Volúmen v - Apendice

Jorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoJorge Alberto GarberoJorge Alberto Garbero

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Fuente útil en el taller para comprobaciones en el banco de trabajo de distintos componentes

Fuente de tensión regulada de 13,8Volt / 15Amper, con protección en su salida ante corto circuitos y sobre tensiones mayores a 15Volt.

Si se produce un corto circuito a la salida de la fuente, se quema el Fusible de 15A y se apaga el Led D4. Si por alguna razón la tensión de salida supera los 15V se ceba el thyristor D6, el que al entrar en conducción quemará el Fusible de 15A y se apagará el Led D4.

��1 � JORGE ALBERTO GARBERO – INGENIERIA ELECTRONICA

Fuente de tensión regulada de 13,8Volt / 15Amper basada en el Regulador de Tensión Ajustable Lm338 con protección en su salida ante corto circuitos.

Presentamos un interesante circuito destinado a comprobar el funcionamiento de motores de corriente continua como, por ejemplo, los que accionan la mariposa de aceleración o electro ventiladores.

Este circuito permite controlar la velocidad de motores de Corriente Continua de 12 Volt con el sistema de modulación por ancho de pulso (PWM). Está basado en la utilización del circuito integrado TL494 (Switchmode Pulse Width Modulation Control IC). Detalles: – Control de motores de 12VCC- 150Wmax- 15A. – Rajust ajusta la velocidad del motor. – Accionamiento del motor (Driver Motor) por medio de dos transistores Mosfet IRFZ48 x 2. – Frecuencia a modular fijada por RT y CT – Ajuste del ciclo útil (PWM duty cycle) desde 0% a 100% – Retardo de los flancos de subida y bajada del pulso = 10uS –Limitador de sobre cargas de corriente a 15 Amper por medio de R1 y Q1.


La frecuencia del pulso a modular es fijada por dos componentes externos al circuito integrado RT y CT. Dicha frecuencia se puede calcular con la siguiente expresión:

fosc quedara expresada en Hz si RT se expresa en ohm CT se expresa en Faradios


O puede ser determinada con el siguiente gráfico

Para una frecuencia de 100Hz los valores de estos componentes son: RT = 10Kohm CT = 1uF Para una frecuencia de 2KHz RT = 10Kohm CT = 50nF

Si se necesitara ensayar motores de mayor potencia, por ejemplo los utilizados en refrigeración del radiador , se debe colocar dos transistores de potencia adicionales y cambiar el resistor R1 = 0,05ohm/10Watt por uno de R1 = 0,025ohm/25Watt (ver el circuito siguiente). Con este circuito se puede manejar cargas hasta 300W – 30 Amper.


Temporizador para luz de habitáculo

Este circuito permite que la luz del habitáculo permanezca encendida algún tiempo luego de cerrada la puerta del automóvil y en vez de apagarse al instante va disminuyendo su luminosidad lentamente, tal como una luz de cine o teatro.

En la figura anterior se muestra el circuito original utilizado en la mayoría de los automóviles que no cuentan con esta función. En “A” todas las puertas están cerradas por lo que los interruptores de puerta están abiertos, la luz del habitáculo está apagada por no tener uno de sus terminales conectado al negativo de batería (chassis). En “B”, al abrirse una o más puertas se cierra (cierran) el interruptor correspondiente, cerrándose el circuito de la lámpara produciendo así su encendido. Al cerrarse la (las) puerta la lámpara se apaga instantáneamente.


En la figura anterior se muestra el circuito del sencillo módulo electrónico a intercalar para que la luz de habitáculo permanezca encendida un tiempo determinado luego de cerrar las puertas del vehículo. Por medio del trimpot VR es posible ajustar el tiempo en el que la lámpara permanece encendida luego del cierre de puertas.


Para realizar el ajuste del voltímetro debe utilizarse en lugar de la batería una fuente de tensión de salida ajustable para alimentar el circuito. 1 - Ajustar la tensión de salida de la fuente a 11,5Volt. 2 – Ajustar el Preset (P1) hasta el punto en el que encienda solamente el LED 1 (Rojo). 3 – Una vez realizados estos ajustes el voltímetro ya estará listo para ser montado en el automóvil.

Punta de Prueba Lógica para uso en el automotor - Detecta la presencia de +/- 12V; +/- 5V y Pulsos

Colocando la llave SW1 en la posición +/-5V, si en el punto del circuito que se está comprobando está presente la tensión de referencia +5V que entrega la ECU, se encenderá solamente el LED ROJO. Si el punto es Masa (chassis) se encenderá solamente el LED VERDE. Si en el punto que se está comprobando existen pulsos que fluctúan entre masa y +5V, se encenderán el LED ROJO, el LED VERDE y el LED AMARILLO. El LED ROJO enciende si la tensión en el punto comprobado es igual o mayor a 4,1Volt. El LED VERDE enciende si la tensión en el punto comprobado es igual o menor a 0,64Volt.


Esta Punta de Prueba de bajo costo y fácil armado es una herramienta muy útil y precisa para realizar en distintos puntos de los circuitos comprobaciones rápidas de la presencia de +/-12V o +/-5V y si en dichos puntos se producen pulsos. La punta se alimenta directamente de la batería del automóvil. Colocando la llave SW1 en la posición +/-12V, si en el punto del circuito que se está comprobando está presente la tensión de batería se encenderá solamente el LED ROJO. Si el punto es Masa (chassis) se encenderá solamente el LED VERDE. Si en el punto que se está comprobando existen pulsos que fluctúan entre masa y +12V, se encenderán el LED ROJO, el LED VERDE y el LED AMARILLO. El LED ROJO enciende si la tensión en el punto comprobado es igual o mayor a 11,5Volt. El LED VERDE enciende si la tensión en el punto comprobado es igual o menor a 1,8Volt.

En las siguientes figuras se muestran algunas aplicaciones de la punta propuesta


Posicionar la llave de la punta SW1 en la posición +/-12V. Al conectar la punta de prueba en el Punto 1 se debe encender el LED Verde detectando masa. Al conectarla en el Punto 2 se debe encender el LED Rojo detectando +12V.

Posicionar la llave de la punta SW1 en la posición +/-12V. Con la llave del auto en la posición contacto, conectar la punta a los Puntos 1–2-3-4. En todos estos puntos se debe encender el LED Rojo detectando +12V. Al dar arranque o con el motor funcionando, en los Puntos 3 y 4 de deben encender los LED Rojo-Verde-Amarillo, detectando +/-12V y Pulsos.

Posicionar la llave de la punta SW1 en la posición +/-12V. Con la llave del auto en la posición contacto, conectar la punta a los Puntos 1–2-3-4-5-6-7-8. En todos estos puntos se debe encender el LED Rojo detectando +12V. Al dar arranque o con el motor funcionando, en los Puntos 5-6-7-8 de deben encender los LED Rojo-Verde-Amarillo, detectando +/-12V y Pulsos.

Posicionar la llave de la punta SW1 en la posición +/-12V. Con la llave del auto en la posición contacto, al conectar la punta de prueba al Punto 1 se debe encender el LED Verde detectando masa. Al conectarla al Punto 2 se debe encender el LED Rojo detectando +12V. A continuación colocar SW1 en posición +/-5V. Al dar arranque o con el motor funcionando, en el Punto 3 de deben encender los LED Rojo-Verde-Amarillo, detectando +/-5V y Pulsos.

Sensores de estacionamiento (1)

Desde hace un tiempo, las terminales introdujeron los sensores en pos de facilitar la acción de estacionar, por lo que diversas maniobras a ese efecto dejaron de ser un dolor de cabeza para los conductores. En una primera instancia, los sensores para estacionar sólo formaron parte del equipamiento de las marcas premium o modelos más suntuosos. Pero, desde hace un par de años atrás, cada vez son más las terminales que los implementan en sus coches. Se trata, en resumidas cuentas, de un sencillo sistema de sensores instalados en el o los paragolpes, que “nos dice” a qué distancia estamos de “pegarle” a un objeto cercano.

Funcionamiento

Se activa cuando se utiliza la marcha atrás y detecta todo obstáculo (vehículos, personas, animales) a una distancia de 1,5 a 2 metros, según el modelo. La información se envía a una unidad de control que gestiona los datos y que un altavoz convierte en una señal acústica (que aumentará su frecuencia a medida que se aproxime el objeto). Este sonido se convierte en un pitido continuo cuando la distancia es inferior a los 30 centímetros. En algunos modelos (Toyota Corolla, Renault Fluence, Peugeot 408, entre otros), a esta alerta se le suma una visual, con el fin de mejorar la precisión de la maniobra. Esta se proyecta en un display que alertará con dígitos la distancia de los obstáculos.

El vehículo no tiene este accesorio Casi todas las casas de accesorios ofrecen el sistema de sensores de estacionamiento. Este puede instalarse sin importar la marca ni el modelo del coche. El más común de todos los sistemas incluye cuatro sensores ultrasónicos que van pegados en el paragolpes trasero (no se precisa perforar). Estos sensores, son pequeños cilindros de unos 19 milímetros de diámetro (como un botón), que emiten ondas de ultrasonidos que rebotan en los obstáculos, abarcando un ángulo de entre 130º-160º horizontalmente y 50º-60º verticalmente. También hay sistemas de hasta seis sensores. En este caso, cuatro se ubican atrás y dos adelante. “La venta del sistema de seis ha aumentado, debido a que muchos tienen limitaciones de visibilidad, o porque su auto tiene la trompa muy lanzada, o tiene que manejar vehículos de gran tamaño, como las combi”, informaron desde un negocio de accesorios de coches.


Posicionar la llave de la punta SW1 en la posición +/-12V. Al conectar la punta de prueba en el Punto 1 se debe encender el LED Verde detectando masa. Con la llave del auto en la posición contacto, conectar la punta a los Puntos 2-3-4. En todos estos puntos se debe encender el LED Rojo detectando +12V. Al dar arranque o con el motor funcionando, en el Punto 4 deben encender los LED Rojo-Verde-Amarillo, detectando +/-12V y Pulsos. A continuación colocar SW1 en posición +/-5V. Al dar arranque o con el motor funcionando, en el Punto 5 deben encender los LED Rojo-Verde-Amarillo, detectando +/-5V y Pulsos.

Estacionar sin las manos Se trata, sin dudas, del sistema de estacionamiento más avanzado en estos momentos. Una de las primeras firmas en incluirlo y que ahora lo masificó en su modelo más económico (Clase A) es Mercedes Benz. En la marca alemana lo denominan Advance Parktronic y debutó en nuestro mercado en el 2009, en el Clase B. Entra en funcionamiento una vez que detecta el sitio para estacionar y el conductor conecta la marcha atrás. Cuando el coche comienza a circular a una velocidad inferior a los 36 km/h se activan los sensores de ultrasonido y avisan en el display dónde hay un lugar cuyas dimensiones nos permiten ubicar el auto sin inconvenientes. Diferentes señales acústicas intermitentes avisan y conducen al auto, para que se estacione de manera correcta. No obstante, no quita autonomía al conductor, ya que con sólo accionar el volante puede desactivar la función. Lo mismo pasa si la velocidad al estacionar supera los 10 km/h.

Accesorios adicionales más sofisticados Uno de los accesorios más sofisticado y que también ayuda al conductor a estacionar es un espejo retrovisor con pantalla LED, que contiene una pequeña cámara infrarroja que toma las imágenes nocturnas y las reproduce en directo en la pequeña pantalla. El espejo también cuenta con un sistema de manos libres Bluetooth para el celular. Otros, más completos, incluyen además un GPS.

Datos Son cada vez más las terminales que ofrecen en sus modelos asistentes de estacionamiento, 1,5 metro es la distancia a la que se activan los sensores de estacionamiento. Los sensores son muy sensibles a la suciedad. Una lluvia de fuerte intensidad y el barro pueden influir en la eficacia de los mismos. Es aconsejable revisarlos.


Probablemente si nos preguntaran, la mayoría de los conductores diríamos que estacionamos muy bien, aunque la realidad sea que no siempre es así. A veces simplemente porque podemos pasar unos cuantos días, o incluso semanas, sin practicar cierto tipo de estacionamiento. Otras veces puede ser simplemente que hemos tenido un duro día de trabajo, o venimos de un viaje largo y muchas horas al volante, y estamos cansados y con pocas ganas de ponernos a estacionar, que todo sea dicho de paso, a veces no es muy cómodo. O puede ser también que ese día no nos encontremos en plenitud de nuestras facultades, por ejemplo por estar resfriados, o tener un dolor de cabeza, o cualquier otra dolencia. Y aunque no suceda nada de esto, no debemos olvidar que cada vez más personas mayores conducen, y que con los años la movilidad se va reduciendo, y la visión periférica también, por lo que cosas que con 20 o 30 años hacíamos sin problemas, como girar la cabeza para mirar hacia atrás, con 60 o 70 años ya no se hacen igual. Y por supuesto, también está el hecho de que a algunas personas no les gusta estacionar e incluso les pone nervioso, y que algunas otras, espero y deseo que las menos, no saben estacionar, y o bien necesitan muchísimo tiempo para realizar la maniobra, o bien van a dar golpes y rozar a diestro y siniestro a los coches que les rodean. Por todo esto los fabricantes de automóviles se han ido decidiendo a incorporar sistemas de estacionamiento automático en sus modelos. Aún no hace tantos años que llegaron los primeros sistemas a algunas marcas, y aunque son cada vez más, no está tan generalizado.

El volante se gira solo Estos sistemas fueron una evolución de los primeros asistentes de estacionamiento, aquellos que incorporaban sensores de distancia en los paragolpes y emitían un pitido creciente cuando el coche se acercaba al obstáculo en cuestión.


Pues bien, un sistema de estacionamiento automático requiere obligatoriamente de sensores que midan la distancia desde el coche hasta los límites de la plaza, los otros coches u obstáculos, tanto en el paragolpes trasero como en el paragolpes delantero. Estos sensores suelen ser habitualmente de ultrasonidos y su número y distribución depende del tamaño y diseño del coche, aunque suelen ser cuatro o cinco por paragolpes. En ocasiones, aunque es poco habitual, se puede emplear un radar como sensor. Además de estos, en los laterales del para golpes orientados en dirección transversal, tiene que haber más sensores que midan la distancia hacia el lateral del coche. Estos sensores miden los huecos que haya para estacionar y permiten que el sistema identifique uno en el que quepa el coche. Así cuando el conductor activa el sistema pulsando simplemente un botón, y circula junto a la banda de estacionamiento y pasa por delante de un hueco, el sistema le dirá en la pantalla del cuadro de instrumentos que ese hueco vale. Así se acaba el inconveniente (problema para algunos conductores) de valorar si ese espacio tiene la medida suficiente para que entre su coche.

Por cierto, los sistemas de estacionamiento automático han evolucionado y mejorado desde las primeras versiones y ahora necesitan menos holgura por delante y por detrás para estacionar. En algunas marcas ya solo necesitan 25 centímetros por delante y otros 25 por detrás. Algunos sistemas se complementan con una cámara de vídeo para visión marcha atrás, e incluso marcha adelante y 306 grados, para que el conductor supervise con mayor seguridad la maniobra. Así que el sistema avisa al conductor de que hay un espacio válido, y le indica hasta dónde tiene que avanzar y dejar el coche. Y así le seguirá dando instrucciones en la pantalla en el momento oportuno: para insertar la marcha atrás, para acelerar, para frenar, para insertar la marcha hacia adelante, etc. El sistema se encargará de controlar la dirección, y hará girar el volante lo que sea preciso, y cuando sea preciso, sin error, gracias a un electromotor. Hoy por hoy estos sistemas pueden estacionar en línea, y según la marca también en batería. Por ejemplo el sistema Intelligent Parking Assist disponible como opción desde 2010 en el Toyota Prius de tercera generación, realiza los dos tipos, pero tampoco es el único que existe.


Eso sí, no son realmente automáticos, ya que el conductor tiene que seguir realizando ciertas operaciones. Es muy probable que con los avances en conducción autónoma que se están investigando, dentro de no mucho tiempo se comercialicen coches que se estacionen totalmente solos. En esa línea hay un par de proyectos interesantes que confirman esto. Por un lado tenemos la aplicación Park4U Remote, de Valeo, que permite estacionar un coche de manera remota desde un smartphone, o también el coche chino BYD Su Rui, es algo así como manejar el coche como si fuera uno de radio-control. Un sistema aún más evolucionado es el proyecto Audi Garage Parking Pilot, donde de nuevo se utiliza el teléfono, pero esta vez para ordenar al coche que se estacione solo. Eso sí, se requiere también de estacionamientos preparados para ello (y no me refiero a parkings robotizados). Nos bajamos en la entrada, le damos la orden al coche y nos vamos. Este se moverá por el estacionamiento solo, buscará una plaza libre y se estacionara. Cuando queramos volver a por el coche, lo llamamos con el teléfono y listo. (1) Fuente: La Voz del Interior

Reguladores de voltaje inteligentes (2)

-Regulador "inteligente" o de funciones múltiples Además de la función básica de regular la tensión de salida, el regulador “inteligente” o de funciones múltiples posee disposiciones circuitales en su interior que garantizan el buen funcionamiento de todo el sistema eléctrico-electrónico (alternador – regulador – computadora de a bordo) que poseen los vehículos más modernos. Esto se debe a que hoy en día, el sistema eléctrico de éstos está totalmente integrado; es decir, el regulador, el alternador y la computadora de a bordo están en permanente comunicación.

A. Comando Electrónico

Este circuito electrónico evita picos de voltaje producidos por el alternador. Los reguladores que no lo poseen, permiten que ocurran:

1. ruidos eléctricos y magnéticos en la línea, 2. des balanceo eléctrico del alternador y daño en el mismo, 3. secado rápido de la batería 4. interferencia en los equipos eléctricos del vehículo, con el consiguiente mal funcionamiento de los

mismos.


B. Control electrónico de arranque suave

El regulador “inteligente” o de funciones múltiples hace un pre análisis de fallas e informa a la computadora de a bordo, si hay algún desequilibrio en el sistema eléctrico. Inmediatamente reduce el torque en el arranque. Los reguladores que no lo poseen pueden permitir:

1. mayor dificultad y más tiempo para el arranque del motor, 2. descarga de la batería provocando su desgaste prematuro, 3. desgastar o quemar el motor de arranque.

C. Sensor de carga de la batería

Este circuito evalúa la tensión directamente en la batería, compensando las caídas de tensión en los terminales y conectores, lo que garantiza que la batería esté siempre cargada.

D. Control electrónico de respuesta de carga (LRC)

A través de este circuito electrónico, los reguladores “inteligentes” o multifunción verifican y compensan suavemente las variaciones de carga, evitando los conocidos picos de carga. Estas variaciones ocurren al accionarse ciertos equipos eléctricos como, por ejemplo, el aire acondicionado y trabas eléctricas. Los reguladores que no lo poseen pueden causar que:

1. se averíe el alternador, 2. aumente el consumo de combustible innecesariamente, 3. se produzca una desregulación en ralentí y del torque del motor del vehículo.

E. Protección térmica - Control electrónico de la temperatura

El regulador “inteligente” o multifunción posee un sistema de protección que preserva el alternador y demás componentes en caso de sobrecalentamiento. Los reguladores que no lo poseen provocan:

1. fallas en el alternador, 2. daños en la placa rectificadora, rotor y estator, 3. pérdida de la regulación de tensión, 4. reducción en la vida útil de la batería.

-Comunicación Alternador – Vehículo La idea de ver al alternador como un dispositivo independiente de producción de potencia en un vehículo, será dejada de lado en el futuro. En un automóvil "inteligente", se muestra mucho más comprensible debido a que el alternador forma parte de una comunicación con la computadora de abordo (ECU) proveyendo información de cuánta potencia podrá producir o entregar. Esta información tiene que ver con el control del uso de los dispositivos de "confort" en cuanto a la disponibilidad de los mismos, dado que en casos de mayor consumo de potencia, el alternador pueda suministrar la misma sin inconvenientes. A tal punto que también se pueden incrementar las revoluciones si el control de motor así lo indica, para que el alternador siga suministrando la potencia extra requerida. Esta información, se obtiene desde algunos de los terminales del alternador tales como las conexiones D - FR - SIG - DFM y M. Si se toman mediciones en estas salidas, se podrá encontrar con valores de voltaje entre 0v y 11v para los terminales FR o SIG o de forma pulsante (medidas en un osciloscopio) para los terminales M o DFM.


-Terminal DFM (Digital Field Monitor) Este artículo tiene por objeto describir muy brevemente el significado y finalidad de este terminal, que aparece en muchos alternadores y reguladores de voltaje en los vehículos actuales. Los automóviles modernos vienen equipados de fábrica con dispositivos electrónicos de monitoreo que continuamente ajustan la marcha o potencia del motor en función de requerimientos o solicitaciones de carga eléctrica, fundamentalmente de confort. Estos dispositivos, controlan la activación o desactivación de cargas eléctricas del vehículo de manera de mantener la carga del alternador a un nivel adecuado, generalmente por debajo de su nivel máximo. Estos equipos de monitoreo no son otra cosa que las computadoras de a bordo, conocidas también con el nombre de ECU (Electronic Control Unit) o Unidad de Control Electrónico. Entre los variados parámetros que maneja una ECU está la corriente de excitación del alternador, que está relacionada con el torque que le aplica el alternador cuando carga, al motor. Por lo tanto, cuando este torque aumenta y afecta a la marcha del motor, por medio del monitoreo de la computadora de abordo, se le “indica” al motor que aumente sus rpm para mantener la potencia requerida y el alternador pueda suministrar la potencia solicitada. Alternativamente, cuando ocurre lo anteriormente descrito, automáticamente la ECU puede desconectar los equipos eléctricos de uso no crítico. La corriente de excitación de un alternador (suministrada por el regulador de voltaje) es pulsante y tiene una forma muy particular, que va cambiando según el alternador entregue más o menos carga o potencia al circuito eléctrico. Es esta variación la que “usa” la ECU para “ordenar” al regulador de voltaje a que permita el paso de mayor corriente al campo o rotor al mismo tiempo que acelera el motor del automóvil, de manera de que el alternador pueda suministrar más voltaje de salida a los efectos de mantener la potencia que le es solicitada. Los terminales del alternador y del regulador de voltaje que tienen esta función, son conocidos internacionalmente con diversas denominaciones, entre ellas FR (Field Response), DF (Digital Field) o DFM (Digital Field Monitor) respectivamente.

-Control de Voltaje Regulado Conceptos básicos y beneficios Los sistemas de cargas tradicionales usan un sensor interno de temperatura dentro del generador (en el regulador) a fin de establecer el valor del voltaje de salida. Cuando el generador está frío, alcanza el valor preestablecido de voltaje pero cuando está caliente, este voltaje es menor. Este tipo de sistema tiende a sobrecargar la batería en viajes largos y no cargarla suficientemente en viajes cortos o a baja velocidad. El control de voltaje regulado es un control dinámico de los sistemas eléctricos de los vehículos. Este regula el voltaje de salida del generador basado principalmente en la temperatura de la batería y el estado de la misma. Los principales beneficios de este sistema son:

• Mejora la economía de combustible • Extiende la vida útil de la batería • Extiende la vida útil de las lámparas

Hoy en día, se usan dos tipos de control de voltaje regulado: Integrado o Individual. Los sistemas integrados usan un sensor de corriente de batería para proveer información a un circuito de control, sobre si la batería se está cargando o descargando. La medición exacta del voltaje se contrasta con el valor del positivo de la batería y los circuitos de ignición. Estos valores son comunicados a través de una serie de datos a la computadora de a bordo para el control del generador (en el regulador). Los sistemas individuales no usan circuitos de información como los anteriores, debido a que tienen un módulo de control


montado sobre el cable negativo de la batería que miden el voltaje y la corriente de entrada de la batería y la temperatura de la misma El sensor de corriente de batería es interno a ese módulo. Este módulo también controla el terminal “L” del generador (en el regulador) en lugar de la computadora de a bordo. Ambos sistemas tienen dos tipos de acciones correctivas para asegurar que la batería mantenga el 80% de la carga. Esto incluye más de tres niveles de carga permitidos y más de tres niveles de operación sin utilizar. Sistemas de Operación Tal como lo expresamos anteriormente, el sistema de control de voltaje regulado es mantener a la batería con el 80% de la carga o más, a los efectos de manejar las cargas que se le adicionen al sistema eléctrico. Existen seis modos de operación y no todos los sistemas eléctricos lo tienen:

1. Modo de carga 2. Modo economía de combustible 3. Modo reducción de voltaje 4. Modo de arranque 5. Modo de funcionamiento de limpiaparabrisas sobrecargado. 6. Modo carga incompleta de batería

Las computadoras de a bordo controlan a los generadores a través del circuito de control del terminal “L” (en el regulador). Estas monitorean la performance del generador a través de una señal al campo o rotor del generador. La señal es de 5 volt modulada en ancho de pulso (PWM) y de 128 Hz con un ciclo de trabajo de 0 a 100%. Prácticamente el ciclo se encuentra entre el 5% y el 95%, debido a que el rango de 0 a 5% y de 95 a 100% se usan para diagnóstico. La tabla siguiente muestra el porcentaje de los ciclos de la señal de 5 volt de comando y los valores de voltaje de salida del generador.

% Ciclo de trabajo Voltaje de salida del generador 10% 11.00V 20% 11.56V 30% 12.12V 40% 12.68V 50% 13.25V 60% 13.81V 70% 14.37V 80% 14.94V 90% 15.00V

El generador provee una señal de realimentación de la carga, a través de la señal (5v y 128 Hz) de campo, al módulo de control.

Modo de Carga El modulo de control entra en Modo de Carga siempre y cuando se reúnan una de de las siguientes condiciones:

• Bajo condiciones de elevación de temperatura y aumento del consumo de combustible más allá de los valores establecidos,

• Cuando las luces están encendidas, bajas o altas • Cuando funcionan los limpiaparabrisas sobrecargados por más de 10 segundos • Cuando se enciende el aire acondicionado • Cuando el desempañador está encendido • Cuando la batería se encuentra por debajo del 80% de su carga

Al aparecer cualquiera de las condiciones mencionadas anteriormente, el módulo de control aumenta el nivel de voltaje (dependiendo de qué modo de operación está presente) desde los 13.5 volt a 15.0 volt a razón de 8 mV a 50 mV por segundo.


Modo Economía de Combustible

El módulo de control entra en el Modo de Economía de Combustible cuando se reúnan las siguientes condiciones:

• La temperatura ambiente del aire esta por arriba de 0ºC • La corriente de batería está entre 15 Amp y 8 Amp • El estado de carga de la batería es mayor al 80% • El ciclo de trabajo de la corriente en el rotor es menor al 99%

Cuando el nivel de voltaje sea de 13.0 volt, el módulo de control saldrá de este modo cuando algunas de las condiciones del Modo de Carga se presenten. Modo Reducción de Voltaje El módulo de control entra en el Modo de Reducción de Voltaje cuando se reúnan las siguientes condiciones:

• La temperatura ambiente del aire está por arriba de 0ºC • La corriente de batería es menor de 2 Amp y mayor de 7 Amp • El ciclo de trabajo de la corriente del rotor es menor al 99%

Cuando el nivel de voltaje es de 12.9 volt, el módulo de control saldrá de este modo cuando algunas de las condiciones del Modo de Carga se presente.

Modo de Arranque Después que el motor a arrancado, el módulo de control lleva el nivel del voltaje de salida a 14.5 volt en 30 segundos.

Modo Carga Incompleta de Batería

El módulo de control entra en este modo cuando el voltaje de batería es menor a 13.2 volt durante 45 minutos de carga (generación del alternador) consecutivos. Una vez en él, el módulo de control de batería eleva el voltaje de salida entre 13.9 volt y 15.0 volt durante 5 minutos. El módulo de control determina a que modo debe entrar dependiendo de los requerimientos de voltaje.

Modo Control de Voltaje Regulado

El módulo de control se basa en el voltaje de carga teniendo en cuenta el estado de carga de la batería. Este último, se mide cada 8 horas, después de tres mediciones y durante 24 horas seguidas y monitoreándolo constantemente, incluso durante la ignición. Estas mediciones son comparadas con la temperatura estimada de batería junto con temperatura de batería vs. el voltaje de batería correspondiente con el propio estado de carga de la misma. Mientras el motor está funcionando, el sistema usa tanto el voltaje de batería como la temperatura estimada de la misma para determinar la corriente de entrada y salida de acuerdo al estado de la batería. El módulo de control entonces regula el voltaje de carga para mantener el estado de carga de la batería por encima del 80%.

Sensor de Corriente de Batería

El sensor de corriente de batería es un dispositivo que está conectado en el cable negativo de la batería y es un sensor de efecto Hall que monitorea la corriente de la misma. Los datos son ingresados al módulo de control que crea la señal de 5 volt modulada en ancho de pulso y de 128 Hz con un ciclo de trabajo de 0 a 100%.

Módulo de Control

El módulo de control determina el voltaje de salida del generador y envía la información a la computadora de a bordo para controlar el circuito de control del terminal “L” del generador (en el regulador).


Este módulo monitorea el ciclo de trabajo de la señal del rotor enviada desde la computadora de a bordo a los efectos de determinar la carga eléctrica del generador. También monitorea el sensor de corriente de batería, el voltaje de batería y la temperatura estimada de batería para establecer el estado de carga de la misma. El módulo de control también envía comandos u órdenes a otros controladores para funcionamiento de otras operaciones.

Computadora de a bordo

La computadora de a bordo controla el circuito de control (regulador) del rotor del generador. Esta recibe decisiones de control basados en mensajes desde el módulo de control. Monitorea el ciclo de trabajo de la señal de rotor y envía la información al módulo de control. En algunos vehículos, la computadora advierte cuando aparecen las siguientes condiciones:

• El ventilador de enfriamiento de motor tiene elevadas rpm • Cuando existe una elevada demanda de combustible • Cuando la temperatura ambiente del aire es menos a 0ºC.

Panel de Instrumentos El panel de instrumentos es un medio de verificación en caso de fallas, del sistema de carga.

Módulo de Control de Batería-Generador

Este módulo se comunica con la computadora de a bordo, el panel de instrumentos y el módulo de control para efectuar la operación de control del voltaje regulado. Es un dispositivo que está conectado en el cable negativo de la batería y directamente controla el circuito de control del rotor (regulador) en el generador. Monitorea la señal del rotor, el sensor interno de corriente de batería, el voltaje de batería y la temperatura estimada de batería para determinar el estado de carga de la misma.

Diagnósticos Los diagnósticos son específicos para cada vehículo que usan este sistema.

-Reguladores con Terminal “L” Una nueva función Hoy en día sabemos que la industria automotriz se está volviendo cada vez más compleja y como esto si fuera poco, los fabricantes no brindan la información suficiente por lo que es muy difícil para los talleres y usuarios, corregir o subsanar las fallas que se presentan. Esta información debería ser continua a los efectos de poder manejar parámetros críticos, para mejorar la calidad de las prestaciones eléctricas en cuanto a reparaciones se refiere. Dentro de este contexto, podemos decir que han aparecido en el mercado reguladores con una nueva función: El terminal “L”. Estos reguladores se pueden encontrar en vehículos en el mundo desde el año ´97 en adelante y son controlados por la ECU o computadora de a bordo de los vehículos. Este terminal se activa con un voltaje llamado de encendido mínimo, de hasta aproximadamente 1 volt, dependiendo de los fabricantes. Para decirlo de otra manera: + Antiguamente el clásico terminal “L” era utilizado por los reguladores de voltaje para apagar la luz testigo de carga en el tablero de instrumentos (Fig. 1).


Hoy día son las ECU quienes envían una señal de control a los reguladores a través del terminal “L” e inmediatamente, el terminal “F” responde con una señal de salida a la ECU para indicarle que hay corriente de campo. Seguidamente, la ECU actúa permitiendo que el regulador ajuste el paso de la misma de acuerdo a la variación de carga que tenga el alternador (Fig. 2).

-Picos de Voltaje Todos los dispositivos y motores que utilizan accionamiento de contactos y bobinados, producen picos de voltaje o transitorios en los conductores cuando se conectan o desconectan de la alimentación respectiva. Estos picos de voltaje, caracterizados por ser de altas frecuencias, si no se controlan provocan daños tales como comportamiento erróneo de las funciones, transmisión de datos falsos y generalmente destrucción de los micro controladores en el instrumental electrónico de cualquier vehículo en general. A veces, con solo cambiar la posición o la longitud de los conductores se puede llegar a reducir o atenuar la influencia de estos pulsos. Entre las precauciones que es necesario siempre tener en cuenta, es de que la batería siempre debe estar bien cargada ya que ésta se comporta como un gran capacitor absorbiendo todos los picos y transitorios del sistema eléctrico en general. Por otro lado, hay que tener especial cuidado con colocar cargadores de baterías, especialmente cuando éstas permanecen conectadas al circuito eléctrico del automóvil y también cuando se manipulan conductores con tensión en el momento de hacer una conexión (se producen "chispas" o picos en ella). Otro buen consejo, es nunca desestimar una conexión limpia y firme de masa como así también, conexiones libres de óxido y/o flojas. Estas últimas, producen un elevado calentamiento como consecuencia de la resistencia que ofrece la conexión, lo que destruye al dispositivo al cuál está conectado. Lo dicho anteriormente, es muy común observarlo en las placas porta diodos. Hoy en día, con el uso de los diodos de avalancha en las placas rectificadoras se ha solucionado bastante este problema de los picos de tensión.


-Diferencia entre Diodos Convencionales y Avalancha Los alternadores poseen una plaqueta de diodos positivos y una de negativos. Estos diodos, dependiendo del tipo de alternador, van desde los 15A hasta los 35A y desde los 50v hasta los 400v aproximadamente de voltaje inverso y su finalidad es la de convertir el voltaje alterno inducido en el estator a un voltaje continuo para cargar la batería. En la última década, con el avanzado desarrollo de la industria automotriz, se comenzó a incorporar equipamiento electrónico sofisticado a los vehículos entre los cuales podemos citar las computadoras de abordo, las ECU (Electronic Control Unit), unidades de encendidos electrónicos, etc., además de equipamientos más estándares como los equipos de aire acondicionado, cierre centralizado de puertas, levanta cristales, airbags, ASR (Control de Tracción), ABS, y más antiguamente los electro ventiladores. Estos equipos, al momento de su funcionamiento, producen picos inversos de tensión que se transmiten por los conductores eléctricos y ocasionan su mal funcionamiento. Los diodos rectificadores convencionales poseen una tensión inversa que va desde los 50v hasta los 400v mientras que los diodos de avalancha poseen una tensión inversa máxima comprendida entre 24v y 32v para los sistemas de 12v. Obviamente, todo pico de tensión que supere los valores anteriores es atenuado debido a la característica de los diodos de avalancha, evitando cualquier falla de funcionamiento en los equipamientos anteriormente mencionados. Debido a la característica de estos diodos de avalancha, cuando se los prueba es necesario utilizar un banco de prueba con una tensión que no supere los 24v dado a que si no mostrarán fugas o pérdidas. Por el contrario, para probar los diodos convencionales, es necesario conocer su característica de modo tal que al probar un diodo de 15A - 100v la tensión del banco de prueba no supere los 100v.

-Diodos Trio (Diodos piloto) Los alternadores y sistemas de carga que cuentan con diodos TRIO se han implementado en los nuevos diseños de alternadores desde hace unos años. Para los reguladores de diseño avanzado en los sistemas modernos de carga se incluyen los diodos TRIO en los alternadores para obtener prestaciones que no se podían aprovechar antes de su implementación. Al arrancar Los TRIO (figura 1) son tres diodos fijados al estator del alternador y se utilizan para proporcionar corriente al campo del alternador. Este sistema se emplea en instalaciones con luz testigo de carga. Cuando se conecta la ignición, ésta se enciende indicando que hay corriente circulando por el bobinado del campo del alternador. el motor, los diodos TRIO proporcionan corriente continua, indicando que el alternador está girando por lo cual la luz testigo se apaga.


Observe que si se rompe la correa del alternador, éste no gira por lo que la luz testigo se enciende. Sin embargo, este sistema tiene limitaciones como la de no indicar cuando el regulador no regula ocasionando que la luz testigo permanezca apagada a pesar de que el valor de tensión es superior a los 15v con todo lo que ello significa, y tampoco indica cuando el alternador entrega poca carga. Algunos fabricantes de alternadores colocaban una resistencia entre el borne TRIO y masa para provocar el encendido de la luz testigo cuando el regulador se abriera o se cortara el bobinado de campo. No obstante, esta solución no resultó muy popular debido a la constante disipación de calor de dicha resistencia.

Este problema fue posteriormente resuelto (figura 2) agregando un terminal "LAMP" a los reguladores. Estos cuentan con un circuito interno que maneja el apagado y encendido de la luz testigo, que conjuntamente con el TRIO proporcionan (para este caso) la ventaja de una indicación completa del estado de carga. En la actualidad, existen reguladores con circuito indicador de sobre tensión lo que permite que al superar una tensión

máxima vuelva a encenderse la luz testigo.

-Prueba de Diodos

Los parámetros a tener en cuenta para la prueba de diodos convencionales son: la caída de voltaje directo (Vf) a una corriente directa especificada (If), y el voltaje inverso (Vr) para una corriente inversa determinada. Para los diodos de avalancha es: el voltaje de ruptura (Vz) para una corriente especificada (Iz). La temperatura de los diodos es un factor importante a tener en cuenta al momento de la prueba. Para lograr resultados más exactos los diodos deben desoldarse del bobinado de estator debido a que la baja resistencia de éste produce errores de medición. Un método práctico y de fácil implementación consiste en utilizar una batería de 12v y una lámpara de 3w, tal cual lo muestran las figuras 1 y 2.

El procedimiento consiste en aplicar la serie entre cada uno de los bornes de los diodos y su carcasa advirtiendo que en un sentido la lámpara se enciende mientras que en el sentido opuesto la lámpara permanece totalmente apagada, lo que indica el buen estado de los diodos. Si la lámpara no enciende en ninguno de los dos sentidos, significa que el o los diodos están abiertos; por el contrario, si la lámpara se enciende en los dos sentidos, significa que el o los diodos están en cortocircuito. Una forma más exacta de probar las fugas de los diodos (figura 3) consiste en colocar un miliamperímetro en


serie con una resistencia limitadora entre el borne A y masa del alternador a los efectos de asegurarse que éste no descarga la batería. Esta prueba se debe realizar en un banco de pruebas, caso contrario el alternador debe estar aislado del resto de la instalación eléctrica del vehículo.

Una prueba de laboratorio (figura 4) es la medición de la caída de voltaje directo (Vf) para cada tipo de diodo. Por ejemplo, a un diodo de 25A se le aplica una corriente cercana a este valor en forma instantánea a los efectos de evitar el calentamiento excesivo para evitar lecturas erróneas y se mide con un tester la caída de tensión directa (Vf) a través del diodo, la cual no debe superar los 1.2v. La tensión (Vz) de los diodos de avalancha se mide colocando un tester entre los terminales y haciendo circular una corriente (Iz), limitada de acuerdo con los valores indicados por el fabricante. Recordemos que esta tensión inversa no supera los 30v por lo que la corriente es del orden de los mili amperes.

Los métodos de medición mencionados anteriormente son indicativos de las varias formas que existen para la prueba de los diodos.

-Banco de Prueba Reguladores de Voltaje

Los Diagramas 3 y 4 son indicativos de cómo preparar un banco de prueba de reguladores de voltaje. Para su construcción se requiere un motor monofásico (1 1/2 HP a 2 HP) o trifásico (1 HP) que arranque a plena carga montado sobre un bastidor o soporte dónde también se fijará el alternador respectivo. Este último tendrá un dispositivo de fácil anclaje a los efectos de ubicar distintos tipos de alternadores. Juntamente con los dos elementos mencionados previamente, debemos conectar una batería. A los fines de simular el consumo de un automóvil, se mencionados previamente, debemos conectar una batería. A los fines de simular el consumo de un automóvil, se puede optar por colocar lámparas como las que se muestran en los diagramas 3 y 4. Obviamente, para efectuar estas pruebas se deberá tener en cuenta el voltaje de los reguladores a probar. El cuentavueltas (opcional) es a los efectos de conocer las RPM a las cuales está girando el alternador, teniendo en cuenta la relación de poleas motor-alternador (1:2). Para una lectura directa se puede conectar el cuentavueltas sobre el mismo eje del alternador lo cual, sin embargo, complicaría un poco el montaje. La implementación de un cuentavueltas obedece a que las tensiones de salida de los reguladores están normalizadas a un régimen de vueltas específico (4.000 rpm de alternador), como lo indican algunas terminales automotrices.


Prueba de Reguladores de Voltaje

Prueba de Reguladores de Voltaje

Para la prueba de cada modelo específico de regulador de voltaje se necesitará una mínima atención referida al voltaje y al tipo de excitación: a masa o a positivo. Como ya sabemos, para el caso de reguladores con excitación a masa los carbones del alternador deben estar aislados. Por el contrario, para el caso de reguladores con excitación a positivo uno de los carbones del alternador está conectado a masa. El funcionamiento del regulador de voltaje se verá reflejado en las indicaciones del amperímetro y del voltímetro, pudiendo encontrarse en 3 estados posibles:

1. Un funcionamiento correcto indicará un voltaje estable cuyo valor dependerá de cada modelo de regulador como así también de su origen (nacional o importado) y una corriente de carga que irá decreciendo de un valor máximo (dependiente del estado de la batería utilizada) a un valor mínimo, indicando que la batería está recibiendo carga.

2. Cuando se presente una falta de regulación, la indicación del voltímetro mostrará un permanente aumento de la tensión de regulación, mientras que el amperímetro mostrará también un constante aumento de la corriente de carga a la batería.


3. Cuando no excite, la indicación del voltímetro mostrará un valor de voltaje correspondiente al de la batería en reposo, aprox. 12,6V en buen estado (sin observarse cambios a pesar de estar funcionando el banco de pruebas), mientras que el amperímetro no mostrará paso de corriente del alternador a la batería.

-Prueba de Alternadores Métodos prácticos sugeridos Aislación del Rotor

Instrucciones El procedimiento consiste (figura 1) en comprobar la aislación entre el bobinado, los anillos colectores y el eje del rotor utilizando una lámpara serie de 220v C.A. / 25w con puntas de prueba. Importante: La aislación es buena cuando la lámpara no enciende.

Instrucciones Utilizando un óhmetro (figura 3) o un amperímetro (figura 2) en escalas adecuadas se deberán leer los valores que se muestran la siguiente tabla.

Característica 12v 24v

Resistencia de campo o rotor 3.0~3.5ohms ±5% a 22ºC 12.0 ohms ±5% a 22ºC

Corriente de campo o rotor 4A máx.

7A máx. (serv. pesado) 2A máx.

7A máx. (serv. pesado)

Observación: El colector debe poseer la superficie de contacto de las escobillas perfectamente limpia. Instrucciones: Para este procedimiento y usando un óhmetro con escala adecuada, efectúe las tres mediciones que se indican en forma alternativa y entre los terminales descriptos (figura 4).


Si el estator se encuentra en buen estado, las lecturas de resistencias obtenidas deben ser del mismo valor. Se puede efectuar una prueba similar utilizando un vaso de una batería bien cargada (aprox. 2v) y un amperímetro con escala adecuada. Si en los tres casos se obtiene la misma lectura de corriente, el estator está en buen estado. Tenga en cuenta que esta prueba debe realizarse lo más rápidamente posible, ya que la corriente exigida a la batería es elevada y al disminuir su tensión, indicará una medición errónea (figura 5).

Otra prueba consiste en utilizar una batería y una lámpara de 1.5w tal cual lo muestra la figura. Si la lámpara no enciende, indica que parte del bobinado se encuentra abierto (figura 6).

Aislación del Estator Instrucciones Para ello, utilice una lámpara serie de 220v - 25w (figura 7).

Pruebe cada salida alternadamente. La lámpara no debe encender, caso contrario, algunos de los arrollamientos está a masa.

-Protección del Circuito Eléctrico del Automóvil Al conectar una batería con polaridad invertida o hacer puentes con cables en el sistema eléctrico de cualquier vehículo, se producen daños irreversibles en el sistema electrónico de abordo. Muchas de estas protecciones de inversión utilizan un tipo de disposición como el que se muestra en la Figura 1.


Como puede apreciarse después de un breve análisis, todo depende del tipo de fusible que se utilice en cuanto a tamaño se refiere, por lo que la protección no está debidamente asegurada y muchos circuitos electrónicos se dañarían. Una de las soluciones aplicadas es la de utilizar diodos de avalancha en lugar de los clásicos diodos rectificadores hasta ahora usados, tal cuál lo muestra la Figura 2.

Debido a que cada uno de los arrollamientos de alternador genera transitorios y picos de voltaje que cambian constantemente de polaridad y amplitud, éstos deben protegerse mediante el uso de un rectificador de diodos de avalancha.

-Reguladores de Voltaje de Alta Tecnología Hacia finales de la década de los noventa, comenzaron a aparecer en el mercado circuitos integrados de reguladores con respuesta de carga programada, arranque controlado, coeficientes de frecuencia y temperatura, protección de campo y circuito de lámpara. Esto es una consecuencia de los requisitos impuestos por los fabricantes de equipos originales y entre estas protecciones podemos mencionar las siguientes :

• Cortocircuitos de campo a masa. • Cortocircuitos de lámpara testigo. • Elevación de voltaje. • Caídas de voltaje. • Rotura de correa de arrastre de alternador. • Lámpara indicadora de fallas. • Limitación de corriente de campo. • Aumento de temperatura del regulador.

Esta tecnología es conocida mundialmente como "Circuitos Integrados de Aplicaciones Específicas" (ASIC en Inglés).


Como dato anecdótico, podemos decir que hoy en día existe cierta dificultad en encontrar o saber cuál es el regulador de voltaje en una instalación eléctrica de automóvil debido a que, a raíz del avance tecnológico, éstos tienen formas geométricas que confunden o se asemejan bastante a los transistores de potencia. El desarrollo de la tecnología a permitido reducir el tamaño de los reguladores y a su vez incorporar innumerables funciones adicionales tales como las mencionadas más arriba, especialmente en lo que respecta al sistema de arranque suave (Soft - Start). El principal objetivo de todo lo dicho anteriormente, está dirigido a proteger al sistema eléctrico alternador - regulador.

-Reguladores de Voltaje con Control de Carga (LRC, Load Response Control) En los automóviles modernos, se crea un problema en el control del ralentí debido a que eventualmente se pueden conectar diferentes accesorios en forma intempestiva produciendo una carga sobre el alternador que hace que el torque del motor sufra caídas abruptas a bajas velocidades. Para prevenir esto, se han desarrollado reguladores de voltaje digitales con Control de Carga que permiten aplicar gradualmente el voltaje a la carga, previniendo de esta manera que disminuya el torque del motor. Este sistema utiliza la electrónica para generar pulsos de corriente (PWM, Pulse Width Modulation – Modulación por Ancho de Pulso) que envía al campo del alternador de forma tal que cuando no hay exigencia de carga sobre el mismo, la duración de dichos pulsos es corta. Por el contrario, cuando se exige con carga al alternador, la duración de estos pulsos aumenta. Es decir que, recién cuando se activan los diferentes accesorios del vehículo, el dispositivo LRC hace que el alternador entregue la carga apropiada en el momento justo. Obviamente, la metodología del LRC varía de acuerdo con cada fabricante de vehículos. La tecnología digital utilizada permite incorporar funciones que no eran posibles anteriormente a este concepto, por lo que los reguladores incorporan más señales de sensado, como por ejemplo cortocircuitos, eliminación de transitorios de línea, caídas de carga, reducción del estrés térmico del transistor de potencia del regulador, etc. Esto se traduce en un mejoramiento del funcionamiento y la confiabilidad del equipo eléctrico. Existen dos tipos diferentes de respuesta de carga: una cuando se da arranque al motor y otra cuando el mismo se encuentran en marcha. Respuesta de carga en el arranque: Ésta sucede cuando el alternador retarda la entrega de corriente al campo y por lo tanto limita la carga a unos pocos amperes hasta que el motor arranque. Esto elimina el "efecto de supercarga" que generaban los alternadores tradicionales que comenzaban a cargar durante las primeras vueltas del motor. Respuesta de carga durante la marcha del motor: A medida que aumenta el consumo de corriente del vehículo, el alternador espera un breve período antes de comenzar a incrementar lentamente la corriente de campo. Para ello, creará una transición más suave entre los niveles de salida requeridos por las cargas eléctricas del vehículo. Observación: Se debe tener en cuenta que en la actualidad los alternadores que emplean estos dos métodos de respuesta de carga se están tornando más comunes e incluso en algunos casos es posible encontrar alternadores que utilizan los dos métodos.

-Reguladores de Voltaje con Compensación de Temperatura La variación de voltaje en los vehículos se debe al efecto que tiene la temperatura generada por el motor sumada a la del ambiente sobre el electrolito de la batería, provocando que a medida que aumenta la temperatura, el voltaje de la batería disminuye y viceversa. Esta variación se mide en voltios o milivoltios por grado centígrado.


La disminución de voltaje con el incremento de la temperatura se conoce con el nombre de coeficiente negativo de temperatura (GTC, Gegative Temperature Coefficient). Por lo general, cada fabricante tiene diferentes rangos de variación para los reguladores de voltaje aunque mayormente se encuentran entre -5 a -15mv/ºC, según se observa en la siguiente figura 1:

Importante: Los vehículos equipados con computadoras de a bordo requieren que el regulador de voltaje tenga compensación de temperatura.

-Reguladores con Circuito Indicador de Sobre tensión (OVL - Over Voltage Light) En la última década, los vehículos comenzaron a ser equipados desde fábrica con reguladores provistos de circuitos electrónicos internos para prevenir problemas por exceso de voltaje. Básicamente, estos circuitos están diseñados para que al detectar una tensión mayor a los 15.5v aproximadamente se encienda la luz testigo a modo de advertencia. Antes de su aparición, el exceso de tensión producía vapores ácidos en la batería con el consiguiente daño al vehículo y sus accesorios. -Reguladores de Voltaje Digitales Existen desde hace un tiempo en el mercado, reguladores de voltaje con tecnología digital que muestran como característica principal, el poder incorporar muchas más funciones que las que se obtenían con los viejos reguladores con tecnología de diseño analógico. La nueva tecnología utiliza la modulación por ancho de pulso, aparte de incorporar todas las protecciones que solicitan las terminales. A estos reguladores se los conoce como del "tipo S" adoptando la respuesta de control de carga y diferentes tipos de sensado. Lo primero permite reducir la corriente de campo del alternador con el contacto puesto a los efectos de disminuir el calentamiento del transistor de potencia del regulador propiamente dicho, en ausencia de consumo. Con respecto al sensado, esto permite mejorar las prestaciones del regulador con el objeto de proteger al alternador. La Figura 1 muestra un diagrama indicativo de lo expresado con anterioridad.


-Sistemas de Carga de Arranque Suave (Entrega Controlada) Tipos de sistemas Los sistemas de carga de baterías se caracterizan por tener tres tipos de funciones distintas bajo las cuales pueden operar. El modo "Parado" que es cuando el motor no está girando, el modo "Ignición" que es cuando se pone el contacto pero el motor no gira y por último, el modo "Activado" que es cuando el motor gira a suficientes rpm para que alternador alcance su punto óptimo de rendimiento. Excitación Todos los alternadores requieren de una corriente de excitación a los efectos de poder entregar una corriente de carga predeterminada. Esta es de varios amperes y puede ser suministrada por el sistema batería - alternador o por el propio alternador. Los diodos Trios son un ejemplo de esto último. Una de las ventajas de este sistema es que el campo (rotor) se encuentra aislado del circuito de batería, por lo que no se produce circulación de corriente durante el modo "Parado". En el modo "Ignición", la corriente al rotor o campo del alternador se entrega a través de una lámpara indicadora o algún otro medio, a los efectos de establecer la excitación correspondiente cuando el motor gira. Nótese que esta corriente es pequeña comparada con la que puede entregar un alternador para cargar la batería. Arranque Suave (Entrega Gradual) En los sistemas de circuitos de carga avanzados se emplea la técnica denominada de "arranque suave" (o entrega gradual) que consiste en reducir la corriente de excitación durante el modo de Ignición, cuando no existen consumos importantes en el vehículo. Esto se logra electrónicamente, haciendo que la corriente de campo sea pulsante utilizando la modulación por ancho de pulso. La ventaja principal de esta técnica es que el transistor de salida del regulador (la mayoría de estos se encuentran alojados dentro del alternador), no está sujeto a solicitaciones térmicas extremas durante la ignición dado que el motor no está girando y por lo tanto, no existe ventilación forzada en el alternador. Una vez que se empiecen a activar los consumos en el vehículo, automáticamente se desactivan gradualmente las limitaciones en estos reguladores de diseño avanzado (LRC) permitiendo que circule cada vez más corriente de campo de manera que el alternador progresivamente aumente la potencia de salida. Los reguladores anteriormente mencionados poseen una complejidad de circuito y en la mayoría de los casos implementan las técnicas digitales para lograr este control de la corriente de campo. -Modulación por Ancho de Pulso Cuando se hace referencia a una Señal Modulada por Ancho de Pulso se sobre entiende que su forma de onda es cuadrada pero debe especificarse su amplitud y su frecuencia. Estos parámetros de la señal no varían, varía el Ciclo Activo de la misma, o sea el tiempo que se mantiene en “1” (+5 volt). En el caso de los reguladores que describe NOSSO, la forma de onda que envía la ECU a los reguladores incluidos en el alternador es la siguiente:

(2) Fuente “Gosso Electropartes”


Ton 10% = 0,78 ms

20% = 1,56 ms

30% = 2,34 ms

40% = 3,12 ms

50% = 3,90 ms

60% = 4,69 ms

70% = 5,47 ms

80% = 6,25 ms

90% = 7,03 ms

TÉCNICAS DE INMOBILIZADORES


Los Sistemas AGTIARRAGQUE de MOTOR o Inmovilizadores se comenzaron a aplicar crecientemente promediando los años 90 con el fin de dificultar el robo de automóviles y desalentar la venta de sus piezas más costosas. Una ECU de Inyección y Encendido puede funcionar correctamente pero, si no está aplicada al automóvil en el que fue programada no activa la Bomba de Combustible, la inyección y/o el encendido, quedando inutilizada. Esta situación, en la mayoría de los casos, es comunicada al conductor por el encendido o destello de algún indicador en el Panel de Instrumentos, pero en algunos vehículos VW y Peugeot no hay ningún signo visible del estado de inmovilización del motor (no hay Luz INMO en el Panel), lo que puede llevar a errores en el diagnóstico de la falla. Desde el comienzo de su aplicación se diseñaron varios tipos de Sistemas Anti Arranque, aunque en la actualidad se ha generalizado el sistema por “Reconocimiento de llave” o por TRANSPONDER por ser el más económico y confiable.

Tipos de Anti Arranque o Inmovilizadores

Por Comando remoto

Utiliza un “Control Remoto” llamado Telemando. Hay dos tecnologías posibles de Telemandos: - Por Infra-Rojo (IR) utilizado por RENAULT llamado TIR. - Por Radio Frecuencia (RF) utilizado por Rover y Chrysler. En la actualidad ambos sistemas están fuera de uso en autos 0 Km.

Sistema por enlace Infra Rojo (IR)

La señal Infra Roja es “Direccional”, es decir que hay que dirigir la emisión hacia el receptor para que la misma pueda ser recibida. Los Telemandos TIR funcionan como un control remoto de TV y se puede ver si están emitiendo con una cámara de fotos digital o con la cámara de un celular. Al presionar la tecla de activación de la Llave con Telemando se observará una luz en el visor de la cámara. En estos Sistemas se puede programar un nuevo telemando TIR para lo cual es necesario un Código PIN (PIG CODE) y una cabeza de llave original provista por Renault. En el caso de Renault el sistema cuenta con un Código de 4 dígitos, provisto por la Concesionaria que permite un Arranque de Emergencia. Este código se introduce manualmente (Laguna, Twingo, Megane) o con Scanner y permite el arranque del motor pero, cuando se vuelva a cortar el contacto la ECU se volverá a inmovilizar.


Sistema por Enlace de Radio Frecuencia:

Los Sistemas por Radio Frecuencia (RF) emiten una señal analógica que se propaga radialmente en todas las direcciones desde el Telemando.

Este sistema se discontinuó en los automóviles marca Rover a fines de los años 90 siendo reemplazado por Anti Arranque de llave con transponder.

Por Teclado Gumérico:

Dispone de un teclado para ingresar los códigos manualmente. El conductor antes de encender el motor debe introducir a través del teclado un código de 4 dígitos que puede ser cambiado (personalizado) si se conoce el código original. Si el código introducido es correcto, el sistema lo indica encendiendo el LED VERDE y habilita a la ECU (caso de motores a gasolina) o al Módulo Inhibidor de Válvula Pare (caso de motores Diesel) permitiendo el arranque del motor. Si el código digitado no es el correcto se enciende el LED ROJO y el arranque queda inhibido.

Este sistema fue utilizado por PSA (Peugeot/Citroen) en algunos de sus modelos de alta gama como el 405 Mi y el 406 pero a finales de los años 90 se discontinuó.

Por Reconocimiento de Llave – TRAGSPOGDER

RFID (Identificación por Radio Frecuencia)

RFID es un sistema remoto de almacenamiento y recuperación de datos que usa dispositivos denominados etiquetas o tags RFID. El propósito fundamental de la tecnología RFID es transmitir la identidad de un objeto mediante ondas de radio.


COMPOGEGTES DE UG SISTEMA RFID A) El tag o transponder de RFID consiste en un pequeño circuito integrado conectado a una pequeña antena capaz de transmitir un número de serie único hacia un dispositivo de lectura.

B) El lector, (el cual puede ser de lectura o lectura/escritura) está compuesto por una antena, un módulo electrónico de radiofrecuencia y un módulo electrónico de control.

C) Un controlador o un equipo anfitrión, comúnmente una PC o Workstation, en la cual corre una base de datos y algún software de control.

FUGCIOGAMIEGTO El transponder y el módulo RFID (transpondedor + lector) trabajan juntos para proporcionar al usuario una solución que no requiere de contacto o línea visual para identificar personas, animales u objetos.

El módulo RFID emite una señal de radio frecuencia de baja potencia para crear un campo electromagnético. El campo electromagnético es emitido por el transceptor a través de una antena transmisora, típicamente en forma de bobina. Este campo electromagnético funciona como una señal “portadora” de potencia del lector hacia el transponder. Un transponder contiene una antena, también en forma de bobina, y un circuito integrado. El circuito integrado requiere de una pequeña cantidad de energía eléctrica para poder funcionar. La antena contenida en el transponder funciona como un medio para tomar la energía presente en el campo magnético producido por el módulo de RFID y la convierte en energía eléctrica para ser utilizada por el circuito integrado.


Cuando un transponder se introduce en el campo electromagnético producido por el módulo de RFID, la energía captada por la antena del transponder permite que el circuito integrado del mismo se active, los datos contenidos en su memoria son transmitidos. La señal electromagnética que proviene del transponder es recuperada por la antena receptora del módulo RFID y convertida a una señal eléctrica. El transceptor tiene un sistema de recepción que está diseñado para detectar y procesar esta “débil” señal proveniente del transponder, demodulando los datos originales almacenados en la memoria del circuito integrado contenido dentro del transponder. Una vez que los datos del transponder han sido demodulados, el módulo digital comprueba que los datos recibidos son correctos. Una vez que el lector verifica que no hay errores y valida la información recibida, los datos son decodificados y reestructurados para su transmisión como información en el formato requerido por el sistema al cual esté conectado el lector. El rango de lectura, depende por lo general del tamaño de la antena del lector y del transponder utilizado. La etiqueta RFID, que contiene los datos de identificación del objeto al que se encuentra adherido, genera una señal de radiofrecuencia con dichos datos. Esta señal puede ser captada por un lector RFID, el cual se encarga de leer la información y pasársela, en formato digital, a la aplicación específica que utiliza RFID.

IGMOVILIZADOR ELECTRÓGICO BASADO EG RFID GEGERALIDADES

Para aumentar la protección contra los intentos de robo, los automóviles están dotados de un sistema electrónico de trabado del motor que se activa automáticamente al sacar la llave de arranque. En efecto, las llaves tienen un dispositivo que transmite una señal codificada a la central (MÓDULO INMOVILIZADOR), la cual, solamente si reconoce la señal, permite la puesta en marcha del motor. COMPOGEGTES DEL SISTEMA:

1-Módulo lector o módulo inmovilizador. 2-Antena, en el tambor de la llave de contacto. 3-Unidad de control, computadora. 4-Señalizador luminoso. 5-Llave de usuario, contiene un transponder en su interior. La llave del usuario es un elemento importante, ya que no es como las tradicionales. Además de la clave mecánica que posee y permite girar el tambor de arranque, contiene en su interior un componente que emite una señal electrónica codificada cuando la llave se gira a la posición contacto. Este componente es llamado transponder. Dicha señal es captada por una antena que se encuentra ubicada alrededor del tambor de arranque en forma de anillo. Esta antena envía la señal codificada emitida por la llave a un módulo anti arranque. Este módulo puede ser exterior o estar incorporado dentro del módulo de gestión de motor o ECU. En el caso de los exteriores, si la señal enviada por la llave coincide con la que se encuentra en el módulo, este envía una señal a la ECU habilitando la puesta en marcha normal del vehículo. Si el módulo de inyección no recibe señal o es distinta a la que se encuentra grabada en su memoria, inhibe la puesta en marcha del motor. Generalmente un testigo luminoso en el tablero da cuenta de esta situación para poner de sobre aviso al usuario del estado del sistema.


FUGCIOGAMIEGTO

Al colocar la llave en el tambor y girarla a la posición contacto el transponder es excitado por una corriente alterna que circula por la antena. Al activarse el transponder emite una señal a modo de código digital que es leída por el módulo inmovilizador y luego enviada a la computadora, donde ese código debe estar autorizado y ser válido. El módulo inmovilizador esta comunicado con la ECU por una línea serie, la comunicación es bidireccional. Este sistema es utilizado masivamente en la actualidad. A partir del año 2000 es prácticamente el único sistema utilizado por todas las Fábricas. Utiliza 3 posibles tecnologías de Transponder(TP): TP de Código Fijo TP de Código Crypto o encriptado TP de Código Evolutivo o Rolling Code.


Se debe observar que aunque siempre existen diferencias entre las distintas marcas de autos y aun entre modelos de una misma marca, la topología es similar. Como es lógico, estos sistemas permiten la adaptación de varias llaves y la sustitución de algún componente averiado aplicando los procedimientos de “Post Venta”. En la mayoría de los casos será necesario la utilización de equipos de diagnóstico (Scanner) y en otros (los modelos más antiguos) bastará con el empleo de una llave maestra que se entrega al propietario del vehículo. Como queda establecido, el inmovilizador por Transponder no requiere para su funcionamiento ninguna intervención por parte del usuario del automóvil que no sea la de accionar la llave de contacto de la forma habitual, tanto es así, que en muchos casos el cliente no relaciona el hecho de que el motor no arranca con la falla de este sistema. El Profesional es quien lo debe tener claro: si el motor de arranque no gira, si el motor arranca y al cabo de dos segundos se para o directamente gira pero no arranca, es muy probable que el sistema inmovilizador esté activo.


Esta condición se puede diagnosticar más fácilmente con un SCANNER, el que también se debe utilizar para realizar las programaciones y Adaptaciones de llaves y piezas. La Función Inmovilizador puede estar separada o integrada en un módulo Multifunción. En algunos casos, por ejemplo en VW de alta gama y en Ford USA el INMO está integrado al Panel de Instrumentos (ICL). Cuando esto es así, la Antena va conectada al Panel de Instrumentos y existe una línea de comunicación por Can Bus de Datos entre el Panel o ICL y la ECU del Motor. En las figuras inferiores se observan estas posibilidades.

COMPOGEGTES DE UG AGTI ARRAGQUE LLAVE

Las piezas típicas de un sistema Inmovilizador con Transponder son:

MÓDULO IGMOVILIZADOR: Es quién dirige la comunicación entre las partes del sistema. En el Módulo Inmo se programan las llaves que habilitan el sistema. Es necesario utilizar un SCANNER para establecer la comunicación con el Módulo Inmovilizador para realizar las Programaciones. El número de llaves que se pueden programar en el Módulo Inmobilizador varía de una marca a otra. Ford y VW en general toleran hasta 8 llaves. GM/Opel permite la programación de hasta 5 llaves. Renault en sus últimos modelos permite hasta 4 llaves. El módulo está conectado por cable con la Antena que es el elemento de lectura del Transponder de la llave. Ya hemos mencionado que la ubicación del Módulo INMO puede ser variable. En Muchos sistemas se dispone de un Cajetín de Inmovilizador independiente. En otros casos, es común que la función INMOVILIZADOR esté integrada en módulos Multifunción o Computadoras de Carrocería. Estas son llamadas genéricamente y según la montadora: BCM – Body Control Module BSI en Peugeot, UCH en Renault, BC en Fiat – Alfa Romeo, etc.


En otros Sistemas aplicados por ejemplo en CHEVROLET/OPEL y en CHRYSLER-DODGE-JEEP la ANTENA está integrada al Módulo Inmovilizador , formando un solo componente.


En otras marcas como Ford, La Función INMO llamada PATS suele estar integrada en el PCM o Computadora de Inyección. Veamos como ejemplo el caso de un FOCUS 1 (Figura mostrada a la izquierda)

Estos Módulos con Antena Incorporada se conectan directamente con la ECU del Motor por “Cable dedicado” o por “BUS de Datos”.

AGTEGA o TRAGSCEIVER (Tranceptor):

Es la etapa del sistema cuya misión es comunicarse con el Chip de la llave o Transponder. Al dar contacto el módulo emite, por medio de la antena, una señal de Radiofrecuencia de 125 KHz la que generalmente es modulada en Amplitud (AM). Los sistemas con Transponder TEXAS (Ford, Chrysler) utilizan Transponder que se comunica por Frecuencia Modulada (FM). El campo magnético generado por la antena del módulo induce en la antena del Transponder una f.e.m. de corriente alternada la que luego de su rectificación (convertida en C.C.) alimenta al Transponder y así este comienza a comunicarse con el Módulo Inmovilizador. Esta comunicación consiste en intercambiar datos digitales entre el Transponder y el Módulo Inmovilizador. Este proceso se realiza muy rápidamente (en mili segundos) por lo que el conductor no lo percibe (tiempo real).

En la imagen inferior se observa en la pantalla del Osciloscopio la señal de energización y comunicación entre la Antena y el Transponder en un vehículo de la marca Ford. La señal se tomo con osciloscopio sobre los pines de la antena. La comunicación es por FM (frecuencia Modulada).


En las imágenes siguientes se observa en la pantalla del Osciloscopio la señal de energización y comunicación entre la Antena y el Transponder en varias marcas de automóviles. Estas señales fueron tomadas por medio de una pequeña antena armada por el autor, la que en todos los casos fue dispuesta a una distancia de 1 a 2cm de la antena del inmovilizador ubicada en el tambor de la llave de contacto. (tal como se muestra en las siguientes imágenes)

VW Gol Country 1.6L 2004


VW Gol Country 1.6L 2004: Disposición del osciloscopio – Canal A : Acoplamiento AC

Amplitud vertical: 500mV/Div Base de tiempo: 2,5ms/Div

Trigger: Single Shot

VW Gol Country 1.6L 2004: Disposición del osciloscopio – Canal A : Acoplamiento AC

Amplitud vertical: 500mV/Div Base de tiempo: 2,5ms/Div



Chevrolet Vectra 2.4L – 16V Modelo 2007

Chevrolet Vectra 2.4L – 16V Modelo 2007: Canal A : Acoplamiento AC

Amplitud vertical: 500mV/Div Base de tiempo: 250ms/Div



Chevrolet Vectra 2.4L – 16V Modelo 2007: Canal A : Acoplamiento AC

Amplitud vertical: 500mV/Div Base de tiempo: 10ms/Div


La misma señal alterna que emitió la antena para energizar al Transponder es utilizada como “Portadora” de la comunicación entre el TP y el Módulo Inmo.

- La Antena es sencillamente una bobina de alambre de cobre de forma anular. Puede ser un componente externo al Módulo Inmobilizador o estar integrada al conjunto del Sistema Inmobilizador. Cuando son externas al módulo, están conectadas a el por medio de dos cables. La resistencia típica de las Antenas es de 5 ohm a 20 ohm.

HASTA ACA CORRECTA NUMERACIÓN DE PÁGINAS


En los automóviles VW de alta gama (Golf, Bora, Pasat, New Beetle) la antena está conectada directamente al Panel de Instrumentos (ICL). (Figura superior)


Las Antenas cuando están integradas a parte de la electrónica que conforma el Sistema Inmobilizador reciben del Módulo Inmobilizador la petición de lectura de la llave por comunicación digital, energizan al Transponder con corriente alterna (analógica) y envían el dato leído del Transponder en forma digital al Módulo Inmobilizador que es quien define si la llave es válida o no.

Este tipo de Antenas son utilizadas por Renault, Peugeot y Ford. Siempre tienen más de dos cables (típicamente 4 cables) porque al tener electrónica incorporada necesitan alimentación de +12V y Masa. Son llamadas Módulo Analógico Digital porque comunican digitalmente con el Módulo Inmovilizador y analógicamente con el Transponder. En estas Antenas se tiene que verificar con osciloscopio sobre su pinera de conexión una comunicación digital entre la antena y el Módulo Inmovilizador. La comunicación se realiza por dos pines que reciben el nombre de Tx (transmite) y Rx (recibe).

TRAGSPOGDER:

La palabra Transponder deriva de “Transmite y Responde”. Es un microchip sin alimentación permanente que está incorporado en la llave del automóvil.

Este microchip es alimentado por la antena del módulo inmobilizador y se comunica con ella por radio frecuencia. En su interior se almacena un Código que lo identifica y que transmite cada vez que es alimentado.


Los dos tipos de microchip más comúnmente utilizado son: • Los encapsulados en cristal • Los encapsulados en cerámica

Hay una gran variedad de Transponder que son utilizados, según la automotriz y el modelo del auto. Los fabricantes de Transponder son: Texas, Megamos, Phillips, Motorola, Nova, etc. En la tabla siguiente se muestra un listado de los Transponder más utilizados.


Cada Montadora automotriz utiliza varios modelos de Transponder. La asignación de cada vehículo se puede conocer mediante una lista de aplicación.

Existen tres tecnologías distintas de Transponder:

• Transponder de Código Fijo: Cada vez que se lo alimenta responde siempre un mismo código. • Transponder de Código Crypto: El TP tiene un código fijo de Identificación y un Algoritmo encriptado de Validación. • Transponder de Código evolutivo o “Rolling Code”: Cada vez que se produce la comunicación entre el Transponder y el Módulo Inmovilizador el Transponder cambia de código. La razón del cambio (evolución) solo es conocida por el Transponder y el módulo Inmobilizador y fue programada en base a un Algoritmo cuando se inicializó el sistema en fábrica. Algunas estrategias de funcionamiento de Inmobilizadores con Transponder


Transponder de Código Fijo: Cada vez que se lo alimenta responde un mismo código Alfanumérico (hexadecimal).

Si el Código recibido por el Módulo Inmobilizador está programado, éste desbloquea a la ECU. Los Transponder de Código Fijo están en desuso pero aun hay muchos autos circulando que los usan. Tienen TP FIJO los Fiat PALIO hasta el 2001, los Peugeot 106 y 306 hasta el 2000. Los GM/OPEL más antiguos como el Corsa Classic (hasta el 2009) y el Vectra B, los VW Passat hasta el 97, etc.

Transponder de Código CRYPTO o Encriptados:

Utilizan una técnica que los vuelve prácticamente inviolables. Una vez que la Antena los energiza, responden con un Código Fijo que se llama “IDEGTIFICAGTE”. Este código fue programado dentro de la Unidad Inmovilizadora cuando se adaptó la llave, y si coincide con alguno de los códigos de Transponder que están programados en su memoria el Módulo Inmobilizador procede a efectuar una repregunta al transponder. Esta repregunta se denomina “AUTEGTIFICAGTE” y consiste en un “Algoritmo de Validación”, es decir una “Ecuación Matemática” que está programada dentro del Módulo Inmobilizador y dentro de los Transponder que fueron programados en el auto. Adicionalmente este Algoritmo puede estar programado también en el PCM y en el Panel de Instrumentos y al poner en contacto, el Transponder y todos los Módulos del Sistema deberán responder el mismo número. Si esto es así, el Inmobilizador envía al PCM una “Trama de Desbloqueo” y permite el arranque del motor. Si falla la comunicación con algún módulo o alguno responde un código equivocado el Módulo Inmobilizador envía una “Trama de Bloqueo” impidiendo el arranque del motor.

Entiéndase con este ejemplo la complicación del caso y lo difícil que resulta violar al sistema. El procedimiento más común es programar llaves utilizando un PIG CODE. La lectura del Transponder se efectúa una vez en el arranque del motor. Una vez que la llave fue validada, hasta que se corte el contacto no se volverá a Bloquear la ECU del motor.

GIGGÚG SISTEMA IGMOVILIZADOR PARA UG MOTOR EG MARCHA Si el motor arrancó y se mantuvo en marcha no será detenido por el Inmovilizador. En los Sistemas con TP Crypto se entrega al propietario una Tarjeta con un Código que se utilizará para dar servicio al Inmobilizador en Post Venta. El código de la tarjeta (PIN CODE) está vinculado al Algoritmo encriptado en todos los componentes del sistema. Esto permite, utilizando un SCANNER, programar nuevas


llaves y realizar programaciones en nuevos Módulos como un PCM nuevo o un Módulo Inmobilizador nuevo. Si se cuenta con esta Tarjeta mediante un Scanner se pueden programar nuevas llaves y módulos. En caso de pérdida, el código de esta tarjeta se debe solicitar en una Concesionaria.

Transponder ROLLIGG CODE o de Código Evolutivo:

Es una variación del sistema de Código Crypto. Lo utilizan las marcas de alta gama como M.Benz, BMW, Volvo, Alfa Romeo, etc. aunque en la actualidad se fue extendiendo a las marcas económicas como FIAT que lo aplico en el Palio/Siena a partir del 2001 en el sistema CODE 2. En este sistema el conjunto PCM-INMO-Transponder fue programada con un algoritmo encriptado en fábrica y el usuario no dispone de Tarjeta con PIN CODE. Si se pierde una llave la misma es provista directamente por la fábrica y ya tiene sus códigos programados. Solamente será necesario “presentar al sistema” la nueva llave. En este procedimiento, que se realiza solo con Scanner, se deben presentar la nueva llave y todas las llaves que disponga el dueño. La llave que no se presente en este paso será dada de baja definitivamente en el sistema quedando inoperante para siempre.

Ejemplo basado en el procedimiento utilizado por la fábrica Fiat.

Elemento de Bloqueo PCM o DDS:

Es el componente final del sistema dado que es quién bloquea el arranque del motor. En los automóviles nafteros y en los Diesel Electrónicos es la ECU de inyección. En los Diesel con Bomba distribuidora es el Solenoide de Pare llamado DDS. En general en los vehículos a nafta inhibe la inyección y el encendido, pero en algunas marcas corta la inyección pero no el encendido por lo que el automóvil puede seguir funcionando si dispone de GNC. En los Diesel con Bomba corta el suministro de combustible. Se comunica con el Inmobilizador por cable para recibir de este la Trama de Bloqueo o la Trama de Desbloqueo. Esta comunicación es digital y se puede verificar con osciloscopio.


Los oscilogramas muestran comunicación digital entre el Módulo Inmobilizador y la ECU del motor. El contenido de estas tramas solo se puede decodificar con equipamiento de laboratorio que no está disponible en el servicio Post Venta. En servicio se debe verificar con un osciloscopio que la comunicación se realice (tráfico). Con Scanner, leer los Códigos de Falla y la Línea de Datos o Flujo de Datos, que nos indique el componente defectuoso. (ver figuras en la página siguiente)


Lectura de los Códigos de Falla con scanner

En la figura inferior se observa el Flujo de Datos para un Inmovilizador GM/OPEL

En la figura siguiente se muestra la conexión del Módulo Inmobilizador de GM con la ECU del motor y el detalle de la pinera de conexión de 9 vías del Inmobilizador. Como se observa el Módulo Inmobilizador comparte el control de la lámpara Chek Engine. En funcionamiento normal, el Check queda encendido fijo en contacto con motor parado y se debe apagar al poner en marcha el motor. Cuando el sistema está inmovilizado, la luz del Check Engine destella accionada por el Inmobilizador.


La arquitectura de los distintos sistemas difiere uno de otro y para realizar mediciones para el diagnóstico es necesario disponer de los diagramas eléctricos del sistema. En algunos sistemas modernos, la comunicación entre el Inmobilizador y la ECU se realiza por BUS de Datos lo que implica una lógica de diagnóstico distinta. Tal es el caso de Peugeot, Ford y de Renault en sus últimas versiones.

Veamos un ejemplo de Peugeot:

En el esquema se puede ver la topología del Inmovilizador de un Peugeot 206 Full Max. La llave (6232) es leída por el Módulo de Conmutación Bajo el Volante COM 2000 (CV00) y transmitida por el BUS de Carrocería a la BSI 1 (línea gruesa violeta) que tiene incorporada la Función del Inmovilizador. La BSI manda alimentar al Calculador Motor por el módulo BM 34 y simultáneamente desbloquea a la ECU del Motor (1320).


En el diagrama de circuito anterior se observa la conexión del COM 2000 (CV 00) con la BSI 1 y con el Airbag del conductor, localizado en el volante (6570). Si faltara alguna alimentación al sistema (fusibles F14 y F4 de la BSI 1) no tendría alimentación el COM 2000 y no podría leer la llave. El sistema se inmovilizaría.

Un ejemplo de Citroen

En Citroen C3 el Bus de Datos pasa por el Módulo ABS Si se llegara a averiar el ABS la señal no podría llegar a la ECU, esta permanecería inmobilizada y el motor no arrancaría.

En el circuito del vehículo podemos ver que la comunicación entre la BSI 1 (pines 2 y 4) y la ECU (1320) Pines A3 y A4, pasa por el Módulo del ABS (7020) pines 21, 23, 19 y 25.


Topología del Inmovilizador PATS en una Ford Explorer del 98 al 01.

El Sistema tiene un PATS 1 del tipo PWM con Módulo PATS separado de la ECU del Motor. Este Módulo se encuentra atrás del Airbag del acompañante. Para acceder a él se debe desmontar la Bolsa del Airbag del acompañante. La mayoría de las veces hay problemas de BUS de comunicación entre el Módulo PATS y el PCM o ECU del Motor. Este sistema es del tipo BUS de Datos SCP (Protocolo Corporativo Standard) que interconecta a múltiples Módulos entre sí. La comunicación entre el PCM y el Inmovilizador es Multiplexada. (Ver figura siguiente)

El transponder TP de la LLAVE es leído por la antena la cual está incorporada al módulo Transceiver. Este Módulo se comunica con el Módulo PATS a través de líneas TX – RX como muestra el esquema de la figura superior. El Transreceptor es alimentado por el modulo PATS, en este tipo de gestión el modulo PATS es quien decide si la llave es correcta, pero quien finalmente realiza el arranque es el modulo PCM , el cual está a la orden del Modulo PATS. En el esquema no se muestra el modulo PCM puesto que este se comunica por bus de datos con el PATS, como lo muestra las líneas resaltadas con azul y rojo de los Pines 5 y 6 del Módulo PATS. A este bus de datos, que termina en el conector de Diagnóstico o DLC, están interconectados el Módulo PATS y el PCM, como se puede observar en el diagrama siguiente.


A través de estas dos líneas (BUS + y BUS -) se comunican estos Módulos por un Protocolo de Comunicación específico de FORD llamado SCP (Standard Corporative Protocol). En el esquema se observa el punto de unión BUS DE DATOS donde toma partida la comunicación del PATS con el PCM y su salida al Terminal de Diagnóstico donde se conecta el Scanner. Si este BUS está dañado el motor no arranca ni entra el Scanner. En color verde se puede observar el indicador de robo (THEFT) ubicado en el Tablero de Instrumentos el cual es comandado por el Módulo PATS a través de un conductor. Analizando el circuito de este vehículo (mostrado en la página siguiente), se puede observar la conexión del Bus de Datos (BUS SPC) entre el Módulo PATS y el PCM.

En el esquema se puede observar a los módulos PCM y PATS. Ambos se comunican por medio de dos conductores (resaltados en Rojo y Azul) que componen el BUS de Datos SPC el cual finaliza su recorrido en el conector de Diagnostico DLC (Data Link Connector) en los pines 2 y 10, por este Bus no solo viaja la información de arranque o bloqueo del arranque si no también cualquier otra información que se quiera comunicar a estos módulos. La conexión del SCANNER es también a través de los pines 2 y 10 del DLC Adicionalmente el diagrama nos indica que el Sistema GO COGTROLA al Motor de Arranque, por lo que aun inmovilizado el sistema, permite el giro del Motor de Arranque.


Topología de Sistema PATS con control del Motor de Arranque.

En este caso la Función PATS está integrada al Panel de Instrumentos o IPC (Instrument Panel Cluster). Por lo tanto el Módulo Electrónico con Antena incorporada está conectada al mismo.

En este sistema se puede observar que el modulo PATS (Módulo Transceptor Antirrobo Pasivo con Antena incorporada) recibe la lectura del transponder pero comandado por el Tablero de instrumentos IPC, que tiene en su interior un circuito electrónico que asume la función Antiarranque denominada PATS Key. El IPC pide y recibe el código a través las líneas TX y RX. Cuando el PATS KEY recibe el código contenido en la llave, lo valida comparándolo con los programados previamente. Si todo es correcto envía por Bus de Datos SCP la orden de “Desbloqueo” al PCM, por lo tanto el almacenamiento de llaves y la estrategia de validación y decisión de arranque es tomada por el PATS KEY. El PCM solo espera una orden de Encender o Bloquear. Al momento de la programación es necesario programar PCM – PATS – IPC. Primero se deberá programar las llaves en el IPC. Luego se debe proceder a Inicializar la comunicación entre el IPC y el PCM para que el vehículo pueda arrancar. En el esquema se puede observar que el IPC se comunica por el bus SPC, resaltado con Rojo y Azul. Si, por ejemplo, en este Bus se produce un cortocircuito o se corta alguno de los conductores, quedará deshabilitado el encendido del motor generando en este caso un DTC de comunicación. Además traerá el inconveniente que el SCANNER no se podrá comunicar con el sistema. También se puede observar que la inhibición del arranque es realizada directamente por el PATS KEY, mediante el Relé Inhibidor de Arranque, al igual que la gestión de la luz indicadora. Vemos que existen diversos sistemas con diversas topologías y con distintas técnicas de trabajo. Es por esto que se debe estudiar cada marca y cada auto en particular dado las diferencias existentes.


FORD PATS 2 CAN

En este sistema el PCM controla al Relé Inhibidor de Arranque. Cuando el Sistema está Inmovilizado, no activa el Motor de arranque y el Indicador Lumínico PATS ubicado en el Tablero de Instrumentos destella continuamente. En este Sistema de FORD la comunicación entre el PCM, el ICL y el Scanner es por BUS CAN. Si el BUS CAN tiene alguna falla el motor de arranque no gira y el indicador lumínico ubicado en el tablero de instrumentos con la figura de un “Candado” destella rápidamente y no es posible comunicarse con el sistema por medio de un SCANNER, imposibilitando realizar un diagnóstico con este medio. En este caso es conveniente comprobar inicialmente el estado de la línea del Bus CAN con un multímetro dispuesto en la función Ohmetro. Este BUS cuando está físicamente correcto debe tener una resistencia de 60 Ohm medida entre las líneas Can High y Can Low con el vehículo sin contacto. Tanto el PCM como el ICL tiene sobre los pines del BUS una resistencia de 120 Ohm, las que al estar conectadas en paralelo por el BUS, deben presentar una Resistencia de 60 Ohm.


Cuando el Scanner no puede comunicarse con el PATS es conveniente leer “Códigos de Destello” del LED PATS. El Sistema PATS nos brinda información por medio del indicador lumínico PATS ubicado en el Tablero de Instrumentos.

Gestión del indicador lumínico PATS Al poner contacto si todo está correcto el LED PATS se enciende fijo 4 segundos y luego se apaga. Si hay una falla presente el LED comienza a destellar rápidamente durante 1 minuto, luego del cual destella dando un Código de 2 dígitos que se repite 10 veces. Luego de esto el LED se apaga. El sistema solo puede dar un Código por vez, por lo que si existiera más de una falla se deberá resolverlas de a una y en el orden en que fueron apareciendo.

Comportamiento del indicador lumínico PATS

- Se enciende fija 4 segundos y se apaga: Sistema OK. El motor debe encender.

- Destella rápidamente: Problema con la llave, comunicación entre Módulos (según el Código).

- Se enciende fija 1 minuto: Sistema incompleto por número de llaves mínimo o falta inicializar un Módulo en el conjunto.

Interpretación de los Códigos de Destello

El Sistema PATS cuenta con Auto Diagnóstico propio. Los Códigos de Falla almacenados en su memoria los puede comunicar haciendo destellar el indicador lumínico del tablero, siguiendo una secuencia determinada que se lee muy fácilmente. Al poner la llave de encendido en contacto el indicador destellará rápidamente durante un minuto. A continuación comenzará a indicar los Códigos de Falla registrados haciendo destellar el indicador como se indica a continuación: Los Códigos de Falla son un número de dos dígitos. El significado de cada código debe consultarse en una tabla descriptiva. Supongamos que el Código de Falla almacenado sea el 21:

Los primeros destellos corresponden a las Decenas del número de código almacenado. En este caso A = dos destellos # = 2 Luego de un breve retardo los destellos siguientes corresponderán a las Unidades del número de código almacenado. En este caso B = un destello # = 1 D = Código Almacenado Completo # = 21 Luego de dar el código completo se produce un Tiempo de Retardo C (separador) = 3 segundos.


A continuación el sistema, si no hubiera otro Código de Falla almacenado, repetirá el mismo código nueve veces más. Si hubiera más de un código almacenado los irá indicando uno a continuación de otro, repitiendo la secuencia diez veces.

Descripción de los Códigos de Falla

CÓDIGO DESCRIPCIÓN 11 Transceptor no conectado 12 Transceptor 13 No se han recibido datos de la llave 14 Parte de los datos del transponder recibidos (Llave no programable) 15 Llave del transponder incorrecta (Llave programable) 21 Cantidad de llaves programadas menor que el necesario 22 Identificación de la bomba Diesel Fallida 23 Fallo en el código de respuesta entre la unidad de control de la bomba y el sistema de transmisión 31 Comunicación DSM 32 Comunicación DSM 34 Comunicación DSM

Los Códigos 31; 32 ; 34 son Códigos de comunicación del Módulo PATS con el Solenoide Codificado de la Bomba Diesel. Antes de proceder a la programación de llaves con Scanner es conveniente dar contacto con la llave a programar y esperar que termine el destello rápido del indicador lumínico del tablero. Si el Transponder se corresponde con el tipo de PATS del vehículo, el Sistema destella el Código 15. Si el Transponder no es el que corresponde a ese tipo de PATS, el sistema destella el Código 14.

Códigos por destello del Sistema PATS2 CAG

Código de parpadeo del testigo

Descripción Anomalia

Posibles causas

11 No se recibe la señal del transceptor PATS Cableado del transceptor del PATS, conector del transceptor, transceptor, CJB, PCM o cuadro de instrumentos.

12 Fallo en la bobina de antena del Transceptor del PATS, el vehículo no arranca.

Transceptor del PATS.

13 La llave no corresponde al PATS, llave de contacto codificada dañada o no se recibe el código de la llave, el vehículo no arranca.

Llave de contacto codificada.

13 Fallo en la programación del transponder, Transpondedor Crypto solamente, el vehículo no arranca.

Lave de contacto.

14 Identificación parcial de llave PATS, el vehículo no arranca.

Llave de contacto PATS codificada, transceptor.

15 Código de llave incorrecto, llave PATS sin programar (formato de código de llave correcto), el vehículo no arranca (se activael modo Anti-Scan de 20 segundos).

Llave de contacto codificada.


Código de parpadeo del testigo

Descripción Anomalia

Posibles causas

16 Se está utilizando una llave que no es la correcta.

Llave de contacto.

16 Enlace de comunicaciones CAN entre el PCM y el Cuadro de Instrumentos, el vehículo no arranca.

Circuito, PCM o cuadro de Instrumentos.

21 Número de llaves codificadas del PATS programadas por debajo del mínimo, el vehículo no arranca.

Número de llaves programadas incorrecto o llave de contacto PATS codificada.

22 Fallo en la configuración de la memoria no volátil (NVM). No hay intercambio de datos de seguridad entre el PCM y el cuadro de instrumentos, el vehículo no arranca.

PCM o cuadro de instrumentos.

23 Falta de concordancia entre los datos (los datos recibidos no concuerdan con lo esperado). Los datos de seguridad del PCM y del cuadro de instrumentos no concuerdan, el vehículo no arranca.

PCM o cuadro de instrumentos.


LAMPARAS IGCAGDESCEGTES

Un breve análisis sobre las mismas

A lo largo de varios años de frecuentar el mundillo de los técnicos abocados a la reparación de automotores y dedicarme a instruirlos en electricidad y electrónica he escuchado conceptos muy errados sobre este simple componente. Muchos se preguntan a que se refieren las especificaciones de la lámpara, grabadas en su casquillo e impresas en el estuche que las contiene. Una gran mayoría entiende que estas especificaciones se refieren a la potencia lumínica que la lámpara es capaz de entregar, concepto totalmente equivocado. En otros casos he visto que están más orientados y asimilan que las especificaciones se refieren a la potencia eléctrica consumida por el componente, esto es correcto, pero al tratar de aplicar la Ley de Ohm para verificar su teoría equivocan el procedimiento, miden la resistencia eléctrica del filamento con un óhmetro y plantean el siguiente cálculo para establecer la intensidad de corriente que circulará por el filamento de la lámpara al ser alimentado por 12 volts:

I = V/R (fórmula de cálculo correcta) = Resultado Incorrecto

El resultado resulta incorrecto debido a que es incorrecto el dato tomado de la resistencia de filamento.

Para fijar más claramente los conceptos tomaremos casos reales de mediciones efectuadas en distintos tipos de lámparas elegidas al azar.

• Como primer concepto aclararemos que las especificaciones provistas por el fabricante en el estuche y el casquillo de la lámpara, se refieren pura y exclusivamente a la Tensión de Trabajo y a la Potencia Eléctrica consumida por la misma en operación.

Para reforzar el concepto anterior pondremos un ejemplo real. En una lámpara figuran los siguientes datos:


• A aquellos que tratan de calcular que intensidad de corriente circulará por una lámpara determinada les explicaremos que el procedimiento a seguir, aplicando la Ley de Ohm, es el siguiente:

La potencia W = V x I (siendo W expresada en Watts; V en Volts; I en amperes)

De la expresión anterior se deduce que:

I = W/V

Tomemos como ejemplo la lámpara de 12V/2W

I = 2/12 = 0,166 amperes (intensidad de corriente de trabajo para 12 volts)

• Veamos ahora porque decíamos que el cálculo de la corriente circulante por el filamento de una lámpara es incorrecto utilizando como dato la resistencia de este medida con un óhmetro.

El filamento de una lámpara incandescente tiene un Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC), es decir a medida que aumenta su temperatura aumenta su resistencia. La resistencia en frio del filamento de una lámpara incandescente es 10 o más veces menor que la resistencia que adopta a la temperatura de trabajo.

Tomemos como ejemplo una lámpara de 12V/1W: Resistencia del filamento frio = 14 ohm

Si aplicamos la Ley de Ohm para calcular la corriente circulante en base a este dato tendríamos: I = V/R luego I = 12 volts/14 ohms = 0,857 amperes La potencia consumida seria según este dato calculado: W = VxI luego W = 12 volts x 0,857 amperes = 10,28 watts Vemos que poco tiene que ver esta potencia así calculada con la potencia realmente consumida por la lámpara en operación normal.

En realidad la alta intensidad de corriente de 0,857 amperes, es la corriente inicial que circula por el filamento de la lámpara en el instante en que a este se le aplican los 12 volts de alimentación. A medida que el filamento se va calentando, su resistencia va aumentando y por lo tanto la intensidad de corriente decrece al mismo ritmo con que aumenta la resistencia. Esto explica en parte porque en las lámparas se corta el filamento en el instante en que se encienden, por supuesto estamos descartando el caso de corte del filamento por vibraciones. Decimos que explica en parte este fenómeno debido a que en lámparas nuevas de marcas reconocidas es muy difícil que se produzca un corte de filamento por la causa citada, pero en estas mismas lámparas o en otras de inferior calidad, a medida que transcurre el tiempo de uso, el filamento va sufriendo el efecto de sublimación. Este efecto produce pérdida de material del filamento sobre todo en los puntos de mayor temperatura (puntos de conexión del alambre que constituye el filamento con los alambres que conectan a este con el casquillo). Al perder material por sublimación, el alambre del filamento se adelgaza, hasta que llega un momento que la sección del alambre no soporta la intensidad de corriente inicial y se corta.


• Hemos efectuado mediciones en distintos tipos de lámparas utilizando el siguiente circuito:

Otro problema que se produce al afinarse la sección del filamento por efecto de la sublimación radica en el aumento de su resistencia. Recuerde que la resistencia de un conductor está dada por:

Rconductor (expresada en ohms/metro) = ρρρρ . l / s

siendo ρρρρ = coeficiente de resistividad del material empleado en el conductor l = largo del conductor expresado en metros s = sección del conductor expresada en mm2

Al aumentar la resistencia del filamento la intensidad de corriente de trabajo que circula por el disminuirá, al disminuir la intensidad de corriente el calentamiento del filamento será menor y por lo tanto la energía lumínica radiada también disminuirá. En otras palabras la energía lumínica radiada por una lámpara nueva es mayor que la radiada por una lámpara igual pero con muchas horas de uso. El material más utilizado para la fabricación de filamentos es el Tungsteno, la temperatura de operación de estos filamentos es de alrededor de 2700º C. Justamente este metal es el más utilizado por su alta temperatura de fusión, Tfusión = 3395º C. La sublimación o también llamada evaporación del filamento de una lámpara es debida a que es imposible lograr el vacio total en la ampolleta de vidrio que lo contiene. Los residuos gaseosos que quedan dentro de ampolla luego de realizar el vacio son generalmente Hidrógeno; Vapor de Agua; Oxígeno; Nitrógeno; etc. Aclaramos que las diferencias de resistencia de filamento que se producen de frio a caliente en las lámparas incandescentes no son privativas de las utilizadas en el automotor, también diferencias similares se producen


en lámparas utilizadas en iluminación, por ejemplo la hogareña, lámparas estas alimentadas en nuestro caso con 220 volts/50 Hertz de corriente alternada. Por ejemplo, si se mide la resistencia de filamento en frio de una lámpara para 220 volts/75 watts veremos que dicha medición arroja un valor de 47 ohms, por lo tanto si calculamos la intensidad corriente en base a ese valor de resistencia obtendremos un valor de: I = 220 volts/ 47 ohms = 4,68 amperes si calculamos la potencia consumida para esa corriente obtendremos un valor de: W = 220 volts x 4,68 amperes = 1029 watts no se debe pensar demasiado para entender que se está cometiendo un error grosero de cálculo. Si se mide la intensidad de corriente que circula por el filamento de la lámpara cuando está encendida se verá que la misma asciende a 0,338 amperes. Calculamos la potencia consumida: W = VxI = 220 volts x 0,338 amperes = 74,36 watts calculamos la resistencia del filamento a la temperatura de trabajo: R = V/I = 220 volts / 0,338 amperes = 650,9 ohms

Las lámparas incandescentes transforman energía (potencia) eléctrica en distintos tipos de energía (potencia) radiada, al ser llevado su filamento al punto de temperatura de incandescencia. No toda la potencia eléctrica consumida se transforma en potencia radiante o flujo radiante, parte de esa potencia se pierde por conducción y convección calórica y por absorción. La potencia radiante es energía electromagnética y solo una pequeña parte de ella entra dentro de las longitudes de onda correspondiente al espectro visible del espectro electromagnético. La zona del espectro electromagnético visible se denomina flujo luminoso.

El rendimiento lumínico de una lámpara es la relación entre la Potencia Eléctrica consumida por esta y la Potencia Lumínica radiada:

R = Potencia Lumínica / Potencia Eléctrica Consumida

Este rendimiento se expresa en Lumens/Watt

Este parámetro de las lámparas no es brindado como dato normal por el fabricante. Puede aparecer en hojas técnicas de cada lámpara o familia de lámparas.


Radiación Electromagnética

La energía se desplaza a través del espacio en forma de Radiación Electromagnética. Los rayos luminosos forman una parte muy pequeña de la gran familia de ondas electromagnéticas que en total abarcan una gama de frecuencias que se extienden de menos de 105 Hertz a más de 1025 Hertz. Las propiedades de las ondas electromagnéticas están determinadas por sus longitudes de onda. Por comodidad y convencionalmente el espectro electromagnético total se divide en secciones tales como : ondas de radio; rayos infrarrojos; espectro visible; rayos ultravioletas; rayos X; rayos cósmicos. Estas secciones no tienen límites precisos ya que el comportamiento de las ondas electromagnéticas no cambia bruscamente en longitudes de onda dadas.

El espectro visible La pequeña gama de frecuencias a la que es sensible el ojo humano se conoce como Espectro Visible. El espectro visible está centrado en una frecuencia del orden de: 5 x 1014 Hertz.

Cuando todas las frecuencias del espectro visible alcanzan el ojo humano simultáneamente, vemos “Luz Blanca”. La máxima sensibilidad del ojo humano se encuentra sobre la longitud de onda del color verde, alrededor de los 550 nm.


Volúmen v - Apendice

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