Mecatrónica Y Autotrónica

La Mecatrónica es un rama de la Ingeniería que surge de la combinación sinérgica de distintas ramas de la ingeniería, entre las que destacan: la mecánica , la electrónica, la informática y los sistemas de control. Un sistema mecatrónico se compone principalmente de mecanismos, actuadores, control (inteligente) y sensores. La Mecatrónica integra obligatoriamente el control en lazo cerrado y por lo tanto también a los sensores. Un sistema mecatrónico es aquel sistema digital que recoge señales, las procesa y emite una respuesta por medio de actuadores, generando movimientos o acciones sobre el sistema en el que se va a actuar: Los sistemas mecánicos están integrados con sensores, microprocesadores y controladores. Los robots, las máquinas controladas digitalmente, los vehículos guiados automáticamente, etc. se deben considerar como sistemas mecatrónicos.

Pero ¿qué es ese nuevo concepto de autotrónica?. Es una rama de la mecatrónica aplicada exclusivamente al control de los sistemas del automóvil. La complejidad y diversidad de los modelos de motores, sistemas eléctricos y electrónicos en los automóviles hizo necesaria la creación de la autotrónica llamada equivocadamente muchas veces electrónica del automóvil.

En estos vehículos se reemplaza el carburador por un sistema electrónico de inyección de gasolina: E.F.I. (electronic fuel injection) . Su introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de control del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.

El sistema de mando del motor está compuesto de tres grupos que incluyen los sensores (y las señales emitidas por el sensor), la ECU (electronic control unit) del motor y los actuadores.. Las funciones de la ECU del motor se dividen en control EFI, control ESA, control ISC, función de diagnóstico, funciones de respaldo y a prueba de fallos y otras funciones.

Además del control del motor, también la E.C.U. o a veces otra computadora a bordo inclusive integrada al sistema, mediante el empleo del sistema de bus de datos CAN en el vehículo se interconectan componentes electrónicos como unidades de control o sensores inteligentes. La abreviatura CAN significa “Controller Area Network”. Gracias a la utilización del sistema de bus de datos CAN, se obtienen las siguientes ventajas en el sistema general del vehículo. Al adoptar el sistema MPX se logran las siguientes ventajas:

• Reduce el número de mazos de cables.

• El compartir las información permite la reducción en el número de

interruptores, sensores y actuadores.

• Dado que la ECU próxima a los interruptores y sensores lee la

información de las señales y la transmite a las demás ECU, se puede

reducir la longitud del cableado.

Otros sistemas también se controlan electrónicamente, tales como:

1. La estimación del octanaje del combustible

Dependiendo del modelo, la ECU del motor determina el octanaje de la gasolina utilizada en base a la señal de golpeteo del motor procedente del sensor de golpeteo y después conmuta su mapa interno de encendido a "super" o "normal" para que corresponda con el combustible que está siendo utilizado.

2. El sistema de control de los cambios ECT (transmisión controlada electrónicamente). Para mantener una buen manejabilidad y rendimiento de la aceleración, la ECU del motor envía una señal de corte de la sobremarcha a la ECU del ECT en base a las señales procedentes del sensor de temperatura del agua y del sensor de velocidad del vehículo para evitar que la transmisión automática cambie a la sobremarcha.

Además, en varios motores, la ECU del motor envía a la ECU del ECT una señal de corte de la tercera marcha.

3. El sistema de control de corte EGR . Este sistema desactiva la EGR (recirculación de los gases de escape) para mantener la manejabilidad durante la conducción a alta velocidad cuando el motor se está calentando, etc.

4. Un Sistema de inducción variable de aire. Se suministra una válvula en uno de los dos colectores de admisión de cada cilindro para cerrar la válvula durante los regímenes del motor bajos y abrir la válvula durante los regímenes del motor altos. Esto mejora el rendimiento del motor en ambas gamas, alta y baja.

5. Un Sistema SCV (Válvula de control de torbellino) Se suministra una válvula en una de las dos lumbreras de admisión para cada cilindro para cerrar la válvula

durante los regímenes del motor bajos y abrir la válvula durante los regímenes del motor altos con el fin de mejorar el rendimiento del motor en ambas gamas. Además, la otra lumbrera de admisión tiene una forma que permite que su área transversal se reduzca gradualmente a medida que se mueve hacia adelante para aumentar la velocidad del flujo del aire de admisión a su través. Esto hace que el aire de admisión cree un torbellino en el cilindro, aumentando la eficacia de la combustión y mejorando la eficacia del combustible en la gama de baja velocidad.

6. El sistema de control de presión del turbocompresor Este sistema controla la presión de turbocompresión de la admisión de aire controlando la presión de sobrealimentación aplicada al actuador de la válvula de descarga de escape. Esto mejora la potencia del motor al tiempo que se prolonga su duración, mejorando así la manejabilidad.

7. El sistema de control del sobrealimentador Este sistema controla todo lo relacionado con el sobrealimentador, como la puesta en marcha y la parada del sobrealimentador, y la apertura y cierre de la derivación de aire cuando se detiene el sobrealimentador.

8. Sistema de control EHPS (Servodirección electro-hidráulica) Este control sólo se incluye en vehículos con EHPS que utilicen un motor eléctrico para accionar la bomba de paletas. Este sistema controla la velocidad del motor de la bomba de paletas. Por ejemplo, la bomba

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