Sistema de Red y Multiplexado Automotriz
Los autos modernos se distinguen por su tecnología, seguridad y confort. Para lograr esta sofisticación, los fabricantes instalan unidades de control o computadoras. Cada una de estas computadoras, cumple con una función específica. Para comunicar datos entre sí, los vehículos cuentan con un sistema multiplexado automotriz que es una técnica de comunicación de datos en red.
Cada fabricante tiene una técnica propia de interconexión, pero hoy en día existen algunos protocolos que son estándar, sobre todo lo relacionado con el tema de las emisiones y Powertrain o tren motriz.
Así mismo, el sistema de comunicación de una red automotriz, está compuesto por cableado, que utiliza una técnica denominada multiplexado automotriz.
Esta técnica tiene la particularidad que facilita la mezcla de dos o incluso más señales. Dichas señales pueden ser transmitidas por un solo medio o canal. Además, permite la posibilidad de tener varias comunicaciones, al mismo tiempo, mediante un elemento conocido como multiplexor.
¿Cuántas computadoras puede traer una red de comunicación de un vehículo moderno?
Hoy en día, en un vehículo de media gama, se pueden encontrar entre 4 a 10 computadoras, y en vehículos de alta gama se pueden encontrar hasta 40 computadoras.
Cada una de estas computadoras o módulos, tiene una gestión electrónica completamente independiente, pero al mismo tiempo comparten muchos datos entre sí, mediante la red de comunicación multiplexada.
Por esta razón, se hace viable la incorporación de sistemas de confort, chasis y emisiones, y si no fuera por el sistema multiplexado, sería imposible poder tener todos estos módulos, instalados.
Algunos de los módulos instalados, más utilizados por diferentes marcas de autos, son por ejemplo:
PCM: Control electrónico del tren motriz (Conjunto motor y transmisión).
TCM: Control electrónico de la transmisión.
ABS: Control electrónico sistema de Frenos Antibloqueo
BCM:Control electrónico de la carrocería.
IPC: Módulo de control del cuadro de instrumentos.
EHPS: Módulo de control del sistema asistencia electrohidráulica.
TPM: Sistema de monitoreo presión neumáticos.
INMO: Sistema de control de seguridad llave codificada.
VTD: Sistema de detección sistema antirrobo.
EBTCM: Sistema de frenos anti bloqueo para GM.
DDM: Módulo de la puerta del conductor.
RFA: Módulo Radio Frecuencia.
IPM: Módulo de fusibles electrónicos.
¿Cómo se puede diagnosticar un fallo en el multiplexado automotriz o red automotriz?
Cuando se pretende diagnosticar estos sistemas es necesario el uso de herramientas un poco más complejas de lo normal.
Por ejemplo, el uso del OSCILOSCOPIO es fundamental, puesto que un problema de este tipo.
Muchas veces, al parecer un fallo en la red, no hay comunicación con el Escáner Automotriz, y en ese caso un diagnóstico convencional, nos dejaría fuera de lugar al no tener la posibilidad de leer los códigos de avería o DTC’s.
Análisis de la señal en un sistema Redes con Multiplexado Automotriz
Si se analiza una red de un vehículo, por ejemplo un sistema CAN (Control Area Network) se podría tener una imagen como la mostrada en la gráfica inferior.
Estas señales pueden encontrarse en diferentes modelos de vehículos, y aunque electrónicamente tienen similitudes, cada una de ellas cuenta con una arquitectura particular.
La manera como cada fabricante realiza la unión electrónica de los módulos se conoce como arquitectura de RED.
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Este tipo de arquitecturas son cada vez más complejas y en algunos casos se utilizan sistemas más modernos, por ejemplo inalámbrico, o fibra óptica.
En la gráfica inferior se puede apreciar un ejemplo de un vehículo con una arquitectura de red compleja.
La manera como vienen enlazado los módulos, permite mediante un plano eléctrico, el estudio de cada una de las redes.
Luego algunos fabricantes disponen de puntos clave para realizar las mediciones, principalmente utilizando osciloscopio automotriz y escáner.
Aunque en muchos casos el escáner no funciona, puesto que cuando una red está averiada, el sistema no permite comunicación entre los módulos, y menos con el escáner.
¿Qué hacer cuando no comunica el escáner en un problema de redes CAN?
En la gráfica inferior se aprecia un ejemplo de este problema:
Una vez que se logra la comunicación con la herramienta de diagnóstico, el sistema genera un DTC (Códigos de Falla), que para este tipo de fallos, empiezan por la letra “U” – UXXX.
Esto significa problemas de RED o NETWORK, por ejemplo si el módulos ABS queda fuera de esta RED.
La ECU cargará el código de falla U0121, que informa que existe una pérdida de comunicación entre el ECU y el módulo del sistema de frenos ABS.
En estos casos, lo más recomendable es analizar muy bien el problema, determinar cuál es el origen de la falla, buscando desarmar y cambiar , la menor cantidad de cableados o módulos, puesto que un mal diagnóstico puede llevar a cambios innecesarios, que en estos casos significa miles de dólares en pérdida.
Imagina que puedes llegar a dominar estas técnicas de reparación. De seguro que te vas a destacar en tu sector y esto representará mayores ingresos.
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Sistema de Redes y Multiplexado
Aprende a usar bien el Osciloscopio Automotriz
Una de las herramientas que más ayuda a la resolución de problemas electrónicos en los vehículos modernos es el osciloscopio digital. La mayoría de los técnicos desconoce el uso adecuado de esta herramienta indispensable. Por esto en este tutorial te enseñamos a usar bien el osciloscopio automotriz.
¿Qué es el osciloscopio automotriz y para qué sirve?
La electrónica automotriz, involucra una infinidad de componentes. Sensores, actuadores, transistores, voltajes son fundamentales en este juego.
Por lo tanto, para poder intervenir estos sistemas, se necesitan herramientas que permitan efectuar mediciones.
Muchas de estas mediciones, se realizan con multímetros o polímetros.
Sin embargo hay algunas mediciones que no pueden ser captadas por los multímetros digitales y se necesita de herramientas más precisas y avanzadas, como es el caso del OSCILOSCOPIO AUTOMOTRIZ.
El osciloscopio es una herramienta de medición, capaz de visualizar en gráficos, todas las mediciones eléctricas que se hacen con el multímetro automotriz, pero que también permite ver aquellas señales que por su velocidad, no es posible capturar con otras herramientas.
¿Cuál es el Osciloscopio adecuado para elegir en un taller automotriz?
Una de las principales dudas que surgen al momento de pensar en comprar esta herramienta es: ¿Cómo se cuál es el osciloscopio automotriz más adecuado para mi trabajo?
Existen básicamente 3 tipos de osciloscopios diferentes, y a pesar de que cumplen la misma función, dependiendo del que elijas, se te puede facilitar mucho el trabajo en el día a día, y puedes ahorrar dinero si es el adecuado.
Osciloscopio de Banco o de Mesa:
Este tipo de osciloscopio es muy utilizado en el gremio de radio-técnicos y electrónicos.
En muchos casos puede ser analógico. Se conoce por su uso en laboratorios, y es de mucha utilidad si tu trabajo tiene más que ver con la reparación electrónica de Ecus y Ecm.
Osciloscopio de Interfaz:
Este equipo tiene en la mayoría de los casos un costo menor, y el motivo es que se necesita de una computadora de escritorio o laptop para procesar las señales y demostrar en el monitor del PC.
Son de mucha utilidad para iniciar en el diagnóstico, y para movilidad en el taller.
Osciloscopio Automotriz con Display incluido:
Este tipo de Osciloscopio son los más recomendados para los talleres automotrices. Es un equipo con pantalla incorporada y dedicado al diagnóstico automotriz.
Esto significa que tiene programada señales en su memoria para cargar y comprar con las medidas obtenidas en el auto durante una reparación.
Primeros ajustes para utilizar el Osciloscopio Automotriz
El osciloscopio permite medir la señal en los diferentes sistemas del automóvil. Por ejemplo el sistema del encendido, el sistema de carga, señales de sensores y actuadores.
Y en casos más complejos se mide, la señal de la red can (Bus de Datos), señales PWM, señales de la Ecu y mucho más.
Para incursionar en el uso de esta herramienta, debes saber que para lograr que las mediciones sean adecuadas, se deben programar algunos parámetros que permiten que la calidad de la medición se incremente y así lograr solucionar las fallas.
Ajuste la escala vertical, ajuste del nivel de tensión de la señal para que no se vea muy pequeña y para que tampoco se salga de la pantalla de visualización. La pantalla se divide en cuadrículas y aquí se ajusta los Voltios / División en esta escala.
Ajuste la escala horizontal, ajuste del valor del tiempo que dura un ciclo, de manera que cada ciclo ocupe, una división aprox. Con esto, en el ancho de pantalla que veremos, se reflejan varios ciclos y lograremos ver de manera clara la señal. La pantalla se divide en cuadrículas y aquí se ajusta los Tiempo / División en esta escala.
Ajuste de tensión alterna o continua, situaremos la función a alterna o continua dependiendo del tipo de señal que se necesita medir.
Ajuste del trigger, para lograr una sincronía de la señal en el punto de comienzo donde se desea capturar, y para que coincida con un nivel de tensión y tiempo ajustado previamente por el técnico mecánico. Esto hace posible medir señales que van a una alta velocidad.
Calibrar el nivel Cero o la Línea Neutra de la señal, ya que cuando la señal es alterna se ubicar una división entre la parte positiva y la negativa de la señal que se está midiendo. Cuando necesitamos ver una señal continua con un amplio nivel de tensión, toca bajar la línea cero.
Los tipos de señales que con más frecuencia se deben medir para la solución de fallas son:
Señal de sensores inductivos:
Se encuentra en componentes como sensores CKP, Sensores de Rueda del ABS, Sensores de velocidad. Para ver estas señales en la pantalla del osciloscopio, buscar la opción AC, y ajustar los parámetros antes mencionados.
Señales de tensión continua:
Tal cual como si estuviéramos utilizando el multímetro, con el osciloscopio se puede medir tensión: por ejemplo la carga del alternador, o la caída de tensión cuando se da arranque al motor.
Señal de tensión continua a variable:
Se utiliza mucho en componentes como la sonda lambda, los TAC o cuerpos de aceleración de tipo potenciómetro y los sensores MAF de modelos más antiguos.
En este caso la ECU requiere la señal para determinar una condición física, por ejemplo la apertura de la aceleración para dejar pasar mayor cantidad de aire al motor a través del cuerpo de aceleración de tipo potenciómetro.
Señal de onda cuadrada o PWM de Ancho de Pulso:
Son señales continuas, porque no cambian de polaridad, pero variable en su nivel de tensión, y pueden ser de tipo negativo o positivo.
Estas señales van de 0V a 5V o de 0V a 12V. Se usan en sensores captadores de giro, distribuidores de encendido, y válvulas controladas por el PCM que necesitan gran precisión.
El uso de osciloscopio automotriz es necesario tanto para vehículos de gasolina como diesel. Y hoy en día cobran mucha importancia en vehículos híbridos y eléctricos.
Aprender a usar esta herramienta es fundamental y en Auto Avance hemos diseñado un curso muy práctico que te permite aprender a usar el osciloscopio automotriz de manera profesional y se puede estudiar a distancia 100% Virtual. Te esperamos!
Curso Osciloscopio Trigger/Disparador
Curso Osciloscopio ¿Por qué es importante? El Osciloscopio Automotriz es una herramienta fundamental en reparaciones automotrices. Una de las funciones que permite capturar las señales es el Trigger. Para ajustar esta función debemos tener en cuenta las escalas de la herramienta y configurar datos.
Curso Osciloscopio Automotriz: ¿Qué es el Trigger y cual es su función?
La calibración del Trigger o disparo del osciloscopio es una de las funciones clave dentro de esta herramienta.
El disparo permite capturar la señal en el tiempo, de esta manera obtener una imagen fija en la pantalla. Sin el Trigger u otra forma de sincronización, no seria posible visualizar una señal de manera constante en la pantalla. Esto se logra poniendo en marcha el barrido de la base de tiempo en un punto seleccionado en la señal.
Lo anterior permite la visualización de señales periódicas tales como ondas sinusoidales y ondas cuadradas, así como las señales no periódicas, como pulsos individuales, o impulsos que no se repiten a una tasa o frecuencia fija.
Significado de Trigger:
Trigger significa “gatillo” o disparador. Este término indica el nivel de tensión en que se inicia el sincronismo de captura y visualización de la señal en la pantalla.
Cuando realizamos una medida en una señal periódica en el Osciloscopio, el inicio de muestreo de la señal se produce por el lado izquierdo de la pantalla, de forma que empieza a mostrar la señal desde un nivel de tensión determinado, siendo éste el nivel elegido para el Trigger, es decir, el nivel de disparo para el sincronismo.
El momento de disparo se produce cuando la forma de onda (tensión) cruza con el nivel de tensión de disparo predeterminado o elegido.
Edwin Morales Perez – Instructor Auto Avance
Además, este nivel de tensión puede estar en el flanco ascendente como en el flanco descendente, por tanto, también existirá la posibilidad de ser elegido este flanco. Esta opción es denominada Slope +/-.
Señales de Osciloscopio ajustadas con Trigger
- A : Nos indica un Trigger de 0V, por tanto la señal empieza en 0 V.
- B : Obtenemos un desplazamiento en el tiempo para empezar la señal en 4 V.
- C : Obtenemos un desplazamiento en el tiempo en sentido contrario al anterior.
- D : No obtenemos ninguna señal, ya que la señal no pasa por el nivel de trigger seleccionado.
Curso de Osciloscopio – Métodos de Disparo del Trigger:
- Trigger Externo:
La
opción de elegir un trigger externo, nos ayudará a mostrar una señal
determinada, que por su forma, periocidad o niveles de tensión sea de difícil
captura. Cuando elegimos esa opción, la señal comenzará a ser mostrada en
pantalla desde el momento en que se sincronice el barrido con una señal externa
conocida y periódica, es decir, que la señal será mostrada en función de una
señal ya conocida.
Normalmente no se utiliza esta función, ya que es utilizada la propia señal
como disparo en caso de tener dos o más canales, o bien un nivel de disparo
interno.
- Trigger Único:
Esta opción no la equipan todos los osciloscopios, pero en caso de tenerla, sirve para realizar solo un barrido cada vez que es seleccionado.
- Normal (Triggered).
Es la selección cuando nosotros ajustamos el nivel de trigger para el barrido.
- Automático.
En este caso se produce el disparo, para el barrido de la pantalla, automáticamente. El único requerimiento es que se realice el ajuste de la base de tiempo y de amplitud conveniente para cada caso.
Puedes continuar con el curso de osciloscopio automotriz en la segunda parte.
Curso Osciloscopio Automotriz Tutorial Inyectores NAFTA SCOPE
En este aparte del curso osciloscopio automotriz ( Clases Electrónica Online Scope ) mostraremos un tutorial sencillo que será de utilidad para el sistema de encendido. El Osciloscopio automotriz se ha convertido en la herramienta clave cuando de solucionar fallas electrónicas nafta o diesel se trata. Tanto así que hay fallas electrónicas que ni el escáner automotriz puede detectar ya que por lo general están relacionadas con interrupciones intermitentes de señales en algún sensor por ejemplo un sensor de giro de la dirección que en algún punto de su carrera hace un corte de señal ocasionando que se cargue código de falla de la dirección eléctrica.
Consejos Sobre: ¿Qué Equipos Necesitamos en el Taller Automotriz Actual?
Si tenemos un taller de mecánica y queremos atender vehículos modernos, tenemos que tener claro que ya las herramientas manuales no son suficientes para lograr diagnósticos precisos, hoy en día se suman diferentes variables que debemos tener en cuenta si pretendemos mantenernos activos en este mercado altamente cambiante, y mucho cuidado con el hecho de pensar que haciendo recambio de piezas o por el método de descarte vamos a lograr llevar a cabo buenos trabajos porque hoy en día hasta con desconectar un cuerpo de aceleración ya nos vemos en la necesidad de realizar una reprogramación.