Los automóviles actuales tienen una cantidad
importante de sensores (de 60 a 70 sensores en algunos casos). Estos sensores
son necesarios para la gestión electrónica del automóvil y son utilizados por
las unidades de control (centralitas) que gestionan el funcionamiento del motor,
así como la seguridad y el confort del vehículo.
Definición
El sensor
(también llamado sonda o transmisor) convierte una magnitud física (temperatura,
revoluciones del motor, etc.) o química (gases de escape, calidad de aire, etc.)
que generalmente no son señales eléctricas, en una magnitud eléctrica que pueda
ser entendida por la unidad de control. La señal eléctrica de salida del sensor
no es considerada solo como una corriente o una tensión, sino también se
consideran las amplitudes de corriente y tensión, la frecuencia, el periodo, la
fase o asimismo la duración de impulso de una oscilación eléctrica, así como los
parámetros eléctricos "resistencia", "capacidad" e
"inductancia".
El
sensor se puede presentar como un "sensor elemental" o un "sensor integrado"
este ultimo estaría compuesto del sensor propiamente dicho mas la parte que
trataría las señales para hacerlas comprensibles por la unidad de control. La
parte que trata las señales generadas por el sensor (considerada como circuitos
de adaptación), se encarga en general de dar a las señales de los sensores la
forma normalizada necesaria para ser interpretada por la unidad de
control.
Existen un gran numero de circuitos de adaptación integrados, a la
medida de los sensores y ajustados a los vehículos respectivos
Clasificación
Los
sensores para automóviles pueden clasificarse teniendo en cuenta distintas
características como son:
Función y
aplicación
Según esta característica los sensores se dividen
en:
- Sensores
funcionales, destinados principalmente a tareas de mando y regulación
- Sensores para
fines de seguridad y aseguramiento (protección antirrobo)
- Sensores para la
vigilancia del vehículo (diagnosis de a bordo, magnitudes de consumo y desgaste)
y para la información del conductor y de los pasajeros.
Según la
señal de salida
Teniendo en cuenta esta característica los sensores se
pueden dividir en:
- Los que
proporcionan una señal analógica (ejemplo: la que proporciona el caudalimetro o
medidor de caudal de aire aspirado, la presión del turbo, la temperatura del
motor etc.)
- Los que
proporcionan una señal digital (ejemplo: señales de conmutación como la
conexión/desconexión de un elemento o señales de sensores digitales como
impulsos de revoluciones de un sensor Hall)
- Los que
proporcionan señales pulsatorias (ejemplo: sensores inductivos con informaciones
sobre el numero de revoluciones y la marca de referencia)
Particularidades de los sensores del
automóvil
A diferencia de los sensores convencionales, los utilizados
en el sector del automóvil están diseñados para responder a las duras exigencias
que se dan en el funcionamiento de los vehículos a motor, teniendo en cuenta una
serie de factores como son los que se ven en la figura
inferior:
Alta
fiabilidad
Con arreglo a sus funciones, los sensores para el sector del
automóvil se pueden ordenar en tres clases de fiabilidad según su
importancia:
- Dirección,
frenos, protección de los pasajeros
- Motor/cadena
cinemática, tren rodaje/neumáticos
- Confort,
diagnosis, información y protección contra el robo.
La exigencias mas altas en
el sector del automóvil se corresponden con las exigencias que se utilizan en
los sectores de la aeronáutica y astronáutica.
La fiabilidad de los sensores
es garantizada por técnicas de construcción que utilizan componentes y
materiales sumamente seguros. Se procura la integración consecuente de los
sistemas para evitar en lo posible conexiones separables y el riesgo de fallos
en los mismos. Cuando es necesario, se emplean sistemas de sensores redundantes
(sensores de igual función que, por razones de seguridad, efectúan mediciones
paralelas).Bajos costes de
fabricación
Los automóviles actuales poseen a menudo de 60 a 70 sensores.
Comparado estos sensores con otros utilizados en otros campos, tienen un
reducido coste de fabricación. Estos costes pueden llegar a ser: hasta 100 veces
inferior al coste de fabricación de sensores convencionales de igual
rendimiento. Como excepción están los sensores que pertenecen a nuevas
tecnologías que se aplican al automóvil, los costes iniciales de estos son
normalmente mas altos y van luego disminuyendo
progresivamente.Duras condiciones de
funcionamiento
Los sensores se hallan en puntos particularmente expuestos del
vehículo. Están sometidos por tanto a cargas extremas y han de resistir toda
clase de esfuerzos:
- Mecánicos
(vibraciones, golpes)
- Climáticos
(temperatura, humedad)
- Químicos
(ejemplo: salpicaduras de agua, niebla salina, combustible, aceite motor, acido
de batería)
- Electromagnéticos
(irradiaciones, impulsos parasitos procedentes de cables, sobretensiones,
inversión de polaridad).
Por razones de eficacia los
sensores se sitúan preferentemente en los puntos donde se quiere hacer la
medición, esta disposición tiene el inconveniente de que el sensor esta mas
expuesto, a interferencias de todo tipo, como las enumeradas
anteriormente.Alta precisión
Comparada
con las exigencias impuestas a los sensores de procesos industriales, la
precisión requerida de los sensores del automóvil es, salvo pocas excepciones
(ejemplo: sondas volumétricas de aire), mas bien modesta. Las tolerancias
admisibles son en general mayor o igual a 1% del valor final del alcance de
medición, particularmente teniendo en cuenta las influencias inevitables del
envejecimiento.
Para garantizar la alta precisión, es suficiente de momento
(hasta cierta medida) disminuir las tolerancias de fabricación y refinar las
técnicas de equilibrado y compensación. Un avance importante vino con la
integración híbrida o monolítica del sensor y de la electrónica de tratamiento
de señales en el punto mismo de medición, hasta llegar a obtener circuitos
digitales complejos tales como los convertidores analogico-digitales y los
microordenadores.
Los llamados "sensores
inteligentes" utilizan hasta el máximo la precisión intrínseca del sensor y
ofrecen las siguientes posibilidades:
- Alivio de la
unidad de control.
- Interface
uniforme, flexible y compatible con el Bus.
- Utilización de
los sensores por varios sistemas.
- Aprovechamiento
de efectos físicos de reducida amplitud, así como de efectos de medición de alta
frecuencia (amplificación y demodulación en el mismo lugar).
- Corrección de
divergencias del sensor en el punto de medición, así como equilibrado y
compensación comunes del sensor y de su electrónica, simplificadas y mejoradas
por memorización de las informaciones correspondientes en una memoria
PROM.
Se
denominan actuadores a todos aquellos elementos que acatan la orden de la UC y
efectúan una función (o corrección). Estos son alimentados por un relé después
de contacto con 12 voltios y comandados por la UC a través de masa o pulsos de
masa.
ACTUADOR
RAGIMEN RALENTI (MOTOR PASO a PASO)
El
actuador montado en el cuerpo de mariposa es el que corregirá el caudal de aire
para el funcionamiento en ralentí del motor. 1 motor paso a paso (actuador) – 2
pasaje del aire paralelo al tubo de admisión – 3 cono desplazable – 4 mariposa
de aceleración – 5 cuerpo de mariposa
ELECTROINYECTOR
Este
es el actuador para el cual trabajan todos los sensores y actuadores de la
inyección electrónica: 1 y 2 anillos de goma que aseguran la estanqueidad en el
conducto de admisión y en la rampa de alimentación – 3 entrada de combustible –
4 bobina conectada a los terminales 5 (pines) – 6 conector
BOBINAS
DE ENCENDIDO
