El documento describe los componentes principales del sistema de admisión de aire en un vehículo. Explica que este sistema suministra aire limpio para la combustión del motor a través de componentes como el depurador de aire, filtros, múltiple de admisión, sensor de posición de la mariposa (TPS), válvula IAC, sensor de masa de aire (MAF), sensor de presión absoluta en el colector (MAP) y sensor de temperatura del aire de admisión (IAT). El sistema mide y regula la cantidad de aire que

1. INSTRUCTOR: ANDRES ZAPATA
MANTENIMIENTO MECATRONICO DE AUTOMOTORES
FICHA: 395270
SENA CTT
SISTEMAS DE ADMISION DE AIRE EN
EL VEHICULO

2.  Se denomina aire a la combinación de gases que
forma la atmósfera terrestre, mantenidos sujetos
alrededor de la Tierra por la fuerza de gravedad.
Componente Concentración aproximada
Nitrógeno (N) 78,03% en volumen
Oxígeno (O) 20,99% en volumen
Dióxido de Carbono (CO2) 0,03% en volumen
Argón (Ar) 0,94% en volumen
Neón (Ne) 0,00123% en volumen
Helio (He) 0,0004% en volumen
Criptón (Kr) 0,00005% en volumen
Xenón (Xe) 0,000006% en volumen
Hidrógeno (H) 0,01% en volumen
Metano (CH4) 0,0002% en volumen
Óxido nitroso (N2O) 0,00005% en volumen
Vapor de Agua (H2O) Variable
Ozono (O3) Variable
Partículas Variable

3. Físicas:
 Es de menor densidad que el agua; se expande y se contrae. Al
calentarse ocupa un mayor volumen debido al movimiento de sus
partículas, por lo que se expande y asciende. Si se enfría,
disminuye su volumen, se contrae y desciende. A >h<ρ.
 Tiene Volumen indefinido.
 No existe en el vacío.
 Es incoloro, inodoro e insípido.
 Ejerce presión sobre la superficie terrestre.
Químicas:
 Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas
temperaturas lo que produce corrientes de aire (clima).
 Esta compuesto por varios elementos entre ellos los principales
son el Oxígeno (O2 21%), el Nitrógeno (N2 78%) y el Argón (Ar 1%)
elementos que son básicos para la vida.

4.  Al nivel del mar, la densidad del aire es de 1,205
kg / m3 a una presión absoluta de 101325Pa.
 Del mismo modo el Aire tendrá una densidad de
1,293 kg/m3 a 0°C que aumentará a medida que
disminuye la temperatura; pej a los -100°C su
densidad será de 1,98 kg/m3. Si el aire se calienta,
disminuirá su densidad a 0,946 kg/m3 a 100°C.
 Sin embargo la influencia de la presión es más
evidente en los cambios de la densidad, pej:
ρ aire en Barranquilla (25°C) = 1,18 kg/m3
ρ aire en Bogotá (15°C) = 0,907 kg/m3
CONDICION DENSIDAD Kg/m3
NTP (25°C Y 101,325kPa) 1,205
STP (0°C Y 100,000kPa) 1,293

5.  La Ley de los Gases Ideales se resume en la
ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético
formado por partículas puntuales, sin atracción ni
repulsión entre ellas y cuyos choques son
perfectamente elásticos (conservación de momento
y energía cinética). Relación estequiométrica y λ.
ECUACION DE ESTADO GAS IDEAL:
P . V = n . R . T
Donde:
P= Presión absoluta (kPa)
V=Volumen (m3)
n= Moles de gas (kgmol)
R° = Constante universal de los gases ideales (8,314 KJ/Kgmol.°K)
T = Temperatura absoluta (°K)
m= M * n R= R° / M

7.  El sistema de admisión de aire suministra aire limpio para
la combustión del motor. Por Sistema de Admisión o
admisión se entiende el conjunto de dispositivos que
permiten que ingrese el aire comburente a las cámaras de
combustión del motor. Las funciones principales que debe
cumplir el sistema de admisión son 4:
 1) Filtrar el aire atmosférico de forma que llegue limpio al
motor.
 2) Medir y regular la cantidad de aire que formará la mezcla
explosiva.
 3) Atenuar el ruido procedente del interior del motor.
 4) Distribuir adecuadamente el aire entre los puertos de
admisión del motor.

8. 1. Un medidor de la masa de aire por película caliente con el sensor de temperatura del aire aspirado para la
determinación exacta de las condiciones de carga
2. Un sensor de presión en el colector de admisión para calcular la cantidad de gases de escape a recircular
3. Un circuito de mando para las chapaletas en el colector de admisión con objeto de conseguir un flujo específico
del aire en el cilindro
4. Una electroválvula de recirculación de gases de escape con una gran sección de paso para conseguir altas
cantidades de gases recirculados
5. Un sensor de presión para servofreno, destinado a regular la depresión de frenado.
6. Unidad de mando de la mariposa (TPS)
7. Depósito de carbón activo (cánister)
8. Unidad de control del motor

9.  Depurador de Aire; aloja al filtro del aire y recibe
el aire del ambiente para un posterior filtrado o
purificado. (Baño de aceite, ciclón, papel).

10.  Filtros o Elementos filtrantes; evitan la entrada de
partículas sólidas flotantes en el aire que pueden
producir desgaste mecánico por abrasión en el
motor así como contaminación del aceite
lubricante, especialmente en ambientes
polvorientos (prefiltros, papel, cónicos).

11.  Múltiple de admisión; tiene como objetivo obtener el mejor
llenado del cilindro conduciendo el aire previamente filtrado. Son
diseñados cuidadosamente para reducir en lo posible el
rozamiento del aire, para asegurar un flujo con un mínimo de
turbulencias y evitar pérdidas y condensaciones. Todos los
conductos deben asegurar una admisión de aire idéntica a cada
cilindro, lo que se consigue por características de diseño.
 Los múltiples son fabricados en materiales ligeros; pueden ser
de aluminio, de manganeso o de material sintético, como el
plástico, por ejemplo.
 Lo que se puede deteriorar en el múltiple de admisión son las
empaquetaduras, lo que ocasionaría el ingreso de aire
adicional, falsas lecturas de todos los sensores electrónicos, y
por consiguiente, un error en la estrategia del computador de
inyección.

12.  El sensor de posición de mariposa del acelerador, llamado
TPS o sensor TP ( del ingles Throttle - Position -Sensor)
, efectúa un control preciso de la posición angular de la
mariposa.
 El ECM toma esta información para poder efectuar
distintas funciones, de suma importancia para el correcto
funcionamiento de un sistema de inyección electrónica de
combustible.
 Actualmente el tipo de TPS mas utilizado es el
potenciómetro. Este consiste en una pista resistiva barrida
con un cursor, y alimentada con una tensión de 5 voltios
desde el ECM.
 Los TPS de este tipo suelen tener 3 cables de conexión y
en algunos casos pueden tener 4 cables, este último caso
incluye un switch, utilizado como contacto de marcha
lenta (idle switch).

13. El ECM utiliza la información de posición de la válvula del
acelerador para conocer:
 Modo de motor: ralentí, aceleración parcial, válvula mariposa
totalmente abierta.
 Desconectar los controles de aire acondicionado y de
emisiones con la mariposa totalmente abierta (WOT).
 Corrección en la relación aire-combustible.
 Corrección en el incremento de potencia.
 Control del corte de combustible.

14.  El sensor IAC ó válvula IAC (Idle Air Control Valve ) juega
un papel fundamental en la regulación de las revoluciones
del motor en ralentí, al administrar y regular el ingreso de
aire hacia las cámaras de combustión.
 Es una válvula electromecánica controlada por el Módulo
de Control Electrónico en función de las entradas a la ECM
de: temperatura de aire de ingreso, temperatura del
refrigerante del motor y presión de aire
fundamentalmente.
 El sensor IAC ó válvula IAC es un motor de pasos que
controla el movimiento de un cono sobre el ingreso de aire
hacia las cámaras de combustión dando mayor o menor
cantidad de aire según indique el ECM.
 La válvula IAC/sensor IAC se encuentra ubicada sobre el
cuerpo de aceleración.

16.  El sensor de masa de flujo de aire convierte la
cantidad de aire que entra al motor en una señal de
voltaje. El ECM tiene que saber el volumen de
entrada de aire para calcular la carga del motor.
Esto es necesario para determinar la cantidad de
combustible a inyectar, cuando encender el cilindro,
y cuando hacer el cambio de marcha en la
transmisión. El sensor de flujo de aire se encuentra
directamente en el flujo de aire de admisión, entre
el filtro de aire y el cuerpo de aceleración donde
puede medir el aire de entrada.

18.  El flujo de aire de admisión que reacciona
contra el generador vórtex crea un efecto de "estela"
en el aire que va corriente abajo del generador, muy
similar a las ondas creadas
en el agua luego de que un bote pasa cerca. Esta
onda o estela es lo que se conoce con el
nombre de "Karman Vórtex".
Entonces, para medir la cantidad de aire que ingresa
al motor con este sensor lo que se
hace es contar las veces que estos oleajes se están
formando a lo largo del tiempo.

20.  Está montado como sensor de carga "térmico"
entre el filtro de aire y la mariposa. Detecta el
flujo másico de aire para determinar la carga del
motor.
 Su funcionamiento con una resistencia de
compensación que mide primero la temperatura
del aire de admisión entrante, que enfría a
continuación el hilo calefaccionado. Un circuito
de regulación reajusta la corriente de calefacción
de tal manera que el hilo caliente adopta una
temperatura constante superior a la del aire de
admisión.

22.  El medidor de masa de aire de película
caliente es un "sensor térmico". Trabaja
según el siguiente principio:
Una resistencia calefactora dispuesta en el
centro sobre la célula de medición, calienta
una membrana sensible micromecánica y la
mantiene a una temperatura constante. Fuera
de esta zona de calefacción regulada
disminuye la temperatura a ambos lados.

24.  El caudalímetro es un sensor que mide la
cantidad de aire aspirado por el motor en
cualquier régimen de giro y constantemente está
enviando dicha información a la unidad de
control del motor.
Esta señal se utiliza esencialmente para que la unidad
de control calcule el porcentaje de apertura o cierre de
la válvula EGR y para limitar la presión de
sobrealimentación del turbo.
Está alojado después del filtro del
aire y, normalmente, se monta junto con el sensor de
temperatura del aire aspirado.

25.  El sensor VAF provee a la PCM con una medida
exacta de la carga soportada por el motor. La
PCM usa esta señal para calcular la duración básica
de inyección así como el ángulo de avance de
encendido. Los sensores medidores de flujo de aire
VAF consisten de los siguientes componentes:
Plato medidor, Plato compensador, Resorte de
retorno, Potenciómetro (o resistencia
variable), Conducto de aire, Tornillo de ajuste de
ralentí (ajustado en la fábrica), Interruptor de bomba
de gasolina (solo algunas marcas), Sensor de
temperatura del aire (IAT).

26. Existen dos tipos principales de sensores VAF. El primer diseño es el más
antiguo. Emplea voltaje de batería para funcionar. Con este tipo de sensor
VAF, a medida que el plato medidor se abre la señal de voltaje hacia la PCM
se incrementa. En el otro diseño ocurre lo contrario. Actualmente el sensor
VAF ya no se utiliza en ningún vehículo moderno pero es muy común en
vehículos de principios de los 90's. Debido a que son 4 o 5 los cables que
se conectan a un sensor VAF siempre es buena idea consultar el diagrama
para saber con exactitud que es lo que hace cada uno de ellos.

27.  El IAT detecta la temperatura del aire
entrante. En los vehículos equipados con un
sensor MAP, el IAT se encuentra en un paso
de aire de admisión.
En los vehículos con sensor de masa de aire, el IAT es
parte del sensor MAF. El IAT está conectado a la terminal
de THA en la ECM. El IAT se utiliza para la detección de la
temperatura ambiente en un arranque en frío y la
temperatura del aire de admisión mientras el motor
calienta el aire entrante.

29.  Conocido también como MAP por sus siglas en inglés
(Manifold Absolute Presión), este sensor se encuentra en la
parte externa del motor después de la mariposa,
presentándose en algunos casos integrado al calculador.
Su objetivo radica en proporcionar una señal proporcional a
la presión existente en la tubería de admisión con respecto
a la presión atmosférica, midiendo la presión absoluta
existente en el colector de admisión.
Para ello genera una señal que puede ser analógica o
digital, reflejando la diferencia entre la presión en el interior
del múltiple de admisión y la atmósfera.

30. El sensor MAT está ubicado en el ensamble del filtro de aire, de tal
manera que el ECM pueda compensar con exactitud las lecturas del
flujo de aire, en base a la temperatura del aire que entra.
Este sensor convierte temperatura en señal de referencia.

31.  La terminal E5 está conectada a tierra dentro de ECM
para obtener una lectura más precisa. ECM por medio
de la terminal F16 (cable café claro) manda un voltaje
de referencia de 5 voltios de bajo amperaje regulado
por una resistencia reguladora en su interior.
Al aumentar la temperatura del aire disminuye su
resistencia y ECM detecta bajo voltaje por la terminal F16
modificando el funcionamiento del motor.
Cuando el motor está frío la resistencia de MAT es mucha
y ECM detecta alto voltaje condicionando el motor para
funcionamiento en frío.

32.  Es la relación entre la masa de aire que hay en el cilindro en el
punto muerto inferior (admisión), y la que podría haber, dado el
volumen de la cámara y la presión atmosférica. El rendimiento
volumétrico es del 100 % si ambas masas son iguales; es inferior
al 100 % si hay menos aire del que podría haber a presión
atmosférica; es superior al 100 % si hay más aire del que podría
haber a presión atmosférica.
 Motor atmosférico < 100 (0,7-0,85) régimen
 Motor atmosférico Diesel; cercano a 100
 Motor sobrealimentado > 100
La masa de fluido que se introduce efectivamente en los cilindros
es inferior a la teórica por:
• Contrapresión en el escape.
• Disminución de la densidad (T alta).
• Resistencia de flujo al paso.

33.  El sistema de admisión variable se utiliza para mejorar la
entrada de aire a los cilindros en dependencia del régimen
al que se encuentre el motor, mejorando directamente el
par motor a esos regímenes y en consecuencia las
prestaciones de motor.
 Los colectores de admisión convencionales no disponen de
la flexibilidad, con la que cuentan los colectores de
admisión variable, para adaptarse a los distintos
regímenes del motor.
Con los colectores de admisión convencionales se
consigue un par motor elevado a un numero de
revoluciones bajo o una potencia elevada para un numero
de revoluciones alto, pero no se consigue las dos
condiciones a la vez, por eso la necesidad de un sistema
eficaz para todos los regímenes de funcionamiento del
motor.

34.  Los tubos de admisión en motores con carburador o con
inyección monopunto, necesitan, para una distribución
uniforme de la mezcla de aire-gasolina, tubos cortos
individuales de igual longitud para cada cilindro, lo que
imposibilita diseñar un sistema de admisión variable optimo
para estos motores. Al contrario en los motores con sistemas
de inyección multipunto, donde el combustible es inyectado
en el tubo de admisión o directamente en la cámara de
combustión (inyección directa) a muy poca distancia delante
de la válvula de admisión. En estos sistemas los tubos de
admisión transportan solo aire lo que permite un buen diseño
de los tubos para mejorar la admisión de aire.

35.  En el modo estratificado se determina el par del motor a través de la
cantidad de combustible.
La válvula de mariposa se encuentra casi completamente abierta,
excepto un estrangulamiento necesario para el depósito de carbón
activo, la recirculación de gases de escape y eventualmente para la
regulación de la depresión para el freno.
 En los modos homogéneo-pobre y homogéneo el par del motor se
determina a través del ángulo de encendido y la masa de aire aspirada.
La válvula de mariposa abre de acuerdo con el par motor necesario.

36.  Chapaleta en el colector de admisión accionada
En los modos estratificado y homogéneo-pobre y en partes del modo homogéneo
se acciona la chapaleta en el colector de admisión y se cierra el conducto inferior
en la culata.
Debido a ello el aire de admisión fluye únicamente a través del conducto superior
hacia el cilindro. Este conducto está diseñado de modo que el aire de admisión
ingrese describiendo una turbulencia cilíndrica. Adicionalmente aumenta la
velocidad de flujo a través del estrecho conducto superior, intensificando la
formación de la mezcla.
 Chapaleta en el colector de admisión no accionada
Al funcionar a cargas y regímenes superiores en el modo homogéneo no se
acciona la chapaleta en el colector de admisión, con lo cual se encuentran abiertos
ambos conductos. Debido a la mayor sección de paso del conducto de admisión,
el motor puede aspirar la masa de aire necesaria para la entrega de un par más
intenso y una alta potencia.
 Sensor de posición para la chapaleta en el colector de admisión .
 Electroválvula de control para chapaleta en el colector de admisión ; Es excitada
por la unidad de control del motor y abre el paso del depósito de vacío hacia la
válvula neumática de accionamiento. A raíz de ello la válvula neumática se encarga
de accionar las chapaletas en el colector de admisión.

38.  Admisión variable por longitud del colector.
Son generalmente los más usados, constan de dos
longitudes distintas de conductos hacia el cilindro: una
larga para regímenes bajos y otra corta para alto régimen.
De esta forma se adapta la frecuencia de entrada del aire
tanto para regímenes bajos como altos.
 A medida que aumenta el régimen (numero de r.p.m.)
debería disminuir la longitud y aumentar el diámetro de
los conductos, de manera que se mantenga la inercia de
los gases sin producir perdidas de carga.
Para conseguir una admisión variable por longitud del
colector se utilizan unas mariposas, controladas
electrónicamente, que regulan el paso de aire o de la
mezcla eligiendo el conducto de admisión largo o corto (2
fases) según sea el numero de r.p.m. del motor.

40.  Admisión variable por Resonancia:
 Esta basada en el fenómeno vibratorio del aire de
admisión, provocado por la apertura de las válvulas de los
diferentes cilindros del motor, en el colector de admisión.
La frecuencia de entrada de los gases dependerá de la
longitud y sección del colector y las pulsaciones
originadas en los mismos facilitarán su entrada al interior
de los cilindros a una presión mayor que la atmosférica.
Las ondas de presión y depresión se desplazan por el
interior de los conductos con una frecuencia que varia con
el régimen del motor.
 Pero, para que la resonancia sea efectiva, los pulsos del
aire que se desplazan por los colectores, tienen que llegar
sincronizados ,"en fase", con la apertura de las válvulas de
admisión del motor. Este sistema funciona añadiendo una
toma adicional de aire a cada cilindro con un mando de
mariposa que abra a alto régimen, puesto que se mejorará
la entrada de aire de admisión.

42.  La sobrealimentación consiste en aumentar la masa
de aire (diésel) o de mezcla aire/gasolina (motor de
gasolina) que entra al cilindro en la fase de
admisión, aumentando su presión en el motor de
combustión interna, para aumentar la fuerza de la
carrera de trabajo, es decir el par motor en cada
revolución y por tanto la potencia.
 La presión que ejerce un sobrealimentador se mide
en bar o en lb/pulgada cuadrada (psi). Una presión de
1 bar significa que dentro de la admisión hay una
presión equivalente a la presión atmosférica. Un
motor de automóvil puede llegar a tener una presión
de 2 bar, o sea el doble que la presión atmosférica.

43. Compresor volumétrico
 Es un sistema de sobrealimentación que consiste en
un compresor mecánico, que va conectado al
cigüeñal a través de un sistema de arrastre mecánico,
y gira al mismo tiempo que este.
 Máximo rendimiento a regímenes medios; mucho
rozamiento. (10.000-15.000RPM)
 Mercedez Benz “Kompressor”, Volkswagen Golf
(1992).

44.  Tipo Roots (por lóbulos).
 Tipo Lysholm (engranajes helicoidales).
 Tipo cargador G (Volkswagen).

45. Turbocompresor
 Este sistema es el más utilizado, porque ocupa muy poco
espacio, da mucho más par motor y por lo tanto potencia que los
otros sistemas y es el sistema más barato. En desventaja este
sistema es el más delicado, si no se cuida bien la lubricación de
su eje es fácil que tenga problemas porque la turbina se calienta
mucho, ya que puede llegar a girar hasta 400.000 rpm, según el
tamaño del mismo.
 Aprovecha parte de la energía que se desperdicia por los gases
de escape para impulsar el aire que entra a través de la
admisión. Ese es el resultado de interponer una turbina en la
línea de escape conectada a través de un eje con un compresor
interpuesto en la tubería de admisión de aire.
 Esto se transforma en un aumento en la potencia y en la
eficiencia del motor.

47. Compresor Comprex
 El comprex aprovecha las ventajas del turbocompresor y del
compresor volumétrico. Transfiere la energía entre los gases de
escape y el aire de alimentación por medio de unas "ondas de
presión" generadas entre las finas paredes radiales de un
tambor, que gira gracias a una conexión directa con el cigüeñal.
Combina por lo tanto el funcionamiento de un turbocompresor el
aprovecharse de la energía de los gases de escape del motor, si
bien el accionamiento de su rotor solo requiere una parte muy
pequeña de potencia del motor para el mantenimiento del
proceso de las "ondas de presión“
 Gran tamaño, difícil lubricación, ruido silbido y costo mayor que
turbocompresor.

49.  Con su ayuda se puede regular la válvula de mariposa
independientemente de la posición del acelerador. La ventaja se
manifiesta en un funcionamiento del motor casi exento de
pérdidas de estrangulamiento. Eso significa, que el motor tiene
que aspirar el aire superando una menor resistencia, con lo cual
se reduce el consumo de combustible.
 Los deseos expresados por el conductor a través del acelerador
se detectan por medio de los sensores de posición del acelerador
y se transmiten a la unidad de control del motor. Con ayuda de
esta señal y otras señales suplementarias calcula el par necesario
y lo implementa a través de los actuadores.
 En este sistema el pedal del acelerador no mueve directamente el
elemento que modifica la carga del motor, sino que da una señal
eléctrica a través de un potenciómetro.

50.  Es sistema está formado por un potenciómetro colocado en el
pedal del acelerador, una centralita electrónica y un cuerpo de
mariposa con accionamiento eléctrico.
 En el acelerador electrónico se pueden adoptar infinidad de
posiciones de la mariposa teniendo en cuenta las condiciones de
funcionamiento del motor. La centralita electrónica conoce en
todo momento la posición del pedal del acelerador a través de la
variación de la resistencia del potenciómetro. Con este dato y las
revoluciones del motor se establece el grado óptimo de apertura
de la mariposa.
 El acelerador electrónico no necesita ajustes, ya que la posición
de reposo está determinada por unos muelles internos. El
recorrido máximo del pedal está regulado por un tornillo sobre
el piso del vehículo. Para evitar daños en el potenciómetro del
acelerador, no se debe manipular este tornillo.

51.  Permite variar la relación entre la posición del acelerador y la
apertura de la mariposa con multitud de posibilidades.
 Fácil acoplamiento del control de velocidad de crucero.
 Reducción de los tirones durante el funcionamiento del motor.
 Permite un mejor control sobre las emisiones contaminantes.
 Posibilita una mayor suavidad de funcionamiento a los vehículos
equipados con cambio de marchas automático.
 Integración del control electrónico en la centralita de gestión del
motor, reduciendo el coste del equipo.
 A diferencia de un acelerador mecánico por cable, no hace falta
tensar el cable que va del acelerador al cuerpo del acelerador ni
regular la posición de la mariposa manualmente.
 Mejora del consumo.
 A bajas revoluciones del motor, la mariposa se abrirá
lentamente, mientras a altas revoluciones, la apertura se
realizará más rápidamente. Se consigue una buena respuesta del
motor a cualquier régimen, impidiendo que aparezcan ahogos
por un accionamiento muy rápido del acelerador.

54.  Es un dispositivo Israelí hecho de Cobre Oro Y Plata que Reduce
Emisiones de Gases, Ahorra Combustible y Aumenta la Potencia.
 Trabaja sobre el flujo de aire excitando las moléculas de
oxigeno. Produce un efecto físico y químico que mejora la
combustión reduciendo así el desperdicio de
combustible, bajando las emisiones y aumentando la Potencia.
 ¿Por qué es una Inversión?
Porque con lo que se ahorra en combustible (entre el 10%-35%)
, en pocos meses se recupera el dinero invertido. Reduce las
emisiones entre 30% al 50% y aumenta la potencia del motor
entre el 10%-15%.
 ¿Dónde se instala Zeta Cinco?
Se instala en la manguera de flujo de aire, la que va del filtro de
aire a la admisión de combustible.
 ¿Funciona para todos los carros?
Sí, Gasolina, Diesel o Gas, que sean inyectados y algunos
carburados.
 Su precio es de aproximadamente $500.000 instalado.
 http://www.z5costarica.com/pages/preguntasfrec.html