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EN QUE CONSISTE UNA REPRO

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EN QUE CONSISTE UNA REPRO

Mensaje  Administratore el Lun Mayo 31, 2010 10:26 am

La Unidad de Control de Motor o ECU (en inglés:
Engine Control Unit) es una unidad de control electrónico que controla
varios aspectos de la operación de combustión interna del motor. Las
ECU’S más simples sólo controlan la cantidad de combustible que es
inyectado en cada cilindro en cada ciclo de motor. ECUs más avanzadas
controlan el punto de ignición, el tiempo de apertura/cierre de las
válvulas, el nivel de impulso mantenido por el turbocompresor (en coches
con turbocompresor), y control de otros periféricos.

Las ECU’S
determinan la cantidad de combustible, el punto de ignición y otros
parámetros monitorizando el motor a través de sensores. Estos incluyen:
sensor MAP, sensor de posición del acelerador, sensor de temperatura del
aire, sensor de oxígeno y muchos otros. Frecuentemente esto se hace
usando un control repetitivo (como un controlador PID).

Antes de
que las unidades de control de motor fuesen implantadas. La cantidad de
combustible por ciclo en un cilindro estaba determinada por un
carburador o por una bomba de inyección.

FUNCIONES

Control de la
inyección de combustible : Para un motor con inyección de combustible,
La ECU determinará la cantidad de combustible que se inyecta basándose
en un cierto número de parámetros. Si el acelerador está presionado a
fondo, el ECU abrirá ciertas entradas que harán que la entrada de aire
al motor sea mayor. La ECU inyectará más combustible según la cantidad
de aire que esté pasando al motor. Si el motor no ha alcanzado la
temperatura suficiente, la cantidad de combustible inyectado será mayor
(haciendo que la mezcla se más rica hasta que el motor esté caliente).


Control
del tiempo de inyección: Un motor de ignición de chispa necesita para
iniciar la combustión una chispa en la cámara de combustión. Una ECU
puede ajustar el tiempo exacto de la chispa (llamado tiempo de ignición)
para proveer una mejor potencia y un menor gasto de combustible. Si la
ECU detecta un picado de bielas en el motor, y "analiza" que esto se
debe a que el tiempo de ignición se está adelantando al momento de la
compresión, ralentizará (retardará) el tiempo en el que se produce la
chispa para prevenir la situación.

Una segunda, y más común causa
que debe detectar este sistema es cuando el motor gira a muy bajas
revoluciones para el trabajo que se le está pidiendo al coche. Este caso
se resuelve impidiendo a los pistones moverse hasta que no se haya
producido la chispa, evitando así que el momento de la combustión se
produzca cuando los pistones ya han comenzado a expandir la cavidad.

Pero
esto último sólo se aplica a vehículos con transmisión manual. La ECU
en vehículos de transmisión automática simplemente se encargará de
reducir el movimiento de la transmisión.


Control de la
distribución de válvulas: Algunos motores poseen distribución de
válvulas. En estos motores la ECU controla el tiempo en el ciclo de
motor en el que las válvulas de deben abrir. Las válvulas se abren
normalmente más tarde a mayores velocidades que a menores velocidades.
Esto puede optimizar el flujo de aire que entra en el cilindro,
incrementando la potencia y evitando la mala combustión de combustible.


Control
de arranque: Una relativamente reciente aplicación de la Unidad de
Control de Motor es el uso de un preciso instante de tiempo en el que se
producen una inyección e ignición para arracar el motor sin usar un
motor de arranque (típicamente eléctrico conectado a la batería). Esta
funcionalidad proveerá de una mayor eficiencia al motor, con su
consecuente reducción de combustible consumido.


ECU'S PROGRAMABLES

Una
categoría especial de ECU’S son aquellas que son programables. Estas
unidades no tienen un comportamiento prefijado, y pueden ser
reprogramadas por el usuario.

Las ECU’S programables son
requeridas en situaciones en las que las modificaciones después de la
venta son importantes para el comportamiento final del motor. Entre
estas situaciones se incluyen la instalación o cambio del
turbocompresor, intercooler, tubo de escape, o cambio a otro tipo de
combustible. Como consecuencia de estos cambios, la antigua ECU puede
que no provea de un control apropiado con la nueva configuración. En
estas situaciones, una ECU programable es la solución. Éstas pueden ser
programadas/mapeadas conectadas a un ordenador portátil mediante un
cable USB, mientras el motor está en marcha.

La ECU programable
debe controlar la cantidad de combustible a inyectar en cada cilindro.
Esta cantidad varía dependiendo en las RPM del motor y en la posición
del pedal de aceleración (o la presión del colector de aire). El
controlador del motor puede ajustar esto mediante una hoja de cálculo
dada por el portátil en la que se representan todas las intersecciones
entre valores específicos de las RPM y de las distintas posiciones del
pedal de aceleración. Con esta hoja de cálculo se puede determinar la
cantidad de combustible que es necesario inyectar.

Modificando
estos valores mientras se monitoriza el escape utilizando un sensor de
oxígeno (o sonda lambda) se observa si el motor funciona de una forma
más eficiente o no, de esta forma encuentra la cantidad óptima de
combustible a inyectar en el motor para cada combinación de RPM y
posición del acelerador. Este proceso es frecuentemente llevado a cabo
por un dinamómetro, dándole al manejador del combustible un entorno
controlado en el que trabajar.

Otros parámetros que son
usualmente mapeados son:

Ignición: Define cuando la bujía debe disparar la chispa
en el cilindro.
Límite de
revoluciones: Define el máximo número de RPM que el motor puede
alcanzar. Más allá de este límite se corta la entrada de combustible.
Correcta temperatura del agua:
Permite la adicción de combustible extra cuando el motor está frio
(estrangulador).
Alimentación de
combustible temporal: Le dice a la ECU que es necesario un mayor
aporte de combustible cuando el acelerador el presionado.
Modificador de baja presión en el
combustible: Le dice a la ECU que aumente el tiempo en el que
actúa la bujía para compensar una pérdida en la presión del combustible.

Sensor de oxígeno (sensor lambda):
Permite que la ECU posea datos permanentes del escape y así modifique
la entrada de combustible para conseguir una combustión ideal.

Algunas
de las más avanzadas ECU’S de carreras incluyen funcionalidades más
avanzadas control de salida, limitación de la potencia del motor en la
primera marcha para evitar la rotura de éste.

Otros
ejemplos de funciones avanzadas son:

Control de pérdidas: Configura el
comportamiento del waste gate del turbo, controlando el boost.
Inyección Banked: Configura el
comportamiento de el doble de inyectores por cilindro, usado para
conseguir una inyección de combustible más precisa y para atomizar en un
alto rango de RPM.
Tiempo variable
de levas: Le dice a la ECU como controlar las variables
temporales en las levas de entrada y escape.
Control de marchas.

Una
ECU de carreras frecuentemente se equipa con un dispositivo de
almacenamiento que graba los valores de todos los sensores para un
posterior análisis usando un software especial en un ordenador. Esto
puede ser muy útil para la puesta a punto del vehículo y se consigue con
la observación de los datos buscando anomalías en los datos o
comportamientos de las ECU’S. El almacenamiento de estos dispositivos
que graban los datos suele rondar entre los 0.5 y 16 megabytes.

Para
conseguir la comunicación con el conductor, una ECU de carreras puede
estar conectada a un "pila de datos", que es un pequeño guión de a bordo
en el que el conductor puede ver las actuales RPM, velocidad y otros
datos básicos del motor. Estas zonas de almacenamiento, son
mayoritariamente digitales, y se comunican con la ECU utilizando uno de
los muchos protocolos entre los que se encuentra CAN BUS.


ECU FLASHING

Muchos coches
recientes (fabricados en 1996 o posteriores) usan Ecus OBD-II, que son
capaces de cambiar su programación a través de un puerto OBD.
Entusiastas del motor con coches modernos aprovechan las ventajas de
esta tecnología modificando sus motores. En lugar de utilizar un nuevo
sistema de control de motor, uno puede utilizar el software apropiado
para ajustar la antigua ECU. Haciendo esto, es posible mantener todas
las funciones y el cableado mientras se utilizan ciertos programas de
modificación de parámetros. Esto no debe ser confundido con "chip
tuning", en el que el propietario tiene una ECU ROM físicamente
remplazada por una distinta - este caso no requiere modificación de
hardware (normalmente), aunque un equipamiento especial si es necesario.

Los
sistemas de control del motor de fábrica frecuentemente poseen las
mismas funcionalidades que unidades que no vienen de serie creadas para
carreras, como por ejemplo tiempo tridimensional y mapas de control de
combustible. Generalmente no tienen la habilidad de controlar
dispositivos extras auxiliares, como el control de distribución de
válvulas si el coche de fábrica tenía una geometría fija en el árbol de
levas o si el control de arranque no poseía turbocompresor.


HISTORIA

Diseño híbrido
digital: El modelo híbrido digital fue popular en la mitad de los años
80. Éste utilizaba técnicas lógicas para tomar medidas y procesaba los
parámetros de entrada del motor, luego usaba una tabla almacenada en un
chip ROM para obtener los valores de salida. Sistemas posteriores
procesarían estas salidas dinámicamente. Este tipo de sistemas ROM son
fáciles de modificar si uno conoce bien el sistema. La desventaja de
estos sistemas es que los valores pre procesados son sólo óptimos para
un nuevo motor ideal. Este sistema es peor que un sistema basado en una
CPU.

Los sistemas de control de motor sofisticados reciben
entradas de otras fuentes, y controlan más partes del motor; como por
ejemplo, los sistemas de control del tiempo de distribución de válvulas
son controlados electrónicamente así como el funcionamiento del
turbocompresor. Éstos además se deben comunicar con las unidades de
control de transmisión o directamente con la interfaz que controla la
transmisión de forma automática, sistemas de control de tracción y más
sistemas con funciones similares. El cable CAN (Controller Area Network)
es frecuentemente utilizado para conseguir la comunicación entre estos
dispositivos.


ECU’S modernas: ECUs modernas utilizan un
microprocesador que puede procesar las entradas de los sensores del
motor en tiempo real. Un unidad de control electrónico contiene el
hardware y el software (firmware). El hardware consiste en un conjunto
de componentes electrónicos que van sobre una placa (PCB). El principal
componente de este circuito en tabla es un chip micro controlador (CPU).
El software está almacenado en el micro controlador o en otros chips de
la PCB, generalmente en EPROMs o en memorias flash; es por ello que la
CPU puede ser re-programada actualizando el software de estas o
cambiando los chips. A esto es a lo que se refiere cuando se habla de un
sistema electrónico de control de motor (o EMS - Engine Management
System).

Las ECU’S modernas a veces incluyen el cruise control.


OTRAS APLICACIONES

Algunos
sistemas que se usan en algunos motores de combustión también pueden
tener otras aplicaciones. Como por ejemplo en aeronáutica, en los
sistemas conocidos como "FADECs" (Full Authority Digital Engine
Controls). Este tipo de control electrónico es menos común en aeroplanos
de motor de pistones que en automóviles, debido al alto coste que
requieren los certificados que permiten que estas piezas puedan ser
usadas para la aviación, a esto se le añade una baja demanda, y la
consecuente innovación tecnológica del mercado. Además, un motor de
carburador con una ignición magnética y un sistema de alimentación de
combustible basado en la gravedad no requiere ninguna potencia
electrónica para funcionar, lo que es un bonus en el tema de seguridad.

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