SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
FASCÍCULO DE APRENDIZAJE
MANTENIMIENTO PREVENTIVO DEL ALTERNADOR
CÓDIGO: 89000036
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.. 10 11. 12.. 12
TUERCA TUER CA DE LA PO POLE LEA A ARAND AR ANDEL ELA A DE SEG SEGUR URID IDAD AD COJINETE CUBRE PL PLAC A COLLARIN ROTOR ANIL AN ILLO LO CO COLE LETO TOR R COJINETE TORN TO RNIL ILLO LO PAS ASAN ANTE TE ARAN AR ANDE DELA LA POL OLE EA VENT VE NTIL ILAD ADOR OR
13. 14. 15. 16.. 16 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
TAPA DELA TAP DELANTER NTERA A EST ES TATO TOR R CONJUNTO CONJUN TO DE ARANDEL ARANDELA A Y TORNILL TORNILLO O RECTIF REC TIFICA ICADOR DOR TAP TA PA TRASE TRASERA RA RESORTE RESO RTE DE COMPRE COMPRESIÓ SIÓN N JUEGO JUE GO DE ESCOBI ESCOBILLA LLAS S REGULAD REGU LADOR OR DE TENSIÓ TENSIÓN N ARANDELA ARANDEL A DE PRESIÓN Y TORNILLO TORNILLO CONDENS CON DENSADOR ADOR DE SUPRESIÓ SUPRESIÓN N ARANDELA ARANDEL A DE PRESIÓN Y TORNILLO TORNILLO TUERCAS Y ARANDELAS ARANDELAS DEL TERMINAL TERMINAL DEL DEL ACUMULADOR ACUMULADOR
Vista de desplece del alternador Bosch ( © AMC)
Nº 01 02 03
ORDEN DE EJECUCIÓN
HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS
Desmontar / Montar alternador Verificar tensión de carga Verificar / cambiar fajas
Manual de reparación Medidor de tensión de faja Multímetro automotriz Juego de llaves mixtas Equipo para soldadura blanda / cautín Soldadura de estaño Grasa para alta temperatura.
DENOMINACIÓN
HACER MANTENIMIENTO PREVENTIVO AL ALTERNADOR
MECÁNICO AUTOMOTRIZ 3
HT : 01 Tiempo: 20 horas HOJA: 1 / 1
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HOJA DE OPERACIÓN DESMONTAR, MONTAR ALTERNADOR
REF. HO
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Objetivo. A pree nd er co mo de sm on ta r y mn t ar e l Apr alternador.
Preparación. Calibrador de tensión de correa.
Importante: • Cuando Cuando desconecte desconecte el cable de la batería aflojar la tuerca del terminal, abra el extremo del conector lo suficiente y tire del terminal directamente hacia arriba teniendo cuidado de no dañar el terminal de la batería.
REMOCIÓN DEL ALTERNADOR. 1. Descon Desconect ectar ar el el cable cable de tier tierra ra de de la Batería. Desconectar el cable de
• En el terminal terminal “B” “B” se encuentra encuentra siemp siempre re aplicado el voltaje de la batería. Asegúrese de remover primero el cable de la batería para evitar un cortocircuito durante el trabajo.
conexión a tierra de la batería.
2. Remueva la correa impulsora del alternador. a) Remuev Remueva a la tue tuerc rca a y la la cubi cubiert erta a del terminal B y entonces desconecte el cable del alternador. b) Descon Desconec ecte te el e l conec conecto torr de 3 polos tras destrabarlo.
3. Remuev Remueva a la cor correa rea imp impuls ulsora ora del alternador. a) Afloj Af lojee la tue tuerc rca a y el pe pern rno o de ajuste de la correa impulsora. b) Empuj Empujee el alte a ltern rnad ador or hac h acia ia el el motor y remueva la correa impulsora.
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HOJA DE OPERACIÓN DESMONTAR, MONTAR ALTERNADOR
REF. HO
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4. Desmo smonte nte el alte alterna rnador dor.. a) Remue Remueva va la la tuer tuerca ca de de apri apriete ete y el perno de ajuste. b) Des Desmo mont ntee el al alter terna nado dorr.
INSTAL INST ALACIÓN ACIÓN DEL A LTER LTERNADOR. NADOR. 1. Inst nsta ale el alte alterna rnador dor.. Coloque el alternador en el soporte del motor y apriete parcialmente parcialment e la tuerca y el perno de ajuste. Importante:
No ajuste el perno y la tuerca completamente antes de que la correa impulsora halla sido instalada. 2. I ns n s t al a l e l a c o r r ea ea Im I m p u l so s o r a de del Alter Al ternad nador. or. Ponga la correa alrededor de la polea del cigüeñal, la polea de la bomba de agua y después pásela por la polea del alternador. al ternador. Importante:
Compruebe que la correa de impulsión se acople adecuadamente en las ranuras de las nervaduras de las poleas.
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HOJA DE OPERACIÓN DESMONTAR, MONTAR ALTERNADOR
REF. HO
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3. A j u s t e l a t en e n s i ó n de d e l a c o r r ea ea d e Impulsión. a) Apriet Aprietee el per perno no de de ajust ajustee de la la corre correaa hasta el punto en que el alternador no se mueva hacia atrás. b) Inserte Inserte una pal palanc ancaa entre entre el bloq bloque ue de de cilindros y el alternador y empuje el alternador hacia atrás. Importante:
No forzar la palanca contra la cubierta de distribución. c) Posici Posicione one y fuerc fuercee la pa palan lanca ca para para apretar el perno de ajuste. Verifique la tensión usando un calibrador de extensiones. Calibrador de tensión de correa: Nippondenso: BIG-20 (95506-00020) ó Borroughs
: No. BI-33-73
Tensión de la l a correa Correa nueva: 160 + 20 1b Correa usada: 130 + 20 1b d) Si la la tensió tensiónn de la la corre correaa es infe inferio riorr, aplique una fuerza necesaria a la palanca para obtener la tensión apropiada. e) Aprie Apriete te los los pern pernos os de de ajus ajuste te de de la correa cuando la tensión correcta sea alcanzada.
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HOJA DE OPERACIÓN DESMONTAR, MONTAR ALTERNADOR
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REF. HO
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Importante:
- La tensión de la correa debe comprobarse en un punto entre dos poleas. poleas. - Una “correa nueva” es una correa que ha sido usada menos menos de 5 minutos en un motor en marcha. - Una “correa usada” usada” se refiera refiera a una correa que ha sido usada usada en un motor en marcha durante 5 minutos o más. - Después de ajustar ajustar una correa nueva hago girar el motor por 5 minutos y compruebe la tensión de la correa.
4. Apr Apriet iete e los perno pernoss de montaj montaje e del altern alternado ador. r. Apriete completamente la tuerca y el perno de ajuste de la tensión de la correa.
5. Co Conec necte te los los cabl cables es al al alter alternad nador or.. a) Conecte el cable del terminal “B” al alternador e instale la tuerca. Cubra el terminal terminal “B” con la cubierta de goma. b) Conecte el conector de 3 polos, insertándolo completamente para asegurarlo.
6. Conecte el cable de conexión a tierra a la batería. batería. Conecte el cable de conexión a tierra a la batería y apriete apriete bien bien el perno perno del del terminal. terminal.
7. Comprobar el funcionamiento de la luz luz de carga. carga. Ve rififiqu Veri quee qu quee el fo foco co de la luz lu z de ca carg rga a se en enci cien enda da cu cuan ando do el in inte terr rrup upto torr de encendido esté en la posición de ¨ON¨ y se apague una vez que el motor arranque.
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HOJA DE OPERACIÓN VERIFICAR Y/O REGULAR TENSIÓN DE CARGA
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO
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Para el caso de un regulador electromagnético. La regulación de la tensión sólo es posible en sistemas de carga con reguladores electromecánicos. Consiste en ajustar los resortes de regulador de tensión, para adecuar la tensión de excitación del alternador. Se realiza cuando se comprueba que el valor de la tensión no concuerda con las especificaciones establecidas.
Proceso de Ejecución: 1º Paso Quite la tapadera de la caja del regulador. 2º Paso Veri Verifiqu fiquee la ten tensión sión:: • Consu Consulte lte la tensión tensión recome recomendada ndada en el manual manual del del fabrican fabricante. te. • Conecte Conecte una pinza pinza del voltímetro voltímetro a la salida salida del del polo positivo positivo del alterna alternador dor y la otra pinza a masa según figura.
Observación. Cuide de no invertir la polaridad del voltímetro con respecto a la de la batería.
Figura Nº 1
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HOJA DE OPERACIÓN VERIFICAR Y/O REGULAR TENSIÓN DE CARGA
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REF. HO
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• Ponga en funciona funcionamient miento o el motor motor a media veloci velocidad. dad. • Lea y anote anote la la tensión tensión que que marca marca el el voltímet voltímetro. ro.
3º Paso Regule la tensión. • Tome con el alicate alicate el extremo extremo de la lámina lámina fijada fijada a la armadur armadura a del regulador regulador de tensión. • Fuerce Fuerce con el alicate alicate la lámina lámina en un sentido sentido u otro, otro, hasta leer leer en el voltímetro voltímetro la tensión recomendada por el fabricante. Figura N° 2.
Figura Nº 2
• Desacelere y acelere la marcha marcha del motor pasando pasando la media velocidad anterior y compruebe que la tensión coincida con los valores recomendados.
Observación: Si la tensión no es la recomendada, regulela nuevamente.
4º Paso
Tape la caja de reguladores.
5º Paso
Detenga el funcionamiento del motor y desconecte el instrumento.
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HOJA DE OPERACIÓN
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
VERIFICAR VERIFICA R Y/O REGULAR TENSIÓN DE CARGA
REF. HO
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(Referencia: Vehículo TOYOTA Hi Lux 2010) 1° Prueba del Alternador SIN CARGA, en el vehículo: a. Conectar un voltímetro y un amperímetro al circuito de carga, como se muestra en la figura. SUGERENCIA Si se cuenta con un probador de baterías/alternador, conectarlo al circuito de carga, de acuerdo a las instrucciones del fabricante. a1. Desconecte el cable del terminal B, y conectelo a la punta de prueba (-) del amperímetro. a2. Conete al punta de prueba (+) del amperímetro al terminar B del generador. a3. Conecte la punta de prueba (+) del amperímetro al terminal (+) de la batería. a4. Conecte la punta de prueba (-) del voltímetro a tierra. b. Prueba del circuito de carga. Mantenga el motor funcioanndo a 2000 rpm. Verificar la lectura del amperímetro y el voltímetro. - La intensidad de corriente estándar debe ser de 10 A o menor. - La tensión estándar deberá estar comprendida entre 13.2 y 14.8 V. --> Si el resultado no es como se especifica, se derá reemplazar el generador.
Observación. Si la batería no está completamente cargada, la lectura en el amperímetro será algunas veces mayor al valor estándar.
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HOJA DE OPERACIÓN VERIFICAR VERIFICA R Y/O REGULAR TENSIÓN DE CARGA
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO
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(Referencia: Vehículo TOYOTA Hi Lux 2010) Prueba del Alternador CON CARGA, en el vehículo: a. Con el motor funcionando a 2000 rpm, encienda las luces altas y accione el soplador del calefactor a la posición HI. b. Verifique la lectura en el amperímetro. La intensidad de corriente estánda debe ser de 30 A o mayor. --> Si la lectura del amperímetro es menor que la intensidad de corriente estándar, repare el alternador.
Observación. Si la bateria está completamente cargada, el circuito de carga puede no estar funcioinando y la lectura del amperímetro puede ser menor que la intensidad de corriente estándar. Si este fuera el caso, aumente la carga (haciendo funcionar otros consumidores como: limpiaparabrisas, desempañador, etc.) y verifique la lectura del amperímetro nuevamente.
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HOJA DE OPERACIÓN VERIFICAR VERIFICA R Y/O REGULAR TENSIÓN DE CARGA
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REF. HO
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(Referencia: Vehículo TOYOTA Hi Lux 2010 / Alternador DENSO) Prueba del regulador de carga: a. Mida la resistencia entre los terminales del regualdor (F) y (B). La resistencia estándar debe estar debajo de 1 Ohm o más de 10 kOhm. Observación. Cuando se realice esta prueba, los valores de resistencia esándar dependeran del orden como las puntas de pruebas se conecten con los terminales. De acuerdo a esto, se comprobarán ambos valores. --> Si el resultado noes el especificado, reemplace el regulador del generador.
b. Mida la resistencia entre los terminales del regualdor (F) y (E). La resistencia estándar debe estar debajo de 1 Ohm o más de 10 kOhm. Observación. Cuando se realice esta prueba, los valores de resistencia esándar dependeran del orden como las puntas de pruebas se conecten con los terminales. De acuerdo a esto, se comprobarán ambos valores. --> Si el resultado noes el especificado, reemplace el regulador del generador.
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
HOJA DE OPERACIÓN VERIFICAR / CAMBIAR FAJA
REF. HO
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Revisar la Correa Propulsora: a) Buscar Buscar vis visual ualmen mente te sepa separac racion iones es en en el caucho por encima y por debajo del núcleo, separaciones de núcleo del lado de la correa, núcleo duro, separaciones de pestañas del caucho adhesivo, rotura ó separación de la pestañas, pestañas rotas o gastadas o quebraduras en los bordes internos de las pestañas. Si es necesario, reemplazar la correa propulsora. b) Revisa Revisarr las las desvi desviaci acione oness de la la corre correa a propulsora presionando la correa en los puntos indicados en la figura con 10 Kg. (22.0)1b. depresión. De reflexión de la correa propulsora: Correa nueva 5 – 7 mm (0.20 – 0.28 pulg.) Correa usada 7 – 8 mm (0.28 – 0.31 pulg.)
Referencia. Usando la SSI revisar la tensión de la correa propulsora. SSI 09216 – 00020 y 09216 – 000030 Tensión de correa Propulsora: Correa nueva 53 – 73 kg. Correa usada 26 – 46 kg. Si es necesario regule la tensión de la correa propulsora. Compruebe que la correa no toca la parte inferior de la ranura de la polea. Si es necesario recambie la correa de transmisión.
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HOJA DE OPERACIÓN VERIFICAR / CAMBIAR FAJA
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Nota: • “Correa “Correa Nuev Nueva” a” se refie refiera ra a una una correa que ha sido usada menos de 5 minutos en un motor prendido. • “Co “Corre rrea a Usada Usada”” se refie refiera ra a una una correa que ha sido usada en un motor prendido por 5 minutos o más. • Des Despué puéss de ins instal talar ar la la correa correa propulsora, revisar que encaje correctamente en los canales ribeteados. • Re Revis visar ar con con la mano mano para para con confir firmar mar que la correa no se ha resbalado de los canales en la parte superior de la polea del manubrio. • Des Después pués de insta instalar lar la la correa correa,, prende prender r el motor por aprox. 5 minutos y volver a revisar la deflexión y tensión.
Revisar visualmente el alambrado del alternador y escuchar ruidos anormales. a) Revisa Revisarr que que el alam alambr brado ado est estéé en buenas condiciones. b) Revi Revisar sar que no hay ruid ruidos os ano anorma rmales les del alternador mientras que el motor está funcionando.
Inspeccionar el circuito de luz de aviso. a) Calenta Calentarr el mot motor or y luego luego apa apagar garlo. lo. b) Ap Apag agar ar tod todos os los los acc acces esor orio ios. s. c) Po Poner ner el inte interr rrup uptor tor de ence encend ndid ido o en “ON”. Revisar que la luz de carga está encendida. d) Enc Encend ender er el moto motorr. Revis Revisar ar que que la la luz luz se apaga. Si la luz no funciona como se especifica, localizar la falla del circuito de luz de carga. 14
HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
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Sistema de Carga. Descripción.
El sistema de carga produce energía eléctrica tanto para recargar la batería como para suministrar la electricidad requerida a los consumidores eléctricos mientras el motor del automóvil se encuentre en funcionamiento.
La batería del automóvil cumple la función de suministrar la suficiente electricidad a los componentes eléctricos del automóvil o consumidores, tales como: el motor de arranque, las luces, los limpiaparabrisas, instrumentos del panel, sistema de encendido, entre otros.
Los automóviles hoy en día, como generadores usan alternadores de corriente alterna, por ser estos son más ventajosos en comparación con los los antiguos dínamos de corriente directa (CD) o continua (CC); por su mayor eficiencia para generar energía y además mayor durabilidad.
No obstante, la capacidad de esta batería es limitada, por lo cual esta no es capaz de suministrar al automóvil continuamente toda la energía eléctrica que éste necesita. Por tanto, es necesario tener la batería siempre cargada para que pueda suministrar la cantidad necesaria de electricidad a los consumidores eléctricos al momento que se requiera. Por esta razón, el automóvil necesita un sistema de carga que produzca energía y mantenga la batería cargada.
Tal como se ha explicado, los consumidores del automóvil requieren corriente directa; por consiguiente la corriente alterna producida por el alternador debe ser rectificada (convertida a corriente directa) antes de ser utilizada por los consumidores.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
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ALTERNADOR ALTER NADOR.. Principio del Alternador. 1. Un imá imán n gira girand ndo o en un una a bobi bobina na..
Una bobina genera electricidad cuando sus espiras se mueve dentro de un campo magnético. El tipo de corriente eléctrica generada es corriente corriente alterna, cuya dirección de flujo cambia constantemente; y para convertirla a corriente directa, es necesario utilizar un conmutador y escobillas. Entonces, para extraer la corriente directa de la electricidad generada en cada bobina, debe rotarse un inducido con un conmutador dentro de cada bobina. Es por esta razón que la construcción del inducido es complicada y no puede ser rotado a altas velocidades. Otra desventaja es, que la corriente al pasar a través del conmutador, que está en todo momento rozando contra las escobillas, ocasiona que se produzcan arcos eléctricos (chispas), que inevitablemente causan el desgaste de las piezas en contacto. 16
HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
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La corriente alterna generada en la bobina se transforma a corriente directa con un rectificador justo antes de salir a los consumidores; pero si en lugar de girar una bobina del estator se hace rotar un imán dentro de la bobina, se podrá generar electricidad en la bobina de igual forma. Entre mayor es el volumen de electricidad generado en la bobina, mayor es la cantidad de electricidad que se obtiene del generador para hacer funcionar los dispositivos del vehículo. Para el caso específico de los alternadores para automóviles, estos utilizan bobinas generadoras (bobina del estator) con un imán que rota en su interior (bobina del rotor).
2. La Bobi Bobina na prod produce uce un Elec Electro troimá imán. n. n los componentes eléctricos de un vehículo se utiliza tensión de 12 ó 24 voltios, y el alternador del sistema de carga deberá suministrar esta tensión. Cuando se rota un imán dentro de una bobina se genera electricidad y la cantidad de esta electricidad varía con la velocidad de rotación del imán. De esta forma a través del fenómeno de inducción electromagnética, entre más rápido corta la bobina las líneas magnéticas de fuerza del imán, más fuerza electromotriz generará la bobina. Entonces podemos darnos cuenta que el voltaje cambia según la velocidad a la que rota el imán. Por tanto, para obtener un voltaje constante, sería necesario rotar el imán a una velocid vel ocidad ad cons constan tante; te; pero pero,, debi debido do a que el mot motor or func funcion iona a a reg regíme ímenes nes vari variable abless de velocidad según la condición de la marcha, por lo general la velocidad del alternador no se mantiene constante. Para solucionar este problema, se puede usar un electroimán en vez de un imán permanente para mantener la tensión fija. El electroimán variará la cantidad de flujo magnético (número de líneas magnéticas de fuerza) de acuerdo con la velocidad de rotación (RPM) del del alternador. 17
HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
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El electroimán tiene un núcleo de hierro con las bobinas enrolladas alrededor de éste. Al fluir corriente a través de las bobinas, se magnetiza el núcleo. La magnitud del magnetismo generado varía con la cantidad de corriente que fluye a través de al bobina. De esta forma, cuando el alternador gira a una velocidad baja, la corriente aumentará e inversamente la corriente disminuirá cuando el alternador gira a veloci vel ocidade dadess alta altas. s. La cor corrie riente nte que flu fluye ye a trav través és del ele electr ctroim oimán án es sum sumini inistra strada da por la batería y la cantidad es controlada por el regulador de voltaje. El alternador suministrará electricidad a un voltaje constante, sin importar cual es la veloc ve locida idad d de rot rotaci ación ón del mot motor. or.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
3. Cor Corrie riente nte Alt Altern erna a Tri Trifás fásica ica
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Para generar electricidad eficientemente el alternador del automóvil utiliza 3 bobinas, dispuestas tal como muestra la ilustración. Las bobinas A, B y C están giradas radialmente en un ángulo 120º de desfase entre sí. Al rotar un imán entre estas, se genera corriente alterna en cada bobina. La ilustración muestra la relación entre las tres corrientes alternas y el imán. La electricidad con tres corrientes alternas como esta recibe el nombre de “corriente alterna trifásica”. Los alternadores de los automóviles generan corriente alterna trifásica.
Cuando un imán gira dentro de una bobina se creará una fuerza electromotriz o tensión entre cada extremo de la bobina. Esto generará corriente alterna.
La relación entre la corriente generada en la bobina y la posición del imán es la que se muestra en la ilustración. Cuando los polos norte y sur del imán están más cerca de la bobina es que se genera la mayor cantidad de corriente. No obstante, la corriente fluye en dirección opuesta con cada media vuelta del imán. La electricidad que forma una onda sinusoidal recibe el nombre de “corriente alterna de una fase”. Cada cambio de 360º en la gráfica constituye un ciclo, y el número de cambios que ocurren en un segundo se denomina “frecuencia”.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
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4. Re Rect ctif ific icac ació ión. n. Los componentes eléctricos de un automóvil necesitan corriente directa para funcionar y la batería necesita corriente directa para cargarse. El alternador produce corriente alterna trifásica y el sistema de carga del automóvil no puede usar esta electricidad a menos que se convierta a corriente directa. La conversión de la corriente alterna a corriente directa (CA --> CD) se denomina rectificación. La rectificación puede hacerse de varias formas; pero en el alternador de los automóviles se utilizan un puente de diodos rectificadores, sencillos pero efectivos. Un diodo permite el flujo de corriente en una sola dirección. En la ilustración se muestra el caso, cuando cuando se utiliza un puente rectificador de seis seis diodos; este arreglo permite que la corriente alterna trifásica trifásica sea convertida a corriente directa por medio de lo que se denomina como: una rectificación de onda completa. Como el alternador del automóvil tiene diodos integrados, la electricidad que se obtiene será corriente directa o continua.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
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De esta forma se puede visualizar que la corriente que fluye de cada bobina el diodo está cambiando de dirección constantemente en sus tres líneas, y la dirección de la corriente del diodo no cambia sino que forma un lazo de polaridad invariable; generándose cláramente los polos + y -- que dán origen a la CD o CC.
Importante: 1. Algun Algunos os alternad alternadores ores de alto alto desempeño desempeño utili utilizan zan más más de 6 diodos. diodos. 2. Si se invierten invierten la polarid polaridad ad de las conexiones conexiones de de las baterías baterías,, el flujo flujo grande grande de corriente dañaría los diodos.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA SEGURIDAD / PRECAUSIONES
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Precauciones cuando se manipula el sistema de carga. 1. Tenga cuidado cuidado con con la polarida polaridad d de la batería. batería. No conecte conecte la batería batería con los los polos polos invertidos. 2. Como el voltaje voltaje de la batería batería siempre siempre se aplica aplica al terminal terminal B del alterna alternador dor,, el terminal terminal B nunca debe ser conectado a tierra. 3. Si la batería batería se se carga usand usando o un cargado cargado rápido rápido y estando estando montada montada en el vehícu vehículo, lo, se pueden dañar los diodos. Asegúrese de desconectar los cables de la batería cuando se realice un cargado rápido. 4. Asegúrese Asegúrese que que no entre entre agua al al alternado alternadorr u otros compo componentes nentes eléctri eléctricos cos cuando cuando se se lave el vehículo. 5. Nunca desconecta desconectarr los cables d ela batería mientras el motor esté funcionando funcionando.. 6. El regulador regulador del alternad alternador or debe ser ser conectado conectado a tierra tierra d dee manera segur segura; a; porque porque de lo contrario, podría causar una sobrecarga, oscilación de las luces, oscilación de la aguja del amperímetro, etc. 7. Los terminal terminales es F e IG no deben deben conectar conectarse se al revés revés por ningun ninguna a razón. razón. Si son son conectados conectados al revés podría quemarse los arneses o mazos de cables. 8. La caja del regulador regulador IC deben deben tener el potencia potenciall eléctrico eléctrico de tierra, tierra, asegúres asegúresee de ajustar el perno de manera segura al alternador y asegúrese que esté conectado a tierra.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA CONSUMIDORES EN UN AUTOMÓVIL
Consumidores eléctrico eléctrico s en el automovil.
Fuente: BOSCH
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA FAJAS Y POLEAS TIPOS Y APLICACIONES
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Bandas y poleas: Función y Aplicación Un sistema de bandas y poleas se utiliza para impulsar algunos accesorios del motor como el alternador, bomba de agua, ventilador, bomba de la dirección hidráulica, compresor de aire acondicionado, bomba de inyección de aire en el escape, etc. Ninguna de éstas necesitan sincronizarse para girar en una relación precisa con el cigüeñal del motor. En cambio otros elementos como el árbol de levas superior y la bomba de inyección diesel requieren de más mecanismos de impulsión positiva debido a que es indispensable presición en su rotación. Entre estos se encuentra la correa de sincronización (banda dentada) y la catarina.
Figura: Tres Tres tipos de bandas utilizadas para impulsar los accesorios acces orios del motor.
Se utilizan diseños diferentes de bandas en V para impulsar los accesorios del motor. Estos son la banda convencional en B, la banda dentada en V y la banda múltiple en V o acanalada en V, también conocida como banda en serpentín.
Todas estas bandas se construyen de una combinación de hule, tela y tela impregnada de hule. Las cuerdas de tela o de acero reforzado se utilizan en algunas bandas que requieren impulsar cargas más pesadas y para reducir el estiramiento y patinado (como los compresores de aire acondicionado). Las bandas convencionales y dentadas en ¨V¨ pueden ser del tipo de banda sencilla o doble.
Figura: Ejemplo del uso de tres bandas mostradas
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA FAJAS Y POLEAS TIPOS Y APLICACIONES
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Importante: Cuando se proporciona mantenimiento a las correas en ¨V¨ y nervadas en ¨V¨, recuerde que éstas deben tener la tensión apropiada. Si la correa está demasiado floja, podría causar ruido como palmadas y patinajes. Si está demasiado ajustada puede dañar la polea y el cojinete del árbol. Esto es especialmente cuando se está dando mantenimiento a las correas en V. Un exceso en el ajuste de la correa tiene un impacto mayor en el cojinete y en la correa. Ajuste la tensión a un nivel apropiado utilizando un calibrador de tensión de correas.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA FAJAS Y POLEAS TIPOS Y APLICACIONES
En muchos casos una banda sencilla, en ¨V¨ múltiple o serpentín, se utiliza para impulsar todos los accesorios mientras que en otras aplicaciones se pueden utilizar dos, tres o más sistemas de bandas impulsoras.
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operación. Se deben remplazar las bandas que están desgastadas, cristalizadas, contaminadas con aceite o grasa, rajadas o desgarradas. El chillido de una banda es normalmente el resultado de la cristalización y patinado. Al ajus ajustar tar la ten tensión sión de la band banda a pued puedee que no se elimine el chillido puesto que la banda puede estar cristalizada o desgastada, en cuyo caso se debe reemplazar. Las bandas de doble combinación siempre deben reemplazarse en pares.
Todas las bandas impulsoras en ¨V¨ dependen de la tensión adecuada para proporcionar la acción necesaria de apriete de la banda en las poleas y mantener a un mínimo el patinado. Sin embargo, una tensión excesiva en la banda causará una falla prematura en el rodamiento de los diversos accesorios del motor, así como un desgaste excesivo de la banda y la polea. Las bandas que están demasiado flojas permitirán el patinado, causando que los accesorios se impulsen muy lentamente. Las bandas flojas causan también sobrecalentamiento y un rápido desgaste de éstas y las poleas; así como un sobrecalentamiento del motor debido a veloc ve locida idades des ins insufi uficie ciente ntess del ve venti ntilad lador or y la bomba de agua. El ajuste de la tensión de la banda se realiza por medio de una polea loca ajustable o por uno o más de los accesorios (normalmente, el alternador y la bomba de la dirección hidráulica) que están montados en forma lateral.
Tamaño de la Banda en ¨V¨
Los tamaños de las bandas en V se determinan por su ancho (a través de la parte trasera o más ancha de la banda) y por la longitud total. Los fabricantes de bandas utilizan métodos diferentes para identificar los tamaños de éstas. Algunos utilizan un sistema alfanumérico. Con la letra de designa el ancho y con el número la longitud de la banda. Por ejemplo, una designación como A40 significa una banda 3/8 pulg. De ancho por 40 pulg. De longitud. Las bandas pueden estar designadas como ancho A, B, C o D, siendo A la más angosta. Los fabricantes de vehículos utilizan números de parte para identificar los diferentes tamaños y tipos de bandas. La mayoría de los fabricantes de bandas proporcionan una tabla de referencia cruzada donde se listan los fabricantes de vehíc ve hícul ulos, os, nú núme mero ross de par parte te y nú núme mero ross equivalentes del fabricante de bandas.
La operación eficiente de la banda impulsora depende de su tamaño adecuado para coincidir con el ancho de la polea en ¨V¨. Una banda que es demasiado angosta resultará en un agarre lateral.
Con frecuencia se utiliza un calibrador con una escala deslizante para determinar el tamaño de la banda cuando los números ya no se ven. Cuando utilice este calibrador, calibrador, se debe permitir alguna tolerancia para el estiramiento cuando se mida la banda usada.
Puesto que no tocará el fondo de la polea. Una banda demasiado ancha se montará muy arriba en la polea, lo que resulta en el platinado, daño a la polea y posiblemente que se salte la banda de la polea durante la 26
HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
FAJAS Y POLEAS TIPOS Y APLICACIONES
Poleas en V
REF. HO HCTA CB
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equivalentes al tipo y tamaño del equipo original.
La polea de impulsión del cigüeñal puede ser de diseño en V, sencillo, doble, triple o cuádruple, dependiendo de cuántos sistemas de impulsión de banda tenga el motor. Las poleas en los accesorios pueden ser de diseño en V sencillo o doble. Las variedades en la construcción de poleas, incluyen acero estampado, hierro fundido, aleación de acero y aluminio fundido.
Bandas Múltiples en V Las bandas múltiples en V, las dentadas en V o el tipo serpentín son más flexibles que las bandas convencionales en V, ya que son de una sección transversal más pequeña. También se construyen de una combinación de hule y tela. La banda múltiple en V consiste en una serie de pequeñas superficies internas en V que se sujetan a los surcos correspondientes en V de las poleas múltiples en V.
Los diámetros de la polea determinan la relación de velocidad entre el cigüeñal y los accesorios de impulsión. Una polea de impulsión del cigüeñal y una polea de accesorio de impulsión del mismo tamaño moverían al accesorio a la velocidad del cigüeñal con menor patinado.
La característica única de este tipo de banda es que se puede enrutar en una diversidad de formas, incluyendo el enrollamiento de la banda sobre una polea con superficie plana. Esto no es posible con una banda en V convencional puesto que podría agrietarse y desgarrarse si se enruta de esta manera.
La polea del accesorio, que es más pequeña que la polea de impulsión, impulsaría un accesorio a una velocidad mayor que la del cigüeñal. Se determina el tamaño adecuado de la polea por medio del fabricante para asegurar un mejor rango de velocidades de operación para todos los accesorios del motor.
Los principios similares de operación relacionados con la tensión de la banda, su su condición, el estado de la polea y los tamaños de esta se aplican de la misma manera convencional que las bandas impulsoras en V explicadas anteriormente.
Las poleas se pueden montar de diferentes maneras, presión fija en la flecha, calzas en la flecha, ranura en la flecha, flecha ensanchada y tapón. Cualquiera de estos montajes también pueden incluir un perno y una arandela de retensión.
Muchos motores con bandas en serpentín tienen un tensionador automático de poleas y un resorte. Por lo que no se necesita un ajuste periódico de la tensión.
Las poleas deben correr en forma recta y estar alineadas con otras para una eficiente operación de la banda impulsora. Se deben reemplazar las poleas dobladas, dañadas, rajadas, desgastadas o rotas con poleas 27
HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA FAJAS Y POLEAS TIPOS Y APLICACIONES
Bandas impulsoras dentadas
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REF. HO HCTA CB
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Los dientes o espigas en la circunferencia interna de la banda, los dientes correspondientes a la impulsión y las catarinas de impulsión evitan el patinado.
Las bandas impulsoras dentadas se utilizan con frecuencia para accionar un árbol de levas superior, las flechas auxiliares y la bomba de inyección diesel. Se debe mantener una relación precisa entre el cigüeñal y el componente de impulsión.
La banda dentada no se debe deteriorar en períodos largos de contaminación ligera de aceite o agua. Los compuestos de hule sintético asegura una vida prolongada bajo estas condiciones.
En un motor de cuatro ciclos, por ejemplo, el árbol de levas y la bomba de inyección diesel se deben impulsar exactamente a la mitad de la carrera del cigüeñal.
La banda dentada no debe tener contacto con objetos extraños como rebabas, piedras, hielo o nieve durante la operación, lo cual podría causar que falle la impulsión. Una cubierta que tape casi completamente la banda dentada evita que entren tales objetos extraños.
También se debe sincronizar con precisión la posición del cigüeñal y del pistón. Esta relación de sincronía y velocidad se debe mantener continuamente durante todas las fases de la vida de operación del motor. motor. Esto pone requisitos más rigurosos en la banda dentada de impulsión que los requeridos para otras bandas en ¨V¨.
La tensión adecuada de la banda dentada se proporciona por medio del ajuste del tensionador. La operación adecuada de la banda dentada (y la operación del motor) requieren que se sigan las especificaciones precisas de la tensión dela banda cuando se haga los ajustes.
La banda dentada no debe estirar ni aflojar su tensión. La construcción de la banda de fibra de vidrio o de acero reforzado proporciona esta característica. La banda dentada no debe patinar.
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HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA COMPROBACIÓN DE CARGA
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
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Revisar el Circuito de Carga sin Carga. Nota: Si hay disponible un medidor de batería y alternador, conectar el medidor al circuito de carga según las instrucciones del fabricante. a) Si no hay hay disp disponi onible ble dich dicho o medido medidor, r, conectar un voltímetro y un amperímetro al circuito de carga de la manera siguiente: •
Descon Desc onec ecta tarr el el ala alamb mbre re de dell ter termi mina nall ¨B¨ del alternador y conectarlo al probador negativo del amperímetro.
•
Conect Cone ctar ar el pr prob obad ador or me medi dido dorr del del terminal positivo del amperímetro al terminal B del alternador.
•
Conect Cone ctar ar el el pro proba bado dorr pos posit itiv ivo o del del vo v o l t í m e t r o a l t e r m i n a l ¨ B ¨ de l alternador.
•
Conect Cone ctar ar eell prob probad ador or neg negat ativ ivo o del del voltímetro voltím etro a la conexi conexión ón a tierra.
b ) Revisa Revisarr el circ circuit uito o de carg carga a de la la maner manera a siguiente: Con el motor encendido desde marcha mínima a 2,000 rpm, revisar los valores del voltímetro y amperímetro. Sin regulador IC:
Amperaje estándar: menos de 10A Voltaje estándar: 13.8-14.8V a 25ºC (77ºF) Si el valor del voltaje no está dentro del estándar, regular el regulador o reemplazarlo. Con regulador IC:
Amperaje estándar: menos de 10A Voltajee están Voltaj estándar: dar: Tipo convencional 13.8 – 14.4V a 25ºC (77ºF) Tipo de compacto de alta Velocidad 13.9 – 15.1V a 25ºC (77ºF) 13.4 – 14.4V a 115ºC (239ºF) 29
HOJA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA COMPROBACIÓN DE CARGA
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO HCTA CB
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Si el valor de voltaje es mayor que el estándar reemplazar el regulador IC. Si el valor del voltaje es menos que estándar, estándar, revisar el regulador IC y el alternador de la manera siguiente: •
C on on e l t er e r mi mi na na l ¨ F¨ F¨ co c o ne ne ct ct ad ad o a tierra, encender el motor y revisar el valor val or del vo volta ltaje je del ter termin minal al ¨B¨ ¨B¨..
•
Si el va valo lorr del del vo volt ltaj ajee es es may mayor or qu quee el voltaje estándar, revisar el alternador.
•
Si el va valo lorr del del vo volt ltaj ajee es me meno norr que que el estándar, revisar el alternador.
Revisar el Circuito de carga con Carga. a) Con el moto motorr a 2,00 2,000 0 rpm, rpm, enc encend ender er los faros de luz alta y colocar el interruptor de control de ventilador del calefactor en “HI”. b) Ver Verif ifica icarr el valor valor en en el ampe amperím rímetr etro. o. Amperaje estándar: mayor de 30A. Si el valor de la intensidad de corriente en el amperímetro es menor de 30A, se deberá reparar el alternador.
Nota: Con la batería completamente cargada el valor será a veces menos de 30 A.
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HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS MATEMÁTICA APLICADA CÁLCULO DE POLEAS
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Transmisión por Poleas. Transmisión Sencilla. Explicación: La transmisión por coreas sencillas (o simple) consta de dos poleas conectadas por una correa o faja. Se distingue entre: 1º Tr Tran ansm smis isió ión n direc directa ta .
Las dos poleas tienen el mismo sentido de giro.
La transmisión por correas tiene dos objetivos:
2º Tra Transm nsmisi isión ón inve inversa rsa cru cruzada zada..
1. Transmitir la fuerza motora.
Las dos poleas tienen sentido de giro contrario.
2. Modificar el número de revoluciones.
En la transmisión por correas se produce un fuerte arrastre en el que la presión o esfuerzo de apriete entre correas y poleas es tan grande, que hace posible que una polea arrastre a la otra.
En la modificación se distingue entre: 1. Multiplicación: de lento a rápido. 2. Reducción: de rápido a lento. La magnitud de la modificación se dá en la relación de transmisión. Por relación de transmisión nos indica la relación que existe entre la velocidad de la polea de salida (arrastrada o conducida) y la velocidad de polea motriz (motrtiz o conductora).
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Fórmula con ejemplo:
Notaciones:
1. Fórmu Fórmula la fun f undam damen ental tal transmisión por correas.
de
la la
Las velocidades tangenciales de ambas poleas son iguales.
n1 = Núme Número ro de revo revoluc lucio ione nes s de la polea motriz. d 1 = Diá Diáme metro tro de la la polea polea mo motri triz. z. [ mm ]
Simplificado tenemos:
V 11 = Velocidad tangenc tangencial ial dela polea motriz.
d 1 . n1 = d 2 . n2
diámetro1 x #revol.1 = diámetro2 x #revol.2 #revol.2 i=
Rel elac ació ión n de tr tran ansm smis isió ión. n. [ - ]
(polea motriz)
n2 = Núme Número ro de de revo revoluc lucio ione nes s de la polea arrastrada
(polea arrastrada)
d 1 . n1 = d 2 . n2
d 1= Diá Diámet metro ro de la pole polea a arra arrastr strada ada.. [ mm ]
1. Despejar d1 de la polea matriz de la fórmula.
V 12 = Velocidad Tangencial Tangencial de la polea arrastrada.
Observación: En la transmisión por correas se indican siempre las poleas motrices con subíndice impar (n1, d1) y las arrastradas con subíndice par (n2, d 2).
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2. Comp Compro roba barr en el el ejemp ejemplo lo ante anteri rior or si 240 mm es el valor correcto para d2.
Relac. Trans. =
Diámetro polea arrastrada Diámetro polea motriz
La relación de transmisión se calcula de modo que el numerador o el denominador es igual a 1.
2. Relació Relación n de Trans Transmisi misión ón del accionamiento por correas. Puesto que las velocidades tangenciales son iguales, la polea menor del dibujo debe dar dos vu v u e l t a s m i e n t r a s q u e l a p o l e a de doble tamaño (doble diámetro) sólo gira una vez.
1. Calcu Calcula larr en el ejem ejempl plo o anter anterior ior la relación de transmisión.
El número de revoluciones de las poleas en la transmisión por correas es inversamente proporcional a los diámetros de éstas. Observación : En la conversión de
Por lo tanto:
rápido a lento siempre figura 1 en el denominador puesto que i es mayor que 1.
Relac. Trans. =
2. Ejemplo:
Nº de revoluciones de la polea motriz
Para los datos mostrados:
Nº de revoluciones de la polea arrastrada
d 1 = 450 mm . n1 = 1200 1 / min d 2 = 180 mm . n2 = 3000 1 / min
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Calcular la relación de transmisión ¨i¨.
Observación :
Las poleas para correas trapeciales están normalizadas en DIN 2217
En la conversión de lento a rápido siempre figura 1 en el numerador puesto que i es menor que 1.
Observación :
En la industria no se suelen utilizar las correas planas, sino las correas trapeciales o trapezoidales. Para la transmisión por correa trapecial, son válidas las mismas fórmulas, sólo que se trabaja con los diámetros medios.
Transmisión por correa trapecial.
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Magnetismo. El magnetismo es generado por el movimiento de los electrones en ciertos materiales y se conoce por la fuerza que ejerce sobre otros. Las propiedades del magnetismo son similares a las de la electricidad pero no las mismas. Todos los materiales tienen conductividad eléctrica y resistencia; así como las propiedades magnéticas de permeabilidad y reluctancia. Aunque estas propiedades no son las mismas, mismas, sus relaciones son semejantes. También También el flujo de la corriente eléctrica depende de la fuerza de la energía potencial entre los terminales opuestos, positivo y negativo. Las líneas magnéticas de fuerza dependen de la atracción y repulsión de los polos magnéticos opuestos. Todo principio eléctrico tiene una analogía magnética.
Campo Magnético. El hierro es el material magnético más común. Otros materiales tienen tiene n propiedades magnéticas pero no tan fuertes como las de hiero. También materiales, elementos o compuestos como el aluminio, el vidrio, madera y todos los gases, pueden magnetizarse aunque no del todo. Se reconoce el magnetismo por la presencia de líneas de fuerza magnéticas alrededor de un objeto. Estas líneas de fuerza son un campo magnético causado por la alineación de los átomos dentro del material. Una de las teorías nos dice que los electrones de un átomo tienen círculos de fuerza alrededor de ellos. Cuando los electrones de una barra de hierro se alinean de modo que se suma los círculos de fuerza, el hierro se magnetiza. En una barra de hierro magnetizada, las líneas de fuerza que hay en su campo magnético, se concentra en los extremos de la barra y forman circuitos paralelos cerrados alrededor de la misma. Ver figura 1.
Figura 1: En un imán las líneas magnéticas de fuerza forman un campo magnético que lo rodea.
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Las líneas tienen una dirección y existen e xisten entre los extremos opuestos, o polos de un imán. Las líneas se llaman líneas de flujo y el campo magnético se llama frecuentemente: Flujo Magnético. La densidad de flujo de un campo magnético indica el número de líneas de flujo por centímetro cuadrado de cualquier área. Si por 10 centímetros cuadrados pasan 100 líneas de flujo, la densidad de flujo de esa área es 100 dividido entre 10 o simplemente 10, figura 2. La densidad de flujo es muy intensa cerca de los polos del imán.
Figura 2: La densidad de flujo es el número de líneas de flujo por centímetro cuadrado. Es más intenso cerca de los polos del imán.
Polaridad Magnética. Todos los imanes tienen un polo norte (N) y un polo sur (S). Los polos de un imán se relacionan uno con otro. Los polos son opuestos (N y S) se atraen uno al otro, los polos son iguales (N y N o S y S) se repelen uno al otro. Figura 3. A esto le llamamos
polaridad magnética. También usamos la palabra polaridad para describir las terminales opuestas + y – de un circuito eléctrico. Las líneas de flujo salen del polo norte de un imán y entran al polo sur. sur. La densidad de flujo es igual en cada polo, porque entra y sale igual cantidad de líneas. El fluir de las líneas de flujo es lo que hace que los polos se atraigan o rechacen uno a otro. Si uno se acerca dos polos sur. Las líneas de flujo tratan de entrar en ambos, y la densidad de flujo separa los polos. Si se acerca un polo sur a un polo norte, las líneas de flujo salen de uno y entran en el otro ot ro de modo que su flujo natural los junta. 36
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Figura 3: Los polos magnéticos se atraen y repelen uno al otro, precisamente como lo hacen las cargas eléctricas (+) y (-).
Permeabilidad y Reluctancia. La permeabilidad describe la facilidad con que las líneas de flujo atraviesan un material. El hierro tiene alta permeabilidad porque permite que las líneas de flujo pasen con facilidad. Los gases incluyendo aire tienen poca permeabilidad porque no permiten que pase con facilidad el flujo magnético.
La Reluctancia es lo opuesto a la permeabilidad. Un material tiene una reluctancia elevada si se resiste al paso de las líneas de flujo. El hiero tiene baja reluctancia elevada si se resiste al paso de las líneas de flujo. El hierro tiene baja reluctancia porque permite que atraviesen con facilidad su línea de flujo.
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La permeabilidad magnética y la reluctancia se relacionan entre sí como la conductividad eléctrica y la resistencia. Esto implica que no son lo mismo. El aluminio y el hierro son buenos conductores de la electricidad; pero el hierro tiene alta permeabilidad, y el aluminio muy baja.
Electromagnetismo. La importante relación entre electricidad y magnetismo proporciona la fuente mayor de potencia eléctrica en un automóvil. Cuando la corriente fluye por un conductor, se forma un campo magnético alrededor del conductor, hay una relación directa entre la cantidad de corriente (amperes) y la intensidad (densidad de flujo) del campo. Por otra parte, hay una relación entre la dirección del flujo de la corriente y la polaridad del campo. El magnetismo que se desarrolla debido al flujo de la corriente, se llama electromagnetismo.
Campo Electromagnético. El campo magnético que hay alrededor de un alambre que transporta corriente eléctrica, es una serie cilindros con céntricos de líneas de flujo (figura 4), cuanto mayor es el flujo de corriente, mayor es la densidad del flujo magnético.
Figura 4: El flujo de corriente en un conductor forma cilindros de flujo magnético.
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Las líneas de flujo de los cilindros tienen una dirección como las líneas de flujo de un imán de barra. La dirección del flujo de corriente en el alambre, determina la dirección de las líneas de flujo. Se usan unas flechas para indicar la dirección del flujo de corriente, que se puede ver con facilidad en la vista lateral. Si uno mira el extremo de un alambre en el que la corriente está fluyendo hacia uno, se vería la punta de una flecha, indicada por el punto. Figura 5. Si se observa el extremo de un alambre con corriente que fluye alejándose de uno, se vería la cola de una flecha, como se muestra con una cruz o con el signo (+).
Figura 5: En los diagramas eléctricos, se usan estos símbolos que indican la dirección del flujo de corriente electromagnéticas.
Si se conoce la dirección de la corriente, se puede deducir cual es la dirección de las líneas de flujo usando la regla de la mano derecha o la regla de la mano izquierda. Si se usa la teoría convencional de la corriente, de (+) a (-), al sujetar el alambre con la mano derecha, de modo que el pulgar apunte en dirección del flujo de corriente, los dedos quedan rodeando el alambre en dirección de las líneas de flujo. Esta es la regla de la mano derecha. Ver figura 6.
Figura 6: La regla de la mano derecha para el flujo de corriente y la dirección del campo, se basa en la teoría convencional del flujo de corriente.
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Ap lica Apli cand ndo o la te teor oría ía de dell el elec ectr trón ón de dell flfluj ujo o de co corr rrie ient ntee de (– (–)) a (+ (+), ), si un uno o co coge ge el alambre con la mano izquierda de modo que el pulgar apunte en dirección del flujo de la corriente, los dedos quedan rodeando el alambre en dirección de las líneas de flujo. Esta es la regla de la mano izquierda. Figura 7. Se puede usar la regla de la mano derecha lo mismo que la regla de la mano izquierda, para las relaciones del flujo de corriente y el campo magnético, siempre que al utilizar una teoría u otra no se mezclen.
Interacción de campo. Los cilindros de flujo alrededor de los conductores reaccionan uno con otro, precisamente como los campos alrededor de los imanes de barra, porque todas las líneas de flujo tienen una dirección y establecen polos magnéticos. Si se juntan dos alambres con corriente que fluye en direcciones opuestas, sus campos se oponen uno a otro y separan los alambres, figura 8. Si se acercan los alambres con corriente que fluye en la misma dirección, sus campos se atraen y los alambres se acercan.
Figura 7: la regla de la mano izquierda para el flujo de corriente y la dirección del campo se basa en la teoría del flujo de electrones.
Puede hacerse lo mismo con los campos electromagnéticos de los conductores y los campos de imanes permanentes. Figura 9. Estos principios de interacción de campo son los que ocasionan que los motores eléctricos funcionen.
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Figura 8: Cuando la corriente fluye en direcciones opuestas, los campos magnéticos resultantes se oponen uno al otro y hacen que los conductores se separen.
Figura 9: La interacción de los campos magnéticos hace que funcionen los motores eléctricos.
Forma del Conductor e Intensidad de Campo. Se puede aumentar la intensidad del campo alrededor del conductor, doblándolo para formar un circuito. Figura 10. Esto hace que los campos se encuentren en el centro de circuito se atraigan uno a otro o combinen sus intensidades. Se puede intensificar el campo aún más, enredando mas el conductor para formar una bobina. Cuando se hace esto, el campo alrededor de la bobina toma la forma de un campo alrededor del imán de barra. Figura 11. la bobina forma un polo norte y un polo sur, de los cuales salen y entran líneas de flujo magnético. La intensidad de este campo está determinado por el número de espiras en la bobina y la cantidad de corriente que fluye por él. 41
HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS CIENCIAS BÁSICAS MAGNETISMO, ELECTROMAGNETISMO
Figura 10: El campo magnético que está en el centro de un anillo se intensifica porque las líneas de flujo combinan su intensidad.
Figura 11: El campo magnético que está alrededor de la bobina tiene polos norte y sur sur,, semejantes a los de un imán de barra.
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HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS CIENCIAS BÁSICAS MAGNETISMO, ELECTROMAGNETISMO
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REF. HO HCTA CB
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Los electroimanes. El campo de una bobina, se puede intensificar aun más, colocando un hierro en el interior. Como el hierro es más permeable que el aire, se crea un electroimán. (Figura 12). Los electroimanes se usan en relevadores y solenoides, en varios sistemas del automóvil. Los relevadores se usan como interruptores remotos que permiten que una pequeña cantidad de corriente en un circuito, abra o cierre un interruptor en un circuito con la finalidad de manejra más intensidad de corriente. Los solenoides se usan para crear un movimiento mecánico. Los electroimanes sencillos funcionan con corriente directa. La corriente alterna, que constantemente invierte las direcciones, haría que se invirtiese el campo del electroimán. Se puede entender porque sucede esto, si se toman en cuenta las relaciones del flujo de la corriente y dirección de flujo.
Figura 12: Una barra de hierro colocada en la bomba conductora de corriente se convierte en un electroimán.
Siempre que un flujo magnético corta a un conductor se genera en este una F.E.M. Si el conductor tiene un circuito cerrado se crea una corriente debida a la F.E.M. llamada corriente inducida. En este principio se basa el funcionamiento de los transformadores, alternadores y bobinas de encendido en los motores de combustión interna de ciclo Otto, cuyo uso principal es la propulsión de vehículos automotrices ligeros, y en los dínamos para bicicletas.
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HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS CIENCIAS BÁSICAS MAGNETISMO, ELECTROMAGNETISMO
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO HCTA CB
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En la siguiente figura se observa la tensión eléctrica inducida de forma sinusoidal al girar una espira en medio de un campo magnético, de manera que los valores obtenidos serán máximos cuando la espira corte el mayor número de líneas de fuerza del campo magnético, mientras que los valores serán nulos cuando esté situada horizontalmente.
Figura 13: Tensión alterna monofásica inducida.
Como se puede apreciar en su curva, la F.E.M. generada es alternativa y pulsatoria, ya que la corriente cambia de polaridad en cada semi período, tomando valores máximos y mínimos en cada media vuelta de giro. Siempre que circula corriente por una bobina esta induce un campo magnético que atraviesa las espiras adyacentes de la propia bobina, por lo que induce en ellas una F.E.M. de sentido contrario que provoca una intensidad inicial nula, ya que ambas F.E.M. son iguales y de sentido contrario. La intensidad va creciendo a medida que la tensión inducida desaparece por efecto de la estabilidad del campo magnético. El val v al o r de l a i n t e n s i d ad s e e st a bl e c e limitada únicamente por el valor de la resistencia óhmica del circuito. El efecto contrario ocurre cuando se corta la alimentación a la bobina. Este fenómeno tiene especial aplicación en las bobinas de encendido de los automóviles. Ver la siguiente figura. Figura 14: Generación de arco eléctrico por inducción electromagnética.
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HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS DIBUJO TÉCNICO ESQUEMA CIRCUITO DE CARGA
MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO HCTA DT
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Leyenda:
A.- representación de la toma de masa B.- numero de componente C.- numero de cable o conductor D.- numero de conector E.- color del conector F.- numero de casilla c asilla del conector G.- numero de fusible fusi ble
H.- representación de información que va hacia otra función I.- numero de la función implicada J.- representación cable existente según opción K.- símbolo del aparato. L.- unión de cableado M.- representación de un empalme (unión) 45
HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS DIBUJO TÉCNICO ESQUEMA CIRCUITO DE CARGA
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO HCTA DT
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HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS
DIBUJO TÉCNICO SÍMBOLOS ELÉCTRICOS DE USO GENERAL
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO HCTA SHI
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HOJA DE CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS SEGURIDAD INDUSTRIAL Y AMBIENTAL PROTECCIÓN PERSONAL AL MANIPULAR COMPONENTES MÓVILES
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
REF. HO HCTA SHI
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
HOJA DE TRABAJO (HTr) REF. HO HTr
1. La corriente corriente inici inicial al del del alternad alternador or se alime alimenta nta de la batería batería a: a) L o s d i o d o s b) Lo Loss deva devana nado doss del del est estat ator or c) Lo Loss dev devan anad ados os de dell rot rotor or d) El dis isip ipa ado dorr. 2. El alternad alternador or produce produce corrie corriente nte eléctrica eléctrica utiliz utilizando ando el el principi principio o de: a) In Ind duc ucci ción ón mut utua ua b) In Intr trod oduc ucci ción ón ma magn gnéti ética ca c) In Intr trod oduc ucci ción ón es está táti tica ca d) In Intr trod oduc ucci ción ón de est estad ado o sólid sólido. o. 3. Uno de de los tipos de alternad alternadores ores más comunes comunes utiliz utiliza a un: a) De Deva vana nado do de de camp campo o trif trifás ásic ico o b) Dev Devana anando ndo de cam campo po fue fuera ra de fa fase se c) De Deva vana nado do mon monof ofás ásic ico o del del est estat ator or d) Dev Devana anado do trif trifási ásico co del est estato atorr. 4. El número número mínimo mínimo de diodos diodos requeri requeridos dos en un un disipado disipadorr del alterna alternador dor es: a) Uno b) Tres c ) S ei s d) Doce. 5. El devanado que produce la corriente en el alternador es: a) Mo Mono nofá fási sico co gir girat ator orio io b) Tri rifá fási sico co gira girato tori rio o c) Tri rifá fási sico co esc escio iona nari rio o d) Mo Mono nofá fási sico co es esta taci cion onar ario io..
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
HOJA DE TRABAJO (HTr) REF. HO HTr
6. La corrient corrientee alterna alterna se camb cambia ia a corrie corriente nte direca direca (cd) (cd) por medio de: a) Lo Loss anil anillo loss desl desliz izan ante tess b) El conmu muttador c) El tr tra ansistor d ) L o s di di o d o s . 7. El regu regulad lador or del del alte alterna rnador dor con contro trola. la. a) Só Sólo lo la co corr rrie ient ntee b) Só Sólo lo el vo volt ltaj ajee c) La co corr rrie ient ntee y el vo volt ltaj ajee d) La corri corriente, ente, el voltaje voltaje y la corr corriente iente inver inversa. sa. 8. El alter alternad nador or se debe debe prob probar ar para para ver ver si está: está: a) Abierto b) En corto c) A tierra d) Tod odo o lo an ante teri rior or.. 9. Los diodos deben probar para ver si están: a) E n co co rt o b) Abiertos c ) A t i e r ra d) To Todo do lo an ante teri rior or.. 10. La verificación del sistema de carga debe incluir la revisión revisión de: a) La ba bate terí ría a y los los ca cabl bles es b) La ba band nda a de dell al alter terna nado dor r c) La Lass con conex exio ione ness del del al alam ambr brad ado o d) Tod odo o lo an ante teri rior or..
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MECÁNICO AUTOMOTRIZ
HOJA DE TRABAJO (HTr) REF. HO HTr
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11. Nombre tres clases de bandas bandas impulsoras impulsoras automotrices. automotrices. 12. Las bandas impulso impulsoras ras en ¨V¨ cuent cuentan an con una adecuad adecuada a .. .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... pa para ra proporcionar la acción necesaria en la polea. 13. El chillido en las bandas es el resultado de bandas....................o.................. 14. El tamaño de la banda en ¨V¨ se determina por.................y ............................ 15. Las bandas tipo serpentín son más más ............................ que las bandas bandas en ¨V¨. 16. Las bandas dentadas dentadas se utilizan para para impulsar el árbol de levas ..................................... 17. Las bandas dentadas se usan donde ....................................... no se puede permitir. 18. Unas poleas correa trapecial tienen las siguientes dimensiones: a)
d = 25 mm c = 1,5 mm
b) d = 50 mm c = 2,5 mm
c) d = 135 mm c = 5 mm
d) d = 192 mm c = 0 6 mm
e) d = 266 mm c = 8 mm
Calcular sus diámetros medios dm. 19. a) calcu calcular lar n2 e i de la transmisión por correa trapecial con n1 = 3000 1/min, dm1 = 140 mm y dm2 = 100 mm b) Calcular n 1 y dm1 de la transmisión por correa trapecial con n 2 = 3600 1/min. dm2 = 125 mm e i = 1:1,2.
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20. Da Dado doss d1 = 200 mm, n1 = 2450 1/min e i = 1,75 hallar d2 y n2.
21. Un motor eléctrico lleva una polea de 110 mm y da 1600 1/min. Mediante una transmisión por correa se acciona otra polea de 160 mm de diámetro solidaria a un eje que a su vez lleva una muela de 240 mm de diámetro.
Calcular: a) Las rev revolu olucio ciones nes del eje de de la mue muela. la. b) La rel relaci ación ón de tra transm nsmis isión ión.. 22. ¿Cu ¿Cuánt ánto o vale vale n2 en la transmisión del dibujo?
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23. Un alternador alternador genera genera a través través de: a. Ca Caíd ída a de de vol volta taje je b. In Indu ducc cció ión n de electr electrom omag agnét nétic ica a c . CE M F d. Los cir circui cuitos tos de camp campo o y del del revel revelado ador. r. 24. Una celda de batería batería en un estado normal de carga carga produce: produce: a. Ap Apro roxi xima mada damen mente te 3 vol volts ts.. b. Ap Apro roxi xima mada damen mente te 2, 2,5 5 vol volts ts c. Ap Apro roxi xima mada dame ment ntee 2,1 2,1 volt voltss d. Ap Apro roxi xima mada damen mente te 2,9 vo volt lts. s. 25. Muchos sistemas sistemas de carga se regulan para desarrollar: desarrollar: a. Ap Aprox roxim imad adam ament entee 14,5 14,5 vol volts ts b. Ap Apro roxi xima mada damen mente te 12 vo volt ltss c. Ap Apro roxi xima mada dame ment ntee 12,6 12,6 volts volts d. Ap Apro roxi xima mada damen mente te 13 vol volts ts.. 26. La vida de la batería puede acortarse por: a. Sulfatación Sulfatación ocasi ocasionad onada a por el voltaj voltajee de carga carga que está está por deba debajo jo de las las especificaciones. b. Gasificaci Gasificación ón excesiva excesiva ocasiona ocasionada da por el el voltaje voltaje de descarga descarga que que está por por encima encima de las especificaciones. c. Vol olta taje je de de carg carga a no no regu regula lada da.. d. Tod odo o lo an ante teri rior or.. 27. Los dos circuitos circuitos del sistema sistema de carga carga son: a. El circu circuito ito del del motor motor y el el circui circuito to del del contro controll b. El circu circuito ito de de entrad entrada a y el cir circui cuito to de sal salida ida c. El cir circui cuito to de sal salida ida y el cir circui cuito to de cam campo po d. El circu circuito ito de de campo campo y el el circu circuito ito de de entrad entrada. a. 53
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28. La forma más más sencilla sencilla de un alternador alternador es: a. Un imán imán giratorio giratorio en en un conductor conductor en en circuito circuito cerrad cerrado o estaciona estacionario rio b. Un imán imán fijo fijo en un condu conductor ctor de circuit circuito o cerrado cerrado estacio estacionari nario o c. Un estator estator en un cond conductor uctor de circui circuito to cerrad cerrado, o, estaci estacionar onario io d. Un rotor. 29.. Polari 29 Polaridad dad de voltaje quiere quiere decir: a. Po Pola lari rida dad d magn magnét étic ica a b. Di Dire recc cció ión n de de cor corri rient entee c. Di Dire recc cció ión n del del se seno noid idal al d. Ci Cicl clo o de vo volt ltaj aje. e. 30. Cuando un rotor gira en un alternador alternador y no hay líneas de flujo que que corten el conductor. conductor. a. El vol voltaj tajee y la cor corrie riente nte aum aument entan an b. El volta voltaje je aumen aumenta ta y la la corri corriente ente dis dismin minuye uye c. Vol olta taje je y cor corri rien ente te vue vuelve lven n a cero cero d. El volta voltaje je aument aumenta a y la corr corrien iente te vuelve vuelve a cer cero. o. 31. Cuando el rotor de un alternador gira una una revolución y la polaridad polaridad de voltaje cambia cambia de positivo a negativo. Se llama: a. Fu Func nció ión n seno senoid idal al de de ángu ángulo loss b. Vol olta taje je se seno noid idal al c. Vol olta taje je re rect ctif ific icad ado o d.
Vol olta taje je de cd cd..
32. Un alternador alternador utiliza utiliza diodos para: para: a. Aum Aumenta entarr el vol voltaj tajee para para la bat baterí ería a b. Recti Rectifica ficarr la corri corriente ente alterna, alterna, cambi cambiándo ándola la en corri corriente ente directa directa.. c. Pe Permi rmitir tir que que la corr corrien iente te fluya fluya en en dos dire direcci cciones ones d. Re Redu duci cirr el flu flujo jo de de corr corrie ient ntee
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33. Los alternadores tiene tres conductores de salida para producir: a. Vol olta taje je tr trif ifás ásic ico o b. Vo Volt ltaj ajee bi bifá fási sico co c. Vo Volt lta a je mon m onof ofás ásic ico o d. Vo Volt ltaj ajee se seno noid idal al 34. La corriente corriente de campo se llama con frecuencia frecuencia:: a. Co Corr rrie ient ntee de fl fluj ujo o b. Co Corr rrie ient ntee de ex exci cita taci ción ón c. Co Corr rrie ient ntee de de pol polar arid idad ad d. Co Corr rrie ient ntee de de est estat ator or 35. Un regulador de voltaje controla el voltaje de salida, salida, regulando: a. CE M F b. Vo Volt ltaj ajee de de bat bater ería ía c. Co Corr rrie ient ntee de ca camp mpo o d. Co Corr rrie ient ntee de sa sali lida da 36.. El estudiante ¨A¨ dice que el sistema de carga Crysler con regulación de voltaje 36 controlado por computadora puede establecer códigos de fallas. El estudiante ¨B¨ dice que su voltaje de control se determina con la temperatura de la batería. ¿quién tiene razón? a. Solamente A b. Solamente B c. Tanto A como B d. Ni A ni B
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Complete los espacios en blanco. 37. Muchos alternadores alternadores para automóviles emplean emplean estatores........................... 38.. Muchos alternadores con capacidad nominal de 100 amperes o más emplean 38 estatores........................... 39. Se usa un puente rectificador para evitar que los diodos....................... diodos....................... 40. Se puede usar un .....................para evitar las formas formas de onda de de voltaje de salida del alternador. 41. En un alternador la corriente corriente de campo conecta la batería batería al ...................a través de la terminal de salida del alternador. 42. Después que el alternador comienza comienza a funcionar, funcionar, la corriente de campo viene de la salida............... 43. Un alternador de circuito A tiene un campo conectado a...................... 44. Un alternador de circuito B tiene un campo conectado a masa................... 45. Al conectar los faros delanteros de un vehículo, la .............del alternador caerá. 46. El sistema de carga carga consta de.............................................y ..................... 47. Un alternador no puede funcionar sin....................inicial de la batería. 48. La corriente de campo en el sistema de carga Crysler, Crysler, con regulación de voltaje controlado por computadora, se ajusta de acuerdo con el voltaje y temperatura..............................
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