8B0124_Chevrotrónica 1

Centro de Entrenamiento CHEVROLET 1

Chevrotrónica I

Centro de Entrenamiento CHEVROLET

Quito, 2007


Introducción

La tecnología de los vehículos actuales exige una mayor interrelación entre los conceptos mecánicos y electrónicos, lo cual ha llevado a acuñar nuevos términos como Mecatrónica y Autotrónica, encargadas ellas de capacitar personal más integral en el campo del mantenimiento y diagnóstico de equipos con tecnología de punta.

En nuestro caso, se ha diseñado un curso orientado, a la formación en este campo, pero enfocado a los vehículos Chevrolet, de ahí el por qué hemos acuñado un nuevo término, CHEVROTRÓNICA.

Este curso tiene un contenido teórico y apoyado por ejercicios prácticos que refuercen y complementen la teoría.


“ Todos los seres humanos debemos aprender a conocer nuestros límites, los cuales no son invulnerables, porque con entrenamiento y dedicación se pueden modificar ”

Anónimo


Objetivo General

Después del curso, el participante podrá manejar conceptos claros respecto a los sistemas mecatrónicos que existen en los vehículos Chevrolet, lo cual lo llevará a realizar diagnósticos acertados y reparaciones eficientes, y estará en capacidad de entender e interpretar diagramas eléctricos y realizar pruebas básicas en el sistema eléctrico del automóvil.


1. Conceptos BásicosContenido

1.1. La materia

1.2. Electricidad

1.3. Intensidad de corriente

1.4. Tensión

1.5. Resistencia


1. Conceptos BásicosObjetivo específico

• Al finalizar este módulo el participante tendrá la capacidad de saber manejar los conceptos básicos relacionados con la materia y la electricidad, lo que permitirá continuar con los siguientes módulos de este curso.


1. Conceptos Básicos1.1.La materia

MATERIA es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.

Los ATOMOS son las partículas más pequeñas en que puede descomponerse una sustancia.

Un ELEMENTO es una molécula formada de átomos iguales, si la molécula está formada por átomos diferentes se llama COMPUESTO.

Existen 103 elementos que se diferencian unos de otros por las características de sus átomos.

Átomos



Todos los átomos están compuestos por:

a) Electrones: Son livianos, se mueven en órbitas circulares y elípticas alrededor del núcleo. Tienen carga eléctrica negativa.

b) Protones: Son pesados (1840 veces más que el electrón), están estáticos en el núcleo y tienen carga eléctrica positiva.

c) Neutrones: Están en el núcleo del átomo, no tienen carga eléctrica y actúan como aglomerante ante los protones.

Entre los protones y electrones existen fuerzas de atracción que ligan el conjunto del átomo (núcleo y corteza).



Los electrones están emplazados en distintos niveles de energía, siguiendo un orden (2 – 8 – 18), lo que caracteriza al átomo de un elemento determinado, así está constituido un sistema periódico.

Sistema solar Estructura del átomo



Los electrones de valencia son aquellos que se encuentran en la última capa (incompleta) de un átomo, tienen gran movilidad y pueden ser sacados de sus órbitas sin mayor esfuerzo, pasando de un átomo a otro contiguo.

Un átomo que pierde un electrón sin posibilidad de recuperarlo se llama Ión positivo, y Ión negativo si ocurre lo contrario.

Electrón de

valencia



Los cuerpos CONDUCTORES están formados por átomos cuya última capa (no completa) está ocupada por uno o dos electrones.

Un cuerpo es mejor conductor si tiene más electrones libres en su última capa y estén menos ligados al núcleo.

Son buenos conductores: la plata, cobre y aluminio.

Moneda de cobre



Si un conductor está expuesto a elevadas temperaturas, su resistencia al flujo de electrones aumenta. Esto se debe a que al aumentar la temperatura, los choques oscilantes entre los electrones de conducción también aumentan.



Un AISLANTE están formados por átomos cuya capa externa está completa o faltan uno o dos electrones para completarla.

Estos cuerpos retienen fuertemente a sus electrones, dándoles muy poca movilidad. Ninguna sustancia es aislante perfecto, peroen la práctica se comportan como tales muchas de ellas, como la porcelana, vidrio, caucho, plásticos, etc.

Llantas de caucho



Los SEMICONDUCTORES tiene propiedades intermedias entre conductor y aislante, esto depende de determinados factores tales como: calor, luz, composición química, etc.

Son semiconductores: el germanio, selenio, silicio.

Semiconductores


1. Conceptos Básicos1.2. Electricidad

La ELECTRICIDAD es la propiedad fundamental de la materia que se manifiesta por la atracción o repulsión entre sus partes, originada por la existencia de electrones, con carga negativa, oprotones, con carga positiva.

Electricidad



Se define como CORRIENTE ELÉCTRICA al movimiento ordenado de los electrones que han sido desplazados de sus órbitas mediante la aplicación de una fuerza eléctrica. En la siguiente figura se muestra la dirección real de la corriente eléctrica ( - + ) que es contrario a la dirección técnica (+ -).

Dirección del flujo eléctrico



CORRIENTE CONTINUA es el flujo de electrones ininterrumpido y de manera continua en el mismo sentido por un conductor provocada por una fuerza eléctrica constante.

CORRIENTE ALTERNA es el flujo de electrones ininterrumpido que cambia de sentido alternadamente debido a una fuerza eléctrica aplicada.

Corriente continua Corriente alterna



A continuación se expone una figura donde se explican los parámetros característicos de la corriente alterna.

Corriente alterna


1. Conceptos Básicos1.3. Intensidad de corriente

La INTENSIDAD DE CORRIENTE (I) es la cantidad de corriente eléctrica que circula por un conductor por unidad de tiempo.

Su unidad de medida es el amperio (A), mientras que los miliamperios (mA) y microamperios (μA) son submúltiplos.

El amperímetro es el instrumento capaz de medir la intensidad de corriente de un circuito, además se lo conecta en serie.

Uso del amperímetro


1. Conceptos Básicos1.4. Tensión

La TENSIÓN (V) es la fuerza eléctrica que hace circular los electrones en un circuito. También se conoce como diferencia de potencial, y en el taller se lo llama voltaje.

Para entender este concepto, se va a utilizar una analogía hidráulica:

Analogía hidráulica



De lo anterior se deduce:

a) Los generadores eléctricos producen fuerza electromotriz (f.e.m)

b) La f.e.m produce d.d.p entre los bornes del generador.

c) La d.d.p aplicada a un circuito provoca la corriente eléctrica en él.

Los generadores por tanto, son capaces de producir energía eléctrica, entre los cuales se destacan:

- Pilas: Transforman energía química en eléctrica.

- Acumuladores: Reciben energía eléctrica que transforman en química para luego transformarla de nuevo en eléctrica.



- Generadores: Transforman la energía mecánica de rotación en energía eléctrica.

La unidad de medida de la tensión es el voltio (V). Como múltiplos y submúltiplos se usan:

- Megavoltio (1MV = 1000000V)

- Kilovoltio (1KV = 1000V)

- Milivoltio (1mV = 0.001V)

- Microvoltio (1μV = 0.000001V)



El aparato capaz de medir la tensión se llama voltímetro y se conecta en paralelo a la d.d.p que se quiera conocer.

Uso del voltímetro


1. Conceptos Básicos1.5. Resistencia

La RESISTENCIA eléctrica es la oposición que presenta un cuerpo al paso de la corriente eléctrica, es decir, la dificultad que encuentran los electrones para desplazarse por el conductor.

Su unidad de medida es el ohmio (Ω). Los múltiplos y submúltiplos del ohmio son:

- Kiloohmio (KΩ)

- Megaohmio (MΩ)

- Microohmio (mΩ)



La resistencia de un conductor depende de los siguientes factores:

Alta Resistencia

Alta Resistencia

Alta Resistencia

Alta Resistencia

Alta Resistencia

Baja Resistencia

Baja Resistencia

Baja Resistencia

Baja Resistencia

Baja Resistencia

Alambre de Aluminio

Alambre de Cobre

Caliente

Frío

Temperatura

Condición o Estado

Longitud

Diámetro

Material



El instrumento de medición que se utiliza para determinar la resistencia eléctrica de un conductor se llama óhmetro y se conecta cada punta del instrumento en cada extremo del elemento a medir.

Para llevar a cabo esta operación se debe asegurar que el circuito donde se vaya a trabajar debe estar desenergizado para evitar dañar el instrumento de medición.

También se debe tener en cuenta que el óhmetro aplica un bajo voltaje al elemento a medir, por tal razón, esto podría averiar el elemento o circuito en cuestión.



La expresión matemática que indica la dependencia de la resistencia eléctrica respecto a la longitud, sección transversal y material del conductor es:

En donde:

R = Resistencia eléctrica en ohmios.

l = Longitud del conductor en metros.

ρ = Coeficiente de resistividad del conductor.



Ejemplo: Calcule la resistencia eléctrica de un carrete de hilo de cobre de 2000 metros de longitud y 8mm de diámetro. El coeficiente de resistividad del cobre es 0.018 Ωmm2/m

Solución:

La sección del hilo es:

La resistencia eléctrica es:

222

5.04

)8.0(14.34

mmmmDS =×

=×

=π

Ω=×Ω

=×

= 725.0

)2000(018.02

2

mm

mmmm

slR ρ



La expresión matemática que indica la dependencia de la resistencia eléctrica respecto a la temperatura es:

En donde:

ρo = Resistividad a 0ºC

ρt = Resistividad a “t” grados centígrados.

α = Coeficiente de temperatura a cero grados.

t = Temperatura del conductor en ºC

)1( ts

lR

ot

t

×+×=

×=

αρρ

ρ



Ejemplo: Calcule la resistencia a 60ºC de 200 metros de hilo de cobre de 4 mm2 de sección, sabiendo que su coeficiente de temperatura a 0ºC es α = 0.0043.

Solución:

Ω=×

=

×=

=×+×=

×+×=

15.14

200023.0

023.0)600043.01(018.0

)1(

260

60

R

slR

mmm

t

t

o

ρ

ρ

αρρ


2. ResistenciasContenido


CircuitosEjercicios resueltos

Ejemplo Nº 1: Para el siguiente circuito de la figura calcule:

a) La resistencia total equivalente de todo el circuito (RT)

b) La intensidad total del circuito (IT)

c) La intensidad que circula por cada resistencia (IA, IB, IC)

d) Las caídas de tensión en cada componente (VA, VB, VC)



Solución:

a) La resistencia total equivalente de todo el circuito (RT)

RT = RA + RB + RC

RT = 2 Ω + 6 Ω + 12 Ω = 20 Ω

b) La intensidad total del circuito

IT = 0.3A

AVI

RVI

RIV

T

T

TT

TTT

3.0206

=Ω

=

=

×=



c) La intensidad que circula por cada resistencia (IA, IB, IC)

IT = IA = IB = ICIA = 0.3A

IB = 0.3A

IC = 0.3A

d) Las caídas de tensión en cada componente (VA, VB, VC)

VT = VA + VB + VC = 0.6V + 1.8V + 3.6V = 6V

VVAVRIV

B

B

BBB

8.163.0

=Ω×=

×=

VVAVRIV

A

A

CCC

6.3123.0

=Ω×=

×=

VVAVRIV

A

A

AAA

6.023.0

=Ω×=

×=

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