Sensores Externos y Actuadores

26 diciembre 11, 2024

Los sensores externos proporcionan información vital a la ECU sobre el estado del motor y las condiciones ambientales. Por su parte, los actuadores ejecutan las órdenes de la ECU, traduciendo las estrategias de control en acciones físicas concretas (como ajustar la apertura de la válvula de ralentí, accionar la bomba de combustible o encender el ventilador del radiador). Asegurar que cada sensor esté correctamente configurado y que cada actuador funcione con los parámetros adecuados es fundamental para el desempeño global del sistema.

Objetivos Principales:

  • Calibrar y verificar las lecturas de sensores críticos (TPS, IAT, ECT, MAP, O2).
  • Ajustar válvulas de ralentí (IAC), bombas, ventiladores y otros actuadores para una respuesta óptima.
  • Garantizar lecturas coherentes en el dashboard de TunerStudio y en los registros de datos, evitando información errónea que lleve a malas decisiones de la ECU.

Sensores Externos

  1. TPS (Throttle Position Sensor):
    • Ya calibrado en etapas anteriores (ver sección 4.2), el TPS informa a la ECU el ángulo de apertura de la mariposa de admisión.
    • Verifique que en el dashboard, con el pedal en reposo, el TPS marque aproximadamente 0%. Al presionar el acelerador a fondo, el valor debe acercarse al 100%.
    • Un TPS correctamente ajustado mejora la respuesta al acelerador y facilita la configuración de enriquecimientos transitorios (Acceleration Enrichment).
  2. IAT (Intake Air Temperature) y ECT (Engine Coolant Temperature):
    • Ambos sensores suelen ser termistores NTC con una curva de resistencia conocida en función de la temperatura.
    • En “Tools > Calibrate Thermistor Tables”, seleccione la curva apropiada o ingrese los valores necesarios. Si dispone de sensores estándar y el firmware proporciona curvas predefinidas, simplemente selecciónelas.
    • Verificar que la IAT concuerde con la temperatura ambiente antes de arrancar el motor. La ECT debe mostrar la temperatura del refrigerante; en frío, se espera un valor cercano a la temperatura ambiente, y al calentar el motor, valores típicos de 80-95°C (según el motor y el termostato).
  3. MAP (Manifold Absolute Pressure):
    • Si emplea un sensor MAP no estándar, calibrarlo adecuadamente (ver sección 4.2).
    • Con el motor apagado, el MAP debería indicar un valor cercano a la presión atmosférica (~100 kPa a nivel del mar, menos a mayor altitud).
    • Con el motor en marcha, el MAP refleja la carga: valores bajos (30-50 kPa) en ralentí (motor aspirado) y valores altos (cercanos a 100 kPa) a plena carga. En motores sobrealimentados, el MAP superará los 100 kPa según el nivel de boost.
  4. O2/Lambda (Sonda de Oxígeno):
    • Si utiliza una sonda de banda ancha con su controlador externo, la ECU leerá un voltaje (0-5 V) que corresponde a un AFR (Air-Fuel Ratio) específico.
    • Configurar el tipo de sonda en “Tools > Calibrate AFR Table” seleccionando la curva del controlador de lambda utilizado (AEM, Innovate, PLX, etc.).
    • Verificar que con el motor apagado y caliente, la lectura de la sonda no sea errática. Una vez en marcha, el AFR debe responder a los cambios de combustible. Lograr la relación aire-combustible objetivo (por ejemplo, 14.7:1 en crucero) depende de la correcta interpretación de esta señal.
  5. Sensores Genéricos (Presión de Combustible, Presión de Aceite, EGT, etc.):
    • Algunos pines pueden asignarse a entradas genéricas para monitorear presión de aceite, presión de combustible o temperatura de aceite, entre otros.
    • Calibrar estos sensores en “Tools > Calibrate Analog Inputs” ingresando la relación voltaje/valor físico proporcionada por el fabricante del sensor.
    • Estos datos pueden servir de referencia para estrategias de seguridad (por ejemplo, cortar potencia si la presión de aceite cae peligrosamente).

Actuadores

  1. Válvula de Control de Ralentí (IAC):
    • La IAC controla la cantidad de aire que ingresa al motor en ralentí, ajustando el régimen sin necesidad de presionar el acelerador.
    • En TunerStudio, en la sección de “Idle Control”, seleccione el tipo de IAC (paso a paso o PWM).
    • Ajuste los parámetros de respuesta y las tablas de posición de IAC según la temperatura y las condiciones del motor. Por ejemplo, abrir más la IAC en frío para elevar el ralentí y facilitar el calentamiento, reduciendo la apertura a medida que el motor alcanza la temperatura de operación.
  2. Bomba de Combustible (Fuel Pump):
    • La ECU controla el relé de la bomba para presurizar la línea de combustible al dar contacto y durante el funcionamiento del motor.
    • Verifique que al girar la llave a ON, la bomba se active unos segundos y se detenga si el motor no arranca. Una vez en marcha, la bomba debe operar continuamente según la lógica configurada.
    • Ajuste de tiempo de “prime” (tiempo inicial que la bomba funciona antes del arranque) en las opciones de “Fuel Pump” de TunerStudio.
  3. Ventiladores de Refrigeración (Fan Control):
    • Asigne el pin de salida a un relé que active el ventilador del radiador.
    • Configurar las temperaturas de encendido y apagado en la sección “Cooling Fan Control”. Por ejemplo, encender el ventilador a 95°C y apagarlo a 90°C.
    • Esto garantiza una temperatura de funcionamiento estable, evitando sobrecalentamientos.
  4. Otros Actuadores (Boost Control, Válvulas Auxiliares, Solenoides):
    • Según el firmware, puede configurar solenoides de control de turbo (wastegate), válvulas de purga de canister, sistemas de control de purga de óxido nitroso, entre otros.
    • Cada actuador requiere asignar un pin de salida y ajustar las condiciones bajo las cuales se activa o modula. Por ejemplo, solenoides de boost control pueden funcionar por PWM, abriendo o cerrando la wastegate para regular la presión de turbo según el mapa de boost.

Pruebas y Verificaciones

  1. Inspección en Ralentí:
    Con el motor en marcha y caliente, verifique que el IAC mantenga un ralentí estable. Si el ralentí es muy bajo o inestable, ajustar la tabla de IAC o la VE en ralentí.
  2. Respuestas a Cambios de Carga y Temperatura:
    Observe el comportamiento del AFR al acelerar gradualmente. Una respuesta lenta del IAT o lecturas extrañas del TPS pueden indicar problemas de calibración.
    Asegúrese de que el ventilador se encienda a la temperatura configurada. Si la ECT indica 95°C y el ventilador no arranca, revisar el cableado, el relé o las configuraciones.
  3. Logging y Análisis de Datos:
    Utilice la función de data logging para registrar datos durante una conducción de prueba. Luego analice parámetros como AFR, IAT, ECT, TPS, MAP y compare con las reacciones de los actuadores (encendido del ventilador, ajustes de IAC). Ajuste gradualmente los parámetros en consecuencia.

Mantenimiento y Ajustes Continuos

  • Con cambios en el clima, altura sobre el nivel del mar o modificaciones en el motor (por ejemplo, cambio de inyectores, sensor MAP, adición de turbo), puede ser necesario recalibrar sensores o ajustar actuadores.
  • Mantenga un registro de los cambios realizados. Si el motor presenta síntomas inusuales (como lecturas erráticas de temperatura o AFR), revise conexiones, cableado de sensores y la integridad de las mangueras de vacío del MAP.

Conclusión de Sensores Externos y Actuadores:

La correcta configuración de sensores y actuadores es la base del control avanzado del motor. Sensores bien calibrados permiten decisiones acertadas, entregando la cantidad precisa de combustible y ajustando el encendido según las condiciones del motor. Actuadores ajustados con lógica clara garantizan un ralentí estable, una refrigeración adecuada, y una respuesta óptima a las demandas del conductor. La clave está en la combinación de buenas prácticas de instalación, calibración cuidadosa, pruebas continuas y análisis de datos, para lograr que el conjunto ECU-motor funcione de manera armónica y confiable.