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Universidad Politécnica Salesiana Electricidad del Automóvil I.

Mantenimiento y Comprobaciones de la Batería del Automóvil Condoy Granda Juan Pablo [email protected] Clavijo Nivicela Mario Felipe [email protected] Espinoza Reyes Alex Gonzalo [email protected] Sarate Juca Leonardo Vinicio [email protected] Valladares Lupecio Cesar Augusto [email protected]

Resumen —En este informe se desarrolló el proceso de desmontaje y montaje de una batería, presentando las respectivas características y diferentes mediciones tales como el nivel del electrolito, la densidad y la tensión que de manera esto influye directamente al porcentaje de la carga y estado de la batería. Palabras Densidad.

Clave—Batería,

Desmontaje,

Electrolito,

I. INTRODUCCIÓN

Para saber las condiciones de una batería es necesario saber las características eléctricas, físicas y en ende saber cómo es el desmontaje y montaje de una batería del automóvil, ya que es un factor muy importante debido a que hoy en día un desmontaje es muy necesario ya sea para limpieza o mantenimiento. En este informe también se realizara diferentes mediciones para saber el estado de carga de la batería como lo es en este caso del nivel y densidad del electrolito.

   

Identificar los bornes de la batería. Comprobar el nivel del electrolito. Determinar el estado de carga de la batería. Realizar el proceso de instalación de la batería en el vehículo. II. MARCO TEORICO

A. Acumulador Es un dispositivo que almacena energía química que libera energía eléctrica al recibir una demanda externa de corriente y está formado por varias celdas que generan alrededor de 2 volts cada una, dando un total de 12 volts. ‘’Cada celda está formada por dos juegos de placas o electrodos de peróxido de plomo PbO2 y plomo esponjoso Pb+4 inmersos en una solución de agua y ácido sulfúrico llamado electrolito. ’’ [1] Fig. 1. Principales componentes de las baterías Bosch SilverStar

OBJETIVO GENERAL



Realizar mantenimiento y comprobaciones de la batería de plomo. OBJETIVOS ESPECIFICOS

  

Identificar la ubicación de la batería en el vehículo. Realizar el proceso de desmontaje y mantenimiento de la batería del vehículo. Realizar la de sulfatación de bornes.

Fuente: Catalogo de Bosch

De manera que la función principal del acumulador es proporcionar energía eléctrica para encender el motor del vehículo.

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B, Finalidad de una batería En un vehículo, la batería desempeña el papel importante de una unidad de almacenamiento químico para la energía aló energía eléctrica generada por el alternador cuando el vehículo esté en funcionamiento es energía debe estar disponible para arrancar el motor después que este haya sido apagado. Por ese motivo, la batería también es llamada de batería de arranque. Por un lado, cuando el motor este parado la batería debe ser capaz de suministrar una alta corriente por un tiempo limitado para arrancar el motor. [2]

La capacidad es la cantidad de potencia eléctrica que la batería consigue suministrar en determinadas condiciones. Ella es el producto de la corriente y del tiempo (ampere-hora, Ah). [2] Sin embargo, la capacidad no es un parámetro fijo. Ella depende de los siguientes factores, entre otros:  Nivel de la corriente de carga.  Densidad y temperatura de electrólito.  Edad de la batería.  Proceso de carga en función del tiempo

C.Parámetro y desempeño de una batería 1) Voltaje de celda El voltaje de celda es la diferencia entre las potenciales que son generados entre las placas positivas y negativas en electrólito. Esos potenciales dependen de los materiales de las placas, del electrólito y de su concentración. El voltaje de celda no es un valor constante, sino que depende del estado de la carga y de la temperatura del electrólito. 2) Voltaje nominal En el caso de las baterías plomo ácido, el voltaje nominal de una única celda es definido en 2 V. El voltaje nominal de la batería como un todo resulta de la multiplicación de los voltajes de las celdas individuales por el número de las celdas conectadas en serie. Sobre la batería, o en uno de sus lados se apunta una serie de datos que permiten conocer las características técnicas de la batería en la fig., 2 se detalla el significado de estos datos técnicos.

E. Desempeño d Arranque en frio Para una batería que suministra energía eléctrica al motor de arranque, la capacidad de arranque en temperatura de bajas es muy importante. La corriente de arranque en frío son la medida de su capacidad de arranque, pues ellos representa un drenaje de corriente temperatura es baja. [2]

Fig. 2. Características técnicas de la batería

III. PROCESOS

Para el desarrollo de la práctica se utilizó varios materiales como:          

Vehículo Batería Bosch S3 Densímetro Bicarbonato de Na Grasa Paleta de madera Regla Agua destilada Multímetro Pedazo de madera

Procedimiento de práctica. A. Ubicación de la batería en el vehículo En la ubicación de la batería identificamos que se encuentra en situado en la parte frontal del vehículo de manera que es una ubicación de tipo M1. Fuente: Astudillo, Manuel Orovio ‘’Tecnología del automovil’’13/11/14.

Donde: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

D.

Marca Tensión nominal Intensidad máxima durante el arranque Capacidad nominal Fecha de fabricación Periodo de garantía

Capacidad disponible

B. Desmontaje de la batería del vehículo Para el desmontaje de la batería se debe identificar los bornes ya que es de gran importancia saber cuál es el borne positivo y negativo, de manera que el procedimiento es:  Desconectar el terminal negativo de la batería.  Desconectar el terminal positivo de la batería, y asegurándonos de que los cables de conexión se mantengan alejados de los bordes de la batería.  Retirar el varillaje de la fijación de la batería

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Fig. 3. Desmontaje de la Batería

4.

Medir la zona humedecida de la paleta y determinar el nivel del electrólito que debe estar cubierto las placas a una altura de 10 mm a 12mm. Fig. 7. Pasos para la comprobación del electrolito

Fuente: Autor

Después de retirar la batería se coloca en la mesa de trabajo, cuya superficie es aislante. C. Identificación de las características eléctricas de la batería y características de los bornes

Fuente: Autor

E. Determinación de estado de carga Para la comprobación de estados de carga se realizo efectuar de la siguiente forma:

Fig. 4. Características de la batería

 

Comprobando la densidad del electrólito Comprobando el estado de carga con un voltímetro

a. Por comprobación de la densidad del electrolito Fig. 8. Comprobación de la densidad del electrolito Fuente: Autor

En la figura 4 se ve como las características principales de la batería S3 teniendo como dato principal la tensión que tiene. Fig. 5. Características de los bornes con la utilización de un Voltímetro

Fuente: Autor

Fuente: Autor

En la fig. 5 se coloca el voltímetro en los bornes de la batería, de manera que si se obtienes una cantidad positiva, los bornes en el que se conectó son los correctos, caso contrario marcaría una cantidad negativa.

En la fig. 8. Se ve como se realizó la comprobación de densidad del electrolito obteniendo así una densidad de 1.24 g/cm3, de manera que están dentro del rango establecido de un 50% teniendo en cuenta que la temperatura ambiente es: 20.8 0C. Fig. 9 Medición de Temperatura Ambiente

D. Comprobación de nivel del electrolito Para la comprobación del nivel electrólito es necesario seguir unos pasos: 1. 2. 3.

Coloque la batería sobre una superficie horizontal. Mentideros tacones de llenado de la materia. Inserte una herramienta blanda (paleta de madera), hasta que toque las placas y retire inmediatamente.

Fuente: Autor

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b.Por comprobación de estado de carga con un voltímetro

Fig. 10. Medición mediante voltímetro

Previamente al montaje de la batería, es necesario limpiar las corrosiones de los conectores de bordes de la batería y la unión entre cables del negativo de la batería a la masa del automóvil. IV. RESULTADOS

Las características eléctricas de la batería son: Tabla1. Registro de las características de la batería. Fuente: Autor

En la fig. 10 se el voltaje obteniendo así un 12.85 V, de manera que el estado de carga es 100%. Nota.- En el proceso de comprobación de densidad del electrólito se tuvo diferentes valores con respecto a la medición de la densidad y la medición del voltaje, de manera que el error estaría en el densímetro, ya que este elemento puede tener fallas con respecto a su elemento de medición que se encuentra internamente.

F .Montaje de la batería del vehículo En el proceso de montaje o instalación de la batería se debe seguir los pasos contrarios del desmontaje es decir:  Colocar la batería en el alojamiento del vehículo.  Sujetar la batería con el varillaje de fijación a la carrocería  Conectar el terminal positivo de la batería.  Conectar el terminal negativo de la batería.  Instalar los elementos adicionales que fueron desmontados en el caso de haberlo requerido

Análisis de resultados La batería marca Bosch tiene una tensión nominal de 12 V, una intensidad máxima durante el arranque de 500A a 0º C de temperatura y una capacidad nominal de 600A a 27ºC de temperatura. El nivel del electrolito de cada una de las celdas es: Tabla2. Registro del nivel del electrolito en las celdas.

N° celdas celda1 celda2 celda3 celda4 celda5 celda6

Valor registrado(mm) 24 mm 22 mm 22 mm 23 mm 22 mm 22 mm

Valor permitido 10mm a 12mm 10mm a 12mm 10mm a 12mm 10mm a 12mm 10mm a 12mm 10mm a 12mm

Análisis de resultados El nivel del electrolito en las celdas de la batería está por encima de los valores permitidos.

Tabla 3. Registro de densidad del electrolito en las celdas.

Marca Tensión nominal Intensidad máxima Durante el arranque Capacidad nominal

Aná lisis de resu ltad Yuasa os 12 V. La 500 A (0º C) densidad del electrolito en las 6 celdas tiene el mismo valor de 1.24, y el valor 45 Ah de carga de acuerdo a la densidad del electrolito obtenido es de 50%, teniendo en

cuenta que el nivel del electrolito supera el nivel permitido. Valor medido de Tensión nomina Tensión en la bornes 100% de carga 12.91 V. 12.75 V

Estado de carga% 100%

Tabla 4. Registro de densidad del electrolito en las celdas.

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VII. REFERENCIAS

Análisis de resultados La batería se encuentra en un perfecto estado con el 100% de carga. Hay que tener en cuenta los resultados de la densidad del electrolito y el valor medido de tensión en los bornes, de manera comparando estos resultados son diferentes y esto es debido que en el densímetro que se ocupó tienes una falla en la parte interna, y en ende sale una medición variada, y entonces como resultado final el estado de la batería tiene un 100%.

[1] Coordinación de Laboratorio ‘’ Guía de prácticas batería final ‘’ p.1- 28, Pdf. [2] Robert Bosch ‘’Catalogo Manual de Baterías ‘’ p.6-9 Pdf. [3] Astudillo ,Manuel Orovio. ’’Técnicas del automóvil’’. Primera Edición. Madrid, Paraninfo S.A, 2010. 688p. VIII. REFERENCIAS 

Robert Bosch ‘’Sistemas eléctricos y electrónicos para el automóvil’’ tercera edición ,Alemania, febrero 1999

V. DISCUSIÓN

El adecuado desmontaje y medición del electrolito en la batería en la práctica, es esencial, debido a que en la práctica se tuvo un error significativo al medir la densidad y en ende el estado de carga, y se podría decir que un elemento como es el densímetro puede fallar, de modo que puede tener valores contradictorios en las diferentes mediciones realizadas.

VI. CONCLUSIONES







Para un desmontaje y montaje de la batería del automóvil hay que tener un orden para proceder a realizarlo, ya que si no se lo hace correctamente, la batería y otros elementos eléctricos sufrirían daños debido a la mala desconexión del mismo. Para el montaje o conexión de una batería siempre es necesario saber cuál es el borne positivo y el borne negativo en ende hay varias comprobaciones como lo es por electrolisis, utilizando un voltímetro, por el diámetro de los bordes o simplemente junto a la batería va marcado una marca positiva y negativa. Para la comprobación de estado de carga de una batería se puede hacer mediante la comprobación de densidad del electrolito, determinando la tensión de bordes o también se puede hacer mediante la prueba de descarga de la batería.

TRABAJO DE ELECTRICIDAD AUTOMOTRIZ I

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