1. 1.1
SIST SISTE EMA DE CARG CARGA A Y ARRA RRANQUE NQUE DEL DEL MO MOT TOR
SISTEMA DE CARGA:
El sistema de carga es el encargado de reintegrar automáticamente la cantidad de energía eléctrica que proporciona la batería tanto para el contenido del motor como para los demás circuitos que consumen corriente. Es una una máqu máquin ina a que que tran transf sfor orma ma la ener energí gía a mecá mecáni nica ca en elec electr tric icid idad ad,, generalmente por inducción electromagnética; la energía eléctrica en el sistema de carga se manipula adecuadamente para su consumo directo o almacenaje en una batería o acumulador. El sistema de carga tiene como objetivo generar la corriente eléctrica requerida para alimentar los diferentes circuitos eléctricos del automóvil y recargar el acumulador.
1.1.1 COMPONENT COMPONENTES ES DEL SISTEMA SISTEMA DE DE CARGA DEL MOTOR: MOTOR:
• • • •
Alternador egulador de !oltaje "atería #ndicador de $arga
a) ALTERNA ERNADO DOR: R: %roduc %roduce e corrie corriente nte altern alterna a por inducc inducción ión electr electroma omagné gnétic tica, a, gira gira un campo campo magnético producido por el rotor a través de los embobinados del estator para producir electricidad.
El alternador es el elemento principal de este sistema el cual transforma la energía mecánica en energía eléctrica con base en la formación de campos magnéticos &rotor' que atraviesan los embobinados &estator', induciendo de esta manera un voltaje y una corriente eléctrica de tipo alterna que posteriormente es rectificada a corriente directa por los diodos que se encuentran dentro del alternador. $aracterísticas( •
)a corriente alterna que se produce es rectificado por un conjunto de diodos positivos y negativos que proporcionan la corriente directa deseada y no
•
están e*puestos a desgastes. )os diodos aíslan al alternador la retroalimentación de la batería, en el caso
•
que el voltaje del alternador esté por debajo del voltaje de la batería. %uede generar +asta una tercera parte de su salida cuando el motor está funcionando en su marc+a mínima o ralenti.
$omponentes del alternador(
El alternador contiene estos componentes principales( Estator &adjunto a la cora-a del alternador, permanece estacionario' otor &gira dentro del estator' ectificador egulador de voltaje
b)
REGULADOR DE VOLTAJE:
El regulador de voltaje controla la corriente de salida del alternador para así prevenir sobrecargas y descargas de la batería. Esto se logra regulando el flujo de corriente desde la batería +acia el embobinado del rotor. )os reguladores de voltaje de +oy son dispositivos completamente electrónicos que utili-an diodos y resistencias.
c)
BATERÍA:
)a batería provee corriente para energi-ar el embobinado del alternador y además act/a como estabili-ador de voltaje, por ello la batería siempre debe permanecer conectada al sistema eléctrico mientras el motor esté operando. )a batería en el 0istema de Arranque. Es el elemento que suministra de energía eléctrica al motor de arranque y solenoide a fin de +acer girar al volante +asta que el motor se autoalimente mediante la e*plosión del combustible. )a batería en el 0istema de $arga. Es el elemento que acumula la energía eléctrica que el generador produce, lo almacena químicamente. 1odas las baterías tienen dos polos de corriente( negativo &' y positivo &2'.Estos dos polos no pueden juntarse, o conectarse directamente porque, la batería puede e*plotar; el polo negativo &' &1ierra ground ' está conectado directamente a la carrocería; o sea, a todo lo que sea metal en el ve+ículo
%or esta ra-ón el polo positivo &2' es conducido por todo el ve+ículo a través de conductores totalmente aislados o insolados.
d)
INDICADOR DE CARGA:
El indicador de carga usualmente es una lámpara del tipo 345366. $uando el sistema de carga esté operando, la lu- indicadora debe permanecer apagada. Este indicador se iluminará cuando el sistema de carga no suministre la cantidad de carga suficiente.
1.1.2 OPERACIN DEL SISTEMA DE CARGA
)a corriente eléctrica en el sistema de carga cambia bajo estas tres diferentes condiciones de operación del motor(
a)
LLAVE DE ENCENDIDO EN POSICION ON ! MOTOR APAGADO
1an pronto como la llave de encendido es girada a la posición 34, el regulador de voltaje permite que una peque7a corriente eléctrica de 8.9 amperes circule por el embobinado del rotor. •
El regulador de voltaje ilumina a la lu- indicadora de carga en el tablero de
•
instrumentos. 4o +ay corriente alterna de salida del estator debido a que el rotor no está girando.
En el diagrama eléctrico anterior puedes ver resaltado en rojo el camino que sigue el flujo de corriente para que tengas una visión clara de lo que sucede en
el sistema de carga cuando la llave de encendido la giramos a 34 o :4 sin que encendamos el motor.
b)
LLAVE DE ENCENDIDO EN ON ! MOTOR "UNCIONANDO# SALIDA
DEL ALTERNADOR DEBAJO DEL VOLTAJE DESEADO )os embobinados del estator generan voltaje en cualquier momento en que el rotor tenga corriente eléctrica circulando dentro de él y que además esté girando. • •
El voltaje generado en el estator se aplica al regulador de voltaje. 0i el voltaje de salida del alternador está por debajo de <.= volts, el regulador de voltaje responde incrementando el flujo de corriente a través
•
del embobinado del rotor. Este provoca que el voltaje se incremente. )a corriente eléctrica se envía a la batería para recargarla.
En el siguiente diagrama eléctrico de un sistema de carga identificarás estas condiciones resaltadas en rojo.
c)
LLAVE DE ENCENDIDO EN POSICION ON ! MOTOR "UNCIONANDO
Y SALIDA DEL ALTERNADOR POR ENCIMA DEL VOLTAJE DESEADO $uando el regulador de voltaje detecta que la salida del alternador está por encima de <.= volts( • • •
educe el flujo de corriente a través del embobinado del rotor. Esto reduce el voltaje de salida del alternador. 4o +ay corriente eléctrica disponible para cargar a la batería.
3bserva con detenimiento el siguiente diagrama eléctrico siguiendo las rutas resaltadas en rojo y compáralas con las dos anteriores; es el mismo diagrama pero las condiciones de operación son diferentes como te puedes dar cuenta.
Es muy importante que siempre tengas presente en tu mente que estos son los escenarios de trabajo de un alternador que funciona con normalidad. 43 lo debes olvidar nunca. A+ora veremos un poco de lo que ocurre cuando se presentan anomalías. )a mayoría de los sistemas de carga de todas las marcas de ve+ículos incluyen funciones pre programadas de protección del alternador en caso de que se pierda la cone*ión de las terminales que en este curso llamaremos 1erminal " y terminas 0( •
)a terminal 0 es una entrada al regulador de voltaje pare monitorear los
•
niveles de voltaje. )a terminal " es la salida de alternador.
1.2
SISTEMA DE ARRANQUE DEL MOTOR:
El sistema de arranque es el encargado de proporcionar los primeros giros al motor de combustión para que encienda. %ara esto utili-a un motor eléctrico de repulsión &marc+a' y su funcionamiento se basa en el principio de la ley de las cargas magnéticas. El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el motor térmico del ve+ículo +asta que éste se pone en marc+a por sus propios medios &e*plosiones en las cámaras de combustión o en el interior de los cilindros'. )os motores de combustión interna de gasolina o diesel, utili-ados en la industria automovilística, necesitan para poder ser puestos en marc+a de una fuer-a e*terna proporcionada por un motor eléctrico alimentado de la batería del propio ve+ículo. )a velocidad y potencia necesaria para la puesta en marc+a de un motor de combustión, está en función de la velocidad angular y que el motor sea de gasolina o diesel.
a) GASOLINERO
4ecesita una energía inferior a la del diesel.
)a velocidad de giro del cig>e7al debe ser de ?8 a 88 rpm.
A la me-cla de aire y combustible le ayuda el sistema de encendido
b) DIESEL
4ecesita una energía superior a la del motor gasolinero.
)a velocidad de giro del cig>e7al debe estar entre 88 y =8 rpm.
El régimen de giro está impuesto por la temperatura de combustión de la me-cla provocada en parte por la comprensión del aire.
1.2.1 ASPECTOS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA: Además de la velocidad angular de giro es necesario determinar la potencia que debe desarrollar el motor de arranque en base a la resistencia mecánica al movimiento que tenga el motor del ve+ículo. )a potencia superior que necesitan los motores diesel respecto a los motores de gasolina para su puesta en marc+a es debido sobre todo a la mayor cilindrada y al elevado factor de comprensión. )a resistencia al movimiento dependen de la comprensión de los cilindros, de la cilindrada, de los ro-amientos, de la inercia, la temperatura, etc.. @eterminada la potencia del motor de arranque debemos asegurarnos de que la batería pueda proporcionarnos la intensidad suficiente. En resumen un motor diesel necesita un motor de arranque que proporciona una mayor velocidad angular y una potencia superior a la que necesita un motor de gasolina de similares prestaciones.
1.2.2 ELEMENTOS DEL MOTOR DE ARRANQUE
Solenoid e
El motor propiamente dic+o que es un motor eléctrico. #nicia la marc+a de del motor térmico. Es en un mecanismo de impulsión, marco, armadura, escobillas y ensambles de campo elé de arranque( tiene dos funciones, como un relé normal, cortan y cierran el circuito entre la batería y el motor. El solenoide despla-a también el pi7ón de ataque de la marc+a engranando con el volante de modo que el motor pueda arrancarse.
1.2.$ DESCRIPCIN Y CARACTERÍSTICAS DE SUS COMPONENTES
)os motores de arranque utili-ados en automoción están constituidos por una serie de elementos formando subconjuntos o grupos funcionales; en ellos cada uno cumple una misión específica dentro del conjunto o elemento motor. soporte lado accionamiento 9 +orquilla de mando relé de arranque < inductor = escobillas ? soporte lado colector B carcasa C inducido D pi7ón
a)
Ca%ca&a ' c(%*' d+ ,'-'%:
Este elemento está formado por un cuerpo de acero de bajo contenido de carbono a través del cual se cierra el circuito magnético del campo inductor, formado en las e*pansiones polares y creadas por las bobinas inductoras, dentro del cual se mueve el inducido o rotor.
b)
R'-'% ' /d(cd':
El rotor o inducido está formado por un eje en el que se encuentra montado un cilindro formado por la unión de c+apas magnéticas ranuradas en forma de estrella, las cuales en su unión forman las ranuras donde se alojan las espiras que integran el campo magnético rotórico
c)
S'*'%- +ad' c'+c-'%:
Esta tapa o soporte cierra por uno de los lados al conjunto motor y sirve de soporte al eje del inducido, el cual se apoya en un cojinete de bronce sinteri-ado para reali-ar su giro.
d)
S'*'%- +ad' acc'/a,/-':
Esta pie-a obtenida por fundición en acero o en aluminio sirve de cierre por el otro lado al conjunto, y lleva montado un casquillo de bronce sinteri-ado sobre el que se apoya el eje del rotor para su giro.
)
Mca/&,' d a%%a&-%:
Este conjunto formado por un pi7on de mando y un mecanismo de arrastre. 1iene la misión de transmitir el movimiento del rotor del motor de arranque a la corona del motor térmico e impedir que en el movimiento del arranque, o puesta en funcionamiento del motor éste arrastre al pi7ón y órganos móviles del motor de arranque.
0)
R+ d a%%a/(:
Este elemento de mando incorporado al circuito eléctrico del motor de arranque, intercalado entre la batería y el motor de arranque como interruptor, cumple la misión de cerrar el circuito del motor para su funcionamiento eléctrico.
