Osciloscopio I

¿Qué es un osciloscopio y para qué sirve?

Es un instrumento de visualización electrónica que representa gráficamente las variaciones en el tiempo de determinadas señales eléctricas. Este útil serve para realizar comprobaciones de averías eléctricas en unidades, componentes, cableados e incluso detectar averías mecánicas.


En la actualidad existen dos tipos de osciloscopios, los analógicos y los digitales. Los digitales han tomado ventaja, entre otros motivos por  permitir la transferencia de datos a un ordenador o pantalla.


La posibilidad de leer gráficamente la tensión a lo largo del tiempo, permite una diagnosis más efectiva y en consecuencia más sencilla. Esta lectura se representa en un eje de coordenadas dando valor “Y” a la coordenada de nivel de tensión y “X” al nivel de coordenada de tiempo de la señal.

Conexión de cableado del instrumento o útil de trabajo

En la imagen siguiente se muestra un ejemplo de osciloscopio de automoción de la marca Texa denominado Uniprobe. En dicha imagen se aprecian los diferentes canales de los que está provisto. Disponer de un osciloscopio multicanal permitirá el diagnóstico por comparación de idénticos componentes o de señales desde la salida del emisor hasta la entrada del receptor.

Esto tipo de osciloscopio suele estar dotado de una batería interna que le proporciona autonomía y portabilidad.

NOTA: Aunque los osciloscopios vienen protegidos por fusibles y componentes, hay que cerciorarse de la correcta colocación de los cables de alimentación, al objeto de evitar un posible cortocircuito interno en el útil de diagnosis.

La comunicación del dispositivo con el ordenador, podrá realizarse de dos formas diferentes, por comunicación inalámbrica (Bluetooth) o bien por cable a través de un puerto USB.

Características de un osciloscopio para la automoción

Existe una gran variedad de osciloscopios en el mercado, por lo que es conveniente estar familiarizado con las características que deben definir un buen osciloscopio para automoción. 

Las características más importantes son:

• Ancho de banda: 20MHz.
• Velocidad o frecuencia de muestreo: 20MHz suele ser de 500.000 muestras por segundo.
• Sensibilidad de entrada: 2mV y 100mV.
• Número de canales disponibles: 2 mínimos (Si son más mejor)
• Tensión máxima de entrada: 100 voltios (para señales de inyector se recomienda utilizar un cable atenuador)
• Escala horizontal: Debe ser de doce divisiones y 2ns/div a 30s/div .


 

¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?

Básicamente esto:

• Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.
• Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.
• Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.
• Localizar averías en un circuito.
• Medir la fase entre dos señales.
• Determinar que parte de la señal es ruido y como varía éste en el tiempo.

Hasta aquí nuestra primera toma de contacto con el gran desconocido del sector. Espero que os haya servido para poder conocer un poco más esta pequeña gran herramienta.

Próximamente más información sobre este maravilloso útil de diagnosis.

Las averías más comunes en las centralitas de confort Siemens BSI modelos E0x y F0x

La Caja de Servicio Inteligente o BSI (siglas en francés de Boitier de Servitude Intelligent) es la unidad de control electrónica que gestiona todos los elementos de confort del vehículo, por ejemplo, las luces, el aire A/C, los limpiaparabrisas, los intermitentes… Además, la BSI también gestiona el sistema inmovilizador del vehículo, permitiendo el arranque cuando detecta la llave en el bombín de arranque y se gira.

Para gestionar estos sistemas y sus distintos elementos, la BSI, también conocida como Unidad de Control de Carrocería o Centralita de Habitáculo, contiene toda una serie de componentes electrónicos y circuitos, que también le permiten gestionar las comunicaciones entre las distintas unidades electrónicas del vehículo, tales como la unidad de motor o ECU (siglas en inglés de Engine Control Unit), la COM2000, el cuadro de instrumentos... Todos estos componentes electrónicos y circuitos están controlados por una CPU (siglas en inglés de Central Processing Unit) que contiene una determinada programación o software específico para cada vehículo.

Cuando las Siemens BSI modelos E0x y F0x del grupo PSA fallan, los síntomas más comunes son:

• No funcionan los intermitentes
• No funciona el limpiaparabrisas
• No funciona el compresor A/C
• No funcionan las luces de posición, las cortas o las de carretera
• Falla el sistema inmovilizador del vehículo…

Entre los vehículos PSA afectados encontramos:

• PEUGEOT PARTNER (5F) 2000-2008
• CITROËN C2 (JM_) 2003-2010
• CITROËN BERLINGO (MF) 2000-2008
• Citroën C3 I (FC_, FN_) 2002-2009
• Citroën Xsara Picasso (N68) 1999-2010
• Peugeot 206 (WJY) 1998-2008

Las averías más frecuentes en estas BSI Siemens E0x y F0x, pueden ser causadas por varios factores:

• Desgaste de los componentes electrónicos.
• Defecto en la instalación eléctrica del vehículo.
• Manipulación indebida en el vehículo.
• Programaciones corrompidas de la CPU…

Así pues, la reparación de estos modelos Siemens BSI E0x y F0x implica sustituir los componentes electrónicos defectuosos y/o reprogramar la BSI.  Para poder realizar una correcta diagnosis del sistema en el banco de pruebas, es necesario tener conectada la centralita de confort (BSI) con la centralita de motor (ECU) y tener la llave del vehículo puesta.

No es recomendable sustituir la unidad de carrocería (BSI) por una de ocasión, ya que puede ocasionar problemas de cambio de kilometraje y de arranque. La mejor opción es enviarla, junto a la llave y la ECU (centralita de motor), a un centro de reparación especializado en la reparación y reprogramación de unidades electrónicas de vehículos.

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¿Conoces el funcionamiento del termostato?

La temperatura óptima de trabajo de un motor es aquella que asegura la refrigeración suficiente pero no excesiva de sus componentes internos.

Dado que la temperatura del aire de refrigeración es variable, igual que el régimen de giro de la bomba de agua, la cantidad de combustible quemado y, correspondientemente, la liberación de calor, el único modo de regular el rendimiento para evitar un enfriamiento excesivo del motor por parte del sistema de refrigeración es reducir el caudal del líquido que absorbe, transporta y libera el calor. Dicha restricción se realiza mediante una válvula cuya sección varía en función de la temperatura, denominada termostato.

El termostato es el mecanismo que regula el flujo de líquido refrigerante que circula de la salida del motor hacia el radiador o del radiador a la entrada del motor. Lo hace mediante una válvula plana, normalmente cerrada por la fuerza de un muelle, que abre de forma proporcional a la temperatura mediante la dilatación de la cera contenida en su interior.

En función de su ubicación se pueden encontrar de dos tipos:

• Frío: Este tipo regula el flujo de líquido refrigerante procedente del radiador que aspira la bomba de refrigeración. Tras el arranque en frío, el líquido contenido en la parte alta del bloque motor, la culata y el radiador se calientan progresivamente hasta provocar la apertura del termostato y el inicio de la circulación. Aunque el calentamiento del conjunto resulta más lento por la mayor cantidad de líquido a calentar, el comportamiento del sistema es más lineal y progresivo, siendo mínima la reducción de temperatura ocasionada tras el inicio de la circulación del fluido refrigerante.

• Caliente: Este tipo regula el líquido que circula de la culata hacia el radiador, situado normalmente en la propia culata o en una caja termostática. En los circuitos de termostato caliente, la temperatura del conjunto bloque motor y la culata se eleva rápidamente desde el arranque en frío al calentarse solo el volumen de agua contenida en el motor. Tras la apertura del termostato se produce un enfriamiento general del sistema del sistema que se puede llegar a percibir en el rendimiento de la calefacción.

En el siguiente vídeo os dejamos la explicación de la comprobación y verificación del funcionamiento del termostato, información por cortesía de la plataforma de formación Campuseina.

La comprobación del termostato consiste en verificar las temperaturas de entrada y salida del mismo, lo cual en realidad se traduce en medir la temperatura sobre la zona más próxima y de menor pared del cuerpo del termostato o su ubicación.

La temperatura de inicio de apertura suele estar comprendida entre los 80 y 92 ºC y se detecta midiendo las temperaturas de entrada y salida del termostato. El estado del termostato es correcto si se observa primeramente unas temperaturas muy dispares y que luego comienzan a igualarse en un valor ligeramente inferior.

La temperatura de apertura resulta muy variable en función de si se trata de un termostato frío o caliente y del diseño de cada motor. En la mayoría de los termostatos, se indica su temperatura de inicio de trabajo mediante un troquelado en la carcasa para poder efectuar su comprobación.

A modo de ejemplo y por cortesía de la plataforma de soluciones de averías Einavts os adjuntamos un ejemplo entre muchos de los que se pueden encontrar en la web.

Falta de potencia tras sustituir el medidor de masa de aire

Esta avería afecta especialmente a las motorizaciones diésel de la serie 3 E46 de BMW, aunque también puede aparecer en las serie 5 E39 y X5 E53.

Los síntomas aparecen tras sustituir un medidor de masa antiguo y averiado por uno nuevo, siendo estos una leve falta de potencia y una masa de aire por debajo de la especificada por el fabricante si realizamos una lectura de parámetros.
Si se realiza una lectura de averías pueden aparecer los siguientes códigos:

La probable causa de esta avería es que no se haya efectuado el aprendizaje de la gestión del nuevo medidor de masa de aire, algo necesario en este tipo de motores tras su sustitución.

Evolución del sistema de encendido.

El sistema de encendido es uno de los sistemas del motor que más ha evolucionado durante su uso. Se ha conseguido una mejora del rendimiento, consiguiendo una mejor calidad de combustión, mucho más precisa y flexible a la hora del salto de chispa. Atrás quedo la combinación de una bobina junto al distribuidor mecánico de los vehículos de los años 60/70, para acabar funcionando en la actualidad cada bobina de forma independiente, siendo estas gestionadas por la unidad de control del motor.

>En esta foto podemos ver dos bobinas diferentes del fabricante Beru

Los sistemas de encendido se pueden clasificar de diferentes modos, por su construcción o por su funcionamiento:

• El mecanismo de control de carga y descarga de energía del sistema. Sistemas de ruptor mecánico (platinos) o por mando de corriente de carga electrónico.
• La regulación del avance de encendido. Sistemas de control mecánico / neumático o programados.
• La distribución de la corriente de encendido. Sistemas con distribución mecánica de la alta tensión o de distribución estática realizada electrónicamente. Entre los estáticos existen los de chispa doble (chispa perdida) y los de bobinas independientes para cada cilindro.
• La ejecución eléctrica y de trabajo, como sistema independiente o como parte integrante del sistema de gestión del motor.

Tipos de sistemas de encendido

Encendido mecánico: A día de hoy este sistema está obsoleto, no obstante aún existen algunos vehículos que circulan con él. El encendido mecánico, permite obtener unas 20.000 chispas por minuto. 

>Diagrama de funcionamiento del encendido mecánico

El funcionamiento sería el siguiente: A partir de la energía de la batería, una vez accionada la llave para el arranque del vehículo, se envía la tensión hacia la bobina, la cual por inducción se consigue una tensión elevada. Esta tensión mediante un cable de alta tensión llega al distribuidor y este lo reparte a las diferentes bujías.

¿Conoces el funcionamiento del motor de arranque?

El motor de arranque transforma la energía eléctrica en energía mecánica para hacer girar el motor de combustión hasta su arranque.  En consecuencia, los motores de combustión interna necesitan también un sistema de carga eléctrica (alternador). El alternador, al contrario que el motor de arranque, convierte la energía mecánica en eléctrica. También es necesario un acumulador eléctrico o batería que permita almacenar la energía eléctrica para realizar futuros arranques. Además, la energía acumulada en la batería servirá para abastecer a los distintos consumidores eléctricos del vehículo.

Al accionar el interruptor de encendido se permite el paso de la corriente eléctrica desde la batería hasta el relé del motor de arranque, lo que permite poner en marcha el motor de combustión. En el momento que el motor de combustión comienza a funcionar, acciona el alternador a través de la polea de accesorios. De esta manera, el alternador comienza a generar corriente eléctrica para abastecer los consumidores del vehículo y recargar la batería.

En el siguiente vídeo os dejamos la explicación del funcionamiento del motor de arranque, información por cortesía de la plataforma de formación Campuseina.

Un motor de arranque está compuesto principalmente de un motor eléctrico, un relé de acoplamiento y un mecanismo de engranajes.

Motor eléctrico

Se compone de los siguientes elementos:

1. Carcasas laterales delantera y trasera. Están provistas de rodamientos donde se apoya el eje del inducido o rotor. Además, la carcasa delantera incorpora la sujeción que fija el motor de arranque con el bloque del motor térmico.