REVISTA
JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA
En el camino de la investigación
Diagnóstico de sensores TPS y MAF en
un motor Hyundai sonata 2.0 mediante
el uso de scanner automotriz y
osciloscopio
Adrián Quezada, Daniel Neira, David Arias, Christian Sarmiento, Bryan Quito
Me llamo
Adrián Steven Quezada
Cordero
(O3) tengo 17 años, estudio en
la Unidad Educativa Técnico Salesiano y es-
toy en la especialidad de Automotriz, me
gusta el volleyball y mi hobby es escuchar
música, me gusta Automotriz porque tiene
un campo muy amplio y una gran diversidad
de cosas.
Me llamo
Daniel Felipe Neira Alvarado
,
estudio en la Unidad Educativa Técnico Sale-
siano, me gusta mucho practicar todo tipo
de deportes, en especial el fútbol, mis hob-
bies son jugar videojuegos y fútbol con mis
amigos, estudio en el área de automotriz.
Me llamo
José David Arias Faicán
tengo
17 años y estudio en la Unidad Educativa
Técnico Salesiano en la especialidad de Elec-
tromecánica Automotriz, y esta área es una
de mis grandes pasiones, me fascinan los
autos y comprender mucho más de su fun-
cionamiento y lo único que puedo decir es
que esta carrera es sensacional.
Me llamo
Christian Adrián Moscoso
Sarmiento
, estudio en la Unidad Educa-
tiva Técnico Salesiano, me gusta practicar
todo tipo de deportes, en especial el fútbol,
mis hobbies son jugar videojuegos y fútbol
con mis amigos, estudio en el área de auto-
motriz.
Me llamo
Bryan Fabricio Quito León
,
tengo 16 años y estudio en la Unidad Edu-
cativa Técnico Salesiano en la especialidad
de Electromecánica Automotriz, me gusta el
futbol y escuchar música.
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12 Juventud y Ciencia Solidaria
Resumen
Este artículo presenta el proceso de diagnóstico de
sensores de un vehículo Hyundai Sonata 2.0 mediante
el uso de los scanner CARMAN LITE y CARMAN
VG64, con ello buscamos conocer el comportamiento
de los sensores en tiempo real, esto nos permitirá saber
si existe un comportamiento anormal en las señales de
los sensores TPS y MAF al comparar las diferentes
imágenes obtenidas con sus curvas características de
funcionamiento correcto, del mismo modo se mostrara
la forma correcta de diagnosticar los sensores auto-
motrices identificando cada uno de sus diferentes pines
mediante la lectura de voltajes, por último se pretende
conocer el uso adecuado y la importancia scanner y
osciloscopio para el diagnóstico de sensores del au-
tomóvil.
Palabras clave:
osciloscopio, TPS, MAF, diagnóstico,
scanner.
1. Explicación del tema
En la actualidad la industria automotriz es una de las
que más avances tecnológicos presenta, pues siempre
se está buscando que los vehículos sean más cómodos,
seguros y eficientes, para esto se ha ido incorporando la
electrónica en los diferentes sistemas del vehículo. Los
sensores son instrumentos que transforman magnitudes
físicas (velocidad, temperatura, etc.) en magnitudes
eléctricas las cuales son recibidas por la Unidad de
Control Electrónica ECU para que esta, según la infor-
mación recibida, controle a los diferentes actuadores
como inyectores, bobinas, etc. Esquema que se muestra
en la Figura 1. (Sánchez, 2012)
Figura 1.
Esquema de funcionamiento de un motor. Ela-
boración propia
Primero en la cámara semianecoica de la Univer-
sidad Politécnica Salesiana se utilizó una maqueta
didáctica de un motor de Hyundai Sonata 2.0 para
sacar las curvas características de los sensores MAF y
TPS con la ayuda de los scanner KARMAN LITE y
KARMAN VG64, luego se modeló una falla que consis-
tió en la desconexión del sensor TPS, y observar cómo
se comp ortan las señales y cuál es el código de avería
que se presenta. También se presentara los pasos para
identificar cual es la causa del problema que puede
ser desde un mal funcionamiento del sensor hasta un
problema en su cableado.
Conceptos utilizados
• MAF
El sensor MAF (Sensor de flujo de masa de aire)
en inglés Mass Air Flow tiene la función de medir la
cantidad de aire que entra al motor. Y transforma
estos datos en una señal eléctrica proporcional al flujo
de aire y lo envía a la ECU. De esta forma, la computa-
dora calcula la cantidad de combustible que se debe
inyectar, cuándo encender el cilindro y cuándo se debe
hacer cambio de marcha en la trasmisión. (Automotriz,
2019)
• TPS
El sensor TPS (Sensor de posición del acelerador)
en inglés Throttle Position Sensor tiene la función
de captar cuál es el ángulo que tiene la mariposa y
traducir estos datos en una señal eléctrica que será en-
viada directamente al Módulo de Control Electrónico.
A través de esta señal transmitida p or el sensor TPS,
el ECM recibe la información sobre la aceleración o
desaceleración que desea el conductor. Esta señal se
emplea como factor de cálculo para determinar la canti-
dad de combustible que requiere el motor. (Automotriz,
2019)
•
CAMARA ANECOICA - CAMARA SEMI-
ANECOICA
La cámara anecoica, o anecoide, es una estancia
que ha sido creada y diseñada de tal forma que ab-
sorba en su totalidad las ondas acústica del sonido
y las ondas electromagnéticas en cualquiera de sus
superficies, también está aislada del exterior, lo que
En el camino de la investigación 13
significa que no entrará en ella ningún tipo de ruido
o sonido externo. El diseño implica una arquitectura
diseñada en forma de cuñas de pirámide, así como el
uso de materiales que absorben el sonido, tales como
la fibra de vidrio o la espuma. (Revolución Industrial,
2019)
• OSCILOSCOPIO
Un osciloscopio es un instrumento de visualización
electrónico para la representación gráfica de señales
eléctricas que pueden variar en el tiempo. Presenta los
valores de las señales eléctricas en forma de coorde-
nadas en una pantalla, en la que normalmente el eje
X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical)
representa tensiones. (Sánchez, 2012)
• SCANNER AUTOMOTRIZ
El scanner automotriz es una herramienta em-
pleada en el diagnóstico de las fallas registradas en
el área electrónica de un auto específicamente en la
computadora del mismo, esta herramienta accede a
la información registrada en la computadora leyendo
los códigos registrados y reportándolos. (Automotriz,
2019)
2. Desarrollo
Uso del scanner automotriz y osciloscopio
El scanner automotriz es una herramienta indispensa-
ble en el diagnóstico automotriz debido a que es muy
fácil de utilizar, para realizar la práctica en el taller
de mecánica automotriz de la Universidad Politécnica
Salesiana que consistía en el diagnóstico de sensores
en un motor Hyundai Sonata 2.0 se utilizó el scan-
ner KARMAN LITE, para esto primero se conectó el
scanner al puerto de diagnóstico OBD II del equipo
didáctico, a continuación se colocó la llave en la posi-
ción de encendido, no se debe dar marcha al motor.
Luego se escoge el modelo del vehículo que se desea
diagnosticar y por último se elige el sensor que se
deseaba monitorear, también se puede dirigir directa-
mente a los có digos DTC (Diagnostic Trouble Codes)
y ver el código de la avería que sufre el vehículo. En
las siguientes ilustraciones se puede ver: el manejo del
scanner automotriz en la Figura 2, el puerto OBD II
del equip o didáctico en la Figura 3 y la configuración
del scanner automotriz para iniciar al diagnóstico en
la Figura 4.
Figura 2.
Manejo de scanner automotriz. Elaboración
propia
Figura 3. Puerto OBD II. Elaboración propia
14 Juventud y Ciencia Solidaria
Figura 4. Configuración del escáner automotriz. Elaboración propia
Se utilizó el scanner CARMAN VG64 en su función
de osciloscopio para ello primero se seleccionó la fun-
ción antes mencionada en el menú principal del scanner
luego se configuró la función dependiendo del sensor
que se va a medir, por último se ajusta las escalas de
voltaje y tiempo según sea necesario. Procedimiento
que se muestra en la Figura 5.
Figura 5. Configuración del scanner Carman VG64. Elaboración propia
2.1. Toma de señales del sensor TPS
Primero identificamos donde está ubicado el sensor
TPS, luego colocamos la tierra del osciloscopio a una
parte metálica del motor y el otro puntal colocamos
a cada uno de los pines del sensor para identificar los
contactos de alimentación, señal y tierra, para esto
utilizamos un alfiler con el cual pinchamos cada uno
de los cables que salen del sensor, es asi que obtuvi-
mos una línea de 5V, 2.5V y 0.3V que corresponden
a alimentación, señal y tierra respectivamente. En las
Figura 6 y 7 se puede observar la toma de señales del
sensor TPS y la señal del sensor TPS en la Figura 8.
En el camino de la investigación 15
Figura 6.
Toma de señales del sensor TPS. Elaboración
propia
Figura 7.
Toma de datos del sensor TPS (O10). Elabora-
ción propia
Figura 8. Señal del sensor TPS. Elaboración propia
Luego de encontrar el cable de la señal procedimos
a comparar la señal del osciloscopio que fue conectado
directamente al sensor TPS con la señal entregada por
el scanner, la cual es la que procesa la computadora
automotriz, estas dos señales deben ser las mismas
cuando el sensor esté funcionando correctamente, si
estas señales cambian existirá algún tip o de falla. En la
Figura 9 se muestra el comp ortamiento de las señales
del sensor TPS medidas desde el osciloscopio y scanner
automotriz.
Figura 9.
Señal en osciloscopio y escáner del sensor TPS.
Elaboración propia
Toma de señales del sensor MAF
En el caso del Hyundai Sonata 2.0 el sensor MAF y el
sensor IAT viene incorporados en un solo cuerpo, por
lo que existen cuatro cables que salen de ese sensor
por lo que al medir los voltajes del sensor tuvimos
los siguientes voltajes: 5V, 2.5V, 2.5V y 0.3V en este
caso aparentemente teníamos dos cables de señal, para
saber cuál de los dos cables es la señal del MAF se
desconectó el sensor y se volvió a medir uno de los
voltajes se incrementara a 5V y el otro se mantendrá
en los 2.5V, el voltaje que se mantiene será el de la
señal del MAF. En las Figuras 10, 11 y 12 se puede
observar la toma de señales del sensor MAF y en la
ilustración 13 se observa la ubicación del sensor en el
equipo didáctico.
Luego de encontrar el cable de la señal procedimos
a comparar la señal del osciloscopio que fue conectado
directamente al sensor con la señal entregada por el
scanner, la cual es la que procesa la computadora au-
tomotriz, la señal del MAF producirá un aumento de
voltaje cuando aumente la cantidad de aire que entra
en el motor como se muestra en la Figura 14, estas
dos señales deben ser las mismas cuando el sensor esté
funcionando correctamente, si estas señales cambian
existirá algún tipo de falla. En la Figura 14 se muestra
la señal del sensor MAF y en la Figura 15 el proceso
de medición del sensor MAF.
16 Juventud y Ciencia Solidaria
Figura 10.
Medición del sensor MAF. Elaboración propia
Figura 11.
Medición de la señal del sensor MAF. Elabo-
ración propia
Figura 12.
Toma de datos del sensor MAF. Elaboración
propia
Figura 13. Sensor MAF. Elaboración propia
Figura 14. Señal del sensor MAF. Elaboración propia
Figura 15.
Medición del sensor MAF con el scanner Car-
man VG64. Elaboración propia
Simulación de falla en el sensor TPS.
Para observar el comportamiento del motor ante una
avería electrónica se procedió a simular una falla en el
sensor TPS, para esto se lo desconecto lo que provocó
que el motor se acelerara en ralentí, debido a que
cuando falla este sensor el motor enriquece la mez-
cla y enciende la luz de Check Engine, esto provoca
que el motor genere un código de falla que se puede
observar mediante la conexión de un scanner, cada
falla es representada por un código diferente pero que
esta estandarizado bajo normas internacionales para
su mejor comprensión, en el caso del TPS se genera
el código P0120, este código quedara guardado en la
computadora del equipo didáctico, hasta que el técnico
automotriz lo elimine luego de reparar la falla. En la
Figura 16 se muestra la falla provocada en el equipo
didáctico al desconectar el TPS y en la Figura 17 el
código que genera el TPS en el scanner automotriz.
En el camino de la investigación 17
Figura 16. Código de falla TPS. Elaboración propia
Figura 17.
Desconexión del sensor TPS. Elaboración
propia
Luego se utilizó el procedimiento antes mencionado,
para buscar cual era la falla del sensor, primero se midió
los voltajes en el sensor los cuales nos dieron 5, 0.3
y 2.5 voltios, los cuales corresponden a alimentación,
tierra y señal respectivamente con esto comprobamos
que el sensor está funcionando correctamente, por lo
que el problema probablemente es el cableado, para
comprobar esto se conectó el scanner y el osciloscopio
para ver que estaba sucediendo con la señal del sensor.
En la Figura 18 se puede ver que la señal que envía el
sensor observada en el osciloscopio es la correcta, ya
que aumenta cuando se pisa el acelerador y disminuye
al soltarlo, pero la señal observada en el escáner per-
manece inmóvil, como ya lo hemos dicho el scanner
nos muestra lo que la computadora del automóvil está
recibiendo en este caso como no hay señal del TPS la
señal no se mueve, lo que nos dice que el problema es
el cableado.
3. Análisis de resultados
En la Figura 19 se puede observar la señal del sensor
TPS tomada desde el puerto OBD II con la ayuda del
scanner CARMAN VG64 , en la parte de la izquierda
se puede ver la señal del sensor en buen estado y en
la parte de la derecha una señal con el sensor TPS
en modo de falla, cuando el sensor funciona correc-
tamente el voltaje varia de 0.6V hasta 4.8V en fun-
ción de cuanto el conducto pise o suelte el acelerador,
pero cuando existe una falla la ECU deja de recibir
las señales del TPS y como consecuencia de esto la
computadora aumenta las revoluciones del motor en
ralentí y genera un código de falla que es guardado
en la memoria de la ECU, además se encenderá una
luz de aviso en el tablero de instrumentos, para diag-
nosticar si la falla es en el sensor o su cableado se
puede utilizar un osciloscopio conectado al sensor y un
scanner conectado directamente al puerto OBD II del
vehículo luego se puede comparar las dos señales como
se mostró anteriormente en la Figura 18.
Conclusiones
Los vehículos actuales poseen una gran variedad de
sensores para su funcionamiento por lo que la mayoría
de las fallas suceden más a nivel electrónico que a nivel
mecánico, es por esto que el uso de herramientas es-
pecíficas como el scanner automotriz y el osciloscopio
son de mucha ayuda para el técnico automotriz en el
proceso de diagnóstico de fallas, estos instrumentos
permiten realizar un trabajo más rápido y eficiente
pues se sabrá con exactitud cuál es el origen de la falla
y la solución exacta y definitiva a aplicarse, esto ahor-
rara tiemp o y dinero pues muchas veces la falla no es
el sensor sino su cableado (una mala tierra o un cable
cortado), pero aparte de sab er utilizar estos instrumen-
tos también es necesario saber interpretar las señales
que nos muestran estos instrumentos pues cada sensor
tiene una curva característica de funcionamiento y la
interpretación correcta de los mismos podemos encon-
trar en donde puede estar las fallas de los diferentes
sistemas automotrices.
Recomendaciones
Se recomienda que para realizar un correcto diagnós-
tico de las señales de un sensor el motor debe estar
apagado y en un lugar donde no exista mucha interfe-
rencia por ruido ya que esta puede afectar a la lectura
de la señal además se debe contar con los manuales
de los vehículos a diagnosticar para poder interpretar
correctamente los códigos de error que nos presenta el
scanner automotriz.
Agradecimientos
Agradecemos a todas las personas que nos apoyaron
en este proyecto, a nuestros tutores al Sr. Jorge Ca-
jamarca, Sr. William Ortiz y al Sr. Bryan Serrano,
18 Juventud y Ciencia Solidaria
quienes invirtieron su tiempo para darnos las pau-
tas necesarias para culminar este proyecto satisfac-
toriamente. Además agradecemos a las personas que
hicieron posible el desarrollo del mismo ya que sin su
apoyo y gestión no hubiese sido posible el desarrollo
de este proyecto, al Ing. Néstor Rivera, Ing. Fabricio
Espinoza y al Ing. Fernando Moncayo quienes se encar-
garon de vincularnos entre el colegio Técnico Salesiano
y la Universidad Politécnica Salesiana.
Bibliografía
Automotriz. (2019). SENSOR MAF - Qué es, fun-
cionamiento, ubicación, fallas y soluciones. [En
línea] Available at: https://bit.ly/35X5MZA [Ul-
timo acceso: 9 Nov. 2019].
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Revolución artificial. (2019)¿Qué es una cá-
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España: MACMILLAN.
