GUÍA PARA EL APRENDIZAJE: Corrección de Fallas del Sistema Eléctrico y Electrónico en Vehículos Automotores

ACTIVIDAD No. 1


Mantenimiento de la Batería:
· Mantener Seca.
· Bien sujeta.
· Conservación. Limpiar las sulfataciones de los bornes y posterior protección con grasa blanda o vaselina (en baterías con o sin mantenimiento) y limpiar los orificios de salida de gases, revisando la sujeción de la batería en su alojamiento.
· Comprobación y reposición del nivel de electrolito. Cuando el electrolito no cubre las placas del plomo, se añadirá sólo agua destilada nunca ácido sulfúrico. (Existen en la actualidad baterías de bajo mantenimiento con vigilancia cada seis meses, y también baterías sin mantenimiento que no precisan revisión del líquido).

Mantenimiento del Circuito de Encendido
· Limpiar y Ajustar las bujías cada 10.000 kilómetros aproximadamente o cuando lo recomiende el fabricante. A los 20.000 kilómetro hay que sustituirlas por unas nuevas.
· Cambiar los Cables de las Bujías cuando en estos se observen deterioros.
· Platinos. Reglaje de separación. Sustitución en su caso. (Actualmente no se utilizan).
· Bujías. Comprobación en su caso. Sustitución en su caso.
· Puesta a punto (reglaje) cada 10.000 kilómetros

Mantenimiento del Circuito de Arranque
· Mantener la bateria bien cargada.
· Revisar cableado interior y de carga.

Mantenimiento del Circuito de Carga
· Revisar Correa.
· Revisar Escobillas del Motor de Arranque.

ACTIVIDAD No. 2
Circuito de Arranque
El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.
se instala en el vehiculo de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar.

Circuito de Carga
Este circuito esta compuesto por un generador que puede ser una DINAMO en los coches mas antiguos que seria la encargada de producir corriente continua o u alternador que produce corriente alterna y la transforma en continua.
La corriente se produce cuando el motor en marcha mediante una correa trapezoidal mueve el generador. Un regulador limita la tension y la intensidad de la corriente en general.

Circuito de Encendido
En todos los motores Otto la mezcla combustible y aire se enciende por acción externa. Esto se realiza por medio de una chispa eléctrica que produce la instalación de encendido. La chispa ha de encender la mezcla de combustible y aire en el instante preciso, en todas las condiciones de funcionamiento. Para esto, la tensión de batería de 12 Volts se transforma a la tensión de encendido de aproximadamente 10.000 V a 24.000 V, con el fin de que pueda saltar una chispa en los electrodos de la bujía.

Circuito de Iluminaciòn
Para poder desplazarse en condiciones de poca iluminación (de noche, túneles, etc.) los automóviles poseen un sistema de iluminación de la vía. Estos han tenido una importante evolución.
Todos los circuitos de iluminación se alimentan a través de fusibles para evitar sobrecalentamiento de los cables en caso de corto circuito.
En general cualquier automovil tiene como minimo seis interruptores con su respectiva función( encender luces de reversa, encender luces de carretera, encender luces de freno, etc.


ACTIVIDAD No. 3

ACTIVIDAD No. 4

Ley de Ohm
La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo, según expresa la fórmula siguiente:

En donde:
I = Intensidad en Amperios (A)
V = Diferencia de potencial en Voltios (V)
R = Resistencia en Ohmios (Ω).


La Ley de Ohm se puede entender con facilidad si se analiza un circuito donde están en serie, una Fuente de Voltaje (Batería de 9V) y una Resistencia de 300 Ω y un LED.
Entonces la corriente que circula por el circuito es:

I= (9V-2.12V)/300Ω
I= 6.88V/300Ω
I= 0.0230A

Ley de Watt
Establece que la potencia en un aparato eléctrico se puede determinar mediante la siguiente fórmula:

Es decir, si se conoce el voltaje aplicado y la intensidad de corriente que circula por el circuito, se puede calcular la potencia desarrollada en el equipo.

Aplicando esta ley al circuito se tiene:

P= 12V*0.0230A
P= 0.276W



















ACTIVIDAD No. 5


Motor Eléctrico
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. La mayoría de los motores eléctricos son reversibles, es decir, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y de particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Una batería de varios kilogramos equivale a la que contienen 80 g de gasolina. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
Principio de funcionamiento
Los motores de corriente alterna y los motores de corriente directa se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cuál establece que si un conductor por el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.
El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.
Partiendo del hecho que cuando pasa corriente eléctrica por un conductor se produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.


Motores de corriente continua

Motor compound

Un motor compound (o motor de excitación compuesta) es un motor de corriente continua cuya excitación es originada por dos bobinados inductores independientes; uno dispuesto en serie con el bobinado inducido y otro conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido, inductor serie e inductor auxiliar. El motor compound es un motor de excitación o campo independiente con propiedades de motor serie. El motor da un par constante por medio del campo independiente al que se suma el campo serie con un valor de carga igual que el del inducido. Cuantos mas amperios pasan por el inducido mas campo serie se origina claro esta siempre sin pasar del consumo nominal.

Motor shunt

El motor shunt o motor de excitación paralelo es un motor de corriente continua cuyo bobinado inductor principal está conectado en derivación con el circuito formado por los bobinados inducido e inductor auxiliar.

Motor paso a paso

El motor de paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control. El motor paso a paso se comporta de la misma manera que un convertidor digital-analógico y puede ser gobernado por impulsos procedentes de sistemas lógicos. Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetibilidad en cuanto al posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y motores controlados digitalmente. Existen 3 tipos fundamentales de motores paso a paso: el motor de reluctancia variable, el motor de magnetización permanente, y el motor paso a paso híbrido.

Servomotor

Un servomotor (también llamado Servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación y mantenerse estable en dicha posición. Está conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Los servos se utilizan frecuentemente en sistemas de radio control y en robótica, pero su uso no está limitado a estos. Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.

Motor sin núcleo

Cuando se necesita un motor eléctrico de baja inercia (arranque y parada muy cortos), se elimina el núcleo de hierro del rotor, lo que aligera su masa y permite fuertes aceleraciones, se suele usar en motores de posicionamiento (p.e. en máquinas y automática). Para optimizar el campo magnético que baña el rotor, para motores que requieren cierta potencia, se puede construir el rotor plano en forma de disco, similar a un circuito impreso en el que las escobillas rozan ortogonalmente sobre un bobinado imbricado que gira entre imanes permanentes colocados a ambos lados del disco.

Motores de corriente alterna

Asíncrono o de inducción
Los motores asíncronos o de inducción son aquellos motores eléctricos en los que el rotor nunca llega a girar en la misma frecuencia con la que lo hace el campo magnético del estator. Cuanto mayor es el par motor mayor es esta diferencia de frecuencias.
Jaula de ardilla

Síncrono
En este tipo de motores y en condiciones normales, el rotor gira a las mismas revoluciones que lo hace el campo magnético del estator.

Motor serie
Un motor serie es un tipo de motor eléctrico de corriente continua en el cual el devanado de campo (campo magnético principal) se conecta en serie con la armadura. Este devanado está hecho con un alambre grueso porque tendrá que soportar la corriente total de la armadura.
Debido a esto se produce un flujo magnético proporcional a la corriente de armadura (carga del motor). Cuando el motor tiene mucha carga, el campo de serie produce un campo magnético mucho mayor, lo cual permite un esfuerzo de torsión mucho mayor. Sin embargo, la velocidad de giro varía dependiendo del tipo de carga que se tenga (sin carga o con carga completa). Estos motores desarrollan un par de arranque muy elevado y pueden acelerar cargas pesadas rápidamente.

ACTIVIDAD No. 6

Diagnostico de la batería:

Para iniciar el proceso de diagnostico de batería es importante verificar su voltaje inicial, para ello utilizamos un voltímetro el cual nos deberá entregar un promedio de 12.6 V. Ya que la mayoría de baterías de esta capacidad disponen de 6 celdas cada una debería entregar 2.1 V. El segundo paso a tomar es verificar los bornes de la batería, ya que estos no deben estar sulfatados o desgastados. En caso tal que indique una sulfatación el nivel del electrolito está bajo. Como segundo proceso a seguir es verificar que el nivel del electrolito este lo suficientemente lleno como para cubrir las placas de plomo. Con un densímetro se ha de verificar el electrolito que debe corresponder a una densidad de 1280 g/ml es plena carga o 1100 g/ml descargado. Continuando con el diagnostico se debe mirar la temperatura interna de la batería, utilizando el termopar que se acoplará al voltímetro, el resultado de cada celda deberá dar un promedio de 30 ºC.

ACTIVIDAD No. 7

ACTIVIDAD No. 8

PARTES DEL ALTERNADOR
General podemos establecer que sus elementos principales están constituidos por:
· Estator.
· Rotor.
· Portaescobillas y cojinetes.
· Portadiodos y diodos.
· Sistema de ventilación y arrastre.Para introducirnos en el interior del alternador vamos a comenzar por ver con detalle y por separado, cada una de estas partes citadas.



ESTATOR
Este conjunto se halla formado por una serie de placas de hierro, entre las que se han dejado unas ranuras para que pueda procederse a la instalación de las bobinas.
Las bobinas se construyen normalmente a base de hilo de cobre enfundado en varias capas de acetal de vinilo u otro aislante similar y la construcción de los núcleos suele hacerse a base de chapas de acero estampadas superpuestas para conseguir, de esta forma reducir y llegar a evitar corrientes parasitas.




ROTOR
En todos aquellos alternadores de excitación por corriente eléctrica, es decir, provistos de electroimán en el elemento inductor (existen también alternadores fabricados con imanes permanentes) el rotor es una pieza de singular importancia por cuanto que, al regular el magnetismo de los polos puede también efectuar la regulación de la corriente producida.
La construcción del rotor puede ser algo diferente de uno a otro fabricante, aunque esta diferencia suele ser siempre más aparente que real pues suele referirse a la variada colocación, distribución y número de polos.


PORTAESCOBILLAS
El portaescobillas de los alterna­dores forma una sola pieza ya que ambas escobillas es necesario que se hallen muy próximas para ahorrar espacio y facilitar la concepción com­pacta de la maquina eléctrica Las escobillas suelen estar una al lado de la otra, muy próximas aunque, por su­puesto, sin llegar a tocarse Esta cualidad facilita también la sujeción de las escobillas en la tapa soporte lado anillos que es la parte en la que siem­bre se encuentran estos dos contactos móviles.




COJINETES
Los cojinetes acostumbran a ser de bolas o de agujas, o una combinación de ambos.


PORTADIODOS Y DIODOS
La parte más original de esta máquina generadora que es el alternador y que viene dada por la presencia del conjunto rectificador de corriente de tipo electrónico.
Esta placa. Además de tener la misión de sostener los diodos positivos del alternador, desempeña la importante misión de contribuir a facilitar la disipación del calor que. Con el funcionamiento, se genera en estos diodos. En tanto que la misión de disipar todo el calor generado en los diodos negativos queda encomendada a la propia placa soporte lado anillos.
Los diodos son muy sensibles a la temperatura, y el colocarlos todos en la misma placa no deja de presentar ciertos problemas, en determinados momentos, para la evacuación del calor que todos estos elementos generan durante el funcionamiento del alternador. Por esta razón se acude, en muchos diseños de alternadores, a la colocación de una placa intermedia.


SISTEMAS DE VENTILACION Y ARRASTRE
Todos los dispositivos eléctricos, mucho más si son electrónicos, son sensibles a valores elevados de temperatura hasta el punto de que. Por encima de un determinado umbral. Estas temperaturas pueden llegar fácilmente a inutilizar el dispositivo.


Ventilación interior
Para facilitar su arrastre, el alternador tiene que instalarse siempre cerca del motor térmico el Cual produce una gran cantidad de calor que transmite al cuerpo del alternador.
El sistema que se utiliza más corrientemente en los alternadores dedicados al automóvil es aquel en el que aire es forzado a pasar por el interior del cuerpo del alternador por medio de un ventilador que es solidario con la polea de arrastre y que se halla colocado en la zona de la tapa lado arrastre. Con este sistema se logra que el aire más fresco pase. En primer lugar, por la parte opuesta donde se encuentran ubicados los diodos circulando posteriormente para refrigerar 1: zona del rotor y hacer que su salida se produzca por la zona de arrastre.


Ventilación exterior
El sistema de ventilación que se utiliza en otros tipos de alternadores es el de ventilación por el exterior, sistema que se adopta cuando la ventilación por el interior no resulta aconsejable ni siquiera posible. En este caso. El cuerpo del alternador se encuentra completamente estanco y su refrigeración se lleva a cabo por medio de amplias aletas de refrigeración exteriores por las que circula el aire forzado salido de un ventilador.


Arrastre
En cuanto a lo referente al arrastre o accionamiento del eje del alternador, ya hemos visto en figuras anteriores que se realiza por medio de una polea. Las poleas de arrastre no tienen particulares condiciones que merezcan un estudio especial aunque vamos a ocuparnos de ellas brevemente en lo que resta de capítulo. En cuanto a las correas cabe decir que, según el resultado de las encuestas, son la causa más destacada.