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La gestión de los vehículos actuales se debe en gran parte a la electrónica; muchos de los sistemas que intervienen en el correcto funcionamiento de estos vehículos están gestionados por conjuntos en los que la electrónica es parte fundamental a la hora de recibir señales, gestionarlas y elaborar impulsos que determinen las actuaciones de los distintos sistemas en cada momento en función de las distintas condiciones de conducción.

La aparición de la electrónica y su aplicación en el terreno de la automoción ha posibilitado la evolución de los automóviles hasta lo que conocemos hoy en día.

Básicamente, por hacer una descripción general, cualquier sistema electrónico aplicado a la automoción consistirá en una serie de elementos que se encargarán de detectar lo que está pasando en el proceso de trabajo, de medir las diferentes magnitudes físicas o químicas (exceptuamos las eléctricas) que se producen por el propio funcionamiento del sistema; estas magnitudes serán convertidas en señales eléctricas que informarán al la unidad de control (cerebro del sistema) de lo que está pasando. En función de las señales entrantes en laUCE y, desde el las memorias internas de la misma, se compararán los valores que entran con los datos memorizados y se generan las señales eléctricas que se envían a los actuadores para que realicen el trabajo de gestión sobre el sistema al que pertenecen.

Como se ve, podemos comparar el funcionamiento de estos sistemas con la forma en la que respondemos a distintos estímulos; con los sensores, por ejemplo los ojos, detectamos una situación de la que informamos a nuestro cerebro y desde allí se hace trabajar a los músculos de un órgano en concreto en un sentido o en otro en función de la orden elaborada. Si vamos a cruzar una calle los ojos detectan la situación e informan al cerebro; en el cerebro se elabora una orden para coordinar los movimientos de nuestros músculos (primero se busca en la memoria la situación detectada por los ojos; si vemos que viene un coche la orden será no mover los músculos necesarios para producir la acción de cruzar; si no viene ningún coche la orden será la contraria y el cerebro dará la orden a los músculos precisos de que se pongan en movimiento para realizar la acción de cruzar. La orden se trasmite en forma de impulsos eléctricos que activan los actuadores y consiguen que nos movamos en el sentido de cruzar la calle o de quedarnos parados hasta que se pase a una situación más propicia.

Al igual que sucede en el ejemplo, algunos sistemas de los automóviles están dotados de sensores, UCE y actuadores que los gestionan. Vamos a intentar estudiar los componentes de estos sistemas electrónicos comenzando por los sensores. A través de la serie de artículos que comienza con este, iremos viendo los principios básicos en los que se fundamentan los componentes que forman parte de estos sistemas, su constitución, su funcionamiento, la función, las aplicaciones y las operaciones de verificación que se deben realizar.

Una primera visión general de lo que es un automóvil actual nos permite detectar una serie de sistemas electrónicos, unos de serie en todos los vehículos y otros reservados como opción, formados por sensores,UCE, actuadores, comunicación entre UCEs y diagnosis.

Los sensores detectarán los diferentes parámetros en función de las condiciones de funcionamiento, por ejemplo las revoluciones del motor, los valores de presión el los colectores, el giro del volante de dirección, la velocidad del vehículo, la temperatura del motor, etc. Los sensores convierten estas magnitudes físicas en señales eléctricas.

La unidad de control recibe la señales elaboradas por los sensores del sistema que gestione y las somete a un análisis y cálculo matemático; una vez interpretada la señal, en la propiaUCE se genera un impulso eléctrico para activar los elementos actuadores y modular el funcionamiento del sistema óptimamente. Dentro de laUCE también se memorizan todos los datos con el propósito de facilitar el trabajo de diagnosis del propio sistema y se posibilita el diálogo con otros sistemas para gestionar de una manera global todos los sistemas existentes.

Los actuadores son los encargados de traducir las señales que se elaboran en la UCE en magnitudes mecánicas; por ejemplo prolongan mas o menos los tiempos de actuación de un inyector en una inyección de combustible, pilotan de una u otra manera las válvulas de una suspensión para obtener distintos grados de dureza, etc

Otro aspecto importante a tener en cuenta en los sistemas actuales es que tienen que facilitar el proceso de diagnosis; debido a la intercomunicación de los sistemas y al grado de complejidad que tienen, es necesario que el propio sistema disponga de las herramientas que faciliten la extracción de los datos con los que se pueda interpretar el correcto o incorrecto funcionamiento. Para ello se dotan de una memoria en la que se registran los datos incorrectos por incongruentes. Con lainterface adecuada se pueden extraer estos datos de la memoria cuando en un taller se efectúan las operaciones de verificación y control de los sistemas. Estos aparatos de diagnosis permiten simular el funcionamiento para comprobar el funcionamiento de los componentes de un sistema.

Por último nos queda que apuntar que la proliferación de sistemas gestionados electrónicamente hace que la cantidad de conductores que forman el conjunto de los circuitoseléctricos y electrónicos del automóvil crezca muchísimo. En los sistemas actuales se utilizan sistemas de encadenamiento de los diferentes sistemas por medio de bus CAN o de multiplexado para reducir el peso y cantidad de los conductores empleados.

Etiquetas: electrónica_automóvil

En lo referente a este artículo entenderemos que hablamos de plásticos cuando nos referimos a materiales elaborados artificialmente (síntesis) haciendo pasar por diferentes fases intermedias los materiales de partida.
Los materiales de partida, materias primas, con los que se elabora el plástico son el petróleo y el gas natural principlamente, aunque también se pueden obtener del carbón y de la madera. Lo que es cierto es que estas materias primas tienen que contener forzosamente carbono (C), hidrógeno (H); también pueden contener oxígeno (O), Nitrógeno (N) y azufre (S).
El petróleo y el gas natural llega a las refinerías y allí, mediante diferentes procesos es fraccionado en otras materia consiguiendose productos derivados que se diferencian en el número de carbonos.

Uno de los productos de este proceso llamado cracking son las NAFTAS, parte de las cuales se van a convertir, después de su paso por industrias petroquímicas, en plástico.

Las moléculas que se forman inicialmente son los denominados monómeros y uniendo varias moléculas se obtienen los polímeros, que son los componentes principales de los plásticos y los que confieren las características principales. Al proceso en el que se consiguen las uniones entre moléculas formando cadenas se le denominapolimerización.

POLIMERIZACIÓN

¿Qué tenemos que saber sobre la polimerización?
Principalmente que es un proceso por el que se produce la unión de moléculas para formar polímeros. También es importante conocer que hay dos tipos de polimerización:
Por un lado está la POLIADICION, proceso por el que las moléculas del monómero se unen entre si formando una cadena sin modificar la composición química con respecto a la de los monómeros.
Por otro lado esta la POLICONDENSACIÓN; durante este proceso, en el que intervienen moléculas de al menos dos naturalezas, se producen las reacciones químicas y como resultado de ellas se obtiene el polímero y otros productos (generalmente agua) como residuos.
Lógicamente se pueden alterar algunas características de los polímeros por medio de la adición de algunos productos auxiliares; esto se hace con el fin de mejorar sus características iniciales y con el fin de mejorar los procesos de trabajo posteriores.
Algunos aditivos que se utilizan son agentes estabilizadores, absorventes de la radiación UVA, lubricantes, colorantes, desmoldeantes y cargas de refuerzo.

Etiquetas: plasticos, automóvil, carrocería

Desde el punto de vista del estudio de los sensores que se utilizan en los sistemas electrónicos que montan los automóviles, podemos realizar la clasificación de los mismos atendiendo a diferentes criterios. Para el desarrollo de este tema vamos a clasificarlos por la función que cumplen dentro de los circuitos; así podemos encontrar sensores de temperatura, de posición, de presión, de velocidad, medidores de caudal, sensores de gas, sensores de par, etc.

Cada uno de estos tipos los podemos encontrar en el automóvil cumpliendo funciones específicas en los circuitos en los que van montados. Cada fabricante opta por un tipo u otro cuando desarrolla sus circuitos.

Vamos a definir los sensores como los elementos de los circuitos que miden los parámetros de entrada para determinar una situación instantánea durante el funcionamiento de un sistema. Podemos decir que son los sentidos de cada sistema; por ejemplo, un sensor de temperatura dellíquido de refrigeración informará a la UCE de inyección y encendido de la temperatura que tiene, en un momento concreto, el líquido de refrigeración; en función de esta información, en la centralita se elaborará una estrategia para adaptar los tiempo de inyección o los avances de encendido de manera que el proceso de combustión sea óptimo.

Para poder realizar cualquiera de estos procesos es necesario establecer un lenguaje con el que se puedan comunicar todos los elementos del sistema.. Para procesar los datos en la UCE se necesitan señales en forma digital, sin embargo las señales que se obtienen en los sensores son analógicas como norma general; será preciso convertirlas en digitales. Una vez procesadas las señales, la centralita elaborará una orden dirigida a algún actuador. Esta orden, normalmente digital, deberá convertirse de nuevo enanalógica para que los actuadores puedan interpretarla.
También hay que tener en cuenta que el parámetro físico o químico que miden los sensores se tiene que convertir en señal eléctrica en el propio sensor.

Manejar toda la información y tratar todas las señales, sean del tipo que sean, procesarlas, convertirlas en órdenes que posibiliten la actuación de los actuadores es posible gracias a la electrónica.

Un buen sitio para conseguir una buena base que nos ayude a entender todo lo que hablaremos sobre este tema puede ser este blog de ManuelPérez , sobre todo los primeros artículos publicados, en los que se explican los principios en los que se basa la electricidad y la electrónica.

Etiquetas: sensores_automóvil