Inyección electrónica diésel liviano

Módulo 0 · Fundamentos eléctricos y electrónicos aplicados al diésel liviano

Presentación del módulo

Este módulo es la base de todo el curso. Casi todas las fallas de inyección diésel que llegan al taller terminan siendo una pregunta eléctrica: ¿llega el voltaje?, ¿pasa la corriente?, ¿qué está viendo la ECM? Si dominas esto, el resto del curso se vuelve mucho más corto.

Qué fallas vas a poder resolver al terminar

• Un arranque difícil en frío con el circuito de precalentamiento que "parece sano", pero entrega menos de la mitad de su potencia.
• Lecturas de sensores que no coinciden con la realidad por una tierra con resistencia de más, sin cambiar el sensor.
• Actuadores débiles por caídas de voltaje en relés, fusibles y conectores que el óhmetro no detecta.
• Pantallas de osciloscopio, tester y escáner que antes no sabías interpretar: qué mide cada instrumento, qué valor esperar y cuándo miente.
• Mazos de cables con terminales dañados, que ahora sabes reparar sin crear fallas nuevas.
• Trabajo seguro con alta presión, tensiones de inyector y combustible.

Cómo está organizado

Al final encuentras dos casos reales resueltos, los errores que más dinero cuestan, una hoja de referencia rápida y un cuestionario integrador.

Módulo 0 · Fundamentos eléctricos y electrónicos aplicados al diésel liviano

0.1 · Circuito eléctrico y Ley de Ohm con cálculos de taller

01Qué vas a poder hacer al terminar

Al terminar esta lección vas a poder calcular, antes de medir, qué corriente, qué tensión y qué potencia debe tener un circuito del vehículo. Con ese número en la mano, cualquier medición que hagas se convierte en una prueba: coincide o no coincide con lo esperado.

Ese es el primer cambio de mentalidad del curso. Quien cambia piezas a ciegas mide "a ver qué sale". Quien diagnostica calcula primero y mide después.

Vas a resolver cuatro cálculos reales: unas bujías de precalentamiento, el efecto de un conector con resistencia de más, el conteo de bujías con una pinza y el solenoide de un inyector junto con el error de lectura que introducen las propias puntas del tester.

02Las cuatro magnitudes

Todo circuito del vehículo, desde una bujía hasta el sensor del riel, se describe con cuatro magnitudes. Cada una tiene su analogía en un circuito de agua, y esa analogía te sirve para razonar sin fórmulas.

El voltaje es la "presión" que empuja los electrones. Sin presión no hay caudal, pero la presión sola no gasta nada: si el circuito está abierto tienes voltaje y no tienes corriente.

La corriente es la cantidad de electrones que pasan por segundo. Es lo que realmente calienta cables y hace trabajar a los componentes.

La resistencia es la oposición del material al paso de los electrones. Los electrones chocan con los átomos del conductor, ceden energía y esa energía sale en forma de calor. Por eso toda resistencia se calienta, y por eso una bujía de precalentamiento, que es una resistencia diseñada para calentarse, funciona.

03La Ley de Ohm y la potencia

En 1827 Georg Ohm midió que, en un conductor a temperatura constante, la corriente es proporcional al voltaje aplicado. De ahí sale la relación central de toda la electricidad del automóvil.

V = I × R          I = V ÷ R          R = V ÷ I
P = V × I          P = I² × R         P = V² ÷ R

Lee la primera fila así: con un voltaje dado, cuanto mayor es la resistencia, menor es la corriente. La segunda fila dice cuánta energía por segundo se convierte en calor o en trabajo.

La fórmula P = I² × R es la que más explica fallas. La corriente aparece al cuadrado: si la corriente se duplica, el calor en la misma resistencia se multiplica por cuatro. Por eso un conector con apenas unas centésimas de ohmio, por el que pasan decenas de amperios, se derrite mientras el resto del cable está frío.

04Circuitos en serie y en paralelo

En el vehículo vas a encontrar los dos arreglos, y muchas veces mezclados.

Cuando todas las ramas en paralelo son iguales, la resistencia total es la de una rama dividida entre el número de ramas.

R_total (n ramas iguales en paralelo) = R_rama ÷ n

La razón física: cada rama nueva es un camino adicional para la corriente, así que la corriente total sube y la resistencia total baja. Cuatro bujías iguales no "suman" resistencia: la reducen a la cuarta parte.

05Cálculo 1: las cuatro bujías en condiciones ideales

Una camioneta diésel tiene cuatro bujías de precalentamiento alimentadas a 12 V a través de un relé. Para el cálculo, cada bujía se toma con una resistencia de 1,2 Ω ya caliente (valor típico de referencia; el dato real lo da el manual del fabricante).

Corriente por bujía:    I = V ÷ R = 12 ÷ 1,2 = 10 A
Potencia por bujía:     P = V × I = 12 × 10 = 120 W
Resistencia de las 4:   R_total = 1,2 ÷ 4 = 0,3 Ω
Corriente total:        I_total = 12 ÷ 0,3 = 40 A
Potencia total:         P_total = 4 × 120 = 480 W

Lo que debes ver con una pinza amperimétrica en el cable que alimenta las bujías es una corriente cercana a 40 A si todo estuviera ideal. Cada bujía abierta resta 10 A del total.

06Cálculo 2: el cable y el conector también son resistencias

Hasta aquí supusimos que los 12 V llegan completos a las bujías. En la realidad entre la batería y las bujías hay cable, relé y conectores, y cada uno tiene su resistencia. Todos están en serie con las bujías.

Para mover unos 40 A el cable de alimentación de las bujías tiene que ser grueso: lo común es de 6 mm² o más. Un cable de 2,5 mm² se calentaría, porque su capacidad continua ronda los 20 a 25 A. Supón entonces un cable de 6 mm² y 2 m de longitud (valores típicos de referencia), más los contactos del relé y los terminales. La resistencia del cobre se calcula con su resistividad.

R_cable = ρ × L ÷ S      (ρ del cobre ≈ 0,0175 Ω·mm²/m a 20 °C)

R_cable = 0,0175 × 2 ÷ 6 = 0,0058 Ω ≈ 0,006 Ω
Circuito sano:      contactos del relé y terminales ≈ 0,004 Ω → total ≈ 0,01 Ω
Circuito degradado: si el tramo completo mide 0,05 Ω, los contactos aportan:
                    0,05 − 0,006 = 0,044 Ω   (más de siete veces la resistencia del propio cable)

Primero mira cómo se comporta el circuito sano, para tener la referencia.

R_total = 0,01 + 0,30 = 0,31 Ω
Corriente total:                I = 12 ÷ 0,31 = 38,7 A
Caída en el tramo:              38,7 × 0,01 = 0,39 V
Tensión que llega a las bujías: 12 − 0,39 = 11,61 V
Potencia por bujía:             11,61² ÷ 1,2 = 112,4 W   (93,7 % de los 120 W ideales)

Una caída de 0,39 V y una pérdida de potencia de un 6 % son normales en un circuito de esta corriente. Ahora el circuito degradado, con 0,05 Ω en serie.

Resistencia total del circuito: 0,05 + 0,3 = 0,35 Ω
Corriente total:                I = 12 ÷ 0,35 = 34,29 A
Caída en el cable y conector:   34,29 × 0,05 = 1,71 V
Tensión que llega a las bujías: 34,29 × 0,3 = 10,29 V      (12 − 1,71 = 10,29 V ✔)
Corriente por bujía:            34,29 ÷ 4 = 8,57 A
Potencia por bujía:             10,29 × 8,57 = 88,2 W
Comparación con el caso ideal:  88,2 ÷ 120 = 0,735  → la bujía rinde un 26,5 % menos
Calor perdido en el cable:      I² × R = 34,29² × 0,05 = 58,8 W

Figura 1 muestra el circuito con estos valores. Observa que una resistencia de solo 0,05 Ω, que ningún óhmetro de taller mide con confianza, hace que cada bujía pierda más de la cuarta parte de su potencia y que el conector disipe casi 59 W de calor sin hacer ningún trabajo útil.

Fíjate también en la forma de la pérdida: el voltaje en la bujía baja un 14 % (de 12 a 10,29 V), pero la potencia baja un 26,5 %. Como P = V² ÷ R, la potencia cae con el cuadrado del voltaje: (10,29 ÷ 12)² = 0,735.

Qué ve el lector. El motor arranca más difícil en frío, las bujías tardan en calentar y el humo blanco dura más. Si el módulo no mide la corriente de cada bujía, no hay código. El óhmetro sobre el cable da 0,0 Ω y el cable "pasa". Aquí es donde la mayoría se equivoca: se cambian las bujías y el síntoma queda igual.

La prueba que sí lo detecta es la caída de voltaje con el circuito en funcionamiento. Con las bujías energizadas pones el tester en V DC, la punta roja en el positivo de la batería y la negra en el positivo del bus de bujías, y lees cuánto voltaje se pierde por el camino (Figura 2).

Lectura esperada en el ejemplo:       1,714 V  entre batería (+) y bus de bujías
Comprobación con la corriente:        1,714 ÷ 34,29 = 0,05 Ω   ✔

07Cálculo 3: la corriente como pista de cuántas bujías trabajan

Con la pinza amperimétrica, la corriente total te dice cuántas bujías están conduciendo. Mantienes el mismo circuito del cálculo anterior (resistencia de 0,05 Ω en serie) y vas quitando bujías abiertas.

4 bujías:  R_par = 1,2 ÷ 4 = 0,30 Ω   → I = 12 ÷ (0,05 + 0,30) = 12 ÷ 0,35 = 34,3 A
3 bujías:  R_par = 1,2 ÷ 3 = 0,40 Ω   → I = 12 ÷ 0,45 = 26,7 A
2 bujías:  R_par = 1,2 ÷ 2 = 0,60 Ω   → I = 12 ÷ 0,65 = 18,5 A
1 bujía:   R_par = 1,2 ÷ 1 = 1,20 Ω   → I = 12 ÷ 1,25 = 9,6 A

Pero esta tabla tiene una trampa muy importante. Imagina que la pinza marca 26,7 A. ¿Es una bujía abierta o un conector malo? Calcula el segundo caso: las 4 bujías sanas y el conector subido de 0,05 Ω a 0,15 Ω.

R_total = 0,15 + 0,30 = 0,45 Ω
I = 12 ÷ 0,45 = 26,7 A      ← la misma corriente que con 3 bujías

La corriente es idéntica, pero la tensión en el bus de bujías no.

Caso A (3 bujías, conector 0,05 Ω): tensión en el bus = 26,67 × 0,40 = 10,67 V
Caso B (4 bujías, conector 0,15 Ω): tensión en el bus = 26,67 × 0,30 =  8,00 V

Por eso el diagnóstico no termina con la pinza. Primero la corriente te dice cuánto pasa; después el voltaje en el bus te dice por qué. Voltaje del bus alto y corriente baja apunta a bujías abiertas. Voltaje del bus muy bajo apunta a pérdidas en la alimentación.

08Cálculo 4: el solenoide del inyector y la resistencia de las puntas

Un inyector Common Rail de solenoide tiene una bobina de baja resistencia. Toma una bobina de 0,32 Ω. Los solenoides de inyectores Common Rail suelen medir entre 0,2 y 0,5 Ω según la marca y el modelo; el dato real lo da el manual del fabricante.

Si conectaras esa bobina directamente a 12 V, la Ley de Ohm dice cuánto pasaría.

I = 12 ÷ 0,32 = 37,5 A

Eso es mucho más de lo que el inyector necesita y de lo que el fabricante permite. Por eso la ECM no deja la bobina conectada a 12 V: la controla por corriente, con un pico y una meseta (en el ejemplo, 20 A de pico y 12 A de mantenimiento). El pico mueve la válvula rápido; la meseta la mantiene abierta con menos calor. La forma exacta de esa onda la verás en la lección del osciloscopio.

En la meseta de 12 A:
Voltaje medio en la bobina:  V = I × R = 12 × 0,32 = 3,84 V
Potencia en la bobina:       P = I² × R = 12² × 0,32 = 46,08 W

Esa potencia de 46 W en la bobina es la razón de que el tiempo de energización sea tan corto: la bobina no está hecha para estar así de manera continua.

Ahora el error de medición. Cuando mides 0,32 Ω con un tester, las puntas y las pinzas del instrumento también tienen resistencia. Supón 0,20 Ω (valor típico de referencia, típico de puntas de taller con terminales gastados).

Lectura sin compensar:  0,32 + 0,20 = 0,52 Ω
Error:                  0,20 ÷ 0,32 = 62,5 %

Con esa lectura de 0,52 Ω podrías condenar un inyector sano. La solución es usar la función REL (relativo) del tester: juntas las puntas, el instrumento memoriza 0,20 Ω como cero y a partir de ahí resta esa resistencia a cada lectura. Así aparece 0,32 Ω en la pantalla. Si tu tester no tiene REL, mide las puntas juntas y réstalas a mano.

09Procedimiento: cómo aplicar Ohm a una falla

Este es el método que vas a repetir en todo el curso. Aplícalo siempre en este orden.

1. Calcula primero. Con el voltaje de alimentación y la resistencia del componente (manual), calcula la corriente y la potencia esperadas.
2. Mide el voltaje en el componente con el circuito funcionando (carga activa). Compáralo con el voltaje de la batería.
3. Mide la corriente con pinza. Compárala con la calculada.
4. Interpreta las tres variables juntas. Voltaje bajo con corriente baja: hay resistencia de más en el camino. Voltaje normal con corriente baja: el componente tiene más resistencia o está abierto. Voltaje normal con corriente alta: hay un corto parcial.
5. Localiza por tramos. Mide la caída de voltaje en cada tramo (batería, relé, fusible, conector, cable, masa) hasta encontrar el tramo que se lleva el voltaje.
6. Confirma reparando y repitiendo la misma medición. Si el voltaje y la corriente vuelven al valor calculado, la falla está resuelta.

10Errores que cuestan dinero

11Práctica

Resuelve cada ejercicio antes de mirar la respuesta.

Ejercicio 1. Una bomba de combustible de baja presión consume 6 A a 12 V. ¿Qué potencia consume y qué resistencia equivalente tiene?

Ejercicio 2. En el circuito de las bujías del texto, el conector sube de 0,05 Ω a 0,15 Ω y las cuatro bujías están sanas. ¿Qué corriente marca la pinza y qué voltaje llega al bus de bujías?

Ejercicio 3. Un cable de cobre de 6 mm² y 3 m de longitud alimenta un componente que consume 40 A. ¿Qué caída de voltaje produce el cable?

Ejercicio 4. El solenoide de un inyector de 0,32 Ω conduce una corriente media de 10 A. ¿Qué voltaje medio hay en la bobina y qué potencia disipa?

Respuestas.

Ejercicio 1:  P = 12 × 6 = 72 W        R = 12 ÷ 6 = 2 Ω
Ejercicio 2:  R_total = 0,15 + 0,30 = 0,45 Ω
              I = 12 ÷ 0,45 = 26,7 A
              V_bus = 26,67 × 0,30 = 8,0 V
              (igual corriente que con 3 bujías, pero el voltaje en el bus es mucho menor)
Ejercicio 3:  R = 0,0175 × 3 ÷ 6 = 0,00875 Ω
              Caída = 40 × 0,00875 = 0,35 V
Ejercicio 4:  V = 10 × 0,32 = 3,2 V
              P = 10² × 0,32 = 32 W

Los valores de esta lección son típicos de referencia: el dato exacto por marca, modelo y año lo define el manual del fabricante.

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0.2 · Caída de voltaje, alimentaciones y tierras

01Por qué el óhmetro no ve lo que importa

En la lección anterior viste que un conector con apenas 0,05 Ω roba más de la cuarta parte de la potencia de las bujías. Ahora el problema práctico: ¿cómo lo encuentras?

El óhmetro mide inyectando una corriente muy pequeña, de unos pocos miliamperios o menos. Con esa corriente un contacto flojo o corroído puede parecer sano, porque casi no hay corriente que lo caliente ni que lo haga fallar. Además, por debajo de 1 Ω el error de las puntas se come la medición (lo calculaste en 0.1).

El problema real aparece con carga. Un terminal que da 0,2 Ω con 1 mA puede comportarse distinto con 30 A, porque ahí se calienta, se dilata y cambia su resistencia. Por eso la prueba que manda en diagnóstico eléctrico es la caída de voltaje: se mide con el circuito trabajando, con la corriente real que debe pasar.

02La prueba de caída de voltaje

La caída de voltaje es la diferencia entre el voltaje al principio de un tramo y el voltaje al final, con el circuito funcionando.

ΔV = V_inicio − V_final = I × R_tramo

Si el tramo es un cable sano, R_tramo es casi cero y la caída casi no se ve. Si hay una resistencia de más, esa resistencia "se queda" con voltaje, y ese voltaje ya no llega a la carga.

Cómo se mide. El tester va en paralelo con el tramo que quieres evaluar, no con la carga:

1. Activa el circuito de modo que circule la corriente máxima (precalentamiento, bomba funcionando, arranque).
2. Pon el tester en V DC con una escala baja (por ejemplo 6 V) para tener resolución.
3. Pon una punta al inicio del tramo y la otra al final. Para un cable, una punta a cada extremo del mismo cable.
4. Lee. Si la lectura es la caída del tramo, compárala con el valor aceptable.
5. Si el valor es alto, divide el tramo en partes más pequeñas y repite hasta encontrar dónde se pierde el voltaje.

Valores aceptables orientativos (no son datos de fabricante: contrasta con el manual):

El porqué de estos números: 0,5 V de 12 V es un 4 % del voltaje, pero como la potencia depende del cuadrado, la carga pierde alrededor del 8 % ((11,5 ÷ 12)² = 0,918). Un sensor trabaja con señales de 0,5 a 4,5 V; ahí 0,05 V ya es el 1 % de todo su rango útil.

03Las alimentaciones del sistema

La ECM y sus componentes reciben energía por varias vías. Reconocerlas por su nombre te ahorra tiempo al leer un diagrama o un manual.

Un detalle que ahorra horas: las ECM suelen tener dos o tres referencias de 5 V independientes, y cada una alimenta varios sensores. Si una referencia se pone a tierra por un cable pelado en un sensor, todos los sensores que comparten esa referencia fallan a la vez.

04Las tierras: de potencia, de ECM y de sensor

La tierra no es "un cable más". Es el camino de regreso de la corriente, y hay tres tipos que no deben confundirse:

• Tierra de potencia. Cables gruesos que llevan decenas de amperios (bujías, bomba, motor de arranque) hacia el bloque o el chasis.
• Tierra de la ECM. Varios pines. Unos son de potencia (para los transistores que manejan inyectores y actuadores) y otros son de señal.
• Tierra de sensor. Un retorno exclusivo hacia la ECM por el que circulan apenas unos miliamperios. Está diseñada así para que su voltaje sea limpio y no se mezcle con las caídas de las cargas grandes.

La razón de separarlas es física. En una tierra de potencia de 40 A, una resistencia de solo 0,05 Ω produce 2 V (40 × 0,05). Si un sensor compartiera esa tierra, su señal de 0,5 a 4,5 V se desplazaría 2 V y la ECM leería cualquier cosa. Con una tierra propia, esas caídas no le llegan.

El efecto contrario también ocurre: un retorno de sensor con un terminal sulfatado. Circulan pocos miliamperios, pero si el terminal tiene decenas de ohmios el desplazamiento es real.

05Cálculo: una tierra de sensor con resistencia de más

Toma un sensor de presión lineal con salida de 0,5 a 4,5 V para un rango de 0 a 2 000 bar (valores típicos de referencia; el dato real depende del sensor y del fabricante). La relación entre voltaje y presión es una recta.

V = 0,5 + (P ÷ 2 000) × 4          P = (V − 0,5) × 500

El 500 sale de dividir 2 000 bar ÷ 4 V: cada voltio de señal equivale a 500 bar.

Sensor sano a 1 000 bar:   V = 0,5 + (1 000 ÷ 2 000) × 4 = 0,5 + 2,0 = 2,50 V

Ahora supón que el terminal de la tierra del sensor tiene 20 Ω de resistencia de contacto por corrosión (valor típico de referencia). El sensor y su electrónica consumen alrededor de 8 mA, que regresan por esa tierra.

Caída en la tierra del sensor:   ΔV = I × R = 0,008 × 20 = 0,16 V

El sensor mide, en realidad, 920 bar, pero su tierra está 0,16 V por encima de la tierra de la ECM, y esos 0,16 V se suman a su señal.

Presión real:                    920 bar
Voltaje real del sensor:         0,5 + 920 ÷ 500 = 2,34 V
Voltaje que ve la ECM:           2,34 + 0,16 = 2,50 V
Presión que cree la ECM:         (2,50 − 0,5) × 500 = 1 000 bar
Error:                           1 000 − 920 = 80 bar  → 8 % de lectura de más

Figura 1 muestra el circuito. La ECM cree estar en 1 000 bar y no hace nada para corregir. En la realidad el riel entrega 920 bar: menos presión, menos caudal por inyector y menos potencia. No hay código, porque la lectura de 2,50 V está dentro del rango normal del sensor.

Cómo se detecta. Con el motor en marcha, mide con el tester en V DC entre el cable de tierra del sensor (en el conector del sensor, con la punta fina por detrás) y la tierra de la ECM o el negativo de la batería. Debe leer menos de unos 0,05 V. Si lees 0,16 V, la resistencia está en ese cable o en ese conector, no en el sensor.

06Cálculo: localizar la pérdida por tramos

Una carga de 25 A (valor típico de referencia, como un calentador de admisión) recibe 10,81 V con la batería en 12,0 V. Hay 1,19 V perdidos entre la batería y la carga. ¿Dónde?

Mides la caída de cada tramo con el circuito funcionando:

Suma de caídas:           0,04 + 0,08 + 0,95 + 0,12 = 1,19 V   ✔ (12,0 − 10,81 = 1,19 V)
Calor en los contactos:   P = I² × R = 25² × 0,038 = 625 × 0,038 = 23,75 W
Potencia que llega a una carga resistiva:  (10,81 ÷ 12)² = 0,8115 → 18,9 % menos

El culpable es el relé: sus contactos se llevan casi todo el voltaje perdido y disipan casi 24 W como calor. Un relé en buen estado cae unos 0,1 a 0,2 V a plena carga. El resto del cableado está dentro de lo normal.

Fíjate en lo que habría pasado midiendo solo el voltaje en la carga: 10,81 V y no sabrías dónde mirar. El método por tramos te lleva al componente en cuatro mediciones.

07Cálculo: una masa corroída en una bomba

Una bomba de alimentación de 12 V consume 6 A, es decir, equivale a una resistencia de 12 ÷ 6 = 2 Ω (aproximación: un motor no es una resistencia pura, pero sirve para estimar). Su tierra tiene 0,15 Ω de más por corrosión en el punto de masa del chasis.

Resistencia total:        2 + 0,15 = 2,15 Ω
Corriente:                I = 12 ÷ 2,15 = 5,58 A
Caída en la masa:         5,58 × 0,15 = 0,84 V
Voltaje en la bomba:      12 − 0,84 = 11,16 V

La bomba recibe 0,84 V menos y gira más lenta: menos caudal, y la presión baja del lado de baja presión llega justo cuando el motor más demanda combustible. Medida con el tester entre el terminal negativo de la bomba y el negativo de la batería, la tierra debería dar menos de 0,2 V. Aquí da 0,84 V: sobrepasa cuatro veces el límite.

08Procedimiento resumido

1. Define la carga. Haz que el circuito trabaje con la corriente máxima.
2. Mide el voltaje en la carga y compáralo con la batería. Si la diferencia pasa de lo aceptable, hay caída de más.
3. Divide el circuito en tramos: positivo de batería, fusible, relé, cableado, conectores.
4. Mide la caída de cada tramo con el tester en paralelo y el circuito funcionando.
5. Repite del lado de la masa hasta cubrir todo el camino de regreso.
6. Confirma. Después de reparar, repite la misma medición: la caída debe haber bajado a valores normales.

09Errores que cuestan dinero

10Práctica

Ejercicio 1. Un circuito de 30 A muestra 0,9 V de caída en el positivo. ¿Qué resistencia hay en ese tramo y cuánto calor disipa?

Ejercicio 2. Con el sensor del texto (0,5 a 4,5 V para 0 a 2 000 bar), el escáner lee 3,10 V. ¿Qué presión indica? Si hubiera 0,16 V de offset por tierra, ¿cuál sería la presión real?

Ejercicio 3. La tierra de otro sensor tiene 30 Ω y circulan 8 mA. ¿Cuántos bar de error produce?

Ejercicio 4. En un circuito de 20 A, las caídas por tramo son 0,03 V, 0,07 V, 0,52 V y 0,10 V. ¿Cuál es la caída total, cuál tramo es el culpable y qué resistencia tiene?

Respuestas.

Ejercicio 1:  R = 0,9 ÷ 30 = 0,03 Ω         P = 30² × 0,03 = 900 × 0,03 = 27 W
Ejercicio 2:  P = (3,10 − 0,5) × 500 = 1 300 bar
              Con offset: (3,10 − 0,16 − 0,5) × 500 = 2,44 × 500 = 1 220 bar
Ejercicio 3:  ΔV = 0,008 × 30 = 0,24 V      Error = 0,24 × 500 = 120 bar
Ejercicio 4:  Total = 0,03 + 0,07 + 0,52 + 0,10 = 0,72 V
              Culpable: el tramo de 0,52 V → R = 0,52 ÷ 20 = 0,026 Ω

Los valores de esta lección son típicos de referencia: el dato exacto por marca, modelo y año lo define el manual del fabricante.

Módulo 13 · Diagnóstico por síntoma — método integrado

13.2 · No arranca (con y sin comunicación)

01Función y principio de operación

Para que un diésel arranque deben cumplirse a la vez seis condiciones: (1) energía (batería y arranque, módulo 11), (2) giro a ≥ 120 rpm (arranque y compresión, módulos 11 y 12), (3) la ECM viva y sincronizada (alimentación, cigüeñal y árbol, módulos 2, 4 y 12), (4) autorización (inmovilizador, módulo 2), (5) combustible a alta presión en el riel (módulos 3 a 5) y (6) inyectores accionados (módulo 6), con calor suficiente (compresión y bujías, módulos 12 y 13.3).

El primer corte del árbol es qué hace el motor al girar el arranque:

• No gira (o gira muy lento): problema de energía: batería, cables, arranque (lecciones 11.1 a 11.3).
• Gira pero no arranca: faltan combustible, sincronía, autorización o inyección.
• Gira, arranca y se apaga a los 2 s: casi siempre inmovilizador o presión de riel que no se sostiene.

El segundo corte es la comunicación con la ECM: con comunicación, el escáner da códigos y datos y se sigue por presión de riel y señales; sin comunicación, el problema es de alimentación, masa o red de la ECM (módulos 2 y 10), no de inyección.

Presión de riel mínima para inyectar al arrancar (valor típico): 200 bar;  capacidad de la bomba: 9,3 cm³/s a 1 800 rpm = 0,31 cm³ por vuelta de la bomba
Arrancando a 150 rpm de motor (75 rpm de bomba): 0,31 × 75 ÷ 60 = 0,39 cm³/s
Compresión del combustible del riel y las tuberías (30 cm³, módulo de compresibilidad 14 000 bar): ΔV = 30 × 200 ÷ 14 000 = 0,43 cm³
Tiempo para llegar a 200 bar: 0,43 ÷ 0,39 = 1,1 s  (más de 3 s indica una pérdida de presión o poco caudal)
Régimen de arranque mínimo: ≥ 120 rpm; con 160 A y 120 rpm el arranque es demasiado lento (lección 11.3)

Con el motor A, un arranque sano llega a 200 bar en ≈ 1 s y arranca en 1 a 1,5 s. Figura 1 muestra el árbol y Figura 3 los datos.

02Valores en ralentí

Si el motor llega a ralentí (valores del motor sano):

03Valores a 2 000 rpm y bajo carga

Valores durante el arranque (lo que se debe ver al girar el motor):

04Rango de funcionamiento normal

05Síntomas de falla

06Códigos de falla típicos

07Datos en vivo

08Pruebas de actuación con escáner

Pruebas dirigidas. Con el escáner se pueden comprobar el estado del inmovilizador, la bomba de baja (módulo 3) y el régimen durante el arranque. No se fuerzan inyectores con el motor sin sincronía.

09Estrategia de diagnóstico 1 · rápida

Si el caso es... empieza por...

Herramienta: escáner y multímetro · Tiempo: 20 a 40 min · Riesgo: bajo

Paso 1 · Batería y arranque

Pasa: ≥ 9,6 V y 250 A.

Falla: Batería débil o arranque anómalo.

Ambiguo: Al límite.

Paso 2 · Combustible en el depósito y filtro

Pasa: Hay combustible y sin agua.

Falla: Vacío o filtro obstruido.

Ambiguo: Poco.

Paso 3 · Presión de riel durante el arranque

Pasa: ≥ 200 bar en < 2 s.

Falla: < 100 bar.

Ambiguo: 100 a 200 bar.

Paso 4 · Inmovilizador

Pasa: Autorizado.

Falla: Bloqueado o llave no reconocida.

Ambiguo: Intermitente.

Paso 5 · Comunicación con la ECM

Pasa: Conecta.

Falla: No conecta.

Ambiguo: Intermitente.

Paso 6 · Régimen leído al arrancar

Pasa: ≥ 120 rpm.

Falla: 0 mientras gira.

Ambiguo: Irregular.

Descartado y confirmado al cierre. Descartas energía y combustible; confirmas presión, sincronía o autorización. Trampas: (1) el depósito «con combustible» puede tener la bomba sin cebar; (2) el inmovilizador deja el motor girar; (3) un depósito con agua parece lleno.

10Estrategia de diagnóstico 2 · intermedia

Herramienta: manómetro de baja, multímetro y osciloscopio · Tiempo: 45 a 90 min · Riesgo: medio

Paso 1 · Presión de baja

Módulo 3.

Pasa: ≥ 3,0 bar.

Falla: < 2,0 bar.

Ambiguo: 2,0 a 3,0 bar.

Paso 2 · Señal del cigüeñal

Pasa: Pulsos y hueco al arrancar.

Falla: Sin señal.

Ambiguo: Débil.

Paso 3 · Señal del árbol

Pasa: Un pulso por ciclo.

Falla: Ausente.

Ambiguo: Irregular.

Paso 4 · Alimentación de la ECM

Pasa: Caída ≤ 0,4 V y masa ≤ 0,1 V.

Falla: Mayores.

Ambiguo: Al borde.

Paso 5 · Relé principal y fusibles

Pasa: Sanos.

Falla: Abierto.

Ambiguo: Dudoso.

Paso 6 · Corriente de los inyectores

Pasa: Pulsos presentes.

Falla: Sin pulsos.

Ambiguo: Parcial.

Descartado y confirmado al cierre. Descartas baja presión y alimentación; confirmas sincronía o autorización. Trampas: (1) la alimentación se mide con carga; (2) sin sincronía la ECM no inyecta; (3) la corriente de los inyectores se ve solo si hay presión.

11Estrategia de diagnóstico 3 · avanzada

Herramienta: osciloscopio y escáner · Tiempo: 60 a 120 min · Riesgo: medio

Paso 1 · Arranque sano

(Figura 3, S).

Pasa: Riel ≥ 200 bar en 1 s y arranca.

Falla: No.

Ambiguo: Tarda.

Paso 2 · Sin presión de riel

(Figura 3, A).

Pasa: Sube.

Falla: Se queda en ≈ 10 bar.

Ambiguo: 10 a 100 bar.

Paso 3 · Sin cigüeñal

(Figura 3, B).

Pasa: Régimen leído.

Falla: 0 rpm con el arranque girando.

Ambiguo: Intermitente.

Paso 4 · Inmovilizador

(Figura 3, C).

Pasa: Inyecta.

Falla: Riel sube y no inyecta.

Ambiguo: Inyecta a veces.

Paso 5 · Corriente de arranque

Pasa: ≈ 250 A.

Falla: < 160 A o > 350 A.

Ambiguo: Intermedia.

Paso 6 · Correlación

Pasa: Datos y síntoma coinciden.

Falla: Una discrepa.

Ambiguo: Sin relación.

Descartado y confirmado al cierre. Descartas tres causas; confirmas la cuarta. Trampas: (1) el riel sube con el inmovilizador bloqueado; (2) sin cigüeñal el riel puede no subir; (3) no cambies la bomba sin descartar baja presión y sensores.

12Valores comunes de resistencia e inductancia

13Alimentaciones, tierras y nomenclatura de cableado

14Aplicación de la Ley de Ohm y cálculos reales de taller

Cálculo 1: caudal por vuelta. 9,3 ÷ 30 = 0,31 cm³.

Cálculo 2: caudal al arrancar. 0,31 × 75 ÷ 60 = 0,39 cm³/s.

Cálculo 3: compresión del combustible. 30 × 200 ÷ 14 000 = 0,43 cm³.

Cálculo 4: tiempo hasta 200 bar. 0,43 ÷ 0,39 = 1,1 s.

Cálculo 5: régimen de la bomba. 150 ÷ 2 = 75 rpm.

15Simbología y diagrama de conexión

Figura 2: las condiciones para arrancar, los cálculos y el nivel de verificación de cada dato.

16Análisis de oscilogramas

Conexión

• Escáner o registro: régimen (100 rpm/div) y presión de riel (50 bar/div) durante 3 s de arranque (500 ms/div).

Onda sana

Figura 3 (S): el régimen oscila en ≈ 150 rpm, la presión llega a 250 bar en 1 s y el motor arranca.

Ondas con falla

17Señales PWM, ciclo de trabajo y análisis de corriente con pinza

La corriente de arranque (≈ 250 A) confirma la energía; la corriente del relé principal (3 a 5 A) confirma que la ECM está viva. Una ECM que no recibe alimentación tampoco permite que el riel suba.

18Soluciones, reparaciones y procedimientos posteriores

Antes de intervenir.

• Anota códigos y datos; comprueba batería y combustible.

Reparación.

• Repara la causa confirmada (combustible, baja presión, sensor, llave, alimentación); la bomba, solo tras descartar lo anterior.

Después de instalar.

• Purga el sistema si abriste el circuito (módulo 14), borra los códigos y arranca varias veces.

Si el síntoma persiste.

1. Revisa el circuito de baja (módulo 3) y la alta (módulo 5).
2. Revisa la sincronía y la mecánica (módulo 12).
3. Revisa la red y la alimentación (módulos 2 y 10).
4. Aplica el método general (lección 13.1).

Los valores aquí indicados son orientativos. El dato exacto por marca, modelo y año lo define el manual del fabricante.