EQUIPOS DE DIAGNÓSTICO AUTOMOTRIZ

TECNOLOGIA EN AUTOTRONICASENA SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZJE SENA CENTRO DE INDUSTRIA Y CONSTRUCCIÓN TECNOLOGIA AUTOTRÓNICA MOTORES E INYECCION ELECTRÓNICA MANIZALES COLOMBIA JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA EQUIPOS DE DIAGNÓSTICO AUTOMOTRIZ • DIAGNOSTICO DE MOTORES ANÁLISIS DE BUJÍAS. ANALIZADOR DE GASES. COMPRESIMETRO. MEDIDOR DE FUGAS DE AIRE. VACUOMETRO TABLA PARA DIAGNOSTICO DE MOTOR EN FUNCIONAMIENTO DIAGNOSTICO DEL SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA DE COMBUSTIBLE DIAGNOSTICO DEL SISTEMA DE INYECCIÓN DIAGNOSTICO DEL SENSOR DE OXIGENO DIAGNOSTICO DEL CONVERTIDOR CATALÍTICO DIAGNÓSTICO AVANZADO EN MOTORES DE AUTOMÓVILES ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DIAGNOSTICO DE MOTORES Para diagnosticar correctamente un motor es indispensable efectuar inicialmente comprobaciones con el motor en funcionamiento y si los resultados lo ameritan confirmar luego el estado del motor con Metrología de motor abierto. El solo parámetro de consumo de aceite es absolutamente insuficiente para diagnosticar el real estado del motor. Las pruebas que se deben efectuar son: Análisis de ANÁLISIS DE BUJÍAS Estados típicos de una bujía. El estado en que se encuentre el extremo de una bujía, puede servir para saber en qué condiciones está el motor. NORMAL: Extremo inferior ligeramente cubierto de depósitos marrón-grisáceos. bujías, Análisis de gases, Compresión, Fugas de aire y Vacío. DEPÓSITOS PESADOS: Posibles causas: Aditivos de la gasolina o el aceite, excesivo engrase de la parte alta de los cilindros, conducción a bajo régimen. Las bujías quedarán en perfectas condiciones después de limpiarlas. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DEPÓSITOS DE CARBONILLA: Pueden cortocircuitar el extremo de encendido, debilitando o eliminando la chispa. Vigilar: Mezcla demasiado rica, estrangulador defectuoso, filtro de aire sucio. Las bujías quedarán en perfectas condiciones después de limpiarlas. ENGRASADA: Se puede cortocircuitar el extremo de encendido, debilitando o eliminando la chispa. Las causas pueden ser las guías de válvulas, segmentos o que el motor esté en rodaje. Solucionar el problema de engrase. Usar una bujía de un grado térmico superior puede solucionar el problema, cuando se deba a una conducción lenta en ciudad. Usar un disolvente antes de limpiarlas con un abrasivo. Las bujías quedarán en perfectas condiciones después de limpiarlas. SOBRECALENTADA: Posibles causas: Encendido adelantado, curva incorrecta de avance del distribuidor, gasolina de bajo índice de octano, mezcla pobre. Cambiar las bujías y solucionar el problema de calentamiento. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA AUTOENCENDIDO: Causado por un sobrecalentamiento excesivo. Las causas pueden ser las mismas, que en le caso de sobrecalentamiento, pero mucho más intensas. Hay que tomar medidas urgentes antes de causar serios daños al motor. Cambiar bujías. AISLADOR ROTO: (Puede ser una simple fisura). Probablemente causado por la onda expansiva de la detonación, indica: Encendido muy adelantado, curva incorrecta de avance del distribuidor, gasolina de bajo índice de octano, mezcla pobre, entradas de aire en la admisión, fallos de refrigeración. Posibilidad de haber usado un sistema violento para graduar la distancia entre electrodos. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DEPOSITOS DE PLOMO: Causado por los aditivos de plomo en la gasolina. Las acumulaciones hacen que se produzcan fallos en el encendido. Verificar la carburación con el analizador de gases, verificar la puesta a punto del encendido. Acelerar suavemente después de un largo intervalo de rodaje a baja velocidad, durante la cual la acción del motor eliminará la acumulación del plomo. La limpieza de las bujías no es efectiva para eliminar los depósitos.No cambiar tipo de bujía. ANALIZADOR DE GASES. Los equipos analizadores de cuatro gases no solamente se pueden emplear para ajustar la mezcla en los motores, sino que son una excelente herramienta de diagnóstico que permite conocer el funcionamiento de un motor. • Medición de Monóxido de Carbono (CO): el CO se produce en un motor debido a combustiones incompletas. Es un indicador del estado de la mezcla por cuanto un CO alto muestra mezclas ricas, CO bajo muestra mezclas pobres. Las mezclas ricas - por encima de 2.5 % JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA de CO - presentan el inconveniente de contribuir a la dilución del aceite por gasolina, por esta razón es que una correcta sincronización con análisis de gases contribuirá de una manera importante a la durabilidad de los motores. • Medición de Hidrocarburos (HC): los HC son resultado de combustibles sin quemar. Son realmente hidrocarburos puros que salen por el tubo de escape. Se pueden incrementar por fallas eléctricas del encendido - chispa débil por ejemplo -, por problemas de carburación, por paso de aceites a la cámara de combustión y muy especialmente por mezclas pobres. Una entrada de aire puede llegar a incrementar los valores normales de HC -200 a 500 ppm a cifras que sobrepasan los 2000 ppm. • Medición de Oxigeno (02): permite determinar con precisión las mezclas pobres generadas por entradas de aire por ejemplo. Los valores normales de 02 se deben tomar en un vehículo nuevo (0.4 -1.0 %) y con base en este valor comparar los resultados de otros vehículos para poder determinar si realmente existe algún problema. • Medición de Bióxido de Carbono (C02): este es un buen indicador de la correcta sincronización del motor, de tal manera que entre mas alto se mantenga el nivel de C02 del motor mas cerca se encuentra de la mezcla estequiométrica -14.7 a 1-. La mayor parte de los motores de los vehículos, están dotados de algunos elementos de control de emisiones como la válvula PCV. Desde el punto de vista del diagnóstico de motores, el mal funcionamiento de la válvula PCV puede conducir a interpretaciones y evaluaciones equivocadas. En motores antiguos, la presencia de aceite en la carcasa del purificador de aire ha sido considerada como síntoma inequívoco de desgaste del motor. Cuando la válvula PCV se obstruye, la presión de los gases en el cárter se incrementa y buscan salida en el mejor de los casos a través de la varilla medidora de aceite; en otros casos los gases salen hacia la carcasa a través del respiradero de la tapa de válvulas. La presencia de aceite en el purificador de motores con válvulas PCV no es de ninguna manera indicativa de desgaste del motor. Esta válvula se debe limpiar cada vez que se sincronice el motor y se puede diagnosticar con ayuda del vacuómetro. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA COMO AVERIGUAR AVERÍAS CON LOS GASES DE ESCAPE --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------INYECCIÓN SIN INYECCIÓN ANTES INYECCIÓN DESPUÉS CATALIZAR DEL CATALIZADOR DEL CATALIZADOR ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------CO CO2 HC O2 L RPM Entre 1% y 2% Mayor que 11% Menor de 400 ppm Menor de 3.5% ----------------1 +- 0.5% Mayor que 12% Menor que 300 ppm Menor de 2.5% --------------------Entre 0.4% y 0.8% Mayor que 13% Menor de 250 ppm Menor de 1.5% Entre 0.99 y 1.02 Ralentí Menor de 0.2% Mayor que 13.5% Menor de 100 ppm Menor de 0.2% Entre 0.99 y 1.01 2000 RPM CARBURACIÓN --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Verificación e interpretación de los gases de escape con un analizador de infrarrojos Interpretación de averías Caso N° 1 Funcionamiento correcto del vehículo. (Gráfico N°1) CO C02 HC 02 RPM 2% 12.5% 300 ppm 1.2% 900 rpm 1% 13% 150 ppm 0.8% 2000 rpm 0.8% 13% 80 ppm 0.7% 3000 rpm Funcionamiento incorrecto del vehículo. (Gráfico N° 2) CO C02 HC 02 RPM 2% 13% 300 ppm 1.2% 900 rpm 3.5% 12.5% 250 ppm 0.5% 2000 rpm 4% 4% 200 ppm 0.3% 3000 rpm JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA En los gráficos n° 1 el CO y los HC desciende sus valores, indicando que economiza correctamente el sistema de alimentación, ya siendo un carburador ó sistema de inyección. El C02 tiende a subir algo conforme va subiendo de revoluciones. Y el 02 baja porque a mayor número de vueltas quema mejor. Si aumenta sus valores de CO y HC, como vemos en el gráfico N° 2, quiere decir que no economiza correctamente. En el caso de que sea carburación habrá que repasarlo o cambiarlo. En el caso de que sea un sistema de inyección, tendremos que comprobar el componente que mide la cantidad de aire, ya sea por caudal (Caudalímetro), por masa (hilo caliente) o por presión en el colector (MAP o medidor de presión absoluta). Respecto a los otros valores de C02 y 02 no varían prácticamente. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------CASO Nº 2 CO HC CO2 O2 L RPM Avería 1.5% 300 ppm 9% 6% fuera de escala ralentí Tubo de escape Roto CASO Nº 3 1% 1500 ppm 11% 6% fuera de escala ralentí Fallo de encendido CASO Nº 4 5% 390 ppm 12% 0.2% L=0.92 ralentí Mezcla rica CASO Nº 5 0.3% 250 ppm 11% 3% L=1.2 ralentí Mezcla pobre CASO Nº 6 2% 2000 ppm 9.5% 5.5% L=1.10 ralentí Válvula de escape pisada ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------Caso N° 2 En este caso los valores nos están indicando, una toma de aire en el escape. los HC, prácticamente no varía a no ser que la toma de aire sea muy grande. El CO, junto con Sin embargo, el 02, aumenta de forma considerable, dependiendo de lo grande que sea la toma de aire, y el C02, disminuye sus valores indicando que no es óptima la mezcla. Caso N° 3 En este caso los valores nos están indicando un fallo de encendido, achacable a una bujía en JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA cortocircuito, un cable de bujía cortado ó tapa de distribuidor comunicada. aparezca un fallo Siempre que de encendido, aparece una cantidad elevada de gasolina sin quemar, El fallo de encendido se reflejada en HC y 02. El C02 tiende a ser algo más bajo de lo normal. observa a todos los diferentes rpm. regímenes de vueltas, no variando prácticamente los HC a ---------------------------------------------------------------------------------------------------------CASO Nº 2 CO HC CO2 O2 L RPM Avería 1.5% 300 ppm 9% 6% fuera de escala ralentí Tubo de escape Roto CASO Nº 3 1% 1500 ppm 11% 6% fuera de escala ralentí Fallo de encendido CASO Nº 4 5% 390 ppm 12% 0.2% L=0.92 ralentí Mezcla rica CASO Nº 5 0.3% 250 ppm 11% 3% L=1.2 ralentí Mezcla pobre CASO Nº 6 2% 2000 ppm 9.5% 5.5% L=1.10 ralentí Válvula de escape pisada ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------Caso N° 4 En este caso los valores nos indican, que hay un exceso de CO. Cuando el CO es muy alto siempre existe una deficiencia de 02. Este problema se subsana regulando Con el tornillo de la mezcla, si no es que lleve sonda lambda, ya que aquellos que la lleven no tienen regulación de CO. Respecto al C02, casi no varía. Y los HC suelen estar algo más elevados. Caso N° 5 En este caso nos indica, que hay muy poco CO y una cantidad elevada de 02, indicándonos una mezcla pobre. Sin embargo no se observa ningún otro fallo, porque tanto los HC como el C02 no varían prácticamente. En este caso, regulando desde el tornillo de riqueza, subsanamos el problema, a excepción de los vehículos que lleven sonda lambda. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Caso N° 6 En este caso la avería que nos indica es un fallo en una válvula de escape. Se refleja en la cantidad de HC que salen sin quemar, y el 02 sobrante tan elevado. Además en este caso, que nos puede engañar y no saber si es una avería de válvula de escape o de encendido, la forma de descartar el fallo de encendido, es subiendo a diferentes regímenes de vueltas de motor, viendo en el analizador como a mayor revoluciones por minuto, descienden rápidamente los HC y el 02. Por lo que el fallo es de la válvula de escape. Si fuera un fallo de encendido se mantendrían los HC y O2 a distintas rpm. Caso N° 7 CO C02 HC 02 L 0.5% 10.5% 600 ppm 5% 1.30 La cantidad de 02 es muy elevada en relación a CO en este caso. Esta cantidad elevada de 02 es debida a una entrada de aire por el colector de admisión, no medida por el caudalímetro, hilo caliente ó sensor de presión de la admisión. Provocando un fallo de motor y una elevada cantidad de HC. AVERIAS DE UN VEHÍCULO CATALIZADOS Para verificar un vehículo catalizado se tiene que comprobar el estado del motor y después el estado del catalizador. Si no lo hacemos así nos puede dar lecturas erróneas y creer que no funciona el catalizador. La lectura antes del catalizador debe ser: CO C02 HC 02 L Entre 0.4 a 0.8% Mayor de 13% Menor de 250 ppm Menor de 1.5% Entre 0.99 a 1.02 Esta lectura es antes del catalizador. Si el vehículo no tiene toma de gases entes del catalizador, JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA se puede medir de la siguiente forma: Aunque el motor esté caliente, el catalizador no funciona estando al ralentí por falta de flujo de gases (menos en aquellos que sean muy nuevos, menos de 10.000 km.) Poner el motor a 2.000 rpm, durante unos minutos, CO C02 HC 02 L Menor de 0.2% Mayor de 13.5% Menor de 100 ppm Menor de 0.2% Entre 0.99 y 1.01 los valores deben ser estos: AVERIAS TÍPICAS DE VEHÍCULOS CATALIZADOS Caso N° 1 Cuando no se nota las fluctuaciones del motor pero si oscila el CO al ralentí, se desconecta la sonda lambda, siempre que el sistema lo permita y veremos como el CO no fluctúa. Con lo cual debemos cambiar la sonda lambda. Caso N° 2 Si existe una entrada de aire en el colector escape, antes de la sonda lambda, ésta captará mucho oxigeno y enriquecerá, por lo que marcará exceso de monóxido. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA COMPRESIMETRO. Cuando esta prueba se realiza correctamente permite revelar pérdidas de compresión a través de los anillos, válvulas o empaque de la culata. La prueba podrá indicar además la aparición excesiva de carbón en las cámaras de combustión. • Comience por calentar el motor hasta la temperatura normal de funcionamiento. • Sople con aire comprimido los alojamientos de las bujías con el fin de expulsar cualquier suciedad que pudiera caer dentro del cilindro. Retire las bujías. • Desactive el encendido, retirando el terminal positivo de la bobina o el conector del distribuidor. Conecte el medidor de compresión en el cilindro número uno mientras que un ayudante mantiene abierta la mariposa del acelerador. • De arranque hasta que el pistón suba no menos de seis veces o hasta que la presión en el indicador llegue a su valor máximo. Anote la lectura de compresión máxima encontrada. • Repita este proceso en cada cilindro. • Desgastes en un cilindro o válvulas con fugas se determinan cuando todas las lecturas del medidor de compresión en un cilindro son bajas. • La baja compresión en dos cilindros adyacentes puede indicar que el empaque de culata esta defectuoso. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA • Si alguno de los cilindros presenta baja compresión, la causa se puede detectar con una prueba de compresión "Húmeda". Vierta una cucharadita de aceite motor por el orificio de la bujía, espere un poco y efectúe de nuevo la lectura. Si la compresión se eleva en 10 psi o más el desgaste se le debe atribuir a anillos o cilindros. Si la compresión permanece igual, lo más probable es que la fuga de compresión ocurra a través de las válvulas. • Aunque un motor esté en buenas condiciones Es importante tener en cuenta que si el aceite está muy deteriorado, diluido por ejemplo, nunca podremos obtener valores normales de compresión con el motor caliente. • Una alta compresión en los cilindros no necesariamente indica un perfecto estado interno del motor, recuerde que dentro de la cámara de combustión y entre los anillos se depositan residuos de aceite y productos de la combustión que van formando carbones los cuales aumentan la relación de compresión dando como resultado engañosos resultados en dicha prueba. • Para confirmar los datos obtenidos en la prueba de compresión es necesario realizar la prueba de fugas de aire del motor. Seguidamente se mostrará el procedimiento para medir la PRESIÓN DE COMPRESIÓN en un vehículo Nissan Z50. 1. Calentar el motor a su temperatura de funcionamiento. A continuación, parar el motor. 2. Libere la presión de combustible. Consultar 3. Extraer el fusible de la bomba de combustible para evitar que se produzca la inyección de combustible durante la medición. 4. Extraiga la cubierta del motor. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA 5. Extraer las bobinas de encendido y las bujías de cada cilindro. 6. Conectar un tacómetro al motor (no se necesita utilizar el CONSULT II). 7. Colocar un manómetro de compresión con su adaptador en el orificio de la bujía. Utilizar un manómetro de presión cuyo extremo a insertar en el orificio de la bujía tenga menos de 20 mm (0,79 pulg.) de diámetro. De lo contrario, podría quedarse atascado en la culata al sacarlo. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA 8. Con el pedal del acelerador pisado a tope, girar la llave de contacto hasta la posición “START” para hacer girar el motor. Cuando se estabilice la aguja del manómetro, leer la presión de compresión y las rpm del motor. Seguir estos mismos pasos para cada cilindro. PRECAUCIÓN: Siempre utilice una batería con plena carga para obtener la velocidad especificada del vehículo. Si la velocidad de giro del motor está fuera del valor especificado, comprobar el electrolito de la batería para verificar su gravedad específica. Comprobar de nuevo la velocidad de giro con una batería que tenga una gravedad específica normal. Si la compresión está por debajo del valor mínimo, comprobar la holgura de las válvulas y piezas relacionadas con la cámara de combustión (válvulas, asientos de válvulas, pistones, segmentos, diámetro de cilindro, culata, junta de culata). Después de comprobar, volver a medir la compresión. Si algunos cilindros tienen baja compresión, verter una pequeña cantidad de aceite de motor por el orificio de la bujía de ese cilindro y volver a comprobar la compresión. Si el aceite añadido mejora la compresión, es posible que los segmentos del pistón estén desgastados o dañados. Comprobar los segmentos y sustituirlos si fuese necesario. Si la compresión sigue baja tras haber echado el aceite, puede que las válvulas no funcionen debidamente. Comprobar si las válvulas están dañadas. Sustituir la válvula o su asiento según corresponda. Si dos cilindros contiguos tienen compresiones bajas y sus compresiones siguen siendo bajas después de aplicarles aceite, significa que existe una fuga en las juntas. En tal caso, sustituir las juntas de culata. 9. Una vez completada la inspección, volver a colocar las piezas desmontadas. 10. Poner en marcha el motor y confirmar que el motor funciona sin problemas. 11. Ejecutar el diagnóstico de averías. Si aparece DTC, borrarlo. Utilizar el Consult II. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA MEDIDOR DE FUGAS DE AIRE. Se puede considerar como el método más exacto para probar la hermeticidad de los cilindros y de la cámara de combustión. Consiste en inyectar aire a presión a cada una de las cámaras de combustión y determinar las fugas de compresión como un porcentaje de la presión del aire inyectado. Permite determinar si la fuga es por anillos o válvulas e incluso precisar si las fugas son por válvula de admisión o de escape. Como esta prueba es continuación de la prueba de compresión, no es necesario calentar el motor ni instalar las bujías. Retire el purificador de aire y mantenga la mariposa del acelerador abierta. Gire manualmente el motor hasta que el cilindro número 1 esté en punto muerto superior (PMS) de la carrera de compresión. Conecte y ajuste el equipo medidor e inyecte la presión sugerida por el fabricante del equipo (generalmente entre 60 y 80 psi.) Tome nota del porcentaje de fugas indicado por el JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA medidor del equipo. Los valores que se obtengan y el sitio por donde se escuchen o perciban corrientes de aire pueden ser indicativos del estado mecánico del motor. • Un motor en perfectas condiciones tendrá fugas entre el 5 y el 10%. Un motor con 20% de fugas aún está en muy buenas condiciones y podemos considerar fugas hasta de un 30-35% como aceptable. • Problemas en válvulas de admisión en un cilindro se pueden precisar escuchando la salida del aire por el carburador o el cuerpo de mariposa si el motor está equipado con inyección electrónica de gasolina. • Problemas en válvulas de escape en un cilindro se pueden precisar escuchando salidas de aire a través del tubo de escape. • Problemas en el empaque de la culata o culatas pandeadas se pueden diagnosticar cuando se perciben fugas en el orificio de una bujía adyacente al cilindro en prueba. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA • Grietas en las paredes de los cilindros o culatas pandeadas pueden ser precisadas si al retirar la tapa del radiador se visualizan burbujas. • Desgaste excesivo en anillos y cilindros pueden determinarse si se escucha que el aire escapa por el orificio de la varilla medidora de aceite o por la tapa de llenado de aceite. Notas referentes a la prueba: • Ajustar a ceros (SET): No olvide que antes de cada lectura es indispensable ajustar a ceros el equipo medidor, y verificar los valores de presión de la línea utilizada para efectuar la prueba. • Un fonendoscopio es una buena herramienta para ayudar a localizar la fuente de fuga. • A mayor porcentaje de fuga, más bajo será el tono del sonido generado por la fuga. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA • Cuando repita la prueba en el mismo motor, no espere obtener siempre las mismas lecturas, una variación de lecturas del 10% es normal. Estas variaciones son ocasionadas principalmente por cambios en la temperatura del motor, la posición exacta del pistón en pruebas previas y a la calidad y kilómetros de uso del aceite del motor. • Para obtener resultados consistentes, trate de posicionar el cigüeñal unos dos o tres grados antes del punto muerto superior, con el fin de evitar que los anillos se desacomoden en el instante que alcanzan el punto de flotación o punto muerto superior • Si en el momento de girar el cigüeñal se sobrepasa el punto muerto superior es recomendable devolverse por lo menos un cuarto de vuelta y buscar de nuevo el punto muerto, con el fin de permitir que los anillos se acomoden correctamente entre pistón y el cilindro. Es importante recordar que debido a la separación entre puntas de los anillos y a las tolerancias de fabricación y de lubricación, todo motor presenta pequeños porcentajes de fugas a través de los anillos y cilindros. Así, usted siempre deberá escuchar fugas por la varilla medidora de aceite, pero nunca en otro lugar Por supuesto, el manómetro del probador de fugas le mostrará si el valor es normal o no. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA VACUÓMETRO Es una prueba que permite diagnosticar con rapidez una gran cantidad de problemas que pueden suceder en e! motor. El vacuómetro o medidor de vacio se debe conectar a una toma de vacio del múltiple de admisión. Luego ponga en funcionamiento el motor y espere a que caliente. En la mayoría de los motores en ralentí se obtienen valores entre 400 y 500 mm de mercurio de vacío (14 a 22 pulg Hg) a nivel del mar. De igual manera como los valores de presión atmosférica se afectan con la altura, las mediciones de vacio, también sufren modificaciones. Es decir, un motor que muestre determinados valores de compresión y vacio a nivel del mar, siempre indicará un valor inferior a la altura de Bogotá. Aunque la relación es lineal - simple regla de tres- se sugiere tomar los valores de compresión y vacio en cada ciudad para cada modelo de vehículo nuevo y asumir estos parámetros como referencia. Con estos datos, es fácil determinar qué tan alejado se encuentra otro motor usado que se necesite comprobar JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Más que el valor exacto de vacío, la correcta interpretación del comportamiento y las oscilaciones de la aguja del vacuómetro, permite diagnosticar problemas en el motor. Las condiciones más comunes se describen a continuación • Prenda el motor para llevarlo a su temperatura normal de funcionamiento, ajuste la chispa, las mínimas y las emisiones del motor de acuerdo a los valores determinados por los manuales y las normas ambientales. • Condición normal: la aguja se debe estabilizar entre 400 y 500 mm de Hg (15 y 20 in-Hg) dependiendo del motor y de la altura sobre el nivel del mar. Debemos recordar que este valor va disminuyendo en proporción a la altura sobre el nivel del mar. • Condición normal: Al abrir y cerrar progresivamente la mariposa de aceleración, el vacio cae 100-150 mm Hg (4 y 6 in-Hg) para luego restablecerse a valores normales. • Problemas de encendido: Oscilaciones rápidas con lecturas de 25 mm (1 in-Hg) más baja que la lectura normal a velocidad de ralentí, indican problemas en el sistema de encendido ocasionado por bujías defectuosas, malas conexiones eléctricas, fallas en el distribuidor, en la instalación de alta o una bobina defectuosa. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Si la aguja oscila, entre 14 y 16 in Hg. puede indicar; que la abertura entre los electrodos de las bujías esta muy cerrada. Una lectura inestable, que baja por momentos entre 5 y 6 in Hg. Indica, compresión baja o sistema de encendido fallando por falta de mantenimiento. • Tiempo de encendido: Un motor en ralentí con una lectura de vacío estable pero 25 a 75 mm (1 y 3 in-Hg) más baja que la lectura normal indica chispa atrasada. Una lectura estable pero más alta que la lectura normal muestra una chispa adelantada. Sincronice el tiempo de encendido de acuerdo a las especificaciones de fábrica. Lectura baja estable abajo de 16, indica una fuga de vacio; por manguera, grieta, o empaque etc. Otra causa seria, que el sistema de encendido, este fallando debido a que la bobina de encendido, este entregando, una chispa de baja intensidad; esto sucede cuando alguien, por error, hizo una mala conexión de los terminales [+,-]; Una bobina defectuosa, cuando entrega chispa de baja intensidad; da como consecuencia, perdida de potencia; llevando al mecánico al error de avanzar el tiempo de encendido.(se entiende, que el error de la mala conexión, no JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA se soluciona, corrigiendo la conexión, debido a que la bobina ya queda dañada). • Asientos de válvulas desgastados - Fugas de válvulas: En ralentí, la aguja del medidor mostrará caídas intermitentes de vacío aproximadamente de 50 mm Hg (2 in-Hg). Una prueba de fugas permitirá determinar cuales válvulas son las del problema. El movimiento rápido entre 14 y 19 in Hg. Indica guías de válvula gastadas y que las válvulas de admisión golpean al cerrar. • Filtro de aire obstruido o Mariposa de aceleración pegada: Una lectura alta y estable superior a 525 mm-Hg (21 in-Hg), indica una restricción en la entrada de aire. El filtro de aire puede estar obstruido por suciedad o aceite, o que la placa de aceleración, este pegada por suciedad. • Problemas con resortes de válvulas: Un resorte estará defectuoso (cedido o roto) cuando la aguja salta bruscamente entre 250 y 550 mm Hg (10 y 22 in-Hg) en el momento que se incrementan gradualmente las revoluciones del motor. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Si la aguja oscila, erráticamente entre 10 y 20 in-Hg. Al acelerar con suavidad; indica resortes de válvula vencidos o guías de válvulas demasiado gastados. • Entradas de aire por el múltiple de admisión se pueden diagnosticar cuando la aguja indica vacíos con valores entre 100 y 200 mm Hg (4 y 8 in-Hg) por debajo de lo normal. Esta fuga puede ser causada por el empaque del múltiple de admisión, el empaque de la base del carburador, el Booster o cualquier toma o manguera de vacío desconectada. Es importante tener en cuenta las condiciones de vacío en un motor en condiciones de arranque desconecte el cable de alta del distribuidor y cierre completamente la mariposa de aceleración- debe mostrar una lectura de vacío aproximada de 120 mm de Hg (5 in-Hg). Una lectura menor, indicará una entrada de aire que debe ser corregida antes de hacer cualquier otra prueba. De todas maneras verifique cuál debe ser este valor en su ciudad y para cada modelo. • Convertidores catalíticos obstruidos - Escape obstruido: Incremente suavemente las revoluciones del motor hasta llegar a unas 3.000 rpm y luego disminúyalas gradualmente. Si el escape está obstruido, la aguja indicará inicialmente una lectura alta de vacío que luego descenderá a unos 400 mm Hg (16-inHg) para finalmente acercarse a cero. Si la aguja baja a casi cero al acelerar el motor, y luego sube casi hasta el nivel normal; Indica que el sistema de escape puede estar obstruido. • Sincronización de válvulas: Un retardo en el cierre y apertura de las válvulas con relación al movimiento del pistón produce una oscilación de la aguja entre 125 y 250 mm Hg (5-10 in-Hg). • Fugas por anillos: Lleve la velocidad del motor a unas 2000 rpm, suelte el acelerador de JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA golpe y si la lectura de vacío supera en unos 100 mm Hg (4 in-Hg) de la lectura normal, puede tener la certeza de que los anillos están en buenas condiciones. Un aumento inferior a los 100 mm Hg (4 in-Hg) muestra una baja compresión que debe comprobarse midiendo la compresión y fugas del motor. La lectura Baja que se mantiene estable entre 8 y 16 in Hg. Indica que el tiempo de encendido esta fuera de especificación o problemas de compresión por mal estado de los anillos del pistón. • Fugas por empaque de culata: A velocidad de ralentí, la aguja caerá cada vez que la fuga ocurra. Si la fuga es entre dos cilindros, la caída de la aguja será mayor. Localiza la fuga con la prueba de compresión o fugas en el motor. Una fluctuación constante entre una lectura baja y una normal, Indica que el empaque de la cabeza (culata tiene fugas de compresión). • Ajuste de mezcla en el carburador: El motor opera de acuerdo al ajuste del carburador, si la aguja tiene un movimiento flotante lento o da una lectura un poco menor que la normal, el carburador debe ser ajustado. Con el motor en mínimas gire el tornillo de mezcla para enriquecer o empobrecer la mezcla hasta lograr la lectura más alta con el vacuómetro. Si las partes están desgastadas o los surtidores están obstruidos, el ajuste sólo será posible después que el carburador haya sido reparado. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Si la lectura varia entre 4 y 5 in Hg dentro de la lectura normal. Esta indicando que el carburador esta mal ajustado. • Sistema de ventilación positiva del cárter (Válvula PCV): Con el motor en mínimas desconecte la válvula PCV de la tapa de válvulas y tapónela con los dedos, un incremento en el vacío indica un correcto funcionamiento del sistema, mientras que pequeños o nulos cambios en el vacío indican problemas en la válvula o las mangueras. Limpie las mangueras y la Válvula con varsol o ACPM, si el problema continúa, cambie la válvula. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DIAGNOSTICO DE MOTOR EN FUNCIONAMIENTO Fecha: Datos propietario: Nombre: Vehículo: Kilometraje: Concesionario: Evaluador: Teléfono: Modelo: No. de Fabricación: Placas: No. Motor: 1. S I N C R O N I Z A C I Ó N DATOS Antes Avance Chispa (°) R P M (mínimas) R P M (cargas eléctricas) Después 2. A N Á L I S I S DATOS Antes Después DE CO% GASES HC (p.p.m.) 02% C02 % Mezcla A/C 3. C O M P R E S I Ó N (psi) DATOS Ultima Carrera Cil. No. 1 Cil. No. 2 Cil. No. 3 Cil. No. 4 4. FUGAS DATOS Máximo Valor ¿Admisión? ¿Escape? ¿Anillos? DE AIRE (%) Cil. No. 1 Cil. No. 2 Cil. No. 3 Cil. No. 4 5. V A C Í O EN M Í N I M A S (mm Hg) 6. OBSERVACIONES. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA SISTEMAS DE INYECCIÓN (Generalidades) El funcionamiento del motor Otto se basa en la combustión de una mezcla homogénea de combustible lo más pulverizado posible y aire. El rendimiento del motor y las emisiones contaminantes dependen básicamente de la composición de la mezcla que se introduce en el recinto de combustión. Los inicios de la inyección de gasolina en los motores de encendido por chispa se remontan a los años de la Segunda Guerra Mundial, y su primera aplicación fue en los motores de aviación. La necesidad de motores potentes y ligeros, de mayor fiabilidad del sistema de carburación y menor consumo fueron los incentivos de la investigación hacia los sistemas de inyección. Con la crisis del petróleo en los años setenta, la inyección de gasolina tomó un nuevo auge gracias a la gestión electrónica. Los sistemas de inyección de gasolina pretenden conseguir una dosificación de combustible lo más ajustada posible a las condiciones de marcha y estado del motor. Todos los sistemas actuales que efectúan la inyección del combustible en el colector de admisión, lo hacen delante de la válvula de admisión; mediante unos inyectores que en su apertura presentan siempre la misma sección de paso y, gracias a la forma del agujero de salida, pulverizan finalmente el combustible creando una buena emulsión con el aire. En los sistemas de inyección secuencial de gasolina, la inyección del combustible se efectúa durante la carrera de admisión, en el colector frente a la válvula de admisión a presiones comprendidas entre los 2,5 y 4 kg/cm2. En los motores con carburador, el aire debe arrastrar al combustible, por depresión, a través de conductos calibrados. Esto genera efectos de inercia por la diferencia de densidad y rozamiento del aire y de la gasolina, que dificultan la elaboración correcta de las mezclas. En los sistemas de inyección, estos efectos no tienen lugar porque la cantidad de combustible inyectado no depende directamente de la depresión creada en el conducto de aspiración. Los sistemas de inyección ahorran combustible porque sólo inyectan el estrictamente necesario para el correcto funcionamiento del motor en cualquier régimen de giro. Además, el caudal de JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA aire aspirado no depende del diámetro del difusor, ni es necesario caldear el colector para evitar la condensación y favorecer la homogeneidad de la mezcla. No obstante, los sistemas de inyección presentan la desventaja de que son más caros porque en su fabricación se utilizan componentes de precisión mecánicos y electrónicos. Clasificación de los Sistemas Actuales de Inyección Electrónica de Gasolina en el Colector. Para los sistemas de inyección de combustible se pueden aplicar cuatro clasificaciones: 1. Por el Número de Inyectores: Monopunto: Existe un solo inyector en una posición similar a la que tendría un carburador. La principal diferencia con el carburador es que la cantidad de combustible no depende de la depresión en el colector. Multipunto: Se dispone de un inyector para cada cilindro. 2. Por la ubicación del inyector: Directa en el cilindro: El inyector se encuentra colocado en contacto con la cámara de combustión y lanza el combustible en el interior de ella. Este sistema aún se utiliza poco debido al poco tiempo disponible para realizarse la mezcla, así como por problemas tecnológicos del inyector (altas presiones y temperaturas). Indirecta en el colector de admisión: Los inyectores están situados muy cerca de la válvula de admisión, en el colector de admisión. 3. Por el sincronismo de la inyección: Simultánea: Debe ser indirecta, y se basa en inyectar el combustible simultáneamente en todos los inyectores a una cierta frecuencia que no coincide con la de apertura de la válvula de un determinado cilindro, de modo que el combustible inyectado se acumula en el colector de admisión, mientras la válvula de admisión permanece cerrada. Cuando se abre la válvula se produce la entrada de la mezcla acumulada y de la nueva que se JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA forma. Secuencial: La inyección se produce sólo en el momento de apertura de la válvula de admisión. El inyector regula la cantidad de combustible por el tiempo que permanece abierto, y la frecuencia de apertura depende directamente del régimen de giro del motor. 4. Por el sistema de control y accionamiento de inyectores: Mecánica: Control y accionamiento mecánico de los inyectores (ya en desuso). Mecánico-electrónica: Control electrónico y accionamiento mecánico de los inyectores. Electrónica: Control y accionamiento electrónico de los inyectores. Las configuraciones más comunes que pueden ser encontradas en el mercado son las siguientes: Inyección directa, multipunto y secuencial. Inyección indirecta, multipunto y secuencial. Inyección indirecta, multipunto y simultánea. Inyección indirecta, monopunto y continuada. Actualmente existen varias formas de inyectar el combustible controlado electrónicamente, de acuerdo, principalmente, con la ubicación del inyector, el número de inyectores, el tipo de lazo ó bucle y el tiempo de abertura del inyector. La siguiente figura muestra las diferentes configuraciones en función de lo anteriormente expuesto. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Clasificación de los Sistemas de Inyección Electrónica de Gasolina. En la figura siguiente se puede ver un esquema funcional del sistema, diferenciando los procesos a que se ven sometidos tanto el aire como la gasolina hasta ser mezclados. También se pueden apreciar las relaciones electrónicas, en línea discontinua, entre algunos de los elementos y la UCE. El recorrido de la gasolina empieza desde el depósito de combustible, de donde es aspirada por una bomba eléctrica de gasolina, que recibe la corriente desde el relé principal, regida por el interruptor de contacto y la UCE. Dicha bomba impulsa al combustible a través del filtro, al tubo distribuidor, llegando al regulador de presión, donde se establece la presión de inyección. Del distribuidor, a la presión adecuada, pasa finalmente, al inyector de arranque en frío (si lo hubiese) y a los inyectores. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Esquema de funciones de los elementos de un sistema de inyección electrónico. Por su parte, el aire es aspirado y pasa en primer lugar por el filtro de aire. Seguidamente pasa por el medidor de caudal de aire, que envía la información a la UCE. La cantidad de aire que entra viene regulada por la mariposa, que a través de la caja de contactos envía una señal de su estado a la UCE, y por la válvula de aire adicional, controlada por la UCE. Finalmente, el aire recibe la aportación de combustible del inyector de arranque, sólo cuando el motor funciona en el estado de calentamiento, y seguidamente la cantidad de combustible necesaria para la combustión por parte de los inyectores. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Algunos sistemas de Inyección exixtentes. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA ALIMENTACÓN DE COMBUSTIBLE Y CONTROLES FORD EXPLORER. Localización de los Componentes 1. Cuerpo del Acelerador 2. Válvula de Alivio de la Presión de Combustible 3. 3 9F792 Múltiple de Alimentación de la Inyección de Combustible 4. Dámper de Combustible . 5. Inyector de Combustible 6. Cableado de la Alimentación de Combustible JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA El sistema de alimentación de combustible y sus controles consta de lo siguiente: • Cuerpo del acelerador. • Inyectores de combustible. • Cableado de alimentación de combustible. • Múltiple de alimentación de la inyección de combustible. • Dámper de combustible. • Válvula de alivio de presión de combustible. El sistema de alimentación de combustible y sus controles es: • Un sistema multipuertos, de inyección de combustible secuencial (SFI). • De longitud de pulsación modulada. • De flujo de masa de aire controlado. El múltiple de alimentación de la inyección de combustible: • Suministra combustible a cada uno de los inyectores. • Recibe combustible del conducto de alimentación. El cuerpo del acelerador: • Controla la alimentación de aire al múltiple superior de admisión cambiando de posición la placa del acelerador. • Conecta el cable del acelerador y si está equipado, con el cable de accionamiento del control de velocidad a la placa del acelerador. Los inyectores de combustible: • Son accionados por electricidad suministrada por el módulo de control del tren motriz (PCM). • Atomizan el combustible a medida que lo suministran. • Son resistentes a residuos. • Cada uno de ellos tiene un solenoide interno que abre una válvula de aguja para inyectar combustible dentro del múltiple inferior de admisión. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA La válvula de alivio de la presión de combustible se usa para revisar y aliviar la presión de combustible. El dámper de pulsación de combustible: • reduce la fluctuación de la presión de combustible durante el funcionamiento del inyector. El relé de la bomba de gasolina acopla la bomba de gasolina cuando es activado por el módulo de control del tren motriz. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DIAGNOSTICO DEL SENSOR DE OXÍGENO: Con un cuidadoso diagnóstico del sensor de oxígeno y un análisis de las emisiones provenientes del tubo de escape, será sencillo determinar posibles fallas en los sistemas de control de emisiones y de inyección de combustible. Para tal efecto es imprescindible contar con un analizador de gases correctamente calibrado y un scanner. En el caso de encontrar un vehículo cuyas emisiones de HC, CO, C02, y la mezcla Aire/Combustible varíen con respecto a los estándares establecidos, les sugerimos realizar los siguientes procedimientos de diagnóstico, sin necesidad de desmontar el convertidor. El sensor de oxígeno está diseñado para que en función de la concentración de oxigeno presente en el tubo de escape, genere pequeños voltajes (0.15 - 0.97 V), los cuales son recibidos por la PCM donde son comparados con los valores patrones de memoria y se establecen las correcciones al sistema de inyección. Por ejemplo: voltajes superiores a 0.5 V indicarán mezclas ricas y voltajes inferiores a 0.5 V indicarán mezclas pobres. Debido a la alta sensibilidad del sensor y a la rápida respuesta del sistema de inyección ante esta señal, un buen sensor, una vez ha alcanzado su temperatura normal de funcionamiento, debe oscilar entre 0.2 y 0.9 V permanentemente, y a medida que se incrementa la velocidad de giro del motor, la frecuencia de oscilación del sensor deberá aumentar. (Manteniendo el motor entre 2000 y 3000 rpm el voltaje del sensor debe ciclar como mínimo ocho veces durante diez segundos.) Existen tres posibles causas de falla: • Que el sensor esté contaminado con residuos de plomo provenientes de gasolinas aditivadas con este elemento, o contaminado con siliconas utilizadas como sellantes en las juntas del motor con el múltiple de escape, o que el circuito interno esté demasiado resistivo o abierto. Bajo estas circunstancias será necesario reemplazar el sensor. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA • Que el sistema de inyección esté suministrando mezclas de Aire/Combustible incorrectas debido a fallas eléctricas o mecánicas en sensores, válvulas solenoides, inyectores, cableados y demás elementos que hagan parte del sistema de inyección y control de emisiones. • Que existan entradas adicionales de aire al motor por el sistema de admisión o de escape, causadas por empaques defectuosos, mangueras desconectadas o perforaciones en los ductos de admisión o en las tuberías de escape. SENSOR DE OXIGENO EN EL VEHÍCULO NISSAN Z50 El sensor de oxígeno calefactado 1 está dentro del colector de escape. Detecta el volumen de oxígeno que se encuentra en el gas de escape en comparación con el aire exterior. El sensor de oxígeno caliente 1 cuenta con un tubo con un extremo cerrado hecho de circonio. El circonio genera una tensión de aproximadamente 1V en condiciones ricas a 0V en condiciones más pobres. La señal del sensor de oxígeno caliente 1 es enviada al ECM. El ECM ajusta la duración del pulso de inyección para lograr la relación de aire-combustible ideal. La relación de aire-combustible ideal se da cerca del cambio radical de 1 a 0V. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DIAGNOSTICO DEL CONVERTIDOR CATALÍTICO El convertidor catalítico reduce las emisiones contaminantes del motor, para tal fin es requisito indispensable que el sistema de inyección suministre al motor mezclas estequiométricas o muy cercanas a ellas, (14.7/1), de lo contrario, su eficiencia se puede ver reducida notoriamente, observándose en el analizador de gases que los valores de CO, HC y Aire/Combustible están fuera de parámetros. CATALIZADOR: Su función es garantizar la transformación final de los gases contaminantes en gases inofensivos: Oxidar el monóxido de carbono (CO) y los hidrocarburos (HC). Reducir los óxidos de nitrógeno (NOx). El convertidor catalítico consta de un envoltorio de acero inoxidable. A menudo, el envoltorio está provisto de pantallas térmicas para proteger el chasis del calor producido por las reacciones químicas. El envoltorio recibe generalmente dos bloques de cerámica en lugar de uno solo, para evitar la rotura posible de un bloque demasiado largo. Estos elementos soportes del catalizador deben estar perfectamente sujetos en el interior del envoltorio. Una malla metálica interpuesta entre el envoltorio y los bloques de cerámica asegura un mantenimiento correcto y evita las oscilaciones y la tensión excesiva de los bloques. La estructura alveolar es equivalente a una superficie en contacto con los gases de 2,8 m2. Pero a causa de las propiedades del material, la superficie tratante es de 2.000 a 5.000 m2 por bloque de cerámica. Está recubierta de una delgada capa de metales preciosos (platino, rodio, paladio). Éstos provocan las reacciones químicas de oxidación y de reducción. Este tipo de catalizador permite, mediante un reglaje de la riqueza estequiométrica, convertir simultáneamente los tres contaminantes (CO, HC, NOx) en un solo recipiente, de ahí la denominación: Catalizador de 3 vías. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Durante la regulación de riqueza, la mezcla es alternativamente rica y pobre. Durante las fases pobres: El catalizador oxida los CO y HC en CO2 y H2O. Durante las fases ricas: El catalizador reduce los NOx en N2 y CO2. Posibles causas de reducción en la eficiencia del convertidor. • Que el convertidor esté contaminado con plomo proveniente de gasolinas aditivadas con este elemento; inicialmente se observará que la función reductora de emisiones se desactiva y si la presencia de plomo es frecuente, finalmente terminará obstruyéndose y quemándose el convertidor • La entrega permanente de mezclas ricas en combustible al motor limitará permanentemente la eficiencia del convertidor. • Una forma fácil de diagnosticar taponamientos en convertidores es medir con un vacuómetro el vacío en ralentí del motor, si el vacío es mínimo y se ha comprobado que no existen fallas mecánicas en el motor, probablemente el convertidor está tapado. (Ver pruebas JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA con el vacuómetro.) Finalmente si se observa que el sensor de oxígeno opera adecuadamente, pero las emisiones del escape son mayores de lo normal, muy probablemente el convertidor ha perdido su capacidad reductora y deberá ser reemplazado por uno nuevo. La durabilidad de un convertidor catalítico, está determinada por que tan bien esté la puesta a punto del motor, incluyendo la verificación de los gases de escape, que tan frecuente se realice y por el uso de gasolinas libres de plomo. Una avería de gasolina puede ocasionar por sobrecalentamiento la destrucción del convertidor, ya que la mezcla muy pobre provoca una combustión lenta con una elevación importante de la temperatura de los gases de escape. Una cantidad muy importante de HC a tratar (debido a los rateos en el encendido o a un arranque «a empujón») puede igualmente destruir el catalizador. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA DIAGNÓSTICO AVANZADO EN MOTORES DE AUTOMÓVILES ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS En las técnicas metalográficas, los ensayos mecánicos en general y los ensayos no destructivos, constituyen las herramientas más efectivas para el análisis de los aspectos señalados, y la ingeniería mundial ha venido haciendo uso intensivo de tales herramientas durante muchos años, tanto como apoyo al control de calidad de la producción masiva, como instrumentos de control directo en la prevención y análisis de fallas. Ensayos No Destructivos NDT Son una serie de Técnicas Predictivas que al ser aplicadas nos dan información del estado de la pieza a examinar, como: espesor, fisuras o grietas internas o externas, rugosidad, dureza, entre otros. Consiste en aplicar principios de física para determinar defectos o discontinuidades en los materiales sin afectar su utilidad. No alteran de forma permanente las propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales de un material. Principales Ensayos No Destructivos Ultrasonido Partículas Magnéticas Líquidos penetrantes Radiografía industrial Calibración de espesores Inspección visual de soldaduras Pruebas de presión y certificaciones: Prueba hidrostática, prueba neumática Durometría no destructiva in situ Aplicaciones: Para evaluar desgaste de las paredes de tanques de almacenamiento, de alta presión, tuberías, intercambiadores de calor, etc. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Para inspeccionar piezas y verificar presencia de fisuras, porosidades, etc. Para inspeccionar cordones de soldaduras Para verificar rugosidad de superficies, dureza, etc. En este documento vamos a tratar sólo algunos de estos ensayos. Líquidos penetrantes: La inspección por líquidos penetrantes es un método de ensayo no destructivo para la detección de discontinuidades existentes en la superficie de la pieza sujeta a examen. El principio fundamental que rige el método, es la capilaridad, lo que permite la penetración de los líquidos empleados en los defectos de la pieza que se inspecciona, tales como grietas, fisuras, pliegues y poros superficiales. El método exige que la superficie que se analiza esté completamente limpia y libre de recubrimientos. Actualmente se emplean fluidos con alto grado de capilaridad, los cuales deben permanecer sobre la superficie a inspeccionar por un tiempo no mayor de 30 minutos. El proceso consiste en que el líquido penetrante se aloja en la posible fisura o defecto, se remueve el exceso de penetrante por medio de un líquido removedor o agua, según sea el caso, y finalmente, se aplica talco atomizado llamado revelador, haciendo éste el mismo efecto de "chupar" y revelar el penetrante alojado en la discontinuidad, dibujando literalmente la misma. Los líquidos penetrantes pueden ser por contraste de color o fluorescentes. Se utilizan penetrantes generalmente de color bermejo o fluorescente para aprovechar el contraste adecuado con el revelador que es de color blanco. Para el primer tipo de líquidos es necesario el auxilio de la luz natural o luz artificial, necesitando para el segundo tipo, una lámpara de luz ultravioleta. Los líquidos penetrantes revelan una discontinuidad en una extensión tal que la inspección depende menos del elemento humano para su visualización. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA El equipo para la inspección por líquidos penetrantes es portátil. Puede ser utilizado tanto en materiales ferromagnéticos como en otro tipo de metales, teniendo la ventaja de ser un ensayo rápido, fácilmente aplicable y relativamente barato. La figura muestra este procedimiento. Normativa: ASTM E165 Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination ASTM E1417 Standard practice for Liquid Penetrant Examination IRAM 760 Ensayos no destructivos. Acero fundido. Examen por líquidos penetrantes. IRAM-CNEA Y 500 1001 Ensayos no destructivos. Inspección con líquidos penetrantes. Principios generales. IRAM-CNEA Y 500 1004 Ensayos no destructivos. Líquidos penetrantes. Calificación y evaluación de los productos para el ensayo. IRAM-ISO 12706 Ensayos no destructivos. Terminología. Términos utilizados en el ensayo por líquidos JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Inspección Visual Remota (Videoscopia): La técnica de la videoscopía es una extensión del ensayo visual. Este método de ensayo, que en principio es el método más simple, es obligatorio, según los códigos internacionales y debe aplicarse a la pieza sujeta a control, antes que cualquier otro método que se quiera o deba utilizarse. Los resultados obtenidos en la inspección visual pueden auxiliar en mucho, la aplicación posterior de otros ensayos no destructivos, ya que los resultados de discontinuidades preliminares proporcionan una indicación clara de las zonas posiblemente más riesgosas, en donde se debe hacer más énfasis durante la aplicación de otro método. En pocas palabras es la inspección visual a elementos internos de difícil acceso en equipos industriales, sin la necesidad del desmontaje de mayor número de elementos. La videoscopía consiste en introducir en el motor una minúscula cámara de video guiada por un brazo robótico para inspeccionar el estado de la cabeza del pistón, de las camisas de los cilindros y de las válvulas. De esta manera, se pueden detectar a tiempo posibles desperfectos mecánicos y ahorrar la trabajosa apertura del motor. La videoscopía es utilizada por talleres mecánicos avanzados y por los talleres de mantenimiento de flotas de vehículos de carga y transporte, que ahorran tiempo y dinero con este diagnóstico predictivo. “No es lo mismo un diagnóstico preventivo, que implica abrir un motor y cambiar piezas antes de que se rompan, que un diagnóstico predictivo, que evita reparaciones innecesarias y anticipa posibles desperfectos” Aplicaciones: Tienen especial aplicación en la Industria Aeronáutica, en la inspección de las turbinas. Inspección de los componentes de los cilindros de motores de Combustión Interna y compresores para verificar el estado de pistones, camisas, válvulas, etc. Cajas de engranajes, tuberías. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA El principio básico más importante durante su ejecución, es la perfecta iluminación de la pieza en la región a inspeccionar, además de una buena limpieza. En este sentido, el equipo requerido para el ensayo visual es extremadamente simple. La siguiente figura muestra una fotografía tomada en el interior de un conjunto de engranajes donde se muestra claramente que el piñón está picado por mala lubricación. Imagen tomada utilizando la técnica del ensayo no destructivo: Videoscopia La siguiente figura muestra la estructura de un cilindro en un motor de combustión interna, la parte sometida al análisis por medio de videoscopía es la comprendida entre la cabeza del pistón y la cabeza de cilindros. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Fotografía del interior del cilindro utilizando videoscopía. Observe las rayas en la pared interna del cilindro. La siguiente fotografía muestra los depósitos de carbón en los asientos de las culatas en un motor a diesel obsérvese la claridad de la imagen utilizando la técnica de la videoscopía. Fotografía utilizando videoscopía en donde se muestra los depósitos de carbón en los asientos de las válvulas en una culata de cilindros de un motor a Diesel Radiografía industrial: Método de ensayo por radiografía industrial. Es probablemente uno de los más utilizados actualmente; sin embargo, es el más delicado en cuanto a su uso, debido a que para su ejecución aprovecha la energía de radiación a través de material radiactivo o bien, por medio de rayos x. Una de las bondades del método de ensayo es que éste es objetivo, ya que por medio del mismo, se pueden "ver" las posibles discontinuidades existentes en la pieza sujeta a examen; Entre las desventajas más relevantes tenemos que en espesores mayores de 70 milímetros, el método se torna cada vez más difícil de llevar a cabo pues la energía de radiación debe incrementarse de tal manera que se vuelve más peligrosa su utilización. Otra de las limitaciones es que debe tenerse acceso al espécimen de prueba, por ambos lados. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Además, las discontinuidades que no estén paralelas al haz de radiación se tornan difíciles o imposibles de detectar. Equipo de RX para inspección. El método consiste en la obtención de una imagen del espécimen de prueba por medio de una película sensible a la radiación, la cual registra tanto la parte interna, como la parte externa de dicha pieza, incluyendo todas las discontinuidades paralelas al haz de energía de la radiación que puedan estar dentro del área de incidencia. La imagen se obtiene atravesando la pieza a examinar, con la energía de radiación "X" o Gamma la cual es detectada por el otro lado de la pieza por medio de una película sensible, compuesta por aluros de plata; esta está alojada dentro de una funda con pantallas de plomo de muy bajo espesor (0,010") las cuales producen electrones que ayudan a impregnar la imagen en la película radiográfica. Para entender la imagen que se impregna en la película radiográfica, hay que tener presente que la misma presenta una gama de tonos grises y claros, teniendo que identificar las que interesan para efectos de la interpretación, como una fotografía con imágenes peculiares y particularmente propias del objeto que se está examinando (ver figura a continuación). La radiografía industrial es entonces, utilizada para detectar características de una región, de un determinado material o región de éste, que presente una diferencia en el espesor o densidad, comparada con una región adyacente. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Falta de penetración en una junta soldada. Las diferencias muy grandes son más fácilmente detectadas; generalmente, el ensayo radiográfico puede detectar solamente aquellas características diferentes de una región, que presente un espesor razonable en el plano paralelo a la dirección del haz de radiación. Esto quiere decir que la capacidad del proceso de detectar discontinuidades con pequeños espesores en planos perpendiculares al haz de radiación, tales como fisuras, dependerá en mucho de la técnica utilizada. Grietas transversales Discontinuidades como vacios e inclusiones que presentan un espesor variable en todas direcciones, serán más fácilmente detectadas, siempre que no sean muy pequeñas en relación al espesor de la pieza. En general, variaciones de espesor que representan el 2 % o más de la variación de absorción con relación al espesor total de la pieza, pueden ser detectadas con facilidad por este método de ensayo. JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA Partículas Magnéticas: Este método de ensayo se utiliza para la detección y localización, en materiales ferromagnéticos, de discontinuidades superficiales y sub-superficiales, tales como grietas, fisuras, pliegues e inclusiones. El principio de este método se basa en la magnetización de la pieza a examinar, o un área de la misma; las discontinuidades existentes causan un campo de fuga en el campo magnético, en el cual se acumulan ciertas partículas ferromagnéticas finamente dividas empleadas para el efecto. Las partículas aplicadas pueden ser secas o húmedas en suspensión en líquidos como agua o aceite y pueden ser de color rojo, anaranjado, gris, negras o de otros colores, para facilitar su visualización en la pieza sujeta a ensayo. El campo magnético se produce por medio de un simple imán o un electroimán, siendo este último el más comúnmente utilizado, teniendo forma de yugo o bien de una bobina. Como se muestra en la siguiente: JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA BIBLIOGRAFIA: MEMORIAS DEL CURSO EQUIPOS DE DIAGNÓSTICO CCA. CONTROL MOTOR GASOLINA. FORMACIÓN RENAULT F2K. DIAGNÓSTICOS AVANZADOS EN SISTEMAS MECÁNICOS DEL AUTOMÓVIL. INTECAP MANUAL DE PUESTA A PUNTO FEDERAL MOGUL. WIKIPEDIA LA ENCICLOPEDIA LIBRE. COMO AVERIGUAR AVERÍAS CON LOS GASES DE ESCAPE. Documento Red Técnica Automotriz. DIAGNOSTICO MEDIANTE BUJIAS DE ENCENDIDO. Documento Red Técnica Automotriz. Paplo Ponce. MANUAL DE SERVICIO FORD EXPLORER. usuarios.multimania.es/asmeuc/oliver/present.ppt http://www.abcpresicion.com/ensayos_no_destructivos.html http://argentinaautoblog.blogspot.com/2009/04/videoscopia-de-una-ferrari_17.html http://www.macmillanprofesional.es/fileadmin/files/online_files/professional/Vehiculos/MOTCUADCASTpra ctica05_01.pdf JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected] TECNOLOGIA EN AUTOTRONICA SENA JOHN FREDY MARTINEZ CARDONA [email protected]