https://doi.org/10.35290/ro.v5n1.2024.1046
Análisis y repotenciación del sistema eléctrico e
inyección de un vehÃculo Suzuki Forsa 1
Analysis and repowering of the electrical and injection system
of a Suzuki Forsa 1 vehicle
Fecha de recepción: 2023-08-03
•
Fecha de aceptación: 2023-10-03
•
Fecha de publicación: 2024-02-10
Joseph Alexander Saavedra Quishpe1
Instituto Tecnológico Superior Universitario Oriente, Ecuador
jasaavedra@itsoriente.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-1787-4317
E. Fabián Rivera2
Instituto Tecnológico Superior Universitario Oriente, Ecuador
frivera@itsoriente.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-2612-4760
Resumen
El presente artÃculo propone el análisis y la mejora del sistema eléctrico y la inyección
del vehÃculo Suzuki Forsa 1 del Instituto Tecnológico Superior Oriente. Se emplean
diversas herramientas de diagnóstico y desmontaje, como el dinamómetro, el software
RaceTec R1000 y un multÃmetro, para diagnosticar el comportamiento del vehÃculo,
desmontar las piezas originales y montar las piezas mejoradas. Adicionalmente, se
realiza la programación de los componentes eléctricos para potenciar la seguridad y el
rendimiento del vehÃculo. La repotenciación demuestra la importancia del rendimiento
del vehÃculo en buen estado y su contribución al aumento de potencia y seguridad. Los
resultados prerrepotenciación indican un torque de 37,4 lb.pie a 3000 RPM y una
potencia de 21,4 HP a 4000 RPM. Tras la repotenciación con inyección electrónica, se
obtienen 60,8 lb.pie a 3500 RPM y 40,9 HP a 4000 RPM. En consecuencia, se concluye
que la repotenciación mejora las condiciones de funcionamiento. Antes de la
repotenciación, con el sistema a carburador y sistema eléctrico deteriorado, la velocidad
máxima era de 130 km/h; después de la repotenciación se logra alcanzar los 150 km/h.
Palabras
clave:
vehÃculo
automotor,
propiedad
eléctrica,
taller
de
reparación,
equipamiento electrónico.
Abstract
This article proposes the analysis and improvement of the electrical system and
injection of the Suzuki Forsa 1 vehicle of the Instituto Tecnológico Superior Oriente.
Several diagnostic and disassembly tools, such as the dynamometer, RaceTec R1000
software and a multimeter, are used to diagnose the behavior of the vehicle, disassemble
the original parts and assemble the improved parts. In addition, the electrical
components are programmed to enhance the vehicle's safety and performance.
Repowering demonstrates the importance of vehicle performance in good condition and
its contribution to increased power and safety. Pre-repowering results indicate a torque
of 37.4 lb.ft. at 3000 RPM and a power output of 21.4 HP at 4000 RPM. After
repowering with electronic injection, 60.8 lb.ft. at 3500 RPM and 40.9 HP at 4000 RPM
are obtained. Consequently, it is concluded that the repowering improves the operating
conditions. Before the repowering, with the carburetor system and deteriorated electrical
system, the maximum speed was 130 km/h; after the repowering, 150 km/h is achieved.
Keywords: motor vehicle, electrical property, repair shop, electronic equipment.
Introducción
La industria automotriz a nivel global ha experimentado un proceso de constante
transformación, especialmente en las últimas décadas, situándola como una de las más
dinámicas en la era actual, con notables repercusiones en diversas economÃas en
términos de productividad, avances tecnológicos y competitividad (Carbajal, 2010). En
el sector automotriz, la prioridad otorgada a la seguridad resulta crucial, garantizando
que los usuarios no enfrenten riesgos ni peligros inherentes al vehÃculo. Por lo tanto,
este ámbito está sometido a una amplia gama de regulaciones, respaldadas por
entrenamientos en entornos inmersivos (Rivera et al., 2021).
Los vehÃculos motorizados, incluyendo automóviles, deben cumplir con normativas
tanto a nivel local como internacional, para acceder al mercado. En este contexto se
destaca la norma ISO 26262, considerada como altamente confiable en materia de
seguridad vehicular. En México, esta norma establece los requisitos mÃnimos de
seguridad, especificaciones y métodos de evaluación para reguladores y/o reguladores-
vaporizadores empleados en sistemas de carburación a Gas L.P.
Los parámetros técnicos de seguridad de los sistemas de carburación en vehÃculos
automotores de combustión interna y motores estacionarios se encuentran contemplados
en esta norma. Asimismo, la norma engloba sistemas automotrices a Gas L.P. en fase
vapor, ya sea mediante mezcladores o inyectores, y sistemas en fase lÃquida operados
con bomba e inyectores. Adicionalmente, se establece el proceso para evaluar la
conformidad con estas regulaciones (EnergÃa, 2010).
En la industria automotriz, los motores de combustión interna se dividen en motores de
dos tiempos y motores de cuatro tiempos. Entre ellos, el motor de gasolina de cuatro
tiempos prevalece como el más común en automóviles y diversas aplicaciones con
motores estacionarios (Semblantes, 2023).
La relación aire-combustible que alimenta el motor se regula mediante la distribución de
combustible, buscando optimizar el llenado de cilindros. Aunque las necesidades varÃen,
tanto mezclas ricas como pobres son requeridas en distintas circunstancias. Para
asegurar esta dosificación precisa, el carburador o el sistema de inyección desempeñan
un papel fundamental al preparar la mezcla conforme a las demandas del motor. En este
contexto, el carburador, aunque antiguo, ha experimentado un elevado nivel de
desarrollo debido a avances tecnológicos y electrónicos.
A pesar de la evolución hacia sistemas como la inyección y motores eléctricos, estas
alternativas también se encuentran en el uso cotidiano. El interés en alternativas de
sistemas de combustión radica en la reducción del consumo de combustible, la emisión
reducida de contaminantes y el aumento de la potencia (Simbaña-Arias et al.2022). En
cuanto a la inyección, existe la inyección mecánica y la electrónica. La inyección
mecánica opera mediante señales mecánicas de entrada y salida (energÃa cinética del
aire de admisión, presión de gasolina), mientras que la electrónica convierte estas
señales primarias en señales eléctricas para calcular las señales de salida. Hoy en dÃa,
los sistemas mecánicos son respaldados por la electrónica, permitiendo un control más
preciso y eficiente.
La electricidad y la electrónica automotriz abarcan componentes y sistemas esenciales
para el funcionamiento vehicular. El término "electricidad" tiene su origen en la palabra
griega "Elektron", que se refiere al "ámbar". En términos generales, la electricidad se
define como la fuerza que impulsa a los electrones (MartÃnez, 2013). La electrónica se
ha desarrollado a partir de avances significativos en cuidados eléctricos y electrónicos, y
se apoya en fundamentos como la teorÃa electromagnética y la teorÃa de circuitos,
estableciendo la base para la conversión de energÃa eléctrica en otros tipos, y viceversa
(Cárdenas, 2009).
La electrónica de consumo ha influido en la evolución de las funciones de
comunicación y entretenimiento de los vehÃculos, estableciendo demandas más
rigurosas. En el ámbito automotriz, los sistemas mecánicos están cediendo terreno
gradualmente ante los sistemas electrónicos. Ejemplificando este cambio, las unidades
de control electrónico representan el núcleo del vehÃculo, abarcando funciones diversas,
como el control de la combustión. La innovación se torna cada vez más
interdisciplinaria, fusionando áreas como ciencias de materiales, industria quÃmica y
electrónica. La progresión de la electrónica impacta en múltiples campos,
transformando cómo los vehÃculos operan y se interconectan con las demandas
contemporáneas.
La electricidad en el contexto automotriz desempeña un papel fundamental, ya que su
sistema es responsable de generar, almacenar y suministrar corriente eléctrica a diversos
componentes electrónicos del vehÃculo. Con el tiempo de uso o la falta de
mantenimiento adecuado, estos elementos electrónicos y vÃas de suministro eléctrico
pueden degradarse. Este fenómeno es común en vehÃculos de diferentes gamas,
incluidos los de alta, media y baja, como el vehÃculo Suzuki Forsa.
En esta perspectiva, el presente proyecto se enfoca en el análisis y la mejora de un
vehÃculo Suzuki Forsa 1. El objetivo es identificar los efectos perjudiciales que
provocan factores climáticos como el polvo, el agua y el manejo inadecuado de los
componentes eléctricos. La intención es restaurar la funcionalidad y el rendimiento
óptimo del vehÃculo, considerando que estos factores externos pueden comprometer su
desempeño. Mediante este proyecto, se busca abordar las consecuencias de los
elementos ambientales y el uso incorrecto de los componentes eléctricos, con el fin de
asegurar la fiabilidad y durabilidad del vehÃculo Suzuki Forsa 1, garantizando su
adecuado funcionamiento y desempeño en diversas condiciones.
En tal sentido, se recurrió a una serie de trabajos relacionados con esta temática, con los
cuáles se ha llevado a cabo una investigación exhaustiva con relación al sistema
eléctrico y la mejora del vehÃculo Suzuki Forsa 1. Se ha identificado que la falta de un
mantenimiento preventivo en los sistemas auxiliares del vehÃculo puede dar lugar a
problemas que afecten al funcionamiento óptimo del motor de combustión interna. Por
lo tanto, para mejorar el rendimiento de los motores de combustión interna de
carburador (Salinas, 2011) se ha implementado la instalación de un compresor.
Esta solución tecnológica ofrece alternativas para abordar cuestiones como el aumento
de potencia, la eficiencia en el consumo de combustible y el impacto ambiental,
aspectos que influyen directa o indirectamente en diversos ámbitos, incluida la salud y
el desarrollo nacional. Adicionalmente, se observa que la falta de un mantenimiento
adecuado puede requerir la repotenciación de los motores de combustión interna (GarcÃa
y Jordán, 2012) llevó a cabo la repotenciación de un motor de combustión interna a
gasolina en un vehÃculo Chevrolet Swift, mediante la incorporación de un módulo de
motor con sistema de inyección Bosch LE3.
La implementación de estas tecnologÃas implica un aspecto crucial: el ensamblaje del
arnés de cables, permitiendo la interacción entre sensores y actuadores con el módulo de
control eléctrico (ECM), facilitando la comunicación en tiempo real con el usuario a
través de un escáner y una interfaz OBD 1 bidireccional. Por otro lado, se reconoce que
la electricidad básica sigue siendo un conocimiento técnico complejo, con una
evolución rápida. Los circuitos o sistemas que se consideran novedosos en un momento,
pueden volverse comunes en meses y obsoletos en años. De manera similar, (Barrera y
Ros, 2016) resalta la precisión, modernidad y claridad de la información proporcionada
por los sistemas eléctricos y de seguridad y conformidad, que se presentan de manera
concisa y actualizada en el mercado, lo que los convierte en una herramienta esencial
para los vehÃculos.
MetodologÃa
Este artÃculo se centra en la realización y evaluación de la repotenciación del sistema
eléctrico y de inyección del vehÃculo Suzuki Forza 1, una actualización implementada
en el año 2022. El sistema eléctrico comprende una serie de componentes electrónicos o
eléctricos como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes y dispositivos
semiconductores, que están interconectados para generar, transportar o modificar
señales eléctricas y electrónicas.
En la etapa inicial de la inspección preliminar se examinan, tanto los componentes
mecánicos, como electrónicos, que serán removidos del vehÃculo. Esto es crucial para
determinar qué partes se retirarán y cuáles se conservarán, con el objetivo de lograr una
adaptación precisa. Al evaluar el sistema eléctrico del vehÃculo Suzuki Forsa 1 se
identificaron deficiencias que afectaban su correcto funcionamiento. Elementos
esenciales como la baterÃa, fundamental para el encendido del vehÃculo estaban
ausentes. La ausencia de una caja de fusibles generó problemas, ya que las conexiones
se realizaban directamente, lo que resultó en elementos quemados, cables deteriorados y
un desorden en las conexiones eléctricas. Las siguientes Figura 1 y Figura 2 ilustran el
estado del vehÃculo en cuestión.