Tema : Electricidad Automotriz

Objetivos Generales

Identificar el sistema de electricidad del automóvil y el mantenimiento correctivo Establecer normas de seguridad para el correcto funcionamiento del sistema de

electricidad

Objetivos específicos

Con los conocimiento aprendidos realizar el mantenimiento preventivo Incentivar la cultura de prevención en el mantenimiento del sistema eléctrico

Marco Teórico

Principios Básicos De La Electricidad

Átomos y electrones

Toda la materia del universo está constituida por átomos. La Tabla Periódica de los Elementos enumera todos los tipos conocidos de átomos y sus propiedades. El átomo está compuesto de tres partículas básicas:

• Electrones: Partículas con carga negativa que giran alrededor del núcleo

• Protones: Partículas con carga positiva.

• Neutrones: Partículas sin carga (neutras).

• Ley de Coulomb: Las cargas opuestas se atraen y las cargas iguales se repelen.

La Electricidad

La electricidad son aquellos fenómenos físicos que se relacionan con el movimiento de las cargas eléctricas, producido por los electrones.

Por la forma en que la electricidad se manifiesta se clasificar en dos tipos:

Estática: se puede decir que son cargas que no se mueven. Se crea por la frotación de un objeto sobre otro. Por ejemplo, cuando nos peinamos se produce electricidad estática.

Dinámica: consiste en el flujo o movimiento continuo de cargas eléctricas, para ellos se emplean materiales que permiten que las cargas se muevan con mayor facilidad como el cobre. Esta electricidad se produce de muchas maneras:

o Reacción química: es la que se emplean en las pilas para almacenar y transmitir

electricidad.

o Solar: se produce por el efecto de los rayos del sol en celdas fotovoltaicas.

o Inducción electromagnética: se produce a través del movimiento de imanes en motores

especiales. La energía eléctrica por la acción mecánica de un agente. 

Sistema de encendido automotriz

Fue alrededor del año 1860 que el ciudadano francés Etienne Lenoir inventó la bujía o candela, elemento utilizado comúnmente en los automóviles de hoy. Pero este elemento no podría generar la chispa necesaria para que el motor funcione 

Tipos de sistema de encendido

Sistema convencional:Este sistema es el más sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en el, se cumplen todas las funciones que se le piden a estos dispositivos.

-Batería.-Bobina de encendido.-Platino-Condensador.-Distribuidor de encendido.-Variador de avance centrifugo.-Variador de avance de vacío. -Bujías

Bobina de encendido: (también llamado transformador): su función es acumular la energía eléctrica de encendido que después se transmite en forma de impulso de alta tensión a través del distribuidor a las bujías.Platino: cierra y abre el circuito de encendido, que acumula energía eléctrica con los contactos del ruptor cerrados que se transforma en impulso de alta tensión cada vez que se abren los contactos.

Condensador: proporciona una interrupción exacta de la corriente de la bobina y además minimiza el salto de chispa entre los contactos del ruptor que lo inutilizarían en poco tiempo.

Distribuidor de encendido (también llamado delco): distribuye la alta tensión de encendido a las bujías en un orden predeterminado. El distribuidor o delco es accionado por el árbol de levas girando el mismo número de vueltas que este y la mitad que el cigüeñal.

Variador de avance centrífugo: regula automáticamente el momento de encendido en función de las revoluciones del motor.Variador de avance de vació: regula automáticamente el momento de encendido en función de la carga del motor.

Bujías: contiene los electrodos que es donde salta la chispa cuando recibe la alta tensión, además la bujía sirve para hermetizar la cámara de combustión con el exterior

Funcionamiento: Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario esta formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y los contactos del ruptor que cierran el circuito a masa. Con los contactos del ruptor cerrados la corriente eléctrica fluye a masa a través del arrollamiento primario de la bobina. De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumula la energía de encendido. Cuando se abren los contactos del ruptor la corriente de carga se deriva hacia el condensador que esta conectado en paralelo con los contactos del ruptor. El condensador se cargara absorbiendo una parte de la corriente eléctrica hasta que los contactos del ruptor estén lo suficientemente separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. Es gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el montaje del condensador, que la tensión generada en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar momentáneamente algunos centenares de voltios.

ENCENDIDO ELECTRONICO POR DESCARGA DE CONDENSADORSu funcionamiento se basa en cargar un condensador con energía eléctrica para luego descargarlo provocando en este momento la alta tensión que hace saltar la chispa en las bujías. Este tipo de

encendido se aplica en aquellos vehículos que funcionan a un alto número de revoluciones como coches de altas prestaciones o de competición, no es adecuado para los demás vehículos ya que tiene fallos de encendido a bajas revoluciones.Dentro de la centralita electrónica tenemos una fuente de tensión continua capaz de subir los 12V. De batería a 400V. También hay un condensador que se cargara con la emergía que le proporciona la fuente de tensión, para después descargarse a través de un tristor sobre el primario del transformador que generara la alta tensión que llega a cada una de las bujías a través del distribuidor. Como se ve aquí el transformador de encendido no tiene la misma misión que la bobina de los sistemas de encendido mediante bobina, pues la energía no se acumula en el transformador, sino en el condensador

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado

Sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías. Ademas la utilización del sistema DIS tiene las siguientes ventajas:

- Tiene un gran control sobre la generación de la chispa ya que hay más tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el número de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla.

- Las interferencias eléctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.

El "igniter" o modulo de encendido será diferente según el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido:

"simultáneo"

Modulo de encendido: 1.- circuito prevención de bloqueo; 2.- circuito señal de salida IGF; 3.- circuito detección de encendido; 4.- circuito prevención de sobrecorrientes.

 

"independiente".

Modulo de encendido: 1.- circuito de control de ángulo Dwell; 2.- circuito prevención de bloqueo; 3.- circuitode salida señal IGF; 4.- circuito detección de encendido; 5.- control de corriente constante.

La Batería del automóvil

En la actualidad la constante implementación de nuevas tecnologías regidas por electrónica dentro de los automóviles, desencadena la necesidad de poner especial cuidado en el accesorio que se cataloga como el corazón de estos sistemas y que recibe el nombre de “BATERÍA”. Este

dispositivo tan olvidado por muchos conductores cumple funciones tan importantes en el automóvil como permitir el funcionamiento del motor al iniciar la marcha.

De ahí que no le venga nada mal al usuario común y corriente conocer los cuidados, servicios, y hasta tips necesarios para su mantenimiento o sustitución.

Comencemos por definir que una batería automotriz es un acumulador de energía. La cual se realiza por medio de un proceso químico entre dos placas de plomo y un líquido llamado electrolito el cual está formado por agua y ácido sulfúrico.

Las fallas más comunes que dañan la batería del automóvil se enlistan a continuación:

Mal funcionamiento del sistema de carga, debido a fallas en el alternador o regulador de voltaje.

Celdas secas por no verificar los niveles de agua requeridos en la batería (solo en baterías que requieren mantenimiento).

Fallas en el sistema de arranque.

Vibración excesiva, debido a un soporte de montaje de batería defectuoso.

Uso incorrecto de accesorios no originales (faros de niebla, instalación de audio, sistemas de seguridad satelital, etc.), ya que su batería no está diseñada para alimentar sistemas extra que no marca el fabricante del vehículo.

Consejos para alargar la vida útil de la batería

Mantenimiento periódico. Verificar el nivel de agua y limpiar los postes (bornes).

Al instalar cualquier accesorio eléctrico al auto, verificar con algún especialista o directamente con fabricante si es necesario sustituir la batería debido al aumento de demanda de corriente eléctrica.

Checar periódicamente el sistema de carga de nuestro automóvil (alternador y regulador de voltaje) para evitar sobrecargas y descargas.

Al seguir estos consejos puedes aumentar la vida útil de tu batería como también evitar problemas relacionados con tu sistema eléctrico en general.

Batería descargada

Si al iniciar la marcha el vehículo presenta un ruido similar a un chasquido como “clic-clic”, es necesario activar las luces y los accesorios eléctricos, para volver inmediatamente a dar marcha y si se percibe que los accesorios se apagan, es indicativo de una batería dañada.

Otra característica es que al iniciar la marcha el arranque se muestra forzado, como si el motor presentara demasiada oposición a su libre giro.

Por supuesto, lo más evidente de una falla es que el motor no responda en lo más mínimo.

Al adquirir un acumulador nuevo, debemos cerciorarnos de que corresponda al tamaño adecuado al vehículo. Sobretodo en las unidades de segunda mano, es frecuente que el dueño anterior le haya colocado una batería más pequeña por cualquier razón.

Observar perfectamente la posición de las terminales (bornes), tanto el positivo como el negativo para evitar tensar de más el cable de corriente y la tierra del automóvil al momento de conectarlos.

Verificar la fecha de fabricación ya que el tiempo de vida útil promedio de una batería es de 2 años a partir de la fecha de fabricación.

Paso de corriente

Debido a que la mayoría de las personas no saben cómo hacerlo correctamente y pueden dañar la computadora de su auto, esta práctica de auxilio no es recomendable. Para estos casos es mejor solicitar el apoyo de un técnico competente. Los fabricantes de acumuladores suelen tener centros de servicio y rescate vial para casos de emergencia, o definitivamente llamar a la compañía de seguros.

Ahora bien, si no es posible contar con la ayuda necesaria, los pasos a seguir para una transferencia de energía segura son los siguientes:

Asegúrate de que los dos coches no se toquen entre sí y que ambos estén apagados.

Conecta una de los extremos del cable (rojo por lo general) al poste positivo (+) del acumulador descargado y el otro extremo también al poste positivo de la batería que va a pasar la corriente.

Conecta el segundo cable al otro poste (negativo, el que va a tierra o al monoblock) del acumulador que va a pasar la corriente y enchufa la otra punta al monoblock o a algún elemento

de la carrocería del automóvil descargado, lo más lejos posible del acumulador para cerrar el circuito.

Arranca el auto en buen estado y permite que le envíe energía al otro vehículo por unos segundos.

Intenta encender el auto descompuesto y en cuanto lo haga, retira los cables en el sentido opuesto a como se instalaron. Desconecta primero el cable negativo de ambas puntas y después el positivo del acumulador al que se le pasó corriente

El sistema de arranque automotriz Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de losproblemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo.La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar elpunto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento delmotor.Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque)accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era elpuente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía elcigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento delmotor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque. Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botónen el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto.

Finalidad del Sistema de Arranque El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor paraconseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie sufuncionamiento.El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica paradar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirseen al cámara de combustión.Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene unconsumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que unabatería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no esrecomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque.Función de la marcha Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser giradopor una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a lacompresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloquede cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado,una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado.Funcionamiento del motor de arranque El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo paraguiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapataspolares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado deexcitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal seadapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principiosobrepasar la resistencia impuesta por el moto

Sistema de carga del vehículoSISTEMA DE CARGA EN EL AUTOMOVIL

En el sistema eléctrico de los motores, además del equipo de encendido, se incluye el sistema de carga que rellena la energía a la batería la cual es usada por elsistema de arranque, que enciende el motor. El sistema de carga consiste en el alternador, que genera electricidad, y el regulador, que mantiene el voltaje constante de la electricidad generada. El sistema de arranque consiste en el arrancador. La batería adicionalmente está siendo usada como un dispositivo de almacenaje eléctrico que también es usado como creador del suministro de energía.El sistema de carga tiene dos funciones esenciales: Generar energía eléctrica para operar los sistemas eléctricos y electrónicos del vehículo. Generar corrienteeléctrica para recargar la batería misma del vehículo.

Energía Eléctrica: A bajas Rpm (revoluciones por minuto) la batería provee parte de la energía que el vehículo necesita. A Rpm elevadas, el sistema de carga se encarga de satisfacer todos los requerimientos eléctricos del vehículo.Carga: La "salida" del alternador (generador) es mayor que el voltaje de batería para recargar a la misma batería para regular este voltaje se emplea el regulador de voltaje que en algunos casos viene dentro del mismo alternador o en otras ocasiones se encuentra por separado.

Regulador de voltaje

 

 

Alternador

SISTEMA DE LUCES Y ACCESORIOS

Es el sistema eléctrico para el alumbrado, control y señalización del

LUCES DE ALUMBRADO

a.- Alumbrado para carretera (altas y bajas)

b.- Alumbrado para neblina (faros y antiniebla)

 

c.- Luces de posición o medias (para la ciudad)

d.- Luz de placa

LUCES DE MANIOBRA a.- Luces indicadoras de dirección (direccionales) b.- Luces de marcha atrás (retro) c.- Luces de freno (STOP)

LUCES ESPECIALES a.- Luces de emergencia (parqueo) b.- Luces de contorno (camiones) c.- Luces para servicio público: giratorias, destellantes en patrullas y bomberos

Conclusiones El descubrimiento del desarrollo de los circuitos eléctricos está íntimamente ligado al propio

desarrollo de los conocimientos sobre el fenómeno de la electricidad y por su parte para mejorar el estilo de vida de las personas.

La adquisición de nuevos conocimientos sobre la electricidad automotriz nos permite realizar un mantenimiento preventivo y correctivo.

Las mediciones eléctricas se realizan con aparatos especialmente diseñados según la naturaleza de la corriente; es decir, si es alterna, continua o pulsante. Los instrumentos se clasifican por los parámetros de voltaje, tensión e intensidad.

La importancia de los instrumentos eléctricos de medición es incalculable, ya que mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes eléctricas

Recomendaciones Es muy importante tener un conocimiento previo antes de realizar cualquier

mantenimiento Es necesario usar ropa de protección contra descargas

Bibliografía

http://www.cinterfor.org.uy/public/spanish/region/ampro/cinterfor/publ/ man_cons/pdf/riesgos.pdf

http://iespseza.educa.aragon.es/tecnologia/marisa_moreno/circuito/ circuitoselectricos.pdf

http://circuitos-de-electronica.blogspot.com/2007/10/el-circuito-elctrico- elementos.html

http://automecanico.com/auto2001/Bateria1.html