Desmitificando el Osciloscopio

En la mayoría de los motores modernos, para verificar las marcas de sincronización (tiempo) del motor, tiene que quitar la cubierta (tapa) de las válvulas o la cubierta frontal del motor, y esto, rara vez se puede completar en menos de una hora. Pero, la captura de las formas de onda de los sensores del árbol de levas y el cigüeñal se puede completar en menos de 30 minutos. En este enfoque de diagnóstico también puede diagnosticar problemas en circuitos y sensores.

CUANDO

Para su análisis, las formas de onda deben capturarse siempre que haya un código relacionado con la sincronización del árbol de levas y el cigüeñal, y también cuando haya códigos de falla de diagnóstico del sensor o del circuito.

POR QUÉ

El uso de un osciloscopio para capturar la forma de onda del sensor de la posición del cigüeñal puede proporcionarle información sobre tres cosas sobre el motor. En primer lugar, al medir la forma de onda del sensor le brinda información sobre el estado del sensor y su señal. Segundo, la forma de onda puede revelar si el anillo de tono o reluctor está dañado. Y tercero, cuando se miden al mismo tiempo múltiples formas de onda de sensores, se puede mostrar el tiempo o la sincronización del motor.

QUÉ SE NECESITA

1. Osciloscopio/Osciloscopio de Laboratorio: Se necesita un osciloscopio que pueda capturar y almacenar una forma de onda. Cuantos más canales tenga, mejor. Un osciloscopio de cuatro canales puede ser más rápido ya que puede ver cuatro sensores en la pantalla. Además, si está midiendo sensores inductivos del cigüeñal, puede quedarse sin canales rápidamente si no tiene cuatro canales.

2. Acceso a Formas de Onda “Normales Conocidas”: Usted puede capturar la mejor y más clara forma de onda con un osciloscopio, pero si no tiene una forma de onda “Normal Conocida” para comparar, puede ser difícil hacer un diagnóstico final.

Las formas de onda de la posición del cigüeñal se pueden encontrar en la información de servicio de algunos fabricantes OEM. Pero es muy raro encontrar formas de onda con múltiples canales en la información del servicio del OE. Algunos fabricantes de osciloscopios han creado bases de datos de formas de onda “Normales Conocidas”. El tamaño de las bases de datos del fabricante debería tomarse en cuenta en su próxima compra de un osciloscopio. Otras fuentes son las comunidades de técnicos que comparten las formas de onda. Estas comunidades han existido durante décadas y algunas compañías de productos sobre el manejo gerencial del taller e información de servicios también están creando bases de datos.

3. Sondas de Prueba: Existen algunas formas de conectarse a los sensores de la posición del cigüeñal del motor.

• Arnés de Conexiones: Este tipo de arnés se puede instalar entre los conectores. Este es el menos invasivo y no daña el conector o el arnés de cables.

• Pinchar un Cable por Atrás: Si se puede acceder a la parte posterior del conector, puede usar una sonda de alfiler para conectar la parte posterior del conector. Trate de no empujar el alfiler demasiado profundo.

• Sondas Perforantes: Si no puede acceder al conector de un sensor porque está ubicado en el fondo del motor, puede usar una sonda perforadora. Pero, siempre repare el aislamiento.

CONFIGURACIÓN DEL OSCILOSCOPIO

Disparo de la Señal: No necesita configurar el disparo.

Voltaje: La mayoría de los sensores del cigüeñal y árbol de levas usan una señal de cinco voltios, por lo que un eje de ± 10 voltios funciona bien. Algunos sensores usan una señal de 12 voltios, así que un eje de ± 20 voltios funcionará en estos sensores.

Tiempo: El cigüeñal tiene que girar dos veces para obtener una revolución del árbol de levas. Esto significa que 720 grados de rotación del cigüeñal equivalen a 360 grados de rotación del árbol de levas. Usted necesitará por lo menos tres revoluciones del cigüeñal para comparar su relación con el árbol (es) de levas. Ajuste su escala de tiempo para capturar al menos tres vueltas del cigüeñal en la pantalla.

Al igual que en los sensores de velocidad de las ruedas, los sensores de posición del cigüeñal pueden ser pasivos (flotantes) o activos. En el caso de los sensores de posición del cigüeñal, estos pueden ser inductivos (flotantes) o de efecto hall.

La configuración de los sensores inductivos suelen tener dos señales. Una generará un voltaje positivo y la otra un voltaje negativo. Estas deben ser una imagen o espejo una de la otra.

REALIZANDO LA PRUEBA

Después de haber conectado su osciloscopio, usted puede realizar la prueba ya sea durante el arranque o en marcha mínima. No tiene que acelerar el motor para mejorar la forma de onda.

Deje que el motor funcione y se procese la forma de onda en el osciloscopio. En algunos casos, usted deberá desactivar la sincronización variable de las válvulas desconectando el actuador o el solenoide del sistema VVT. Otra forma de desactivar el tiempo es usando un escáner en el modo bidireccional.

ANALIZANDO LA FORMA DE ONDA

Dependiendo del tipo de osciloscopio que tenga, debe tener entre 24 y 32 imágenes de la forma de onda. Está buscando una pantalla que tenga tres o cuatro revoluciones del cigüeñal.

La mayoría de las señales del cigüeñal tienen un área del anillo reluctor donde los dientes están separados o tienen un tamaño diferente. Es imposible decir si esto indica el punto muerto superior u otro evento. Pero esto puede ayudarlo a detectar los 720 grados de rotación del cigüeñal. Durante este tiempo, verá una sola rotación del árbol de levas.

Las formas de onda de un sensor inductivo y de efecto Hall deben estar limpias y las esquinas o picos deben estar afilados. Unas señales de tierra y de voltaje limpias son esenciales para que funcione un sensor de efecto hall. Si el voltaje que entra tiene muchas variaciones o hay mucha interferencia, la señal que sale también tendrá muchas interferencias.

Si hay mucha resistencia en el circuito o conector del sensor, la señal cambiará en altura/voltaje en la pantalla. La más mínima corrosión puede tener un gran impacto en la señal, y el ECM puede detectarlo. Si el pico de la señal cae por debajo de un valor específico, digamos tres voltios, se generará un código de falla.

Al comparar las formas de onda, su forma de onda normal conocida podría provenir de un osciloscopio y una configuración diferente. Los picos de voltaje pueden parecer más anchos o más delgados, pero los patrones deben coincidir. Si el tiempo base o sincronización del motor está fuera de especificaciones, los patrones no se verán alineados.

MODOS DE FALLA

Al verificar el tiempo o sincronización del motor con un osciloscopio, usted puede ver si la cadena de distribución se ha estirado o se ha brincado un diente. Esto confirmará si los códigos de correlación del árbol de levas y el cigüeñal son reales o si hay un problema con el sensor.

A veces sucede con algunos sensores de posición del cigüeñal colocados en la parte delantera del motor, que el soporte que sostiene el sensor se dobla y cambia el espacio de aire entre el sensor y el anillo reluctor. También, si el anillo reluctor en el cigüeñal está en la parte delantera del motor, este puede dañarse debido a los escombros de la carretera que pueden agrietar o romperle dientes. Esto se puede ver fácilmente en la forma de onda del osciloscopio.

Si está diagnosticando un motor de reemplazo que se ha recuperado (salvado) o ha sido reconstruido, es posible que un anillo reluctor incorrecto esté en el árbol de levas o en el cigüeñal. Esto podría deberse a un cambio a mitad de año en los sensores del motor. A menudo, un depósito de vehículos salvados intentará venderle un motor que sea similar, del mismo tamaño, pero del mismo año.