Sistema Eléctrico del Automóvil: Componentes y Principios
Motor de arranque
Arrastra el motor térmico para que comience a girar hasta alcanzar su ciclo de funcionamiento autónomo (en gasolina = 100 rpm, en diésel = 400 rpm).
Constitución:
- Llave de contacto (50)
- Relé/contactor (al ser alimentado por 50, la corriente pasa por 2 bobinas, de retención y de accionamiento, una moviendo el núcleo que empuja la horquilla y otra cerrar al circuito Mot mediante contacto móvil)
- Inducido/rotor (eje sobre cual se desplaza el piñón accionado por horquilla y en el otro extremo el colector/escobillas)
- Inductor/estator (bobinas magn o imanes permanentes)
- Mecanismo rueda libre y piñón (arrastra el volante, pero nunca al revés debido sist de rueda libre)
- Reductora (tren de engranajes epicicloidal que reduce la velocidad, pero transmite más par; lleva satélites que son fijos a la corona unidos entre sí por un portasatelites o armadura por donde sale el mov, y luego en el centro está el planetario que recibe movimiento).
Conexión bobinas inducido/inductor:
- En serie para turismos
- En paralelo para vehic industriales
Relación transmisión satélites-planetario:
n2 = (Z3xn3+Z1+n1) / Z3+Z1, donde n2 –rpm portasatelites, n3 –rpm corona, z3 –nr dientes corona, z1 –nr dientes planetario (Z3xn3=0 pq la corona es fija).
Diámetros engranaje:
- Exterior
- Interior
- Primitivo donde el modulo/paso = d exterior/Z(dientes)+2 o d primitivo/Z.
Pruebas estáticas
a)Inducido/rotor
- Comprobamos aislamiento dl colector con Óhmetro (resistencia infinita delga cn delga)
- Aislamiento bobinas con roncador (no atrae lamina hierro al girar el inducido)
- Medir ovalizacion colector (reloj comparador) y profundidad ranuras (1mm) y separación entre estas (0,7mm)
- Continuidad bobinas (resist igual entre todas)
- Desgaste muñequillas, eje estriado cn piñón arrastre.
b)Inductor/estator
- Comprobamos aislamiento bobinas inductoras
- Medimos resistencia bobinas (datos fabricante)
- Comprobar desgastes.
c)Portaescobillas
- Comprobamos longitud escobillas (12-14mm)
- Aislamiento d ls escobillas positivas y d ls negativas
- Comprobar tensión muelles escobillas
- Desgaste casquillo.
d)Contactor/relé
- Comprobamos resistencia de cada bobina (retención y accionamiento)
- Comprobar consumo de estas.
Clasificación
Motores según conexión bobinas inductoras:
- Serie
- Shunt
- Compund
Averías
Bobinas:
- Cortocircuito (el hilo dl bobina está cortado)
- Cortocircuito (contacto entre hilos que hace un puente)
- Derivación a masa (hilo contacta masa antes de pasar por todas ls espiras, por lq medida es menor q dl fabricante).
Características
Electr motor arranque:
- Ligeros (0,5-1CV)
- Medios (1-3CV)
- Pesados (3-6CV)
Potencia
/Wutil = K(constante)xVt(cilindrada total)xn(rpm mín)/716,2 x 0,736kw; Wmax = Wutil/ɳm(rendimiento mecanico) x A(coeficiente seguridad 1,5).
Fuerza contraelectromotriz
E`=ɸ(Mx)xN(nr conductores)x2p(nr polos)xn(rpm)/10^8x60x2a(ramas en derivación dl inducido).
Intensidad absorbida
Ia=V(dif potencial en bornes)-E`/Ri(resist interna inductor e inducido); Wmax=V^2/Ri
Iluminación
- Cables unifilar
- Bifilar
- Coaxial
Nomenclatura
K(relé, p-to origen)8(patilla,pin):(destino)53(actuador,motor)/sw(color principal cable)gn(línea dl color secundario)1.0(sección cable).
Diseño conmutador
- Colocamos tantos interruptores como actuadores tenga
- Colocamos tantos contactos como posiciones tenga.
Fusible
(lo más próximo a batería) de clavija, cilíndricos, maxifusibles, térmicos o rearmables.
Calculo sección fusible
en circuito: d= K(Pb=0,25;Cu=0,06) x ^3√I^2 (I final = I que llega al consumidor + 50% de esta).
Principios luminotécnicos
a)
Luz=radiaciones visibles emitidas por cuerpos incandescentes. Son de carácter electromagn en formas de ondas. El ojo humano es capaz de distinguir radiaciones comprendidas entre 380-720 nano
b)
Flujo luminoso=toda radiación emitida por una fuente de luz en todas direcciones y percibida por el ojo humano. Unidad medida: lumen
c)
Intensidad luminosa=cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en una dirección determinada. Unidad medida: candela
d)
Iluminación/iluminancia=cantidad de flujo luminoso que recibe una superficie (E=1lumen/1m2=Lux)
e)
Luminancia=menor o mayor claridad que emite un cuerpo hacia nuestro ojo (directamente o por reflexión/refracción). Unidad: candelas/m2=Nit
f)
rendimiento/eficacia lumínica=relación q existe entre flujo lumínico y la unidad de potencia emitida (lúmenes/W). Luz de día(blanco) se percibe ≈ 5500 Kelvin. Fuente luminosa: a)lámparas incandescencia (R): lámpara cn ampolla(vidrio) vacío(nitrógeno) cn hilo d wolframio/tungsteno y casquillo(latón) aislado(+ cn -);se vuelven opacas cn el tiempo; se usan para señalización/maniobra b)lámparas halógeno (H): la dif es q el vacio dl ampolla(vidrio de cuarzo cn dibujo para evitar deslumbramiento) es de gases halógenos (yodo, bromo) q regeneran el filamento (haluro de wolframio).Tienen una durabilidad de 3000h cn flujo luminoso 25 lumenes/W c)lámparas descarga de gas (D): no llevan filamentos, sino basan su principio en soldadura por arco voltaico. La separación entre ls 2 electrodos es de 4mm, q están dentro de una capsula junto cn ls gases (xenón+sales/sodio) a una presión de 100 bares. Al haber corriente dentro d ls gases hay una ionización al ser excitados (30.000V C.A.) y luego mantiene un régimen estable de encendido (85V)siendo necesario balastro. Hay un retraso de encendido llamado reactancia, por eso no se pueden montar 2 lámparas distintas para larga/corta, sino q se monta un obturador/foco móvil en caso de bixenon. Necesita montarse adicionalmente un servomotor(+sensor) para reglar el foco en función de carga y limpia faro (durabilidad≈5000h). d)lámpara LED: unión P-N cn una vida útil ≈ 20.000h; no necesitan reflector debido a su proyección directa, pero tienen un reglaje más difícil debido a un mayor nr de focos. Trabajan cn 12V cn conexión en bloque (pueden ser d distintos colores). Consumo min tensión de 54 leds es 7W, con un flujo luminoso grande (3.500 lúmenes). Parámetros fotométricos: 1)Cruce/cortas: son montadas en p-to más exterior dl vehículo. a)confort=30-60m(desde frontal vehic) cn una proyección difusa y una anchura=20-30m asimétrica.b)zona de malestar=exceso iluminación en la proximidad vehic y dificulta ver más lejos (produce fatiga). c)deslumbramiento=cantidad luz entre 1-2% por encima dl corte dl haz luminoso. d)homogeneidad=2 tipos 2)Carretera/largas: profundidad>150m, confort 50-150m, anchura 30-50m, malestar: exceso luz hasta una distancia de 20m.Descripción proyectores: a)primera generación(hasta años 80): lámparas R2 en ls q el cristal (vidrio)estriado q dirige el haz luminoso; se cambiaba por delante b)2ª generación(después 90): reflector móvil y cristal (plástico) fijo(unidos para captar y ordenar rayos) cn corrector de profundidad dl haz luminoso en función dl carga vehic; lámpara se cambia por detrás. Foco: p-to/lugar geométrico en el q convergen ls rayos luminosos emitidos por una fuente. En largas el foco coincide cn la fuente y ls rayos luz son paralelos; en cortas son convergentes (la lámpara lleva obstructor en parte inf para no reflectar hacia arriba. El foco es detrás de la fuente lumínica; En un haz divergente el foco está por delante dl fuente luminosa. La lámpara de carretera lleva un apantallamiento por delante y la de cruce en la parte inferior. Si es una lámpara d doble filamento lleva ls 2 apantallamientos. c)3ª generación(después 95): reflector de superficie compleja (sucesión d pequeñas superficies reflectantes, teniendo + rendimiento y permite acomodar en el espacio 3 reflectores separados; suprime el tapaluz)—bifocal(parábola asimétrica + inclinación); –elíptico(más utilizado, en forma elipsoide y dispone dl reflector + objetivo (lente convergente) cn diámetro más pequeño. Tiene gran capacidad para concentrar + luz cn un reflector pequeño. Llevan una diafragma/apantallamiento para q la lente no dirija la luz hacia arriba y así evitar deslumbramiento; –poli elipsoidal, donde el reflector está compuesto por segmentos y el principio igual q elíptico. Luz posición: oblig ≤ 2,1m de ancho, 2 delanteras color blanco/amarillo selectivo y 2 rojas parte trasera simétricas. Si se excede el limite anchura/longitud(6m) se necesita montar luces de galibo. Altura faros: 0,5-1,2 m en parte delantera; antiniebla ≥0,25m. Faros Fresnel: el cristal esta labrado cn surcos para proyección en sentido adecuado; Luces adaptativas: a)estáticas (al girar se encienden) b)dinámicas (el faro se mueve al girar volante). Normativa patilla RL intermitencias: +/49/x =alimentación; -/31=masa; C/49a/L=conmutador lámparas; R/P=testigo cuadro. Sist acústico(bocina/claxon): ≤93Db y debe oírse a 7m a una h =0,5-1,5m. Clasificación: a)electromagnéticas (choque entre 2 partes metálicas –vibraciones) b)electroneumática (clarín o trompa; masa aire en contacto cn membrana) c)neumáticas (2 cámaras de distintas presiones separadas por una membrana);mando tipo pulsador.Nomenclatura relés: 1/86-alimentacion bobina, 2/85-masa bobina, 3/30-corriente batería al interruptor, 4/87(5/87b)-salida aliment consumidor. Lámparas alumbrado: R2(obsoletas) para C(cruce)/R(carretera); H(halógenas)1 antiniebla(F/B),C,R; H2 – F/B no dispone de casquillo, sino de placas de conexión; H3 – F/B y adicional carretera, la conexión se hace mediante cable con conector/clavijas; H4 – C,R de doble filamento cn 3 patillas; H4=H4 solo cambia disposición patillas; H7 – C,R,F/B filamento único cn 500h duración, H8/9/11 iguales q H7 pero llevan conector soporte incorporado; HB3 – R en 4 faros cn 1000h duración; HB4 – C en 4 faros cn 3000h duración; D1(S)/D2(R) – descarga gas C/C+R cn 3000h duración. Alineación faros cn regloscopio (10-30cm dist): parámetros a controlar: corte vertical y convergencia horizontal dl haz luminoso. Condiciones: presión neumáticos adecuada, vehic cn carga 1 pers(75kg), superficie plana, ajuste uno en uno(el q no se ajusta debe taparse), regulador manual altura/alcance posición 0(vacio). Luz cruce: corte dl haz luminoso en l imagen dl pantalla regloscopio sobre l línea -1% cn ayuda d ls tornillos d reglaje d altura dl proyector (para antiniebla sobre la línea -0,5%). Carretera: llevar el p-to central dl haz en l imagen dl pantalla regloscopio sobre 0.