrementar la velocidad de marcha mínima. En el momento que la válvula se descarga, se cierra, restringiendo la alimentación de aire. La válvula es continuamente activada y desactivada por el ECM a una frecuencia de 160 Hertz. El tiempo que la válvula es energizada y descargada dentro de esta frecuencia es variable y se conoce como ciclo de trabajo. Esto permite que la válvula sea operada en otras condiciones en lugar de apertura total o cierre total. El ciclo de trabajo es expresado como la relación del tiempo de activación (ON) al tiempo TOTAL durante un ciclo sencillo.
Si la válvula es activada y desactivada por iguales períodos de tiempo, ésta se iguala a un ciclo del 50% y la válvula permanece estática. Si el ciclo es ajustado al 70% energizado y al 30% descargado, la válvula se abrirá más para permitir más aire dentro del motor. Si el ciclo es cambiado al 30% energizado y 70% descargado, la válvula se moverá en dirección opuesta y fluirá menos aire dentro del motor.
(c) Tipo rotativo controlado por el ciclo de trabajo
Este tipo de válvula AAC controla el flujo de aire auxiliar en una forma similar a la de tipo deslizable. pero ésta incorpora un solenoide rotativo el cual hace girar a un émbolo para abrir o cerrar el orificio de control de flujo en la cubierta del deslizador. El solenoide rotativo es controlado por el ciclo de trabajo, pero dos señales de pulso son utilizadas, una para abril la válvula y otra para cerrarla.
(4) Válvula de control de aire de marcha mínima - válvula solenoide de control de marcha mínima rápida (válvula solenoide IACV-FICD)
La válvula solenoide IACV-FICD se utiliza en vehículos equipados con aire acondicionado para permitir una cantidad adicional de aire dentro del sistema cuando éste está operando para compensar la carga extra generada por el compresor. La cantidad correcta de aire adicional puede introducirse rápidamente para que la estabilidad de marcha mínima pueda ser mantenida.
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(5) Válvula de control de aire de marcha mínima-leva de marcha mínima rápida (IACV-FIC)
La IACV-FIC funciona por medio de un elemento térmico que trabaja por medio de cera. Cuando el motor está frío, la cera en el elemento térmico se contrae, permitiendo que la leva abra ligeramente la mariposa a mínima aceleración. Esto permite una entrada de aire adicional en el sistema para incrementar la velocidad de marcha mínima. Cuando la temperatura del motor aumenta, la cera se expande, originando que la leva libere a la mariposa de aceleración y ésta regrese a su posición normal de marcha mínima.
(6) Válvula de control de aire de marcha mínima-regulador de aire (regulador de aire-IACV)
El regulador de aire-IACV permite una entrada adicional de aire al sistema para incrementar la velocidad de marcha mínima bajo condiciones de frío. Cuando el motor está frío, la cinta bimetálica permanece plana y abre el obturador. El aire adicional se introduce dentro del motor para el arranque y la marcha mínima. Cuando el motor está funcionando, una corriente es suministrada al calentador. Al elevar éste su temperatura, causa que la cinta bimetálica se flexione. Al momento de flexionarse, el obturador gira hacia la posición de cerrado, restringiendo el flujo de aire. El paso de aire permanece cerrado hasta que el motor se apague y se reduzca la temperatura de la cinta bimetálica.
3) SISTEMA DE FLUJO ELECTRICO
El voltaje del acumulador es crítico para la operación del ECCS. Cualquier variación en el voltaje puede originar que la duración del pulso de inyección se vea afectado al igual que la cantidad de combustible inyectado. Para compensar esto, el ECM constantemente monitorea el voltaje del acumulador y regula la duración del pulso de inyección.
(1) Sensor de posición del árbol de levas (CMPS)
El sensor de posición del árbol de levas (CMPS) se localiza normalmente dentro del distribuidor, pero es un componente separado en los sistemas de encendido directo Nissan (NDIS). Este es un componente esencial del ECCS y proporciona dos señales principales al ECM, velocidad del motor y ángulo del cigüeñal. El ángulo del cigüeñal corresponde directamente a la posición del pistón. El CMPS está integrado por tres secciones principales, la sección del sensor con diodos emisores de luz (LEDs) y fotodiodos, la placa rotor, la cual gira una vez cada dos revoluciones del motor y el circuito de formación de onda, el cual emite la señal desde los fotodiodos. Los LEDs y los fotodiodos están separados por la placa del rotor. Los fotodiodos solamente pueden ver la luz de los LEDs cuando una ranura se alinea con ellos. Cuando la placa del rotor gira, los fotodiodos detectan los pulsos de luz de los LEDs y así las señales de velocidad y ángulo son generadas. Dos principales tipos de sensores se están utilizando, el tipo de dos canales (también denominado como tipo de control de ángulo) y el tipo de un canal (control de tiempo).
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(a) Tipo de dos canales (control de ángulo)
El CMPS de dos canales, tiene una placa del rotor con 360 ranuras en el exterior para detectar el ángulo del cigüeñal y la velocidad del motor, y un número de ranuras en el interior (igual al número de cilindros del motor) para detectar la posición del pistón. La ranura interior que indica la posición del pistón No. 1 es más grande que las demás. Las ranuras exteriores están separadas 1° y son conocidas como ranuras de señal de 1° o ranuras para señal de posición. Las ranuras interiores son ranuras de 120° para un motor de 6-cilindros y ranuras de 180° para un motor de 4-cilindros. Éstas también se conocen como ranuras de señal de referencia.
(b) Tipo de un solo canal (control de tiempo)
El CMPS de un solo canal es diferente al primero en que solo un LED y un fotodiodo son usados. La placa del rotor tiene cinco ranuras, de las cuales cuatro son de igual longitud y una ranura más pequeña que detecta la posición del punto muerto superior del pistón No. 1. La posición del cigüeñal y la velocidad del motor son ahora determinadas contando el tiempo tomado por las ranuras para pasar, en lugar de contar el número de ranuras que pasan en un tiempo determinado.
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(2) Sistema de tres sensores del motor VQ
La función del sistema de tres sensores es similar al sistema existente CMPS del tipo de placa con ranuras, y tiene las siguientes ventajas:• El tiempo de encendido no se desajusta.• Más exactitud en la medición de POS, debido a que la posición del cigüeñal ha sido medida directamente desde el cigüeñal.
Cada sensor es del tipo inductivo y está constituido con un imán permanente, un núcleo y una bobina. Cuando el motor está funcionando, los dientes o protuberancias en las poleas o engranes, pasan a través del campo magnético de los sensores, causando la inducción de voltaje. El ECM recibe esta señal de voltaje y puede detectar las posiciones del cigüeñal y árbol de levas.
El sensor de posición del árbol de levas (CMPS) (PHASE), se localiza en la cubierta delantera del motor frente al engrane del árbol de levas. Éste detecta la señal del número de cilindro.
El sensor de posición del cigüeñal (CKPS) (REF) se localiza en la parte media superior del cárter de aceite frente a la polea del cigüeñal. Éste detecta la señal del P.M.S. de compresión (señal de 120° )
El sensor de posición del cigüeñal (CKPS) (POS) está localizado en la cubierta del volante frente al diente del engrane de la placa (volante) para la señal. Éste detecta la señal de posición del cigüeñal (señal de 1°). Dicho sensor incorpora un circuito de formación de onda para convertir la onda senoidal generada en una onda cuadrada.
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(3) Sensor de temperatura de agua de enfriamiento del motor (ECTS)
El sensor de temperatura de agua de enfriamiento del motor emplea un termistor el cual es sensible a los cambios de temperatura. La resistencia eléctrica del termistor se reduce cuando aumenta la temperatura. Los sensores que cambian su resistencia de esta forma son denominados como tipo de coeficiente de temperatura negativa (NTC). Este sensor es un componente importante dentro del sistema ECCS donde la inyección de gasolina y el tiempo de encendido son controlados con respecto a la temperatura del motor.La gráfica de arriba muestra un ejemplo de las características del sensor.
(4) Sensor de cascabeleo
El sensor de cascabeleo detecta el cascabeleo del motor y atrasa el tiempo de encendido si éste ocurre. Al presentarse el cascabeleo, el contrapeso dentro del sensor vibra con el bloque de cilindros, comprimiendo el elemento piezoeléctrico quien a su vez genera un voltaje. Esta señal es enviada al ECM, el cual atrasa el tiempo de encendido.
kΩ
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(5) Transistor de potencia
El transistor de potencia se utiliza como interruptor para activar y desactivar (ON y OFF) el devanado primario de la bobina de encendido. La pequeña señal de interrupción desde el ECM es amplificada por el transistor de potencia para activar la bobina. El transistor de potencia se localiza por fuera del ECM para mejorar la disipación de calor.La señal de conmutación del ECM es enviada a la terminal B del transistor. Ésta energizó al transistor y la corriente primaria fluye de la terminal C a la terminal E. El ECM después desactiva el transistor, y el voltaje secundario es generado.
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(6) Sensor de velocidad del vehículo (VSS)
El sensor de velocidad del vehículo está localizado en el velocímetro y consiste de un interruptor de lengüeta operado por el imán del velocímetro. Cuando el imán gira, los interruptores de lengüeta se abren y se cierran en respuesta al cambio del campo magnético. Esto produce una señal de pulso de activación y desactivación (ON-OFF) con respecto a la velocidad del vehículo, la cual es enviada al ECM. Los vehículos que utilizan velocímetros electrónicos tienen un VSS instalado dentro del transeje. Éste contiene un generador de pulso, el cual proporciona una señal de velocidad del vehículo al velocímetro. Luego una señal es enviada desde el velocímetro al ECM.
(7) Sensor de oxígeno (02)
El sensor de oxígeno proporciona información de retroalimentación al ECM de acuerdo a la densidad del oxígeno en el gas de escape. La densidad del oxígeno relaciona directamente la cantidad de aire / combustible - una mezcla rica produce un bajo nivel de oxígeno y una mezcla pobre produce un nivel más alto. El sensor mide el contenido de oxígeno y proporciona una señal de voltaje variable a la unidad de control. Dependiendo de la señal, el ECM determina el nivel de oxígeno y modifica la duración del pulso de inyección para enriquecer o empobrecer la mezcla. Esto da como resultado un cambio en la densidad del oxígeno y el ciclo comienza de nuevo. Este enlace de información de retroalimentación y regulación es denominado como control de “enlace cerrado” (Closed Loop).
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Bajo ciertas condiciones, por ejemplo el encendido en frío y la mariposa de aceleración completamente abierta, el motor requiere una mezcla más rica. Bajo estas condiciones, el ECM ignora la señal de sensor de oxígeno y controla la duración del pulso de inyección utilizando los datos almacenados en su memoria. Esto es denominado como control de “enlace abierto” (Open loop).
(a) Tipo zirconia
Este tipo de sensor de oxígeno tiene al final un tubo cerrado hecho de cerámica de zirconia (Circonio). La superficie exterior del tubo está expuesta al gas de escape y la superficie interior a la atmósfera. La zirconia compara la densidad del oxígeno del gas de escape con el oxígeno de la atmósfera y genera un voltaje en relación a la densidad del oxígeno.
(b) Tipo titanio
Mezcla
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El sensor de oxígeno tipo titania tiene una función similar a la del tipo zirconia, pero utiliza un material diferente para monitorear la densidad del oxígeno. La principal diferencia entre ambos sensores es que el de tipo zirconia genera un voltaje por la diferencia de la densidad del oxígeno, mientras que el de tipo titanio cambia su resistencia. El ECM envía un voltaje a través del sensor a tierra. Cuando la resistencia del sensor cambia, el ECM reconoce un cambio en el nivel de voltaje.
(8) Calentador del sensor de oxígeno (H02S)
Los sensores de oxígeno no funcionan eficientemente hasta que están a una temperatura de entre 350 y 400° C. Por esta razón frecuentemente se localizan cerca de la cabeza de los cilindros. En los modelos en donde esto no es posible, se instala un calentador dentro del sensor. Algunos modelos utilizan un calentador de sensor de oxígeno, aún cuando éstos estén instalados cerca de la cabeza de cilindros. En este caso, el calentador normalmente funciona bajo ciertas condiciones, por ejemplo a bajas velocidades del motor.
3. FUNCIONES DEL ECCSEl ECCS es capaz de controlar numerosas funciones. Éste también es capaz de proveer un control más preciso y sofisticado. Las funciones que pueden ser controladas por el ECCS son:• Control de la inyección de combustible Basado en la cantidad de aire de admisión (masa de aire), este sistema de control de
inyección de combustible determina la cantidad óptima de inyección de acuerdo a las condiciones del motor. Por ejemplo, la cantidad óptima de inyección de combustible se determina por la temperatura del agua de enfriamiento del motor en el momento que el motor es puesto en marcha. Durante la marcha mínima, la relación aire-combustible es adecuadamente controlada por una función de aprendizaje.
• Control del tiempo de encendido Lee los datos en la memoria del ECM, y determina el tiempo de encendido óptimo
basado en las rpm del motor y en la cantidad de aire de admisión.• Control de la bomba de combustible Controla el voltaje de la fuente hacia la bomba de combustible de acuerdo a las
condiciones y a las rpm del motor, reduciendo de este modo el ruido de la bomba y el consumo de energía.
• Control de la velocidad de marcha mínima Recibe señales de varios sensores, y ajusta el motor a la velocidad óptima de marcha
mínima de acuerdo a las condiciones del motor.
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• Control del regulador de presión Incrementa la presión del combustible temporalmente durante el arranque del motor
cuando la temperatura del agua de enfriamiento del motor es alta.• Sistema de salva la falla En general, el arranque del motor se dificulta bajo las condiciones previamente
mencionadas. Pero con la activación del sistema de salva la falla, es posible arrancar el motor.
• Sistema de diagnóstico en el vehículo (auto-diagnóstico) Comprueba las señales de entrada y salida del módulo de control, para verificar si
existe algún problema en la señal de varios sensores y actuadores. (Esto se realiza cuando ocurre un corto circuito o un circuito abierto.)
1) CONTROL DE LA INYECCION DE COMBUSTIBLE
(1) Flujo de la señalLas señales de entrada y de salida utilizadas para el control de la inyección del combustible están indicadas en la siguiente tabla. Las señales de entrada son enviadas desde varios sensores e interruptores al módulo de control del ECCS para controlar la inyección del combustible.
Control de inyección Modos de inyección
Cantidad de inyección
Corte de Combustible
Cantidad de inyección bajo condiciones normales
Cantidad de inyección en el arranque
Inyección simultánea
Grupo de inyección
Inyección secuencial
Sensor de posición de la mariposa
Sensor de temperatura del agua de enfriamiento del motor
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(2) Señales de control de inyección de combustible
Sensor de posición del cigüeñal
Envía señal de posición y referencia al módulo de control el cual determina la cantidad de inyección básica, varias correcciones de enriquecimiento, corte de combustible y modos de inyección de combustible.
Sensor del flujo de masa de aire
Mide la cantidad de admisión de aire y envía la señal correspondiente al módulo de control donde la cantidad de inyección básica de combustible es determinada.
Sensor de temperatura de agua de enfriamiento del-motor (sensor de temperatura del agua)
Envía una señal al módulo de control donde la corrección de enriquecimiento durante el calentamiento, el modo de inyección de control de corte de combustible, etc. son determinados
Sensor o interruptor de la posición de la mariposa de aceleración
Produce una señal al módulo de control para determinar el control de corte de combustible, corrección del enriquecimiento después de la marcha mínima, corrección de la aceleración, etc
Interruptor de posición neutral
Detecta y envía una señal al módulo de control donde el control de corte de combustible es determinado
Sensor de la velocidad del vehículo
Detecta y envía una señal al módulo de control para que no se corte el combustible cuando la velocidad del vehículo es menor de 8 km/h
Interruptor de encendido
Detecta la señal de ARRANQUE por el módulo de control para determinar la cantidad de inyección de combustible durante el arranque del motor.
Acumulador
Se usa para compensar los cambios de voltaje del acumulador
Sensor de oxígeno (sensor de O2)
Se usa para determinar la corrección de retroalimentación de relación de mezcla aire-combustible.
Módulo de control del
ECCSInyector
Velocidad del motor y ángulo del cigüeñal
Cantidad de admisión de aire
Temperatura del motor
Posición de la mariposa o ángulo
Posición del engranaje
Velocidad del vehículo
Señal de arranque
Voltaje del acumulador
Densidad de O2en el gas de escape
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(3) Cantidad de inyección de combustibleCuando el tiempo “ON” (= el tiempo de duración que el inyector suministra el combustible) es expresado por “Ti”, el “Ti” en cada modo de inyección es determinado por las siguientes ecuaciones.
(a) Inyección simultáneaEn este modo, todos los inyectores inyectan combustible al mismo tiempo cada vez que el cigüeñal gira una revolución completa. Este modo es utilizado durante el encendido del motor. La cantidad (o la duración) de combustible inyectado por cada inyector de combustible es determinada por la siguiente ecuación.
Te = [Tp] Cantidad de inyección de combustible (Tiempo, duración) x (1 + Coeficiente de corrección de varios enriquecimientos) x (Coeficiente de corrección de retroalimentación de relación de mezcla)• Corrección de enriquecimiento durante el calentamiento• Corrección de enriquecimiento después del arranque• Corrección de enriquecimiento al arranque• Corrección de la relación de mezcla• Corrección de aceleración, etc.
Nota: El sistema de retroalimentación de la relación de mezcla está equipado con un sensor de oxígeno. Éste proporciona la corrección de la cantidad de inyección de combustible en respuesta a la densidad de oxígeno monitoreada por el sensor de oxígeno.
En el modelo que no tiene sistema de retroalimentación de la relación de mezcla, este coeficiente de corrección llega a ser 1 (100%)
Ti = Te + Ts
Corrección del voltaje del acumuladorTiempo efectivo de inyección de combustible
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(b) Inyección por grupoLos inyectores están divididos en dos grupos. Durante la operación en este modo, cada grupo de inyectores inyecta una vez cada dos revoluciones del cigüeñal. (Un ciclo del motor) Este modo fue utilizado básicamente para condiciones de baja velocidad en los primeros sistemas ECCS. La cantidad de combustible inyectado por cada inyector durante una secuencia completa está determinada por la siguiente ecuación.
Ti = Te x 2 + Ts
Tiempo efectivo de inyección de combustible para inyección simultánea.
(c) Inyección secuencialEn este modo, el combustible es inyectado de acuerdo al orden de encendido una vez cada dos revoluciones del cigüeñal. Éste es el modo de operación “normal” en los sistemas actuales ECCS.
Ti = Te x 2 + Ts
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(4) Control de retroalimentación de la relación de mezclaEl control preciso de la mezcla aire/combustible está diseñado para reducir las emisiones de CO, HC y NOx. Para hacer esto, el ECM toma como base el llamado punto estequiométrico, o las proporciones correctas de aire/combustible para producir una completa combustión dentro de la cámara de combustión.La forma como la unidad de control monitorea la calidad de la combustión (o, cómo se ajusta el suministro de combustible al punto estequiométrico) es por el uso de un sensor de oxígeno localizado en el múltiple de escape. Basado en la señal de entrada recibida por este sensor, el ECM ajusta la amplitud del pulso de inyección para modificar la mezcla de aire/combustible. Esto es denominado operación de enlace cerrado.Sin embargo, hay veces en que el motor desarrollará su función sin la señal de entrada del sensor. Esto es denominado operación de enlace abierto.Éstas y características de control adicional permiten la menor relación de mezcla bajo todas las condiciones de operación y están descritas en las siguientes páginas.
(a) Enlace abiertoEn el enlace abierto, el ECM opera solamente con los valores programados (ROM-se verá más a detalle posteriormente), y no responde a las señales del sensor de oxígeno. El ciclo de actividades es “abierto”. Esto ocurre normalmente durante:• Encendido • Carga pesada • Marcha mínima• Desaceleración • Operación del motor en frío • Si el sensor de oxígeno falla
(b) Enlace cerradoEn el enlace cerrado, el ECM opera con la retroalimentación del sensor de oxígeno para controlar la duración del pulso del inyector. El enlace cerrado ocurre cuando el motor está a temperatura normal de operación, y el interruptor de posición de la mariposa de aceleración está abierto y el sensor de oxígeno está funcionando correctamente.
Ciclo de enlace cerrado Pulso de Inyecci Inyección de combustible Combustión
Unidad de control
Inyector de combustible
Motor Sensor de oxigeno
Señal de retralimentación al ECM
FATN2003A
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(c) Corrección de retroalimentación de la relación aire/ combustible - A/F alfa (∝)
Para que la relación de mezcla aire/combustible se aproxime lo más posible a la relación teórica [lambda (λ) 1 o 14.7 a 1 ], es necesario proporcionar varios factores de corrección: A/F alfa (∝) es un valor de corrección establecido en la mapa del ECM para determinar la inyección básica de combustible, con la finalidad de que el motor funcione dentro del rango lambda óptimo. Esto es expresado en un porcentaje y tiene un rango normal de entre 75 y 125%. Del 75 a 100% representa el rango rico y del 100% al 125% representa el rango pobre.
(d) Corrección de retroalimentación de la relación de mezcla aire/ combustible - Control de auto-aprendizaje (∝m)
El control de auto-aprendizaje utiliza información sobre las condiciones específicas del motor para modificar la cantidad de inyección básica de combustible establecida en la ECM. Éste se utiliza para mejorar la corrección de la relación aire/combustible y para ampliar el rango del control de retroalimentación. Durante la conducción normal, la cantidad de inyección de combustible es determinada por medio del control de retroalimentación de la relación basada en la señal del sensor de oxígeno para que la relación aire/combustible teórica (M) pueda ser obtenida. La función de auto-aprendizaje compensa las pequeñas variaciones de la relación básica, causados por diferentes condiciones (por ejemplo, pequeños cambios en la combustión) y mantiene la mezcla en la relación de aire/combustible teórica.Las áreas transitorias, causadas por cambios repentinos de la relación aire / combustible (debido a repentinas aceleraciones o desaceleraciones, y a carga pesada) fueron convencionalmente localizadas fuera del rango de control. La adición de la función de auto-aprendizaje permite al ECM conocer nuevas condiciones de operación del motor y aplicar un coeficiente de corrección. El coeficiente de corrección por aprendizaje no es fijo sino que continuamente se está actualizando.
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2) CONTROL DEL TIEMPO DE ENCENDIDOBasado en diferentes condiciones de operación, el ECM determina el tiempo de encendido y el tiempo de energización del transistor de potencia (control de ángulo de contacto).
(1) Flujo de la señalEl control del tiempo de encendido es gobernado por las señales de entrada y salida enviadas por varios sensores e interruptores hacia el módulo de control ECCS.
Control de encendido
Tiempo de encendido
Tiempo de energización
En operación normal
En el arranque
En marcha mínima y desaceleración
Condición en frío
Después de calentarse
Sensor de posición del cigüeñal
Hay dos tipos de señales, POS (1°) y REF (120° ó 180°) La señal POS sirve para cambiar el tiempo de encendido en respuesta a la velocidad del motor, así como detectar el tiempo de encendido. La señal de REF se usa para detectar el tiempo de encendido al inicio del arranque
Sensor del flujo de masa de aire
La señal desde el medidor de flujo de masa de aire se usa para determinar la cantidad básica de inyección de combustible (duración). El tiempo de encendido óptimo, es determinado por la relación entre la señal de entrada y la velocidad del motor, y es almacenado en la memoria del módulo de control.
Sensor de temperatura de agua de enfriamiento del-motor (sensor de temperatura del agua)
La señal enviada desde este sensor se usa principalmente para mejorar la capacidad de encendido del motor. Algunos motores utilizan un valor el cual es determinado por los datos óptimos (valores) multiplicados por el coeficiente de corrección de temperatura del agua de enfriamiento del motor para acelerar el período de calentamiento del motor durante la operación normal.
Sensor o interruptor de la posición de la mariposa de aceleración
La señal del interruptor de posición de la mariposa de aceleración se usa para determinar el tiempo de encendido durante la marcha mínima o la desaceleración.
Sensor de la velocidad del vehículo
Esta se usa para determinar el tiempo óptimo de encendido para el calentamiento del motor , mejorar la respuesta durante la re-aceleración, y mejorar el consumo de combustible, particularmente durante la desaceleración.
Interruptor de encendido
La señal del interruptor de encendido se usa para determinar cuando o no arranca el motor normalmente.
Sensor de cascabeleo (Sensor de detonación)
La señal desde el sensor de cascabeleo se usa para monitorear el cascabeleo del motor y a su vez retrasar el tiempo dé encendido.
Acumulador
La duración de flujo de corriente a través del devanado primario de la bobina de encendido se mantiene constante por el voltaje del acumulador bajo diferentes condiciones de operación para asegurar la energía de encendido. 27
(2) Señal de control del tiempo de encendido
Módulo de control del
ECCSTransistor de
potencia
Velocidad del motor y ángulo del cigüeñal
Cantidad de admisión de aire
Temperatura del motor
Posición de la mariposa o ángulo
Velocidad del vehículo
Señal de arranque
Cascabeleo del motor
Voltaje del acumulador
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(3) Circuito eléctrico(a) Sistema de encendido del distribuidor
(b) Sistema de encendido directo Nissan (NDIS)
Este sistema no tiene un distribuidor convencional o cables de alta tensión. Unas bobinas pequeñas y eficientes están colocadas directamente a cada bujía. Cada cilindro tiene su propio transistor de potencia, el cual puede ser localizado en una unidad de transistor de potencia o puede estar incorporado dentro del conjunto de la bobina.
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3) CONTROL DE VELOCIDAD DE MARCHA MINIMAEste sistema controla automáticamente la velocidad de marcha mínima del motor al nivel especificado. La velocidad de marcha mínima es controlada a través de un fino ajuste de la cantidad de aire, el cual es desviada por la mariposa de aceleración por medio de la válvula AAC.El ECM controla la apertura de la válvula AAC de tal manera que la velocidad del motor coincida con el valor objetivo memorizado en el ROM. La velocidad objetivo del motor es la menor velocidad a la cual el motor puede funcionar a un ritmo constante. El valor óptimo almacenado en la memoria ROM es determinado tomando en consideración varias condiciones del motor, tales como calentamiento y durante la desaceleración, consumo de combustible, y carga del motor (aire acondicionado, carga eléctrica).
(1) Flujo de señalEl control de la velocidad de marcha mínima se realiza a través de las partes ilustradas en el diagrama de flujo de la señal mostrado abajo. La válvula AAC (control auxiliar de aire) sirve como un actuador.
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(2) Señales de control de velocidad en marcha mínima
Sensor de posición del árbol de levas del motor
Envía señal de posición y referencia al módulo de control el cual determina la cantidad de inyección básica, varias correcciones de enriquecimiento, corte de combustible y modos de inyección de combustible.
Sensor de temperatura de agua de enfriamiento del motor
Mide la cantidad de admisión de aire y envía la señal correspondiente al módulo de control donde la cantidad de inyección básica de combustible es determinada.
Interruptor de encendido
Envía una señal al módulo de control donde la corrección de enriquecimiento durante el calentamiento, el modo de inyección de control de corte de combustible, etc. son determinados
Sensor o interruptor de la posición de la mariposa de aceleración
Produce una señal al módulo de control para determinar el control de corte de combustible, corrección del enriquecimiento después de la marcha mínima, corrección de la aceleración, etc
Interruptor de posición neutral
Detecta y envía una señal al módulo de control donde el control de corte de combustible es determinado
Interruptor del aire acondicionado
Detecta y envía una señal al módulo de control para que no se corte el combustible cuando la velocidad del vehículo es menor de 8 km/h
Acumulador
Detecta la señal de ARRANQUE por el módulo de control para determinar la cantidad de inyección de combustible durante el arranque del motor.
Sensor de la velocidad del vehículo
Esta señal es usada para determinar si el vehículo esta detenido ó no.
ECCS Válvula IACV-AAC
Velocidad del motor
Temperatura del motor
Señal de arranque
Posición de la válvulade la mariposa
Posición neutral
Operación del aire acondicionado
Voltaje del acumulador
Velocidad del vehículor
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4) SISTEMA DE SALVA LA FALLA
El sistema de salva la falla actualmente incluye tres modos separados, salva la falla, respaldo y retorno a casa. En el caso de una falla, la unidad de control automáticamente selecciona el modo apropiado para ayudar a superar el problema.
(1) Modo de salva la falla
Si ciertos sensores o señales fallan, por ejemplo el sensor de temperatura del agua de enfriamiento del motor, el ECM cambia a modo de salva la falla y lo substituye por un valor fijado en su memoria. En el caso de la pérdida de señal de la temperatura del motor, el ECM toma un valor fijo, sin tomar en cuenta la temperatura actual del motor.
(2) Modo de respaldo
Para otros sensores con fallas, por ejemplo el sensor de flujo de masa de aire, el ECM cambia al modo de respaldo. Este modo permite una alternativa, toma otra señal similar para ser substituida, por ejemplo en este caso sería el sensor de posición de la mariposa de aceleración. Aunque la señal no es tan precisa al 100%, la posición de la mariposa de aceleración provee a la unidad de control suficiente información del flujo de aire del motor para mantenerlo en marcha, aunque con bajo rendimiento.
(3) Modo regreso a casa
En caso de que una falla ocurra en la unidad central de proceso (CPU) del ECM, el sistema cambia al modo retorno a casa. En este modo, solamente el mínimo de funciones son realizadas. Como los cálculos son imprecisos, el vehículo se mantiene en marcha, pero con la potencia de salida y la manejabilidad reducidas. Adicionalmente, el modo retorno a casa enciende la lámpara indicadora de falla (MIL) en el tablero de instrumentos.
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4) SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES1) EMISION DE GASES DE ESCAPE
El petróleo es un hidrocarburo (CnH2n), por lo tanto, sus principales constituyentes son el hidrógeno (H) y el carbono (C). Cuando la mezcla de aire/combustible es comprimida y se produce el encendido, ésta se quema. El oxígeno en la mezcla comprimida se une con los elementos de hidrógeno y carbono para producir calor. Si la combustión perfecta existiera, todo el hidrógeno y el carbono se unirían con el oxígeno, los productos de la combustión serían entonces agua (H20) y dióxido de carbono (C02). Para que esta combustión teóricamente perfecta tenga lugar, el combustible y el aire tendrían que ser abastecidos en proporciones exactas, lo cual es 14.7 a 1 por peso, por ejemplo, 14.7 kg de aire por cada kg de combustible. Esta es denominada como relación estequiométrica.Como el aire está compuesto de aproximadamente 80% de nitrógeno (N2), los gases de escape también contienen grandes cantidades de nitrógeno, las cuales pasan a través del motor relativamente sin cambio.
En la práctica, parte del combustible que entra al cilindro, no se quema completamente. Una menor parte permanece dentro de la cámara de combustión virtualmente sin haber cambiado, tal como los, hidrocarburos (HC). Algunos combustibles se queman parcialmente y producen gas como monóxido de carbono (CO). La principal emisión de gases son los óxidos de nitrógeno (NOx). A bajas temperaturas, el nitrógeno es inerte y no reacciona con cualquier cosa. En la cámara de combustión, se alcanzan temperaturas de aproximadamente 2, 000 ° C y el nitrógeno comienza a oxidarse (quemarse) creando óxidos de nitrógeno. El NOx es un término colectivo para varios tipos de gases diferentes formados por la unión de nitrógeno con varias cantidades de oxígeno, los dos compuestos principales son el monoxido de carbón (NO) y el dióxido de nitrógeno (N02)
Aire [Oxígeno (O2),Nitrógeno (N2)]
Combustible[Hidrocarburos (HC)]
Combustión perfecta
Agua (H20)
Dióxido de carbono (O2)
Monóxido de carbono (CO)
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(1) Influencia de la relación aire/combustible en las emisiones de escape
(2) Monóxido de carbono (CO)El monóxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, el cual está formado por el quemado parcial de cualquier combustible, la mayoría del CO se presenta en la atmósfera a bajo nivel, proveniente de los gases del petróleo de vehículos motorizados. Debido a que el CO es producto de una combustión incompleta, las mezclas ricas que tienen una carencia de aire producen más CO. El monóxido de carbono es peligroso para nuestro organismo ya que éste es absorbido en el flujo sanguíneo a través del oxígeno, por lo tanto, si usted respira mucho este gas, se intoxicará.
Aire [Oxígeno (O2),Nitrógeno (N2)]
Combustion incompletaHidrocarburos (HC)
Combustible[Hidrocarburos (HC)]
Oxidos de nitrógeno (NOx)
Oxígeno (02)
Agua (H20)
Dióxido de carbono (O2)
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(3) Hidrocarburos (HC)Hay muchos tipos de hidrocarburos en los gases de escape del vehículo y cada uno tiene ligero efecto diferente en nosotros y el medio ambiente. Generalmente los hidrocarburos irritan los ojos y la nariz, y contribuyen a la contaminación fotoquímica. Semejante al CO, los hidrocarburos son un producto de la combustión incompleta (los HC son esencialmente combustible no quemado) y las emisiones incrementan en la misma proporción cuando la mezcla de aire/ combustible se enriquece. Sin embargo, las emisiones de HC también se elevan bruscamente si ocurre una falla de encendido.
(4) Dióxido de carbono (CO2)El dióxido de carbono es uno de los productos finales de la combustión completa de los combustibles basados en hidrocarburos, y el otro es el agua. El C02 contribuye a el efecto llamado “efecto invernadero” por la reducción de la pérdida de calor obtenida por radiación a través de la atmósfera de la tierra, en forma similar a una manta. Cuando la concentración de C02 se incrementa, las características de aislamiento de la atmósfera se mejoran. A mayor eficiencia de funcionamiento del motor, mayor será la producción de C02.
(5) Oxidos de nitrógeno (NOx)Las condiciones en el motor, el cual produce grandes cantidades de NOx, son generalmente las opuestas a las que producen el CO y los HC. Las mezclas ricas producen poco NOx debido a las bajas temperaturas de combustión. Cuando la mezcla es pobre y las temperaturas de combustión aumentan, las emisiones de NOx se incrementan.Los NOx (y el dióxido de azufre S02) juntos contribuyen a la formación de la “lluvia ácida”.
2) CATALIZADOR DE TRES VIAS (TWC)
El catalizador de tres vías está instalado en el sistema de escape entre el múltiple y el silenciador. Éste consiste de una cámara donde una reacción química toma lugar para cambiar los gases dañinos y tóxicos en otros menos dañinos. El catalizador de tres vías cambia aproximadamente el 90% del CO, HC de carbono (C02), nitrógeno (N2) y agua (H20). El catalizador
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solamente operará con eficiencia máxima si la temperatura de operación está entre 400 y 800° C y la relación de mezcla aire/combustible es quemada estequiométricamente (14.7 a 1). Para mantener la relación de mezcla correcta, se utiliza el sistema de “enlace cerrado” utilizando el sensor de oxígeno.
3) SISTEMA DE INYECCION DE AIRE SECUNDARIO (SISTEMA PAR)
Para remover las emisiones de HC y de CO del gas de escape se requiere oxígeno. Este puede ser abastecido utilizando el sistema de inducción de aire secundario, el cual envía aire secundario dentro del sistema de escape. Cuando la presión de escape es menor que la atmosférica (presión de retorno negativa), el aire secundario es inyectado. Si la presión de escape está arriba de la presión atmosférica (presión de retorno positiva), las válvulas de lengüeta impiden que los gases de escape sean enviados a la atmósfera.
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4) SISTEMA DE RECIRCULACION DEL GAS DE ESCAPE (EGR)
La recirculación del gas de escape reduce las emisiones de NOx bajo ciertas condiciones de manejo. Esto se logra recirculando los gases de escape de retorno al proceso de combustión. Esto tiene el efecto de reducir la temperatura de combustión (retardando la velocidad del quemado de combustible) lo cual reduce la formación de óxidos de nitrógeno (NOx). La válvula EGR permite la conexión entre los múltiples de escape y de admisión cuando está funcionando. Cuando se requiere la EGR, el ECM activa a la válvula solenoide de control del EGR (válvula de solenoide-EGRC), la cual permite el vacío en la parte superior de la válvula EGR, por lo tanto, la válvula se levanta y los gases de escape son recirculados dentro del múltiple de admisión. Cuando la EGR no es requerida, el ECM interrumpe el solenoide de control del EGR y para que la línea de vacío a la válvula EGR sea conectada a la atmósfera y la válvula de cierre.
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Una válvula transductora de contrapresión EGRC está instalada entre la línea de vacío y la válvula EGR para balancear la cantidad de vacío con la variación de presión del gas de escape.
5) SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES EVAPORATIVAS DEL CARTEREl sistema de control de emisiones del cárter está diseñado para permitir la ventilación del cárter del motor pero evitando la emisión de gases (HC y CO) a la atmósfera. Este sistema incorpora una válvula de ventilación del cárter positiva (PCV) y una manguera de conexión. Durante la operación, el sistema permite que los gases sean aspirados desde el cárter hacia el interior del múltiple de admisión, controlando así las emisiones de HC.
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El sistema PCV retorna los gases emitidos por el cárter al múltiple de admisión y al filtro de aire. Durante condiciones en marcha mínima y carga ligera, el múltiple de admisión succiona los gases a través de la válvula PCV. El aire filtrado es suministrado desde el purificador de aire al cárter por la cubierta de balancines. En condiciones de aceleración o carga pesada, el vacío del múltiple puede ser insuficiente para aspirar los gases a través de la válvula PCV. Los gases pueden entonces fluir a través de la cubierta de balancines hacia el filtro de aire, donde éstos son mezclados con el aire de entrada.
6) SISTEMA DE CONTROL DE EVAPORACION DE COMBUSTIBLE (EVAP)
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El sistema EVAP está diseñado para reducir los hidrocarburos emitidos a la atmósfera desde el sistema de combustible. Esta reducción se logra utilizando carbón activado en el cartucho EVAP. El vapor de combustible generado en el tanque de combustible sellado pasa dentro del cartucho EVAP, donde es almacenado, cuando el motor no está funcionando o está en velocidad de marcha mínima. En altas velocidades del motor, el ECM activa la válvula solenoide de control de purga del cartucho EVAP y EGRC para permitir el paso de vacío en la válvula de control de volumen de purga EVAP. Cuando la válvula se abre, el vapor de combustible es aspirado dentro del múltiple de admisión para la combustión.
5. OTROS SISTEMAS DE CONTROL1) SISTEMA DE INDUCCION DE AIRE VARIABLE (VIAS)
Cuando el motor está funcionando a baja o media velocidad, la válvula solenoide de control VIAS está cerrada, impidiendo que el vacío del múltiple alcance el actuador de la válvula de potencia. Bajo estas condiciones, la longitud efectiva del puerto de succión es mayor, siendo equivalente a la longitud total del puerto de succión de los colectores del múltiple de admisión. La admisión de aire incrementada mejora la eficiencia de succión y aumenta la generación de torque. En altas velocidades del motor, la válvula solenoide de control VIAS es activada, permitiendo que el vacío del múltiple active el actuador de la válvula de potencia. Cuando la válvula de potencia es abierta, la longitud efectiva del puerto es equivalente a la longitud del puerto de succión proporcionada a cada cilindro. Esta longitud acortada del puerto da como resultado un incremento de potencia en la salida.
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2) CONTROL DE TIEMPO DE LA VALVULA (VTC)
El sistema de control de tiempo de la válvula se utiliza para incrementar el desempeño del motor. El tiempo de apertura y cierre de las válvulas de admisión es controlado por el ECM en respuesta a las condiciones de temperatura del motor, carga y velocidad. La posición del engrane del árbol de levas de admisión es regulado por la presión de aceite, el cual es controlado por la válvula solenoide VTC. Para velocidades medias y bajas, la válvula solenoide VTC es activada. El tiempo de apertura y cerrado de la válvula de admisión es adelantado. Esto produce la curva “II” del torque del motor. En altas velocidades del motor la válvula de solenoide VTC es desactivada. Esto permite el tiempo normal de la válvula produciendo la curva “II” del torque del motor.
3)TURBOCARGADOR(1) Principio del turbocargador
Un turbocargador consiste de una turbina y un compresor conectados directamente por una flecha. La turbina es girada por la energía del gas de escape, y la rotación de la flecha crea aire comprimido con el compresor, enviando el aire comprimido dentro de los cilindros.La rotación de un turbocargador alcanza una gran velocidad de aproximadamente 150,000 rpm durante la operación.
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(2) Control del turbocargador
La válvula solenoide de control de la válvula moduladora es controlada por el ECM. Cuando la válvula moduladora es desactivada, ésta se cierra. La válvula moduladora y el múltiple de admisión están conectados. En el momento que la presión auxiliar se incrementa, la válvula moduladora abre y la velocidad del turbocargador es restringida. Cuando ocurre el cascabeleo, el sensor de cascabeleo envía una señal al ECM, entonces el ECM desactiva el solenoide y la válvula se abre. La línea de presión de la válvula reguladora es liberada y la presión auxiliar es incapaz de abrir la válvula reguladora. Esto tiene el efecto de incrementar la presión auxiliar.
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6. INSPECCION Y DIAGNOSTICO DEL ECCS1) FUNDAMENTOS PARA LA INSPECCION Y EL DIAGNOSTICO
Siga las instrucciones de abajo para una rápida y precisa reparación.
• Comprender el fenómeno preciso del incidente. Es muy importante conocer el fenómeno preciso del incidente a través de preguntas al
cliente o de realizar una prueba para reproducir el problema. Cuando realice este tipo de preguntas o reproduzca el incidente es necesario conocer
las condiciones en las cuales se presentó el fenómeno. Para este propósito, utilice la hoja de trabajo anexa (ejemplo) para un trabajo efectivo.
• Comprensión del sistema ECCS aplicable al vehículo. Las especificaciones del ECCS varían dependiendo del tipo y modelo del vehículo. Estudie y comprende la especificación del sistema correcto del vehículo, refiriéndose
al Manual de Servicio u otros materiales relacionados.
• Aisle las causas del problema utilizando la función de auto-diagnóstico y equipo CONSULT
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(1) Hoja de diagnósticoHay muchos tipos de condiciones de operación que conducen a malos funcionamientos en los componentes del motor.Un buen entendimiento de estas condiciones puede hacer que la solución del problema sea más rápida y precisa. En general, la sensibilidad para interpretar un problema depende de cada cliente. Es muy importante entender completamente los síntomas o bajo qué condiciones se queja el cliente.Haga buen uso de la hoja de diagnóstico, como la que se muestra abajo y en la que se engloban todas las quejas para la resolución del problema.(a) Ejemplo de Hoja de diagnóstico
PUNTOS CLAVE
QUE......... Vehículo y modelo del motorCUANDO. Fecha, frecuenciasDONDE... Condiciones del caminoCOMO.....Condiciones de operación,
Condiciones de clima Síntomas
Nombre del Cliente Sr./Sra. Modelo y Año VIN
Motor No. Transmisión Kilometraje
Fecha del incidente Fecha de Fabricación Fecha ingreso a Servicio
Síntomas
� Capacidad de arranque
� Imposible arrancar � No hay combustión � Combustión parcial � Combustión parcial afectada por la posición de la mariposa de aceleración � Combustión parcial NO afectada por la posición de la mariposa de aceleración� Posible pero difícil de arrancar � Otros [ ]
� Marcha mínima
� No hay marcha mínima rápida � Inestabilidad � Marcha mínima alta � Marcha mínima baja� Otros [ ]
� Manejabilidad
� Tironeo � Caída momentánea de potencia � Cascabeleo � Falta de potencia� Explosiones en la admisión � Explosiones en el escape� Otros [ ]
� Paro de motor
� Al momento de arranque � Durante marcha mínima� Mientras se acelera � Durante la desaceleración� Justo antes de frenar � Cuando hay carga (faros, aire acondicionado, etc.)
Ocurrencia del incidente � Después de la venta � Recientemente� En las mañanas � En la noche � En el día
Frecuencia � Todo el tiempo � Bajo ciertas condiciones � Algunas veces
Condiciones ambientales � No afecta
Clima � Bueno � Lluvioso � Nevado � Otros [ ]
Temperatura � Calurosa � Cálida � Fresca � Fría � Húmeda � °C
Condiciones del Motor� Frío � Durante el calentamiento � Después del calentamiento
0 2.000 4.000 6.000 8.000 rpm
Condiciones del Camino � Poblados � Suburbios � Autopistas � Fuera del camino (alto/bajo)
Condiciones de Manejo
� No afecta � Durante marcha mínima� Al arrancar � En alta velocidad� Durante la aceleración � Durante la velocidad de crucero� Durante la desaceleración � Al dar vuelta (a la derecha / a la izquierda)
0 10 20 30 40 50 60 rpm
Luz de comprobación del motor
� Apagada � Encendida
Velocidad del motor
Velocidad del motor
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2) SISTEMA DE DIAGNOSTICO EN EL VEHICULOEl módulo de control ECCS tiene la función propia para diagnosticar si los circuitos de entrada y salida (conectados a él) están o no en buenas condiciones de operación. El ECCS tiene dos tipos de sistemas de auto-diagnóstico; el de 2-modos y 5-modos. La mayoría de los modelos actuales están equipados con el sistema de 2-modos. El sistema de 5-modos fue usado en los primeros modelos como el J30 (VG30E).
(1) Sistema de 2-modos
(2) Sistema de 5-modos
Consulte los Manuales de Servicio para como cambiar los modos.
Interruptor de encendido en posición “ON”
Motor apagado
Motor funcionando
Foco espía de comprobación
Indicación de falla
Condición Modo I de Prueba de diagnóstico
Modo II de Prueba de diagnóstico
Resultados del Autodiagnóstico
Monitor del calentador del sensor de
oxigeno delantero
Modo
Modo 1Modo 2Modo 3Modo 4Modo 5
Monitor del sensor de oxígenoMonitor del control de retroalimentación de relación de mezclaResultados del autodiagnósticoDiagnóstico de los interruptores de ACTIVACIÓN/DESACTIVACIÓNDiagnóstico de tiempo real
Función
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(3) FUNCION DEL CONSULT PARA EL ECCS(1) Función
Modo de prueba de diagnóstico Función
Soporte de trabajoEste modo permite al técnico ajustar algunos dispositivos más rápidamente siguiendo las indicaciones en la unidad de CONSULT.
Resultados del Auto-diagnóstico
Los resultados del Auto-diagnóstico pueden ser leídos y borrados rápidamente.
Monitor de datos Pueden leerse los datos de Entrada/Salida del ECM.
Prueba activaEl modo de Prueba de Diagnóstico en la cual el CONSULT controla algunos de los actuadores aparte de los del ECM también cambia algunos parámetros a un rango especificado.
Número de parte del ECM Puede leerse el número de parte del ECM.
Prueba funcional(Excepto CONSULT-II)
Realizada por el CONSULT en lugar del técnico para determinar si cada sistema está BIEN (OK) ó INCORRECTO (NG).
Confirmación SRT y DTC(Para CONSULT-II)
El resultado del SRT (Prueba de Lectura del Sistema) y el estatus/resultado del auto-diagnóstico puede ser confirmado.
4) PRECAUCIONES PARA LA INSPECCION Y EL DIAGNOSTICO DEL ECCS • Asegúrese de poner el interruptor de encendido en “OFF” y desconectar la terminal
negativa del acumulador antes de realizar el trabajo de inspección/ reparación. Los circuitos abiertos o cortos circuitos de los interruptores relacionados, sensores, válvulas solenoide, etc. provocarán fallas.
• Asegúrese de conectar y asegurar los conectores correctamente después del trabajo. Un conector flojo (mal asegurado) provocará fallas debido al circuito abierto. (Asegúrate de conectar el conector sin agua, grasa, suciedad, terminales dobladas, etc. )
• Asegúrese que la ruta de abrazaderas de los arneses sea la correcta después de realizar un trabajo. La interferencia de un arnés con un soporte, etc. puede ocasionar fallas debido a un corto circuito.
• Asegúrese de conectar apropiadamente las mangueras después de realizar un trabajo. La pérdida de conexión o la desconexión de una manguera puede causar un mal funcionamiento.
• Asegúreses de borrar la información del código de falla (ya reparado) en la memoria del ECM antes de entregar el vehículo al cliente.
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• Antes de conectar o desconectar el conector del arnés del ECM, ponga el interruptor de encendido en “OFF” y desconecte la terminal negativa del acumulador. De no hacerlo puede dañar el ECM, ya que el voltaje del acumulador siempre está aplicado al ECM aún si el interruptor de encendido está en posición” OFF
• Cuando conecte o desconecte el conector del ECM, tenga cuidado de no dañar las terminales de aguja (doblarlas o romperlas)
• Asegúrese que las terminales del ECM no estén dobladas o rotas, durante la conexión del conector.
• Antes de reemplazar el ECM, realice la inspección de la señal de entrada/salida del ECM y verifique si el ECM funciona o no.
ACUMULADOR
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• Después de realizar cada diagnóstico de fallas, efectúe la “Comprobación de funcionamiento general” o el “procedimiento de confirmación del código de fallas (DTC)”.
Ningún código de fallas deberá desplegarse durante el procedimiento de “confirmación del código de fallas”, si la reparación fue realizada correctamente. Por lo tanto la “Comprobación de funcionamiento general” dará un buen resultado si la reparación es completada.
• Durante la medición de las señales del ECM con un probador de circuito, nunca ponga en contacto las puntas de las dos sondas de prueba.
El contacto accidental de las puntas de los probadores provocará un corto circuito y dañará el transistor de potencia del ECM.
