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257 Bomba electrica de vacio para amplificador de servofreno.pdf

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  1. 1. Service.Programa autodidáctico 257Bomba eléctrica de vacío paraamplificador de servofrenoDiseño y funcionamiento
  2. 2. Los vehículos con motor de gasolina asociado a El motivo por el cual se abre la mariposa a una un cambio automático, que cumplen con la norma mayor magnitud reside en que para el EU 4, van equipados con una bomba eléctrica de cumplimiento de la normativa EU 4 sobre vacío. Se utiliza como apoyo para el amplificador emisiones de escape se necesita una fase de de servofreno. calefacción para el catalizador después del arranque en frío y en la compensación de los Con esta combinación de motor y transmisión, la pares de fricción más intensos (resistencia interna válvula de mariposa abre a una magnitud del convertidor) en las condiciones mencionadas. particularmente pronunciada durante la fase de arranque en frío, así como durante el La bomba eléctrica de vacío se implanta en dos funcionamiento al ralentí teniendo seleccionada diferentes versiones, según el tipo de vehículo de una gama de marchas y el freno pisado. Esta que se trate: particularidad hace que se reduzca el gradiente de presión en el colector de admisión. 1. Bomba de vacío controlada 2. Bomba de vacío regulada Caída de presión con la mariposa abierta Si la mariposa está abierta en una pequeña magnitud reina una depresión intensa en el colector de admisión y, por tanto, también existe una depresión intensa en el empalme de vacío Mariposa para el amplificador de servofreno. Empalme de vacío S257_002 Al estar bastante abierta la mariposa y funcionar el motor a un régimen bajo existe sólo una escasa depresión en el empalme del colector de admisión para el amplificador de servofreno. Mariposa Empalme de vacío S257_003 NUEVO Atención Nota El Programa autodidáctico representa el diseño y Las instrucciones de actualidad para funcionamiento de nuevos desarrollos. comprobación, ajuste y reparación se consultarán Los contenidos no se actualizan. en la documentación del Servicio Postventa prevista para esos efectos2
  3. 3. Referencia rápida Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Funcionamiento del amplificador de servofreno. . . . . .4 Estructura y funcionamiento de la bomba eléctricade vacío . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Estructura y funcionamiento de la bomba celular de aletas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Bomba de vacío controlada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Versión controlada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Localización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 Condiciones de activación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Esquema de funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Bomba de vacío regulada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Versión regulada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Funcionamiento del sensor de presión . . . . . . . . . . . . . 12 Localización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Condiciones de activación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Esquema de funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Histéresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Autodiagnosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Pruebe sus conocimientos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3
  4. 4. Introducción Funcionamiento del amplificador de servofreno En el caso del amplificador de servofreno controlado por vacío, el módulo de vacío va ensamblado conjuntamente con la bomba de freno. Diafragma Conducto de aire ext. Varilla de presión Émbolo de válvula Conducto de vacío S257_004 Varilla de émbolo Muelle recuperador del émbolo Posición de freno desaplicado En esta posición se encuentra cerrado el conducto de aire exterior y abierto el conducto de vacío. Delante y detrás del diafragma reinan las mismas condiciones de presión. El diafragma es mantenido en la posición final por medio del muelle recuperador del émbolo. S257_0054
  5. 5. Posición de frenada parcialAl accionar el pedal de freno sedesplaza la varilla de émbolohacia la izquierda. Debido a ellose cierra el conducto de vacío yabre el conducto de aire exterior.El vacío detrás del diafragma sedegrada. La fuerza generada porla diferencia de presión seencarga de desplazar eldiafragma, con lo cual la varillade presión y el émbolo en labomba de freno se mueven hacia S257_006la izquierda superando la fuerzadel muelle recuperador del émbolo. El conducto de aire exterior y el conducto de vacío abren, hastaque el émbolo de válvula sea detenido por la presión hidráulica generada en la bomba de freno. Elconducto de aire exterior y el conducto de vacío cierran y se establece de esa forma una posición defreno dispuesto. Cualquier modificación en la presión aplicada al pedal de freno se traduce en unadiferencia de presión por ambos lados del diafragma y, por tanto, en un aumento o una reducción de lafrenada.Posición de frenada máximaEn la posición de frenada máximaestá cerrado el conducto de vacío yabierto al máximo el conducto de aireexterior. Delante y detrás deldiafragma reina la diferencia depresión máxima posible. Ya sólo esposible seguir aumentando la fuerzasobre el émbolo en la bomba de frenoaumentando la fuerza aplicada alpedal. S257_007 5
  6. 6. Introducción Estructura y funcionamiento de la bomba eléctrica de vacío Conducto de salida Unidad de control Bomba celular de aletas Motor eléctrico Empalme para amplificador de servofreno Rodete S257_008 Aleta Ambas versiones de la bomba eléctrica de vacío son idénticas en lo que respecta a su estructura y funcionamiento. En la versión regulada se suprime la unidad de control en la carcasa de la bomba. Estructura La bomba eléctrica de vacío consta de un motor eléctrico y una bomba celular de aletas. Funcionamiento El motor eléctrico impulsa la bomba celular de aletas. La fuerza centrífuga hace que las aletas se desplacen hacia fuera contra la pared interior circular del rodete. Debido al alojamiento excéntrico del rodete se produce un volumen creciente en la zona del conducto de entrada y uno decreciente en la zona del conducto de salida. Debido a esa particularidad, el aire ingresa en la cámara de aspiración y es transportado por las aletas hacia el lado de salida de la bomba. De esa forma queda aplicado el vacío en el empalme destinado al amplificador de servofreno. La bomba eléctrica de vacío funciona durante aprox. 1 a 2 segundos después de cada arranque del motor.6
  7. 7. Estructura y funcionamiento de la bomba celular de aletas Conducto de salida Rodete Aleta Celdas Eje de la bomba Conducto de entrada Carcasa S257_009 Empalme para amplificador de servofrenoEstructuraEn la bomba celular de aletas, el rodete gira solidariamente con el eje de la bomba en una carcasa yaloja las aletas. El eje de la bomba se encuentra fuera del centro, de modo que entre el rodete y lacarcasa se producen celdas de diferente magnitud.FuncionamientoEl motor eléctrico hace girar el eje de la bomba y solidariamente el rodete. Las aletas deslizables sedesplazan por fuerza centrífuga, apoyándose contra la pared interior de la carcasa y sellan las celdasde esa forma. El aire encerrado en las celdas formadas por cada dos aletas y la pared de la carcasa esdesalojado desde el lado aspirante (en el empalme para el amplificador de servofreno) hacia el ladoimpelente (en el conducto de salida). La disposición excéntrica del eje de la bomba produce unareducción de las celdas, que se traduce en una compresión del aire aspirado. 7
  8. 8. Bomba de vacío controlada Versión controlada Por ejemplo en los vehículos - Golf 1998 ➤ - Bora - Audi A3 se implanta en el amplificador de servofreno una bomba de vacío controlada, sin sensor de presión. Estructura del sistema 1 15 30 2 31 5 3 3 S257_010 4 1 Unidad de control del motor 4 hacia el colector de admisión 2 Amplificador de servofreno 5 Bomba eléctrica de vacío con unidad de control 3 Válvula de retención Características de los sistemas controlados El control es una operación en un sistema, a través de la cual se influye sobre las magnitudes de salida por medio de magnitudes de entrada. Los elementos controlados de un sistema de esta índice (p. ej. la bomba eléctrica de vacío) no se vigilan con sensores. No existe ninguna señal de realimentación para el sistema de control (p. ej. para la unidad de control del motor).8
  9. 9. 1. La versión controlada trabaja sin sensor de presión. En la unidad de control del motor se tiene programado un modelo matemático de la presión en el colector de admisión.2. La unidad de control calcula la presión en el amplificador de servofreno, previo análisis de las siguientes magnitudes de entrada:- Carga- Régimen- Posición de la mariposa- Conmutador de luz de frenoLa unidad de control del motor compara el valor calculado de la presión en el amplificador deservofreno con el valor del modelo de presión para el colector de admisión, que va programado en launidad de control.LocalizaciónLa bomba de vacío va instalada sobre la parte izquierda del bastidor auxiliar, al tratarse dela versión controlada. S257_011 S257_011a 9
  10. 10. Bomba de vacío controlada Condiciones de activación Si la presión calculada para el colector de admisión supera una magnitud de la curva característica programada para el modelo de la presión en el colector de admisión, la unidad de control del motor transmite una señal de masa a la unidad de control de la bomba eléctrica de vacío, la cual se pone entonces en marcha. Esta curva característica depende de la presión del entorno. Según el tipo de unidad de control de motor en cuestión, se la calcula o se la determina por medio de un sensor de presión instalado en la unidad de control del motor. Para evitar que la bomba se conecte y desconecte continuamente, se procede a trabajar con histéresis. Las explicaciones sobre la histéresis y el diagrama de histéresis figuran en la página 13. Esquema de funciones de la «bomba de vacío controlada» 30 30 15 15 J220 S S J542 Masa Positivo Señal de salida 31 S257_012 Componentes J220 Unidad de control del motor J542 Unidad de control para servoasistencia de frenado S Fusible10
  11. 11. Bomba de vacío reguladaVersión reguladaPor ejemplo en los vehículos- Passat 2001 ➤- Audi A4- Audi A6se implanta en el amplificador de servofreno una bomba de vacío regulada, con sensor de presión.Estructura del sistema 1 2 7 5 6 3 3 S257_013 4 1 Unidad de control del motor 5 Sensor de presión 2 Amplificador de servofreno 6 Bomba eléctrica de vacío 3 Válvula de retención 7 Relé 4 hacia el colector de admisiónCaracterísticas de los sistemas reguladosLa regulación es una operación, por medio de la cual se detecta continuamente la magnitud a regular(p. ej. la presión en el amplificador de servofreno) por medio de sensores (p. ej. sensor de presión). Elsistema de control (p. ej. unidad de control del motor) compara los valores medidos por los sensores conlos valores teóricos que tiene memorizados y se encarga de regular el funcionamiento del actuadorcorrespondiente (p. ej. la bomba eléctrica de vacío). 11
  12. 12. Bomba de vacío regulada Funcionamiento del sensor de presión En la versión regulada se incorpora un sensor de presión en el tubo que va hacia el amplificador de servofreno. Después de conectar el encendido se aplica una tensión de 5 voltios al sensor de presión. En el interior del sensor de presión hay un diafragma con un extensómetro. Si varía la presión en el sensor, también varía la resistencia eléctrica del extensómetro. De esa forma se genera una señal de tensión a través de un amplificador en el sensor de presión. A presión atmosférica Alimentación de tensión Al haber presión atmosférica, el diafragma se «deforma», Señal hacia la unidad de deformándose también en pequeña control del motor escala el extensómetro. De ese modo se opone una menor resistencia eléctrica a la tensión Microprocesador aplicada. Tensión de medición La variación de la tensión es de baja magnitud. Diafragma con extensómetro S257_014 A depresión Alimentación de tensión Al existir depresión, el diafragma se «deforma» de un modo más intenso Señal hacia la unidad de y, con éste, también el extensómetro, control del motor con lo cual se obtiene una mayor modificación de la resistencia. La tensión medida se reduce en esa Microprocesador misma proporción. Tensión de medición Diafragma con extensómetro S257_01512
  13. 13. Ejemplo: VLa relación de dependencia entre la presióndel aire y la señal de tensión en la unidad decontrol del motor 4 Los datos en el diagrama contiguo son valores aproximados. 0,4 mbar 200 Presión atmosférica S257_016LocalizaciónLa bomba de vacío, p. ej. en el Passat 2001 ➤, va instalada en la parte izquierda del vano motor, bajouna tapa de protección.El sensor de presión para la servoamplificación de frenado se sitúa en la caja de aguas, en el conductoque va hacia el amplificador de servofreno. S257_017aS257_017 S257_017b 13
  14. 14. Bomba de vacío regulada El sensor de presión va integrado en el tubo de vacío hacia el amplificador de servofreno y suministra una señal de tensión para la unidad de control del motor. La unidad de control del motor excita un relé de trabajo (por el lado negativo) el cual conecta la bomba. Condiciones de activación En la unidad de control del motor está programada una curva característica para la regulación de la bomba eléctrica de vacío. El punto de conexión, tal y como sucede en la versión controlada, depende de la presión reinante en el amplificador de servofreno y de la presión medida en el entorno. Según el tipo de unidad de control de motor en cuestión, esta magnitud se calcula o se determina con ayuda de un sensor de presión en la unidad de control del motor. Si se avería el sensor de presión el sistema recurre al modelo matemático de la versión «controlada». Esquema de funciones de la «bomba de vacío regulada» 30 30 15 15 J220 S S Masa Positivo V192 J569 G294 Señal de salida Señal de entrada 31 S257_018 Componentes G294 Sensor de presión para servoamplificación V192 Bomba de vacío para servoamplificación de frenado de frenado S Fusible J220 Unidad de control del motor J569 Relé para servoamplificación de frenado14
  15. 15. HistéresisEl concepto de «histéresis» es de procedencia griega y significa, en términos generales: Continuación de un efecto después de la causa que lo produceReferido esto a la bomba eléctrica de vacío, significa la activación/desactivación de la bomba en unagama de presiones específica. Esta gama de presiones es la diferencia entre la presión de activación yla de desactivación. Después de desactivarse la bomba se conserva la presión hasta que seadegradada al ser accionado el freno. La histéresis es diferente en las versiones controlada y regulada.Diagrama de histéresis mbar 1 Presión de activación 2 Histéresis 1 3 Presión de desactivación 4 Bomba ON 5 Bomba OFF 2 3 4 5 5 t S257_019Presión de activación a diferentes altitudes Presión de activación en mbar Histéresis Nivel del mar 800 m 1000 m Versión superior a superior a aprox. controlada aprox. aprox. 50 mbar 550 mbar 525 mbar Versión superior a superior a aprox. regulada aprox. aprox. 170 mbar 600 mbar 540 mbar 15
  16. 16. Autodiagnosis La autodiagnosis puede ser llevada a cabo con el sistema de diagnosis, medición e información para vehículos VAS 5051 o VAS 5052. A través del código de dirección 01 „Electrónica del motor» están previstas las siguientes funciones relacionadas con la bomba eléctrica de vacío. Algunos de los apartados siguientes serán implantados de forma gradual, es decir, que no están implementados en todos los vehículos. S257_020 Versión controlada Versión regulada 02 Consultar la memoria de averías 02 Consultar la memoria de averías 03 Diagnóstico de actuadores 03 Diagnóstico de actuadores 05 Borrar la memoria de averías 04 Ajuste básico Test del sistema (ver Manual de Reparaciones); en un lapso de tiempo 06 Finalizar la emisión determinado debe quedar evacuado nuevamente el amplificador de servofreno ventilado 08 Bloque de valores de medición Grupo de indicación 008, campo 3 - Presión absoluta en el amplificador de 05 Borrar la memoria de averías servofreno 08 Bloque de valores de medición Grupo de indicación 008, campo 3 - Presión absoluta en el amplificador de servofreno Si se detecta una avería se desactiva el compresor del climatizador en caso necesario. Debido a la menor carga que ello representa para el motor se puede cerrar un poco más la válvula de mariposa.16
  17. 17. Pruebe sus conocimientos1. Qué magnitudes de entrada se utilizan para calcular la presión en el amplificador de servofreno al tratarse de la bomba de vacío controlada?❏ a) Carga del motor❏ b) Temperatura del aire aspirado❏ c) Régimen del motor❏ d) Posición de la mariposa❏ e) Señal del transmisor de pedal de embrague❏ f) Señal del conmutador de luz de freno2. Qué sucede en el caso de la bomba de vacío regulada, si se avería el sensor de presión?❏ a) El sistema recurre al modelo matemático de la versión «controlada».❏ b) Se excita la bomba eléctrica de vacío, conectándose de forma continua.❏ c) El amplificador de servofreno deja de funcionar. Sin embargo se puede seguir frenando.3. En cuál o en el cuáles versiones de la bomba eléctrica de vacío se puede llevar a cabo una diagnosis de los actuadores?❏ a) Sólo en la versión controlada.❏ b) Sólo en la versión regulada.❏ c) En ambas versiones.❏ d) En ninguna de las dos. 3. c) 2. a) 1. a), c), d), f) Soluciones: 17
  18. 18. Notas18
  19. 19. Notas 19
  20. 20. 257Sólo para el uso interno © VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg Reservados todos los derechos. Sujeto a modificaciones técnicas. 140.2810.76.60 Estado técnico: 07/01 ❀ Este papel ha sido elaborado con celulosa blanqueada sin cloro.

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