Osciloscopio Para Electromecanicos[1]

8/14/2019 Osciloscopio Para Electromecanicos[1]

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Utilizacin del Osciloscopio para electromecanicos

Los multmetros digitales son un instrumento totalmente eficaz para la comprobacin esttica decircuitos y para casos en que los cambios de valores se producen de forma gradual, pero para lascomprobaciones dinmicas y para la diagnosis de averas intermitentes, el osciloscopio es unaherramienta muy poderosa.

A diferencia de los osciloscopios analgicos utilizados para realizar pruebas de alta tensin del

encendido, los osciloscopios digitales modernos incluyen una escala de tensin variable que permitevisualizar tensiones bajas (normalmente de 0-5 V o de 0-12 V), as como una escala de tiempograduable que permite mostrar cualquier forma de onda de manera ptima.

La mayora de los osciloscopios diseados para uso en automocin son porttiles, por lo que resultanideales para su uso en el taller. Tambin se pueden utilizar en el interior del vehculo, durante laconduccin, para capturar datos dinmicos.

Normalmente, es posible almacenar las formas de onda y los datos relacionados en una memoriainterna e imprimirlos o descargarlos posteriormente en un ordenador, para poder as estudiar endetalle todo el abanico de patrones de forma de onda.

En la pantalla del osciloscopio se visualizan la amplitud, frecuencia, anchura de los impulsos, forma ypatrn de la seal recibida mediante un grfico de tensin (vertical) y de tiempo (horizontal).

Es fcil de conectar (normalmente con slo dos cables) y la velocidad de muestreo supera con crecesal mejor de los multmetros digitales.

Este tiempo de respuesta rpido permite la diagnosis de fallos intermitentes, al mismo tiempo que laobservacin del efecto de piezas que producen alteraciones en el sistema. Cuando es preciso, eltiempo de respuesta puede ser suficientemente lento como para mostrar seales tales como lasemitidas por el sensor de posicin del acelerador.

Una vez diagnosticada y rectificada la causa de una anomala, es posible verificar la reparacinrealizando una nueva prueba con el osciloscopio.

Tambin se puede utilizar el osciloscopio para comprobar el estado general de un sistema de gestindel motor equipado con un catalizador mediante la supervisin de la actividad del sensor de oxgeno.

Los complejos sistemas electrnicos de gestin del motor incorporados en vehculos con catalizadorestn diseados para mantener el nivel de la mezcla entre lmites de tolerancia muy precisos de modoque el sensor de oxgeno pueda reaccionar ante pequeos cambios en el nivel de oxgeno del sistemade escape y enviar esta informacin al mdulo de control del motor en forma de seal de tensin.

Mediante la observacin de la seal emitida por el sensor de oxgeno con un osciloscopio se puededetectar cualquier irregularidad en el funcionamiento general del sistema. La obtencin de una formade onda deseada es una indicacin fiable de que todo el sistema funciona correctamente.

Los osciloscopios disponibles en la actualidad son fciles de conectar y utilizar, y permiten visualizaruna traza en pantalla sin necesidad de contar con experiencia y conocimientos especializados. Parainterpretar dicha traza puede servir de gran ayuda tomar como referencia las formas de onda tpicasilustradas en este captulo.

Formas de ondaCada forma de onda del osciloscopio tiene uno o ms de los siguientes parmetros:

Amplitud - tensin (V) La tensin de la seal en un determinado momento

Frecuencia - ciclos por segundo (Hz)El tiempo entre puntos de la seal

Anchura del impulso - coeficiente de utilizacin (%)El periodo de actividad de la seal - expresado como porcentaje (%) del total

Forma - pico afilado, curva, dientes de sierra etc.La "imagen" general de la seal

Patrn - formas repetidasEl modelo de repeticin de la forma general de la seal

El osciloscopio mostrar todos estos parmetros en una pantalla y mediante la comparacin de lososcilogramas del vehculo que se est comprobando con los ilustrados, se podr establecer unavaloracin del estado de cada circuito y sus componentes.

El oscilograma de un circuito o componente defectuosos normalmente tendr una apariencia muydistinta a la de uno satisfactorio, simplificando de este modo la identificacin.

Los cinco parmetros anteriormente mencionados se pueden categorizar como sigue:

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Parmetros de la forma de onda

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Seales de tensin de corriente continua (CC) - slo amplitudSeales de tensin analgicas de componentes tales como:

Sensor de temperatura del refrigerante del motor

Sensor de temperatura de aire de admisin

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Sensor de posicin de la mariposa

Sensor calentado de oxgeno

Sensor de flujo del volumen de aire



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Sensor de flujo de la masa de aire

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Seales de tensin de corriente alterna (CA) - amplitud, frecuencia y formaLas seales de tensin de corriente alterna son generadas por componentes como:

Sensor de detonacin



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Sensor de rgimen del motor - tipo inductivo

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Seales moduladas por frecuencia - amplitud, frecuencia, forma y anchura del impulso

Las seales moduladas por frecuencia son generadas por componentes como:

Sensor de posicin del cigeal - tipo inductivo

Sensor de posicin del rbol de levas - tipo inductivo



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Sensor de velocidad del vehculo - tipo inductivo

Sensores de velocidad y posicin de efecto Hall

Sensores pticos de velocidad y posicin



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Sensores de flujo de masa de aire y presin absoluta del colector - tipo digital

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Seales moduladas por anchura de impulso - amplitud, frecuencia, forma, anchura del impulso

Las seales moduladas por anchura del impulso provienen de componentes tales como:

Inyectores



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Dispositivos de control del aire de ralent

Circuitos primarios de la bobina de encendido

Vlvula de control de emisiones por evaporacin



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Vlvulas de recirculacin de gases de escape

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Datos en serie - amplitud, frecuencia, forma, anchura del impulso y patrn

Las seales de datos en serie se generan en el mdulo de control del motor, si este dispone de lafuncin de autodiagnosis - Fig 21.

La observacin de la anchura del impulso, el patrn y la frecuencia permite contar los impulsos cortosen grupos e interpretarlos como un cdigo de averas, en este caso el 1223.

La amplitud y la forma son constantes, el patrn se repite hasta que se haya borrado el cdigo deavera.

Forma de onda de los cdigos de avera



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Interpretacin de las formas de ondaFormas de onda tpicas

Los modelos de las formas de onda del osciloscopio pueden variar enormemente y dependen demuchos factores. Por lo tanto, antes de realizar una diagnosis o de cambiar un componente, se debentener en cuenta los siguientes puntos cuando la forma de onda obtenida no parezca ser correcta encomparacin con la forma de onda "tpica".

Forma de onda digital

Forma de onda analgica



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Tensin

Las formas de onda tpicas indican la posicin aproximada de la forma de onda en relacin al valor de"rejilla nula", pero puede variar (Fig. "forma de onda digital" [1]) dependiendo del sistema bajo pruebay puede colocarse en cualquier posicin dentro del "rango nulo" aproximado (Fig. "forma de ondadigital" [2]) y (Fig "forma de onda analgica" [1]).

La amplitud o altura total del modelo (la tensin) (Fig. "forma de onda digital" [3]) y (Fig. "forma deonda analgica) [1] [2]), depender de la tensin de funcionamiento del circuito.

Para circuitos de corriente continua (CC) depender de la tensin conmutada, por ejemplo la tensindel dispositivo de control de ralent ser constante y no variar al cambiar el rgimen del motor.

Para circuitos de corriente alterna (CA) depender de la velocidad del generador de la seal, porejemplo, la tensin de salida del sensor de posicin del cigeal de tipo inductivo aumentar alincrementar el rgimen del motor.

Por lo tanto, si el oscilograma es demasiado alto (o si falta la parte superior), aumente la escala detensin para obtener la imagen grfica requerida. Si queda demasiado bajo, disminuya la escala de

tensin.Algunos componentes de circuitos de accionamiento por solenoide, por ejemplo, los dispositivos decontrol de ralent pueden mostrar picos transitorios de tensin (Fig. "forma de onda digital"[4]) alapagar el circuito. Esta tensin es generada por el componente y normalmente puede ignorarse.

Algunos circuitos que tienen un tipo de onda cuadrada como forma de onda tpica pueden mostrar undebilitamiento gradual de la tensin al final del periodo de conmutacin (Fig. "forma de ondadigital" [5]. Se trata de una caracterstica de algunos sistemas y puede ignorarse normalmente, ya queno indica ningn fallo en s.

Frecuencia

La anchura total del patrn (frecuencia) depender de la velocidad de funcionamiento del circuito.

Las formas de onda tpicas que se ilustran muestran la forma de onda vista con la escala de tiempodel osciloscopio, ajustada de forma que permita una observacin detallada.

En los circuitos de corriente continua (CC), la escala temporal depender de la velocidad a la que seconmuta el circuito (Fig. "forma de onda digital" [6]), por ejemplo, la frecuencia de un dispositivo decontrol de ralent variar de acuerdo con la carga del motor.

En circuitos de corriente alterna (CA) la escala temporal depender de la velocidad del generador dela seal (Fig. "forma de onda analogica" [3]), por ejemplo, la frecuencia de un sensor de posicin delcigeal de tipo inductivo aumentar paralelamente al rgimen del motor.

Si el oscilograma aparece demasiado comprimido, disminuya la escala de tiempo para obtener laimagen requerida. Si es demasiado ancho, aumente la escala de tiempo.

Si el oscilograma est invertido (Fig "forma de onda analogica" [4]), indica que el sistema bajo pruebatiene el componente conectado en la polaridad opuesta a la forma de onda tpica que se muestra, por

lo que puede ignorarse, ya que no indica un fallo en s.

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Comprobacin de componentes

Se pueden mostrar formas de onda para una gran variedad de componentes. A continuacin, sedescriben algunos de los ms comunes.

La mayora de los osciloscopios modernos slo llevan dos cables de prueba, que se pueden utilizarcon una gran variedad de sondas intercambiables. El cable rojo es el positivo y normalmente es el quese conecta al terminal del mdulo de control del motor. El cable negro es el negativo y normalmente

est conectado a una buena masa. Si los cables se conectan por error con la polaridad errnea, normalmente la nica consecuencia es

que la forma de onda aparecer invertida.

Inyectores

Todos los sistemas de inyeccin intermitente de control electrnico funcionan adaptando el tiempo deapertura de los inyectores a la cantidad de combustible suministrada en las distintas condiciones defuncionamiento del motor.

La duracin de los impulsos elctricos del mdulo de control del motor se mide en milisegundos (ms) ynormalmente oscila entre 1 y 14. El osciloscopio de la mayora de los comprobadores del motor sepuede utilizar para mostrar el impulso del inyector, lo que permite medir la duracin.

Se muestra un oscilograma tpico en la figura inferior ("forma de onda del inyector"). Pueden aparecer una serie de impulsos menores, que mantienen el inyector abierto tras el impulso

negativo inicial, y un pico transitorio de tensin positiva al cerrarse el inyector.

Por lo tanto, es posible comprobar si la unidad de control funciona correctamente mediante laobservacin de los cambios producidos en los tiempos de apertura del inyector durante distintascondiciones de funcionamiento del motor.

La duracin del impulso durante el arranque y el ralent fro ser mayor que al ralent caliente delmotor, pero ir aumentando a medida que se incremente la carga del motor.

Este efecto ser especialmente evidente si pisa y se suelta el acelerador rpidamente varias vecesseguidas.

Forma de onda del inyector

Impulso del inyector

Con una sonda fina, conecte la sonda de pruebas del osciloscopio al terminal del inyector del mdulode control del motor y una segunda sonda de pruebas a masa.

Arranque el motor y compruebe la forma de onda.

Ponga el motor en marcha y observe la forma de onda al ralent.

Abra la mariposa rpidamente para aumentar el rgimen del motor a unas 3000 r.p.m. La medida de duracin del impulso deber aumentar durante la aceleracin y despus estabilizarse a

un valor igual o ligeramente inferior al de ralent.

Cierre la mariposa rpidamente; el oscilograma deber transformarse en una lnea recta sin impulso,



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lo que indica que se ha cortado la inyeccin (para sistemas con corte de inyeccin al sobrepasar unavelocidad lmite).

Al arrancar el motor en fro, aumenta la cantidad requerida de combustible por lo que la duracin delimpulso o tiempo de parada ser mayor.

Durante el calentamiento, el periodo de inyeccin debe disminuir progresivamente hasta que el motoralcance la temperatura normal de funcionamiento.

Los sistemas que no incorporan un inyector de arranque en fro, normalmente producen impulsos de

inyector adicionales durante el arranque en fro, quedando reflejados en el oscilograma en forma deimpulsos largos y cortos.

Duracin tpica de los periodos del inyector

Sensores inductivos

El procedimiento general es el siguiente:

Seleccione el terminal del sensor de la tabla de datos de los terminales con la forma de onda dereferencia.

Conecte una sonda del osciloscopio al terminal del mdulo de control del motor y la otra sonda amasa.

Arranque el motor y observe las condiciones de la prueba.

Compare el oscilograma con la forma de onda de referencia.

Aumente el rgimen del motor y observe el aumento de la tensin en pantalla (amplitud).

Forma de onda del sensor inductivo

Vlvula de control del aire de ralent

Existen diferentes tipos de vlvulas de control del aire de ralent, cada uno con una forma de ondadistinta.

En cada caso, el coeficiente de utilizacin (o tiempo de funcionamiento) de la vlvula deberaaumentar cuando cualquier carga adicional del motor empiece a reducir el nmero de revoluciones alralent.

Si vara el coeficiente de utilizacin, pero no se mantiene el rgimen al ralent bajo carga, existe una

Estado Duracin

2000-3000 r.p.m 1-6 ms

Ralent 1-6 ms

Mariposa a plena carga 6-35 ms



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vlvula defectuosa.

Si la forma de onda muestra una lnea recta alrededor de la marca cero, o si la lnea es constante alnivel de 5 12 V, indica un fallo en el circuito de la vlvula de control del aire de ralent o en la sealde salida del mdulo de control del motor.

A continuacin se describe el comnmente utilizado motor paso a paso de 4 terminales. Las vlvulasde control del aire de ralent con dos y tres terminales se pueden probar de forma similar, peroobviamente, generarn formas de onda muy distintas.

El motor paso a paso responde a una seal oscilante emitida desde el mdulo de control del motor, loque permite realizar pequeos ajustes en el nmero de revoluciones al ralent, en respuesta a lasvariaciones de carga y temperatura de funcionamiento.

Para comprobar esta seal de tensin, conecte la sonda de pruebas del osciloscopio a cada uno delos cuatro terminales del mdulo de control del motor paso a paso, sucesivamente.

Compruebe que el motor est a la temperatura normal de funcionamiento.

Arranque el motor y deje que se estabilice el rgimen al ralent.

Aumente la carga del motor encendiendo los faros, el aire acondicionado o girando el volante (slovehculos con direccin asistida).

El nmero de revoluciones al ralent deber descender momentneamente para estabilizarse,posteriormente, por la actividad de la vlvula de control del aire de ralent.

Compare el oscilograma con la forma de onda de referencia (figura inferior).

Forma de onda de la vlvula de control del aire de ralent

Sensor de oxgeno

Conecte las sondas de prueba del osciloscopio entre el terminal del mdulo de control del motor delsensor de oxgeno y masa.


Compare el oscilograma con la forma de onda de referencia (ver fig inferior).

Si el oscilograma no muestra una forma de onda sino una lnea recta, normalmente significa que lamezcla es pobre si la tensin es de 0-0,15 V aproximadamente, o una mezcla rica si la tensin es deunos 0,6-1 V - consulte los manuales de Inyeccin gasolina/Gestin del motor de Autodata o el CD2para ms informacin sobre las posibles causas de esta condicin.

Si la forma de onda es satisfactoria al ralent, abra la mariposa brevemente varias veces seguidas.

La forma de onda debe mostrar la tensin de la seal 'oscilando' entre 0-1 V aproximadamente.

El aumento de la tensin corresponde al aumento del rgimen del motor y la disminucin de la tensina la disminucin del rgimen del motor.

NOTA: las siguientes cifras de tensin se refieren al sensor de oxgeno de tipo circonio utilizado casi deforma universal, sin referencia de control de 0,5 V. Algunos modelos recientes llevan un sensor de titanio quetiene una gama de funcionamiento de 0-5 voltios y muestra una seal de alta tensin con una mezcla pobre yuna seal de baja tensin con una mezcla rica.



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Forma de onda del sensor de oxgeno

Sensor de detonacin

Conecte las sondas de prueba del osciloscopio entre el terminal del mdulo de control del motor delsensor de detonacin y masa.


Abra la mariposa brevemente.

La forma de onda debe mostrar una seal de corriente alterna con un aumento de amplitudconsiderable (ver fig inferior).

Si esta seal no aparece de forma clara, golpee ligeramente el bloque motor en la zona del sensor.

Si la seal sigue sin ser satisfactoria, significa que existe un fallo del sensor o del circuitocorrespondiente.

Forma de onda del sensor de detonacin

Amplificador del encendido

Conecte las sondas de prueba del osciloscopio entre el terminal del mdulo de control del motor delamplificador del encendido y masa.


Arranque el motor y djelo al ralent. La seal debe mostrar un impulso de tensin de corriente continua digital.

Compare el oscilograma con la forma de onda de referencia (ver fig inferior).

Si la seal es satisfactoria, la tensin, frecuencia y forma de cada impulso deben corresponderse en



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gran medida.

Aumente el rgimen del motor y compruebe que la frecuencia de la seal aumenta proporcionalmentea las r.p.m. del motor.

Forma de onda del amplificador del encendido

Bobina de encendido - primaria

Conecte las sondas de prueba del osciloscopio entre el terminal del mdulo de control de la bobina deencendido y masa.


Arranque el motor y djelo al ralent.

Compare el oscilograma con la forma de onda de referencia (ver fig. inferior).

Los picos de tensin positiva deben ser de la misma amplitud ms o menos.

Si hay diferencias de amplitud notables, estas pueden indicar una alta resistencia en el circuitosecundario o un fallo de la buja o del cable de alta tensin (si procede).

Forma de onda de la bobina de encendido


Este archivo lo puedes encontrar en: www.mecanicavirtual.org

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