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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICALABORATORIO DE SISTEMAS AUTOMOTRICESESCUELA POLITÉCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICALABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNAGRUPO N° 2Subgrupo: BPRÁCTICA N° 5TÍTULO: DETERMINACIÓN DE CÓDIGOS D...

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE SISTEMAS AUTOMOTRICES

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA GRUPO N° 2 Subgrupo: B

PRÁCTICA N° 5

TÍTULO: DETERMINACIÓN DE CÓDIGOS DE FALLA MEDIANTE EL USO DE UN SCANNER EN UN BANCO DE PRUEBAS DIÉSEL. INTEGRANTES:

- García Reyes Antonio Isaías - Silva Cevallos Jairo Steven FECHA DE REALIZACIÓN: Martes, 18 de agosto de 2020. FECHA DE ENTREGA: Martes, 25 de agosto de 2020.

CALIFICACIÓN:

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Informe Práctica 5 _________________________________________________________________________________________________________________________

Determinación de códigos de falla mediante el uso de un scanner en un banco de pruebas diésel García Reyes, Antonio Isaias1; Silva Cevallos, Jairo Steven2  1, 2 Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Mecánica, Quito, Ecuador

Resumen: En este documento se hace una revisión del estado de un motor diésel mediante un escáner para observar los diferentes códigos de falla del sistema. También se estudia diferentes tipos de falla que pueden ocurrir en el motor observando las señales que proporciona el osciloscopio, para lo cual previamente se debe conocer la gráfica de los sensores y actuadores trabajando correctamente en un determinado motor. Palabras clave: sensores, osciloscopio, actuadores, controladores, código de falla.

Determination of fault codes using a scanner on a diesel test bench Abstract: This document reviews the status of a diesel engine using a scanner to observe the different fault codes in the system. Different types of failure that can occur in the motor are also studied by observing the signals provided by the oscilloscope, for which the graph of the sensors and actuators working correctly in a given motor must first be known. Keywords: sensors, oscilloscope, actuators, controllers, fault code. 1

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1. OBJETIVOS

Observar las distintas formas de las señales eléctricas de los sensores y actuadores que proporciona el osciloscopio. Interpretar y relacionar de forma adecuada la señal que nos proporciona el osciloscopio con una posible falla. Conocer los diferentes códigos de falla del sistema que se pueden encontrar. Conocer el funcionamiento del scanner y del equipo de diagnóstico. Conocer y familiarizarse con la interfaz de un equipo de diagnóstico computarizado. 2. MARCO TEÓRICO Scanner Automotriz

Se puede definir como una herramienta electrónica que se conecta a los vehículos mediante conectores OBD1 u OBD2 para detectar alguna falla que causa un mal funcionamiento en el vehículo o para verificar que los componentes electrónicos del vehículo estén en óptimo funcionamiento. Este sistema de diagnóstico de abordo (OBD) se creó en primera instancia para corregir la emisiones de gases del motor y fue impuesto por el gobirno de Estados Unidos en 1998. [4]

Fig. 1 Escáner automotriz. [5] ¿Para qué sirve él scanner? El escáner sirve para suministrar información importante sobre el funcionamiento del motor, sistema ABS, air bag, climatización, caja de cambios, etc. [4] Funciones del scanner    

Leer los códigos de errores. Descripción de los errores almacenados. Eliminar los posibles errores. Realizar pruebas de servicio como encender la luz de la gasolina, revisar cables AB, tensión de la batería, mostrar la velocidad del motor, sensor de oxígeno, etc. con un programa de lectura de datos. [4]

[email protected] [email protected]

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¿Cómo usar él scanner 

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P0301 P0320

Primero se debe conectar el escáner OBD1 para vehículos de antes de 1994 y el escáner OBD2 para vehículos posteriores al año 1996, para lo cuál el motor debe estar apagado. Una vez que ya este conectado el escáner se debe poner la llave de encendido en la posición de contacto. Colocar los datos del vehículo en el escáner como marca, modelo, tipo de motor, etc. Ir al menú y seleccionar la opción códigos de error. A continuación, aparecerán distintos sistemas como el motor, frenos, transmisión, air bag, etc. seleccionamos uno de ellos y se presentarán códigos de ser el caso. [4]

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Disminuir los tiempos de reparación en un vehículo ya que se descartan diagnósticos incorrectos y decisiones erradas al momento de cambiar una parte del motor. Corregir directamente los errores electrónicos básicos. Dar respuestas rápidas al dueño del vehículo de la falla que tiene el mismo. [4] 3. INVESTIGACIÓN

1. Investigar listado de códigos de falla. Códigos de falla más comunes para vehículos Nissan. [1] Código P0100 P0105 P0110 P0115 P0120 P0125 P0130 P0170 P0171 P0172 P0180 P0300

P0335 P0340 P0400 P0402 P0420 P0430 P0440 P0443 P0446

Ventajas de usar el scanner 

P0325

Tabla 1. Códigos de falla vehículos Nissan. Descripción Sensor masa/volumen aire - circuito defectuoso Sensor presión absoluta colector/presión barométrica - circuito defectuoso Sensor temperatura aire admisión - circuito defectuoso Sensor temperatura refrigerante motor - circuito defectuoso Sensor posición pedal acelerador A/mariposa A circuito defectuoso Temperatura refrigerante insuficiente para control combustible bucle cerrado Sensor oxígeno (sensor 1 bloque 1) - circuito defectuoso Regulación inyección (bloque 1) - circuito defectuoso Regulación inyección (bloque 1) - demasiado pobre Regulación inyección (bloque 1) - demasiado rico Sensor temperatura combustible A - circuito defectuoso Uno o varios cilindros - falsa explosión detectada

P0450 P0500 P0505 P0510 P0705 P0710 P0720 P1126 P1128 P1130 P1131 P1135 P1136 P1140 P1143 P1144 P1145 P1167 P1168 P1210 P1211 P1212 P1220 P1223 P1336 P1400 P1401 P1402 P1440 P1441 P1442 P1443

Cilindro 1 - falsa explosión detectada. Sensor posición cigueñal/regimen motor circuito defectuoso Sensor detonación 1 (bloque 1) - circuito defectuoso Sensor posición cigueñal A - circuito defectuoso Sensor posición arbol levas A (bloque 1) circuito defectuoso Rercirculación gases escape - flujo defectuoso Rercirculación gases escape - flujo excesivo Sistema catalizador (bloque 1) - eficiencia por debajo umbral Sistema catalizador (bloque 2) - eficiencia por debajo umbral Sistema emisiones evaporación - defectuoso Válvula control emisiones evaporación - circuito defectuoso Sistema emisiones evaporacion, control ventilación - circuito defectuoso Sensor presión emisiones evaporación - circuito defectuoso Sensor velocidad vehículo - circuito defectuoso Sistema control ralenti - defectuoso Interruptor mariposa cerrada - circuito defectuoso Sensor/Interruptor marchas cortas/largas P/R/N/D/L - circuito defectuoso Sensor temperatura aceite transmisión - circuito defectuoso Sensor velocidad vehículo - circuito defectuoso Sensor posición mariposa - circuito defectuoso Sondas lambda 1 - transpuestos Sonda lambda - regulación inyección limite Sonda lambda - mezcla pobre Sensor posición pedal A - circuito defectuoso Ventilador motor - circuito defectuoso Agua en el combustible Válvula control aire asistido rango,funcionamiento Válvula control aire asistido - circuito defectuoso Error de par calculado Fallo diagnosis, Mariposa no soltada Sensor combustible rail - valor muy bajo Presión control inyector - valor superior esperado Presión control inyector - alta/baja Presión control inyector - sin señal Control Mariposa - circuito defectuoso Parada de emergencia redundante Sensor arbol levas - rango,funcionamiento Sensor presión recirculación gases escape - señal baja Sensor presión recirculación gases escape - señal alta Sistema recirculación gases escape EGR orificio medición restringido Válvula purga abierto Sistema emisión evaporaciones Control emisión evaporaciones Canister Control Vacuum Check Switch

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P1444 P1445 P1446 P1447 P1448 P1456 P1464 P1706 P1800 P1805

Sensor purga flujo - señal baja Sensor purga flujo - señal alta Solenoide evaporaciones - circuito defectuoso Válvula ELC Fallo sistema ELC Sensor temperatura depósito combustible circuito defectuoso Petición aire acondicionado fuera limites diagnosis Velocidad vehículo alta en aparcamiento Interruptor seguridad bloqueo embrague/transmisión - circuito defectuoso Indicador transmisión alta 4 ruedas - circuito abierto

2. Escoger 3 códigos de falla y explicar sus causas: P0100: Sensor masa/volumen aire - circuito defectuoso Causas: - Incorrecta conexión del sensor MAF (Mass Air Flow), o falso contacto en el sensor. - Daño del sensor MAF por; oxidación o sulfatado. - Cables en mal estado. - Fallo por suciedad. P0300: Uno o varios cilindros - falsa explosión detectada. Causas: -

La conexión eléctrica está mal realizada. Defectos en las bobinas de encendido. Incorrecta presión del combustible. Falta de compresión en los cilindros. Existe fugas de aire en la etapa de admisión.

P0720: Sensor velocidad vehículo - circuito defectuoso Causas: - Defectos en los sensores OSS (Sensor de velocidad del eje de salida) e ISS (Sensor de velocidad de entrada). - Mal estado de los cables de conexión. - El líquido de transmisión está por debajo del nivel requerido. - Defectos en los solenoides de cambio. 3. Explicar el uso del osciloscopio y como es el comportamiento de las gráficas con su relación a los fallos detectados en la práctica.

Fig. 2 Esquema funcionamiento osciloscopio.[3] Es un aparato electrónico que permite determinar las señales eléctricas mediante gráficas en tiempo real, en este caso, útil para realizar diagnóstico en sensores (voltaje) y actuadores (corriente) de distintos sistemas de los automóviles. Consta de una toma de salida de señales digitales, cables, pinzas amperimétricas de alta y baja tensión, y el transductor de vacío que transmiten los resultados en forma de oscilogramas para conocer los periodos, frecuencia, voltaje de pico a pico, amplitudes de señales en función del tiempo, y así establecer los rangos de valores de voltajes para sensores y corrientes para actuadores, guardando los resultados para realizar comparaciones con otras pruebas mediante una computadora. El uso del osciloscopio es importante para conocer el tipo de falla en el automóvil, como el monitoreo de sincronización en el árbol de levas y en el cigüeñal, fallos en el sistema de inyección, compresión en los cilindros. Se debe tener en cuenta la influencia o relación de las fallas mecánicas con las eléctricas. Si bien este dispositivo entrega estas gráficas, la persona es la encargada de determinar el diagnóstico adecuado para cada caso. 4. ¿Qué tipos de sistemas de inyección se emplean en los motores diésel? Inyección indirecta Se la conoce como motores de cámara dividida, debido a que el inyector introduce el combustible en una pre-cámara ubicada en la culata del motor. Con este tipo de inyección se busca aumentar la turbulencia, forzando a la mezcla de aire combustible termine de arder en la cámara principal. Está técnica busca que el proceso de mezcla se acelere para que consecuentemente se alcance potencias más altas. [6] Inyección directa En este tipo de inyección la cámara de inyección está en la cabeza del pistón. En la cámara de combustión de inyecta aire mediante un inyector que tiene varios orificios y se mezcla con el aire que entra por la válvula de admisión. Se necesitan presiones elevadas entre 1000-2000 bar.

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Para este tipo de inyección existen dos métodos. El primero es el common-rail que es un sistema de inyección electrónica en donde la bomba de combustible envía al combustible a un conducto común de alta presión y dicho conducto se encarga de transportar el combustible a los cilindros mediante los inyectores. El segundo método es la bomba-inyector en la que por cada cilindro del motor se monta una unidad (bomba de inyección y el inyector) en la culata. [6]

El escáner entrega los flujos de datos que toma la unidad de control en funcionamiento del automóvil como; régimen de motor, temperatura del refrigerante, tiempo de inyección y clasificación de inyectores, es decir el funcionamiento en tiempo real del automóvil. También realiza el control de los actuadores electromecánicos mediante la unidad de control como los inyectores y así determinar el fallo si existiera. 4. CONCLUSIONES

5. ¿Qué es la tecnología OBD? OBD (On-Board Diagnostic System) es una tecnología estandarizada que funciona al conectarse con un puerto dentro de la cabina del vehículo, la cual provee un diagnostico de la condición del vehículo. Esta tecnología ayuda a la detección de varias fallas incluyendo mecánicas, electrónicas, etc. [7]

Antonio García:

6. ¿Qué es la tecnología CRDI?

La medición de señales de corriente y voltaje a través de los sensores y actuadores permiten establecer su buen o mal estado de funcionamiento debido a una incorrecta instalación, fallas por desgaste.

CRDI (Common Rail Direct Injection) es una tecnología de inyección directa de combustible en la cual se proporciona combustible (gasoil) por un conducto común. Con esta tecnología se busca una mayor pulverización en el combustible. [8] 7. ¿Qué diferencias existe entre el sistema de inyección gasolina y diésel? Tabla 1. Diferencias entre el sistema de inyección a gasolina y diésel Descripción Relación de compresión Admisión Ignición

Inyección Gasolina 8:1 a 12:1

Inyección Diésel

Mezcla (airecombustible) Chispa

Aire

14:1 a 25:1

Compresión y altas temperaturas

Se concluye que el uso del escáner y osciloscopio son útiles para la detección de fallas en los diferentes sistemas incorporados en los vehículos.

Los códigos de falla son normalizados para todo tipo de vehículo, por lo que se necesita tener un conjunto o banco de datos del fabricante para realizar la comparación e interpretar correctamente los fallos. Jairo Silva: La tecnología escáner OBD2 proporciona el diagnóstico de un vehículo, generando códigos de falla en el caso de que exista alguna falla en algún sistema del vehículo. El osciloscopio es una herramienta que me permite verificar si un determinado vehículo posee alguna falla, ya que este proporciona señales de sensores y actuadores en una determinada forma las cuales pueden ser comparadas con señales referenciales, es decir con señales proporcionadas por un osciloscopio de un vehículo que no tenga fallo alguno, donde desfases y sobre picos darían aviso de algún fallo.

8. Describa el funcionamiento y manera de operar un escáner automotriz.

El escáner automotriz es un muy buen aliado del mecánico automotriz debido a que ayuda a disminuir los tiempos de reparación de un vehículo, descartando diagnósticos erróneos.

En la actualidad existe escáneres genéricos o universales para realizar el diagnóstico de fallas de funcionamiento en los distintos sistemas de los vehículos.

7. RECOMENDACONES

El escáner consta del conector de la ficha de autodiagnóstico para la conexión del vehículo encendido y el escáner, teniendo acceso a la unidad de control a través de una computadora para realizar el análisis de los diferentes sistemas incorporados en el vehículo en tiempo real. El escáner necesita información marca y modelo para realizar el autodiagnóstico mediante los códigos de falla almacenados en la unidad de control y el estado de cada falla, los cuales pueden ser; permanente, significa que el problema está presente y hay que solucionarlo, y fugitivo, que tuvo una falla y no fue borrado o que regresa el error y se va, donde el escáner permite borrar estos códigos de falla.

Antonio García: Antes de realizar el diagnóstico, el automóvil debe estar en funcionamiento para conocer los resultados en tiempo real a diferentes condiciones de operación. Las mediciones de las señales deben realizarse de forma directa sobre los sensores o actuadores. Utilizar un escáner universal para poder determinar el diagnóstico de fallas en distintas marcas de vehículos.

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Jairo Silva: Para que funcione el escáner OBD2 se debe poner el vehículo en contacto. Para detectar fallos mediante un osciloscopio se debe tener un banco de señales de sensores y actuadores para poder comparar. Asegurarse de eliminar todos lo códigos de falla que proporciona el escáner. Asegurarse de introducir todos los datos del vehículo de manera correcta para que el escáner pueda detectar todos los sensores que posea el vehículo. 8. BIBLIOGRAFÍA 

Artículos en línea

[1] Códigos OBDII para vehículos Nissan. Obtenido de: https://www.eauto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=101&tipo=S (Mayo, 2016). [2] Códigos DTC. Librería de códigos OBDII. Obtenido de: https://codigosdtc.com/. (Enero, 2018). [3] Ingeniería electrónica. Funcionamiento del osciloscopio analógico y digital. Obtenido de: https://ingenieriaelectronica.org/funcionamiento-delosciloscopio-analogico-y-digital/ (Diciembre, 2015) [4] Scanner automotriz. Info. Scanner Automotriz- Qué es, cómo funciona, tipos e instrucciones de uso. Obtenido de: https://scannerautomotriz.info/ (Enero, 2019) [5] Scanner de diagnóstico automotriz multimarca autel. Obtenido de: https://www.muthequip.com/es/maquinariaautomotriz/61-scanner-diagnostico-automotriz-multimarcaautel.html (Febrero, 2020) [6] Ferrer, A. Automoción.com. Inyección Diésel: todo lo que tienes que saber. Obtenido de: https://www.autonocion.com/inyeccion-diesel-motor/ [7] Vaisman, F. EngieBlog. ¿ Qué es la tecnología OBD y por qué es el mejor aliado de tu coche? Obtenido de: https://engieapp.com/es/que-es-la-tecnologia-obd/ [8] Renting finders. Motor CRDI. Obtenido https://rentingfinders.com/glosario/motor-crdi/

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