Sistemas Electrónicos del Automóvil: Sensores, Actuadores y Redes de Datos

Sensores y Actuadores en la Electrónica Automotriz

Clasificación de Sensores

• Magnéticos: de revoluciones.
• Efecto Hall: distribuidor.
• Conductividad eléctrica: sensor MAP.
• Termoeléctricos: temperatura NTC.
• Fotoeléctricos: fotodiodo.
• Piezoeléctrico: de picado.
• Ultrasonidos: aparcamiento.
• Radiofrecuencia: mando.
• Interruptores y conmutadores: de freno.

Tipos de Actuadores

• Electromagnéticos: relés.
• Calefactores: calentadores PTC.
• Electromotores: faros.
• Acústicos: aparcamiento.
• Pantallas de cristal líquido (LCD): panel de instrumentos.

Ventajas de la Electrónica

La implementación de sistemas electrónicos ofrece beneficios clave como:

• Control preciso y reacción más rápida.
• Sistemas simplificados.
• Menor número de piezas móviles.
• Desarrollo de nuevos sistemas.
• Posibilidad de autodiagnóstico.

Topología de Redes y Transmisión de Datos

Configuraciones de Red

Las topologías utilizadas incluyen: en línea, bus, estrella, anillo y árbol.

Proceso de Transmisión de Mensaje

Se compone de: emisor, codificador, medio de transporte, decodificador y receptor.

Protocolos de Comunicación Vehicular

• Red VAN: utiliza 2 hilos de trenza de cobre.
• Red CAN: transmisión entre unidades muy rápida, normalizada a nivel mundial.
• Red LIN: un micro cable recopila información y posee menor velocidad.
• MOST: permite el ahorro de peso y la transmisión de datos se realiza por medio de ondas luminosas.

Cuadros de Instrumentos y Visualización

Tipos de Cuadros de Instrumentos

1. Recepción analógica actuando sobre indicador.
2. Actuando por medio de un controlador.
3. Digital o codificada.

Funcionamiento del Reloj Indicador

El núcleo de hierro se desplaza por el interior de la bobina; cuando la bobina recibe corriente de positivo (+), atrae al núcleo y, en función de la tensión, se desplaza la aguja.

Tecnologías de Pantalla

• Display LCD: pantallas que muestran información de a bordo y otros sistemas.
• TFT: pantalla de cristal líquido de transistores de película fina.

Avisador Acústico

Altavoz piezoeléctrico de membrana cerámica excitada por un circuito electrónico que genera una frecuencia variable y modulada.

Instrumentación de Medición y Control

• Cuentakilómetros: odómetro, mecánicos o electrónicos.
• Cuentarrevoluciones o Tacómetro: el mecánico recibe la información del árbol de levas; el electrónico utiliza una aguja conectada a un galvanómetro de bobina móvil e imán permanente.
• Indicador de presión de aceite: manocontacto; si hay presión de aceite se abren los contactos y la lámpara se apaga.
• Indicador de temperatura de motor: ubicado en la culata, condiciona por la temperatura el campo magnético que se genera. Utiliza una NTC (al aumentar la temperatura, la resistencia disminuye).
• Indicador de combustible: resistencia variable y lámina bimetal.
• Head-Up Display (HUD): proyección de imagen sobre el parabrisas.