Cursos de eléctricidad del automóvil
(para ahorrarse unos mangos de ves en cuando)
(para ahorrarse unos mangos de ves en cuando)
Curso rápido de electricidad del automóvil:
Este curso pretende explicar sin entrar en mucho detalle los aspectos básicos de la electricidad del automóvil, comentando las averías mas frecuentes y sus posibles soluciones.
Contenido:
* Simbología: componentes eléctricos y electrónicos
* Cálculos Básicos.
* Estudio de la Batería.
* Estudio del Alternador y regulador de tensión
* Estudio del motor de arranque.
* Estudio del sistema de encendido
* Elevalunas eléctrico
* Cierre centralizado
* Iluminación en el automóvil (luces)
* Cuadro de instrumentos
El Alternador:
El alternador es el encargado de proporcionar la energía electrica necesaria a los cosumidores del automóvil (encendido, luces, motores de limpia-parabrisas, cierre centralizado, etc.), tambien sirve para cargar la batería. Antiguamente en los coches se montaba una dinamo en vez de un alternador, pero se dejo de usar por que el alternador tiene menor volumen y peso para una misma potencia util. Ademas el alternador entrega su potencia nominal a un regimen de revoluciones bajo; esto le hace ideal para vehículos que circulan frecuentemente en ciudad, ya que el alternador carga la batería incluso con el motor funcionando a relentí.
El alternador igual que el motor de arranque se rodea de un circuito electrico que es igual para todos los vehículos.
El circuito que rodea el alternador se denomina circuito de carga que esta formado por: el propio alternador, la batería y el regulador de tensión. Este ultimo elemento sirve para que la tensión que proporciona el alternador se mantenga siempre constante aprox. 12 V. El borne positivo del alternador se conecta directamente al positivo de la batería y al borne + del regulador de tensión, cuyo borne EXC se conecta al borne EXC del alternador. La energía eléctrica proporcionada por el alternador esta controlada por el regulador de tensión, esta energía es enviada hacia la batería, donde queda almacenada, y a los circuitos electricos que proporcionan energía electrica a los distintos consumidores (encendido, luces, radio, cierre centralizado etc.).
Despiece de un alternador.
El alternador igual que el motor de arranque en la mayoria de los casos si se produce una avería se sustituye por otro de segunda mano. La excepción se produce cuando la averia viene provocada por las escobillas, fallo frecuente y que se arregla facilmente sustituyendo las escobillas desgastadas por unas nuevas. Otra avería podria ser la provocada por un falso contacto en los componentes electricos que forman el alternador debido a las vibraciones del motor o a la suciedad. Este fallo se arregla desmontando el alternador para limpiarlo y comprobar sus conexiones. Otro fallo habitual es el gripado de los rodamientos o cojinetes que se arregla sustituyendo los mismos.
Regulador de tensión que forma conjunto con las escobillas
El regulador de tensión hasta los años 80 venia separado del alternador (como se ve en el circuito de la figura del inicio de la pagina). Estaba constituido por dos o tres elementos electro-magneticos segun los casos, era voluminoso y mas propenso a las averías que los pequeños reguladores de tensión electrónicos utilizados despues de los años 80 hasta hoy en dia. Son reguladores electrónicos de pequeño tamaño y que van acoplados a la carcasa del alternador como se ve en la figura de la derecha.
http://www.mecanicavirtual.org/imagescurelec/altern-reg-esquema.jpg
Esquema electrico de un alternador con su regulador electrónico mas el circuito de carga que lo rodea formado por la batería, la lampara de
control, el interruptor de la llave y los circuitos de los elementos receptores (luces, encendido, elevalunas etc.).
control, el interruptor de la llave y los circuitos de los elementos receptores (luces, encendido, elevalunas etc.).
: Los reguladores electronicos tienen menos averías debido a que carecen de elementos mecanicos, sometidos siempre a desgastes y dilataciones. Los reguladores electrónicos no tienen arreglo, si se estropean se sustituyen por otro nuevo.
Motor de arranque:
El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el motor térmico del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios medios (explosiones en las cámaras de combustión en el interior de los cilindros).
El motor de arranque consta de dos elementos diferenciados:
- El motor propiamente dicho que es un motor eléctrico ("motor serie" cuya particularidad es que tiene un elevado par de arranque).
- Relé de arranque: tiene dos funciones, como un relé normal, es decir para conectar y desconectar un circuito eléctrico. También tiene la misión de desplazar el piñón de arranque para que este engrane con la corona del volante de inercia del motor térmico y así transmitir el movimiento del motor de arranque al motor térmico.
En la figura inferior vemos el circuito de arranque con todos sus elementos. La llave de contacto da la orden de arranque poniendo bajo tensión el relé de arranque.
Estructura del motor de arranque
En la figura inferior vemos resaltada la parte eléctrica del motor de arranque. Se ven claramente las dos bobinas eléctricas que forman el relé de arranque. También se ve el bobinado inductor y las escobillas, así como el circuito eléctrico exterior que siempre acompaña al motor de arranque.
Averías
Antes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que asegurarnos de que el circuito de alimentación del mismo así como la batería están en perfecto estado, comprobando la carga de la batería y el buen contacto de los bornes de la batería, los bornes del motor con los terminales de los cables que forman el circuito de arranque.
En el motor de arranque las averías que mas se dan son las causadas por las escobillas. Estos elementos están sometidas a un fuerte desgaste debido a su rozamiento con el colector por lo que el vehículo cuando tiene muchos km: 100, 150, 200.000 km. esta avería se da con frecuencia. Las escobillas desgastadas se cambian por unas nuevas y solucionado el problema.
Otras averías podrían ser las provocadas por el relé de arranque, causadas por el corte de una de sus bobinas. Se podrá cambiar solo el relé de arranque por otro igual, ya que este elemento esta montado separado del motor.
Pero en la mayoría de los casos si falla el motor de arranque, se sustituye por otro de segunda mano (a excepción si el fallo viene provocado por el desgaste de las escobillas).
Comprobación del motor de arranque
Desmontando el motor de arranque del vehículo podemos verificar la posible avería fácilmente. Primero habría que determinar que elemento falla: el motor o el relé.
El motor se comprueba fácilmente. si falla: conectando el borne de + de la batería al conductor (A) que en este caso esta desmontado del borne inferior (C) de relé y el borne - de la batería se conecta a la carcasa del motor (D) (en cualquier parte metálica del motor). Con esta conexión si el motor esta bien tendrá que funcionar, sino funciona, ya podemos descartar que sea fallo del relé de arranque.
El relé se comprueba de forma efectiva: conectando el borne + de la batería a la conexión (B) del relé (la conexión B es el borne 50 que recibe tensión directamente de la llave de contacto durante unos segundos hasta que arranca el motor térmico. del vehículo). El borne - de la batería se conecta a (D) y también al borne (C) del relé, comprobaremos como el núcleo de relé se desplaza y saca el piñón de engrane (una vez que comprobamos el desplazamiento del núcleo hay que desconectar el borne - de batería a (C) ya que sino podríamos quemar una de las bobinas del relé), esto significa que el relé esta bien de lo contrario estaría estropeado.
Para comprobar el funcionamiento del conjunto motor-relé conectaremos primero (A) con (C) y después conectaremos el borne (+) de batería con el borne superior (E) y borne (B) o borne 50 del relé. El borne (-) de la batería se conecta con la carcasa del motor (masa). Cuando este montado el circuito, el motor de arranque funcionara. Para estar seguro de su perfecto estado conectaremos un amperímetro que nos dará una medida de intensidad que deberá ser igual a la preconizada por el fabricante para un funcionamiento del motor en vació
: Nota: No hay que hacer funcionar el motor de arranque en vació durante mucho tiempo ya que este tipo de motores si funcionan en vació tienden a envalarse y se destruyen. Solo hacer las comprobaciones durante unos pocos segundos.
Elevalunas eléctrico:
Se puede subir y bajar los cristales de las puertas por medio de un mecanismo eléctrico, que esta compuesto básicamente por un pequeño motor eléctrico y un mecanismo que transforma el movimiento rotativo del motor en un movimiento lineal de sube y baja que es transmitido al cristal.
La timoneria o mecanismo del elevalunas puede adoptar distintas formas, según sea su constitución, las mas usuales son las que utilizan para subir o bajar el cristal un:
* Cable de tracción: el motor mueve un cable de tracción en ambos sentidos.
* Cable rígido de accionamiento: el motor mueve en uno u otro sentido un cable rígido normalmente dentado parecido al que se utiliza en el limpiaparabrisas.
* Brazos articulados: el motor acciona un sector dentado que se articula a unas palancas en forma de tijera.
Elevalunas con brazos articulados
En las figuras inferiores se pueden ver la instalación de este dispositivo en la puerta del automóvil. El conjunto del motor eléctrico y su correspondiente soporte se fija en los soportes (3) al panel de la puerta. El motor da movimiento a un sector dentado (por medio de un engranaje) que es solidario a los brazos articulados (4), cuyos extremos se alojan en las correderas (5) dispuestas en el soporte fijado a la luna de puerta. El extremo (6) de la articulación se fija en (2) a la puerta. De esta manera, el movimiento giratorio del motor eléctrico en uno u otro sentido se traduce en un desplazamiento arriba o abajo del cristal de la puerta.
Elevalunas con cable rígido de accionamiento
En este tipo de elevalunas, el conjunto motor transmite el movimiento a un cable rígido dentado que se mueve en un sentido o en otro. Un extremo de este cable se une al soporte o pieza de arrastre que mueve el cristal, tirando o empujándolo para hacerle subir o bajar según sea el sentido de giro del motor.
Elevalunas por cable de tracción
En este tipo de elevalunas, el conjunto motor transmite el movimiento a cable de acero flexible que se mueve por debajo de unas fundas que lo conducen al carril o carriles guia, tirando en uno u otro sentido del los soportes o piezas de arrastre que mueven el cristal.
El conjunto motor que mueve el elevalunas (figura inferior: se ven motores de distintos tamaños) va dotado siempre de un dispositivo de protección contra sobrecargas, que lo desconecta automáticamente si se produce una resistencia excesiva en el movimiento de los cristales, por ejemplo: cuando encuentra algún obstáculo (como puede ser el brazo del conductor apoyado en el cristal).
En la actualidad se utiliza un sistema de elevalunas eléctrico denominado secuencial. Este modelo presenta la peculiaridad de que basta pulsar una vez el interruptor de accionamiento para conseguir que el cristal de puerta suba hasta el final de su recorrido o baje del todo si ya estaba subido, aun cuando se suelte el pulsador de mando.
* Esquema eléctrico de un elevalunas para conductor y pasajero.
Esquema eléctrico de elevalunas secuencial para conductor y pasajero (secuencial solo para conductor).
Esquema eléctrico de elevalunas puertas traseras.
Fuente: Manual: Mecánica del Automotor (autores: P. Read y V.C. Reid. Traducido al español / 2001) + Mecanicavirtual