Funcionamiento y características de los motores

1) Definición de sensor.

Son componentes capaces de convertir cualquier magnitud física, química o biológica en una señal eléctrica.

2) Función de un sensor.

Son los elementos encargados de obtener la información necesaria para que las Ucé puedan realizar los cálculos que permitan gobernar a los actuadores.

3) Clasificación de los sensores según su principio de funcionamiento. - SENSORES TERMOELÉCTRICOS (sensores de temperatura)

. Sensor PTC . Sensor NTC . Bimetal

- SENSORES ELECTROMAGNÉTICOS . Sensor inductivo

. Sensor Hall

. Sensor Reed

- SENSORES DE PRESIÓN

. Sensor piezorresistivo

. Sensor piezoeléctrico

- SENSORES FOTOELÉCTRICOS

- SENSORES POR ULTRASONIDOS Y RADIOFRECUENCIA - SENSORES CAPACITIVOS

- SENSORES POR CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

. Sensor de oxígeno (Sonda Lambda) - SENSORES DE POSICIÓN

- INTERRUPTORES Y CONMUTADORES

4) ¿Qué conoces por sensor activo? ¿y pasivo?

ACTIVO: cuando la magnitud física a detectar proporciona la energía necesaria para la generación de la corriente eléctrica. De este tipo tenemos los sensores piezoeléctricos y magnéticos.

PASIVO: cuando los sensores necesitan ser alimentados y la magnitud a detectar modifica algunos de los parámetros eléctricos carácterísticos del elemento sensor como resistencia, capacidad, inducción, etc.

5) Sensor termoeléctrico

Son elementos que suministran una señal eléctrica en función de la temperatura a la que están sometidos. Proporcionan una variación de voltaje directamente relaccionada con las variaciones de temperatura.

6) ¿Qué es una termorresistencia?

Es una resistencia variable cuyo valor varía en función de la temperatura a la que se encuentre sometida. Existen dos tipos PTC (coeficiente de temperatura positivo; a mayor temperatura mayor resistencia) y NTC (coeficiente de temperatura negativo; a mayor temperatura menor resistencia)

7) En un sensor de temperatura del refrigerante (tipo NTC), cuando el motor está frío qué tensión tendremos en el sensor? A medida que el motor se caliente, ¿que pasará con la V del sensor?

En una NTC, a medida que aumentamos la temperatura el valor de su resistencia será menor. De esta forma, si el coche está frío, la resistencia estará fría y, por lo tanto, su valor en Ohmios será alto. La caída de tensión (V) que se producirá en dicha resistencia será también alta. Si el sensor está alimentado con 5 voltios y la resistencia es alta (en frío) la tensión en esa resistencia será próxima a 5V.

En el osciloscopio, nos tiene que aparecer una línea sin picos ni interrupciones que empezará con el motor frío en unos 4 voltios y terminará con el motor caliente en aproximadamente 1 voltio .

8) Aplicaciones de las termorresistencias de tipo PTC.

Suelen utilizarse como medidores de caudal (caudalímetros).

El caudalímetro es el sensor encargado de transformar la masa de aire que entra en el motor en una tensión eléctrica proporcional a la cantidad de aire que aspira el motor. Está ubicado entre el filtro de aire y el colector de admisión.

Se alimentan con una tensión de referencia de 5 V. Con el motor a ralentí, la tensión es aproximadamente de 1 voltio , al acelerar hasta unas 4.000 r.P.M . La tensión tiene que aproximarse a los 4 voltios .

9) Si la señal de una NTC es de 5V, ¿qué indica? Contestada en la pregunta 7.

10) Definición de SENSOR DE PRESIÓN.

Son elementos que producen o modifican una señal eléctrica en función de la presión a la que se hallan sometidos.

11) Sensor piezorresistivo.

Un sensor piezorresistivo está constituido por una piezorresistencia. La piezorresistencia es un material dotado de cierta elasticidad que, al ser deformado por la presión exterior varía su resistencia eléctrica.

Es un sensor de presión pasivo, es decir, tiene que ser alimentado por la Ucé.

12) Sensor piezoeléctrico.

Son sensores que basan su funcionamiento en el llamado EFECTO PIEZOELÉCTRICO. Este efecto se define como la propiedad que presentan algunos materiales (cuarzo...) por la cual, sometidos a una presión externa aparece en sus extremos una diferencia de potencial. Es un sensor de presión activo, ya que, genera una tensión eléctrica en función de la presión a la que está sometido.

13) ¿Qué es el efecto piezoeléctrico?

Este efecto se define como la propiedad que presentan algunos materiales (cuarzo...) por la cual, sometidos a una presión externa aparece en sus extremos una diferencia de potencial.

14) ¿Qué es un sensor MAP?

El sensor MAP (Manifold absolute pressure), también llamado sensor de presión absoluta, es un sensor piezoeléctrico.

La presión que nos interesa medir se aplica sobre un cristal de cuarzo o sobre una película de silicio impresa sobre un diafragma, que sufre una deformación proporcional a la presión existente en el circuito.

15) Sensores electromagnéticos.

Son elementos que basan su funcionamiento en la interacción entre el magnetismo y la electricidad.

16) ¿Qué es un sensor inductivo? Aplicaciones.

Es aquel que provoca una variación de flujo magnético para generar una corriente eléctrica en una bobina. Sus aplicaciones casi siempre están relaccionadas con sensores de velocidad angular. Ejemplos de aplicaciones:

- Sensor de giro y posición del cigüeñal

- Sensores de velocidad de la rueda

17) ¿Qué tipo de señal genera un sensor inductivo?

Genera una señal de tensión alterna (onda senoidal) (señal analógica). El flujo magnético que se produce por el paso de los dientes del volante inducen una tensión sinusoidal de salida.

18) ¿Qué es un sensor Hall? Aplicaciones.

Sensor basado en la aparición de una diferencia de potencial eléctrico en ciertos materiales que se encuentran bajo la influencia de un campo magnético y a través de los cuales fluye una corriente eléctrica.

Se basan en el denominado efecto Hall, que es la diferencia de potencial que se genera en un cierto tipo de semiconductor por el que circula una corriente eléctrica y es sometido a un campo magnético perpendicular a la corriente.

La diferencia de potencial es a su vez perpendicular a la corriente y al campo magnético.

Aplicaciones:

– Sensores de velocidad angular y posición en motores térmicos.

– Sensores de rueda

– etc

19) ¿Qué tipo de señal genera un sensor Hall?

Genera una señal digital (señal cuadrada en la que se representan dos estados).

20) Diferencia entre un sensor inductivo y un sensor Hall.

- Un sensor inductivo genera una señal senoidal, mientras que un sensor Hall genera una señal cuadrada (digital).

- También existen diferencias en la constitución, en el generador Hall se cambia la bobina del sensor inductivo por el material semiconductor.

21) En un sensor inductivo de r.P.M. Con diente maestro, el paso de este diente que me indicará? El diente maestro se utiliza para determinar la posición de un determinado elemento. En este caso me indica el paso del PMS (punto muerto superior).

22) ¿En qué consiste un sensor Reed? ¿qué tipo de sensor es?

Un sensor Reed es un sensor electromagnético y consiste en un interruptor, fabricado con material ferromagnético, que se cierra en presencia de un campo magnético.

23) En un sensor Hall de r.P.M. Del motor en el cigüeñal, ¿qué pasará con la frecuencia de la señal a medida que aumentemos las revoluciones del motor?

A medida que aumentemos las revoluciones la fracuencia será mayor, ya que, tendremos más señales por unidad de tiempo.

24) ¿Qué es un sensor capacitivo? Aplicaciones.

Son sensores empleados para detectar pequeños cambios químicos en la composición de un líquido o un gas y consisten en un condensador de láminas paralelas, donde el material dieléctrico entre las capas es el elemento del cual se desea medir sus propiedades o carácterísticas.

El condensador forma parte de un circuito formado por una bobina , una resistencia y el condensador, de manera que, la resistencia y la bobina se mantienen constantes por lo que la señal solo variará en función del condensador.

Aplicaciones:

- Sensores de humedad y de pureza del aire

- Sensor de calidad del aceite

- sensores de detección del tipo de combustible

25) Sensor fotoeléctrico. Aplicacións.

Son dispositivos electrónicos que, al percibir un cambio de intensidad lumínica, generan condiciones físicas y químicas diferentes en su composición interna. Basan su funcionamiento en la utilización de fotorresistencias, fotodiodos y fototransistores. Aplicaciones:

- En vehículos que disponen de encendido y apagado automático de luces se instalan como detectores de luminosidad exterior.

- Sensores de luminosidad interior.

- Sensores de lluvia.

26) Los sensores de ayuda al aparcamiento, ¿qué tipo de sensores son? Son sensores por ultrasonidos.

27) Sensor por ultrasonidos.

Son sensores que utilizan ondas sonoras de frecuencia non audible para detectar la presencia de objetos o personas. La frecuencia de las ondas sonoras que se propagan por el aire se modifica cuando se encuentran o rebotan sobre un objeto.

28) Función de la sonda Lambda.

La sonda Lambda es un sensor por conductividad eléctrica que tiene como principal función transformar en una eñal eléctrica la concentración de oxígeno existente en los gases de escape dando, por lo tanto, información de la calidad de la mezcla aire-combustible.

λ= aire aspirado/aire ideal

- Cuando la mezcla es pobre (mucho axígeno en los gases de escape) ( λ>1): la sonda genera una tensión baja (100mV)

- Cuando la mezcla es rica (poco axígeno en los gases de escape) ( λ<1): la sonda genera una tensión alta (900mV)

Con la información de la sonda, la Ucé ajusta los tiempos de inyección para conseguir que el motor trabaje con mescla estequiométrica ( λ=1).

29) ¿Qué es un sensor de posición?

Son elementos que permiten detectar la posición en la que se encuentra un elemento mecánico. Su principio de funcionamiento está basado en una resistencia variable.

30) Cuando la mezcla sea pobre, ¿qué tensión obtendremos en la sonda lambda? ¿y cuando sea rica?

- Cuando la mezcla es pobre (mucho axígeno en los gases de escape) ( λ>1): la sonda genera una tensión baja (100mV)

- Cuando la mezcla es rica (poco axígeno en los gases de escape) ( λ<1): la sonda genera una

tensión alta (900mV)

31) ¿Qué es el monocontacto?

Es un interruptor que se activa o desactiva de forma automática cuando se alcanza un determinado valor de presión (interruptor presostático).

Consta de una láminaque, cuando la presión es baja, se mantiene alejada de los contactos por la acción de un muelle. Cuando la presión del líquido alcanza la presión umbral, vence la resistencia del muelle y el interruptos cierra los contactos.

32) Diferencia entre sensor y actuador.

Los sensores son los encargados de recoger una serie de información y transmitirla a las Ucé. Estas, en base a la información recibida, realiza los cálculos y comparaciones correspondientes y da órdenes a los actuadores. Así que, los actuadores son los elementos que ejecutan las órdenes recibidas desde la Ucé (son los elementos que realizan todas las funciones de control de los automóviles.

33) Tipos de actuadores.

- Actuadores electromagnéticos

- Motores

- Actuadores de efecto piezoeléctrico inverso - Calefactores

- Actuadores acústicos

- Pantallas

34) Un relé, es un sensor o actuador?

Un relé es un actuador electromagnético.