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Fuel Trim: Los ajustes de combustible

fuel trim

En este articulo te explicamos con bastante detalle que son los ajustes de combustible o Fuel Trim en un sistema de inyección electrónica conforme a la norma OBD2.

Que son los ajustes de combustible o Fuel Trim

El proceso de que quemado de combustible en un motor de combustión interna produce gases nocivos, tales como Nitrógeno y Monóxido de Carbono. Como ya sabemos, el catalizador es el elemento diseñado para degradar en cierta forma estos gases nocivos y reducir la contaminación atmosférica.  Básicamente, un catalizador trabaja en dos etapas, una de reducción y otra de oxidación de los gases. La reducción de gases consiste en extraer oxigeno de los óxidos nitrosos (NOx), produciendo N2 y O2.  La oxidación en cambio, consiste en agregar oxígeno al HC y CO de manera de producir H2O y CO2 . Para que el catalizador pueda realizar esta reconversión de gases, es necesario que los gases de escape sean los más cercanos posibles a los de una combustión perfecta. Esto se logra si la relación aire/combustible que llega a la cámara de combustión es cercana a la que se conoce como mezcla estequeométrica, en donde por cada parte de combustible hay 14,7 partes de aire.

mezcla estequeometrica

El problema es que, debido al envejecimiento de los motores, o bien a alguna falla en el sistema de combustible o ignición del vehículo, la ECU debe ajustar todo el tiempo esta mezcla de aire/combustible, añadiendo o sacando combustible a la mezcla de forma de lograr esta estequeometría.

Como se hace la corrección de la mezcla

La forma en que la ECU realiza dicha tarea, es monitoreando los gases de escape a través del sensor de oxígeno, y ajustando la cantidad de combustible en función del oxígeno presente en estos gases de escape. Cuando el sensor de oxigeno detecta demasiado oxígeno en los gases, significa que la mezcla es pobre, es decir, falta combustible que se queme con este excedente de oxígeno, y lo que hace es mandar un comando de enriquecimiento de mezcla. Por otro lado, cuando la cantidad de oxigeno es muy pequeña, significa que la mezcla es muy rica, y se manda un comando de empobrecimiento de mezcla, Este proceso es lo que se conoce como ajustes de combustible, o por su término en ingles “Fuel Trim”, el cual se realiza con una frecuencia no menor a 5 veces por segundo.

ajuste de combustible

Este proceso de ajuste de combustible se divide en dos partes, el ajuste de combustible a corto plazo (Short Term Fuel Trim) y el ajuste a largo plazo (Long Term Fuel Trim). Veamos cómo funciona cada uno de ellos.



El ajuste de combustible a corto plazo (Short Term Fuel Trim)

El ajuste de combustible a corto plazo es el proceso mediante el cual, monitoreando el voltaje del sensor de oxigeno antes de catalizador, se enriquece o empobrece la mezcla. Este proceso corrige los valores de mezcla de combustible por un corto periodo de tiempo, de ahí su término, comenzando por un valor de 0%, lo que significaría una mezcla estequeométrica de 14,7 partes de aire por 1 de combustible. El objetivo de la ECU es mantener estos ajustes de combustible en el entorno de 0 %, lo que indicaría una mezcla ideal, y permitiendo así que el catalizador realice su trabajo correctamente.

short term fuel trim

Los valores de los ajustes de combustible se expresan en %, es decir, son relativos a algo. Cuando el motor enciende, la ECU ya tiene grabado en su memoria interna el ancho de pulso  base de los inyectores de combustible, digamos 3 ms. Cuando el sensor de oxigeno detecta una mezcla pobre, el ajuste de combustible indica que se debe enriquecer la misma, y esto se expresa como +3% por ejemplo, indicando a la ECU que debe incrementar el ancho de pulso base un 3%, es decir, llevarlo a 3.09 ms. Con esto se logra que se inyecte más combustible a la mezcla y hacerla más rica. Si en cambio, el sensor de oxigeno detecta una mezcla rica, el ajuste de combustible cambiaria a un número negativo, -5% por ejemplo, indicando que se debe reducir el ancho de pulso a 2.85 ms.

modificacion del ancho de pulso de inyeccion

Un ejemplo práctico

Veamos esto con un ejemplo. Si retiramos una manguera de vacío de la admisión, produciríamos una entrada de aire que no detecta el señor MAF. Este aire adicional haría que la mezcla se vuelva pobre, lo que se vería luego en los gases de escape y por lo tanto lo vería el sensor de oxígeno. Inmediatamente, el ajuste de combustible a corto plazo reacciona a esto e indica incrementar el ancho de pulso de los inyectores de manera de compensar este aire adicional.


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Señal de los sensores de oxígeno

Los sensores de oxigeno informan de una mezcla rica o pobre cambiando su voltaje en función de la cantidad de oxigeno presente en la mezcla. Por lo general estos sensores, también conocidos por sondas lambda, fluctúan su voltaje de salida entre 0 y 1 V, y su punto de trabajo esta alrededor de los 450 mV. Esto es, cuando la relación aire combustible es la relación estequeométrica de 14,7:1, el voltaje del sensor de oxigeno es de 450 mV (aproximadamente). Cuando la cantidad de oxigeno es menor a la de la mezcla ideal, este voltaje supera los 450 mV (mezcla rica) y cuando la mezcla es pobre el voltaje es menor a los 450 mV. Esta señal de voltaje de un sensor de oxígeno esta fluctuando todo el tiempo de rico a pobre, debido a los ajustes permanentes del combustible, y es lo que se debe ver en un escáner automotriz. Se podría decir que, el trabajo del ajuste de combustible a corto plazo es justamente hacer fluctuar este señal del sensor de oxigeno por encima y por debajo de los 450 mV.

señal de voltaje sensor de oxigeno

Lazo abierto y lazo cerrado

Para que la ECU pueda realizar los ajustes de combustible en función de la cantidad de oxígeno presente en la mezcla de los gases de escape, debe medir la señal del sensor de oxígeno ubicado en la salida de nuestro sistema. Ajustar el ancho de pulso de los inyectores es cambiar un parámetro de la entrada de  nuestro sistema. Luego, ajustar una entrada de un sistema en función de como “veo” la salida es el concepto de sistema de lazo cerrado. Es un sistema retroalimentado, en donde se ajusta alguna entrada del sistema en función de la salida del mismo. Por otro lado, ajustar alguna entrada del sistema sin tener en cuenta la salida del mismo, significa trabajar en lazo abierto. Esto ocurría si por alguna razón la ECU del vehículo decide no tener en cuenta los valores del sensor de oxígeno para ajustar el ancho de pulso de los inyectores. Esto realmente sucede cuando la ECU determina un mal funcionamiento en el sensor de oxígeno, o bien las mezcla esta fuera de control.

lazo cerrado obd2

Los ajustes de combustible a corto plazo tienen un límite de ajuste. Si existe una falla importante en el sistema de combustible, el ajuste a corto plazo ya no puede resolver este problema, ya que se debe realizar un ajuste más severo o permanente al ancho de pulso. Es aquí en donde entra en juego el ajuste de combustible a largo plazo (Long Term Fuel Trim).

El ajuste de combustible a largo plazo (Long Term Fuel Trim)

Con el pasar del tiempo el motor va envejeciendo y el proceso de combustión es cada vez menos eficiente, debido a fugas de compresión, goteo de los inyectores, etc. Tener que estar ajustando todo el tiempo el ancho de pulso de los inyectores debido a un problema permanente en el vehículo no es eficiente, así que se ha diseñado un ajuste más estacionario para el ancho de pulso de los inyectores, de manera de irse adaptando a estos problemas. Esto es el ajuste de combustible a largo plazo del vehículo.

long term fuel trim

El trabajo del ajuste de combustible a largo plazo es observar el ajuste a corto plazo y tratar de mantenerlo en 0%, es decir, que no se tenga que adaptar la mezcla todo el tiempo. Veamos cómo trabaja este sistema con un ejemplo simple.



Un ejemplo práctico

Supongamos que en un auto se obstruye la línea de retorno de combustible al tanque, lo cual provoca un exceso de presión en el sistema. Esto incurre en que la mezcla se vuelve muy rica (demasiado combustible).  El sensor de oxigeno detecta esta mezcla rica y eleva su voltaje por encima de los 450 mV. El ajuste de combustible a corto plazo responde inmediatamente y comienza a entregar valores de ajuste negativos (-5%,-10%, -15%, -….), de manera de reducir cada vez más el ancho de pulso de los inyectores y eliminar así la condición de mezcla rica. Pero, al tratarse un problema permanente, estos ajustes a la baja del ancho de pulso se vuelven muy grandes (digamos > 50%, en términos absolutos). La ECU al detectar esta situación es que  determina que es necesario un ajuste de combustible a largo plazo en el sistema, de manera de reducir drásticamente la inyección de combustible. Este proceso de ajuste a largo plazo reduce el ancho de pulso hasta lograr ver que el ajuste a corto plazo vuelve a sus valores normales cerca de 0 %. El ajuste a largo plazo tiene la capacidad de agregar o sacar combustible de forma más “drástica” que el ajuste a corto plazo y lo mantiene además por un largo periodo de tiempo. Una vez que el ajuste a largo plazo reduce el ancho de pulso sustancialmente, el ajuste a corto plazo vuelve a 0%. Una vez logrado esto, la ECU almacena este ajuste a largo plazo en una memoria no volátil, de manera de contar con este dato cada vez que se encienda el vehículo.

Estrategia adaptativa de la ECU

Una vez realizado el ajuste de combustible a largo plazo, y observado que el ajuste a corto plazo permanece en valores cercanos a 0 %, se debe guardar este dato en la memoria. Esta memoria es como un bloque de celdas, en donde cada una de ellas representa una condición de carga y RPM. En cada celda, se almacena el ajuste a largo plazo realizado para esa condición de carga y RPM, de forma tal que cuando se de dicha condición el vehículo ya sabe su ancho de pulso de inyección.

mapa de ajuste de combustible

Hay algunas puntuaciones de interés en este punto. Una vez que se ha ajustado el ancho de pulso para lograr equilibrar la mezcla y que el ajuste a corto plazo este cerca de 0% se podría decir que el ajuste a largo plazo tuvo éxito, y esto haría que el vehículo pase un control de emisiones. Sin embargo, el problema  que dió lugar a dicho ajuste aún sigue presente, y solo observado  el dato en esta celda es que se advierte del mismo. Observando las condiciones de caga y RPM, se podría contar con un dato de interés para poder dar con la falla que estaría provocando este gran ajuste de combustible.

Estableciendo un código de falla

Por otro lado, los valores se almacenan en esta celda solo si la ECU fue capaz de lograr que los ajustes de corto plazo se vayan a 0 %. Si este no fuese el caso (pensemos en un severo problema en el motor), el valor no se almacena, se produce un código de falla de mezcla rica o pobre, y se pasa a funcionar en lazo abierto.

codigo de falla fuel trim

Esta celda de memoria tiene varias casillas, cada una de ellas representando un estado de carga y RMP especifico. El valor almacenado en cada celda es entonces el mayor o menor valor del ajuste de combustible a corto plazo que hizo que la mezcla se corrigiera. Esta memoria se borra si se desconecta la batería del auto. Cuando se re energiza el sistema, la ECU debe “aprender” estos valores nuevamente. Cada valor en la celda se inicia en 0, y va cambiando (aprendiendo) a medida que el vehículo comienza a andar, grabando los valores de los ajustes de combustible a largo plazo que hicieron que los ajustes a corto plazo se mantuvieran en 0 %. Recuerda que el objetivo del ajuste de largo plazo es mantener los ajustes de corto plazo en 0%.

Nota: Siempre se recomienda borrar los datos de esta celda, sea con un escáner específico o desconectado la batería, de forma de resetear los valores cuando una reparación es efectuada.

Diagnosticando un vehículo a través de los ajustes de combustible

Veamos ahora como utilizar la información de los ajustes de combustible para diagnosticar fallas en un vehículo.

Supongamos que sospechamos de una fuga de vacío en el auto. Procedamos de la siguiente manera; encendamos el vehículo y  dejemos que llegue a la temperatura de régimen de forma tal de entrar en lazo cerrado, es decir, que la ECU tome la información del sensor de oxígeno para ajustar el combustible. Mediante un escáner, observemos la señal del sensor de oxigeno así como los ajustes de combustible a corto y largo plazo. En este punto, podemos hacer uso de gas propano o bien un paño impregnado en combustible, el cual colocaremos en todas las posibles entradas de vacío (una a la vez) en donde sospechamos de una fuga. Si observamos que colocando el paño en determinado lugar, el voltaje del sensor de oxigeno aumenta más allá de los 450 mv y los ajustes de combustible a corto plazo comienzan a tomar valores negativos, hemos encontrado el lugar por donde se filtra vacío.

prueba de falla fule trim

Otro ejemplo. Supongamos ahora que tenemos un severo problema de condición rica de mezcla, una tal que la ECU no es capaz de gestionar mediante un ajuste de combustible a largo plazo. La ECU intentará todo el tiempo de resolver el problema llevando a valores negativos tanto los ajustes de corto plazo primero y luego los ajustes a largo plazo. Al no poder resolver el problema, encenderá la luz MIL estableciendo un código de falla de mezcla rica. Antes de establecer este código, la ECU examina los sensores involucrados en este proceso para corroborar su funcionamiento. Si encontrase alguno con alguna falla, primero establece el código de falla para dicho sensor y luego el código de falla de mezcla rica. Con estos datos, diagnosticar el problema es sencillo.

codigo de falla mezcla rica

Interpretando correctamente los ajustes de combustible

Sin dudas que los ajustes de combustible, o Fuel Trim, son una gran herramienta en nuestro diagnóstico. Sin embargo debemos tener cuidad como interpretamos estos datos. Hay que ser muy cuidadosos con los ajustes a corto plazo por ejemplo. Si observamos que estos ajustes permanecen cercanos a 0 %, esto solo significa que la ECU ya ha realizado un ajuste a largo plazo (recordemos: para determinada condición de carga y RPM) y ha logrado estabilizar los ajustes a corto plazo. Pero esto no significa que el problema se haya resuelto, sino solo que la ECU lo mantiene bajo control. Si este ajuste a largo plazo contiene un valor muy positivo o muy negativo, es evidente que existe un problema en el  sistema de combustible, controlable sí, pero problema al fin. Si la ECU no lo pudiese controlar produciría un código de falla y se pasaría funcionar en lazo abierto.

Prestar especial atención a valores altos !

Es imperativo observar entonces los altos valores almacenados de ajustes a largo plazo, para tratar de determinar el motivo por el cual se tuvieron que realizar. A medida que el vehículo va andando, las condiciones de carga y RPM varían, y se recorre la celda de memoria que mencionamos con anterioridad, en donde se almacenan estos valores. Para poder determinar en que condición existe un valor muy alto o muy bajo de ajuste de combustible sería de gran utilidad un datalogger, que nos fuera grabando estos datos a través del puerto OBD2, y luego en tu taller u oficina examinar esta lista.

Conclusión

Como nota final siempre debemos recordar que los Fuel Trim siempre reaccionan de manera opuesta al problema, es decir, cuando se detecta una mezcla rica ajustan para empobrecer la misma, y viceversa. Si por alguna razón observamos que tenemos una condiciones de mezcla rica (a través de una señal del sensor de oxigeno por encima de 450 mv) seguida de un ajuste positivo a corto plazo (+10% por ejemplo), es que algo anda mal.

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Comentarios (38)

Felicitaciones por Fuel Trim: Los ajustes de combustible artículo, es muy bueno.
Este sitio me ayudó a ganar dinero en casa, idealmente en la pandemia actual, puede ayudar a alguien:
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Muy buen explicación, me resultó muy útil.

Gracias

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excelente informacion tecnica ,muy agradecido servira de mucho en los diagnosticos….

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Gracias Manuel.
Saludos

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Información muy útil

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Gracias Cesar.
Saludos

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Gracias
Saludos

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Tengo un problema con un Subaru 1997 legacy 2.5l codigo P0170 mezcla pobre short trim entre 14y 18 0/0 long trim 0 0/0 sensor de O2 1 en cero la mayor parte de tiempo no hay fugas de aire MAF y MAP lectura correcta presión de gas correcta sensores de O2 nuevos filtro gas nuevo que sugerencias Tienen para el problema

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Que tal, el sensor O2 1 no puede estar en cero, con el motor ya a temperatura de trabajo debe oscilar sobre los 0.800mA si no es asi entonces debes revisar el mismo desde su conector para asegurarse de que esta entregando voltaje en su cable de datos, claro ademas de revisar el voltaje del mismo, es decir determinar si es el sensor en si o bien su cableado revisando la continuidad de cada cable hasta la ECU, si los cables tienen continuidad hasta la ECU y tienes voltaje y masa presentes entonces el sensor esta dañado.

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Tengo un problema con un Honda civic 2009
El SHRTFT1 esta en 46.9
LONGFT1 16.4
El carro consume mucho combustible y falla

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Erick, es raro un valor tan alto del STFT, por lo general tienen un tope del 25%. Debes tener un codigo de falla seguro. Sacaste los códigos ?

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Excelente artículo , de gran valor para enriquecer el saber . Muchas gracias a su creador.

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A tus ordenes Aleiso.
Saludos

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Hola muy buena la explicacion, la verdad me saco de muchas dudas,

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Bueno me alegro.
Estamos a tus ordenes.
Saludos

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Excelentisima informacion, me ha ayudado a interpretar mejor su funcionamiento. yo tengo un caso particular que yo digo que es un problema, mi coche peugeot 1.6 VTi 120hp del 2007 con 95 000km el ajuste a corto plazo trabaja bien muy cercano a cero, en ocaciones cuando le doy un aceleron en relenti de 23 segundos, aumenta 12% pero cuando dejas de acelerar se vuelve negativos hasta que lo controla y lo lleva cerca a 0%.
Ahora el ajuste a largo plazo esta fijo en un valor negativo de -0.8% sea cual sea la situacion, este no corrige nada, no se mueve de ahi y para mi afortunadamente esta casi en cero y el motor no ve ningun problema.
piensan ustedes que hay un problema o es normal? si es un problema me podrian decir por donde buscar?

Aparentemente los sensores antes y después del catalizador estan trabajando bien y en los valores correspondiente. gracias por todo y espero de ustedes su opinion a mi duda, hasta pronto

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Hola Solen, me alegro que te haya servido de ayuda el articulo. Particularmente para tu caso creo que no tenes ningún inconveniente. La idea justamente de LTFT es establecer un valor a largo plazo para ajustar el pulso de inyección, compensando el desgaste paulatino de un vehículo. Un valor de -0.8% es insignificante, y te indica que tu auto marcha de novela.
Saludos

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Muy buena la informacion

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A tus ordenes Josue.
Saludos

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Muy importante el oporte sobre los fuel trims..excelente lectura instruye mucho MEJOR se entiende muy bien todo lo referente al sistema de combustible ajustes..

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Gracias Ender por tus comentarios.
Saludos

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Excelente información se agradece y me conforta tener ese conocimiento para el buen funcionamiento de mi vehículo gracias

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Gracias por tus comentarios Luis.
Saludos

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exelente informacion, completa, util y facil de entender.. saludos desde cdmx

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Muy bueno

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Gracias Mauricio.
Saludos

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que placer encontrar informacion tan bien explicada

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Gracias Lucas por tus comentarios.
Saludos

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Excelente info!!
Tengo una duda…
Los parámetros de mi auto Hyundai Elantra 2017 son estos:

STFT1: 0.0- 0.6 y LONGFT1: 8.6 – 7.6

Son normales o hay un problema?

Muchas gracias por tu atención.

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Hola Luis, yo creo que son bastante normales. De todas formas, al tratarse de un vehículo de 2017 quizás podrían estar mejor. Esos valores te están indicando una mezcla pobre, dado que la ECU esta ampliando el pulsos de inyección en casi un 10 %. Yo revisaría si no tenes una entrada de vació. Proba acelerar el coche a 3000 RPM y ve si mejoran dichos parámetros.
Saludos

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Lo revisaré

Muchas Gracias por tu atención!!

Saludos!!

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Excelente información, tengo un mazda3 2004 en relanti el carro en corto plazo se mantiene oscilando 3% 1,8% 2,3%a veces en + o – pero el largo se mantiene 7% + o – y cuando voy en marcha a veces el corto sube a 10 15 o 19% + o – y posteriormente regresa a valores cerca del 0 y el largo baja 2.3%y llega a 0¿habrá algún problema ?por su respuesta quedaré agradecido.

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Julio, es dificil para mi diagnosticar desde aca. Por lo pronto creo que puedes tener un problema si, pero nada grave por lo que veo. Te recomiendo revisar la respuesta de los sensores de oxigeno, MAP y ECT con escaner y vacuometro si dispones. Comentame luego que viste.
Saludos

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Excelente articulo al fin pude entender el porque de los sensores de oxigeno o sensor Landa y su funcionamiento!!!!! muchas gracias!!!

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Excelente documento gracias por tan valioso aporte

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Artículo bien explicado.Gracias.

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Gracias Mario.
SAludos

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