En los vehículos modernos existen distintos sistemas los cuales trabajan entre sí, para lograr el funcionamiento óptimo de cada auto. La industria automotriz se ha preocupado por implementar avances tecnológicos en sistemas de seguridad activa.
¿Qué es la ECU y cuál es su función?
LA ECU, o Engine Control Unit, es un computador alojado en el motor de los vehículos desde mediados del 90, en la mayoría de los casos, hasta el día de hoy. Su aparición se justificó por la demanda de la industria por vehículos con una combustión más eficiente en términos mecánicos y ecológicos.
Este computador regula algunas funciones del motor, como la temperatura de trabajo, la inyección de combustible, el encendido, la apertura y cierre de válvulas; administra las rpm, las emisiones de gases de escape, los niveles de oxígeno y varios otros parámetros para el funcionamiento óptimo del motor. Es más, existen ECU capaces de controlar varios accesorios y dispositivos del vehículo, tales como los airbags, radio o climatizador de asientos, por ejemplo.
La ECU es el corazón y el cerebro del sistema electrónico de un vehículo, que se compone de softwares y sensores. Los sensores, son los encargados de informar a la ECU lo que necesita en un determinado momento para el fulncionamiento de motor. En el auto hay sensores de presión, temperatura, aceleración, inyección y varios otros parámetros que envían las señales necesarias para que actúe la ECU, regulando todo lo necesario para que funcione el vehículo y sus accesorios.
Sensores del Vehículo
Hoy en día, los vehículos modernos están equipados con una variedad de sensores que ayudan a mejorar la seguridad vehicular, el rendimiento y el confort de conducción. Los sensores de un vehículo son dispositivos electrónicos que recopilan datos en tiempo real sobre las condiciones del automóvil o su entorno.
Como su nombre lo señala, estos sensores se encargan de medir la cantidad de aire que entra en el motor. La ECU necesita saber las revoluciones por minuto que genera el motor al estar en movimiento, para así ajustar la inyección de combustible y la chispa de encendido, para que el motor funcione de manera eficiente y segura. El sensor de presión de aceite está constantemente monitoreando las subidas y bajadas de la presión del aceite. El sensor de temperatura del motor mide la temperatura del refrigerante en el motor para evitar sobrecalentamientos.
También gracias a los desarrollos tecnológicos, hoy en día los vehículos tienen sensores de proximidad los cuales ayudan al conductor a maniobrar en espacios reducidos al detectar objetos cercanos. Los vehículos modernos tienen muchas actualizaciones y herramientas para evitar robos. El sensor de movimiento detecta el movimiento dentro o fuera del auto estacionado, lo que ayuda a activar la alarma en caso de un intento de robo.
¿Cómo saber si la ECU está dañada?
Puedes saber si la ECU está dañada si se presentan los siguientes síntomas:
- El auto no enciende y el problema no es de batería.
- Fallas en el encendido, pesado de arrancar o que en ralentí se apaga.
- Consumo excesivo de combustible.
- Falta de fuerza.
- Aceleración irregular y floja respuesta al acelerar.
- Hay accesorios misteriosamente defectuosos, como aire acondicionado o radio.
- Se enciende la luz del Check Engine.
- Problemas y encendido de luz de frenos ABS.
- Humo denso y oscuro desde el tubo de escape. Esto es indicador de problemas de combustión, puede ser inyector, bujía o algún sensor de oxígeno que produce una mala mezcla de bencina, oxígeno y chispa.
- Accesorios electrónicos no funcionan bien, como el limpiaparabrisas o el cierre centralizado.
¿Por qué falla la ECU?
Una ECU puede dañarse por varias causas, entre las que destacan: Pasar corriente a un auto sin batería de forma indebida.
¿Cómo afecta el fallo de la ECU a otros sistemas del vehículo?
La ECU es el cerebro de un vehículo y como tal, que falle puede afectar a muchísimos componentes del auto. Hoy, con una electrónica mayor, la ECU se involucra en prácticamente todo lo que tiene que ver con motor, transmisión, frenos y por supuesto accesorios y sistemas tecnológicos de seguridad y asistencia, entre varias otras tareas. Si la ECU falla, entonces podrías tener los siguientes problemas:
Motor
El motor podría detenerse inesperadamente, podría no querer partir o andar a tirones o con poca fuerza. Antaño eso significaba pérdida de compresión, problemas con el carburador o las bujías. Si bien eso también podría ser fuente de tus problemas, hay otras variables que entran en juego al estar presente la ECU como sistema gestor de tu motor. Podría haber problemas de parámetros de funcionamiento del motor, como ingreso desmedido de aire o combustible a la cámara de combustión. En esos casos posiblemente, los problemas están en algún sensor. Lo mismo ocurre con la refrigeración, la falla de un sensor de temperatura, podría recalentar el motor del bólido.
Inyección de combustible
Si directamente fallan parámetros de inyección en la ECU, podrías sentir tirones al andar en el auto. Eso puede ocurrir porque la inyección de bencina comienza a tener intermitencias que afectan directamente en la combustión y tiempo o encendido del motor.
Encendido
Cuando hablamos de encendido, nos referimos al tiempo de sincronía de los cilindros de motor. El orden de encendido hace que en períodos determinados cada cilindro haga el trabajo de combustión. Si hay problemas o desajustes con el encendido en la ECU del auto, entonces podrías andar a tirones y/o con poquísima potencia.
Consumo de combustible
Podría aumentar el consumo de combustible si es que hay problemas con la ECU.
La ECU está mala: ¿Cómo repararla?
Existen cuatro recursos para reparar una ECU dañada:
- El primer recurso es sustituir sensores dañados, algún driver u otra modificación en el software de la ECU.
- Clonar la información de la unidad. Puede arruinarse por rotura del microprocesador o exceso de humedad. La idea es extraer la información digital y copiarla en una unidad nueva.
- La tercera forma de reparar es reseteando o reiniciando la ECU cuando ya no hay forma de recuperar los datos y parámetros anteriores. En este caso se reprograma y recodifica todo de cero.
- Si la falla es de gran magnitud conviene reemplazar la ECU afectada por completo. Esto se hace si no hay forma de reparar los daños de la ECU que tienes.
En cualquiera de estos casos, es mejor que te asesores con un taller especializado.
¿Cuánto cuesta reparar una ECU?
Los valores de reparaciones o reprogramaciones de la ECU pueden variar según la marca del vehículo y también del tipo de servicio. En líneas generales, podría costar cerca de $200.000. Dependiendo del modelo, hay ECU usadas que son un poco más cara que un servicio completo de reparación de ECU. Eso sí, nada te garantiza el pasado que tengan las ECU usadas que puedes encontrar fácilmente en internet.
Una ECU nueva, claramente es mucho más cara, pudiendo llegar a $1.000.000 o más, pero al mismo tiempo te estás sacando de encima varios problemas en un futuro cercano.
¿En qué casos es mejor cambiar la ECU del auto?
Dependiendo de la magnitud del daño, a veces es mejor reparar la ECU y en otros casos, conviene derechamente reemplazarla. Algunos motivos que invitan a reemplazar la ECU, son:
- Que el diagnóstico del scanner arroje problemas de software que no son reparables ni siquiera actualizando el propio software.
- Que comience a fallar constantemente, aun solucionando bien cada problema que presenta.
- Un cortocircuito podría dañar la ECU severamente, donde la reparación no es viable.
- Si se modifica algo del motor, lo que no es muy recomendable, sería bueno reemplazar la ECU para que se adapte a probables exigencias de potencia, torque y desplante.
- Si jeepeas en ríos o el vehículo está muy expuesto a las lluvias, podría mojarse la ECU; si ocurre, sería fatal.
- Si tienes un accidente de tránsito frontal y se golpea la ECU, probablemente quede inutilizable.
Como te decíamos más arriba, si hay problemas con la ECU, se hace un diagnóstico, con el OBD-II, por ejemplo, y si hay fallas, se intenta resolverlas. Si los problemas persisten, solo ahí se analiza cambiar la ECU por una nueva.
¿Qué hago si compro una ECU usada?
En el servicio mecánico que elijas para instalar una ECU usada, los técnicos deberán hacer algunos pasos para que no haya problemas de configuración y desempeño en el cerebro del motor.
Los técnicos tendrán que:
- Programar y calibrar la ECU.
- Borrar códigos erróneos del pasado y de la instalación como tal.
- Probar el vehículo a velocidad de carretera, exigiéndolo un poco.
Luego, tú como usuario responsable de tu auto, tendrás que hacer un seguimiento del consumo y rendimiento del vehículo.
- Evalúa cómo se siente al manejarlo y exigirlo.
- Controla y compara el consumo de combustible.
¿Hay tirones? ¿Se siente pesado? Si la respuesta es no, perfecto. Que no se prenda la luz del Check Engine.
No olvides que si vas a comprar una ECU usada, estás expuesto a que presente problemas, como cualquier repuesto o vehículo de segunda mano.
Sistema de Control Electrónico de Estabilidad (ESP)
Entre los más importantes y eficaces, se encuentra el control electrónico de estabilidad, también conocido como ESP, ESC, DSC, VDC, o VSC (siglas comerciales). En Europa, la inclusión de este dispositivo en los autos logró una mejora notable en seguridad vial.
ESP es una de las siglas comerciales del sistema de seguridad activa conocido como control electrónico de estabilidad. El ESP ayuda a mantener el control del auto en carreteras difíciles y en aquellas situaciones críticas de conducción donde el vehículo tiende a salirse de la vía o resbalar a causa de las leyes de la física (por ejemplo, en las curvas pronunciadas que se toman a alta velocidad).
La unidad de control electrónico compara a un ritmo de 25 veces por segundo aproximadamente la información proveniente de los sensores en mención. En consecuencia, lo único que tienes que hacer cuando el sistema de estabilidad electrónica interviene es marcar la trayectoria que debe seguir el vehículo, para que la interpretación del dispositivo sea la correcta y el peligro se reduzca a cero.
Para ejemplificar, imagina que conduces por una carretera y te topas con una curva pronunciada hacia la derecha. Al trazarla, sientes que el vehículo tiende a seguir recto y poco a poco vas perdiendo el control. Inmediatamente los sensores le informan a la UCE que avanzas a 80 km/h, que el volante está girado 30º pero que el auto no está virando todo lo que le indicas.
El sistema de control electrónico de estabilidad fue desarrollado en 1995 por la compañía Bosch en colaboración con el fabricante Mercedes. Fue empleado por primera vez en su el Berlina de representación Clase S. Para el 2014 el 84 % de los vehículos nuevos fabricados en la Unión Europea ya incorporaban este sistema en su equipamiento de seguridad (normativa de la UE obligó a los fabricantes a incluir el sistema en sus nuevos productos). En razón de una modificación al Decreto 26 del Ministerio de Transportes, todos los vehículos que ingresen al país desde 2021 deberán poseer ESP.
Electricidad automotriz: importancia en la mecánica
Pese a que el funcionamiento del motor se basa en la combustión producto de acciones mecánicas, la parte eléctrica es fundamental para que el ciclo del motor cumpla su curso. Sin electricidad, no habrá chispa, ni combustión. Sin un sistema eléctrico automotriz sano, no podrás andar en tu auto. Así de simple.
El sistema eléctrico de tu vehículo es el encargado del sistema de encendido del motor, hoy en día también hace parte del funcionamiento del computador ECU, del sistema de inyección, cargar la batería y ayudar con el funcionamiento de sensores y accesorios. Desde los autos clásicos a la fecha hay una parte del sistema eléctrico automotriz que coincide y es así: Si tienes en buen estado el sistema, podrás encender el auto y que así se mantenga.
Un sistema eléctrico automotriz sano, va a hacer que el alternador envíe las señales de corriente alterna a la bobina, para que el distribuidor envíe las señales de chispa a cada una de las bujías. Las bujías, que en la mayoría de los casos son cuatro, necesitan recibir un impulso de corriente eléctrica de calidad para que la chispa sea buena y la combustión, por ende, ideal.
Una buena forma de probar la señal que recibe la bujía es sacando el cable de bujía, con algún alicate o aislante para no recibir un pinchazo eléctrico en tu mano. Sacando el cable, lo recuestas sobre alguna parte de metal y la chispa que sale debe ser azul. Si está naranja necesitas cambiar los cables de bujía o algún otro componente del sistema de distribución.
El alternador, al mismo tiempo, mientras funciona, carga la batería para que nunca te quedes sin batería. Las pruebas de medición establecen que la batería debe cargar a 13,8 volts o más.
La electricidad automotriz hoy es más compleja
Lo que dijimos respecto de alternador y distribuidor es parte de la red eléctrica básica de cualquier motor. Hoy en día, con los sistemas de inyección y varios accesorios de asistencia y seguridad, el sistema eléctrico tiene más responsabilidades.
El monitoreo y control del funcionamiento del motor, lo hace la computadora ECU: Electronic Control Unit. Desde este sistema, salen varios grupos de cables que se dirigen a distintas partes del motor y cumplen diferentes funciones, entre las que destaca el control del funcionamiento del motor. Cuando la ECU falla tendrás problemas para encender el auto o bien tendrá un andar muy defectuoso. Pueden haber problemas en el cableado o bien requerir un scanner para detectar la fuente del desperfecto.
Hay dos programas que administran el funcionamiento de la ECU. El que mencionamos que controla las funciones del motor y otro que entra en funcionamiento ante una falla de un sensor o del propio motor.
Sistema eléctrico automotriz: Los demás accesorios
Caja de fusibles
Generalmente son dos las cajas de fusibles destinados a distintas funciones, protegiendo de cortocircuitos o grandes golpes de corriente.
Bomba de bencina
Sin ella, los inyectores no reciben la bencina para hacer la combustión, o bien la reciben de forma defectuosa. Hoy las bombas no son mecánicas como antes, sino eléctricas, por lo que su funcionamiento es gerenciado por sensores, fusibles y relés. En la caja de fusibles se identifica como Fuel Pump.
Inyectores
El inyector, llegó para reemplazar al carburador. Es el centro del sistema de inyección de combustible de cualquier motor de los últimos 30 años. En particular un inyector es una válvula electromecánica que administra el paso de combustible hacia el cilindro. Su funcionamiento está facilitado por la ECU y está determinado por las rpm. A través de impulsos eléctricos, inyectan gasolina al motor. De baja frecuencia en ralentí y con mayor frecuencia cuando se acelera.
Tipos de ECU según su Función
La clasificación de las ECUs puede realizarse en función de su función principal dentro del vehículo. Si bien un vehículo moderno puede integrar varias ECUs interconectadas, cada una se especializa en una o más áreas específicas. A continuación, se describen los tipos más comunes:
ECU de Motor (Engine Control Unit - ECU)
Es la ECU más importante y compleja del vehículo. Su función principal es controlar y gestionar el funcionamiento del motor de combustión interna. Para ello, ajusta la inyección de combustible, el encendido, la sincronización variable de válvulas (VVT), el control de ralentí y otros parámetros para optimizar el rendimiento, la eficiencia del combustible y las emisiones. La ECU del motor recibe información de sensores como el sensor de posición del cigüeñal (CKP), el sensor de posición del árbol de levas (CMP), el sensor de flujo de aire masivo (MAF), el sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT), el sensor de oxígeno (O2) y el sensor de posición del acelerador (TPS). Utilizando esta información, la ECU controla actuadores como los inyectores de combustible, las bobinas de encendido, la válvula del acelerador y los solenoides de control de VVT.
Funciones Específicas de la ECU de Motor:
- Control de Inyección de Combustible: Determina la cantidad de combustible que se inyecta en los cilindros, así como el momento de la inyección, en función de las condiciones de funcionamiento del motor.
- Control de Encendido: Controla el momento en que se produce la chispa en las bujías para encender la mezcla aire-combustible.
- Control de Ralentí: Mantiene el motor funcionando a una velocidad constante cuando el vehículo está detenido.
- Control de Emisiones: Gestiona los sistemas de control de emisiones, como el convertidor catalítico y el sistema de recirculación de gases de escape (EGR), para reducir las emisiones contaminantes.
- Control de la Sincronización Variable de Válvulas (VVT): Ajusta el tiempo de apertura y cierre de las válvulas para optimizar el rendimiento del motor en diferentes regímenes de revoluciones.
- Diagnóstico a Bordo (OBD): Monitorea el funcionamiento del motor y otros sistemas del vehículo, detecta fallas y almacena códigos de error que pueden ser leídos con un escáner de diagnóstico.
ECU de Transmisión (Transmission Control Unit - TCU)
Controla el funcionamiento de la transmisión automática o semiautomática. Determina el momento óptimo para realizar los cambios de marcha en función de la velocidad del vehículo, la posición del acelerador y la carga del motor. La TCU recibe información de sensores como los sensores de velocidad de entrada y salida de la transmisión, el sensor de posición del acelerador y el sensor de temperatura del aceite de la transmisión. Utilizando esta información, la TCU controla los solenoides que accionan los embragues y frenos internos de la transmisión para realizar los cambios de marcha.
Funciones Específicas de la TCU:
- Selección de Marchas: Determina la marcha óptima para cada situación de conducción.
- Control de Deslizamiento del Embrague: Gestiona el deslizamiento del embrague durante los cambios de marcha para suavizar la transición.
- Modos de Conducción: Ofrece diferentes modos de conducción, como el modo deportivo o el modo económico, que modifican el comportamiento de la transmisión.
- Protección contra Sobrecarga: Protege la transmisión contra daños causados por sobrecarga o sobrecalentamiento.
ECU de Frenos ABS (Antilock Braking System - ABS)
Controla el sistema de frenos antibloqueo, que evita que las ruedas se bloqueen durante una frenada brusca. La ECU del ABS recibe información de sensores de velocidad de las ruedas y de un sensor de deceleración. La ECU del airbag recibe información de sensores de impacto y determina si es necesario desplegar los airbags. También puede controlar otros sistemas de seguridad pasiva, como los pretensores de los cinturones de seguridad.
Funciones Específicas de la ECU del Airbag:
- Detección de Colisiones: Detecta colisiones y determina su gravedad.
- Despliegue de Airbags: Despliega los airbags en función de la gravedad de la colisión.
- Control de Pretensores de Cinturones de Seguridad: Activa los pretensores de los cinturones de seguridad para sujetar firmemente a los ocupantes del vehículo.
ECU de Control de Estabilidad (Electronic Stability Control - ESC)
Controla el sistema de control de estabilidad, que ayuda a mantener el control del vehículo en situaciones de riesgo, como derrapes o sobrevirajes. La ECU del ESC recibe información de sensores de velocidad de las ruedas, sensores de ángulo de dirección y sensores de aceleración lateral. Si detecta que el vehículo está perdiendo el control, la ECU aplica los frenos individualmente a cada rueda para corregir la trayectoria.
Funciones Específicas de la ECU del ESC:
- Detección de Pérdida de Control: Detecta cuándo el vehículo está perdiendo el control.
- Corrección de la Trayectoria: Aplica los frenos individualmente a cada rueda para corregir la trayectoria del vehículo.
- Mejora de la Estabilidad: Ayuda a mantener la estabilidad del vehículo en situaciones de riesgo.
Otras ECUs
Además de las ECUs mencionadas, existen otras ECUs que controlan diferentes sistemas del vehículo, como:
- ECU de Control de Climatización (HVAC): Controla el sistema de aire acondicionado y calefacción.
- ECU de Control de la Carrocería (BCM): Controla las funciones de la carrocería, como las luces, los elevalunas y el cierre centralizado.
- ECU de Gestión de la Batería (BMS): Controla la carga y descarga de la batería, especialmente en vehículos híbridos y eléctricos.
- ECU de Dirección Asistida Electrónica (EPS): Controla el sistema de dirección asistida eléctrica.
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