Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel


Sistema de Diagnóstico a Bordo (OBD)

Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel. En Abril 1985, el Departamento de Recursos del Aire de California (California Air Resources Board (CARB)) aprobó las regulaciones del Sistema de Diagnóstico a Bordo referido como OBD. Estas regulaciones que aplican casi a todos los vehículos y camiones livianos desde 1988 y más nuevos, estos requieren que el Módulo de Control del Motor (ECM) este monitoreando los componentes críticos relacionados con las emisiones para proporcionar un funcionamiento apropiado y encender la Luz Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) en el tablero de instrumentos cuando se detecta una falla. El sistema OBD también suministra Códigos de Diagnóstico de Falla (DTC) y cartas lógicas de aislamiento de fallas en el Manual de Servicio, como ayuda para que los técnicos determinen la causa más probable de falla en el sistema de control del motor y emisiones.

Los objetivos básicos de esta regulación son:

    • Mejorar el cumplimiento de las emisiones en uso advirtiendo al conductor cuando se produce un mal funcionamiento.
    • Ayudar a los técnicos en la identificación y reparación de los circuitos defectuosos en el sistema de control de emisiones del automóvil.

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El autodiagnóstico OBD se aplica a los sistemas que son considerados las causas más probables de aumento significativo en las emisiones de gases de escape en caso de mal funcionamiento.
Los elementos más notables incluyen:

  • Todos los sensores principales del motor
  • El sistema de medición de combustible
  • Funcionamiento de la recirculación de gases de escape (EGR)

Luz Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL)

Cuando se produce una falla, la luz MIL permanece encendida hasta que la falla es detectada y se apaga una vez recuperadas las condiciones normales de funcionamiento, dejando un Código de Diagnóstico de Falla (DTC) almacenado en la memoria del ECM. Los circuitos son monitoreados verificando continuidad, cortes y en algunos casos el rango normal de los parámetros. La luz MIL también es un elemento de inspección visual en muchos programas de revisión y mantenimiento de emisiones, permitiendo al inspector de emisiones realizar una rápida inspección visual del sistema de control / emisiones del motor, para determinar si esta funcionando normalmente.

Códigos de Diagnóstico de Fallas del OBD (DTC)

Los Códigos de Diagnóstico de Falla (DTC) son generados por el Sistema de Diagnóstico a Bordo y se almacenan en la memoria del Módulo de Control del Motor (ECM). Ellos indican el circuito en que se ha detectado la falla, la información de los DTC permanece almacenada dentro de la memoria de largo plazo del ECM prescindiendo si la falla que genero el código es continua o intermitente. Aunque el OBD suministra valiosa información acerca de un número de sistemas y componentes críticos relacionados con las emisiones, existen varios elementos importantes que no fueron incorporados en los estándares OBD debido a las limitaciones técnicas del momento en que los sistemas fueron puestos en producción.

Desde la introducción del OBD, se han producido varios adelantos técnicos. Por ejemplo, la tecnología para monitorear fallas de encendido en los motores y la eficiencia del catalizador han sido desarrolladas e implementadas en la producción de vehículos como resultado de estos avances técnicos, se ha desarrollado un sistema OBD más completo, el CARB. El OBD-ll, implementado sobre los modelos del año 1996, agrega el monitoreo de la eficiencia del catalizador, detección del fallas de encendido del motor, monitoreo del sistema de purga del Canister, monitoreo del sistema secundario de aire y monitoreo de la relación de flujo del sistema EGR. El EOBD fue implementado en los modelos desde el año 2000 para el mercado Europeo.


En las regulaciones OBD-ll definen que el monitoreo del sistema de combustible y detección de fallas de encendido deben realizarse continuamente. Si se produce una falla, la luz indicadora de mal funcionamiento (MIL) debe encenderse y un DTC debe almacenarse dentro de los Datos en Cuadro Congelado durante el segundo ciclo de conducción. Si se detecta una falla relacionada con el sistema de combustible y/o encendido debe almacenarse información adicional acerca de la temperatura del motor en los Datos en Cuadro Congelado. La luz MIL se apaga después de 3 ciclos de conducción consecutivos sin mal funcionamiento. El DTC se eliminará después de 40 ciclos de conducción de calentamiento sin producirse nuevamente la falla.

El OBD-ll monitorea los siguientes sistemas:

  • Convertidor Catalítico
  • Sistema de Encendido (Detección de Falla de Encendido)
  • Sistema Evaporativo (Fugas)
  • Sistema de Combustible
  • Sensores de Oxígeno
  • Aire Acondicionado (perdida de refrigerante)
  • Termostato
  • Ventilación Positiva del Carter (PCV)
  • Recirculación de Gases de Escape (Flujo)
  • Sistema Secundario de Aire (no aplicado a los vehículo KIA)
  • Componentes asociados

Definición de “Componentes Asociados”

Son componentes del sistema de control de emisiones o componentes del tren de potencia relacionados con las emisiones o sistemas que están conectados a un computador y que pueden influir en las emisiones de un vehículo.
La función OBD-ll se deshabilita bajo las siguientes condiciones:

    • Nivel de combustible menor que 15%
    •  Temperatura de arranque inferior a 20°F (-6,7°C)
    • Altitud superior a 8000ft (2.438m)

Diagnóstico a Bordo para Europa (EOBD)

En la regulación EOBD se define que el sistema de combustible y detección de falla de encendido deben ser monitoreados continuamente. Si se produce una falla, la luz indicadora de mal funcionamiento (MIL) debe encenderse y un DTC debe almacenarse en los Datos en Cuadro Congelado durante el tercer ciclo de conducción. Si se detecta una falla relacionada con el sistema de emisiones debe almacenarse información adicional acerca de la distancia recorrida desde que se activo la luz MIL en los Datos en Cuadro Congelado. La luz MIL se apaga después de 3 ciclos de conducción consecutivos sin mal funcionamiento. El DTC será eliminado después de 40 ciclos de conducción de calentamiento sin falla.

El EOBD monitorea los siguientes sistemas:

  • Convertidor Catalítico
  • Sistema de Encendido (Detección de Falla de Encendido)
  • Sistema Evaporativo (Continuidad del Circuito del Solenoide de Purga)
  • Sistema de Combustible
  • Sensores de Oxígeno
  • Componentes Asociados

Definición de “Componentes Asociados”

Son componentes del sistema de control de emisiones o componentes del tren de potencia
relacionados con las emisiones o sistemas que están conectados a un computador y que pueden
influir en las emisiones de un vehículo.

La función EOBD se deshabilitará bajo las siguientes condiciones:

– Temperatura de arranque inferior a -7°C
– Altitud sobre 2500m
– Baja relación de falla de encendido a velocidades y condición de carga específica

Regulaciones OBD para Japón

En las regulaciones OBD para Japón definen que la Luz Indicadora de Mal Funcionamiento (MIL) debe apagarse cuando se elimina la falla. No se definen requerimientos de monitoreo

El OBD para Japón monitorea los siguientes sistemas:
– Convertidor Catalítico (no definido)
– Sistema de Encendido (Detección de Fallas de Encendido, no definido)
– Sistema de Combustible
– Sensores de Oxígeno
– Aire Acondicionado (perdida de refrigerante)
– Recirculación de Gases de Escape (Flujo)
– Sistema Secundario de Aire (no aplicable a los vehículo KIA)
– Componentes asociados

Definición de “Componentes Asociados”
Son componentes del sistema de control de emisiones o componentes del tren de potencia relacionados con las emisiones o sistemas que están conectados a un computador y que pueden influir en las emisiones de un vehículo.
Las condiciones de deshabilitación del OBD no están definidas.

Luz Indicadora de Fallas y Conector de Enlace de Datos

Luz Indicadora de Fallas (MIL)
Cuando se produce un mal funcionamiento, la luz MIL permanece encendida hasta que la falla es detectada y se apaga una vez recuperadas las condiciones normales de funcionamiento, dejando un Código de Diagnóstico de Falla (DTC) almacenado en la memoria del ECM. Los circuitos son monitoreados revisando la continuidad, cortes y en algunos casos el rango normal de los parámetros. La luz MIL también es un elemento de inspección visual en muchos programas de revisión y mantenimiento de emisiones, permitiendo al inspector de emisiones realizar una inspección visual rápida del sistema de control / sistema de emisiones del motor y verificar si esta funcionando normalmente. Una vez que se ha establecido un mal funcionamiento (tres viajes de detección lógica) la luz MIL se ilumina y permanece encendida si la condición es intermitente. La luz MIL permanece encendida después de arranques subsecuentes aún si la condición de mal funcionamiento ya no esta presente. El sistema OBD-ll / EOBD apaga la luz MIL si el mal funcionamiento no vuelve a ocurrir durante tres ciclos secuenciales de viaje. El sistema OBDll/ EOBD puede eliminar un DTC almacenado sólo si el mal funcionamiento no se detecta durante 40 ciclos secuenciales de viaje (80 ciclos si el convertidor catalítico pudiese estar dañado). Los DTC pueden ser eliminados utilizando la herramienta de escaneo genérica o desconectando la alimentación desde el terminal de la batería. Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel.

La luz MIL tiene las siguientes funciones:

  • Informa al conductor que ha ocurrido una falla que afecta los niveles de emisiones del
    vehículo y que el vehículo debe ingresar a servicio lo antes posible.
  • Como es una ampolleta y un sistema de chequeo, la luz MIL se encenderá con la llave de
    encendido activada a ON y con motor detenido. Cuando se enciende el motor, la luz MIL
    se apaga.

Cuando la luz MIL permanece encendida mientras el motor esta funcionando o cuando se sospecha de un mal funcionamiento debido a la manejabilidad o un problema de emisiones, debe realizarse una Revisión del Sistema de Diagnóstico del Tren de Potencia.

La línea de datos OBD-ll / EOBD es un enlace de comunicación bi-direccional capaz de transmitir y recibir datos. Esta característica permite al Medidor de Diagnóstico operar los actuadores del sistema y enviar comandos al ECM además de desplegar el flujo de datos. Los datos son accesados desde el Terminal 7 y 15 del Conector de Enlace de Datos (DLC). Este es activado por una señal de comunicación generada por el Tester de Diagnóstico cuando se ha seleccionado alguna función. Cuando se selecciona una función OBD, una señal de Pulso de Amplitud Variable (VPW) es transmitida al terminal de la Línea Serial de Datos (SDL) del DLC. Esto establece dos formas de comunicación entre el ECM y la herramienta de escaneo. Una vez establecida la comunicación, se comparte el tiempo entre los dos dispositivos, la comunicación sale desde la herramienta de escaneo al ECM por una cantidad específicada de tiempo, luego el ECM se comunica con la herramienta de escaneo. Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel.

Códigos de Diagnóstico de Falla


La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) exige Códigos de Diagnóstico de Falla para los sistemas OBD-II / EOBD. Los DTC relevantes para estos sistemas pueden identificarse a través de su estructura alfanumérica y son únicos entre los fabricantes de vehículos.

Datos en Cuadro Congelado


Muchos sistemas de combustibles continuamente cambian su calibración básica para compensar los cambios en la presión atmosférica, temperatura, consumo de combustible, variación de los componentes y otros factores. Esta conducta adaptativa es normal mientras permanece dentro de los límites diseñados del sistema. Cuando se produce una condición que haga que el sistema de combustible funcione fuera de sus parámetros designados, por ejemplo un inyector goteando u otro problema mecánico, el sistema OBD-II / EOBD esta diseñado para detectar esta condición anormal de funcionamiento. Si la condición se produce por una cantidad de tiempo mayor que la especificada, se almacenará un DTC. Cuando se genera un DTC, la velocidad del motor, carga y estado de calentamiento se almacena en un cuadro de datos congelados en serie recuperable.

Los datos transmitidos desde el ECM serán las lecturas actuales de los sensores y no valores sustitutos o por defecto. Este cuadro de datos congelados, puede ser recuperado utilizando la herramienta genérica de escaneo. Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel.
Nota:
¡Solamente los DTC relevantes del OBD-II/EOBD tienen Datos en Cuadro Congelado!

Indicador de Estado de Preparación


El Estado de Preparación significa una señal o indicador para cada prueba del sistema de emisiones que es definida en el Módulo de Control del Motor (ECM). Este estado indica que el diagnóstico a bordo del vehículo ha sido ejecutado.

Nota:
Dependiendo del sistema de Control del Motor, el Indicador de Estado de Preparación puede ser desplegado de diferentes formas.

Ciclo de Conducción y Ciclo de Calentamiento

Un ciclo de conducción consiste en un modo de arranque del motor y conducción donde una falla puede ser detectada si esta presente y el motor se apaga. Un ciclo de conducción también incluye un ciclo de calentamiento. El ciclo de calentamiento corresponde al funcionamiento del vehículo de forma que la temperatura del refrigerante puede elevarse por al menos 22°C desde el arranque del motor y alcanzar una temperatura mínima de 70°C.

Nota:
¡Para confirmar si la reparación de un vehículo ha sido exitosa, al menos deben ejecutarse dos
ciclos de conducción!

Modo de Prueba en Ralentí

Las entradas análogas, tales como Temperatura del Aire de Admisión (IAT), Temperatura del Refrigerante del Motor, Flujo de Masa de Aire (MAF) y Posición del Estrangulador (TPS) son inspeccionados para chequear circuitos abiertos, en corte o racionalidad, monitoreando el voltaje de entrada análogo a digital (A/D). Después del arranque (motor en condición de ralentí) el Módulo de Control del Motor (ECM) monitorea los circuitos de los componentes relevantes de control del motor. Esta prueba se desarrolla dentro de los primeros 30 segundos después de haber arrancado el motor. Durante 120 segundos después del arranque, otros componentes relevantes de las emisiones, tales como el Sensor de Temperatura del Aire de Admisión (IAT) son monitoreados para chequear circuitos en corte o abiertos. Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel.

Modo de Prueba de Conducción Corta

Algunas señales de salida, tales como la señal del Sensor de Flujo de Masa de Aire (MAF) pueden solamente ser revisadas por el Módulo de Control del Motor (ECM) durante la conducción. Para revisar la señal del Sensor MAF, el ECM calcula un rango permisible basado en el Sensor de Posición del Estrangulador (TPS) y las rpm del motor. El rango permisible esta almacenado dentro del mapa del ECM y varia dependiendo de la Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT), Temperatura del Aire de Admisión (IAT) y la Presión Barométrica (altitud). Si el valor medido esta fuera de rango por un tiempo específico (tiempo / contador), se fija un DTC.

Modo de Prueba de Conducción Larga
Ciertos componentes, tales como la señal del Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT) son revisados adicionalmente por el Módulo de Control del Motor (ECM) durante la conducción estable (por 10 minutos) a una velocidad entre 85-105km/h y a rpm del motor entre 1700-2500. Se realiza la prueba de racionalidad del ECT para asegurarse que el ECT no esta
atascado en un rango que provoque que otras funciones del OBD-II / EOBD se deshabiliten.
Adicionalmente al sensor ECT, el Sensor de Temperatura del Aceite y el Termostato son monitoreados en los vehículos OBD-ll.

Monitoreo del Termostato
El tiempo de calentamiento del refrigerante del motor es monitoreado. Si la Temperatura del Refrigerante del Motor (ECT) falla en alcanzar una temperatura mínima especificada (por ejemplo 140°F / 60°C) dentro de un período de tiempo específico, se indica la siguiente falla de funcionamiento: “temperatura insuficiente para lazo cerrado”. Si el motor funcionando de tal forma que genera suficiente calor, el ECT se calentara de una forma predecible. Un temporizador es incrementado mientras que el motor esta con carga moderada y la velocidad del vehículo esta sobre un límite calibrado. El valor de temporizador mínimo / objetivo esta basado en la temperatura del aire ambiental al momento del arranque. Si el temporizador excede el tiempo objetivo y el ECT no se ha calentado hasta la temperatura objetivo, se indica un mal funcionamiento. La prueba se ejecuta si la temperatura del aire de admisión en el arranque es inferior a la temperatura objetiva.

Ejemplo para la Prueba de Racionalidad:
El vehículo fue estacionado por 6 horas. Mientras se enciende el motor, el ECM monitorea la Temperatura del Refrigerante del Motor y la Temperatura del Aire de Admisión. Si la medición de temperatura del refrigerante es muy alta (por ejemplo, superior a 230°F / 110°C), se asume que el Sensor de Temperatura del Refrigerante del Motor esta atascado arriba. Sistema de Diagnóstico a Bordo en Motores Gasolina y Diesel.

Video OBD Parte 1 

Video OBD Parte 2

Video parte 3 OBD

Video Parte 4 OBD

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