Curso Básico de Electricidad de Motores coches

8/13/2019 Curso Bsico de Electricidad de Motores coches

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Curso Bsico de Electricidad de Motores

Por el Cap.Amrico R. Fernndez (Area Logstica de Ingenieros).

Simbologa

Smbolos elctricos utilizacin general.

Simbolos elctricos, utilizacin particular en el sector delautomvil.

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Diodos semiconductores

El diodo es un componenteelectrnico y su caracterstica

mas importante es: segn seapolarizado se comporta comoun circuito cerrado(cortocircuito) o como uncircuito abierto.

Los diodos se utilizan paradistintas funciones, la principal

como rectificador de corriente(usado en el alternador).

Diodo polarizadodirectamente

Diodo polarizadoinersamente

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!ambi"n se utiliza comoproteccin de polarizacionesincorrectas en la cone#in de

RelsEl rel" es un dispositio electromagn"tico $ue se comporta comoun interruptor pero en ez de accionarse manualmente se accionapor medio de una corriente el"ctrica. El rel" esta formado por una

bobina $ue cuando recibe una corriente el"ctrica, se comportacomo un im%n atrayendo unos contactos (contacto mil) $uecierran un circuito el"ctrico. &uando la bobina de'a de recibircorriente el"ctrica ya no se comporta como un im%n y los contactosabren el circuito el"ctrico.

&%lculos %sicos

abiendo la LEY DE O!es suficiente para la mayora de losc%lculos $ue se *acen en los circuitos el"ctricos.

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!eniendo en cuenta $ue el olta'e en el automil es un alor fi'o yconocido + - oltios, sabiendo tambi"n $ue el alor de laresistencia (/) es un alor $ue casi no se utiliza ya $ue en losmanuales de caractersticas de los automiles los datos $ue nosofrecen normalmente sobre los dispositios el"ctricos son el alor

de la 0otencia en 1atios (2) y de la 3ntensidad en amperios (4),por lo $ue utilizaremos la formula:

5tilizando la formula de la potencia podemos calcular un alor muyimportante como es la intensidad $ue circula por los cables $uealimentan un receptor el"ctrico. 0or e'emplo sabiendo $ue la

potencia de las lamparas $ue se utilizan en las luces de cruce esde 66 atios, aplicamos la formula:

&onociendo el alor de la intensidad $ue circula por los cables $uealimentan un receptor el"ctrico sabemos el grosor o seccin del

cable $ue debemos utilizar, cosa muy importante ya $ue sicolocamos un cable de seccin insuficiente, este se calentarapudiendo causar un incendio o cortocircuito. La seccin de loscables $ue alimentan a receptores de ba'o consumo suelen ser de7,6 mm. 0ero recuerdese $ue, en el caso de alimentacin degrandes consumidores, la seccin o grosor del cable puede ser dealores muy superiores, *asta el m%#imo $ue suele llear el motorde arran$ue, $ue se establece, por regla general, en unos -8 mmde seccin.

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Estudio de la atera

e entiende por batera a todo elemento capaz de almacenarenerga el"ctrica para ser utilizada posteriormente.

Los elementos $ue forman una batera se en el la figura de arriba.

El li$uido $ue *ay dentro de la batera, se llama electrlito estacompuesto por una mezcla de agua destilada y acido sulfrico, conuna proporcin del 9; de acido sulfrico y el resto de aguadestilada. El niel del electrlito debe de estar un centmetro porencima de las placas.

"omprobacin de carga de una batera.

0ara comprobar el estado de carga de una batera se usa undensmetro o pesa


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introducir por ella el li$uido medir, el cual se absorbe por el aciinterno $ue crea pera de goma situada en la parte superior de la

probeta. En el interior de la misma a situada una ampolla deidrio, cerrada y llena de aire, e$uilibrada con un peso a base deperdigones de plomo. La ampolla a graduada en unidadesdensimetricas de - a -,97.

La forma de medicin con este aparato: se introduce su e#tremoabierto por la boca de cada aso como se e en la figura de arriba

derec*a, aspirando una cantidad de li$uido suficiente para elearla ampolla y leer directamente sobre la escala graduada, al nieldel li$uido, la densidad correspondiente a cada aso. =ec*a lalectura, se uele *a introducir el li$uido en el elemento o aso dela batera.=ay densimetros $ue la escala de alores en ez de nmeros latiene en colores.

Las pruebas con densimetro no deben realizarse immediatamentedespu"s de *aber rellenado los asos con agua destilada, sino $uese debe esperar a $ue esta se *alla mezclado completamente conel %cido.5n buen rendimiento de la batera se obtiene cuando la densidaddel electrlito esta comprendida entre -, y -,8. 0ara plenacarga nos tiene $ue dar -,>. i tenemos un alor de -,-? la

batera se encuentra descargada.

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!ambi"n se puede comprobar la carga deuna batera con un oltmetro de descarga,

especial para este tipo de mediciones $uedispone de una resistencia entre laspuntas de prueba de medir. Este oltmetrotiene la particularidad de *acer la medicinmientras se prooca una descarga de labatera a tra"s de su resistencia. Lamedicin se debe *acer en el menor

tiempo posible para no proocar unaimportante descarga de la batera.

Los alores de medida $ue debemos leer en el oltmetro son lossiguientes:< i la batera no se utilizado en los ltimos -6 minutos, tendremosuna tensin por aso de , +. si la batera esta totalmentecargada, +. si esta a media carga y -,6 +. si esta descargada.< i la batera se esta somentiendo a descarga, tendremos unatensin de por aso de -,@ +. si la batera esta totalmente cargada,-,6 +. si est% a media carga y -, +. si esta descargada.E'emplo: , +. # 8 asos -9, +. Esta tensin mediramoscuando la batera llea mas de -6 minutos sin utilizarse y estatotalmente cargada.

"arga de bateras4ntes de cargar una batera se debecomprobar $ue este limpiasuperficialmente y el electrlito debe estara su niel correspondiente. e debendestapar los asos y mantenerlos abiertosdurante la carga y *ay $ue respetar las

polaridades a la *ora de conectar labatera al cargador.El cargador de bateras (isto en la figura)

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*ay $ue regularlo a una intensidad decarga $ue ser% un -7; de la capacidad

nominal de la batera $ue ienee#presado en amperios


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El alternador igual $ue el motor de arran$ue se rodea de un circuitoelectrico $ue es igual para todos los e*culos.

El circuito $ue rodea el alternador sedenomina circuito de carga $ue estaformado por: el propio alternador, labatera y el regulador de tensin. Esteultimo elemento sire para $ue la tensin$ue proporciona el alternador semantenga siempre constante apro#. - +.

El borne positio del alternador seconecta directamente al positio de labatera y al borne C del regulador detensin, cuyo borne E& se conecta alborne E& del alternador. La energael"ctrica proporcionada por el alternadoresta controlada por el regulador de

tensin, esta energa es eniada *acia labatera, donde $ueda almacenada, y a loscircuitos electricos $ue proporcionanenerga electrica a los distintosconsumidores (encendido, luces, radio,cierre centralizado etc.).

Despiece de un alternador.

El alternador igual $ue el motor de arran$ue en la mayoria de loscasos si se produce una aera se sustituye por otro de segundamano. La e#cepcin se produce cuando la aeria iene proocada

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por las escobillas, fallo frecuente y $ue se arregla facilmentesustituyendo las escobillas desgastadas por unas nueas. tra

aera podria ser la proocada por un falso contacto en loscomponentes electricos $ue forman el alternador debido a lasibraciones del motor o a la suciedad. Este fallo se arregladesmontando el alternador para limpiarlo y comprobar suscone#iones. tro fallo *abitual es el gripado de los rodamientos oco'inetes $ue se arregla sustituyendo los mismos.

/egulador de tensin $ue forma con'untocon las escobillas

El regulador de tensin *asta los aFos >7enia separado del alternador (como se een el circuito de la figura del inicio de lapagina). Estaba constituido por dos o treselementos electro7 *asta *oy en dia. onreguladores electrnicos de pe$ueFotamaFo y $ue an acoplados a la carcasadel alternador como se e en la figura de laderec*a.

Los reguladores electronicos tienen

menos aeras debido a $ue carecen deelementos mecanicos, sometidossiempre a desgastes y dilataciones. Los

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reguladores electrnicos no tienenarreglo, si se estropean se sustituyen

por otro nueo.

Es$uema electrico de un alternador con su regulador electrnicomas el circuito de carga $ue lo rodea formado por la batera, la

lampara de

control, el interruptor de la llae y los circuitos de los elementosreceptores (luces, encendido, elealunas etc.).

Motor de arranque

El motor de arranque es un motor elctrico que tiene la unci!n de mo"er

el motor trmico del "e#$culo #asta que ste se %one en marc#a %or sus%ro%ios medios &e'%losiones en las cmaras de com(usti!n en el interior

de los cilindros)*

El motor de arranque consta de dos elementos dierenciados+

, El motor %ro%iamente dic#o que es un motor elctrico &-motor serie-cu.a %articularidad es que tiene un ele"ado %ar de arranque)*

, /el de arranque+ tiene dos unciones como un rel normal es decir

%ara conectar . desconectar un circuito elctrico* am(in tiene la misi!n

de des%laar el %i!n de arranque %ara que este engrane con la corona del

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"olante de inercia del motor trmico . as$ transmitir el mo"imiento del

motor de arranque al motor trmico*

En la figura vemos el circuito

de arranque con todos sus

elementos.La llave de contacto

da la orden de arranque

poniendo bajo tensin el rel de

arranque.

os elementos mecnicos que orman un motor

de arranque

En la figura vemos resaltada

la parte elctrica del motor dearranque. Se ven claramente

las dos bobinas elctricas que

forman el rel de arranque.

Tambin se ve el bobinado

inductor y las escobillas, ascomo el circuito elctrico

eterior que siempre

acompa!a al motor de

arranque.

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"er$as

ntes de desmontar el motor de arranque del "e#$culo tendremos queasegurarnos de que el circuito de alimentaci!n del mismo as$ como la

(ater$a estn en %erecto estado com%ro(ando la carga de la (ater$a . el

(uen contacto de los (ornes de la (ater$a los (ornes del motor con losterminales de los ca(les que orman el circuito de arranque*

En el motor de arranque las a"er$as que mas se dan son las causadas %or

las esco(illas* Estos elementos estn sometidas a un uerte desgaste

de(ido a su roamiento con el colector %or lo que el "e#$culo cuando tienemuc#os m+ 100 150 200*000 m* esta a"er$a se da con recuencia* as

esco(illas desgastadas se cam(ian %or unas nue"as . solucionado el

%ro(lema*

tras a"er$as %odr$an ser las %ro"ocadas %or el rel de arranque causadas

%or el corte de una de sus (o(inas* e %odr cam(iar solo el rel de

arranque %or otro igual .a que este elemento esta montado se%arado delmotor*

Pero en la ma.or$a de los casos si alla el motor de arranque se sustitu.e

%or otro de segunda mano &a e'ce%ci!n si el allo "iene %ro"ocado %or el

desgaste de las esco(illas)*

Comprobacin del motor de arran!e .

esmontando el motor de arranque del "e#$culo %odemos "eriicar la

%osi(le a"er$a cilmente* Primero #a(r$a que determinar que elemento

alla+ el motor o el rel*"l motor se com%rue(a cilmente* si alla+ conectando el (orne de : de

la (ater$a al conductor &) que en este caso esta desmontado del (orne

inerior &;) de rel . el (orne # de la (ater$a se conecta a la carcasa del

motor &) &en cualquier %arte metlica del motor)* ;on esta cone'i!n si elmotor esta (ien tendr que uncionar sino unciona .a %odemos descartar

que sea allo del rel de arranque*

"l relse com%rue(a de orma eecti"a+conectando el (orne : de la (ater$a a la

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"omparacin de los sistemas de encendido.Encendido convencional

frece un buen funcionamiento para e#igencias normales (capazde generar *asta 7.777 c*ispas por minuto, es decir puedesatisfacer las e#igencias de un motor de cilindros *asta -7.777r.p.m. 0ara motores de 8 y > cilindros ya dara mas problemas). Lae'ecucin t"cnica del ruptor, sometido a grandes cargas por lacorriente el"ctrica $ue pasa por el primario de la bobina, constituyeun compromiso entre el comportamiento de conmutacin a ba'a

elocidad de rotacin y el rebote de los contactos a alta elocidad.Deriaciones debidas a la condensacin de agua, suciedad,residuos de combustin, etc. disminuyen la tensin disponible enmedida muy considerable.

Encendido con a#uda electrnicaE#iste una mayor tensin disponible en las bu'as, especialmenteen los altos regmenes del motor. 5tilizando un ruptor de reducidorebote de contactos, puede conseguirse $ue este sistema traba'esin perturbaciones *asta .777 c*ispas por minuto. El ruptor noesta sometido a grandes cargas de corriente el"ctrica por lo $ue suduracin es muc*o mayor lo $ue disminuye el mantenimiento y lasaeras de este tipo de encendido. e suprime el condensador.

Encendido electrnico sin contactos

Estos modelos satisfacen e#igencias aun mayores. El ruptor sesustituye por un generador de impulsos (GinductioG o de Gefecto=allG) $ue est%n e#entos de mantenimiento. El numero de c*ispases de 97.777. &omo consecuencia de la menor impedancia de lasbobinas utilizadas, la subida de la alta tensin es mas r%pida y, enconsecuencia, la tensin de encendido es menos sensibles a lasderiaciones el"ctricas.

Encendido electrnico integral4l $uedar suprimidos los dispositios mec%nicos de los sistemas

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de correccin de aance del encendido por la aplicacin decomponentes electrnicos, se obtiene mayor precisin en las

curas de aance, $ue pueden adaptarse cual$uiera $ue sea suley, cumpliendo perfectamente con la normatia deanticontaminacin. El mantenimiento de estos sistemas deencendido es pr%cticamente nulo.

Encendido electrnico para in#eccin de gasolinaEn los actuales sistemas de inyeccin electrnica de gasolina se

combinan con un encendido electrnico integral aproec*andomuc*os de los sensores $ue les son comunes y la propia unidadde control (5&E) para gobernar ambos sistemas. Dentro de estossistemas de encendido podemos encontrar los $ue siguen usandoel distribuidor y los $ue lo suprimen por completo (encendidoelectrnico est%tico D3).

Encendido por descarga de condensador

Este sistema $ue se aplica a motores $ue funcionan a un alto nA dereoluciones por su eleada tensin en las bu'as. La subida r%pidaen e#tremo de la tensin de encendido *ace a la instalacininsensible a deriaciones el"ctricas. in embargo la c*ispa deencendido es de muy corta duracin.

El circuito de encendido $%ue es&.

El circuito de encendido utilizado en los motores de gasolina, es elencargado de *acer saltar una c*ispa el"ctrica en el interior de loscilindros, para proocar la combustin de la mezcla aire


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funcionamiento con un orden de e#plosiones determinado paracada cilindro (e'emplo: motor de cilindros orden de encendido: -ora la ia(ilidad del uncionamiento del motor las (o(inas %ueden ser

colocadas cerca de las (u>$as con lo que se reduce la longitud de los ca(les

de alta tensi!n incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como

.a "eremos*

, E'iste un margen ma.or %ara el control del encendido %or lo que se

%uede >ugar con el a"ance al encendido con ma.or %recisi!n*

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En un %rinci%io se utiliaron las (o(inas

do(les de encendido &igura de a(a>o) %ero

se manten$an los ca(les de alta tensi!ncomo "emos en la igura &derec#a)* este

encendido se le denomina+ sistema de

encendido sin distri(uidor o tam(ien

llamado encendido -esttico-*

Es$uema de unsistema de

encendido sindistribuidor para unmotor de cilindros

Ana e"oluci!n en el sistema @ #a sido integrar en el mismo elemento la

(o(ina de encendido . la (u>$a* este sistema se le denomina sistema deencendido directo o tam(in conocido como encendido esttico integral

%ara dierenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del

distri(uidor*

Es%uema de unsistema de

encendido directopara motor de 1cilindros.

-.< Hdulo de altatensin.< Hodulo deencendido, unidadelectrnica.9.< &aptador

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posicin


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# "ncendido sim!ltneo'utilia una (o(ina %or cada dos cilindros* a

(o(ina orma con>unto con una de las (u>$as . se conecta mediante un

ca(le de alta tensi!n con la otra (u>$a*

istema D3 implantado en un motor en G+G de 8 cilindros.

este sistema de encendido se le denomina tam(in de -c#is%a %erdida-

de(ido a que salta la c#is%a en dos cilindros a la "e %or e>em%lo en un

motor de 4 cilindros saltar$a la c#is%a en el cilindro nB 1 . 4 a la "e o nB 2

. 3 a la "e* En un motor de 6 cilindros la c#is%a saltar$a en los cilindros

nB 1 . 4 2 . 5 o 3 . 6* l %roducirse la c#is%a en dos cilindros a la "esolo una de las c#is%as ser a%ro"ec#ada %ara %ro"ocar la com(usti!n de

la mecla . ser la que coincide con el cilindro que esta en la carrera de

inal de -com%resi!n- mientras que la otra c#is%a no se a%ro"ec#a de(ido

a que se %roduce en el cilindro que se encuentra en la carrera de inal de

-esca%e-*

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misma que se %ierde en #acer saltar la -c#is%a %erdida- en el cilindro que

se encuentra en la carrera de esca%e de un sistema de encendido @*

En este sistema de encendido la corriente el"ctrica *ace $ue enuna bu'a la c*ispa salte del electrodo central al

electrodo de masa, y al mismo tiempo en la otra bu'a la c*ispasalta del electrodo de masa al electrodo central.

"l igniter o mod!lo de encendidoser dierente seg=n el ti%o de

encendido siem%re dentro del sistema @ . teniendo en cuenta que se

trate de encendido+

sim!ltneo

!odulo de encendido: -.< circuito preencin de blo$ueoB .

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