Reportaje técnico sobre sensores FAE para la gestión del motor

19-09-2019 - Reportajes


Gestión del motor. Los 5 sentidos de la ECU.


Si el corazón del coche es el motor, podríamos decir que la centralita es el cerebro. Y es que, desde la irrupción de la electrónica en la automoción, la unidad de control electrónica o ECU (Engine Control Unit) ha sido la encargada de controlar el funcionamiento del motor. Y cada vez más, ya que en sus inicios sólo controlaba la dosificación del combustible consiguiendo una reducción del consumo y de las emisiones respecto a sus predecesores como el carburador y la bomba de inyección.
 

1. ¿Qué función tiene la ECU?
2. ¿Cómo controla el tiempo de ignición e inyección?

2.1 CKP sensor de posición del cigüeñal (Crankshaft Position Sensor).

2.2 CMP sensor de posición del árbol de levas (Camshaft Position Sensor).

​2.3 Sensor de revoluciones (Speed Sensor).

3 ¿Cómo se controla la inyección del combustible?

3.1 Sensor de presión absoluta o MAP (Manifold Pressure Sensor).

3.2 Sonda lambda.

3.3 Sensor de temperatura de aire de admisión.

3.4 Sensor de temperatura del líquido refrigerante.

4. ¿Cómo se controla el picado del motor?
5. ¿Cómo se controla la temperatura del motor?
6. ¿Cómo se controla la recirculación de gases de escape en los motores diésel?
7. ¿Cómo se controla la presión de un turbocompresor?


 
1. ¿QUÉ FUNCIÓN TIENE LA ECU?

Actualmente se encarga de la coordinación y control de los parámetros del motor, como la sincronización del encendido, el combustible inyectado, el régimen de giro del motor, el ralentí y hasta la temperatura, asegurando un rendimiento económico y ecológico del mismo.
La ECU lleva precargados en su programa los parámetros del funcionamiento ideal del motor y las pautas de ajuste, para que siempre funcione en las mejores condiciones posibles. Las centralitas trabajan por comparación de esos parámetros con las señales que reciben de los diferentes sensores electrónicos instalados en el motor, calculando la desviación mediante un sistema de control simultáneo.

· Sensores FAE que intervienen en la gestión del motor.


La centralita, sin el trabajo realizado por estos sensores, no podría controlar el funcionamiento del motor. Y si al principio de reportaje hablábamos de corazón y cerebro, podríamos decir, también, que los sensores son como los 5 sentidos de la ECU. Son como nuestros ojos, oídos o la piel. Detectan cualquier sensación, como los impulsos magnéticos o eléctricos, el cambio de temperatura, la cantidad y riqueza del aire, etc.
Y, dependiendo de las señales que reciba la centralita, actuará siguiendo los parámetros de su memoria interna y regulará el funcionamiento del motor, enviando una señal a las diferentes partes del motor para optimizar las siguientes funciones, entre muchas otras:

 
2. ¿CÓMO CONTROLAR EL TIEMPO DE IGNICIÓN E INYECCIÓN?

La ECU necesita determinar la posición de los pistones y de las válvulas antes de iniciar el proceso de encendido, y determinar en qué momento mandar la chispa y mantener el pulso de la inyección para evitar que el pistón, las bielas y las válvulas se colapsen, perjudicando gravemente al motor.
Para ello la ECU requiere de unos sensores de impulsos que controlan la posición tanto del cigüeñal como del árbol de levas.
 
2.1 Sensor de posición del cigüeñal - CKP (Crankshaft Position Sensor) FAE.
Es el encargado de verificar la posición del eje del cigüeñal y que la ECU utiliza para calcular las revoluciones y la posición del cigüeñal y controlar los tiempos de ignición y de inyección.



 
 
 
2.2 Sensor de posición del árbol de levas - CMP (Camshaft Position Sensor) FAE.
Controla la posición del primer cilindro y determinar cuándo se encuentra en el punto muerto superior y poder iniciar el proceso de encendido.
 
 


 
 
2.3 Sensor de revoluciones (Speed Sensor) FAE.
Se encarga de controlar la velocidad de giro del motor, así como de los puntos de cambio de la transmisión.
 
 
 




 
FAE es fabricante de estas familias de sensores, produciendo en sus fábricas, tanto la inyección del plástico del housing, utilizando los mejores materiales disponibles, como el bobinado interior del sensor, con unas tolerancias de inductancia más restrictivas que las de los competidores. La amplia gama de referencias hace de estos sensores FAE unos de los más vendidos en el mercado del aftermarket.
 

3. ¿CÓMO CONTROLAR LA INYECCIÓN DEL COMBUSTIBLE?

Gracias a este control se aumenta significativamente la eficiencia de la combustión, con lo que se obtiene un menor consumo de combustible y una reducción de las emisiones nocivas. Para ello obtiene señales de muchos sensores electrónicos como son:
 

3.1 Sensor de presión absoluta - MAP (Manifold Absolute Pressure Sensor) FAE.
Controla la presión de aire de admisión.
 
 
 
 
 
 


3.2 Sonda lambda FAE.
Controla la cantidad de oxígeno presente en la combustión y el funcionamiento del catalizador.
 
 
 



 

3.3 Sensor de temperatura de aire de admisión FAE.
 
 
 
 
 




3.4 Sensor de temperatura del líquido refrigerante FAE.
 
 
 
 
 



En este apartado, tan importante para el funcionamiento del motor, FAE está totalmente volcada en aportar una amplia gama de producto.
FAE es fabricante de los sensores de presión MAP en una Sala ESD (Electrostatic Discharge) que está descargada electroestáticamente y que cuenta con un avanzado sistema automatizado de montaje y protección de última tecnología.
También, y en otra de las salas especiales de FAE, la Sala Blanca se fabrican los sensores cerámicos que van en el interior de las Sondas lambda. La Sala Blanca, de 700 m2, es una sala libre de polvo y partículas, donde se aseguran una temperatura y humedad constantes con un aire totalmente limpio, evitando la contaminación de los sensores durante la fabricación.

 
4. ¿CÓMO CONTROLAR EL PICADO DEL MOTOR?

Las combustiones acíclicas incontroladas dan lugar a una elevada temperatura dentro del cilindro. Este fenómeno provoca que, componentes del motor como los pistones, las válvulas o la culata sean sometidas a un elevado esfuerzo. Estos sensores piezoeléctricos FAE hacen que el punto de encendido se optimice al máximo, tanto en motores gasolina como en motores diésel, trabajando en lo más próximo al punto ideal, variando el avance del encendido según la necesidad de cada momento y evitando el efecto picado de los pistones del motor
FAE es fabricante de los sensores de picado Knock con una alta calidad de los materiales del housing y totalmente aislados de las señales externas que aportan una gran precisión en su medición.
 
       
   · Sensor Knock de FAE  

 
5. ¿CÓMO CONTROLAR LA TEMPERATURA DEL MOTOR?

Para que el motor funcione eficientemente y asegurar una larga vida a los materiales de este, la centralita controla tanto que el motor trabaje en frío el menor tiempo posible (cuando encendemos el coche, por ejemplo) y que consigue inyectando más combustible para producir una combustión más rica. También se encarga de que la temperatura del motor no supere la temperatura ideal de trabajo y pueda producirse un sobrecalentamiento de este, con las consecuencias que ello provoca.
Todo ello lo controla a través del sensor de temperatura del líquido refrigerante. Sensor que FAE fabrica desde el año 1952 con una amplia gama presente en el mercado.

 
 · Sensor de temperatura del
líquido refrigerante de FAE.




6. ¿CÓMO CONTROLAR LA RECIRCULACIÓN DE GASES DE ESCAPE EN LOS MOTORES DIÉSEL?

Con ello la ECU se asegura de que el filtro de partículas funciona correctamente y lo regenera para un correcto funcionamiento. El EGPS (Exhaust Gas Pressure Sensor) o sensor de presión de gas de escape, que controla la presión diferencial entre los gases que entran al filtro de partículas. FAE es fabricante de estos sensores desde el año 2013, siendo pionera en esta familia en el mercado del aftermarket. Los EGPS se fabrican siguiendo estrictos controles de calidad en la Sala ESD que hemos comentado anteriormente.


· Sensor de presión de gas
de escape de FAE.




7. ¿CÓMO CONTROLAR LA PRESIÓN DE UN TURBOCOMPRESOR?

Cuando el sensor de sobrepresión del turbo FAE detecta que la presión de carga ha aumentado hasta el valor máximo, la ECU regula la válvula de presión haciendo que una parte de los gases de escape pase directamente al tubo de escape, sin pasar por la turbina del turbo, lo que limita la presión en el colector de admisión. MAP FAE de sobrepresión que mide rangos de presión de hasta 400 kPa y permite a la centralita medir y controlar la cantidad de aire comprimido en el tubo de admisión.
 

 
· Sensor de sobrepresión
de FAE.