El documento describe los sistemas electrónicos en vehículos modernos y sus componentes. Incluye una introducción a los sistemas de control electrónico del motor y sus sensores clave, como el sensor de temperatura del refrigerante y el sensor MAP. También cubre conceptos básicos de electrónica automotriz como semiconductores, diodos, transistores y termistores.

1. ELECTRÓNICA
AUTOMOTRIZ
INTRODUCCIÓN

4. INTRODUCCIÓN
Actualmente la mayoría de los vehículos, o prácticamente todos, contienen todos
los sistemas de control electrónico disponibles:
•Sistema antibloqueo de ruedas en el momento de frenado del vehículo. (ABS)
Antilock Brake System.
•Control electrónico de velocidad. (Control de Velocidad de Crucero). Electronic
Speed Control.
•Control electrónico del motor. Electronic Engine Control.
•Control de climatización. Climate Control.
•Sistemas de dirección y suspensión. Steering and Suspensión System.
•Sistema de bolsas de seguridad de inflado automático suplementarias.
Supplemental Air Bag System.
•Instrumentación electrónica. Electronic Instrumentation.
Cada uno de estos sistemas tienen un punto en común, son todos
sistemas controlados electrónicamente. Estos sistemas contienen
componentes eléctricos que proveen constantemente información a
varias unidades procesadoras de señal. Estas unidades
procesadoras interpretan la información recibida y realizan ajustes a
medida que es necesario, de modo de mantener las condiciones
óptimas de operación del sistema.

5. Sistema Control Electrónico del Motor
En el Módulo de Control Electrónico de Motor (Electronic
Engine Control - EEC) se encuentra contenido el centro
inteligente del sistema de operación del motor. Este
sistema está formado por un Conjunto Electrónico de
Control (Electronic Control Assembly - ECA), distintos
sensores que envían señales eléctricas conteniendo
información hacia las entradas del ECA, señales eléctricas
de salida del ECA que constituyen los mandos que este
envía hacia los distintos actuadores que maneja y
conductores que conectan las entradas, salidas y la
alimentación eléctrica del ECA.
El ECA es un Microcomputador que continuamente evalúa o
procesa las señales de entrada provenientes del sistema de
operación del motor y determina la mejor secuencia de
operación para sus órdenes de salida.

6. El ECA continuamente monitorea las condiciones de
operación del motor a través de las informaciones recibidas
desde varios sensores localizados en el motor y en el
compartimento de motor. Entre otros y solamente citando
algunos estos son:
 Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor (Engine Coolant
Temperature Sensor - ECT)
 Sensor de Presión Absoluta (Manifold Absolute Pressure Sensor
MAP)
 Sensor de Temperatura del Aire Admitido (Air Charge Temperature
ACT)
 Sensor de Velocidad del Vehículo (Vehicle Speed Sensor - VSS)
 Sensor de Detonación (Knock Sensor - KS)  Motor Otto
 Sonda de Oxígeno (Exhaust Gas Oxygen Sensor - EGO). Motor Otto

7. El ECA maneja cosas tales como la Mezcla de
Aire/Combustible, Tiempos de Avance del Encendido y la
Velocidad de Rotación del Motor en ralentí, nombrando
algunas de las tantas funciones que realiza. Incluidas en
estas está el manejo de los Inyectores de Combustible, el
Módulo de Encendido, la Válvula de Recirculación de
Gases de Escape (EGR) y la Válvula Bypass de Aire
Controladora de RPM en Ralenti (ISC - BPA solenoid).
Todos estos componentes trabajan en conjunto para lograr el
mejor rendimiento del motor y mantener una baja emisión de
gases contaminantes.

8. INTRODUCCIÓN A LA
ELECTRÓNICA AUTOMOTRIZ
ELECTRICIDAD
ELECTRÓNICA
VOLTAJE :  220 V
AMPERAJE : altos
RESISTENCIA : cte.
MATERIALES
Conductores:
Metales, agua, etc.
Aislantes:
Porcelana, papel,
plásticos, etc.
SEMICONDUCTORES
VOLTAJE :  220 V
AMPERAJE: BAJOS
RESISTENCIA: VARIABLE

9. SEMICONDUCTORES
Los dispositivos de estado sólido son elementos pequeños
pero versátiles que pueden ejecutar una gran variedad de
funciones de control en los equipos electrónicos. Al igual que
otros dispositivos electrónicos, son capaces de controlar casi
instantáneamente el movimiento de cargas eléctricas.
Se los utiliza como rectificadores, detectores, amplificadores,
osciladores, conmutadores, mezcladores, moduladores, etc.
Su peso y tamaño son reducidos, son de construcción sólida
y muy resistentes mecánicamente lo que los hace libres de
microfonismos y se los puede fabricar de manera que sean
inmunes a severas condiciones ambientales.

10. Materiales semiconductores
Los dispositivos de estado sólido hacen uso de la circulación
de corriente en un cuerpo sólido. En general todos los
materiales pueden clasificarse en tres categorías principales:
conductores, semiconductores y aisladores.
Como su nombre lo indica, un material "semiconductor" tiene
menor conductividad que un "conductor" pero mayor
conductividad que un "aislador". Hasta hace algunos años el
material más utilizado en la fabricación de semiconductores
era el Germanio, luego fué reemplazado por el Silicio, material
que sigue siendo utilizado actualmente. De cualquier manera
en muchos circuitos todavía son utilizados diodos de
germanio.

11. Resistividad
La aptitud de un material para conducir corriente
(conductividad), es directamente proporcional al número de
electrones libres del material. Se denomina electrones libres a
aquellos que se encuentran en la órbita más externa del
átomo y que están unidos débilmente al núcleo del mismo,
por no estar completa la cantidad de electrones
correspondientes a dicha órbita. Los buenos conductores
tales como la plata, el cobre y el aluminio, tienen gran
cantidad de electrones libres. Su resistividad es del orden
de unas pocas millonésimas de ohm-cm3.

12. Los aisladores tales como el vidrio, el caucho y la mica, que
tienen muy pocos electrones unidos débilmente al núcleo,
tienen resistividades que alcanzan millones de ohm-cm3. El
germanio puro tiene una resistividad de 60 ohms-cm3,
mientras la resistividad del silicio puro es considerablemente
mayor, del orden de los 60.000 ohm-cm3.
A estos materiales, cuando son utilizados para fabricar
semiconductores, se le agregan impurezas para reducir su
resistividad hasta un orden de aproximadamente 2 ohm-cm3 a
temperatura ambiente. Esta resistividad disminuye
rápidamente a medida que aumenta la temperatura en el
cuerpo del semiconductor.

13. ESTRUCTURA DE UN SISTEMA CON
CONTROL ELECTRONICO
Materiales
semiconductores:
Silicio, Germanio,
Cadmio, etc.

15. I.- DIODO
El diodo es un dispositivo semiconductor que permite el flujo de corriente en un solo
sentido. Válvula electrónica de dos electrodos que reciben el nombre de ánodo o placa
y cátodo. Componente de dos electrodos que utiliza las propiedades rectificadoras de
una unión entre los materiales tipos P y N de un semiconductor.
ALGUNOS ELEMENTOS
ELECTRÓNICOS

16. II.- TRANSISTORES
Transistor: Dispositivo semiconductor provisto de tres terminales llamados base,
emisor y colector. Se usa para funcionar en circuitos como rectificador,
amplificador, interruptor...

17. III.- POTENCIOMETRO
Es un resistor cuyo valor de resistencia puede ser ajustado. De esta manera,
indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un
circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para
circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más
potencia.
Sensor TPS

18. IV .- TERMISTOR
Es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación
de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.
El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor.
Existen dos tipos de termistor:
NTC (Coeficiente de temperatura negativo)
PTC (Ccoeficiente de temperatura positivo)
NTC PTC

19. El módulo de control electrónico (ECM) enciende el ventilador de
enfriamiento a baja velocidad cuando la temperatura del refrigerante
alcanza los 93 grados Celsius (199 grados Fahrenhenit) y a alta velocidad
cuando el refrigerante alcanza los 100 grados Celsius (212 grados
Fahrenheit).
Por otro lado el módulo de control de electrónico (ECM) cambia el
ventilador de alta velocidad a baja velocidad cuando el refrigerante
desciende su temperatura a 97 grados Celisus (207 grados Fahrenheit) y
apaga el ventilador cuando la temperatura del refrigerante ha
descendido a 90 grados Celsius (194 grados Fahrenheit).
El módulo ECM encenderá el ventilador del radiador a alta velocidad
cuando el aire acondicionado esté encendido sin importar ninguna otra
condición de funcionamiento y/o temperatura.

20. ECT - Sensor de Temperatura del Refrigerante
El sensor ECT responde a los cambios en la temperatura del refrigerante
del motor. Mediante la medición de la temperatura del refrigerante del
motor, de esta manera la ECM conoce la temperatura media del motor. El
sensor ECT suele estar situado en un paso el refrigerante antes del
termostato. El ECT se conecta a la terminal THW en el ECM.
El sensor de ECT es fundamental para muchas funciones de ECM, como la
inyección de combustible, tiempo de encendido, sincronización variable de
válvulas, cambios de transmisión, etc. Siempre verifique que el motor este
trabajando a la temperatura de funcionamiento normal y que el sensor
ECT envíe una señal precisa de temperatura a la ECM.

21. A pesar de estos sensores miden cosas distintas, todas operan de la
misma manera. De la señal de voltaje del sensor de temperatura, la
PCM sabe la temperatura. A medida que la temperatura del sensor
se calienta, la señal de tensión disminuye. La disminución de la
tensión es causada por la disminución de la resistencia. El cambio en
la resistencia hace que la señal de tensión caiga.
El sensor de temperatura se conecta en serie a una resistencia de
valor fijo. El ECM suministra 5 voltios para el circuito y mide la
variación de voltaje entre la resistencia de valor fijo y el sensor de
temperatura.

22. Cuando el sensor está frío, la resistencia del sensor es alta, y la señal
de tensión es alta. A medida que el sensor se calienta, la resistencia
disminuye y disminuye la tensión de la señal. De la señal de tensión,
el ECM puede determinar la temperatura del refrigerante, el aire de
admisión, o de los gases de escape.
El cable a tierra de los sensores de temperatura está siempre a la
ECU generalmente en la terminal E2. Estos sensores se clasifican
como termistores.

24. DIAGNÓSTICO DEL SENSOR DE TEMPERATURA
A los sensores de temperatura se les prueba:
• circuitos abiertos.
• cortos circuitos.
• tensión.
• resistencia del sensor.
Un circuito abierto (alta resistencia) leerá la temperatura más fría
posible.
Un circuito corto (baja resistencia) leerá la temperatura más alta
posible.
El propósito procedimiento diagnóstico es aislar e identificar el
sensor de temperatura del circuito y el ECM.

25. Alta resistencia en el circuito de temperatura hará que la ECM detecte
una temperatura más fría de lo que realmente es. Por ejemplo, conforme
el motor se va calentando, la resistencia de la ECT disminuye, pero una
resistencia no deseada adicional en el circuito producirá una caída de
tensión mayor. Lo más probable es que esto se note cuando el motor
alcance su temperatura de operación normal. Tenga en cuenta que en el
extremo superior de la escala de temperatura / resistencia, la resistencia
de la ECT cambia muy poco.
Resistencia adicional en la temperatura más alta puede causar que la ECM
detecte la temperatura del motor es de aproximadamente 20 °F – 30 °F
más frío que la temperatura real. Esto hará que el motor tenga un pobre
desempeño, afectará a la economía de combustible y, posiblemente, el
sobrecalentamiento del motor.

26. SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE CIRCUITO ABIERTO
Prueba de Circuito Abierto
Insertar un cable para
puentear el circuito; la
ECM debe detectar esto
como una temperatura
alta, si es así la ECM opera
bien y el problema está e
el sensor o la conexión.

27. Prueba de Circuito Abierto en
la ECM
Para identificar si el problema
es en el circuito o en la ECM, se
debe puentear con un cable
entre la terminal de
temperatura (THW) y tierra
(E2), esto debe provocar que la
lectura de la temperatura sea
alta. Si la señal de temperatura
es alta, el problema es en el
circuito, si no es alta es en la
conexión o en la ECM.

28. SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE CORTO CIRCUITO
Crear un circuito abierto en diferentes puntos del circuito de
temperatura va a aislar el corto circuito. La lectura de la
temperatura debe ir extremadamente bajas (frío) cuando se crea el
circuito abierto.

29. Para confirmar si el circuito o la ECM
fallan, primero desconecte el conector
a la ECM. La señal de temperatura
debe aparecer como baja (frío). Si
aparece como baja, el arnés o la
conexión están fallando, si no es así, el
problema es con la ECM
Desconectando el conector de la ECT
debe generar que la lectura de
temperatura sea “baja”. Si lo detecta
como temperatura baja, el problema
es con el sensor, si no, el problema es
con el arnés.

30. Prueba de Componentes del
Sensor de Temperatura Se
puede probar la precisión de un
sensor de temperatura
comparando la resistencia del
sensor con la temperatura
actual. Para asegurar que la
prueba se hace correctamente,
se debe contar con un
termómetro preciso y con una
buena conexión al multímetro.