Válvula solenoide de recirculación de gases de escape (EGR)

Cómo conectar el osciloscopio para realizar una prueba:-

una válvula solenoide EGR

Conecte un terminal de pruebas en el canal A del Osciloscopio, coloque una brida de cocodrilo grande y negra en el terminal de pruebas con la moldura negra (negativo) y una sonda de acupuntura o multitester en el terminal de pruebas con la moldura roja (positivo). Coloque la brida de cocodrilo negra en el terminal negativo de la batería y conecte la sonda a las conexiones de la válvula solenoide de recirculación de gases de escape con la sonda de acupuntura o multitester tal y como se ilustra en la figura 1. Si no puede acceder al terminal o a la toma con una sonda, tal vez se pueda utilizar una caja o un terminal de enroscado si dispone del mismo.

Fig. 1

La válvula tendrá dos conexiones eléctricas:-

(i) alimentación de 12 V
(ii) toma de tierra conectada

(tenga en cuenta que habrá 12 V en ambos terminales hasta que se den las condiciones adecuadas para activar la válvula)

La válvula también tendrá una alimentación de vacío y una conexión de vacío a la válvula EGR.

El solenoide electrónico se activa mediante la conexión a masa de la ruta de toma de tierra en condiciones específicas, esto está controlado por el módulo de control del motor (ECM), el vehículo puede probarse en carretera para simular las condiciones exactas.

Ejemplo de forma de onda de válvula solenoide EGR

Notas sobre la forma de onda de la válvula solenoide EGR

El objetivo de la recirculación de gases de escape (EGR) es reciclar una pequeña parte de los gases de escape de nuevo en el proceso de inducción para reducir los óxidos de nitrógeno (NOx). El NOx se produce cuando las temperaturas de combustión son altas, a menudo asociadas con motores con un quemado pobre. Al reciclar una pequeña cantidad de los gases de escape, la temperatura de carga de la combustión se reduce y se produce una reducción en los niveles de NOx. El solenoide EGR estará controlado por el módulo de control electrónico (ECM) y también funcionará en asociación con otros dispositivos que controlan la cantidad de gas reciclado. Esta configuración a menudo será diferente dependiendo del fabricante y normalmente hay una combinación ideal de vacío y válvulas solenoides eléctricas.
El funcionamiento de EGR se producirá en condiciones muy específicas. El ECM controlará la ruta a toma de tierra hasta la válvula solenoide. La información que necesita el ECM para esta operación es la temperatura del motor, el régimen del motor y la carga del motor. Con la necesidad de unos datos tan precisos, sólo será posible ver la activación de la válvula solenoide EGR con el vehículo en una prueba en carretera.

Información técnica - Sistemas EGR

La función de la recirculación de gases de escape (EGR) es reducir los niveles de los óxidos de nitrógeno (NOx) en determinadas circunstancias. Al aumentar la temperatura de la combustión interna, el nitrógeno que hay en la mezcla aire/combustible comenzará a oxidarse provocando la producción de NOx. Este quemado del nitrógeno es inaceptable e inevitable ya que la relación aire/combustible aumenta y se enciende una mezcla más débil. 

La salida de NOx se encuentra al máximo cuando el motor ha alcanzado su temperatura de funcionamiento normal y el vehículo está sometido a un estado de baja aceleración o carga ligera.

El convertidor catalítico está diseñado para erradicar la mayor parte del NOx mediante su neutralización al entrar en contacto con el metal precioso rodio, pero la reducción de los niveles de NOx antes que llegue al catalizador hace que las salidas sean aún más reducidas. La válvula EGR permitirá que una pequeña cantidad de gases de escape se purguen de nuevo en el colector de admisión para reducir la temperatura de combustión y reducir las posibilidades de quemado de nitrógeno. La válvula EGR es un pequeño dispositivo mecánico que permite el paso de gases de escape cuando recibe una entrada de vacío. 

Esta entrada está regulada por un interruptor de vacío que a su vez está activado por una señal del módulo de control electrónico (ECM). Los NOx, al igual que los hidrocarburos, se miden en partes por millón y la lectura obtenida en un taller es significativamente inferior a la obtenida cuando el vehículo está en movimiento.

Fig. 2

La Figura 2 muestra un diagrama de una configuración de EGR típica, con la válvula EGR en la posición cerrada.

Una EGR excesiva puede afectar a la combustión e incrementar el nivel de hidrocarburos. Por lo tanto es necesario controlar la cantidad de gases de escape que entran en el colector de admisión. Los diferentes fabricantes realizan esta tarea de formas diferentes, a continuación se describen algunos ejemplos generales. 

Honda utiliza un ECM con un mapa programado incluido en su interior. El mapa contiene información sobre la cantidad correcta de EGR según factores como el régimen del motor, la velocidad en carretera, la temperatura y la carga. 

En las condiciones correctas para la EGR, la ECM conecta a la toma de tierra la ruta de la válvula solenoide y esto permite que una fuente de vacío accione la válvula EGR. La válvula EGR también incluye un sensor de elevación, se trata de un dispositivo similar a un potenciómetro de mariposa. Tendrá una alimentación de 5 voltios, conexión a toma de tierra y una señal de retorno al ECM dependiendo de la posición de la válvula EGR. Si la cantidad de gases de escape que pasan a través de la válvula supera los parámetros del mapa del ECM, el ECM cerrará la válvula solenoide al retirar su ruta a toma de tierra. Esta activación y desactivación, o "impulsos", de la ruta a toma de tierra permite realizar ajustes precisos asegurando que se lleva a cabo la cantidad exacta de EGR.

GM cuenta con un sistema similar, no obstante, la válvula solenoide, el sensor de elevación y la válvula EGR forman una única unidad (tal y como se muestra en la figura 6). La localización de fallos también se hace más complicada por el hecho que la EGR tiene lugar en el interior de la culata, a través de un conductor que conecta los colectores de escape y admisión.

Ford, como siempre, tiene algunos nombres y acrónimos interesantes para los componentes incluidos en su sistema de EGR. Para empezar, el solenoide de control se conoce como regulador electrónico de vacío (EVR) y su método de control de la cantidad de EGR es un sistema electrónico de realimentación de presión diferencial (DPFE). El sensor DPFE (tal y como se muestra en la figura 3) mide la presión en el interior del tubo EGR a cualquier lado de una restricción (venturi). Esta diferencia de presión se convierte en una tensión y se envía al ECM como referencia. De nuevo, el ECM contiene un mapa para la cantidad correcta de EGR y si ésta es diferente, el ECM ajusta el control del EVR para adaptar la cantidad de gases que pasan al colector de admisión.

Los diagramas de circuito para los sistemas Ford y GM pueden encontrarse en las 4 y 5.

Fig. 3	Fig. 4

Fig. 5	Fig. 6

Sensor de temperatura del refrigerante

Ejemplo de forma de onda del sensor de temperatura del refrigerante

El sensor de temperatura del refrigerante (CTS) es un pequeño dispositivo de dos conexiones que tiene la función de informar de la temperatura del motor al módulo de control del motor (ECM). Es esta señal la que determinará el nivel de enriquecimiento para calentamiento del motor y la velocidad de ralentí rápido del motor. 

Este sensor normalmente tendrá un coeficiente de temperatura negativo (NTC), lo que significa que la resistencia se reducirá a medida que aumente la temperatura. Un sensor de coeficiente de temperatura positivo (PTC) no suele ser habitual, ya que el NTC y su resistencia reaccionarían a la temperatura de forma contraria.

Para aumentar la capacidad de conducción y el rendimiento del vehículo en coches sin catalizador de antes de 1992, la resistencia puede alterarse al insertar una resistencia en serie con el sensor de temperatura del refrigerante, no obstante, esta resistencia debe calcularse antes de su inserción. Esta modificación no puede implementarse en motores equipados con un convertidor catalítico, ya que este aporte extra de combustible alteraría la naturaleza correctora de la sonda lambda o del sensor de oxígeno.

Los sensores son específicos de los fabricantes y las salidas variarán significativamente aunque puedan parecer idénticos. Cualquier mala conexión en este circuito introducirá una resistencia extra en serie y falseará las lecturas del ECM. La observación de la resistencia en la toma múltiple del ECM confirmará este punto.

El sensor de temperatura del refrigerante (CTS) será siempre un dispositivo de dos cables con una tensión de alimentación de aprox. 5 voltios.

El propio sensor tiene la capacidad de alterar su resistencia con un cambio en la temperatura del motor. La mayor parte de los sensores tienen un coeficiente de temperatura negativo (NTC) que provoca una reducción en la resistencia del componente a medida que aumenta la temperatura. El cambio en la resistencia alterará por tanto la tensión observada en el sensor y podrá controlarse para detectar cualquier discrepancia en su intervalo operativo. Al seleccionar una escala temporal de 500 segundos, conecte el osciloscopio al sensor y observe la tensión de salida. Arranque el motor y en la mayoría de los casos, la tensión se iniciará entre 3 y 4 voltios, no obstante, esta tensión dependerá de la temperatura del motor, ya que la cuando la temperatura aumenta, la resistencia disminuye y la tensión también registra una caída. 

El cambio en la tensión suele ser lineal, sin cambios bruscos. Si el CTS muestra un fallo a determinadas temperaturas, éste será el único modo de detectarlo.

NOTA:- El sistema GM Simtec tiene un punto en el que la tensión cambia de forma significativa durante el periodo de calentamiento, este punto se describe en la sección de notas de la página de la forma de onda del  sensor de temperatura del refrigerante (GM).