El acelerador electrónico, ¿cómo funciona?

El acelerador es uno de los controles claves e indispensables en el automóvil.  Hace un tiempo, se encontraba un mecanismo de acelerador mecánico, el cual funcionaba a través de una guaya de acero.  En la actualidad la gestión del motor es electrónica y esto ha llevado a que el acelerador también funcione de forma electrónica.

Para garantizar el funcionamiento, ahora el sistema de acelerador electrónico cuenta con diferentes partes  que remplazan la guaya, resortes y demás elementos mecánicos del sistema. Acontinuación vamos a conocer sus partes y funcionamiento.

Pedal de acelerador

En los sistemas modernos, el pedal del acelerador controla la posición de la mariposa de admisión que permite el paso del flujo de aire.

De manera general, el sistema del control del acelerador electrónico se basa en un sensor ubicado en el pedal que capta la posición del mismo y la comunica al ECM (Engine Control Module, Módulo de Control del Motor), este ordena a un actuador que modifique la apertura de la mariposa de admisión, cuya posición es detectada a su vez por un sensor de posición. A continuación veremos los componentes en profundidad.

Sensor del pedal de acelerador (APP)

El APP, Acelerador Pedal Position (Sensor), se encuentra integrado en el pedal del acelerador. Existen principalmente dos tipos de sensor, el de tipo resistivo y el de efecto hall.

Divisor de tensión resistivo: El sensor resistivo tiene un funcionamiento electrónico muy sencillo, (un divisor de tensión o un potenciómetro) donde un voltaje es aplicado al terminal, el movimiento del pedal se traduce en el movimiento del cursor, el terminal está conectado a masa, así, midiendo la salida del sensor (Vout) y conociendo su resistencia, se puede obtener la posición del pedal mediante la siguiente relación: siendo Vout= 0V cuando el potenciómetro se encuentra en un extremo y Vout= Vin cuando se encuentra en el otro.  Lo que quiere decir: cuando el voltaje de salida es 0 está en posición inicial (cerrado) y cuando el voltaje de salida es igual al voltaje de entrada se encuentra en la posición final (abierto).

El sensor de efecto hall: es una interacción entre la corriente que fluye en el interior de un sensor y un campo magnético. No es necesario el contacto físico entre las superficies, así no existe desgaste en el sensor.  El sensor está ubicado en la base del pedal del acelerador y el acelerador tiene una lámina adherida que en su movimiento le transmite el campo magnético indicando la posición.

En el siguiente vídeo se puede ver brevemente el funcionamiento de un sensor de efecto hall.

https://youtu.be/H-TLRzL7LVo

Dada la relevancia de la función del acelerador en los autos y por razones de seguridad, el pedal puede incluir dos sensores, el segundo puede  estar ubicado en otra posición, de tal forma que si la ECM detecta señales incongruentes entre los dos sensores envía la indicación de fallo de motor mediante el Check engine, activando el modo seguro. Una medida incongruente no tiene por qué darse cuando las medidas de los sensores difieren entre sí.

Actuador de la mariposa de admisión

El mecanismo que se encarga de mover la mariposa es muy simple, está formado por un motor de corriente continua con escobillas (tipo Brushed), y un juego de engranajes. El conjunto se encuentra acoplado a la mariposa, en el conducto de admisión. El motor eléctrico está conectado al ECM, de donde recibe la señal de activación.

En vehículos diésel, un mecanismo actuador similar se acopla a bomba de inyección.

Sensor de posición de la mariposa de admisión (TPS)

El TPS (Throttle Position Sensor), como su nombre indica, sirve para transmitir al ECM la posición de la mariposa.

Sensor TPS (Throttle Position Sensor)

El TPS (Throttle Position Sensor), como su nombre indica, sirve para transmitir al ECM la posición de la mariposa.

Su funcionamiento utiliza los mismos métodos del sensor de posición del pedal (resistivo y efecto hall). Además dispone de sistemas de seguridad (sensores redundantes) que permiten activar el modo seguro en caso de fallo. Este sensor puede ir ubicado sobre la mariposa, integrar un modulo completo o estar en un lugar aparte de ésta.

Control del acelerador

En los sistemas modernos se puede modificar mediante un software la posición virtual del pedal del acelerador, haciendo una modificación en la escala de la señal, para que al pisar a fondo el pedal en realidad solo se obtenga una apertura del 70% del valor real, y otras variables, por ejemplo:  una situación donde la respuesta del acelerador en un modo determinado sea más progresiva y relajada (Drive), mientras que en otro modo (Sport)  puede trabajar a mayores revoluciones lo que se traduce en un comportamiento más deportivo.

Se dice que con la llegada de la gestión electrónica al automóvil se han simplificado numerosos y complejos sistemas que antes eran mecánicos, a través de la automatización y la electrónica, sin embargo las operaciones y funciones para lograr la operación son bastante complejas y requieren de la intervención de especialistas. Todo esto lleva a que el mecánico también deba formarse en electrónica.  Afortunadamente para ellos hasta ahora un 10% de los autos viene equipado con acelerador electrónico y un 90% funciona con sistema mecánico. Pero muy pronto tienden a desaparecer con los beneficios que brinda el acelerador electrónico.

Síntomas de falla del cuerpo de aceleración electrónico

Si su vehículo presenta problemas de ralentí o de respuesta lenta del acelerador, compruebe los siguientes síntomas de un cuerpo de aceleración defectuoso.

Obstrucción: Es el síntoma más común de una avería y consiste en una acumulación de hollín o incluso de grasa en el cuerpo de la mariposa o en su entorno, que impide que el cuerpo de la mariposa selle y se abra correctamente.

Velocidad de ralentí inestable: Si la aceleración fluctúa al ralentí (con el motor en marcha, el vehículo aparcado y sin control del acelerador), es posible que el acelerador electrónico haya sido reprogramado.

Pérdida de potencia: Este es un síntoma común que se produce cuando el acelerador no responde adecuadamente a las necesidades de potencia del motor. Este problema suele estar causado por una calibración incorrecta del cuerpo del acelerador o por un sensor de posición TPS defectuoso.

Mala conexión del cuerpo de la mariposa: el cuerpo de la mariposa está equipado con un conector de 5 clavijas (en los vehículos modernos), a menudo se produce un "mal contacto" o un "cortocircuito" al utilizar el conector, por lo que es importante limpiarlo correctamente.

Testigo de "Check engine" en el cuadro de instrumentos: el testigo de "Check engine" en el cuadro de instrumentos es una señal de que hay una avería activa en el motor. En este caso, es necesario obtener la información de la avería del ordenador del motor mediante el escáner de a bordo.

Filtro de aire obstruido: Aunque el filtro de aire está situado delante del cuerpo del acelerador, debe ser reemplazado si hay problemas con la respuesta del acelerador.

Desprogramación: La respuesta del acelerador ha sido desprogramada mediante un procedimiento incorrecto: en los coches modernos, el acelerador está programado en el ordenador del motor. Si se realizan procedimientos incorrectos, como una limpieza inadecuada o la desconexión del sistema, la programación suele perderse y es necesario utilizar una herramienta de software para restaurar la programación.

Si nota algún síntoma de mal funcionamiento del acelerador, compruebe el estado de las bujías y los filtros de combustible.

¿Qué hago si el coche se queda acelerado?

Una vez que esté seguro de que el problema no es la alfombra, pruebe a quitar el pie del acelerador poniéndolo debajo del mismo y tirando de él hacia usted.

Si esto no funciona, es mejor poner el coche en punto muerto (N) antes de frenar, de lo contrario es muy probable que los frenos se recalienten antes de detenerse. Al colocarlo en neutro o punto muerto es posible que el motor se sobre revolucione pero en situaciones de emergencia como estas, la integridad del motor no es la prioridad puesto que puede causar un accidente.

En cuanto logremos ir a una velocidad muy baja, podremos considerar apagar el motor. En este caso, cuando apaguemos el motor, los frenos y la dirección asistida dejan de funcionar y tenemos dificultades para girar y detenernos. Por lo tanto, es importante esperar hasta el último momento para apagarlo, es decir, cuando ya estemos aparcados y seguros.