Evolucion del Automovil y de la Diagnosis

A finales del siglo XIX se introdujo en europa el automovil como medio de transporte, estos primeros vehiculos llevaban un motor de combustion interna de cuatro tiempos bastante pesado y rudimentario. Mas adelante, Daimmler ideó una variante mucho mas ligera que sería el precursor de todos los motores a explosion posteriores. Con los años, los automoviles fueron incorporando innovaciones que aumentaron su rendimiento y mejoraron sus prestaciones, estas mejoras incluian el uso de diferencial, correas, baterias, etc. Pero en su diseño, el motor de combustion interna no experimento cambios substanciales.

Ya bien entrado el siglo XX las innovaciones mecanicas siguieron sin afectar al diseño basico de de los motores, suponiendo tan solo la adiccion de elementos orientados a la optimizacion de los mismos. Es a finales de los 70 cuando se empieza a incorporar la electronica a los automoviles. Se añadieron los primeros sensores a los motores para verificar su correcto funcionamiento, tambien se añadieron unidades de control del motor que manejaban dichos sensores. El objetivo inicial de estos elementos electronicos era el control del las emisiones de gases contaminantes y facilitar la diagnosis de averias.

A partir de la decada de los 80 la mayor parte de las innovaciones provienen principalmente de la incorporacion de la electronica, y no de la incorporacion de mejoras mecanicas. Se añadieron multitud de sensores y se fueron mejorando las unidades de control del motor. Hoy en dia un automovil puede incorporar mas de 200 sensores y mas una unidad de control. Hay unidades de control para el motor, climatizador, airbag, etc.

Las primeras unidades de control eran Modulos de Control de Motor o ECM (Engine Control Module), con el tiempo estas ECMs se hicieron mas complejas y pasaron a convertirse en Unidades de Control Electronico o ECU (Electronic Control Unit), estas ECUs son las conocidas como centralitas o UCEs (siglas en español, Unidad de Control Electronico).

Actualmente los sensores se encargan de la medicion de temperaturas, presiones, rotaciones, volumenes, y multitud de parametros de funcionamiento. La informacion que captan los sensores es enviada y almacenada en las centralitas. Toda esta informacion permite que el propio automovil "conozca" su estado. En realidad, los sensores se limitan a detectar una serie de valores que envian a la centralitas y una vez alli son comparados con los valores optimos que estan almacenados en las memorias. Cuando se encuentra un valor incorrecto, la centralita notifica un fallo avisando al conductor de alguna forma (indicadores luminosos, sonidos, etc), los fallos quedan almacenados para su posterior verificacion por un mecanico. En algunas ocasiones, las centralitas simplemente fallan sin notificar ningun error.

Cuando un coche sufre una averia, el taller mecanico usara un scanner para conectarse con la centralita del vehiculo. Un escanner es un dispositivo que se conecta a una centralita para acceder a los datos que esta tiene almacenados en la memoria, en teoria es capaz de consultar los fallos y otros valores almacenados.

Automovil y Contaminacion

Para combatir los problemas de polucion en Los Angeles, el Estado de California exigio sistemas de control de emisiones de gases en los modelos de automovil posteriores a 1966. El Gobierno Federal de los Estados Unidos extendio estos controles a toda la nacion en 1968. El Congreso aprobo el Clean Air Act (Acta Antipolucion) en 1970 y creo la Agencia de Proteccion Medioambiental o EPA (Environmental Protection Agency). La EPA inicio el desarrollo de una serie de estandares en la emision de gases y unos requerimientos para el mantenimiento de los vehiculos con el fin de ampliar su vida util.

Para cumplir estos estandares los fabricantes implementaron sistemas de encendido y de alimentacion controlada de combustible, con sensores que median las prestaciones del motor y ajustaban los sistemas para conseguir una minima polucion. Estos sensores tambien permitian una cierta ayuda en la reparacion.

Sistema de diagnosis OBD y OBDII

En abril de 1985 un organismo estatal de California, el CARB (California Air Resources Board), aprobo una regulacion para un sistema de diagnostico a bordo u OBD (On-Board Diagnostic). Esta regulacion que se aplica a los automoviles vendidos en el estado de California a partir de 1988, especifica que el Modulo de Control de Motor o ECM (Engine Control Module) debe monitorizar ciertos componentes del vehiculo relacionados con las emisiones de gases para asegurar un correcto funcionamiento, y que se ilumine una lampara Indicadora de Fallo o MIL (Malfunction Indicator Lamp) en el cuadro de mandos cuando se detecta un problema. El sistema OBD tambien aporta un sistema de Codigos de Error de Diagnostico o DTC (Diagnostic Trouble Codes) y unas tablas de errores en los manuales de reparacion para ayudar a los tecnicos (mecanicos) a determinar las causas mas probables de averia en el motor y problemas en las emisiones. Los objetivos basicos de esta regulacion son fundamentalmente dos:

- Reforzar el cumplimiento de las normativas de la regulacion de la emision de gases alertando al conductor cuando se presenta un fallo.

- Ayudar a los tecnicos de reparacion de automoviles (mecanicos) en la identificacion y reparacion de fallos en el sistema de control de emisiones.

Las autodiagnosis de OBD se aplican a sistemas que se consideran la causa principal de un significativo incremento en las emisiones de gases de escape en caso de fallo. Principalmente se incluyen:

- Los sensores principales del motor
- El sistema de medicion del combustible
- Funcion de Recirculacion de Gases de Escape o EGR (Exhaust Gas Recirculation)

Los Sistemas de Diagnostico a Bordo u OBD se encuentran en la mayoria de automoviles y camiones ligeros actuales. Durante la decada de los 70 y principio de los 80 se introdujeron componentes electronicos para cumplir los estandares de emision de gases de la EPA, posteriormente la implantacion de sistemas OBD para controlar funciones del motor y diagnosticar problemas supuso una mayor complejidad en la electronica integrada en los vehiculos.

A traves de los años los sistemas OBD se han hecho mas sofisticados. OBD-II, un nuevo estandar introducido a mediados de los 90, aporta un control casi completo del motor tambien monitoriza partes del chasis y otros dispositivos del vehiculo, asimismo es el centro de control de diagnostico del coche. Con el tiempo los primitivos Modulos de Control de Motor o ECMs se han hecho mas complejas y han pasado a convertirse en las actuales Unidades de Control Electronico o ECU (Electronic Control Unit), verdaderas 'cajas negras' de un vehiculo.

Adaptador OBD y Protocolos ISO/SAE

Inicialmente hubo varios estandards y cada fabricante tenia sus propios sistemas y codigos. En 1988 la Sociedad de Ingenieros de Automocion o SAE (Society of Automotive Engineers) definio un conector estandard y un conjunto de codigos de diagnostico. La EPA adopto la mayoria de los estandards y recomendaciones de la SAE sobre las aplicaciones OBD. Posteriormente con OBD-II, un conjunto mas amplio de estandards y sistemas tambien definidos por la SAE y adoptado por la EPA y el CARB es aprobado para su implementacion el 1 de enero de 1996.

Para aplicar los estandards ODB, OBD-II y otros que han aparecido a lo largo del tiempo (EOBD, etc...), se utilizan protocolos de comunicacion tales como las normas ISO9141, ISO9141-2, ISO14230 (KWP2000), SAEJ1850, SAEJ1979, CAN BUS y VAN BUS entre otros. Algunos protocolos han sido definidos por ISO o SAE, otros son implementaciones propietarias de algunos fabricantes (implementaciones propietarias son sistemas propios de cada fabricante que no constituyen estandards en la industria y que solamente pueden ser empleados por dichos fabricantes, por ejemplo Mercedes, BMW o VAG) pero todos estos protocolos cumplen con las especificaciones OBD, OBD-II, etc...

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