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 en el banco de pruebas:
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: cableado de 12 V del encendido, cables de bujía y bujías 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.
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, y deben estar lejos de los cables de 12 V del encendido.
Circuito de 12 V del encendido
Cada cable de 12 V que lleva la corriente del encendido es una antena. Cuanto más largo es el cable y más grande el lazo que forma, más interferencia irradia.
Habitualmente la batería está lejos del motor, y el positivo va hasta la mesa de comando, pasa por la llave de contacto y vuelve al motor. Son varios metros de cable grueso que emiten interferencia en cada chispa y que pasan muy cerca de la PC y de los cables de medición.
La forma correcta de reducir la interferencia es:
- Montar la batería cerca del motor, en el panel donde están la bobina y el encendido. Así los cables de potencia son cortos y el lazo se reduce.
- Instalar un relé automotriz en ese mismo panel, para poder seguir cortando el encendido desde la mesa de comando. El circuito de potencia queda con cables cortos junto al motor, y desde la mesa solo va un cable fino para accionar el relé. La llave de contacto puede ser de bajo amperaje.
La conexión del relé es de solo 4 cables:
| Terminal | Conexión |
|---|---|
30 |
Positivo de la batería (cable grueso) |
87 |
Hacia la bobina / encendido (cable grueso) |
85 y 86 |
Uno a la llave de contacto de la mesa de comando y el otro al negativo (cables finos) |
No elimine el corte de encendido
Conectar el positivo de la batería directo al encendido reduce la interferencia casi por completo, pero ya no se puede cortar el encendido desde la mesa. Sirve solo como prueba, nunca como instalación definitiva.
Cables de bujía
Utilice siempre cables de bujía antiparasitarios (EMI suppression) y evite los cables de cobre. 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 antes de que se conviertan en ondas. Cada cable de cobre es 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 cada vez que se monta un motor en el banco; además de mejorar la medición, ayuda a evitar daños en el sistema de adquisición, la PC o el monitor.
La bujía
Por dentro la bujía tiene un electrodo central, un aislante de cerámica, el cuerpo metálico y, en muchos modelos, un resistor que cumple la misma función que el cable antiparasitario. Recomendamos usar bujías con resistor: en muchas marcas se reconocen por una R en el código.
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, o chispas por la superficie del aislante entre el cuerpo de la bujía y el capuchón: son chispas al aire libre, fuera del cilindro.
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 las bujías y los capuchones.
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. Si necesita mayor distancia, utilice un cable USB amplificado o un hub USB alimentado.
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, en una bomba de agua o en el motor de arranque 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.
Conmutación de motores y válvulas
Los motores trifásicos, las válvulas a solenoide y otras cargas inductivas producen un pico de corriente al encenderse o apagarse. Esa corriente, al circular por los cables que van hacia la carga, puede generar interferencias electromagnéticas o incluso causar problemas en la línea eléctrica de la sala. Incluso el arranque de un compresor de aire en otra parte del taller puede afectar la medición.
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.
Bancos de rodillos y motos
Todo esto aplica también a los bancos de rodillos. En ese caso la batería y el cableado de 12 V son los del vehículo y no hay mucho que modificar, pero los cables de bujía, las bujías, la conexión y la puesta a tierra sí.
En motos, el cable de bujía casi siempre viene unido a la bobina y no se puede cambiar. En ese caso utilice una bujía con resistor o un capuchón con resistor de 5 kΩ.
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.
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 computadoras a pocos metros del motor.
Resumen
- Positivo del encendido a través de un relé, con la batería cerca del motor.
- Cables de bujía antiparasitarios (nunca de cobre).
- Bujías con resistor y capuchones en buen estado.
- Cables de medición y USB lejos de los cables de potencia, cruzándolos a 90°.
- Jabalina de puesta a tierra con el banco, la interface y la PC conectados.
- Cable USB corto y de buena calidad.
Si después de aplicar todo esto sigue teniendo problemas, contáctenos y lo revisamos juntos.