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Anexo 4. Ejemplo de secuencia didáctica Diseño de la secuencia didáctica del módulo III para la formación del mecánico de sistemas de inyección electrónica diesel: “Diagnóstico y reparación de sistemas de inyección electrónica diesel” Carga horaria: 36 hrs.
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Introducción
El presente módulo tiene como objetivo el desarrollo de las capacidades ligadas al diagnóstico y reparación de los sistemas convencionales de inyección Diesel. Desde el punto de vista de las capacidades es el más abarcativo porque permite integrar y poner en juego las capacidades específicas que se han desarrollado en los módulos anteriores. Tiene una función integradora con relación a las capacidades, ya que el diagnóstico de fallas del sistema convencional de inyección Diesel, va a demandar la puesta en juego de todas las capacidades de organización de los procesos e interpretación de información desarrolladas en los módulos anteriores. La capacidad de diagnosticar fallas es altamente compleja porque requiere de la integración de un conjunto de conocimientos, habilidades y destrezas para construir hipótesis que le permitan identificar correctamente la falla y además de un cierto nivel de invención. El propósito del módulo es que el/la participante pueda realizar un buen diagnóstico a partir de la comprensión del funcionamiento del motor diesel y del sistema de inyección diesel, que sea capaz de interpretar la falla, diferenciar si esta es del motor o del sistema de inyección y efectuar la calibración usando el banco de prueba y la reparación correspondiente del sistema de inyección. Se incluyen también en el módulo el aprendizaje de las habilidades de medición de los componentes del sistema de bomba inyectora y aquellas, que le permitirán verificar su funcionamiento, calibrarla y sincronizarla de acuerdo con los parámetros del fabricante. Se aprenderá el uso del banco de pruebas del sistema convencional de inyección diesel para realizar verificaciones y comprobaciones del funcionamiento de los componentes, calibraciones que permitirán corroborar el buen funcionamiento de la bomba inyectora.
Estructura del módulo
Para desarrollar estas capacidades, el módulo se estructura desde el punto de vista didáctico en bloques secuenciales que corresponden a las etapas del proceso de diagnóstico y reparación. En el primer bloque centrado en el primer diagnóstico se plantea la necesidad de detectar, a partir de las evidencias de
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mal funcionamiento, si estas fueron provocadas por fallas mecánicas o fallas del sistema de inyección. Se analizarán las evidencias más comunes de fallas de funcionamiento: humos, problemas de arranque, fallas en la potencia del motor. Se revisarán los conceptos teóricos sobre funcionamiento mecánico del motor diesel, de inyección directa e indirecta (2 clases). Este bloque culminará con el planteamiento de un caso en el que los participantes deberán realizar un diagnóstico inicial. En el segundo bloque se comenzaría a trabajar con el sistema de inyección diesel con la finalidad de que el/la participante pueda hacer un diagnóstico y reparación del mismo. Se presentarán las características, funcionamiento y fallas más comunes de los tipos de bombas lineal y rotativa, el sistema de precalentamiento y los inyectores. Los/las participantes realizarán limpieza y calibración de inyectores (tres clases). El tercer bloque: calibrado de la bomba lineal en el banco de prueba (3 clases) se refiere a las verificaciones, calibraciones y sincronización de la bomba lineal en el banco de pruebas. El cuarto bloque consiste en realizar con bomba rotativa los mismos procedimientos realizados con la bomba lineal en los bloques dos y tres (2 clases). El módulo presenta una complejidad creciente en el desarrollo de la capacidad de diagnóstico y reparación del sistema convencional de inyección Diesel. El desarrollo de cada bloque requiere que el participante a partir de las evidencias de mal funcionamiento presentadas analice y descubra un abanico cada vez mayor de posibles fallas y de componentes involucrados para efectuar el diagnóstico.
Objetivos
El eje formativo del módulo se define a través de la capacidad general “Formular hipótesis de falla interpretando: signos de mal funcionamiento, valores de mediciones y parámetros del manual de reparaciones”. El desarrollo óptimo de esta capacidad constituye la herramienta básica para que el trabajador mecánico inicie los procesos de reemplazo, reparación o derivación del trabajo de manera eficaz. Las competencias requeridas en la práctica profesional en
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relación con el diagnóstico y reparación de sistemas de inyección Diesel orientan la determinación de las capacidades que se consideran en los siguientes objetivos: Formular hipótesis de falla en los sistemas de inyección Diesel, interpretando los signos de mal funcionamiento a partir de constatación empírica y de la medición de los valores de funcionamiento y su comparación con los parámetros del manual de reparaciones. Relacionar las evidencias de mal funcionamiento que se le presenten con las causas que pueden originarlas: el estado funcional del la bomba inyectora, el sistema de inyección en su conjunto, como también de las relaciones funcionales con otros sistemas del automotor. Evaluar el estado funcional de la bomba inyectora y del sistema en su conjunto y la necesidad de reparación y/ o reemplazo de componentes estableciendo la secuencia correcta de actividades por realizar y procedimientos en función del tipo de bomba. Seleccionar y manipular con destreza los componentes, ejerciendo la fuerza manual necesaria, para realizar las actividades de desconexión, montaje y desmontaje del sistema de inyección, aplicando los procedimientos secuenciales en función del tipo de bomba.
Seleccionar y manipular con destreza las herramientas necesarias para reparar y calibrar la bomba inyectora de acuerdo con los parámetros del fabricante en el banco de prueba. Evaluar el funcionamiento del sistema y la calidad de la reparación, realizando las pruebas correspondientes. Registrar las piezas reemplazadas en la orden de trabajo para ir construyendo un historial de fallas. Mantener las condiciones de seguridad e higiene ocupacional, previniendo riesgos personales en el montaje y desmontaje de la bomba inyectora, en el vehículo y en el banco de prueba y en el taller y al
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vehículo ocasionados por la actividad y ordenando, limpiando y guardando el equipamiento para su reutilización.
Contenidos
ACTIVIDADES DE
Necesidad de considerar las relaciones entre el sistema del motor y el sistema de inyección para realizar el diagnóstico de fallas.
El motor Diesel: principios de funcionamiento; componentes; relaciones de mezcla. Relaciones funcionales con otros sistemas del automotor.
Evolución de los sistemas de alimentación de combustible Diesel. Versiones mecánicas y electrónicas.
Sistema de inyección convencional Diesel: funciones y finalidad. Principios de funcionamiento. Componentes del Sistema de inyección Diesel. Tipos, función en el conjunto: tanque de combustible, bomba alimentadora, filtro de gasolina, bomba inyectora e inyectores.
Metodología de diagnóstico de fallas: Tipología de fallas más comunes. Signos de mal funcionamiento: humos, problemas en el arranque y en el motor. Tipología de fallas más comunes para cada evidencia. Circuitos y procedimientos de identificación y resolución de fallas.
Uso del banco de prueba para calibrar y sincronizar bomba e inyectores. Análisis e interpretación de la información técnica.
Uso de los manuales de información técnica para efectuar la calibración adecuada según el tipo de bomba o inyectores.
Procedimientos para el reemplazo y/ o reparación de componentes y verificación de la reparación.
Importancia del registro de las reparaciones y/o reemplazo para construir un historial de fallas.
Se retomará el gráfico de los módulos del curso, para ubicarse en el módulo II.
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APERTURA DEL CURSO CLASE 1
Exploración de saberes previos sobre cómo diagnosticar. Con la finalidad de explorar los conocimientos y experiencias previas de los participantes y analizar las dificultades que se presentan para interpretar correctamente signos de mal funcionamiento se formularán algunas preguntas. Bases de un buen diagnóstico. Mediante un dialogo o en pequeños grupos de discusión, se analizarán las bases de un buen diagnóstico: verificación empírica (escuchar, observar, tocar), relacionar fallas y posibles causas, conocimientos del sistema teniendo en cuenta la totalidad de los sistemas del automotor y sus relaciones funcionales. Después del diálogo consultarán sus carpetas. Realizarán las anotaciones que surjan en la clase. Es difícil hacer un buen diagnóstico, la tarea es compleja, la importancia de la experiencia y la inventiva personal. Se concluirá que un buen diagnóstico requiere conocimiento del sistema del motor diesel y del sistema de inyección. Presentación de la organización de los contenidos en el módulo. Cómo funciona el motor diesel. Cómo identificar si la falla es mecánica o del sistema de alimentación. Cómo diagnosticar y reparar la bomba inyectora lineal. Cómo diagnosticar y reparar la bomba inyectora rotativa. Cómo diagnosticar y reparar los inyectores. ACTIVIDADES DE DESARROLLO DEL MÓDULO
CLASE 2
Revisión del motor diesel y del sistema convencional de inyección. Mediante un diálogo se revisarán los conceptos teóricos sobre funcionamiento mecánico del motor diesel. Se presentarán tipos de motores vehicular y estacionario.
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¿Cómo funciona un motor de cuatro tiempos diesel? Para ayudar en la conducción del plenario el docente presentará filminas o diapositivas que sintetizarán las características del motor de cuatro tiempos diesel. Los alumnos irán respondiendo a medida que van consultando un esquema que tienen en sus carpetas. ¿Cual es la importancia del sistema de lubricación para el buen funcionamiento del motor diesel? Con la finalidad de que los participantes conozcan la historia del motor diesel y su importancia en la industria automotriz se realizará una lectura dialogada del material de apoyo. ¿Por qué es importante conocer estas características para hacer un buen diagnóstico? Con la finalidad de que los/las participantes puedan Identificar la posible causa de distintas fallas completarán en sus carpetas un cuadro en cuya columna izquierda se presentan las fallas típicas colocando en la columna de la derecha las posibles causas A partir de las respuestas al cuadro se realizará un diálogo para extraer conclusiones sobre fallas típicas y posibles causas. CLASE 3
Tipos de motores de inyección directa e indirecta Sobre la base del diálogo y las experiencias previas de los participantes se presentará un gráfico de los distintos tipos de de motores inyección directa e indirecta. Los alumnos podrán consultar y registrar las características de los dos sistemas en el esquema que tienen en sus carpetas. Para ayudar en la conducción del plenario el docente presentará filminas o diapositivas que sintetizarán las características de ambos sistemas. Diálogo para explicar cómo se optimizó el sistema de inyección indirecta con la cámara de turbulencia. Se explica el funcionamiento, los alumnos analizan el gráfico, escriben el nombre de los componentes y anotan comentarios en sus carpetas. Se dialogará sobre ventajas y desventajas de ambos sistemas y las tendencias futuras sobre su uso.
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Los participantes completarán en sus carpetas el cuadro con ventajas y desventajas de cada sistema. Se concluirá que ambos sistemas tienen aspectos comunes y otros diferentes y que esto incide en el diagnóstico. Con la finalidad de presentar sintéticamente el funcionamiento del motor diesel se proyectará la primera parte de un video donde se explica el sistema de inyección diesel. ¿Cómo hacer un diagnóstico inicial? Con el propósito de realizar un primer diagnóstico y definir si la falla es mecánica o del sistema de alimentación se presentará un caso que los/las participantes deberán resolver sobre la base de los conceptos desarrollados sobre el funcionamiento del motor diesel. Se dividirá a los participantes en grupos de entre 4 y 5 personas. Y se les preguntará cuáles son las posibles fallas que se pueden asociar con el mal funcionamiento del sistema del motor o del de alimentación. Con el propósito de poder realizar el diagnóstico inicial se dialogará la necesidad de usar el compresómetro para medir el funcionamiento del motor, consultar las características del motor presentadas por el fabricante y comparar las presiones del motor con el parámetro del fabricante. Los grupos buscarán en la ficha los parámetros referidos a presión para identificar posibles fallas del motor. CLASE 4 A partir de esta clase se dividió la clase en grupos BLOQUE 2
Sistema de inyección directa e indirectaSe comenzará el aprendizaje de los distintos sistemas de inyección relacionándolo con lo aprendido en la clase anterior sobre tipos de motor de inyección directa e indirecta. Se proyectará la parte del video relativa al sistema de inyección diesel, componentes del sistema e inyectores. El tipo de motor determina el tipo de inyector, de presión de inyectores y de calentador. Inyectores Sobre la base del diálogo y las experiencias previas de los participantes se analizarán que una de las causas del mal funcionamiento del motor diesel pueden ser los inyectores. Sobre la base de los conocimientos y experiencias se describirán las características de los inyectores y se
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identificarán sus componentes. Se dialogará sobre la función que cumplen los inyectores en los distintos tipos de motores de inyección directa e indirecta. Los participantes podrán consultar el material en sus carpetas observan la dispersión del combustible en los distintos tipos de cámaras y anotar lo que consideren necesario. Cómo calibrar el inyector Se explicará que según el tipo de motor será el tipo de presión Los participantes en grupos con la orientación del docente realizarán la calibración de inyectores en forma práctica. Cada grupo deberá: Desarmar, revisar, limpiar, armar, calibrar, verificar calibración. Tendrán en sus carpetas el procedimiento. Se realizará un diálogo para comprender las consecuencias del mal funcionamiento de los inyectores.
CLASE 5
Los/las participantes completarán el cuadro con posibles consecuencias de determinadas fallas en los inyectores. Sistema de precalentamiento y tipos de precalentadores. Se dialogará sobre las consecuencias de las fallas en el precalentamiento que en general producen fallas en el arranque. Se relatarán experiencias y casos. Con el propósito de explicar la función del sistema de precalentamiento se dialogará sobre qué es el sistema de precalentamiento, cómo funciona, qué tipos de precalentadores conocen, cuáles son sus componentes. Se presentará y explicará el diagrama del sistema de precalentamiento. Se dialogará sobre las consecuencias del mal funcionamiento del sistema de precalentamiento y cómo identificar la falla en el sistema. Completarán el cuadro con posibles consecuencias de determinadas fallas en el sistema. Los/las participantes realizarán en forma práctica la prueba
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de funcionamiento. Extraerán conclusiones sobre los requisitos de un buen funcionamiento del precalentador en cuanto a tiempo y forma. No se incluyeron las clases 6 a 12. CLASES 10 y 11. La clase se dividirá en dos grupos (cada grupo vendrá una vez por semana) BLOQUE 4 Calibrado de la bomba rotativa CAV en el banco de prueba
Se realizará un diálogo sobre la base de conocimientos previos para establecer los aspectos comunes y diferentes de la bomba rotativa respecto de la lineal. Se compararán los componentes, las mediciones que se realizan en ambos tipos de bombas. Se presentarán los componentes del sistema de alimentación de la bomba rotativa de baja presión con el propósito de establecer semejanzas y diferencias con el sistema de alimentación de la bomba lineal, comprender la importancia de su correcto funcionamiento y sacar conclusiones para el diagnóstico. Se presentarán los tipos de bombas Bosch rotativa tipo VE y tipo CAV. Se desarmará la bomba tipo VE y se presentarán los componentes en láminas y la función de cada uno en el sistema de alimentación. Se dialogará sobre los desgastes que puede presentar la bomba, las consecuencias en el funcionamiento del motor utilizando material real. Se repartirá material de apoyo manual para el armado y desarmado de la bomba rotativa Bosch tipo VE. Se dialogará sobre la importancia del correcto funcionamiento del sistema de alimentación de baja presión. Se describirán los problemas que se presentan en el funcionamiento de la bomba en el caso de fallas en los componentes del sistema de alimentación de baja presión de la bomba rotativa VE. Se dialogará sobre la función de la válvula de control de presión y de la bomba de alimentación de aletas y las consecuencias del mal funcionamiento en el motor. Los/las participantes observarán la figura, explicarán la función y como se puede detectar un mal funcionamiento de
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la válvula y de la bomba de alimentación de aletas. Se describirán los problemas que se presentan en el funcionamiento de la bomba en el caso de fallas en los componentes del sistema de alimentación de alta presión de la bomba rotativa VE. Se identificarán los elementos del sistema de alta presión de la bomba Bosch tipo VE. Los/las participantes consultando el material de apoyo observarán las marcas que se presentan en el gráfico, compararán con material real y explicarán la importancia de estas marcas en el prearmado de la bomba. Se reflexionará sobre la importancia de verificar el funcionamiento de la dosificación de combustible. Los/las participantes observarán en el material la posición del cursor y del émbolo distribuidor en las distintas fases de carga del motor y se dialogará sobre las consecuencias de la traba del cursor. Los/las participantes observarán en el material la posición del regulador en posición de arranque y de ralentí y sacarán conclusiones para el diagnóstico comparando con el tipo de bomba lineal. Se explicará el funcionamiento del dispositivo de avance automático de la bomba rotativa tipo VE y se extraerán conclusiones sobre posibles fallas. Se presentará el material sobre la Bomba inyectora CAV tipo DPA, se comparará con la bomba rotativa tipo VE. Se presentará un video de la bomba rotativa CAV tipo DPC. Se realizará un diálogo con el propósito de describir y comprender su funcionamiento. Los/las participantes observarán en la figura el elemento que es necesario corregir cuando se necesita modificar el caudal de combustible. Los/las participantes trabajarán con material real para observar el ciclo del combustible en la bomba CAV tipo DPA con regulador hidráulico y consultarán en el material de apoyo. D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2010
Se inferirá que por tener muchos elementos hidráulicos en la bomba rotativa es necesario evaluar si la presión de transferencia del combustible es adecuada. Se presentará el esquema del sistema de combustible de una bomba CAV tipo DPA con regulador mecánico se compararán los tipos de reguladores de las bombas rotativas VE y CAV, y se observarán las relaciones funcionales entre los componentes del sistema. Se observarán las diferencias entre los reguladores de los dos tipos de bombas teniendo en cuenta las medidas de prearmado de cada uno. Se dialogará sobre posibles fallas. Se sacarán conclusiones sobre los procedimientos a seguir en cada caso para una correcta calibración. Se explicará cómo funciona el sistema para variar el máximo caudal de combustible en la bomba CAV tipo DPA, se relacionará el exceso o falta de combustible con las fallas del motor. Los/las participantes identificarán los componentes en material real y explicarán como se produce la corrección o modificación del caudal de combustible para lograr el buen funcionamiento del motor. Se orientará un diálogo sobre el funcionamiento del sistema de alta y baja presión en la bomba CAV tipo DPA con el propósito de que los/las participantes comprendan como se produce la presión de alimentación y la presión de transferencia y extraigan conclusiones para el diagnóstico de fallas. Observarán los elementos en el diagrama de la válvula de regulación que tienen en sus carpetas. Se trabajará con el regulador mecánico de una bomba CAV para Identificar los componentes, comprender el funcionamiento y compararlo con la del tipo VE. Se observará y reflexionará sobre la relación entre el funcionamiento del regulador mecánico y las posibles fallas del motor. Se presentará material real y esquemas sobre Bomba CAV tipo DPA con regulador hidráulico y dispositivo de avance con D.R. Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, México 2010
el propósito de identificar los componentes, comprender el funcionamiento del regulador hidráulico y compararlo con la VE. Se orientará un diálogo para explicar la relación entre el funcionamiento del regulador hidráulico y las posibles fallas del motor. Se presentará en material real y en esquemas las características del regulador hidráulico reversible, de establecerá la relación con las posibles fallas del motor. Los/las participantes identificarán los componentes con el material real, analizarán posibles fallas y modificación de revoluciones para corregirlas. Los /las participantes en grupos trabajarán en el banco de prueba teniendo en cuenta las medidas de seguridad durante el desmontaje y montaje de la bomba rotativa. Se presentan las operaciones que se van a realizar. Se reflexionará sobre las medidas de seguridad que se deben tener en cuenta en el desmontaje y montaje de la bomba rotativa. CLASE 12
Se retomarán los problemas planteados al inicio del módulo y se extraerán conclusiones sobre las relaciones entre las distintas evidencias de mal funcionamiento con sus posibles causas. Se presentarán distintos casos relacionados con problemas de humo negro, dificultades en el arranque, problemas de potencia y los/las participantes identificarán los componentes de la bomba inyectora que pueden causar el problema.
Como actividad de cierre y de evaluación final del módulo se prevé:
1. En relación con el diagnóstico.
La resolución de casos, vinculados con distinto tipo de fallas, en los que los participantes deberán realizar un diagnóstico inicial a partir de las evidencias de mal funcionamiento que se presentan.
2. En relación con la reparación. •
Se planteará una situación en la que los/las participantes deberán demostrar las capacidades para reparar un
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inyector y una bomba inyectora.
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