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• Rodrigro Escobar

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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional Integral

Versión: 02 Código: GFPI-F-019

GUÍA DE APRENDIZAJE GUÍA DE APRENDIZAJE Nº

003

1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUIA DE APRENDIZAJE Programa de Formación: MANTENIMIENTO MECATRÓNICO DE AUTOMOTORES

Código: Versión:

223219 102

Nombre del Proyecto: DIAGNOSTICO Y REPARACION DE SISTEMAS MECATRONICOS EN AUTOMOTORES

613705 Código:

Fase del proyecto:

Actividad (es) del Proyecto:

Resultados de Aprendizaje: CAMBIAR O REUTILIZAR DISPOSITIVOS DE ASISTENCIA ELECTRÓNICA, CON PRODUCTIVIDAD Y EFICIENCIA, AJUSTADOS A LOS ESTÁNDARES DE CALIDAD, SEGURIDAD Y MANUALES DEL FABRICANTE.

REPARACION Actividad (es) de Aprendizaje: - Aplicar criterios de reutilización o cambio de componentes. - Arreglar o cambiar componentes del sistema de frenado. - Almacenar residuos líquidos y sólidos. - Presentar informes de mantenimiento del sistema de frenos. Competencia: CORREGIR FALLAS DEL SISTEMA DE FRENOS DE VEHÍCULOS AUTOMOTORES DE ACUERDO A PARÁMETROS DEL FABRICANTE, NORMAS DE SEGURIDAD Y AMBIENTALES

Ambiente de formación ESCENARIO: Ambiente Mecánica Automotriz.

MATERIALES DE FORMACIÓN DEVOLUTIVO CONSUMIBLE Llaves de mano, equipos de diagnóstico, tester.

Líquido de frenos, silicona, grasa, aceite,

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SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN Proceso Gestión de la Formación Profesional Integral Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional Integral Resultados de Aprendizaje:

Competencia:

Resultados de Aprendizaje:

Competencia:

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Duración de la guía (en horas): 40H

Analizar Los nuevos dispositivos de seguridad electrónica utilizados en automóviles y en modelos avanzados de motocicletas que hace variar la fuerza de frenado evitando que los neumáticos pierdan la adherencia con el suelo son implementados en los vehículos de serie. El sistema fue desarrollado inicialmente para los aviones, los cuales acostumbran a tener que frenar fuertemente una vez han tomado tierra. En 1978 Bosch hizo historia cuando introdujo el primer sistema electrónico de frenos antibloqueo. Esta tecnología se ha convertido en la base para todos los sistemas electrónicos que utilizan de alguna forma el ABS, como por ejemplo los controles de tracción y de estabilidad.

2. INTRODUCCIÓN

3. ESTRUCTURACION DIDACTICA DE LAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

3.1 Actividades de Reflexión inicial. Al día de hoy alrededor del 75% de todos los vehículos que se fabrican en el mundo, cuentan con el ABS. Con el tiempo el ABS se ha ido generalizando, de forma que en la actualidad la gran mayoría de los automóviles y camiones de fabricación reciente disponen de él. Algunas motos de alta cilindrada también llevan este sistema de frenado. El ABS se convirtió en un equipo de serie obligatorio en todos los turismos fabricados en la Unión Europea a partir del 1 de julio de 2004, gracias a un acuerdo voluntario de los fabricantes de automóviles. Hoy día se desarrollan sistemas de freno electrónicos que simplifican el número de componentes, y aumentan su eficacia.

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3.2 Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el aprendizaje.)

SISTEMA DE FRENOS ABS Según SA, p (www.automecanico.com), SF, el sistema antibloqueo ABS (Antilock Braking System) constituye un elemento de seguridad adicional en el vehículo. Tiene la función de reducir el riesgo de accidentes mediante el control óptimo del proceso de frenado. Durante un frenado que presente un riesgo de bloqueo de una o varias ruedas, el ABS tiene como función adaptar el nivel de presión del líquido en cada freno de rueda con el fin de evitar el bloqueo y optimizar así el compromiso de:  Estabilidad en la Conducción: Durante el proceso de frenado debe garantizarse la estabilidad del vehículo, tanto cuando la presión de frenado aumenta lentamente hasta el límite de bloqueo como cuando lo hace bruscamente, es decir, frenando en situación límite.  Dirigibilidad: El vehículo puede conducirse al frenar en una curva aunque pierdan adherencia alguna de las ruedas.  Distancia de parada: Es decir acortar la distancia de parada lo máximo posible. Para cumplir dichas exigencias, el ABS debe de funcionar de modo muy rápido y exacto (en décimas de segundo) lo cual no es posible más que con una electrónica sumamente complicada. Los fabricantes de sistemas ABS más importantes en Europa son: BOSCH, BENDIX Y TEVES. En la figura inferior se ve el esquema de un circuito de frenos con ABS. Como se aprecia el esquema es igual al circuito de frenos convencional al que se le ha añadido: un hidrogrupo, una centralita electrónica de mando y unos detectores de régimen (R.P.M.) a cada una de las ruedas, estos elementos forman el sistema ABS.

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DINÁMICA DEL VEHÍCULO Un vehículo al circular varía continuamente su estado, acelera, frena o gira. Estos fenómenos son producidos por un gran número de fuerzas y su suma se denomina dinámica del vehículo. Si la suma de todas las fuerzas es cero, significa que está en reposo. Si es diferente de cero, estará en movimiento. A su vez, todas estas fuerzas varían en función de una magnitud física denominada aceleración, responsable de modificar la velocidad y dirección de cualquier objeto. Por ejemplo, el hecho de acelerar el coche corresponde a una aceleración positiva y el caso de frenar a una aceleración negativa. En una conducción normal el vehículo se comporta según le indica el conductor; esto es debido a que no se superan las condicionantes físicas Propias de la calzada y el vehículo. En el momento en que se superan se producen derrapajes, bloqueo de ruedas e incluso salidas de la carretera.

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FUERZAS QUE INTERVIENEN EN UNA RUEDA Se pueden dividir en cuatro: 1. 2. 3. 4.

La fuerza de tracción es producida por el motor y genera el movimiento. Las fuerzas de guiado lateral, responsables de conservar la direccionabilidad del vehículo. La fuerza de adherencia depende del peso que recae sobre la rueda. Y la fuerza de frenado, que actúa en dirección contraria al movimiento de la rueda. Depende de la fuerza de adherencia y del coeficiente de rozamiento entre la calzada y la rueda.

TIPOS DE SISTEMAS DE FRENOS ABS Página 5 de 26

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Se pueden encontrar diferentes sistemas ABS, clasificándolos principalmente por el número de "canales" y de "sensores" que controlan los frenos de cada una de las ruedas del vehículo. El número de canales viene determinado por el número de electroválvulas que regulan la presión de frenado de las ruedas pudiendo regularlas independientemente una por una o bien las dos del mismo eje a la vez. Existen tres tipos básicos de regulación de las ruedas:  



   



Regulación individual en la que cada rueda se controla de forma independiente por una o varias electroválvulas Regulación "Select-low": las dos ruedas de un mismo eje se controlan con los valores obtenidos por el captador de la rueda que tiene indicios de bloquear en primer lugar. Una o varias electroválvulas comunes a las dos ruedas regulan la misma presión hidráulica para ambas. Regulación "Select-higt": las dos ruedas se controlan en este caso con los valores de la rueda que mayor adherencia tenga. También dispone de una o varias electroválvulas comunes a las dos ruedas que regulan la misma presión hidráulica para ambas.

Los sensores se colocan normalmente junto a las ruedas y sirven para detectar la velocidad, aceleración y deceleración de éstas. En función del tipo de circuito de frenos, número de canales y número de sensores, se pueden clasificar los sistemas ABS: Cuatro canales y cuatro sensores: este sistema cuenta con una o varias electroválvulas para cada rueda a su vez dispone de un sensor para cada rueda. Tres canales y cuatro sensores: este sistema cuenta con una o varias electroválvulas para las ruedas delanteras, pero en las ruedas del eje trasero se cuenta con una o varias electroválvulas que controlan las dos ruedas del mismo eje (trasero). Dispone de un sensor para cada rueda. Tres canales y tres sensores: igual disposición que el anterior sistema, pero se diferencia en el eje trasero donde solo hay un sensor situado en grupo cónico y no en las ruedas.

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La efectividad de un sistema ABS además del número de canales y sensores depende de la rapidez con que actúan las electroválvulas. Cuanto mayor sea la rapidez de actuación, más veces se actuara sobre los frenos de las ruedas, mejorando el coeficiente de adherencia. Actualmente se pueden conseguir hasta 16 pulsaciones por segundo. COMPONENTES DEL SISTEMA ABS. Unidad Hidráulica (Hidrogrupo) Es el dispositivo que se encarga de controlar la presión aplicada a cada una de las ruedas. El hidrogrupo es controlado a su vez por la unidad de control electrónica.

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El unidad hidráulica está formada por un conjunto de motor-bomba, varias electroválvulas (tantas como canales tenga el sistema), y un acumulador de baja presión. Electroválvulas Están constituidas de un solenoide y de un inducido móvil que asegura las funciones de apertura y cierre. La posición de reposo es asegurada por la acción de un muelle incorporado. Todas las entradas y salidas de las electroválvulas van protegidas por unos filtros. A fin de poder reducir en todo momento la presión de los frenos, independiente del estado eléctrico de la electroválvula, se ha incorporado una válvula anti-retorno a la electroválvula de admisión. La válvula se abre cuando la presión de la "bomba de frenos" es inferior a la presión del estribo. Ejemplo: al dejar de frenar cuando el ABS está funcionando. El circuito de frenado está provisto de electroválvulas de admisión abiertas en reposo y electroválvulas de escape cerradas en reposo. Es la acción separada o simultánea de las electroválvulas lo que permite modular la presión en los circuitos de frenado. En los primeros sistemas ABS se utilizaba una sola electroválvula por cada rueda o canal. Estas electroválvulas se activaban por medio de corriente eléctrica. Más tarde se utilizaron dos electroválvulas por rueda o canal, estas electroválvulas se activan por tensión, lo que simplifico la construcción y el funcionamiento de la unidad de control, así como el consumo de corriente eléctrica. Conjunto Motor-Bomba Esta constituido de un motor eléctrico y de una bomba hidráulica de doble circuito, controlados eléctricamente por el calculador. La función del conjunto es rechazar el líquido de frenos en el curso de la fase de regulación desde los bombines a la bomba de frenos. Este rechazo es perceptible por el conductor por el movimiento del pedal de freno. El modo de funcionamiento se basa en transformar el giro del motor eléctrico en un movimiento de carrera alternativa de dos pistones por medio de una pieza excéntrica que arrastra el eje del motor. Acumulador de Baja Presión Se llena del líquido del freno que transita por la electroválvula de escape, si hay una variación importante de adherencia en el suelo. El nivel de presión necesario para el llenado del acumulador de baja presión debe ser lo suficientemente bajo para no contrariar la caída de presión en fase de regulación, pero lo suficientemente importante como para vencer en cualquier circunstancia el tarado de la válvula de entrada de la bomba. Página 8 de 26

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El caudal medio evacuado por la bomba es inferior al volumen máximo suministrado en situación de baja presión.

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Las electroválvulas de la unidad hidráulica permiten tres posiciones de funcionamiento que se corresponden con las fases de funcionamiento del ABS:   

Fase de subida de la presión. Fase de mantenimiento de la presión. Fase de bajada de presión.



Mediante las distintas intensidades de corriente eléctrica que llegan a las electroválvulas puede mantenerse o disminuirse la presión del líquido de frenos en cada cilindro de rueda (pistón o bombín).

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Unidad electrónica de mando (Calculador). Recibe información de la velocidad del vehículo a través de las señales que proceden de cada uno de los captadores de rueda. Las informaciones medidas por los captadores son transformadas eléctricamente y tratadas en paralelo mediante dos microcomputadores (microprocesadores). En caso de desigualdad en las informaciones recibidas, el calculador reconoce un fallo y se inicializa un proceso de regulación del sistema ABS. Tras la amplificación, las señales de salida aseguran la activación de las electroválvulas y el motor-bomba (electrobomba). El calculador trabaja según el principio de la redundancia simétrica; los dos microcomputadores son diferentes, tratan la misma información y utilizan un mecanismo de cambio de información jerarquizada para comunicar. Cada microcomputador está programado con unos algoritmos de cálculo diferentes.

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DETECTORES DE RUEDA Los detectores de rueda o de régimen, también llamados captadores de rueda miden la velocidad instantánea en cada rueda. El conjunto está compuesto por un captador y un generador de impulsos o rueda fónica fijado sobre un órgano giratorio. La disposición puede ser axial, radial o tangencial (axial ruedas delanteras, tangencial ruedas traseras). Para obtener una señal correcta, conviene mantener un entrehierro entre el captador y el generador de impulsos. El captador va unido al calculador mediante cableado.

El captador funciona según el principio de la inducción; en la cabeza del captador se encuentran dos imanes permanentes y una bobina. El flujo magnético es modificado por el desfile de los dientes del generador de impulsos. La variación del campo magnético que atraviesa la bobina genera una tensión alternativa casi sinusoidal cuya frecuencia es proporcional a la velocidad de la rueda. La amplitud de la tensión en el captador es función de la distancia (entre-hierro) entre diente y captador y de la frecuencia.

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Esquema eléctrico ABS.

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EBD Electronic Breaking Distribution, éste sistema va normalmente acompañado del sistema ABS, y en el caso del I30 es de serie en todas las versiones y años, como el ABS. Su trabajo es distribuir la frenada a cada rueda dependiendo de las circunstancias. ¿Cómo lo hace? Fácil, aprovechando el sistema de bombeo y liberación de presión del ABS y sus propios captadores de giro de las ruedas para repartir eficazmente la frenada a cada una de las ruedas. Cada frenada de emergencia no es igual, no es lo mismo una frenada de emergencia en una curva que en una recta. Todos sabemos que en una curva (Por ejemplo), las ruedas que dan al lado de fuera están dando más vueltas que las que dan a la parte interior de la curva, pues bien, el sistema EBD lo que hace es estudiar éstos parámetros para distribuir la frenada de la forma más eficaz para reducir el tiempo y la distancia de frenada, en ese caso, frenaría más a las ruedas interiores de modo que el coche se detendrá antes. Actúa junto al ABS, de modo que en éste caso sí que no notaremos nada al volante mientras esté actuando.

ESP Elektronisches Stabilitäts Programm, introducido por Mercedes, es un sistema muy útil en determinadas situaciones y ha acabado siendo montado por todas las marcas de coches. Actualmente es montado en muchos coches de serie (En el I30 de segunda generación es de serie), aunque hay muchas marcas que aún lo montan como opción. Su trabajo es repartir la frenada de una determinada rueda SIN necesidad de estar frenando. Es decir, ante un volantazo de emergencia en el cual no pisamos el freno (Esquivar un objeto, un charco de aceite inesperado o simplemente una curva más cerrada de la cuenta, por ejemplo), el vehículo tiende a derrapar. El ESP se encarga de frenar la rueda que esté derrapando, permitiendo encauzar de nuevo el vehículo en su trayectoria. Es importante saber que el ESP no controla el volante, y seguimos siendo nosotros los que lo hacemos, de modo que no podemos dejar que actúe solo el coche. si el vehículo toma una curva y de golpe debemos esquivar una caja de cartón, la esquivaremos sin pensar en que podemos Sobrevirar o Subvirar, ya que es el coche el que se encarga de que eso no ocurra. Página 14 de 26

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ASR, TCS

Traction Control System, normalmente va acompañado del sistema ESP, aunque no es así en todos los coches. En el caso dela marca del vehículo lo incorpora junto al ESP. Su trabajo consiste en no dejar nunca a las ruedas motrices derrapar en una aceleración, de modo que ante una salida, en una rotonda, nos frenará el coche en el momento en que detecte que las ruedas motrices (En nuestro caso delanteras), están derrapando. Es decir, evita lo que popularmente se llama "patinar". Tanto el TCS como el ESP se desactivan completamente con el botón "ESP OFF" debajo del volante, aunque no es aconsejable bajo alguna situación extrema como nieve o barro.

FUENTE: https://es.wikipedia.org

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1.

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Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).

Cuales son cualidades de los frenos ABS. (explique su respuesta) a. cortar de forma instantánea la presión. b. generar aire en el sistema. c. recalentar los discos de freno.

2. Si se daña una línea de frenos en ABS. (explique su respuesta) a. se enciende el testigo luminoso (AIR BAG) b. se enciende el testigo luminoso (ABS). c. se enciende el testigo luminoso (STOP)

3. el sistema de frenos ABS se activa. (explique su respuesta) a. cundo el vehículo alcanza los 12 km/h. b. cundo el vehículo alcanza los 16 km/h c. cundo el vehículo alcanza los 7 km/h

4. si el sistema ABS falla. (explique su respuesta) a. el vehículo funciona y queda sin frenos. b. el vehículo funciona como sistema convencional. c. el vehículo funciona y se apaga el motor.

5. Los métodos de purga de frenos son, y cuál es su procedimiento sistema convencional. ______________________________________________________________________

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6. como debo cambiar las pastillas de freno de un vehículo con sistema ABS. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ___________________________________________

7. Que es un sistema ESP? Explique lo visto en clase y lo expuesto por sus compañeros.

8. Que es un sistema de control de tracción? Explique lo visto en clase y lo expuesto por sus compañeros.

9. nombre las partes que integran un sistema con ABS y ESP, identifique cuales son sensores y actuadores, explique cada uno de ellos.

10. que precauciones se debe tener al momento de hacer una revisión total de los frenos en un vehículo con sistema ABS.

11. explique la corriente continua (DC) y en donde la encontramos que función cumple en un vehículo.

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12 traduzca el siguiente manual al español:

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3.4

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Actividades de transferencia del conocimiento.

Exposiciones. Estudio de casos. Simulaciones. Videos. 3.5

Actividades de evaluación. Evidencias de Aprendizaje

Evidencias de Conocimiento : Evidencias de Desempeño: Procedimiento de revisión y diagnóstico de los sistemas de frenos ABS y ASR. Evidencias de Producto: Restablecimiento de un sistema de frenos ABS de un vehículo de práctica.

Criterios de Evaluación

Técnicas e Instrumentos de Evaluación

Realiza la evaluación de sistema electrónico siguiendo los procedimientos del fabricante traduce e Interpreta información de manuales en inglés, según técnicas. Describe las características y usos de los elementos electrónicos de frenos y partes del sistema de frenado según parámetros del fabricante.

LISTA DE CHEQUEO

Determina el estado de las partes del sistema de frenos según criterios de reutilización de partes y recomendaciones del manual de reparación.

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4. RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

Materiales de formación devolutivos: (Equipos/Herramientas) ACTIVIDADES DEL PROYECTO

AMBIENTES DE APRENDIZAJE TIPIFICADOS

Talento Humano (Instructores)

DURAC IÓN (Horas) Descripción

- Aplicar criterios de reutilización o cambio de componentes. - Arreglar o cambiar componentes del sistema de frenado. - Almacenar residuos líquidos y sólidos. - Presentar informes de mantenimiento del sistema de frenos.

Materiales de formación (consumibles)

40

Llaves de mano, caja de copas, equipos de diagnostico

Cantidad

VARIABLE

Descripción

Liquido de freno, grasa, aceite, vaselina, silicona.

Cantidad

Especialidad

VARIABLE

instructores Técnicos, conformado por: Tecnólogo en Mantenimiento Mecatronico Automotor o afines

Cantidad

1

ESCENARIO (Aula, Laboratorio, taller, unidad productiva) y elementos y condiciones de seguridad industrial, salud ocupacional y medio ambiente

TALLER

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5. GLOSARIO DE TERMINOS

ABS = Anti-Lock Brake System Sistema de frenos antibloqueo CAN = Controller Area Network Regulador de área CPU = Central Processing Unit Unidad central de procesamiento DLC3 = Data Link Connector 3Conector de datos EC = Electrochromic Electronico ECT = Electronic Control Transmission Control electronico transmission ECU = Electronic Control Unit unidad de control electrónico EDU = Electronic DrivingUnit Unidad de conducción electrónica EFI = Electronic Fuel Injection Inyección electrónica de combustible EGR = Exhaust Gas Recirculation Recirculación de gases EPS = Electric Motor Power Steering Motor electrónico de dirección asistida ESA = Electronic Spark Advance Electrónico de encendido anticipado FL = Link Fusible Fusible IC = Integrated Circuit Circuito integrado INT = Intermittent Intermitente J/B = Junction Block Tablero de conexiones LED = Light Emitting Diode Diodo emisor de luz LH = Left-Hand A la izquierda LHD = Left-Hand Drive Volante a la izquierda M/T = Manual Transaxle transeje Manual PTC = Positive Temperature Coefficient Coheficiente de temperatura positivo R/B = Relay Block Bloque de rele RH = Right-Hand Mano derecha RHD = Right-Hand Drive Volante a la Derecha SPEC. = Specification Especificación SRS = Supplemental Restraint System Sistema de seguridad suplementario SW = Switch Cambiar TEMP. = Temperature Temperatura TRC = Traction Control Control de tracción VRV = Vacuum Regulating Valve Valvula reguladora de vacío  VSC = Vehicle Stability control Control de estabilidad del vehículo                              

6. GLOSARIO DE TERMINOS

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7. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS

www.wikipedia.com www.automecanico.com www.biblioteca.sena.edu.co

8. CONTROL DEL DOCUMENTO (ELABORADA POR)

INSTRUCTOR: Carlos Andrés Viveros T. SENA CTPI REGIONAL CAUCA Enero 08 2013

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