2. Los vehículos con motor de gasolina asociado a El motivo por el cual se abre la mariposa a una
un cambio automático, que cumplen con la norma mayor magnitud reside en que para el
EU 4, van equipados con una bomba eléctrica de cumplimiento de la normativa EU 4 sobre
vacío. Se utiliza como apoyo para el amplificador emisiones de escape se necesita una fase de
de servofreno. calefacción para el catalizador después del
arranque en frío y en la compensación de los
Con esta combinación de motor y transmisión, la pares de fricción más intensos (resistencia interna
válvula de mariposa abre a una magnitud del convertidor) en las condiciones mencionadas.
particularmente pronunciada durante la fase de
arranque en frío, así como durante el La bomba eléctrica de vacío se implanta en dos
funcionamiento al ralentí teniendo seleccionada diferentes versiones, según el tipo de vehículo de
una gama de marchas y el freno pisado. Esta que se trate:
particularidad hace que se reduzca el gradiente
de presión en el colector de admisión. 1. Bomba de vacío controlada
2. Bomba de vacío regulada
Caída de presión con la mariposa abierta
Si la mariposa está abierta en una pequeña
magnitud reina una depresión intensa en el
colector de admisión y, por tanto, también existe
una depresión intensa en el empalme de vacío
Mariposa
para el amplificador de servofreno.
Empalme de vacío S257_002
Al estar bastante abierta la mariposa y
funcionar el motor a un régimen bajo existe sólo
una escasa depresión en el empalme del
colector de admisión para el amplificador de
servofreno.
Mariposa
Empalme de vacío S257_003
NUEVO Atención
Nota
El Programa autodidáctico representa el diseño y Las instrucciones de actualidad para
funcionamiento de nuevos desarrollos. comprobación, ajuste y reparación se consultarán
Los contenidos no se actualizan. en la documentación del Servicio Postventa prevista
para esos efectos
2
4. Introducción
Funcionamiento del amplificador de servofreno
En el caso del amplificador de servofreno controlado por vacío, el módulo de vacío va ensamblado
conjuntamente con la bomba de freno.
Diafragma
Conducto de aire ext.
Varilla de presión
Émbolo de válvula
Conducto de vacío
S257_004 Varilla de émbolo
Muelle recuperador del émbolo
Posición de freno desaplicado
En esta posición se encuentra
cerrado el conducto de aire
exterior y abierto el conducto
de vacío. Delante y detrás del
diafragma reinan las mismas
condiciones de presión. El
diafragma es mantenido en la
posición final por medio del
muelle recuperador del
émbolo.
S257_005
4
5. Posición de frenada parcial
Al accionar el pedal de freno se
desplaza la varilla de émbolo
hacia la izquierda. Debido a ello
se cierra el conducto de vacío y
abre el conducto de aire exterior.
El vacío detrás del diafragma se
degrada. La fuerza generada por
la diferencia de presión se
encarga de desplazar el
diafragma, con lo cual la varilla
de presión y el émbolo en la
bomba de freno se mueven hacia S257_006
la izquierda superando la fuerza
del muelle recuperador del émbolo. El conducto de aire exterior y el conducto de vacío abren, hasta
que el émbolo de válvula sea detenido por la presión hidráulica generada en la bomba de freno. El
conducto de aire exterior y el conducto de vacío cierran y se establece de esa forma una posición de
freno dispuesto. Cualquier modificación en la presión aplicada al pedal de freno se traduce en una
diferencia de presión por ambos lados del diafragma y, por tanto, en un aumento o una reducción de la
frenada.
Posición de frenada máxima
En la posición de frenada máxima
está cerrado el conducto de vacío y
abierto al máximo el conducto de aire
exterior. Delante y detrás del
diafragma reina la diferencia de
presión máxima posible. Ya sólo es
posible seguir aumentando la fuerza
sobre el émbolo en la bomba de freno
aumentando la fuerza aplicada al
pedal.
S257_007
5
6. Introducción
Estructura y funcionamiento de la bomba eléctrica de vacío
Conducto de salida
Unidad de control
Bomba celular de aletas Motor eléctrico
Empalme para amplificador
de servofreno
Rodete S257_008
Aleta
Ambas versiones de la bomba eléctrica de vacío son idénticas en lo que respecta a su
estructura y funcionamiento.
En la versión regulada se suprime la unidad de control en la carcasa de la bomba.
Estructura
La bomba eléctrica de vacío consta de un motor eléctrico y una bomba celular de aletas.
Funcionamiento
El motor eléctrico impulsa la bomba celular de aletas. La fuerza centrífuga hace que las aletas se
desplacen hacia fuera contra la pared interior circular del rodete. Debido al alojamiento excéntrico del
rodete se produce un volumen creciente en la zona del conducto de entrada y uno decreciente en la
zona del conducto de salida. Debido a esa particularidad, el aire ingresa en la cámara de aspiración y
es transportado por las aletas hacia el lado de salida de la bomba. De esa forma queda aplicado el
vacío en el empalme destinado al amplificador de servofreno.
La bomba eléctrica de vacío funciona durante aprox. 1 a 2 segundos después de cada arranque del
motor.
6
7. Estructura y funcionamiento de la bomba celular de aletas
Conducto de salida
Rodete
Aleta
Celdas
Eje de la bomba
Conducto de entrada
Carcasa
S257_009
Empalme para amplificador de servofreno
Estructura
En la bomba celular de aletas, el rodete gira solidariamente con el eje de la bomba en una carcasa y
aloja las aletas. El eje de la bomba se encuentra fuera del centro, de modo que entre el rodete y la
carcasa se producen celdas de diferente magnitud.
Funcionamiento
El motor eléctrico hace girar el eje de la bomba y solidariamente el rodete. Las aletas deslizables se
desplazan por fuerza centrífuga, apoyándose contra la pared interior de la carcasa y sellan las celdas
de esa forma. El aire encerrado en las celdas formadas por cada dos aletas y la pared de la carcasa es
desalojado desde el lado aspirante (en el empalme para el amplificador de servofreno) hacia el lado
impelente (en el conducto de salida). La disposición excéntrica del eje de la bomba produce una
reducción de las celdas, que se traduce en una compresión del aire aspirado.
7
8. Bomba de vacío controlada
Versión controlada
Por ejemplo en los vehículos
- Golf 1998 ➤
- Bora
- Audi A3
se implanta en el amplificador de servofreno una bomba de vacío controlada, sin sensor de presión.
Estructura del sistema
1
15
30 2
31
5
3
3
S257_010
4
1 Unidad de control del motor 4 hacia el colector de admisión
2 Amplificador de servofreno 5 Bomba eléctrica de vacío con unidad de control
3 Válvula de retención
Características de los sistemas controlados
El control es una operación en un sistema, a través de la cual se influye sobre las magnitudes de salida
por medio de magnitudes de entrada. Los elementos controlados de un sistema de esta índice (p. ej. la
bomba eléctrica de vacío) no se vigilan con sensores. No existe ninguna señal de realimentación para el
sistema de control (p. ej. para la unidad de control del motor).
8
9. 1. La versión controlada trabaja sin sensor de presión. En la unidad de control del motor se tiene
programado un modelo matemático de la presión en el colector de admisión.
2. La unidad de control calcula la presión en el amplificador de servofreno, previo análisis de las
siguientes magnitudes de entrada:
- Carga
- Régimen
- Posición de la mariposa
- Conmutador de luz de freno
La unidad de control del motor compara el valor calculado de la presión en el amplificador de
servofreno con el valor del modelo de presión para el colector de admisión, que va programado en la
unidad de control.
Localización
La bomba de vacío va instalada sobre la parte izquierda del bastidor auxiliar, al tratarse de
la versión controlada.
S257_011
S257_011a
9
10. Bomba de vacío controlada
Condiciones de activación
Si la presión calculada para el colector de admisión supera una magnitud de la curva
característica programada para el modelo de la presión en el colector de admisión,
la unidad de control del motor transmite una señal de masa a la unidad de control de
la bomba eléctrica de vacío, la cual se pone entonces en marcha.
Esta curva característica depende de la presión del entorno. Según el tipo de unidad
de control de motor en cuestión, se la calcula o se la determina por medio de un sensor
de presión instalado en la unidad de control del motor.
Para evitar que la bomba se conecte y desconecte continuamente, se procede a trabajar con
histéresis.
Las explicaciones sobre la histéresis y el diagrama de histéresis figuran en la página 13.
Esquema de funciones de la «bomba de vacío controlada»
30 30
15 15
J220
S S
J542
Masa
Positivo
Señal de salida
31
S257_012
Componentes
J220 Unidad de control del motor
J542 Unidad de control para servoasistencia de frenado
S Fusible
10
11. Bomba de vacío regulada
Versión regulada
Por ejemplo en los vehículos
- Passat 2001 ➤
- Audi A4
- Audi A6
se implanta en el amplificador de servofreno una bomba de vacío regulada, con sensor de presión.
Estructura del sistema
1
2
7
5
6
3
3
S257_013
4
1 Unidad de control del motor 5 Sensor de presión
2 Amplificador de servofreno 6 Bomba eléctrica de vacío
3 Válvula de retención 7 Relé
4 hacia el colector de admisión
Características de los sistemas regulados
La regulación es una operación, por medio de la cual se detecta continuamente la magnitud a regular
(p. ej. la presión en el amplificador de servofreno) por medio de sensores (p. ej. sensor de presión). El
sistema de control (p. ej. unidad de control del motor) compara los valores medidos por los sensores con
los valores teóricos que tiene memorizados y se encarga de regular el funcionamiento del actuador
correspondiente (p. ej. la bomba eléctrica de vacío).
11
12. Bomba de vacío regulada
Funcionamiento del sensor de presión
En la versión regulada se incorpora un sensor de presión en el tubo que va hacia el amplificador de
servofreno.
Después de conectar el encendido se aplica una tensión de 5 voltios al sensor de presión.
En el interior del sensor de presión hay un diafragma con un extensómetro. Si varía la presión en el
sensor, también varía la resistencia eléctrica del extensómetro. De esa forma se genera una señal de
tensión a través de un amplificador en el sensor de presión.
A presión atmosférica
Alimentación de tensión Al haber presión atmosférica, el
diafragma se «deforma»,
Señal hacia la unidad de deformándose también en pequeña
control del motor escala el extensómetro.
De ese modo se opone una menor
resistencia eléctrica a la tensión
Microprocesador aplicada.
Tensión de medición La variación de la tensión es de baja
magnitud.
Diafragma
con extensómetro
S257_014
A depresión
Alimentación de tensión Al existir depresión, el diafragma se
«deforma» de un modo más intenso
Señal hacia la unidad de y, con éste, también el extensómetro,
control del motor con lo cual se obtiene una mayor
modificación de la resistencia. La
tensión medida se reduce en esa
Microprocesador misma proporción.
Tensión de medición
Diafragma
con extensómetro
S257_015
12
13. Ejemplo:
V
La relación de dependencia entre la presión
del aire y la señal de tensión en la unidad de
control del motor
4
Los datos en el diagrama contiguo son
valores aproximados.
0,4
mbar
200 Presión
atmosférica
S257_016
Localización
La bomba de vacío, p. ej. en el Passat 2001 ➤, va instalada en la parte izquierda del vano motor, bajo
una tapa de protección.
El sensor de presión para la servoamplificación de frenado se sitúa en la caja de aguas, en el conducto
que va hacia el amplificador de servofreno.
S257_017a
S257_017
S257_017b
13
14. Bomba de vacío regulada
El sensor de presión va integrado en el tubo de vacío hacia el amplificador de servofreno y suministra
una señal de tensión para la unidad de control del motor.
La unidad de control del motor excita un relé de trabajo (por el lado negativo) el cual conecta la
bomba.
Condiciones de activación
En la unidad de control del motor está programada una curva característica para la regulación de la
bomba eléctrica de vacío. El punto de conexión, tal y como sucede en la versión controlada, depende
de la presión reinante en el amplificador de servofreno y de la presión medida en el entorno. Según el
tipo de unidad de control de motor en cuestión, esta magnitud se calcula o se determina con ayuda de
un sensor de presión en la unidad de control del motor.
Si se avería el sensor de presión el sistema recurre al modelo
matemático de la versión «controlada».
Esquema de funciones de la «bomba de vacío regulada»
30 30
15 15
J220
S S
Masa
Positivo V192 J569 G294
Señal de salida
Señal de entrada
31
S257_018
Componentes
G294 Sensor de presión para servoamplificación V192 Bomba de vacío para servoamplificación de frenado
de frenado S Fusible
J220 Unidad de control del motor
J569 Relé para servoamplificación de frenado
14
15. Histéresis
El concepto de «histéresis» es de procedencia griega y significa, en términos generales:
Continuación de un efecto después de la causa que lo produce
Referido esto a la bomba eléctrica de vacío, significa la activación/desactivación de la bomba en una
gama de presiones específica. Esta gama de presiones es la diferencia entre la presión de activación y
la de desactivación. Después de desactivarse la bomba se conserva la presión hasta que sea
degradada al ser accionado el freno.
La histéresis es diferente en las versiones controlada y
regulada.
Diagrama de histéresis
mbar 1 Presión de activación
2 Histéresis
1 3 Presión de desactivación
4 Bomba ON
5 Bomba OFF
2
3
4
5 5
t
S257_019
Presión de activación a diferentes altitudes
Presión de activación en mbar Histéresis
Nivel del mar 800 m 1000 m
Versión superior a superior a aprox.
controlada aprox. aprox. 50 mbar
550 mbar 525 mbar
Versión superior a superior a aprox.
regulada aprox. aprox. 170 mbar
600 mbar 540 mbar
15
16. Autodiagnosis
La autodiagnosis puede ser llevada a cabo con el
sistema de diagnosis, medición e información para
vehículos VAS 5051 o VAS 5052.
A través del código de dirección 01 „Electrónica del
motor» están previstas las siguientes funciones
relacionadas con la bomba eléctrica de vacío. Algunos
de los apartados siguientes serán implantados de
forma gradual, es decir, que no están implementados
en todos los vehículos.
S257_020
Versión controlada Versión regulada
02 Consultar la memoria de averías 02 Consultar la memoria de averías
03 Diagnóstico de actuadores 03 Diagnóstico de actuadores
05 Borrar la memoria de averías 04 Ajuste básico
Test del sistema (ver Manual de
Reparaciones); en un lapso de tiempo
06 Finalizar la emisión determinado debe quedar evacuado
nuevamente el amplificador de
servofreno ventilado
08 Bloque de valores de medición
Grupo de indicación 008, campo 3
- Presión absoluta en el amplificador de 05 Borrar la memoria de averías
servofreno
08 Bloque de valores de medición
Grupo de indicación 008, campo 3
- Presión absoluta en el amplificador de
servofreno
Si se detecta una avería se desactiva el compresor del climatizador en caso necesario.
Debido a la menor carga que ello representa para el motor se puede cerrar un poco más la
válvula de mariposa.
16
17. Pruebe sus conocimientos
1. Qué magnitudes de entrada se utilizan para calcular la presión en el amplificador de
servofreno al tratarse de la bomba de vacío controlada?
❏ a) Carga del motor
❏ b) Temperatura del aire aspirado
❏ c) Régimen del motor
❏ d) Posición de la mariposa
❏ e) Señal del transmisor de pedal de embrague
❏ f) Señal del conmutador de luz de freno
2. Qué sucede en el caso de la bomba de vacío regulada, si se avería el sensor de presión?
❏ a) El sistema recurre al modelo matemático de la versión «controlada».
❏ b) Se excita la bomba eléctrica de vacío, conectándose de forma continua.
❏ c) El amplificador de servofreno deja de funcionar. Sin embargo se puede seguir frenando.
3. En cuál o en el cuáles versiones de la bomba eléctrica de vacío se puede llevar a cabo
una diagnosis de los actuadores?
❏ a) Sólo en la versión controlada.
❏ b) Sólo en la versión regulada.
❏ c) En ambas versiones.
❏ d) En ninguna de las dos.
3. c)
2. a)
1. a), c), d), f)
Soluciones:
17
