¿Cuál es la función de los sensores de guiñada y de aceleración?

Los sensores de guiñada y aceleración tienen por función detectar y evaluar las fuerzas y los movimientos del vehículo relacionados con la pérdida de la trayectoria o la estabilidad.

Pueden ser de tipo micromecánicos, piezorresistivos o Hall, siendo conocidos como elementos independientes como sensores de guiñada, aceleración transversal y aceleración longitudinal, o formando un único componente que recibe el nombre de sensor combinado. En los vehículos más recientes suelen integrarse en la unidad electrónica de control de estabilidad.

                Ejemplo de una unidad electrónica de control de estabilidad (imagen izquierda) y de un sensor combinado (imagen derecha) de la marca Bosch

El sensor de guiñada o viraje, tiene la misión de medir la velocidad de rotación del vehículo sobre su eje vertical. Esta señal es utilizada por la unidad de control para calcular el par de guiñada, fuerza que debe contrarrestarse para recuperar la estabilidad del vehículo. Su principio de medición requiere el montaje del mismo lo más próximo posible al centro de gravedad del vehículo, ubicándose normalmente junto a la palanca del freno de estacionamiento, bajo los asientos delanteros o en el salpicadero, aunque también puede ir integrado en la propia unidad de control.

El sensor de aceleración transversal, tiene la función de detectar y medir las fuerzas laterales que provocan el desplazamiento lateral del vehículo, es decir, deslizamiento transversal al avance. Junto con las señales del sensor de guiñada y de velocidad del vehículo, permite a la unidad de control reconocer si el automóvil sigue la trazada marcada por el conductor o se ha desviado de la misma y se encuentra en situación inestable.

Puede ir ubicado junto al sensor de guiñada, en el interior de la unidad de control o bajo el salpicadero.

El sensor de aceleración longitudinal, tiene una estructura y funcionamiento similar al sensor de aceleración transversal, siendo la principal diferencia el sentido de detección de fuerzas del mismo (longitudinal en vez de transversal). Su finalidad difiere según el tipo de vehículo sobre el que va montado. La principal aplicación de esta señal se da en vehículos de tracción a las cuatro ruedas, donde se utiliza para calcular la velocidad real del vehículo en situaciones de baja adherencia. No obstante, también se puede encontrar este sensor en vehículos propulsados únicamente por dos ruedas, para la gestión diferencial del cambio automático en retención y aceleración, por ejemplo.

Como son sensores muy sensibles, pueden dañarse en caso de accidente o impactos bruscos. Estos, con el vehículo inmóvil, deben dar un valor cero. En caso contrario, se deben intentar calibrar con máquina de diagnosis. De ser imposible su ajuste deberán ser sustituidos.

Es imperativo que al sustituirlos se monten en la misma posición original (dirección de detección) y en muchos casos debe realizarse la calibración inicial mediante dicho equipo de diagnosis.

Sistema de doble embrague seco de accionamiento contrario

En el artículo de hoy presentamos el peculiar sistema de accionamiento de doble embrague seco fabricado por Luk, utilizado en algunos modelos Fiat y Alfa Romeo. La caja de cambios que lo equipa es la automática de 6 velocidades con denominación C635 DDCT.

Como bien es sabido, una transmisión de doble embrague está formada por dos subtransmisiones independientes, insertadas en una misma caja, que se unen en la salida de fuerza. En términos de funcionamiento, cada subtransmisión trabaja como una transmisión manual, por lo que cada una de estas también tiene su propio embrague. Esta arquitectura posibilita un cambio de marchas más rápido, sin interrupción del par de transmisión.

El sistema de doble embrague seco de la caja de cambios C635 DDCT está formado por los siguientes mecanismos:

• Embrague doble (K1 y K2)
• Sistemas de accionamiento de los embragues
• Volante bimasa
• Grupo electrohidráulico

El grupo electrohidráulico es quien ejecuta todas las acciones de cambio de marcha. Se monta en el exterior de la caja de cambios y consta de una bomba, un acumulador de presión y varias válvulas electromagnéticas. La unidad de control de la transmisión utiliza la información que recibe de los diferentes sensores para calcular el punto de cambio exacto y gestionar el trabajo de los diferentes actuadores del sistema.

El accionamiento del doble embrague en esta transmisión se realiza a través de dos sistemas 100% independientes: un cilindro esclavo concéntrico y un cojinete de accionamiento hidráulico para lograr el trabajo alternativo durante la conducción.

Cuando uno de los embragues (K1) está cerrado y se encuentra conectada una marcha de la subtransmisión 1, se transmite la fuerza a través de esta hacia el grupo final. Si dicho embrague se abre, se cierra al mismo tiempo el otro embrague K2 con la marcha siguiente o anterior previamente seleccionada. El flujo de la fuerza pasa entonces a través de esta marcha de la subtransmisión 2 hacia el grupo final, permitiendo una conducción sin interrupciones de par.

Los embragues K1 y K2 se sitúan en dos árboles primarios concéntricos. La selección de las marchas impares y la marcha atrás requieren el accionamiento del embrague K1 que transmite el par a través del eje primario interno. Por otro lado, las marchas pares requieren el accionamiento del embrague K2, que transmite el par mediante el eje primario externo.

Como se puede ver en la imagen, los discos de embrague K1 y K2 encaran con el plato central, uno por cada lado. Las dos superficies de fricción del plato central son la base fija del doble embrague.

En la zona del volante motor tenemos el embrague K1, cuya carcasa conecta mediante un engranaje dentado con la brida del volante bimasa. La transferencia del par motor al conjunto de embrague se realiza a través de esta conexión. Este embargue es de tipo autoajustable, compensando el desgaste de su forro con la ayuda de muelles sensores y un anillo de ajuste.

Sistemas de escape homologados

Debido a las normas de anticontaminación, cada vez más estrictas, desde hace años, el sistema de escape es un elemento cada vez más complejo y sofisticado. Atrás quedan los vehículos que únicamente necesitaban un catalizador y uno o varios silenciosos para cumplir con la normativa de gases. A día de hoy, es necesario incluir diferentes componentes con el fin de tener controlados en todo momento las sustancias contaminantes que salen por el escape. Podemos encontrar desde sensores de temperatura, sensores NOx, sensores de presión, sondas lambda, diferentes tipos de catalizadores, sistemas de egr, o los sistemas de reducción de NOx como el AdBlue. De este modo se consigue que las emisiones de escape cumplan con la normativa. Por ello, sufrir una avería en el sistema de escape suele venir acompañado de una factura elevada.

Entre los diferentes componentes de la línea de escape, el catalizador es el componente encargado de realizar la conversión de sustancias contaminantes, además de ser componente más caro. Por ello no es difícil encontrar noticias sobre olas de robo de catalizadores. Esto se debe a los elementos que lo forman. Para que se produzca la reacción catalítica, los catalizadores incluyen metales preciosos entre sus elementos, rodio (Rh), paladio (Pd) y platino (Pt), son algunos de los materiales que lo forman, estos son extremadamente caros. El paladio ha llegado a superar en precio al oro en el mercado de materias primas y el rodio está en un precio superior. Además, estos materiales cada vez cobran más importancia en el sector de la automoción, ya que para los vehículos de pila de hidrógeno el platino se precisa en mayor medida.

Cabe destacar, que el alto precio de estos materiales es debido a su escasez, difícil extracción y al aumento de la demanda en los últimos años.

Platino

El platino es un elemento químico de número atómico 78. Su símbolo es Pt. Es un metal noble, sólido, muy duro, dúctil, maleable y resistente a ácidos. La complejidad de la obtención de platino es por el cual tiene un precio tan elevado. Se deben ejecutar más de cincuenta procesos para conseguirlo en estado puro, es necesario extraer 14 toneladas de material bruto para obtener una onza (28,3 gramos) de platino puro.

Cabe destacar que el 70% de la producción mundial va destinada a la industria del automóvil, para la fabricación de catalizadores. Del 30% restante, la mayor parte se emplea para joyería y relojería. En un porcentaje menor se utiliza para fertilizantes, marcapasos y medicamentos, entre otros.

Rodamientos con sensor integrado

La aparición de la movilidad electrificada ha empujado a marcas como FAG a idear nuevas tecnologías que optimicen el peso de las máquinas eléctricas y el espacio en los vehículos. Para ello, en este post explicaremos qué son los rodamientos con sensor integrado y cuál es su funcionamiento.

El rodamiento con sensor es una solución con ventajas en cuanto a tamaño y flexibilidad en términos de aplicación. Además, resulta una alternativa a los sensores de tipo transformador de coordenadas o resolver de los motores de vehículos eléctricos e híbridos con múltiples mejoras respecto a estos, como por ejemplo:

-Adaptabilidad a cada aplicación.

-Más compacto y ligero que un rodamiento con sensor resolver.

-Fácil instalación.

-Patentes de nuevos materiales.

-Posición no dependiente del montaje.

-Coste general menor.

-Capacidad para altas velocidades.

Reparación de baterías de alta tensión – Fallos de aislamiento y unidades BMS

En este post vamos a aprender a buscar fallos de aislamiento en baterías de alta tensión y las unidades BMS. Un fallo de aislamiento, normalmente, es una derivación a masa de la corriente de batería. Recordad que no debe existir voltaje entre el polo positivo y el negativo contra el chasis de la batería, es decir todos los elementos y conexiones deben estar aislados de la carrocería. Generalmente, las fugas de aislamiento son entre 20-60 V pudiendo superar los 100 V, todo depende de los elementos en serie conectados que afectan al aislamiento.

Algunos fallos de aislamiento, pueden darse por tema de condensación de agua en el interior de batería por la humedad de ambiente o entrada de agua por inundación o pasar por charcos profundos en días de lluvia. En este caso comprobar también el aislamiento del chasis de batería.

En muchos casos, las BMS tienen software interno para detectar fugas mediante variación de voltaje y puede salir error de fallo de aislamiento en la alta tensión si se hace una lectura con el útil de diagnosis.

La búsqueda de esta avería es una de las más laboriosas de realizar. Abarca desde la rotura de una celda hasta por ejemplo una mala conexión a masa por un tornillo/tuerca oxidado. El fallo de aislamiento también puede estar provocado por una mala conexión en otro componente de alta tensión y no sea culpa de la batería. La mejor opción es ir revisando por partes.

Antes de descolgar la batería del vehículo, se debe observar las trenzas de masa que tiene la batería o cualquier componente de alta tensión al chasis del vehículo, prestando atención a posibles oxidaciones o conexiones flojas de los tornillos donde van instaladas. Esto provoca fallos de resistencia alta en aislamiento. Es preferible desmontar, lijar la zona y volver a montar las masas para evitar falsos contactos. Estas masas funcionan como un toma tierra para proteger al mecánico de posibles descargas eléctricas en caso de fallo de aislamiento.

Seguidamente, observar conectores eléctricos. Deben estar bien conectados y fijados. Lo mejor es desmontar y ver los pines de conexión si están sucios o oxidados. En ese caso limpiar con limpia contactos y volver a conectarlos.

Por último realizar una prueba de aislamiento con el mega óhmetro. Como estos post son exclusivos de baterías HV, os voy a enseñar como realizar esta prueba en la misma. La prueba de aislamiento también se puede realizar en otros componentes de alta tensión como por ejemplo, el motor eléctrico. 

El mega óhmetro es un comprobador que aplica corriente a alta tensión con poca intensidad para detectar fugas de aislamiento. En el mega óhmetro siempre se debe elegir una escala de tensión superior a la del voltaje nominal de la batería HV. Como las baterías HV suelen se de 360 V nominales, en el mega óhmetro elegiremos la escala de 500 V. Este comprobador dispone de una punta positiva y una negativa, al igual que un multímetro convencional. Para realizar la prueba, primero realizar la consignación y acto seguido, se debe poner la punta positiva en uno de los pines de donde estaba el enchufe de seguridad o en un pin del borne de salida de los cables positivo y negativo de batería hacia inversor. La punta negativa se debe poner a masa, como la batería está atornillada a la carrocería del vehículo, cualquier punto de chasis con buena masa cercano a la batería HV sirve. Pulsar el botón de test para realizar la comprobación. El resultado de resistencia debe ser idéntico al especificado por el fabricante, que por ejemplo en el Nissan Leaf es de 1000 MΩ. Realizar la misma comprobación con la punta positiva en el otro pin del conector a comprobar. Si se detecta valores inferiores de resistencia, se debe desmontar batería para realizar otras comprobaciones.

Reparación de baterías de alta tensión – Averías en los sensores, fusibles y relés contactores

Hoy os traigo un nuevo post de reparación de las baterías de alta tensión. Nos centraremos en averías relacionadas con sensores, fusibles y la placa con los relés contactores.

Comenzaremos por lo más fácil de comprobar, los fusibles. Estos pueden ser de tipo estándar, de cartucho o maxi fusibles.

Sea cual sea el fusible que monte la batería, en él se puede ver grabado el amperaje máximo que admite y se comprueba con multímetro en escala de ohmios o continuidad. La resistencia se debe medir siempre en vacío, es decir, sin corriente en el circuito. Es necesario desmontar los fusibles para no medir también la resistencia de los cables a los que está conectado.

Los fusibles nunca deben dar un valor infinito, seria síntoma de que está fundido, ni un valor óhmico muy alto, síntoma que tienen resistencia interna y están creando una caída de tensión.

En algunas baterías, el propio enchufe de seguridad de color naranja dispone internamente un fusible de seguridad. Se puede comprobar si está fundido poniendo las puntas del multímetro en ambos contactos del enchufe. También dispone de terminales de información que indican a la BMS que el enchufe está bien conectado. Estos contactos si se rompen, pueden mostrarse como avería en una lectura con útil de diagnosis. Algunos terminales de cables de alta tensión también tienen estos terminales y se deben comprobar con el multímetro en continuidad.

Reparación de baterías de alta tensión – averías en celdas o elementos

 En el post de hoy nos vamos a centrar en posibles averías que pueden surgir en las celdas o elementos de las baterías y qué comprobaciones realizar para encontrar los fallos. Las celdas pueden deteriorarse por alcanzar sus ciclos de carga completa o por problemas internos de los componentes químicos derivados de alcanzar temperaturas críticas tanto superiores como inferiores.

Si recordamos en post anteriores, dijimos que para la reparación de baterías es necesario disponer de útil de diagnosis, multímetro y pinza amperimétrica. En realidad la herramienta que mas vamos a utilizar es el multímetro o, en su defecto, también podemos utilizar un osciloscopio, pero hay que tener en cuenta las especificaciones de entrada y disponer de los atenuadores eléctricos adecuados para no dañarlo.

En el multímetro, lo que más vamos a usar en la batería es el voltímetro en corriente continua y escala de baja y alta tensión. Comprobar cual es el voltaje nominal de la batería HV ya que, generalmente, suelen tener 360 V pero algunos vehículos modernos pueden rondar los 800 V por lo que hay que mirar el voltaje máximo de nuestro multímetro.

Normalmente todos los elementos de batería están monitorizados por una o varias unidades BMS. Otras baterías disponen de interruptores RAD los cuales son de tipo normalmente cerrado y sus contactos se abren si los módulos o celdas se hinchan, por lo que en caso de fallo puede salir reflejado en memoria de averías de la unidad.

Una lectura con útil de diagnosis puede ayudar, pero puede que muestre que un módulo o elemento esté fallando y en realidad sea el cable de monitorización o fallo en la propia BMS, por lo que debemos comprobar siempre con voltímetro los elementos.

Reparación de baterías de alta tensión – Configuración interna

Antes de comenzar con desmontajes y comprobaciones, debemos tener claro la estructura interna de una batería de AT. Cada fabricante diseña la batería conforme al espacio que se dispone en los bajos del vehículo, pero todos disponen de los mismos componentes en cuanto a acumulación de energía se refiere: celdas – elementos – módulos. Hay que tener en cuenta que estos nombres no están estandarizados y algunos fabricantes ponen otros nombres.

• Celdas: es el componente más pequeño que dispone la batería. Son las encargadas de almacenar la energía. En caso de ser de tipo LiPo tienen un voltaje nominal de 3,6 V aproximadamente y su conexión es en paralelo, de esta forma se consigue sumar la intensidad para la autonomía total del vehículo.

• Elementos: se componen de 2 o más celdas en paralelo. Los elementos se conectan todos en serie para conseguir los 360 V nominales. Son los componentes de la batería mas simples que podemos medir con el voltímetro.

• Módulos: se componen por varios elementos conectados en serie. Los módulos se conectan en serie unos con otros. Muchas baterías disponen de módulos para agrupar los elementos en función del espacio. Algunas baterías no disponen de módulos y disponen todos los elementos en un solo conjunto.

Veamos un par de ejemplos de arquitectura de batería de alta tensión y un esquema eléctrico para entender su configuración.

El Nissan Leaf de 40 kWh monta una batería HV con una configuración de 24 módulos con 2 elementos cada uno. Cada elemento dispone de 4 celdas con una configuración de 2 conexiones en serie de 2 celdas en paralelo. Cada celda tiene un voltaje nominal de 3,75 V y una capacidad de 56,3 Ah.

Batería de Nissan Leaf con celdas rectangulares

Asistencia en la columna de dirección

En este caso la asistencia se encuentra en la columna de dirección y se realiza por medio de un motor eléctrico. Este sistema de servo-dirección apoya los movimientos de mando del conductor. El principio de funcionamiento del sistema es parecido al sistema con asistencia en cremallera.

El sistema trabaja en función de la velocidad del vehículo y transmite al usuario una sensación de dirección directa, sin las influencias caudadas por el pavimento.

El sistema está agrupado en una unidad compacta, en el cual se encuentran todos los componentes como, la unidad de control, el motor eléctrico, los sensores de par, giro y térmico necesarios para la gestión. De esta manera se elimina gran cantidad de cableado. El engranaje del motor eléctrico que se acopla a la columna de dirección, se fabrica en acero, en cambio, la corona situada en la columna de dirección suele ser de plástico co-estampado. Ambos engranajes ofrecen una des-multiplicación en la relación de giro de 22:1

La gestión es comandada por medio de señales de entrada y salida que recibe la unidad de mando de la dirección. Los datos recibidos corresponden fundamentalmente a señales tanto de par como de ángulo de giro. Con estos datos la unidad de mando regula la excitación del motor eléctrico, en función del nivel de asistencia demandada por el conductor.

Centralita de motor (EMS) del Land Rover Defender y el Land Rover Discovery (TD5)

¿El motor no arranca? ¿Aceite en el conector de la UCE (ECU)? ¿No entra en diagnosis?

La centralita EMS (Engine Management Systems) es la unidad de control electrónica que regula el funcionamiento del motor. Su principal función es la de recibir información mediante  los sensores, y responder consecuentemente, transformando dicha información en señales que llegan a los actuadores.

Para gestionar estos sistemas y sus distintos elementos, la EMS contiene toda una serie de componentes electrónicos y circuitos, que le permiten gestionar las comunicaciones entre las distintas unidades electrónicas tales como la BCM (Body Control Module), el cuadro de instrumentos... Todos estos componentes electrónicos y circuitos están controlados por una CPU (Central Processing Unit) que contiene un determinado software, que es propio de cada vehículo.

Los síntomas más comunes que presentan estos modelos EMS de Land Rover son:

• No arranca el vehículo

• No se puede entrar en diagnosis

• Esporádicamente se para el vehículo

• El vehículo arranca y se para

Entre los vehículos afectados encontramos:

• LAND ROVER DISCOVERY 1998-2009

• LAND ROVER DEFENDER 1998-2016

Algunas de las referencias son:

• MSB101360, MSB101183, MSB000080, MSB101170, MSB101181, MSB101171, MSB101330, MSB101184, MSB101340, MSB101193...

• NNN500020, NNN000120, NNN500250, NNN500030, NNN000130...

Sistema de suspensión BMW X2 F48

El sistema de suspensión del BMW X2 equipa como opción unos amortiguadores inteligentes, que incorporan unas válvulas denominadas EDC estas tienen dos posiciones (válvula abierta y válvula cerrada), de esta forma se consigue variar el paso del aceite internamente consiguiendo una suspensión más dura o más blanda.

El sistema funciona mediante unos sensores de nivel que incorpora cada eje, de esta forma se consigue variar de forma independiente el tarado de cada amortiguador según las necesidades de la marcha, obteniendo desde un mayor confort a baja velocidad hasta mejorar el comportamiento de la dirección en rodadura, mayor agilidad del vehículo e incluso reducir la distancia de frenado.

Componentes del sistema

• Amortiguadores delanteros y traseros: Independientemente del tipo de suspensión que equipe el vehículo, (en este caso tenemos un amortiguador en el eje delantero de tipo McPherson y en el eje trasero un amortiguador independiente, ya que el sistema de suspensión es de tipo multibrazo) pueden equipar las válvulas EDC.

En esta imagen podemos ver los amortiguadores inteligentes del X2 , la marca Monroe los denomina como INTELLIGENT SUSPENSION RIDESENSE.

Reparación de baterías de alta tensión – Introducción y seguridad

Hola a todos, este va a ser el primero de una serie de post relacionados con la reparación de las baterías de alta tensión. Estos posts tienen la misión de enseñar a los mecánicos el funcionamiento de los componentes internos, los fallos posibles y que pierdan el miedo a desmontar la batería del vehículo para posteriormente abrirla con el fin de localizar posibles fallos, siempre y cuando el vehículo o la batería no esté en garantía porque hay riesgo de perderla.

Últimamente se escucha mucho que, en caso de avería en las baterías de alta tensión, esta se sustituye por una nueva. Este procedimiento es correcto, pero al dueño del vehículo le supone un alto coste económico el tener que sustituir la batería HV por completo, en cambio, si el mecánico diagnostica y encuentra el fallo en un componente de la batería y lo puede sustituir, el coste de la reparación puede ser bajo y asumible para el cliente.

Todos hemos escuchado alguna vez, que los vehículos eléctricos no se averían, ESTO ES FALSO. Los vehículos eléctricos disponen de menos componentes mecánicos, son más simples y por lo tanto disponen de un mantenimiento menor, pero también sufren averías y todas las baterías se pueden reparar. Otro tema es si dicha reparación es viable realizarla o no.

Hay que tener en cuenta, que los fabricantes de vehículos eléctricos muchas veces no tienen disponible la información técnica con voltajes, resistencias, intensidades o otras especificaciones para realizar las reparaciones, por lo tanto, tenemos que tener muy claro los conocimientos básicos de electricidad para poder aplicarlos al diagnóstico.

Para poder realizar reparaciones en baterías de alta tensión es necesario disponer de un útil de diagnosis adecuado, un multímetro categoría 3 que pueda medir voltajes de alta tensión en corriente continua (1000 V), una pinza amperimétrica para medir intensidades y un megaóhmetro para comprobar el aislamiento.

Centralita de motor de Citroën Jumper III y Peugeot Boxer III.

¿Aparecen los códigos de error P062B y P0200? ¿El motor no arranca? ¿El motor se para?  

Los motores de 2,2 litros de PSA 4HV (P22DTE) y 4HU (P22DTE), de la Citröen Jumper III y la Peugeot Boxer III, incorporan una unidad de control motor de la marca Visteon llamada DCU 102.

La DCU (Data Concentrator Units) es la unidad de control electrónica que regula el funcionamiento del motor. Sería el equivalente al “cerebro” del sistema electrónico del vehículo. La DCU recibe la información a través de los sensores, y responde transformando dicha información en señales hacia los actuadores para que regulen el funcionamiento del motor.

Los sensores son los encargados de registrar varios parámetros relativos al funcionamiento del vehículo, tales como las revoluciones del motor, la temperatura del motor, las señales de posición del acelerador, etc.

Los actuadores, por el contrario, son los elementos gestionados por la DCU, y los encargados de convertir las señales eléctricas que esta les envía en magnitudes mecánicas. Por ejemplo, los inyectores de combustible o los ventiladores. De hecho, hablamos de cualquier sistema que reciba información y, consecuentemente, actúe de una forma mecánica sobre alguna función del motor o sistemas adyacentes.

Para gestionar estos sistemas y sus distintos elementos, la DCU incorpora toda una serie de componentes electrónicos y circuitos, que le permiten gestionar las comunicaciones entre las distintas unidades electrónicas, tales como la BCM (Body Control Module), el cuadro de instrumentos, etc. Todos estos componentes electrónicos y circuitos están controlados por una CPU (Central Processing Unit) que contiene una determinada programación o software específico para cada vehículo. 

Sensor de presión y temperatura del agente frigorífico

Los sensores de presión del sistema de aire acondicionado se disponen en el conducto de alta presión, entre el compresor y el condensador. Tradicionalmente su señal se utiliza para impedir la conexión del compresor en caso de existir una fuga de gas refrigerante en el circuito (presión insuficiente) y para gestionar la refrigeración forzada del fluido a su paso por el condensador para facilitar el cambio de fase gaseosa a líquido. Resulta necesario también para la desconexión del compresor por exceso de presión en caso de congelación del evaporador, bloqueo de la válvula de expansión u obstrucción.

En su evolución más reciente, estos sensores incorporan un sensor de temperatura. La combinación de ambas informaciones incrementa las posibilidades de regulación y detección para un trabajo más seguro y una regulación más coherente.

Con un sensor de presión convencional, si durante el funcionamiento del sistema de AA se produce una fuga de gas refrigerante considerable en el sistema, se detecta la misma por la disminución instantánea de la presión en el circuito de alta presión. En este caso la unidad de mando reconoce el problema a través de la señal del sensor y desactiva el compresor, evitando de este modo su destrucción y la contaminación del circuito.

Medidor digital de masa de aire

Normalmente ubicado en la entrada del sistema de admisión tras el filtro de aire, informa de la cantidad de aire que ingresa al motor. La unidad de control del motor precisa esta información para calcular la cantidad de combustible que se debe suministrar en cada ciclo de trabajo, regular el momento de encendido, el sistema de distribución variable, la tasa de gases de escape recirculados, etc…

Los medidores de masa de aire actuales suelen ser de película caliente, empleando la termorresistencia como principio de medición activa. Son la evolución de los medidores de hilo caliente que en lugar de un hilo expuesto al aire, utilizan una lámina sensible de reducidas dimensiones ubicada dentro de un pequeño laberinto. El laberinto permite el paso de una cantidad de aire proporcional al total del flujo aspirado por el motor, reduciendo la cantidad de aire que incide sobre el elemento sensible y la posible acumulación de suciedad y otros contaminantes químicos sobre el sensor.

Su principio de trabajo consiste en la variación de resistencia de dos elementos NTC dispuestos a los lados de una placa o lámina calefactada, cuya temperatura se regula en valor constante (unos 100 ºC por encima de la temperatura ambiente). El aire que circula por el laberinto refrigera una de las resistencias y calienta la otra en función de la dirección y masa del mismo, de forma que las pulsaciones y los reflujos producidos por el cierre de la mariposa y el trabajo alternativo de las válvulas no interfieren en la medición de la cantidad de aire real que entra al motor. En motores de ciclo Atkinson y Miller estos reflujos son mucho más intensos que en los de ciclo Otto convencional.

El sensor de óxidos de nitrógeno

¿En qué consiste?

Es el encargado de determinar el porcentaje de los óxidos nítricos contenidos en los gases de escape. Suelen incorporarse dos sensores: uno delante del catalizador SCR y otro detrás. Cada sensor tiene su propia unidad de mando, formando un conjunto de montaje indivisible que se ubica en los bajos del vehículo.

La razón por la que el sensor NOx necesita una unidad de mando propia, es por la escasa potencia eléctrica de las señales de detección. La unión convencional del elemento sensor con la unidad de control del motor no es posible a través de la instalación eléctrica, ya que la resistencia del cableado y los posibles parásitos electromagnéticos afectarían a la medición.

Las unidades de los sensores NOx comparten la información resultante del trabajo activo de medición con la unidad de mando del motor a través de CAN-Bus, para calcular el rendimiento del catalizador de reducción y vigilar el funcionamiento del sistema SCR.

¿Cómo es por dentro?

Estructuralmente, el sensor está formado por:

• Un conjunto de láminas de dióxido de circonio.
• Dos cámaras de trabajo.
• Tres pares de electrodos con diferente función.
• Dos barreras de difusión (una en la entrada y otra entre las dos cámaras).
• Una resistencia calefactable.

Válvula Monroe RideRefine RC1

Este artículo tratará sobre una de las últimas innovaciones del fabricante Monroe en cuanto a sistemas de amortiguación del vehículo. Se trata de la válvula adicional Monroe RideRefine RC1 que provee a la suspensión hidráulica convencional de una mayor suavidad de rodadura filtrando las vibraciones de alta frecuencia.

Uno de los principales problemas a la hora de lograr la mayor confortabilidad posible de un amortiguador es que suele traducirse en una baja calidad de absorción de las irregularidades del terreno y, por ende, la pérdida de adherencia. El buen compromiso entre confortabilidad y manejo deseado por conductores de vehículos de alta gama ha llevado a Monroe a desarrollar este tipo de complementos, siendo uno de ellos la válvula RC1 de tipo Frequency Dependent Damping (amortiguación dependiente de la frecuencia).

La tecnología RC1 puede ser utilizada como parte integrada del sistema de amortiguación hidráulico, montada en el interior del conjunto, por lo que no es necesaria la utilización de cables, sensores o cualquier otro dispositivo electrónico para su funcionamiento. El trabajo de la válvula se divide en dos áreas de frecuencia específicas, en función de si lo que se busca es un aporte de confort o de agilidad: la válvula opera para mayor confort de marcha cuando la suspensión se mueve en una zona de frecuencia alta (± 10 Hz), mientras que, si el vehículo requiere de fuerzas más altas de amortiguación, la válvula trabaja para compensar las vibraciones de baja frecuencia (± 1 Hz) que concurren en la suspensión. A través del cambio de nivel de fuerza de amortiguación en relación con la frecuencia del movimiento, se crea la posibilidad de resolver el conflicto en términos de confortabilidad y manejo presente en los sistemas convencionales.

Tal como se puede apreciar en la siguiente figura, la válvula principal redirige el fluido hidráulico hacia el interior de la válvula RC1, proporcionando de manera separada y personalizada una rodadura más estable, refinada y ágil ante distintas frecuencias que actúan sobre las ruedas del vehículo. En cuanto se alcanza el final de la carrera del pistón, el amortiguador vuelve a su funcionamiento normal.

Esta tecnología está disponible tanto en equipamiento original de algunos vehículos como en venta de componentes opcionales para optimizar el rendimiento del conjunto de amortiguación. De este modo, se permite dotar a cada vehículo de un perfil de suspensión diferente y característico por medio del diseño y la personalización de la válvula.

Por nombrar algunos ejemplos de vehículos que disponen de amortiguación con válvula RC1, se encuentran el Jaguar XF, Jeep Compass, Jeep Wrangler, AMG G 500, Ford Fiesta ST y Volvo Polestar 2

                               Ford Fiesta ST con amortiguadores con válvula RC1 de Monroe

Antes de terminar con el artículo, enlazamos un par de posts del blog en el que se tratan temas interesantes relacionados con el sistema de amortiguación: en el primero, se repasa el funcionamiento de los amortiguadores con carga de aire y en el segundo se detallan las anomalías que podemos encontrar en un amortiguador convencional.

Esperamos que os haya gustado el post de hoy. ¡Un saludo!

Proceso de fabricación de un neumático

A continuación, nos adentraremos en la creación de un neumático, con tal de exponer todas las fases que caracterizan su proceso, ayudándonos de datos y definiciones de una empresa líder en el sector como es la alemana Continental.

Los valores que definen a Continental son, desde sus inicios, diligencia, precisión y eficacia; conceptos que se añaden al marcado ADN alemán en cuanto a ingeniería se refiere. Para que cada neumático llegue a su destino en perfectas condiciones, la marca de Hannover emplea 244000 personas repartidas en 61 países diferentes, de las que exclusivamente 54000 están al corriente de nuevas tendencias y cambios en el mercado. Desde su fundación en el año 1871, destacan varios hitos históricos como la construcción del primer neumático con dibujo en 1904 y la aparición de la gama eContact pensada para vehículos eléctricos. En 1907 fue levantada la primera planta de producción en Korbach, lugar donde actualmente preside la fábrica principal de Continental y en la cual se utilizan máquinas y procesos informatizados a través de sensores y software diverso. Con ello, es posible diseñar específicamente el tipo y modelo de neumático para un fin concreto desarrollando plásticos, cauchos y polímeros de manera altamente tecnológica.

El "viaje" de un neumático consta de cinco fases principales que describiremos ahora.

1ª fase: aprovisionamiento de materiales y fabricación de compuestos

Distintas industrias son requeridas para el abastecimiento de las materias primas que más tarde serán usadas para crear los compuestos. La industria siderúrgica suministra acero de alta resistencia, material de partida para los cinturones de acero (cable de acero) y los aros de talón (alambre de acero). Las sustancias químicas son muy importantes para conseguir esas propiedades que permiten aumentar el agarre, reducir el desgaste y alargar la vida del neumático, por lo que la industria química juega un papel esencial proveyendo materiales como el caucho sintético. Por otra parte, el caucho natural se obtiene del líquido extraído de árboles especiales cultivados en grandes plantaciones. Este líquido lechoso o látex se coagula al añadirle ácido, se lava con agua y es empaquetado para facilitar su transporte y su almacenamiento. Los paquetes de caucho natural y de caucho sintético se dividen, se cortan en partes, se pesan y se mezclan con múltiples compuestos distintos, con el fin de albergar ingredientes precisos según el objetivo deseado. Finalmente, la industria textil proporciona los materiales base como son el rayón, nailon, poliéster y fibras de aramida, que son utilizados posteriormente en la fabricación de cuerdas de refuerzo de los neumáticos.

Funcionamiento GNC

El funcionamiento del GNC es similar al del GLP en fase gaseosa ya que este también se inyecta en el colector de admisión, por lo tanto es inyección indirecta. Tiene las diferencias de trabajar a diferentes presiones tanto en el almacenamiento como en su inyección. Al igual que otros sistemas, dispone de sensores y actuadores que son gestionados por una unidad de control independiente o la misma que gestiona la gasolina en el caso de los vehículos que vienen con el sistema GNC de fábrica.

A diferencia del GLP, el GNC puede poner en marcha el motor en frío, a excepción de los siguientes casos:

• Fallos en el sistema: en caso de fallo de algún componente o detección de fugas la unidad de control puede cortar la alimentación a gas y continuar con gasolina.
• Temperatura del refrigerante inferior a -10 ºC: Las agujas de los inyectores de gas pueden quedar pegados a estas temperaturas. Por ello la UCE pone en marcha el motor a gasolina mientras aplica corriente eléctrica al bobinado de los inyectores para calentarlos.
• Después de repostar GNC: la UCE debe precisar la calidad y cantidad de GNC de los depósitos y puede tardar un par de minutos, momento donde la gasolina hace funcionar el motor.

El sistema GNC no suele disponer de un pulsador de selección de combustible para elegir el tipo de combustible y al igual que otros sistemas de gas, el motor tiene componentes modificados o se deben usar aditivos especiales. El circuito de alimentación de gas natural se divide en dos tramos, en función de la presión: tramo de alta presión y tramo de baja presión.

Alta presión

El gas natural se almacena en los depósitos en estado gaseoso y a una presión de 200 bar aproximadamente. Cada depósito tiene una electroválvula de cierre que permite o cierra el paso del gas desde los depósitos a las canalizaciones. Estas electroválvulas se abren eléctricamente cuando se pretende poner en marcha el motor. Al abrirlas, el gas se dirige hacia el regulador de presión por las canalizaciones a la misma presión que en el depósito.

Sistema de frenos en vehículos híbridos

En este artículo voy a tratar el sistema de frenos hidráulico que utiliza el honda Civic HIBRIDO. La ubicación de los componentes es la siguiente:

Sensor recorrido pedal
Este sensor es el encargado de informar del recorrido del pedal de freno a la unidad del sistema de frenado (ECU del servofreno) para que pueda determinar si la solicitud de desaceleración solicitada por el conductor se puede satisfacer mediante el freno regenerativo únicamente, o bien se debe de combinar el freno hidráulico con el regenerativo.

Simulador de recorrido, integrado en la Unidad y ECU del servo

La misión de este componente es la de proporcionar al conductor una sensación normal en el pedal de freno, debido a que parte de la fuerza del frenado se debe efectuar mediante el motor eléctrico de alta tensión ubicado entre motor y caja de cambios (sistema hibrido). Este simulador es quien activa el paso al regulador de forma mecánica según se aplica presión al pedal del freno.

Electroválvulas

El control del sistema se efectúa mediante cuatro electroválvulas, las cuales son activadas por la unidad del servofreno. En caso de avería de alguna de ellas, se registrara una memoria de averías y se funciona de un modo tradicional.

Sensores de presión
Existen tres sensores de presión en el conjunto del servofreno:
- Sensor P-ACC, que informa de la presión del acumulador.
- Sensor P-REG, que informa de la presión procedente del regulador.
- Sensor P-MC, que informa de la presión que se aplica al cilindro maestro

Unidad de accionamiento
La unidad de accionamiento está situada junto a la torreta de suspensión delantera derecha. Está formada por un motor eléctrico, una bomba radial de tres pistones y un acumulador. Su misión es la de generar la presión de asistencia del circuito de frenado.

Unidad ABS y VSA
La unidad de ABS funciona de forma similar a la de cualquier vehículo, no interviniendo en nada en la gestión del sistema de frenado mientras no se necesite evitar un bloqueo de rueda.

Dependiendo versión nos podremos encontrar que la unidad de ABS incorpora un sistema de control de la estabilidad, denominado por la marca VSA (Asistencia a la estabilidad del vehículo).

Espero haber transmitido el funcionamiento básico de este sistema de frenos, donde la neumática no interviene en la asistencia a la frenada.
Atentamente.