PRINCIPALES SISTEMAS DE CONTROL DE
MOTORES (ENCENDIDO, APAGADO Y AUTOMÁTICO).
La unidad de control de motor o ECU (sigla en inglés de engine
control unit) es una unidad de control electrónico que administra varios aspectos de la operación de combustión
interna del motor. Las unidades de control de motor más simples sólo controlan
la cantidad de combustible que es inyectado en cada cilindro en cada ciclo de motor. Las más
avanzadas controlan el punto de ignición, el tiempo de apertura/cierre de las
válvulas, el nivel de impulso mantenido por el turbocompresor, y control
de otros periféricos.
Las unidades
de control de motor determinan la cantidad de combustible, el punto de ignición
y otros parámetros monitorizando el motor a través de sensores. Estos incluyen:
sensor MAP, sensor de posición del acelerador, sensor de temperatura del aire,
sensor de oxígeno y muchos otros. Frecuentemente esto se hace usando un control
repetitivo (como un controlador PID).
Antes de que
las unidades de control de motor fuesen implantadas, la cantidad de combustible
por ciclo en un cilindro estaba
determinada por un carburador o por una bomba de inyección.
CONTROL
DE LA INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE.
Para un motor con inyección de combustible, una ECU determinará la cantidad de combustible que se
inyecta basándose en un cierto número de parámetros. Si el acelerador está
presionado a fondo, el ECU abrirá ciertas entradas que harán que la entrada de
aire al motor sea mayor. La ECU inyectará más combustible según la cantidad de
aire que esté pasando al motor. Si el motor no ha alcanzado la temperatura
suficiente, la cantidad de combustible inyectado será mayor (haciendo que la
mezcla sea más rica hasta que el motor esté caliente).
CONTROL
DEL TIEMPO DE INYECCIÓN.
Un motor de ignición de chispa necesita para
iniciar la combustión una chispa en la cámara de combustión. Una ECU puede
ajustar el tiempo exacto de la chispa (llamado tiempo de ignición) para proveer
una mejor potencia y un menor gasto de combustible. Si la ECU detecta un picado de bielas en el motor, y "analiza" que esto se debe a que el
tiempo de ignición se está adelantando al momento de la compresión, ralentizará
(retardará) el tiempo en el que se produce la chispa para prevenir la situación.
Una segunda, y más común causa que debe detectar
este sistema es cuando el motor gira a muy bajas revoluciones para el trabajo
que se le está pidiendo al coche. Este caso se resuelve impidiendo a los
pistones moverse hasta que no se haya producido la chispa, evitando así que el
momento de la combustión se produzca cuando los pistones ya han comenzado a
expandir la cavidad.
Pero esto último sólo se aplica a vehículos con
transmisión manual. La ECU en vehículos de transmisión automática simplemente
se encargará de reducir el movimiento de la transmisión.
CONTROL
DE LA DISTRIBUCIÓN DE VÁLVULAS.
Algunos motores poseen distribución de válvulas. En estos motores la ECU controla el tiempo en el ciclo de
motor en el que las válvulas se deben abrir. Las válvulas se abren normalmente
más tarde a mayores velocidades que a menores velocidades. Esto puede optimizar
el flujo de aire que entra en el cilindro, incrementando la potencia y evitando
la mala combustión de combustible.
CONTROL
DE ARRANQUE.
Una relativamente reciente aplicación de la Unidad
de Control de Motor es el uso de un preciso instante de tiempo en el que se
producen una inyección e ignición para arrancar el motor sin usar un motor de
arranque (típicamente eléctrico conectado a la batería). Esta funcionalidad
proveerá de una mayor eficiencia al motor, con su consecuente reducción de
combustible consumido.
SISTEMA DE ENCENDIDO CON PLATINOS Y CONDENSADOR.
Los
sistemas de encendido utilizaban unos contactos
que abrían y cerraban un circuito, a estos elementos se les llamaba
platinos y tenían un condensador para permitir el corte instantáneo de
corriente.
Desventaja de estos sistemas.
·
Necesidad
de calibración de los platinos.
·
Desgaste
de los platinos por el continuo contacto físico.
·
Al
aumentar las revoluciones del motor se perdía eficiencia en la en la generación de la chispa.
·
La
duración de los platinos era de aproximadamente
10000 km ( 6 meses)
·
No
eran confiables. (podían fallar en cualquier momento).
Debido
a estas desventajas aparecen los sistemas de
encendido electrónico.
Características.
·
No
requieren una calibración continua.
·
No
hay desgaste debido a que no hay contacto
físico entre sus componentes.
·
Al
aumentar las revoluciones del motor no pierde eficiencia el sistema.
·
Tiene
una gran duración ( del orden de años)
·
Son
altamente confiables.
·
No
requieren mantenimiento periódico.
Partes
del sistema de encendido con platinos y condensador.
Sistema de encendido convencional lo forma.
·
Batería.
·
Switch
de encendido.
·
Resistencia
de balastra
·
Bobina
·
Platinos.
·
Condensador
·
Bobina
(devanado secundario)
·
Placa
porta platinos.
·
Bomba
de vacío.
·
Tapa
del distribuidor.
·
Distribuidor
·
Rotor.
·
Leva.
·
Cables
de bujías.
·
Bujías.
SISTEMA
DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO.
Los sistemas de encendido electrónico no tienen platinos y condensador pero cuentan
con elementos que hacen la misma función
que ellos. En algunos casos pueden ser el relector y la pastilla magnética, el
sensor óptico o el de efecto hall los
que producen este funcionamiento Estos sistemas permiten producir mayores
voltajes para generar la chispa en las bujías.
Al
sistema de encendido electrónico lo forma:
·
Batería
·
Switch
de encendido
·
Resistencia
de balastra
·
Bobina
·
Reductor
·
Pastilla
magnética
·
Bobina (devanado secundario)
·
Bobina
de vacío.
·
Tapa
del distribuidor.
·
Distribuidor.
·
Rotor
·
Cables
de bujía.
·
Bujías
·
Modulo o unidad de control electrónico ECU.
·
Compensador
de altura
·
Sensor
de denotación.
·
Computadora.
LOS
SISTEMAS DE ENCENDIDO Y APAGADO.
En un sistema de control de dos, el elemento
de actuación solo tienen dos posiciones fijas, que en muchos casos son
simplemente encendido y apagado. El control de dos posiciones o de encendido y
apagado es relativamente simple y
barato, razón por la cual su uso es extendido
en sistemas de control tanto industriales como domésticos.
SISTEMAS
AUTOMÁTICOS DE CONTROL.
Un sistema automático de control es un
conjunto de componentes físicos conectados
o relacionados entre si, de manera que regulen o dirijan su
actuación por si mismos, es decir sin
intervenciones de agentes externos
(incluyendo el factor humano),
corrigiendo además lo posibles errores que se presenten en su funcionamiento.
En la actualidad los sistemas automáticos
juegan un gran papel en muchos campos
mejorando nuestra calidad de vida.
En
procesos industriales.
·
Aumentando
las cantidades y mejorando la calidad del producto, gracias a la producción en
serie y a las cadenas de montaje
·
Reduciendo
los costos de producción.
·
Fabricando
artículos que no se pueden obtener por otro medio.
