Conceptos básicos de la electrónica AUTOMOTRIZ - PDF

La electrónica automotriz se puede dividir en partes visibles y no visibles. Los dispositivos en el vehículo son partes visibles y los controladores electrónicos automotrices son partes no visibles.

Dispositivo de control electrónico del motor del automóvil. Sistema de suspensión de control electrónico del chasis del automóvil, sistema de dirección de control electrónico del automóvil.

Los automóviles utilizan una variedad de componentes eléctricos, tanto activos como pasivos, para su funcionamiento. Aquí te proporciono una lista de algunos de los componentes más comunes en un automóvil:

Componentes Activos

1. Batería: La batería proporciona la energía eléctrica necesaria para arrancar el motor y alimentar diversos sistemas eléctricos del automóvil.

2. Alternador: El alternador recarga la batería y suministra energía eléctrica mientras el motor está en funcionamiento.

3. Motor de Arranque: El motor de arranque es responsable de hacer girar el motor para iniciar el proceso de encendido.

4. Sistema de Encendido: Incluye la bobina de encendido, las bujías y los cables de encendido para encender la mezcla de aire y combustible en los cilindros del motor.

5. Computadora de Control del Motor (ECU): La ECU controla y optimiza diversas funciones del motor, como la inyección de combustible y la sincronización del encendido.

6. Luces: Las luces del automóvil, como los faros, las luces traseras, las luces intermitentes y las luces del tablero, son componentes activos que requieren energía eléctrica para funcionar.

7. Sistemas de Entretenimiento y Navegación: Estos incluyen la radio, el sistema de sonido, las pantallas y otros dispositivos electrónicos que proporcionan entretenimiento y navegación en el automóvil.

8. Sensores: Los automóviles modernos utilizan una variedad de sensores, como sensores de oxígeno, sensores de velocidad, sensores de temperatura, etc., que recopilan datos para controlar y optimizar diversas funciones del vehículo.

Componentes Pasivos

1. Cableado: Los cables eléctricos y arneses conectan todos los componentes eléctricos del automóvil y permiten la transferencia de energía eléctrica y datos.

2. Fusibles: Los fusibles son componentes pasivos que protegen el sistema eléctrico del automóvil al cortar la corriente en caso de sobrecargas o cortocircuitos.

3. Relés: Los relés son interruptores electromagnéticos que permiten o cortan la corriente eléctrica a través de un circuito. Se utilizan para controlar varios componentes eléctricos en el automóvil.

4. Resistencias: Las resistencias se utilizan en varios circuitos eléctricos para limitar la corriente eléctrica o para ajustar la intensidad luminosa de las luces, como las luces del tablero.

5. Conectores y Terminales: Los conectores y terminales eléctricos se utilizan para conectar los diferentes componentes del sistema eléctrico del automóvil.

6. Bobinas de Ignición: Estas son componentes pasivos que almacenan energía eléctrica y la liberan en forma de chispas para encender las bujías.

7. Condensadores: Los condensadores se utilizan en sistemas de encendido y otros circuitos eléctricos para almacenar y liberar energía eléctrica de manera controlada.

Estos son solo algunos ejemplos de los componentes eléctricos activos y pasivos que se encuentran en un automóvil. Los sistemas eléctricos de los automóviles pueden variar en función de la marca, el modelo y la tecnología utilizada en el vehículo.

Unidad de control electrónico del motor del automóvil

Consta de una ECU y varios sensores y actuadores. En pocas palabras, el motor se controla para operar el motor en su estado óptimo. Las condiciones de operación y los datos son transmitidos a la ECU por varios sensores.

Después de calcular la ECU, el actuador ejecuta el comando para controlar el tiempo de inyección del motor.

La cantidad de inyección de combustible. El tiempo de encendido y similares, de modo que el motor funcione en un estado óptimo.

La ECU (Unidad de Control del Motor, por sus siglas en inglés, Engine Control Unit) es un componente fundamental en un automóvil moderno.

Se trata de una computadora o módulo electrónico que controla y gestiona varios aspectos del funcionamiento del motor del vehículo.

La ECU es un tipo de controlador programable que recopila información de varios sensores y toma decisiones en tiempo real para optimizar el rendimiento del motor, la eficiencia del combustible y las emisiones, entre otros aspectos.

Funciones clave de la ECU

1. Control de la Inyección de Combustible: La ECU determina la cantidad y el momento preciso en el que se debe inyectar el combustible en los cilindros del motor para mantener una mezcla aire-combustible adecuada.

2. Sincronización del Encendido: Controla el momento en que se enciende la chispa en las bujías para encender la mezcla de aire y combustible en los cilindros.

3. Control de la Marcha en Vacío: Ajusta el ralentí del motor para que funcione de manera suave y estable cuando el automóvil está detenido.

4. Regulación de la Mezcla de Combustible: Asegura que la relación aire-combustible sea la adecuada en diferentes condiciones de funcionamiento, como al acelerar, desacelerar o mantener una velocidad constante.

5. Control de Emisiones: Monitorea y controla los sistemas de control de emisiones, como el sistema de recirculación de gases de escape (EGR) y el convertidor catalítico, para reducir las emisiones contaminantes.

6. Gestión de Sensores: Recopila datos de sensores que miden la temperatura del motor, la velocidad del vehículo, la presión del aire, la posición del acelerador y otros parámetros clave para tomar decisiones informadas.

7. Diagnóstico de Averías: La ECU también puede identificar y registrar códigos de error o fallas en el sistema, lo que facilita la detección y resolución de problemas mecánicos o eléctricos.

En resumen, la ECU es esencial para el funcionamiento óptimo del motor y para cumplir con los estándares de emisiones.

Controla y ajusta constantemente una variedad de parámetros para garantizar un rendimiento eficiente y limpio del motor.

Además, a medida que los automóviles se han vuelto más avanzados en términos de electrónica, las ECU también han adquirido la capacidad de controlar otros sistemas del vehículo, como la transmisión, la suspensión y la seguridad.

Sistema de suspensión de chasis automotriz controlado electrónicamente

cada sensor devuelve datos, controlados por la ECU y ejecutados por el actuador.

La suspensión del chasis se puede ajustar para cumplir con diferentes requisitos en diferentes condiciones de funcionamiento en la carretera y diferentes requisitos.

La capacidad del vehículo para pasar bajo diferentes condiciones de la carretera se puede mejorar a la vez que se cumplen los requisitos de comodidad y seguridad.

Sistema de dirección automotriz controlado electrónicamente

se realizan diferentes ajustes de acuerdo con las diferentes velocidades del vehículo y los diferentes ángulos de dirección, de modo que el control del automóvil sea más preciso y se mejore la capacidad de pase mientras sea cómodo y seguro.

Un sistema de dirección electrónica automotriz, también conocido como dirección asistida eléctricamente (EPS por sus siglas en inglés, Electric Power Steering), es un tipo de sistema de dirección utilizado en automóviles modernos.

A diferencia de los sistemas de dirección hidráulica tradicionales, que utilizan una bomba hidráulica para ayudar al conductor a girar el volante, la dirección electrónica se basa en componentes electrónicos y eléctricos para proporcionar asistencia en la dirección.

Componentes de un sistema de dirección electrónica automotriz

1. Motor eléctrico: En lugar de una bomba hidráulica, un motor eléctrico se encarga de proporcionar la asistencia en la dirección. Este motor puede variar la cantidad de asistencia según la velocidad del vehículo y las condiciones de conducción.

2. Sensor de par: Este sensor detecta la fuerza aplicada al volante por el conductor y envía esta información a la unidad de control electrónica.

3. Unidad de control electrónica (ECU): La ECU procesa la información del sensor de par y otros sensores, como la velocidad del vehículo y la posición del volante, para determinar la cantidad de asistencia en la dirección requerida.

4. Sensor de velocidad: Este sensor monitorea la velocidad del vehículo y ayuda a la ECU a ajustar la cantidad de asistencia en la dirección en función de la velocidad.

5. Sensor de ángulo de dirección: Este sensor registra la posición del volante y permite a la ECU controlar la dirección del vehículo de manera precisa.

Ventajas de la dirección electrónica automotriz

1. Mayor eficiencia: La dirección electrónica no utiliza una bomba hidráulica constante, lo que la hace más eficiente y ahorra energía, mejorando así la economía de combustible.

2. Adaptabilidad: El sistema puede ajustar la asistencia en función de la velocidad del vehículo, lo que facilita la conducción a bajas velocidades y proporciona una sensación más firme en carreteras de alta velocidad.

3. Menos mantenimiento: La dirección electrónica no requiere la sustitución de fluidos hidráulicos ni correas, lo que reduce el mantenimiento y el costo a largo plazo.

4. Personalización: Los fabricantes de automóviles pueden personalizar la sensación de dirección y la respuesta según el modelo del vehículo y las preferencias del conductor.

5. Funciones de seguridad: La dirección electrónica puede incorporar funciones de asistencia en la dirección, como la corrección activa de trayectoria y la estabilización del vehículo.

En resumen, la dirección electrónica automotriz es una tecnología avanzada que ha ganado popularidad en la industria automotriz debido a sus ventajas en términos de eficiencia y capacidad de adaptación.

Proporciona una experiencia de conducción más cómoda y puede integrar características de seguridad avanzadas.

Suspensión electrónica y dirección electrónica

En algunos casos, la seguridad y la comodidad no se pueden cumplir al mismo tiempo.

Cuando el riesgo es alto, la ECU elegirá la seguridad y sacrificará la comodidad.

Por ejemplo, si monta una bicicleta y ve un hoyo pequeño, cuando es rápido, acelera y disminuye la velocidad.

¿Qué método es más impactante? A veces, cuando pones la velocidad más lenta en el pasado, no hay nada de malo en acelerar la carrera cuando la velocidad es rápida.

Si quieres reducir la velocidad, no puedes reducirla. Si no disminuyes la velocidad, tu trasero será más doloroso. Pero esto tiene un cierto impacto en el daño del automóvil.

Transmisión automática inteligente (AT) electrónica automotriz

Ajuste de acuerdo con las diferentes condiciones y velocidad de la carretera, más preciso que el control general de la transmisión automática.

Reduciendo el consumo de combustible y mejorando la comodidad. La letra representativa en inglés es AT.

Una transmisión automática electrónica de un automóvil es un sistema de transmisión que utiliza electrónica y tecnología avanzada para gestionar el cambio de marchas y optimizar el funcionamiento del vehículo.

A diferencia de las transmisiones automáticas tradicionales, que utilizan un convertidor de par y un conjunto de engranajes planetarios. Las transmisiones automáticas electrónicas son más eficientes y versátiles gracias a la electrónica incorporada.

Características y componentes clave de una transmisión automática electrónica

1. Unidad de Control Electrónico (ECU): La ECU de la transmisión es una computadora que supervisa y controla el funcionamiento de la transmisión. Recopila datos de sensores ubicados en todo el vehículo para tomar decisiones precisas sobre cuándo y cómo cambiar de marcha.

2. Sensores: Hay varios sensores en el vehículo que proporcionan información a la ECU de la transmisión. Estos sensores incluyen el sensor de velocidad de las ruedas, el sensor de posición del acelerador, el sensor de presión del aceite de la transmisión y otros que ayudan a la ECU a tomar decisiones sobre los cambios de marcha.

3. Convertidor de Par: Aunque las transmisiones automáticas electrónicas siguen utilizando un convertidor de par, el control electrónico permite un mejor ajuste y una mayor eficiencia en la entrega de potencia.

4. Varias Marchas: Las transmisiones automáticas electrónicas a menudo tienen varias marchas, como cuatro, cinco, seis o más velocidades, lo que permite una mayor eficiencia de combustible y un rendimiento más suave.

5. Cambios de Marcha Suaves: La electrónica permite cambios de marcha más suaves y precisos, lo que mejora la comodidad de conducción.

6. Modos de Conducción: Muchas transmisiones automáticas electrónicas ofrecen modos de conducción seleccionables por el conductor, como "Eco", "Sport" o "Manual", que ajustan la respuesta de la transmisión para diferentes estilos de conducción.

7. Control Adaptativo: Algunas transmisiones automáticas electrónicas pueden aprender y adaptarse al estilo de conducción del conductor, optimizando el rendimiento y la eficiencia.

8. Bloqueo del Convertidor de Par: La transmisión puede bloquear el convertidor de par en marchas superiores para una mayor eficiencia y evitar el deslizamiento.

9. Funciones de Seguridad: Las transmisiones automáticas electrónicas pueden incorporar características de seguridad, como la prevención de cambios de marcha en situaciones peligrosas o la selección automática de marchas bajas en pendientes pronunciadas.

Estas transmisiones ofrecen ventajas en términos de eficiencia, comodidad y capacidad de adaptación, y son comunes en una amplia gama de vehículos, desde automóviles de pasajeros hasta camiones y vehículos deportivos.

La electrónica juega un papel fundamental en la optimización del rendimiento de la transmisión y en la mejora de la experiencia de conducción.

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