Interferencias
El motor acelera normal, pero el tacómetro marca saltos de RPM imposibles, o la conexión con el software se corta de repente. En la mayoría de los casos eso es interferencia generada por el encendido del motor.
En el siguiente video se explica de dónde viene la interferencia, cómo viaja y cómo eliminarla:
Umbral, ruido y picos
La señal que entra al sistema de adquisición tiene un umbral de tolerancia a interferencias. Siempre hay un nivel de ruido eléctrico de fondo, y cada vez que salta una chispa aparece un pico de ruido.
Mientras los picos queden por debajo del umbral, no pasa nada. Si un pico lo cruza, el sistema cuenta pulsos que no existen: la lectura de RPM se dispara o la conexión se corta y el software se congela.
Hay dos caminos para resolverlo, y conviene aplicar los dos:
- Bajar el ruido: bujías, capuchones y cables de bujía adecuados, y cables de medición bien separados.
- Alejar el umbral: una buena conexión con la PC y una buena puesta a tierra.
Cómo viaja la interferencia
Por el aire
No hace falta que un cable toque a otro para que haya interferencia. Cada chispa es un pulso de corriente muy rápido que emite ondas, como una radio. El receptor, en este caso, es el sistema de medición que está a pocos metros del motor.
PROPAGACIÓN INALÁMBRICA
Las interferencias electromagnéticas se propagan a través del aire. Su intensidad disminuye con la distancia: aleje la PC, la interface y el cable USB del motor todo lo posible.
Por los cables: acoplamiento
Cuando un cable lleva un pulso de corriente, crea un campo magnético a su alrededor. Si otro cable corre en paralelo, ese campo le induce una tensión.
- Cuanto más cerca estén los cables y más largo sea el tramo en paralelo, mayor es el acoplamiento.
- Al separarlos, la influencia baja rápidamente.
- Si dos cables se tienen que cruzar, que se crucen a 90°.
Regla práctica
Los cables de sensores y el cable USB nunca deben ir en la misma bandeja ni atados junto a cables de potencia, cables del encendido o cables de bujía.
La bujía
La bujía es el sospechoso número uno. Por dentro tiene un electrodo central, un aislante de cerámica, el cuerpo metálico y, en muchos modelos, un resistor que frena los pulsos rápidos antes de que se conviertan en ondas. Recomendamos usar siempre bujías con resistor: en muchas marcas se reconocen por una R en el código.
En funcionamiento normal la chispa salta en la punta, dentro del cilindro, encerrada en metal. Pero hay fallas que no se notan en el motor y sí en la medición:
- Fisura interna en el aislante: la chispa salta en la fisura y en la punta. El motor sigue funcionando normalmente, pero esa chispa extra está en una zona sin blindaje y la interferencia se dispara.
- Capuchón flojo o dañado: la chispa salta al aire libre, fuera del cilindro.
- Chispas por la superficie del aislante, entre el cuerpo de la bujía y el capuchón.
Estas fallas generan picos tan intensos que superan el umbral aunque todo lo demás esté bien instalado.
Lecturas extrañas de un día para otro
Si un banco que siempre funcionó bien empieza de repente a mostrar lecturas extrañas o cortes de conexión, lo primero es revisar o reemplazar la bujía y el capuchón.
Capuchón de bujía con resistor
En motos y karting el cable de bujía casi siempre viene unido a la bobina y no se puede cambiar. En esos casos se puede usar una bujía con resistor, un capuchón con resistor de 5 kΩ, o ambos.
Motores de dos tiempos
En algunos motores, por ejemplo de dos tiempos, el resistor puede debilitar la chispa y hacer fallar el motor. Pruebe el motor antes de realizar las mediciones.
Cables de bujía
Cuando el cable de bujía se puede reemplazar, utilice siempre cables antiparasitarios (EMI suppression). Un cable común es solo un conductor de cobre con su aislación; un cable antiparasitario tiene un núcleo resistivo (de carbono, o un espiral sobre un núcleo de ferrita) que frena los pulsos rápidos. Un cable de cobre funciona como una antena de interferencia.
Cables de competición
Muchos cables "de competición" tienen poca supresión o son directamente de cobre. En el banco no se necesitan cables de competición: se necesitan cables antiparasitarios de verdad. Es una buena práctica reemplazarlos al subir el vehículo al banco; además de mejorar la medición, ayuda a evitar daños en el sistema de adquisición, la PC o el monitor.
Conexión con la PC
La forma de conectar la PC influye directamente en el umbral de tolerancia:
- Con un cable USB corto y de excelente calidad se tiene una buena referencia. Si el cable es más largo, el umbral baja y los picos más altos empiezan a colarse. El cable USB no debería ser mayor a 3 m.
- Con la conexión de datos por WiFi, el sistema de adquisición queda aislado eléctricamente de la PC: el umbral sube y se gana mucho margen. En ese caso el cable USB se usa solo para la alimentación. Es la opción recomendada cuando hay problemas de interferencia o cuando se necesita una distancia mayor.
Fugas a tierra
Hay un problema que parece interferencia pero es otra cosa: las fugas a tierra.
- Una PC de escritorio puede tener una pequeña falla de aislación en la fuente, y parte de la tensión de red pasa al gabinete. Esa corriente busca tierra y muchas veces la encuentra por el cable USB, a través del sistema de adquisición. El resultado son cortes de comunicación.
- También puede ocurrir al revés: una fuga en una lámpara, una bomba o un motor eléctrico del banco busca tierra por los cables de los sensores, entra al sistema de adquisición y sale por el USB hacia la PC.
La solución es una jabalina de puesta a tierra exclusiva para el banco de pruebas, a la que se conectan el chasis del banco, la masa del sistema de adquisición y la tierra de la PC. Así la fuga tiene un camino directo y no pasa por las mediciones.
Otras fuentes de interferencia en el taller
El ruido no siempre viene del motor. Los motores trifásicos, las electroválvulas y otras cargas inductivas producen un pico de corriente al encenderse o apagarse. Incluso el arranque de un compresor en otra parte del taller puede generar picos que viajan por el aire y por la instalación eléctrica.
PROPAGACIÓN POR LA RED ELÉCTRICA
Las interferencias por conducción se propagan por los cables. Pueden afectar grandes distancias, dependiendo de la instalación eléctrica.
- Aleje los cables de medición y el cable USB de los cables que alimentan bombas, motores o electroválvulas.
- Si la instalación eléctrica es deficiente, instale una línea de alimentación exclusiva para la PC y el sistema de adquisición.
Banco de pruebas ≠ pista
Todas estas medidas son para el banco de pruebas, no para la carrera. En la pista se usan componentes pensados para golpes, vibraciones y condiciones mucho más exigentes. En el banco no existen esas exigencias, pero hay algo que en la pista no hay: sensores, adquisición de datos y una computadora a pocos metros del motor.
Resumen
- Bujía con resistor, sana y bien ajustada.
- Capuchón en buen estado, preferentemente con resistor de 5 kΩ.
- Cables de bujía antiparasitarios (nunca de cobre).
- Cables de medición y USB lejos de los cables de potencia y de encendido, cruzándolos a 90°.
- Jabalina de puesta a tierra con el banco, la interface y la PC conectados.
- Cable USB corto y de buena calidad o, mejor aún, conexión por WiFi.
Si después de aplicar todo esto sigue teniendo problemas, contáctenos y lo revisamos juntos.