Acelerador

Es un mecanismo utilizado en los motores de combustión interna de ciclo Otto para controlar el flujo de la mezcla de combustible y aire en los motores de carburador o de aire en los motores de inyección mediante el estrechamiento y el cierre del puerto de admisión.

El cambio resultante en la carga del cilindro controla la masa de la mezcla que entra en el cilindro durante la renovación de la carga. Esta variable determina entonces la fuerza de la carrera de expansión y, en última instancia, el par del motor durante cada ciclo. En otras palabras, este control de la cantidad de gas combustible suministrado en cada ciclo permite adaptar el par motor a la carga.

Esto significa que, en diferentes condiciones de carga y a la misma velocidad del motor, por ejemplo, en subida a 3.000 rpm y en bajada a 3.000 rpm, una posición diferente del acelerador permite ajustar el llenado de los cilindros y, por tanto, la potencia de combustión a la misma velocidad del motor, manteniendo la relación aire/combustible o la relación lambda.

Dado que la potencia del motor es igual al par motor multiplicado por el número de revoluciones del motor (rpm), puede aumentarse o reducirse estrangulando la mezcla de gases. El término "acelerador" es incorrecto y se refiere extraoficialmente a cualquier mecanismo que controle la potencia o la velocidad del motor.

Existen dos tipos de aceleradores el mecánico y el electrónico, veamos:

Acelerador Mecánico

El más simple y también conocido como pedal del acelerador. Esta ubicado en el suelo y al lado derecho. Gracias a él, como usuarios del auto, podemos controlar la cantidad de gasolina que alimenta nuestro motor y consecuentemente controlar la velocidad del vehículo. Normalmente está compuesto por un pedal conectado a una guaya de acero que acciona la válvula mariposa del carburador o del cuerpo de aceleración para que entre más o menos aire (mayor o menor aceleración, respectivamente) según se requiera.

Acelerador Electrónico

El acelerador electrónico es un dispositivo que elimina la conexión mecánica entre el pedal del acelerador y el acelerador del colector de admisión en los coches con motor de gasolina. Se sustituye por una conexión eléctrica a través de una centralita electrónica (ECU), normalmente la misma responsable de la gestión del motor (inyección y encendido). En un motor diésel, éste es uno de los factores que determinan el consumo de gasóleo.

No todos los coches con inyección electrónica de combustible utilizan este sistema, aunque cada vez es más común de lo que se piensa. La inyección electrónica de combustible controla el tiempo y la cantidad de cada inyección, en función del programa y de variables como la entrada de aire y el régimen del motor.

Con la inyección electrónica, el caudal de aire se mide mediante uno o varios sensores (caudalímetro, sensor de presión) y el combustible se inyecta para mantener una relación estequiométrica aire/combustible. Los motores diésel tienen una válvula de mariposa, pero su funcionamiento y posición son diferentes a los motores de gasolina.

El acelerador electrónico permite un mejor control del flujo de aire que llega al motor, lo que se traduce en una aceleración más rápida que un sistema convencional y una mejor respuesta del motor a un estilo de conducción concreto. También corrige los errores cometidos por el conductor al pisar el pedal del acelerador.

Función del Acelerador

Si el motor utiliza un carburador, la válvula de mariposa controla el flujo de la mezcla de combustible y aire, mientras que en un motor de inyección de combustible sólo controla la cantidad de aire que entra en cada una de las cámaras de combustión o cilindros. El acelerador es, por tanto, el sistema utilizado para controlar el par motor durante cada ciclo del motor.

¿Cómo funciona el acelerador en un vehículo?

Por ejemplo, el acelerador de un motor de gasolina se encarga de regular la mezcla de aire y combustible. En un motor con inyección de combustible, la válvula se encuentra en el colector de admisión. En un motor con carburador, se encuentra en la parte inferior del colector.

Durante el funcionamiento del acelerador, es decir, cuando la válvula está abierta, hay presión atmosférica en el colector. Cuando la válvula se cierra, se crea un vacío en el colector y la presión disminuye. En los motores diésel, el par motor sólo se ajusta regulando la cantidad de combustible que entra en los cilindros.

El acelerador es un mecanismo que afecta al consumo de combustible, por lo que debe utilizarse con precaución y la máxima potencia sólo debe emplearse en determinados casos, como en las incorporaciones o los adelantamientos.

Partes del acelerador

El acelerador electrónico consta de tres componentes principales:

• Un módulo en el cuerpo del acelerador con dos o más sensores independientes.
• Una válvula mariposa accionada por un servomotor o un motor eléctrico.
• Un módulo de control de motor (ECU) o caja de cambios conectado a esta red.
• Un sistema integrado que transmite las mediciones del control de crucero, el sensor de flujo de aire, el sensor de velocidad del motor, el sensor de velocidad del vehículo y el sensor de posición del acelerador a la ECU.

El módulo de control del motor utiliza todos estos datos para abrir el acelerador en el ángulo correcto para controlar el suministro de combustible y la aceleración.

Esta red también se comunica con sistemas como el control de estabilidad del vehículo, el control de tracción, los puntos de cambio y cualquier otro sistema que requiera control de par o de velocidad.

Sensor de pedal de acelerador

La proporción de componentes electrónicos en los vehículos modernos es cada vez mayor. La razón de ello son los requisitos legales relativos, entre otras cosas, a la reducción del consumo de combustible y de las emisiones de escape. Los componentes electrónicos también se utilizan cada vez más para mejorar la seguridad activa y pasiva y el confort de la conducción, como los sensores del pedal del acelerador.

Los sensores sin contacto basados en el principio inductivo se utilizan cada vez más en los vehículos. Este sensor se compone de un estator, que alberga la bobina de excitación, las bobinas receptoras y la electrónica de evaluación, y de un rotor, que consta de uno o varios anillos cerrados con una geometría definida.

Cuando se aplica una tensión alterna a la bobina de excitación, se crea un campo magnético que induce una tensión en las bobinas receptoras. También se induce una corriente en las bobinas conductoras del rotor, que afecta al campo magnético de las bobinas receptoras. Dependiendo de la posición del rotor con respecto a las bobinas de captación del estator, se producen amplitudes de tensión. Estos son procesados y evaluados por la electrónica y transmitidos a la unidad de control como tensión continua. La unidad de control evalúa la señal y transmite un impulso adecuado, por ejemplo, al acelerador. Las características de la señal de tensión dependen de la acción del pedal del acelerador.

Existen 2 tipos de sensores de pedal de acelerador, veamos:

Sensor TPS

El sensor TPS es un pequeño sensor que controla la inyección de combustible enviando una señal al ordenador del auto (ECU). Cuando se abre el acelerador, el aire entra en el motor. Esta acción es posible gracias al TPS, que es accionado por el acelerador o el pedal.

El sensor del acelerador debe comunicar la posición del acelerador a la ECU. Si el acelerador no está accionado, no puede responder a las órdenes del conductor.

El sensor de posición del acelerador puede moverse hasta 100 grados, en función de la aceleración del vehículo. Cuando el coche no está en marcha, el acelerador está cerrado de forma natural y el sensor está a cero grados. Este sensor sirve para lo siguiente:

• Calcula la cantidad de combustible.
• Ajusta la velocidad de ralentí.
• Detiene el aire acondicionado en caso de aceleración repentina.
• Ajusta el funcionamiento del bote.
• El sensor TPS indica la posición y la apertura del acelerador.

Sensor APP

A diferencia de los vehículos más antiguos, que utilizaban el pedal del acelerador para abrir el acelerador, los coches, camiones y automóviles modernos están equipados con un sensor de posición del pedal del acelerador “APP”.

El sensor APP informa al ordenador del vehículo (ECU) de la posición exacta del pedal del acelerador durante la conducción.

Para ello, el sensor APP convierte el movimiento del pedal en una señal electrónica que provoca la apertura del pedal del acelerador motorizado.

Este sistema garantiza una mayor precisión, un menor consumo de combustible y una respuesta eficaz a la carga del motor.

Mariposa del acelerador

La válvula de mariposa es la parte del sistema de admisión que controla la cantidad de aire que entra en la cámara de combustión del motor. Consiste en una placa circular que gira sobre un eje. Abre o cierra el canal de aire en función de si se pisa o se suelta el pedal del acelerador.

Este flujo de aire regula la relación de la mezcla de aire y combustible necesaria para la combustión en el motor de combustión interna. En vehículos equipados con carburador ajustando la relación aire-combustible, se puede mejorar el consumo de combustible y las emisiones del vehículo.

La mariposa suele estar situado entre el filtro de aire y el colector de admisión. Debido a su importancia para la gestión del motor, forma parte de varios sistemas. Entre ellos están el control de tracción, el control de estabilidad, el control de crucero, el start-stop y cualquier sistema que modifique la velocidad del coche.

Vale resaltar que, en la mayoría de los vehículos modernos, el pedal del acelerador no controla directamente la válvula de mariposa sino que está equipado con un sensor de posición que envía una señal a la unidad de control, que determina la apertura de la válvula de mariposa basándose en la posición del pedal y en los datos de otros sensores del motor.

Dado que se trata de una importante función de seguridad del automóvil, la señal de posición se duplica en el acelerador y en el pedal del acelerador. Esto significa que el conector tiene dos salidas. Normalmente, uno está entre 0,5 V y 4 V en orden ascendente y el otro entre 4 V y 0,5 V en orden descendente.

Los aceleradores más comunes tienen seis pines de conexión. Además de las dos salidas mencionadas, tienen conexiones de 5 V y tierra para estos sensores. Los otros dos son la tierra y la entrada de control del motor del acelerador, que es una señal de pulso de 12 V que invierte la polaridad dependiendo de si el acelerador debe abrirse o cerrarse.

Fallas del acelerador

Del Pedal

Si el sensor del pedal del acelerador está defectuoso, pueden aparecer algunos de los siguientes síntomas:

• El motor experimenta un aumento de la velocidad de ralentí.
• El vehículo no responde al accionamiento del pedal del acelerador.
• El vehículo entra en "modo de emergencia".
• Se enciende la luz de revisión del motor.

La avería puede tener una de las siguientes causas:

• Daños en las conexiones o el cableado del sensor del pedal del acelerador.
• Falta de energía y de conexión a tierra
• Electrónica defectuosa en el sensor.

En cuanto el Cuerpo de Aceleración

En los vehículos modernos con inyección de combustible, el cuerpo de la mariposa es una parte importante del sistema de admisión que controla el flujo de aire en el motor para asegurar la combustión eficiente de los pistones. La cantidad correcta de aire es esencial. Demasiado o muy poco aire puede hacer que el motor funcione en seco.

Cuando el acelerador funciona correctamente, está sincronizado con la entrada de aire y el pedal del acelerador. Cuando se pisa el pedal, el flujo de combustible hacia el motor aumenta y el cuerpo de la mariposa permite el paso del aire para la combustión, haciendo que el coche funcione de la manera más suave y eficiente posible.

Si el cuerpo de la mariposa está sucio, obstruido o dañado, bloquea el flujo de aire al motor, causando no sólo problemas de rendimiento, sino también problemas con el combustible no quemado que sale a través del sistema de escape.

Luz de advertencia del motor (check engine)

Si el rendimiento del acelerador no es el esperado, el sistema de control electrónico del acelerador lo señala, haciendo que se encienda la luz Check Engine en el panel de instrumentos. Como este problema puede tener varias causas, se debe realizar una comprobación manual para asegurarse de que no hay suciedad o residuos alrededor del componente.

Flujo de aire interrumpido

La suciedad y los residuos pueden causar problemas de flujo de aire y presión en el cuerpo de la mariposa, o el problema podría ser una mala alineación del cuerpo de la mariposa, que también es parte del sistema de admisión de aire. Un flujo de aire desigual provoca problemas de presión en el sistema, lo que provoca un rendimiento y una aceleración deficientes.

Depósitos de suciedad

Como es de esperar, uno de los principales motivos para limpiar el cuerpo del acelerador es la acumulación de suciedad y residuos en esta pieza. Esto crea una superficie rugosa que interfiere con el flujo de aire y combustible y reduce el rendimiento del motor. Los depósitos de carbón presentan un problema similar, creando una superficie áspera en el interior de la pieza.

Revoluciones bajas o altas

Si el cuerpo del acelerador funciona por debajo de su capacidad normal, el ralentí lento o bajo es una señal. Esto incluye el calado tras la parada, el ralentí tras el arranque o el calado tras pisar rápidamente el pedal del acelerador.

Aceleración irregular o lenta

Cuando se pisa el pedal del acelerador, aumenta el flujo de aire y combustible hacia el motor. Si el pedal del acelerador está sucio u obstruido, el coche no puede alcanzar la potencia de combustión necesaria. ¿Qué se siente al volante? El coche puede tardar más en arrancar o la velocidad puede aumentar de forma errática.

Bajo consumo de combustible

Comprueba el consumo de combustible. Llene el coche hasta la marca y anote el kilometraje en el indicador de combustible. Deja que el coche funcione hasta que casi se agote el combustible y calcula la media de kilómetros por litro. Si la diferencia es superior al 10-15%, es probable que el pedal del acelerador esté atascado y afecte al rendimiento del coche.

Problemas eléctricos

Dado que muchos sistemas de un coche moderno dependen de conexiones y controles informatizados, el cableado electrónico actúa ahora como un sistema nervioso. Si el sensor electrónico del cuerpo de la mariposa está sucio, provocará un ajuste incorrecto o innecesario de la mezcla aire-combustible, lo que puede poner el coche en modo de seguridad hasta que sea revisado por un técnico.

Si se produce alguno de los problemas mencionados en esta lista, lo primero que hay que comprobar es el cuerpo del acelerador. El exceso de suciedad en el interior de la carcasa es un signo seguro de un problema del sistema, que comienza con una limpieza a fondo.

Sin embargo, antes de empezar a limpiar, hay que consultar leer el manual, ya que necesitas saber si el cuerpo de la mariposa se controla mecánica o electrónicamente. Si el sistema es mecánico, puede limpiarlo usted mismo, pero si es electrónico, es mejor que lo revise un mecánico calificado, ya que cualquier desajuste podrá causar más problemas.