Los motores instalados en los automóviles Renault Duster están equipados con un sistema electrónico de gestión del motor con inyección distribuida de combustible.
Este sistema garantiza el cumplimiento de las normas modernas de toxicidad de emisiones y evaporación, manteniendo altas cualidades de marcha y bajo consumo de combustible.
El dispositivo de control del sistema es la unidad de control electrónico (UCE).
Sobre la base de la información recibida de los sensores, la UCE calcula los parámetros de regulación de la inyección de combustible y de control del ángulo de avance del encendido.
Además, de acuerdo con el algoritmo incorporado, la UCE controla el funcionamiento del motor eléctrico del ventilador del sistema de refrigeración del motor y el embrague electromagnético de conexión del compresor del aire acondicionado, realiza la función de autodiagnóstico de los elementos del sistema e informa al conductor sobre las averías surgidas.
En caso de fallo de sensores y actuadores individuales, la UCE activa modos de emergencia que garantizan la operatividad del motor.
La cantidad de combustible suministrada por los inyectores se determina por la duración de la señal eléctrica de la UCE.
La unidad electrónica monitoriza los datos sobre el estado del motor, calcula la necesidad de combustible y determina la duración necesaria del suministro de combustible por los inyectores (duración de la señal).
Para aumentar la cantidad de combustible suministrado, la duración de la señal aumenta, y para disminuir el suministro de combustible, disminuye.
El sistema de gestión del motor, junto con la unidad de control electrónico, incluye sensores, actuadores, conectores y fusibles.
Unidad de control electrónico
La UCE (controlador) está conectada por cables eléctricos a todos los sensores del sistema.
Recibiendo información de ellos, la unidad realiza cálculos de acuerdo con los parámetros y el algoritmo de control almacenados en la memoria del dispositivo de memoria de solo lectura programable (PROM) y controla los actuadores del sistema.
La variante del programa grabada en la memoria PROM está designada por un número asignado a esta modificación de la UCE.
La unidad de control detecta la avería, identifica y memoriza su código, incluso si el fallo es inestable y desaparece (por ejemplo, debido a un mal contacto).
El testigo de avería del sistema de gestión del motor en el cuadro de instrumentos se apaga 10 s después de restablecerse la operatividad del componente fallido.
Tras la reparación, el código de avería almacenado en la memoria de la unidad de control debe borrarse.
Para ello, desconecte la alimentación de la unidad durante 10 s (extraiga el fusible del circuito de alimentación de la unidad de control electrónico o desconecte el cable del borne «menos» de la batería).
La unidad alimenta con corriente continua de 5 y 12 V diversos sensores e interruptores del sistema de gestión.
Como la resistencia eléctrica de los circuitos de alimentación es alta, la lámpara de control conectada a los terminales del sistema no se enciende.
Para determinar la tensión de alimentación en los terminales de la UCE, debe utilizarse un voltímetro cuya resistencia interna sea de al menos 10 MΩ.
La unidad de control electrónico controla el sistema inmovilizador. La UCE no es reparable, por lo que en caso de fallo debe sustituirse.
La cantidad y la marca de los componentes electrónicos del sistema de gestión del motor dependen de la configuración del automóvil, del grupo motopropulsor instalado.
Los esquemas de los sistemas de gestión de los motores K4M y F4R se presentan al final del artículo.
El sensor de posición del cigüeñal está destinado a sincronizar el funcionamiento de la unidad de control electrónico del motor con la posición angular del cigüeñal.
El funcionamiento del sensor se basa en el efecto Hall.
En la figura 2 — el sensor del cigüeñal del motor K4M.
En la figura 3 — el sensor de posición del cigüeñal del motor F4R.
El sensor está instalado en la parte delantera del cárter del embrague, por encima de la corona de arranque en el volante motor.
La corona de arranque es una rueda dentada.
Al girar el cigüeñal, los dientes del volante motor modifican el campo magnético del sensor, induciendo impulsos de tensión alterna.
La unidad de control, según las señales del sensor, determina la frecuencia de rotación del cigüeñal y emite impulsos a los inyectores.
En caso de fallo del sensor, el arranque del motor es imposible.
El sensor de posición del árbol de levas (fase) (solo en el motor F4R) de tipo inductivo está instalado en la parte trasera de la culata.
Al girar el árbol de levas de admisión, los resaltes de su cuello delantero modifican el campo magnético del sensor, induciendo impulsos de tensión alterna.
Las señales del sensor son utilizadas por la UCE para organizar la inyección secuencial de combustible de acuerdo con el orden de funcionamiento de los cilindros, así como para controlar la variación de las fases de distribución en función del régimen de funcionamiento del motor.
En caso de avería en el circuito del sensor de posición del árbol de levas, la unidad electrónica registra su código en memoria y enciende el testigo luminoso.
El sensor de temperatura del líquido refrigerante está instalado en el cuerpo del distribuidor de agua del sistema de refrigeración del motor.
El elemento sensible del sensor es un termistor cuya resistencia eléctrica varía inversamente proporcional a la temperatura.
A baja temperatura del líquido refrigerante (−20 °C), la resistencia del termistor es de aproximadamente 15 kΩ; al elevarse la temperatura hasta +80 °C, la resistencia disminuye hasta 320 Ω.
La unidad electrónica alimenta el circuito del sensor de temperatura con una «tensión de referencia» constante.
La tensión de la señal del sensor alcanza su valor máximo con el motor frío y disminuye a medida que se calienta.
Según el valor de la tensión, la unidad electrónica determina la temperatura del motor y la tiene en cuenta al calcular los parámetros de regulación de la inyección y del encendido.
En caso de fallo del sensor o de alteraciones en su circuito de conexión, la UCE establece un código de avería y lo memoriza.
En el cuerpo del sensor está instalado también un termistor adicional para controlar el indicador de temperatura del líquido refrigerante en el cuadro de instrumentos.
El sensor de posición de la mariposa está instalado solo en el motor K4M.
El sensor de posición de la mariposa está instalado en el cuerpo del conjunto de mariposa y está conectado al eje de la mariposa.
El sensor es un potenciómetro, a un extremo del cual se aplica el «más» de la tensión de alimentación (5 V), y el otro extremo está conectado a la «masa».
Del tercer terminal del potenciómetro (del cursor) sale la señal de salida hacia la unidad de control electrónico.
Cuando la mariposa gira (por la acción sobre el pedal de control), la tensión a la salida del sensor cambia.
Con la mariposa cerrada, es inferior a 0,5 V. Cuando la mariposa se abre, la tensión a la salida del sensor crece; con la mariposa completamente abierta, debe ser superior a 4 V.
Monitorizando la tensión de salida del sensor, la UCE corrige el suministro de combustible en función del ángulo de apertura de la mariposa (es decir, según el deseo del conductor).
El sensor de posición de la mariposa no requiere ajuste, ya que la unidad de control percibe el ralentí (es decir, el cierre completo de la mariposa) como la marca cero.
El sensor de concentración de oxígeno de control se utiliza en el sistema de inyección con realimentación y está instalado en el colector de escape.
Para corregir los cálculos de duración de los impulsos de inyección se utiliza la información sobre la presencia de oxígeno en los gases de escape.
El oxígeno contenido en los gases de escape reacciona con el sensor, creando una diferencia de potencial a la salida del sensor.
Esta varía aproximadamente de 0,1 V (alto contenido de oxígeno — mezcla pobre) a 1 V (bajo contenido de oxígeno — mezcla rica).
Monitorizando la tensión de salida del sensor de concentración de oxígeno, el controlador determina qué comando de corrección de la composición de la mezcla de trabajo enviar a los inyectores.
Si la mezcla es pobre (baja diferencia de potencial a la salida del sensor), el controlador da la orden de enriquecer la mezcla; si la mezcla es rica (alta diferencia de potencial) — de empobrecer la mezcla.
La sonda lambda es un sensor vulnerable en el sistema de inyección del automóvil.
Su recurso es de 20 a 80 mil km según la calidad de la gasolina y del aceite en el motor, las condiciones de explotación.
Según la recomendación de fábrica, debe cambiarse cada 75 mil km de recorrido del automóvil.
Se pueden «envenenar» los electrodos del sensor con unos cuantos repostajes de gasolina con plomo.
Con el sensor de concentración de oxígeno averiado, la UCE pasa a un modo en el que su tensión no se tiene en cuenta para determinar los parámetros de la mezcla.
La UCE continúa controlando la composición de la mezcla teniendo en cuenta la temperatura y los parámetros de otros sensores.
El sensor de concentración de oxígeno de diagnóstico funciona según el mismo principio que el sensor de control.
La señal generada por el sensor de concentración de oxígeno de diagnóstico indica la presencia de oxígeno en los gases de escape después del catalizador.
Si el catalizador funciona normalmente, las indicaciones del sensor de diagnóstico diferirán notablemente de las indicaciones del sensor de control.
El sensor de detonación está fijado a la parte lateral del bloque de cilindros en la zona entre el 2.º y el 3.er cilindro y capta las vibraciones anómalas (golpes de detonación) en el motor.
El elemento sensible del sensor de detonación es una placa piezoeléctrica.
Durante la detonación, a la salida del sensor se generan impulsos de tensión que aumentan con el incremento de la intensidad de los golpes de detonación.
La unidad electrónica, según la señal del sensor, regula el avance del encendido para eliminar las explosiones de combustible por detonación.
Sensor de velocidad del automóvil
En el proceso de trabajo, la UCE utiliza también los datos sobre la velocidad del automóvil, obtenidos del sensor de velocidad.
El sensor se instala en la caja de cambios.
El principio de funcionamiento del sensor se basa en el efecto Hall.
El sensor entrega a la unidad de control electrónico impulsos de tensión rectangulares con una frecuencia proporcional a la velocidad de rotación de las ruedas motrices.
El sensor de presión absoluta en el receptor convierte el grado de depresión en el receptor en variación de tensión eléctrica, según cuyo valor la UCE establece los parámetros de funcionamiento del motor.
El sensor está instalado en el receptor.
La tensión de salida del sensor varía de acuerdo con la presión en el tubo de admisión — de 4,0 V (con la mariposa completamente abierta) a 0,79 V (con la mariposa cerrada).
Con el motor parado, la unidad de control determina la presión atmosférica según la tensión del sensor y adapta los parámetros de regulación de la inyección a la altitud concreta sobre el nivel del mar.
Los valores de presión atmosférica almacenados en memoria se actualizan periódicamente durante el movimiento uniforme del automóvil y durante la apertura completa de la mariposa.
La electroválvula del sistema de variación de las fases de distribución (solo en el motor F4R) está instalada en la culata del motor.
La válvula regula la presión del aceite suministrado al actuador de variación de fases, instalado en el extremo delantero del árbol de levas de las válvulas de admisión.
El sistema realiza un ajuste óptimo de las fases de distribución, modificándolas en todo el rango de valores de frecuencia y carga del motor, lo que aumenta la potencia y el par a cualquier régimen de velocidad.
Al parar el motor, la presión del aceite hace que el carrete de la válvula de control se desplace a la posición correspondiente a la fase de distribución más tardía.
La válvula de control se acciona por la señal de la unidad de control del motor y suministra aceite bien a la cámara de retardo, bien a la cámara de avance, con variación continua de las fases de distribución respectivamente bien hacia su avance, bien hacia su retardo.
El sensor de temperatura del aire en el tubo de admisión es de la misma construcción que el sensor de temperatura del líquido refrigerante.
En él también se utiliza un termistor cuya resistencia varía en función de la temperatura. La UCE aplica permanentemente tensión al sensor.
La tensión de la señal del sensor es máxima cuando el aire en el tubo de admisión está frío y disminuye a medida que aumenta su temperatura.
Según el valor de la tensión, la unidad introduce correcciones al calcular el ángulo de avance del encendido.
También para mantener regímenes óptimos de funcionamiento del motor en diferentes condiciones, la UCE utiliza las señales del sensor de posición del pedal de embrague (automóvil con caja de cambios manual) o de los sensores de la caja automática, del interruptor de la señal de freno, de los sensores de velocidad de rotación de las ruedas (ABS).
Según las señales del sensor de posición del pedal de embrague y del interruptor de la señal de freno, la UCE distingue la posición pisada y no pisada de los pedales.
Con el pedal de embrague pisado, la UCE limita el suministro de combustible a los cilindros.
El conector de diagnóstico sirve para extraer de la memoria de la UCE los códigos de averías detectadas durante el funcionamiento del sistema de gestión del motor.
Se encuentra en el habitáculo, en la guantera en su pared trasera.
A través de este conector se leen los siguientes parámetros principales de funcionamiento del motor:
- modo de funcionamiento del sistema de corrección de combustible;
- carga calculada sobre el motor;
- temperatura del líquido refrigerante;
- presión de combustible en el sistema de alimentación;
- presión de aire en el tubo de admisión;
- régimen del motor;
- velocidad del automóvil (en movimiento — con un dispositivo de escaneo portátil conectado);
- ángulo de avance del encendido;
- temperatura del aire aspirado;
- caudal de aire;
- posición de la mariposa;
- datos de los sensores de concentración de oxígeno.
Antes de desmontar cualquier componente del sistema de gestión de la inyección de combustible, desconecte el cable del borne «menos» de la batería.
No arranque el motor si los terminales de los cables en la batería están mal apretados.
Nunca desconecte la batería de la red de a bordo del automóvil con el motor en marcha.
Al cargar la batería, desconéctela de la red de a bordo del automóvil.
No exponga la UCE a una temperatura superior a 65 °C en estado de funcionamiento y superior a 80 °C — en estado no operativo (por ejemplo, en una cámara de secado).
No desconecte de la UCE ni conecte a ella cables con el encendido conectado.
Antes de realizar trabajos de soldadura eléctrica en el automóvil, desconecte los cables de la batería y los conectores del mazo de cables de la UCE.
Realice todas las mediciones de tensión con un voltímetro digital cuya resistencia interna sea de al menos 10 MΩ.
Los componentes electrónicos utilizados en el sistema de inyección de combustible están diseñados para muy baja tensión, por lo que pueden dañarse fácilmente por descarga electrostática.
Para no dañar la UCE, no toque con las manos sus terminales.
El esquema del sistema de gestión del motor K4M se muestra en la figura 16.
El esquema del sistema de gestión del motor F4R se muestra en la figura 17.
