• Author / Uploaded
• hernando

• Categories
• Corriente eléctrica
• Carga eléctrica
• Electricidad
• Electrón
• Campo magnético

Citation preview

{" j

-.-BPI il fd

\a¡

.'

i-' -l

lndice Capltulo 1. Para entender la

electricidad

III.

Motores eléctricos.....".....................................28

. Motores de corriente directa (DC).................. 30

I. Principios .

II.

electticidad............7 ¿Por qué es importante Ia elect¡icidad para el vehículo?.. ........ 7 básicos de la

Leyes fundamentales de la electricidad.....

'

¿Y qué es la electricidad?................ . .........

7

.....7

Motores con imanes permanentes............. 30 Motores con imanes inducidos................... 30

. Motores de co¡riente alterna (AC)...................31

IY. Generadores y altetnadores........................... 31 . El generador de DC...........................................31 P¡uebas de funcionamiento al generador. 32

. EI V.

alternador.....

El transformador

...................32

............................................... 33

. Un transformador en el automóvil: la bobina................................ 33

VI. El motor de arranque

............. ........................34

VII. El capacitor

o condensador........................ 34

VIII. La bobina .

.......................36

IX. Slmbolos

eléctricos.........................................

36

X. Refuerzos didácticos.........................................

44

Capítulo 3. El sistema de iluminación

I.

Sistema de luces frontales ............................... 47

. El sistema de luces altas y bajas ..... ..................47 . Luces de posición delanterás Capltulo 2. Dispositivos eléctricos en el vehículo

L

Sistema eléctrico del vehículo........................ 25

II. La batería o acumulador.................................

25

y

direccionales.....

...............53

II. El conrunto

de luces ftaseras......................... 53

III. Otras luces

auxiliares.......---.-........-----....-----.. 55

IV. Pruebas y diagnóstico al sistema ................. 56 de ilumin¿ción . . Revisión del flujo elécttico............................... 56 . Verificación de la resistencia de los cables..... 57

. Revisión de la tegulación de voltaje................ 58 . Vetific¿ción de citcuitos................................... 59 . Revisión de focos............................................... 60 V. Fallas y soluciones en el sistema ...................61 de iluminación..

Capítulo 5. El sistemt de arranque

I. El sistema

. Componentes del sistema de artanque...........

IL EI moto¡ .

III.

didácticos...................................... 64

85

de ananque o marcha.................... 86

¿Dónde se encuentta la match¿? ..................... 90

Ptuebas al motor de aranque .....................

. Prueba electromagnética del

VI. Refuetzos

de affanque..................................... 84

91

de la armadura

rotor...............

................91

. Prueba de continuidad del colectot del totor.......................................... 92

. Verificación de detivación a masa delrotor...92

'

Capacidad de carga de la bateúa........ .............93

. Ajuste del

CapÍtulo 4. El sistema de carga 67 67

a masa de los campos del

73

Pruebas básicas a los componentes

del

alternadot....

................74

. Revisión de la continuidad en los ¿nillos del colector del rotor......................................... 74

. Prueba de continuidad en las terminales del estator

automático.....

................. 95

...................... ó8

. Cambio del aIternador.......................................

III.

estatot .,,,,........,......94

. Prueba de la operación del solenoide del

alternador

.................. 94

. Prueba de continuidad y derivación

El sistema de carga........................................... . Un vistazo genetal.............................................

IL EI

piñón

.''.''.....',','.........,.,.,.... 75

. Prueba del rectificador de diodos.................,.. 76 . Prueba del regulador de voltaje .......................77 IV. Fallas y soluciones en el sistema de cxga19 IV. Refuetzos didácticos....................................... 80

IV. Fallas y soluciones en el sistema de

atranque........

.................96

IV. Refuerzos didácticos....................................... 98

Pqrq entender

rls La relactón entre los sistemas mecánicos del automór'il y 1a electricidad no es reciente; desde los primeros vehículos se utilizó electricidad para generar 1a chispa y encender La mezcla- aire-gasolina admitida por el motor. Mas este rudimentario sistema eléctrico de los primeros automóviles poco a poco comenzó a desarrollarse hasta extenderse a otros sistemas del vehículo; se calcula qtle en un r-ehícu1o tnoderno, trray ce rca de un Lilómetro de cables que corren en todos los sentidos, y que alimentan des de dispositivos de gran consumo (como la marcha o motor de arranque) hasta un simple LED (que consume unos cuantos mi I iamperios de corriente). Por ello, los especialistas en mecánica automotriz deben saber diag_ nosticar y rcp^rx el sistema eléctrico del automóvil; sobre todo el de las unidades modernas, que utilizan sistemas de control electrónico.

Ptecisamente, el objetivo de este capítulo y de los siguientes, es brlndar las bases indispensables para que puedas diagnostiiar y solucionar criatquier falla quc ocut¡a en el sistcma cléctrico de un automóvil.

@

orrr*oo,

Identificar las leyes fundamentales de la electr¡c¡dad y el magnetismo Conocer las aplicaciones de las leyes de electricidad y magnetismo en el vehículo Identificar Ios conductores, aisrantes y sem¡conductores, y su apr¡cación en er vehícuro Reconocer las med¡das de seguridad, las herramientas y el equipo necesario para el servicio eléctrico

I. PRINCIPIOS BASICOS DE LA

ELECTRICIDAD ¿Por qué es importante la electricidad para el vehículo?

En los ¿rutomóviles mode rnos la electricidad es irnprescildibie no só1o para encender el mr¡tor l mantenetlo en funciona micnto; o alimentar los faros, el t¿bleto r, otrr¡s sen icios de ilu minación de la uniclacl. Tembién es indispensable pera las diversas ptestacioncs de usuario con-ro el autoestéreo, Ia calefaccitin, los elevaclores de las vcntanas, los seguros automáticos, la alarma, et céter¿. Y no hablemos del rcqucrimiento eléctrico de las compu tadoras que controlan le invección de combustible, el fienado, las velocidades v todas las funciones que dependcn de un control elcctrónico.

TI.I,EYES FUNDAMENTALES DE LA ELECTRICIDAD Los fenórnenos cléctricos están regidos Por una scrie de reglas y leyes que permiten determinar las condiciones oper¿tivas de un circuito. Así, lo ptimero quc deben-ros estudier es, precisamente, este cofljunto de leves v principios físicos; para que más adelante podamos comprender cómo funcionan l de audio; o bien, sin'e de interruptor para encender motores, solenc¡ides, Iámparas, indica dores, etc.

Aunque cada día es más difícil encontrar transistores indir-iduales en un automór,il, toda, r.ía se llegan a enconrrar en algunos vehículos.

Por eso es necesario famlltaúzarse con su aspecto v opefación. En un automóvil, los

circuitos integrados se pueden encontrar en el estéreo, en el control dei aire acondicionado, en la alarma/ etc., o rnás específicamente se usan, por ejemplo,

para contro\ar e\ despliegue de números y los LED del tablero de un vehículo moderno; o la computadora de a bordo.

Reparación del sistema de carga y arranque

Circuitos integrados La electrónica moderna se basa en el uso de circuitos integrados! que son pequeños dispostti\os en cu)o jnrerior se graban circuiros completos formados por cientos, miles e incluso millones de transistores y diodos individuales. Estos circuitos tiener un precio balo 1 un encapsulado pequeño; y aun así, pueden realizar labores mu)¡ complejas.

Para que no te expongas a s!frir una descarga ai manipular y reparar el sistema eléctrlco de un autoJnóvil, es indispensable qu€ teng¿s ciertas precaucionesj son muy sencillas, y reducen en gran medida los riesgos de accidente; además, evitan que se dañen los equipos que utilizas y que se estropee el vehículo. Veamos.

o I L P

(J

g o

.

.

.

fusibles o elementos de protección, respeta la ca pac¡dad espec¡ficada por el fabricante. Asegúrate de qu€ el sistema quede bien proteg ido.

Ponte lentes de protección y guantes especiales, pa ra protegerte de algún ci'tispazo o del lÍqu¡do corrosivo que la batería utiliza.

.

Evita Jsar accesorios 't"tetáltcos ¿n illos, relojes o cadenas; de lo contrario,

.9

I

L

o ttt o

Si los fusibles se dañan continuamente, no

G

coloques reem plazos de rnayor capacidad;

o

primero verifica el origen del problema.

como

] i I I I I

Para reemp azar

L

o o

o t-

sufrir una descarqa u ocasionar un cortocircuito al hacer t¡erra (sobre todo, cua ndo desmontes el a ternador;. pLredes

(€

o

o (J o tr

o o P

lesconecta el cable negativo :e a batería, para evitar un :!rtocircuito cuando remuevas ¡s elementos del sistema

:

tr

o E

g

éctr¡co.

Cua ndo coloq ues accesoTios

:léctrjcos, deberás hacer las :onexiones correspondientes lesde el panel de conexión le fusibles. Si conectas las ¿ limentaciones en cualquier Ínea de voltaje, ésta puede sobrecalentarse y luego se q!emará o se fundirá; o bien, ios fusibles se pueden fundir consta ntemente o los elementos de protección eléctrica continua se pueden abrir; en casos extremos, el sistema eléctrico en gener¿l se dañará gravemente, Si modificas el cableado y quieres realizar puent€s de conexión, nunca el¡m¡nes elementos de protección e¡éctrica; de lo contrario, el sistema eléctrico quedará vu lnera ble ante cua lq u ier descarga o cortocircuito,

UJ

H

r

Para probar

a

carqa de la batería, nunca ocasiones un

cortocircuito en las terminales; de lo contrario, puedes causarle

daños

irreparables al sistema de control electrónico

.

Cuando hagas trabajos de soldadura o repares 1a carrocería, deberás desconectar

completamente de la batería la aliment¿ción eléctrica y electrón¡ca del vehículo.

I

Sólo con las herra mientas adecuadas, es posible dar un servicio eficaz al sistema eléctrico del automóvil, Con ellas, también se fac¡litan las labores de reparación y diagnóstico.

o .9 L P(,

9o .9

I

L

he-{teffil

Si no utilizas las herramientas apropiadas, puedes ocasionarle daños a los componentes; te retrasarás en tu trabajo, y Ia reparación resultará ¡neficaz; pero lo más grave, es que puedes sufrir una

*'f**A-

severa lesión.

o t¡t

Las herram¡entas para reparar el s;stema eléctr¡co se clasifican en tres grupos: básicas, universales y especiales.

o G

L

G

ct

o o

¡-

L

G

o o I o

erra¡:r ienta$ fJásicas

Se usan para labores elementales de desmontaje e instalación de piezas:

tr

. . . . .

o o +J o

Juego de a utocle Juego de llaves Dados

Desarmadores

Alicates o p¡nzas (para sujetar o extraer piezas)

g E¡

t\

,', Á,

,A t1

Jl

'l4*

d

H

ñ 2" rierra¡n ier¡tas ¡versa ies Sirven para múltiples tareas: un

Para extracciones

.

I

Extractor de poleas ( poleas

del alternadol del generador o de la ma rcha

)

t*-

pir'_ j -lwler ¿

(para ncar : --naduras)

.:-

Fuente de

: -lDador de

:

a

limentación

Wattmetro (mide potencia eléctrica)

-.dos ¡4 u ltímetro automotr¡z (con pinza

Pinzas para fusibles

P¡nzas especia les

ind uct¡va)

para cable

:::gador := iaterÍas

3,

Herramientas y equipos especiales

Se usan para trabajos específicos del servicio eléctrico

Pistola de ca lor para aplicar "termofit"

_:-paTa

::

Drueba

Caja de desconexión eléctr¡ca

(universa¡)

F;

A

U

Para mediciones

. .

.

):--

i"q-

r

Tensor de bandas Tacómetro Lá

mpa ra de tiernpo

Consuffllbles

. Líquido d¡eléctrico . C¡nta de aislar

"3/

.

ItT

Termofit

. Puntos caimán . Cables de conexión y puentes

,, Usos y apl¡cac¡ones

Pa

ra funclonat el autoestéreo,

el GPS, la pantalla LCD y

En el siguiente diagrama se muestran algunas de las apl¡caciones més evidentes de las leyes

y disposit¡vos mencionados en este capítulo; hay que conocerlos a fondo, para reparar correctamente un automóvil moderno.

La batería es el princ¡pal almacén de energia

eléctrica; por eso se usa para proporcionar energia, incluso cuando el motor está apagado.

El alternador, es un pequeño generador eléctrico que s¡rve para recargar la baterÍa y al¡mentar a diversos dispositivos del autornóv¡1.

Para generar el a to volt¿je que se neceslta para encender a gasol¡na, el sistema de bujías utiliza un transformador.

Los faros delanteros

iluminan el camino, cuando la luz solar es demasiado débil para garantizar una conducción segura.

Beparació¡ del sistema de carqa y aftanque

Jos

demás accesorios de este tipo, requieren e ectricidad.

Las luces traseras son indispensables para hacer

advertencias a los demás conductores.

La caja de fusibles

sirve para proteqer a los circuitos del automóv¡1.

Para funcionar, los v¡drios

y seguros automáticos requieren motores y solenoides,

Par¿ que sus múltiples

indicadores funcionen adecuadamente, el tablero de instrumentos requiere electricidad.

Capilu o 1. Para enteñder la e ecficidad

: cada una de las partículas de carga negativa que integran a un átomo.

Potenc¡al: Magnitud física escalar con la que se determina la energía de dos cuerpos según

Magn¡tud: Forma de determ ina r a ntitativa mente los parámetros físicos de cua¡quier fenómeno natural o experimental.

cu

Circuito: Arreglo de dispositivos de consumo

Campo magnético: Es una región del espacio por la que pasa una carga eléctrica; y cuando ésta la atrav¡esa a cierta veloc¡dad, sufre los efectos de una fuerza externa y se mueve de forma perpendicular y proporcional respecto a su propia velocidad y al campo magnético (inducción magnét¡ca),

o carga eléctr¡ca interconectados de manera que en conjunto hagan un trabajo eléctrico, mecá nico o electromecán ico.

Protón: Cada una de las partículas de carga positiva que integran a un átomo.

Voltajer Diferenc¡a de potencial que

Átomo: Partícula de cualquier materia,

la posición de uno con respecto del otro.

Corr¡ente: Flujo de la intens¡dad de energía eléctrica que pasa por ¡os conductores de un circu ito.

se

neces¡ta para impulsar a los electrones que causan el flujo de energía eréctrica.

con"puesta oásica mente de neutrones, protones y electrones.

Resistenc¡a: Prop¡edad eléctr¡ca de oponer resistencia al flujo de la intensidad de corriente eléctrica.

Magnet¡smo: Fenómeno natural que hace que determinados mater¡ales se atra¡gan o se repelan con otros materiales, cuando se les aplica un campo magnético.

En equipo y con Ia ayuda de su maestro, completen la s¡gu¡ente tabla:

Leyes de la electricidad y el magnetismo Ley de Ohm

Ley de Ampere

Leyes de Kirch hoff

Ley de Faraday

Ley de Coulomb o de cargas

Ley de Lenz

Ley de Gauss

Reparac ón delsistema de carga y arranque

Establece que,.,

Aplicac¡ones en el vehiculo

F 1. Para relac¡onar ambas columnas, escl¡be en cada paréntes¡s la letra que corresponde, a) Ley en la que se descr¡be el fenómeno de la generación de energía eléctrica a partir del mov¡miento (como el del alternador, que recarga la batería del vehículo). b) Un¡dad de medida de la intensidad de

corriente.

c) ¡4ateriales que oponen mucha resistencia al paso de la corriente. d) Están compuestos de cientos, miles e incluso millones transistores y diodos.

de

e) Estas leyes son ejempio de la conservación de la energía.

f) unidad de medida de ta potencia eléctr¡ca. g) Esta ley se aplica para el estudio de un campo magnético rnovimiento aplicado a un embobinado.

h) Esta ley sirve para calcular la corriente que circula en un a fin de determinar su sistema de protección,

en c¡rcuito,

i) 14aterlales que no oponen resistencia al paso de la corriente

eléctrica'

j)

también se necesita para alimentar a todos sus dispositivos eléctr¡cos. Los fenómenos eléctricos están regidos por

reglas y leyes: ley de Ohm¡ de Ampere, de

Kirchhoff, de Faraday, de cargas o coulomb' de Lenz y de Gauss, que permiten determinar las condiciones operativas de un circuito.

/

) Ley de Lenz

(

) circuitos integrados

(

) Ley de Ampere

(

) conductores

(

) Ley de Ohm

(

) Amperio (A)

(

) A¡sl¿ntes

(

) Ley de Faraday

(

) Vatio (W)

(

) Leyes de Kirchhoff

Esta ley establece que a partir de una corr¡ente eléctrica se puede obtener un campo magnético, y viceversa. Con base en ella, se han desarrollado relevadores, solenoides, generadores, transformadores, etc.

en calor, luz, movimiento, o se utiliza para

"' La electr¡cidad es imprescindible, no sólo para encender y hacer funcionar al automóvil;

/

(

desplazam¡ento de cargas eléctricas (electrones) que se La electricidad es un

aprovecha para realizar diversas funciones; por ejemplo, parte de su energía es convertida

transportar señales.

/

Los mater¡ales se clasifican en conductores, a¡slantes y semiconductores, según la

resistencia que presentan al paso de la corriente e1éctrica.

r' El diodo, el transistor y los c¡rcuitos ¡ntegrados son materiales semiconductores para

medir Los principales parámetros " fenómenos eléctricos son el voltaie (que se miden en voltlos), la corriente (se mide en amperios) y la resistenc¡a (se mide en ohmios). Para medirlos, se util¡za un m u

ltím etro.

Para complementar la información presentada en este capítulo, busca en Internet

u otras fuentes (por ejemplo, enciclopedias) datos adicionales de los materiales su percond uctores; menciona sus aplicaciones.

Capítulo 1. Para enlender la electricidad

Disposíüñvos

eléctrice s

A finales del siglo XVIII, el físico italiano Alejandro Volta hizo experimentos inspirado en los estudios de Galvani. Gracias a esto, logró desarrollar \a primera batería elécttica. Galvani puso el cadáver de una rana en una mesa metálica, y des_ cubrió que al tocarlo con un instrumento hecho de un metal distinto al de la mesa, se produce una pequeña descarga eléctúcaque hace que se contraigan los músculos del animal. Con base en esto, yolta realizó ptuebas con distintos metales sumergidos en sustancias electrolíticas; encontró que se produce un voltaje en los extremos de discos de metales diferenres (zinc y cobre), separados por paños hu_ medecidos con agua salina; y que al establecer un circuito entre ambas terminales, fluye una corriente eléctrica. Este es el principio de Ia batería eléctrica, v se sigue apli_ cando a más de 200 años de su descubrimiento. En .upítr,,"rt.los autolo estudiaremos precisamente la l¡aterí¿ utilizad¿r e¡ rnóvi1es, qrre es la príncipal frrente de cnergía para todos los sistemas del vehículo; también conoceremos los dispositivos eléctticos más importanres de esras unidades. ¿Estás listo? Co_ néctate, y descúbrelos.

nt* loiñ - "u' u'

BoScH

tOEJETIUOS

. ! ' '

Ident¡f¡car los d¡sposit¡vos que constituyen el s¡stema e léctr¡co del veh ícu lo Reconocer las características y funcionamiento de los compone ntes eléctricos del vehículo Identjficar los símbolos eléctricos y automotrjces que se ut¡¡¡zan en Ios d¡agramas Interpretar los diagramas del sistema eléctrico que se ut¡lizan para el servicio

I. SISTEMA ELECTRICO DEL VEHICUI,O Si bien el sistema elécttico tiene derivaciones por todo el automóvil, podemos

dividrr

los tipos de alimentación de voltaje en tres clases:

Tipos de al¡mentacíón de voltaje en el vehículo Los voltajes que alimentan

a2 r,

la computadora y mantienen energizados a los sensores y a los demás disposit¡vos relac¡onados con el control electróñico.

o,!"i,,L"1'ii""i a los sistemas que producen los d¡vers)s

./;--

2

se.vic¡os del automóv¡l; luces, l¡mpiaparabrisas, aud¡o, el aire acondicionado, etc.

-Á¡.;.JL ,."¡ .,,1E , t

4

Las tens¡ones eléctricas que producen el encendido del

motor y la combustión.

Por esa importanci¿ determinante del sistema eléctrico en el funcionamiento general del automóvil, parece que es un sistema mul complejo. Pero no es así; si entendemos el principio de operación de ios diversos elementos que producen la electricidad, la conducen v la utilizan para su aplicación en otros dispositivos o sistemas, habte mos d¿do un gran paso, y estaremos listos para el diagnóstico y otras tareas prácticas.

II. I,A BATERi't

Revis¡ón o solución: Con un analizador de carga para sistemas

eléctricos automotrices, debe medirse la regulación de¡ voltaje; al conectarlo a la batería, se deben act¡var los accesorios eléctr¡cos del veh

ícu lo.

Este aparato muestra de manera gráfica el comportamiento de la carga eléctrica; si la regulación de voltaje no es adecuada, hay que reemplaza el regulador de voltaje (no se repara).

Reparación del sistema de carga y arranq!e

> Revisión o solución: Revisa el estado de la batería mediante un analizador de carga, para saber s¡ la falla está en su carga o en la carga generada y regulada por el alternador. Reemplaza la batería o su electrolito, o cambia el alternador s¡ está defectuoso, Realiza las pruebas de overhaul (las pruebas que se describieron en este capítulo) a este elemento del sistema de carqa.

¡r,rr

rr.iitec¡ir

c¿:t

iali:lr coT¡

Las luces de emergencia ( intermitentes) destellan muy rápido o demas¡ado lento.

Halógenos: Elementos de la tabla

causa más probable: se acabó la vida útil del llasher.

periódica, ajenos al grupo de los metales. Algunos de e¡los se util¡zan en sistemas de ilu minación automotriz.

Elemento:

Bulbo; Dispositivo eléctrico que contiene una bombilla eléctr¡ca de

Flasher.

fi la

Rev¡s¡ón o solución: Reemplazar el flasher de estas luces; para alcanzarlo, hay que desmontar los paneles necesarios del tablero o columna de direccíón.

mentos.

F¡lamento: Elemento resistivo de una bombilla de iluminac¡ón eléctrica por ¡ncandescencia.

Reflector: lvlaterial brilloso o con acabado de espejo. Recibe un haz de luz desde cierta dirección, y lo ref¡eja en otra d¡rección y en un determinado ángulo de incidencia. Foco que genera luz por medio de una resistencia eléctr¡ca. Desprende grandes cantidades de calor durante el proceso,

Incandescente:

Reflejo de las luces y deslumbramiento a otros conductores. Causa más probable: Los faros delanteros están mal alineados.

Cuarzo: lvl¡nerat compuesto de dióxido de silicio (Si02), Se ut¡liza como dispositivo electrónico, generalmente para medir el t¡empo.

Elemento:

tntermitente:

Al¡neación de los faros delanteros.

de un mecanismo o de un sistema.

Revisión o soluc¡ón:

Luz neón: Forma de obtener energía ¡uminosa, a part¡r de la reacc¡ón fotoquím¡ca de un gas; en particular, del gas de neón.

coloca el automóv¡l en una supe.ficle totalmente horizontal; y luego, pon la pantalla alineadora para faros automotrices, y ajusta la d¡¡ección del haz de luz de los faros delanteros,

Operación Ciscontinua

Lámpara de prueba: Herram ienta eléctr¡ca simple, utilizada para verificar si en un conductor o en conex¡ones de un determinado circuito eléctrico sólo hay voltaje.

Los faros antiniebla no iium¡nan.

> causa más probable: Alineación ¡ncorrecta de los faros (la más probable); o bien, sus bombillas no son de halógeno.

> Elemento: Las bomb¡llas (no son las adecuadas) o los

faros (están mal alineados).

Fusible: Elemento de protección eléctrica, que se localiza en la entrada o alin'rentación de cualquier circuito eléctrico.

lfato: Residuos de sulfuro acumulados en las conexiones de un circuito eléctrico. Su

Líquido dieléctrico; consum¡ble utilizado para el mantenim¡ento de circuitos eléctrlcos. No favorece la transmisión de corriente eléctr:ca.

> Revisión o solución: Al¡near correctamente los faros ant¡niebia. Si no son de halógeno, reemplaza la bombilla de cada uno por una bombilla de halógeno.

w!""/r' ¡fr¡.,a¡Tr a;a facr .aa.rrr

Capitu o 3. El sistema de iLuminac ón

Con la supervisión de tu maestro/ identifica en la maqueta eléctrica del taller o d¡rectamente en el vehículo de pruebas de tu escuela, los ci;-cuitos eléctricos del sistema de iluminac¡ón. Al hacerlo, deberás seguir las ¡nd¡caciones de segur¡dad y de realización proporcionadas en este libro.

Mater¡al necesario:

. . . . .

Vehícuio de pruebas o maqueta de un sistema eléctrico Diagrama eléctrico del vehículo Herram¡entas bás¡cas

Insumos eléctricos (¡íquido dieléctrico, cinta de aislat termofit, cable guía para conductores, etc.) M u

ltímetro automotriz

Procedim¡ento:

1.

Consulta las indicaciones para ¡a ¡nterpretación de un diaqrama. Están en el capítulo 2 de este libro.

2.

En tu diagrama, ident¡fica las conexiones de los circuitos de ilum¡nación eléctrica del veh ícu lo.

3.

Con un multímetro en función de continuidad o resistenc¡a (según el tipo de aparato que util¡ces), identiñca, una por una, las líneas de los circu¡tos ya sea en el vehículo de pruebas o en la maqueta,

4.

Una vez que identifiques cada línea, escribe su nombre en un marbete hecho con cinta adhesiva (mask¡ng ¡ape); pégalo en elia.

5.

Retira de la maqueta o del vehículo, las líneas eiéctricas de los c¡rcuitos de ilu minación previa mente identificadas.

6. 7,

Al ñnal, deberás ser capaz de volver a conectar los circu;tos.

8,

Si algún elemento no funciona, deberás buscar y el¡minar la causa hasta que las conexiones regresen a su condición original y todos los elementos de carga eléctrlca operen adecuada mente.

Después de reconectar los circuitos, tendrás que colocar una fuente de al¡mentac¡ón si uti¡izaste una maqueta; o colocar una batería, si utilizaste el vehículo de pruebas. En ambos casos, el propósito es energizar al sistema eléctrico para verificar s¡ funciona cada elemento del s¡stema de iluminación.

Reparación del s slema de carqa y arranque

1. Contesta brevemente las siguientes preguntas:

a)

¿Qué ocurre en la bombilla cuando se camb¡a de luces altas a luces bajas?

b)

¿En qué consiste el método tradic¡onal (bulbo de doble filamento)?

c) iCómo funcionan

d)

e)

los faros de halóqeno y de luz xenón?

Explica la diferencia entre los faros convencionales, Ios faros de halógeno y los faros de luz xenón:

Descr¡be brevemente cómo se revisa la regulación de voltaje realizada por el s¡stema

de carga:

En revistas técnicas, Internet y enc¡clopedias del automóvil, investiga cómo han evolucionado los sistemas de ¡luminación; desde los primeros vehículos, hasta los que hoy circulan en nuestTas calles. Pon énfasis en los avances tecnológicos más sobresalientes.

Capítulo 3. El sistema de iluminac ón

El sistemq dw mwffffi# ry' t'

Automóvil significa que "puede moverse o que se mueve por sí mismo". Y efectivamente, una vez que es puesto en marcha un vehículo automotor, éste puede desplazarse sin necesidad de ttacción externa alguna; aunque a partir de la combustión de una fuente de e nergía: del combustible. Mas la gasolina nc¡ es la únic¿ fuente de energía en la que se basa el funcionamiento de los automór'iles. También se re quiere de otra fuente que, a diferencia de la anteriot, no es alimentada de maneta externa, sino que es producida internamente en uno de los sistemas de1 vehículo: nos referimos a la energía eléctrica, que a su vez se gcnera en el sistema cle carga y se alÍracena en la batería o acumulador. Por supuesto, patte del estudio que todo mecánico profesional debe realizar para su formación, es la generación de electricidad en el automóvil y el funcionamiento de los drspositivos en los que recae ese ttabajo. Es precisamente 1o que haremos en el presente capítu1o.

@

o"rr'uo, Identificar los componentes que integran al sistema de carga del vehículo ReconoceT al alternador como principa componente del sistema de carga Realizar pruebas y diagnóstico a los componentes del sistema de carga

I. EL SISTEMADE CARGA I-a batería es la principal fuentc de energía eléctrica cle un automrivil, aunqLrc, co11.lo se-

bcmos, no es una fuente generaclora, sino irnicamente un dispositivo qi-re la almaccna.

Es decir, la batería no se concibe aislada clc su contfapartc: el altern:rdor, el dis pcrsitivo que genera la elect¡icidad v la envía pala su "acumulación". l-a batería cs, entoncesJ un almacén eléctrico c1ue, cuanclo el auto está en funcionamiento, por un Lldo suministra electricidad I'por otro la recibe. Y es por ello que, para comprender el papel clel alternaclor, es nccesatio estudi:rrlo como un sistema: el sistema clc carga clóctrico, pre cisamcnte .

lnterruptor de encendido

Batería

Un vistazo general ;Cuál es eJ principio dc funcionamiento del sis tem'.r cle carsa? En el siglo XIX se dcscubrió que los fenómenos cléctricos, magnéticos ), lr.recánicos se encuentran i nterrelacion ado s; de maneta (lLl( culndLr Jn C:llnn!, m-qncllCñ e1 mn\ imi!nl^ es aplicaclo a un cofldlrctor eléctrico, en éste pueclc inclucirse un r.oltajc v una coLricntc eléctricr. Y en csc fen

Causa más probable: El motor de arranque no está firmemente colocado en alojam¡ento del volante de inercia del motor.

e¡

Elemento: Tornillos de sujec¡ón de la marcha o motor de arranque,

>

Revisión o solución: Estos tornillos deben reapretarse según el torque especificado por el fabricante. Cuando no están bien apretados, se aflojan con las vibraciones que se producen durante el funclonamiento normal de la marcha. Antes de reapretar estos tornillos, hay que ¡'evisar que no estén dañados e¡ piñón del bendix y los dientes de¡ aro del volante de inercia; y s¡ lo están, deberán reemplazarse. También se debe revisar que la rosca de estos tornillos no esté dañada y que su material no se haya estirado; de lo contrario, deben reemplazarse para asegurar la correcta f¡ación del motor de arranque.

vrr\¡.'Yn

|tecallica fac .com

ma de arranque

El motor de arranque gira demas¡ado lento.

La marcha produce un estruendo aun después de haber arrancado

el motor del automóvil. Causa más probable: La batería entrega poca

Causa más probable: El resorte de retroceso de la flecha del piñón del bendix.

energ ía.

Elemento:

Eleñento:

Batería (carga).

El resorte de retroceso.

Rev¡sión o solución: Revisión o solución:

Mediante un probador de

Como este resorte ha perdido su tensión, debe reemplazarse; y para alcanzarlo, se tiene que desarmar la marcha. Otra solución es rev¡sar la tolerancia de ajuste entre los dientes del p¡ñón del bendix y el aro dentado del volante de inercia; no debe ser muy pequeña.

baterías, un h¡drómetro o un voltímetro, debe revisarse la carga de la batería; si es correcta, habrá que verificar que las conexiones de la batería y el motor de arranque estén libres de sulfato.

Cuando la marcha comienza funcionar, produce un estruendo; lo hace mientras el motor del automóv¡l está girando. En el primer intento de

arranque del motoL la marcha produce un sonido normal. Pero cuando el motor deja de giraL la marcha genera un zumbido. causa más probable: Por lo general, es un automático

defectuoso.

Elemento: Automático del motor de arra nq ue.

Revisión o soluqión: Reemplazar el automático de la marcha; el repuesto debe tener las mismas características eléctr¡cas.

causa más probable: incorrecta la tolerancia de ajuste o "luz" entre el p¡ñón del bendix y el aro dentado del volante de inercia. Es

Elemento: Tolerancia entre este piñón y los dientes de dicho aro.

Revisión o solución

I

Para revisar la tolerancia de ajuste,

primero hay que desconectar (por seguridad) la terminal negativa de la batería; luego se debe remover la cubierta del volante de ine.cia, iala' el piñón del bendix hacia el dentado de la corona y revisar la tolerancia entre los dientes de ambas p¡ezas. Por lo general, la tolerancia entre el asentamiento de los dientes de este piñón es de 3/4 de su longitud; y la tolerancia de contacto entre dientes, normalmente es de 0.020 milésimas de pulgada.

También hay que asegurarse que los cables de conexión eléctrica no estén dañados y que sean del cal¡bre adecuado (según las especiflcac¡ones del vehículo).

El motor de arranque no gira (no se act¡va ).

>

causa más probable: La batería está totálmente

"muerta" (sin carga);

o

b¡en, una de sus conexiones eléctricas con el motor de arranque está suelta, floja o mal conectada.

Elemento: Batería y cables de conex¡ón eléctrica.

Revisión o solución: Hay que verif¡car el nivel de la carga de la batería; si es corTecto, debe rev¡sarse entonces que las conexiones eléctr¡cas no estén sueltas o mal colocadas y que tengan las especificaciones eléctricas requer¡das por el vehículo. Si todo está b¡en, significa que el problema está en la t¡erra física del motor de arranque; así que debemos asegurarnos que tenga una buena tierra,

Capíiu o 5. E sistema de arranque

Encendido por man¡vela: Mecan¡smo conocido como"Crank", mediante el cual se giraba manualmente el cigüeñal para colocar el primer cil¡ndro en fase de compresión de la mezcla aire-combustible. Y asÍ se encendía el motor.

Automát¡co (del motor de arranque)l Componente del motor de arranque, integrado por el solenoide y el vástago de impulso para la horquilla de la flecha del piñón del bend¡x. También ¡ncluye las conex¡ones eléctricas del motor de arranque.

Delga: Conjunto de Iaminillas metálicas colocadas alrededor de un núcleo de hierro del rotor en un motor eléctrico. Cortan el campo electromagnético del estator. Der¡vac¡ón a tierra o masa Flujo no deseado en un circu¡to eléctr¡co de corriente hacia tierra física.

Ia

Usabilidad: Propiedad de un sistema o de una aplicación de ser utilizados en forma sencilla o intuitiva.

Growler: Instrumento electromagnético de

Solenoide: Es un núcleo de hierro con alambre enrollado en forma de hél¡ce. y que

prueba, para verificar por cruzamiento el estado de los elementos de los motores eléctricos.

se comporta como un imán cuando circula una

Encendido automát¡€o: S¡stema eléctrico de encendido automotr¡z, basado en un arrancador etectromagnético (conocido como "automático") y en un motor de CD para proporc¡onar los primeros ¡mpulsos de mov¡miento mecánico al

corr¡ente eléctrica continua.

cruzamientor Se dice así cuando los campos magnéticos del rotor en un motor eléctrico de CD interfieren entre sí, provocando un mal funcionamiento de éste.

r'

El sistema de arranque consta de:

motor.

r'

Los nuevos motores de arranque incluyen engranes planetarios para disminu¡r la velocidad de giro del engrane principal, pero aumentando su torque o fuerza de giro.

/

Las pruebas que se deben realizar al motor de arranque son: a) De cruzam¡ento electromagnético del rotor, b) De continuidades entre los campos del estator, c) De verificación de derivaciones a tlerra en el colector y la armadura, d) Ajuste del piñón del bendix, e) Medición de la carga acumulada en la batería y de la operación del automático en el motor de arranque.

interruptor de encendido, batería y motor de arranque o marcha.

r'

El motor de arranque o marcha es el

motor eléctr¡co que se encarga de dar el impulso al volante del motor, para mover al cigúeñal y a los pistones, in¡c¡ando así la combustión.

/

El motor de arranque se compone de:

solenoide, palanca, capuchón frontal y trasero, engrane princ¡Pal o b€nd¡x, rotor, estator y carbones.

investiga cuánta corr¡ente eléctr¡ca se consume en el ¡ntento de marcha para poner en operación al motor del automóvil; también, con qué ¡nstrumento se m¡de. Describe este proced¡m¡ento de medición y anota el resultado que obtuviste al ejecutarlo en el automóvil de prácticas. Después compara tus resultados con los que tus obtuvieron compañeros en otros vehículos. Y entre todos, determinen el promedio de alimentación de corr¡ente al motor de arranque para un automóvil.

Reparación de¡sistema de carga y arranque

I

!"'!n\¡!i.r-re.,a¡

ca i¡ail.aar

rr

L" pr.r.rl,. colección cle libros cle texto, se ha editado en apoyo a los planes de estudio cle los bachilleratos y escuelas tecnológicas que imparten las asignaturas cle mecánica ¿rutomotriz. Para facilitar la comprensión de los contenidos, los temas se abordan apoyáncktse en ilustraciones dinámicas, vistas ampliaclas, explicaciones secLrenciales, etc. Se pretende así, cubrir una carencia de materiales cle enseñanza apropiaclos a esos niveles formativos, tomando en clrenta la unidad de pfopósito, de contenido y de nivel explicativo.

formación integral, prepara a los alurmros para competir con ventaia en un mercado laboral cada vez más complejo y cambiante por las nuevas tecnologías. Precisamente, con la participación de expertos en mecáni ca alrtomotriz y de prol'esionale s dedic:rdos a la enseñanza en el área (c1ue cnidaron la inte€ara ción de los temas ofreciclos en estas publicaciones), se pretende apoyar al maestro en la tarea de formar especialistas bien capacitados. Está claro que una

TÍTULoS DE I-A SERIE

Reprr¡ci(in dcl sistenlx

Aluste 1 repnmción de

sistcnn dc combustible

llotores con sislc i¡ de ¡r\ ección electrórricr ). control de cnlisiones

cliagnóstico. 4. El sistema de carga, pnlebas y diagnóstico. 5. El sistema de arranque, pruebas ,v diagnóstico.

.illlllt![[|ililfl[U]il,

Clave 4002

tsBN 978 970-779-103-9

El sistcDu dc

cnce¡dklo

@ ffi#É

y el

2. Dispositiyos eléctricos en el vehículo. 3. El sistema de iluminaciírn, pruebas y

_v

in-vccción elcctrónicx

Reparación del sistema de carga y arranque

magnetismo.

que

de carga

CONTENIDO DE ESTE VOLUMEN

1. Leyes frindamentales de la electricidad

arrr

diagn(istico dc motores

ttepnración dei sistelna dc lrcnos con! encionnles _Y

de ABs

...

'Gd

diección, srspensión

llll,,,,l*,il"_

t.@

ffiE dfffi morores y

manreümiento de Diesel (convencbntrles

corltrolados

maltenhicnto d cli¿sis de unidadcs pes¡das