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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR “EL ORO”
CARRERA:
MECANICA AUTOMOTRIZ
MODULO:
TECNOLOGIA V
TEMA:
SISTEMA DE ENCENDIDO DE UN MOTOR A DIESEL
INTEGRANTES:
NOLES SEGURA ERWIN ADRIAN
MORA HERMIDA RONNI JORGE
RIOS NARANJO JHONNY MAURICIO
DURAN CHAMBA PEDRO LUIS
ORDOÑEZ APOLO WILFRIDO MICHAEL
PROFESOR:
TNLG. FLORESMILO CUENCA
MACHALA, 25 DE JUNIO DEL 2013
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Contenido Pág.
1. EL MOTOR DIESEL ......................................................................................................... 4
1.2. Funcionamiento............................................................................................................... 4
1.3. Encendido en motores diesel ...................................................................................... 5
2. SISTEMA DE ARRANQUE EN FRIO............................................................................. 6
2.1. Bujía de espiga incandescente .................................................................................... 6
2.2. Bujía de precalentamiento.......................................................................................... 7
2.3. Calefacción en la galería de admisión........................................................................ 9
2.4. Líquido inflamable...................................................................................................... 9
2.5. Unidad de control de tiempo de incandescencia..................................................... 10
2.6. Requisitos para un calentador moderno ................................................................. 10
2.6.1. Tiempo de calentamiento es corto.................................................................... 10
2.6.2. Reducida necesidad de espacio......................................................................... 10
2.6.3. Adaptación exacta a la zona de combustión ................................................... 11
2.6.4. Suficiente volumen de incandescencia............................................................. 11
2.6.5. Estructura y funcionamiento............................................................................ 11
2.6.6. Espiral calentadora y reguladora .................................................................... 11
2.6.6.1. Funcionamiento............................................................................................. 12
2.6.7. Protección ante el sobrecalentamiento ............................................................ 12
3. EQUIPO ELECTRICO DEL AUTOMOVIL ................................................................ 12
3.1. Batería (acumuladores de energía eléctrica)........................................................... 12
3.1.1. Constitución....................................................................................................... 13
3.1.2. Mantenimiento................................................................................................... 14
3.1.3. Batería de bajo mantenimiento........................................................................ 15
3.1.4. Batería sin mantenimiento................................................................................ 16
3.1.5. Batería alcalina o metálica................................................................................ 16
3.2. Sistema de carga........................................................................................................ 16
3.2.1. Sistema de carga (alternador y dinamo) ......................................................... 17
3.2.2. Alternadores ...................................................................................................... 17
3.2.3. Tipos de alternadores........................................................................................ 18
3.2.3.1. Alternadores de polos intercalados con anillos colectores......................... 18
3.2.3.2. Alternadores compactos ............................................................................... 18
3.2.3.3. Alternadores monobloc................................................................................. 19
3.2.3.4. Alternadores de polos individuales con anillos colectores ......................... 19
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3.2.3.5. Alternadores con rotor-guía sin anillos colectores ..................................... 20
3.2.3.6. Alternador compacto de refrigeración liquida........................................... 20
3.3. Sistema de arranque (motor de arranque).............................................................. 21
3.3.1. Misión del motor de arranque.......................................................................... 21
3.3.2. Constitución....................................................................................................... 21
3.3.2.1. Circuito eléctrico ........................................................................................... 21
3.3.2.2. Sistema de acoplamiento mecánico.............................................................. 21
3.3.3. Relé de arranque ............................................................................................... 22
3.4. Sistema de iluminación ............................................................................................. 23
3.4.1. Faros................................................................................................................... 24
3.4.1.1. Faros abiertos o corrientes ........................................................................... 24
3.4.1.2. Faros cerrados o sellados.............................................................................. 25
3.4.1.3. La luz de cruce es convergente y la de carretera paralela......................... 25
3.4.2. Lámparas ........................................................................................................... 25
3.4.2.1. Lámparas halógenas ..................................................................................... 26
3.4.3. Circuito de luces de freno ................................................................................. 26
3.4.4. Circuito de luces de marcha atrás.................................................................... 26
3.5. Otros circuitos auxiliares.......................................................................................... 27
3.5.1. Circuito del limpiaparabrisas........................................................................... 27
3.5.2. Circuito de climatización.................................................................................. 27
3.5.3. Fusibles............................................................................................................... 27
3.6. Complementos eléctricos .......................................................................................... 28
3.6.1. Circuitos de control........................................................................................... 28
3.6.2. Circuitos de mando ........................................................................................... 28
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1. EL MOTOR DIESEL
1.1. El sistema de encendido de un motor diesel
Los motores diésel son del tipo de autoencendido, es decir: el carburante inyectado se
enciende sin que se necesite una chispa de encendido. El funcionamiento se realiza en
tres fases:
1. Primero se aspira aire puro.
2. Este aire se comprime a 30-55 bares, calentándose a 700-900 ° C.
3. El carburante diésel se inyecta en la cámara de combustión.
Debido a la elevada temperatura del aire comprimido, se activa el autoencendido, la
presión interior se incrementa fuertemente y el motor empieza a trabajar.
En comparación con los motores Gasolina, los motores de auto-encendido requieren
unos sistemas de inyección y unos diseños de motor más costosos. Los primeros con
motores diesel no eran especialmente confortables ni de mucho reprís. Debido al duro
proceso de combustión, eran muy ruidosos cuando estaban fríos. Se caracterizaban por
una mayor relación potencia/peso, un menor rendimiento por litro de cilindrada, así
como por un peor comportamiento de aceleración. Mediante una mejora continua de la
técnica de inyección y de los calentadores, ha sido posible eliminar todas estas
desventajas. En la actualidad, el diesel está considerado como un motor equivalente o
incluso de mejor calidad que los de gasolina.
1.2. Funcionamiento
Un motor diésel funciona mediante la ignición (quema) del combustible al ser inyectado
en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que
contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión, sin
necesidad de chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de
la presión que se produce en el segundo tiempo del motor, la compresión.
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El combustible se inyecta en la parte superior de la cámara de compresión a gran
presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión.
Como resultado, la mezcla se quema muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que
el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela
transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento
lineal del pistón en un movimiento de rotación.
1.3. Encendido en motores diesel
El motor Diesel no utiliza ningún tipo de chispa para que se inflame el combustible y se
inicie el tiempo de combustión. Para esta labor el aire se comprime fuertemente,
llegando hasta presiones de 30 a 40 atmósferas, lo que lo lleva a una temperatura
alrededor de los 600 °C. Al entrar el combustible por medio de los inyectores y
encontrar el aire a esta temperatura inmediatamente se inflama y produce la combustión.
En algunos casos los motores Diesel utilizan una cámara de precombustión en donde
está ubicada una bujía que únicamente se utiliza cuando el motor se arranca en frío.
Este sistema de inyección para combustibles líquidos, utilizado comúnmente en los
motores Diesel, es un sistema de inyección a alta presión (en el orden de los 200
Kg/cm2
).
Sirve para inyectar, de acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, cierta cantidad
de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo de compresión del
motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy caliente, se mezcla y se enciende
produciéndose la combustión.
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La función es la de producir la inyección de combustible líquido finamente pulverizado
en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al régimen de funcionamiento
del motor.
Este sistema consta fundamentalmente de una bomba de desplazamiento positivo con
capacidad para inyectar cantidades variables de combustible dada por un diseño especial
de los émbolos y con un émbolo por inyector o cilindro del motor. El otro componente
importante es el inyector propiamente dicho encargado de la inyección directamente en
la cámara de combustión (inyección directa) o en una cámara auxiliar (inyección
indirecta).
2. SISTEMA DE ARRANQUE EN FRIO
El motor diesel no necesita sistema de encendido, ya que la inflamación de la mezcla no
se produce por chispa, sino por autoencendido del combustible debido a la alta
compresión del aire y a una posterior inyección de combustible.
De lo que dispone el motor diesel es de un sistema de caldeo para que el aire aspirado
tome una temperatura inicial que facilite el arranque del motor.
Por arranque en frío se entienden todos los procesos de arranque, en los que el motor y
los medios no están a temperatura de trabajo. Cuanto más baja es la temperatura, tanto
peor son las condiciones para un encendido rápido y una combustión completa y
ecológica. Para que el arranque no sea demasiado largo o casi imposible con
temperaturas bajas, se utilizan medios auxiliares para ayudar el arranque en frío.
Los procedimientos que se utilizan para conseguir ese precalentamiento del aire son:
bujías de incandescencia, calefacción en el colector de admisión o introduciendo una
pequeña cantidad de un líquido muy inflamable.
Estos compensan las adversas condiciones de arranque e inician el encendido a tiempo
uniformemente, para una combustión estable. Un componente de ayuda para el arranque
en frío es el calentador. Mediante energía térmica eléctricamente producida y aportada
dentro de la cámara de combustión, se crean las condiciones de encendido ideales para
el carburante inyectado. Para los motores con cámara de combustión dividida esta es
imprescindible para asegurar el arranque en temperaturas de 10-30 °C.
Debido al considerable empeoramiento de la calidad de arranque por debajo del punto
de congelación, el calentador se emplea también como ayuda para el arranque en frío
del motor diesel de inyección directa.
2.1. Bujía de espiga incandescente
La espiga de la bujía está montada a presión de forma fija y estanca a los gases de
escape en un cuerpo de la bujía, y consta de un tubo metálico resistente a los gases
calientes y a la corrosión, que lleva en su interior un filamento incandescente rodeado
de polvo compactado de óxido de magnesio. Este filamento incandescente consta de dos
resistencias conectadas en serie: el filamento calefactor dispuesto en la punta del tubo
incandescente, y el filamento regulador. Mientras que el filamento calefactor presenta
una resistencia casi independiente a la temperatura, el filamento regulador tiene un
coeficiente positivo de temperatura (PTC).
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Su resistencia aumenta en las bujías de espiga incandescente de nueva generación
(GSK2), al aumentar la temperatura con mayor intensidad todavía que en las bujías de
espiga incandescente convencionales (tipo S-RSK). Las bujías GSK2 recientes se
caracterizan por alcanzar con mayor rapidez la temperatura necesaria para el encendido
(850 ºC en 4 seg.) y por una temperatura de inercia más baja; la temperatura de la bujía
se limita así a valores no críticos para sí misma. En consecuencia, la bujía de espiga
incandescente puede continuar funcionando hasta tres minutos después del arranque.
Esta incandescencia posterior al arranque da lugar a una fase de aceleración y
calentamiento mejorada con una reducción importante de emisiones y gases de escape
así como reducción del ruido característico en frío de los motores Diesel.
2.2. Bujía de precalentamiento
Esta bujía calienta el aire de admisión mediante la combustión de combustible.
Normalmente, la bomba de alimentación de combustible del sistema de inyección,
conduce el combustible del sistema de inyección, conduce el combustible a través de
una electroválvula a la bujía de precalentamiento. En la boquilla de conexión de la bujía
de precalentamiento se encuentra un filtro y un dispositivo dosificador. Este dispositivo
dosificador deja pasar un caudal de combustible adaptado correspondiente al motor, que
se evapora en un tubo vaporizador dispuesto alrededor de la espiga incandescente y que
se mezcla entonces con el aire aspirado. La mezcla se inflama en la parte delantera de la
bujía de precalentamiento, al entrar en contacto con la espiga incandescente caliente a
más de 1000 ºC.
~ 8 ~
También se pueden usar rejillas calefactoras que al pasar el aire de admisión a través de
ellas se calienta, estas rejillas calefactoras estarán conectadas unos segundos
dependiendo de la temperatura ambiente y se desconectaran después de unos segundos.
Dispone, para la activación de las bujías de espiga incandescente, de un relé de
potencia, así como de bloques de conmutación electrónica. Estos bloques controlan por
ejemplo los tiempos de activación de las bujías de espiga incandescente, o bien realizan
funciones de seguridad y de supervisión. Con la ayuda de sus funciones de diagnóstico,
las unidades de control del tiempo de incandescencia todavía más perfeccionadas,
reconocen también el fallo de bujías incandescentes aisladas, comunicándolo entonces
al conducto. Las entradas de control hacia la unidad de control de tiempo de
incandescencia están construidas como un conector múltiple, y la vía de corriente hacia
las bujías de espiga incandescente se conduce mediante pernos roscados o conectores
apropiados, con el fin de impedir caídas de tensión no deseadas.
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Unidad de control de pre/postcalentamiento
2.3. Calefacción en la galería de admisión
La bujía de incandescencia tiene el inconveniente de estar sometida, constantemente, al
calor, turbulencias y presiones de la combustión, por lo que su resistencia falla con
cierta frecuencia.
Para salvar este problema se recurre a calentar el aire antes de entrar en el cilindro. Para
ello se utilizan unas resistencias eléctricas, instaladas en la galería de admisión, que se
ponen incandescentes al hacer pasar por ellas una corriente eléctrica procedente de la
batería.
2.4. Líquido inflamable
Generalmente se utiliza éter, y consiste en depositar una pequeña cantidad de este
líquido en la entrada del colector de admisión. De esta forma el aire aspirado, se carga
de vapores de dicho líquido, inflamándose con facilidad, aún con poco calor que se
produce en las primeras compresiones.
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2.5. Unidad de control de tiempo de incandescencia
El proceso de incandescencia y de arranque se realizada con el interruptor de arranque.
Con la posición de la llave "encendido conectado" comienza el proceso de
preincandescencia. Al apagarse la lámpara de control de incandescencia, las bujías de
espiga incandescente están suficientemente calientes para poder iniciar el proceso de
arranque. En la fase de arranque las góticas de combustible inyectadas se evaporan, se
inflaman en el aire caliente comprimido, y el calor producido origina el proceso de
combustión.
La incandescencia después que el motor ha arrancado contribuye a un funcionamiento
de aceleración y de ralentí sin fallos y con poca formación de humo y una disminución
del ruido característico del motor en frío. Si no se arranca, una desconexión de
seguridad de la bujía de espiga incandescente, impide que se descargue la batería.
En caso de acoplamiento de la unidad de control de tiempo de incandescencia a la
unidad de control del sistema EDC, pueden aprovecharse las informaciones existentes
allí, para optimizar la activación de la bujía de espiga en los diversos estados de
servicio.
2.6. Requisitos para un calentador moderno
2.6.1. Tiempo de calentamientoes corto
Los calentadores tienen que proporcionar en un tiempo lo más breve posible una
temperatura elevada para ayudar al encendido y mantener esta temperatura
independientemente de las condiciones marginales o incluso adaptarla en función de las
mismas.
2.6.2. Reducida necesidad de espacio
Hasta la fecha, los motores diesel de turismos trabajan principalmente como inyectores
directores con 2 válvulas y ofrecen suficiente espacio para las boquillas de inyección y
los calentadores. En los modernos motores diesel con sistemas de inyección Common
Rail o bomba – inyectores y la técnica de 4 válvulas, estas condiciones de espacio están
muy limitados. Esto significa: hay que reducir el espacio para el calentador, lo que lleva
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a una forma muy delgada y larga. En la actualidad, ya se están utilizando calentadores
Beru con un diámetro del tubo de incandescencia reducido a 3 mm.
2.6.3. Adaptación exacta a la zona de combustión
En el caso idóneo, la varilla calentadora se sitúa exactamente en el borde de la
turbulencia de la mezcla, pero tiene que penetrar lo suficiente en la zona de combustión
o en la precámara. Solamente así podrá aportar el calor con una precisión adecuada.
Tampoco debe penetrar demasiado en la cámara de combustión, ya que perturbaría la
preparación del carburante inyectado y con ello la formación de una mezcla de
carburante – aire apto para la combustión. La consecuencia sería mayores emisiones de
gas de escape.
2.6.4. Suficiente volumen de incandescencia
Aparte del calentador, es muy importante el sistema de inyección en el arranque en frío
del motor. Solamente un sistema optimizado en el momento y la cantidad de la
inyección, así como en la formación de la mezcla para el arranque en frío, junto con la
correcta posición y la correcta temperatura del calentador proporcionará un buen
comportamiento en el arranque en frío. Ni siquiera después del arranque del motor, el
calentador debe enfriarse por el mayor movimiento del aire en la cámara de combustión.
Especialmente en los motores de precámara o de cámara de turbulencia reinan unas
velocidades de aire muy elevadas en la punta del calentador. En este entorno el
calentador únicamente funcionará, cuando tenga las suficientes reservas, es decir
cuando exista el suficiente volumen incandescente para poder proporcionar
inmediatamente calor a la zona enfriada por el aire.
2.6.5. Estructura y funcionamiento
El calentador cilíndrico Beru está compuesto esencialmente por el cuerpo del
calentador, la varilla calentadora con espiral calentadora y reguladora, así como el bulón
de conexión. La varilla incandescente está presionada a prueba de gas dentro de la
carcasa. Adicionalmente se aísla el calentador con una junta tórica o una pieza de
plástico en el elemento de conexión. El calentador recibe la energía eléctrica de la
batería. Un equipo electrónico controla el tiempo de incandescencia.
2.6.6. Espiral calentadora y reguladora
El principio básico de un moderno calentador cilíndrico es la combinación de una
espiral calentadora y reguladora para que formen un elemento común de resistencia. La
espiral calentadora está fabricada con material resistente a altas temperaturas, cuya
resistencia eléctrica es principalmente independiente de la temperatura. Forma junto con
la parte delantera de la varilla calentadora la zona de calentamiento. La espiral
reguladora está sujeta en el bulón de conexión y conductor de corriente y su resistencia
presenta un gran coeficiente de temperatura. Toda la espiral está envuelta en un polvo
cerámico comprimido, eléctricamente aislante pero muy apto para la conducción del
calor. En la compresión mecánica, el polvo es comprimido tan fuertemente que la
espiral encaja, como si estuviera fundida en cemento. Por ello se hace tan estable, que
los finos hilos de la espiral calentadora y reguladora resisten de forma duradera a todas
las vibraciones. Aunque las distintas espirales están separadas solamente por unas
décimas de milímetro, no se pueden producir conexiones de las mismas y mucho menos
un cortocircuito con el tubo de incandescencia, el cual destruiría el calentador.
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Mediante los distintos materiales, longitudes, diámetros y espesores de los hilos de las
espirales calentadoras y reguladoras se pueden modificar los tiempos de calentamiento y
de incandescencia del calentador y adaptarse a los requisitos del correspondiente tipo de
motor.
2.6.6.1. Funcionamiento
En el precalentamiento fluye al principio corriente intensa a través del bulón de
conexión y la espiral reguladora a la espiral calentadora. Esta se calienta rápidamente y
transmite la incandescencia a la zona de calentamiento. La incandescencia se extiende
de inmediato y al cabo de 2-5 segundos, la varilla calentadora está incandescente hasta
cerca del cuerpo del calentador. De esta forma se incrementa adicionalmente la
temperatura de la espiral reguladora ya calentada mediante la corriente. Por ello se
incrementa su resistencia eléctrica y la corriente se reduce hasta tal punto que no se
pueda dañar la varilla incandescente. Por ello no es posible que se sobrecaliente el
calentador. Si no se produce ningún arranque, el calentador es desconectado después de
un cierto tiempo de disponibilidad a través del equipo de control del tiempo de
incandescencia.
2.6.7. Protección ante el sobrecalentamiento
Los calentadores cilíndricos de autorregulación se protegen del sobrecalentamiento al
limitarse la corriente de la batería hacia el calentador con la subida de la temperatura.
Con el motor en marcha no obstante, la tensión se incrementa de tal forma que los
calentadores que no están diseñados para la tecnología más moderna, se quemen. A ello
hay que añadir que, después del arranque, los calentadores bajo corriente están
expuestos a altas temperaturas de combustión y por lo tanto se calientan por dentro y
por fuera. Los calentadores cilíndricos Beru aptos para el postcalentamiento pueden
funcionar a plena tensión del generador. Aunque su temperatura sube rápidamente, esta
se regula después por la nueva espiral reguladora a una temperatura constante que se
sitúa por debajo de los calentadores que no son aptos para el postcalentamiento.
3. EQUIPO ELECTRICO DEL AUTOMOVIL
Para el buen funcionamiento del conjunto eléctrico del automóvil son necesarios una
serie de sistemas eléctricos que cumplan con misiones muy concretas y específicas.
Uno de los sistemas eléctricos necesario para el funcionamiento en los motores de
explosión es el sistema de encendido. Ahora bien, hay otros sistemas necesarios para el
correcto funcionamiento del automóvil. Estos sistemas son:
Batería.
Sistema de carga.
Sistema de arranque.
Sistema de iluminación.
Complementos eléctricos.
3.1. Batería (acumuladores de energía eléctrica)
Se entiende por batería a todo elemento capaz de almacenar energía eléctrica para ser
utilizada posteriormente.
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El líquido que hay dentro de la batería, se llama electrolito está compuesto por una
mezcla de agua destilada y ácido sulfúrico, con una proporción del 34% de ácido
sulfúrico y el resto de agua destilada. El nivel del electrolito debe de estar un centímetro
por encima de las placas.
3.1.1. Constitución
Las baterías que se emplean en los automóviles son del tipo de placas de plomo (Fig. 1),
a las que nos referimos en las explicaciones que siguen. Las placas de plomo en forma
de rejilla (A) llevan en sus intersticios o huecos, unas pastillas de material activo: plomo
esponjoso, para las negativas (B) y peróxido de plomo para las positivas (C). Entre las
placas se colocan unas láminas aislantes, llamadas separadores (D), que suelen ser de
madera, caucho, fibra, plástico, lana de vidrio, etc. Tanto las placas positivas como
negativas van unidas por unos puentes (E), conectadas en paralelo, y se montan
intercalando las positivas entre las negativas y con los separadores entre cada par de
placas. Unas y otras se colocan en el interior de un vaso, formando lo que se llama un
elemento de batería o acumulador. Dispone de tapones (T) para el llenado del
electrolito, para verificar su nivel y para permitir la salida de gases que se producen
durante las reacciones químicas.
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3.1.2. Mantenimiento
Aunque en la actualidad muchas de las baterías son de las denominadas: "sin
mantenimiento" o de "bajo mantenimiento", son necesarios unos cuidados mínimos para
mantenerlas en perfecto estado.
Es importante mantener los bornes perfectamente limpios, para que permitan una buena
conexión con los terminales, asegurándonos que estos últimos estén bien apretados.
Para aislar los bornes de la humedad y evitar la reacción de sulfatos conviene
recubrirlos con grasa neutra o vaselina.
Conviene revisar con cierta periodicidad el nivel del electrolito (ácido sulfúrico y agua),
que debe estar 1 cm., aproximadamente, por encima de las placas. El agua del interior se
evapora progresivamente por lo que es necesario reponerla hasta alcanzar el nivel
adecuado. Esta operación debe hacerse siempre con agua destilada.
La proporción del electrolito es de 3 partes de ácido por 8 de agua, (25% del ácido en
volumen), con una densidad de 1’28.
Por otro lado, el anclaje de la batería en su alojamiento, debe ser suficientemente firme
y sólido. Debemos comprobar regularmente el apriete de los tornillos o tuercas del
mecanismo que la fija, para evitar que se mueva durante la marcha.
Para evitar una descarga de la batería en el arranque no se insistirá más de 3 segundos, y
en caso de que no arranque el motor hemos de esperar unos segundos hasta repetir la
maniobra.
Esta operación se extremará en invierno, donde el arranque es más costoso, debido a la
mayor resistencia de los órganos del motor al movimiento. La capacidad de una batería
disminuye más, cuanto menor es la temperatura.
La conexión eléctrica en paralelo se consigue uniendo los polos del mismo signo (se
consigue la suma de las capacidades y se mantiene el voltaje-tensión de baterías). La
conexión eléctrica en serie se consigue uniendo los polos de diferente signo (se suman
los voltajes y se mantiene la capacidad, si son baterías).
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Para arrancar el motor de un vehículo que tiene la batería descargada, con la ayuda de
otra batería, se procede de la siguiente manera:
Comprobar que las baterías son de la misma tensión (voltaje) y de capacidad
similar.
Se unen en paralelo, con cables apropiados, primero los polos positivos y
después los negativos (polo positivo con positivo, y negativo con negativo de
ambas baterías).
A continuación se acciona el motor de arranque del vehículo
que se pretende poner en marcha.
Después se desconectan los cables de forma inversa, primerolo que van a los
bornes negativos y luego los positivos.
Hay que tener especial cuidado en no tocar unos cables con otros, ni en la chapa del
vehículo, ante el riesgo de cortocircuitos, y no hacerlo si no se está seguro, es preferible
acudir al servicio técnico especializado.
Para conectar dos baterías de 12 voltios, obteniendo un resultado final de 24 V., se
procede conectando, en serie, de la siguiente forma:
Se conecta el borne negativo de la primera con el positivo de la segunda.
El positivo de la primera se conecta a corriente (receptores).
El negativo de la segunda a masa.
3.1.3. Batería de bajo mantenimiento
Las baterías convencionales utilizan antimonio con el plomo en la construcción del
armazón de las placas. El antimonio aumenta la autodescarga en el tiempo de reposo de
la batería.
Actualmente se construyen baterías de bajo mantenimiento, que permiten disminuir el
contenido de antimonio, utilizándose a su vez separadores más delgados y de mayor
porosidad.
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Estas baterías presentan las ventajas de una menor autodescarga en reposo, mayor
duración en servicio y menor mantenimiento.
En estas baterías de bajo mantenimiento se debe verificar el nivel del electrolito y
recuperarlo, en caso necesario, con agua destilada.
3.1.4. Batería sin mantenimiento
Se utilizan en la mayoría de los vehículos actuales. Se elimina totalmente el antimonio
que produce corrosión, autodescarga en reposo y evaporación del agua. Presenta las
siguientes ventajas:
No necesita agua destilada.
Disminuye la autodescarga.
3.1.5. Batería alcalina o metálica
No se emplean en automóviles debido a su mayor costo de fabricación, menor voltaje
por acumulador y menor rendimiento que las de plomo.
3.2. Sistema de carga
Partimos de la base de que si un conductor eléctrico corta las líneas de fuerza de un
campo magnético, se origina en dicho conductor una corriente eléctrica.
La generación de corriente trifásica tiene lugar en los alternadores, en relación con un
movimiento giratorio. Según este principio, existen tres arrollamientos iguales
independientes entre sí, dispuestos de modo que se encuentran desplazados entre sí
120°. Según el principio, de la inducción, al dar vueltas el motor (imanes polares con
devanado de excitación en la parte giratoria) se generan en los arrollamientos tensiones
alternas senoidales y respectivamente corrientes alternas, desfasadas también 120° entre
sí, por lo cual quedan desfasadas igualmente en cuanto a tiempo. De esa forma tiene
lugar un ciclo que se repite constantemente, produciendo la corriente alterna trifásica.
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3.2.1. Sistema de carga (alternador y dinamo)
El alternador igual que la antigua dinamo, es un generador de corriente eléctrica que
transforma la energía mecánica que recibe en su eje en energía eléctrica que sirve
además de cargar la batería, para proporcionar corriente eléctrica a los distintos
consumidores del vehículo como son el: el sistema de alimentación de combustible, el
sistema de encendido, las luces, los limpias etc.
3.2.2. Alternadores
Estos elementos fallan rara vez por razones eléctricas (diodos o bobinados) , salvo
errores o fallas mayores en el circuito eléctrico, pero en cambio , por su alta velocidad
de rotación , requieren a menudo, reparación de sus elementos de desgaste:
rodamientos, segmentos (anillos) rasantes y carbones (escobillas) .
Cabe destacar que los motores Diesel que operan en minería andan con velocidades
bajas de la caja de cambio y altos regímenes de giro del motor y/o a altas velocidades en
carreteras, tendrán desgastes mayores, situación a la que asimilan las maquinarías,
camiones, volquetes, cargadores frontales, tractores, perforadoras y servicios auxiliares.
En general, le cambio de elementos de desgaste se sitúa entre los 3500 h y 4000 h. por
lo que se considerará el promedio de 3750 h.
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3.2.3. Tipos de alternadores
3.2.3.1. Alternadores de polos intercalados con anillos colectores
La construcción de estos alternadores hace del mismo un conjunto compacto con
características de potencias favorables y reducido peso. Suelen utilizarse para los
turismos, vehículos industriales, tractores...
3.2.3.2. Alternadores compactos
Están destinados a turismos con gran demanda de potencia Son especialmente
apropiados para los modernos motores de vehículos con régimen de ralentí reducido.
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3.2.3.3. Alternadores monobloc
El extenso número de modelos de alternadores trifásicos en versión monobloc permite
utilizarlos en turismos y vehículos industriales, aunque los turismos se equipan cada vez
más con alternadores compactos.
3.2.3.4. Alternadores de polos individuales con anillos colectores
Se utilizan preferentemente para vehículos grandes con gran demanda de corriente (>
100 A) y tensiones de batería de 24 V. Son especialmente apropiados, por lo tanto, para
autobuses, vehículos sobre raíles, embarcaciones y grandes vehículos especiales.
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3.2.3.5. Alternadores con rotor-guía sin anillos colectores
Las únicas piezas sujetas a desgaste de estos alternadores son los rodamientos. Se
utilizan en los transportes donde la larga duración sea un factor decisivo.
3.2.3.6. Alternador compacto de refrigeración liquida
El ventilador necesario para la refrigeración es la causa determinante del ruido del flujo
en los alternadores refrigerados por aire.
Una reducción considerable del ruido con una entrega de corriente mayor solo puede
lograrse con un alternador de refrigeración líquida, para cuya refrigeración se utiliza el
líquido refrigerante del motor.
~ 21 ~
3.3. Sistema de arranque (motor de arranque)
El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el motor
térmico del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios medios
(explosiones en las cámaras de combustión en el interior de los cilindros).
3.3.1. Misión del motor de arranque
La misión es la de transformar parte de la energía eléctrica de la batería en energía
mecánica,para imprimirle al motor de explosión o combustión las primeras vueltas hasta
ponerlo enmarcha.
3.3.2. Constitución
En los motores de arranque se deben considerar dos partes bien diferenciadas:
1. Circuito eléctrico.
2. Sistema de acoplamiento mecánico de piñón-corona.
3.3.2.1. Circuito eléctrico
El circuito eléctrico lo integran:
Relé o contactor (R).
Bobinas inductoras (B).
Inducido (D).
Escobillas (C).
3.3.2.2. Sistema de acoplamiento mecánico
Integrado por:
Piñón con rueda libre (E).
Palanca mando de relé (F).
~ 22 ~
3.3.3. Relé de arranque
Tiene dos funciones, como un relé normal, es decir para conectar y desconectar un
circuito eléctrico. También tiene la misión de desplazar el piñón de arranque para que
este engrane con la corona del volante de inercia del motor térmico y así transmitir el
movimiento del motor de arranque al motor térmico.
Los motores Diesel cuando están fríos presentan dificultad de arranque o combustión ya
que las pérdidas por fugas y de calor al comprimir la mezcla de aire-combustible,
disminuyen la presión y la temperatura al final de la compresión. Bajo estas
circunstancias es especialmente importante la aplicación de sistemas de ayuda de
arranque. En comparación con la gasolina, el combustible Diesel tiene una elevada
tendencia a la inflamación. Es por ello por lo que los motores Diesel de inyección
Directa (DI) arrancan espontáneamente en caso de arranque por encima de 0 ºC. La
temperatura de autoencendido del gas-oil de 250 ºC es alcanzada durante el arranque
con el régimen de revoluciones que proporciona el motor de arranque al motor de
térmico. Los motores de inyección directa (DI), necesitan a temperaturas inferiores a
0ºC un sistema de ayuda al arranque, mientras que los motores de inyección indirecta
~ 23 ~
(IDI) o cámara de turbulencia necesitan un sistema de ayuda al arranque para cualquier
temperatura.
Los motores de antecámara y de cámara auxiliar de turbulencia (inyección indirecta),
tienen en la cámara de combustión auxiliar una bujía de espiga incandescente (GSK)
(también llamados “calentadores”) como “punto caliente”. En motores pequeños de
inyección directa, este punto caliente se encuentra en la periferia de la cámara de
combustión. Los motores grandes de inyección para vehículos industriales trabajan
alternativamente con precalentamiento del aire en el tubo de admisión
(precalentamiento del aire de admisión) o con combustible especial con alta facilidad
para el encendido, que se inyecta en el aire de admisión. Actualmente se emplean casi
exclusivamente sistemas con bujías de espiga incandescente.
Las bujías de preincandescencia o calentadores pueden ir conectadas eléctricamente en
serie o en paralelo, aunque actualmente se usa más la conexión en paralelo de forma que
una bujía averiada no afecta al funcionamiento de las otras.
3.4. Sistema de iluminación
El sistema de alumbrado en los vehículos está compuesto por una serie de luces
adosadas al mismo, y, su aplicación está regulada por la Ley de Tráfico, Circulación de
Vehículos a Motor y Seguridad Vial, cuya misión es ver, ser visto y advertir de las
maniobras. En este capítulo, se estudia cada uno de los elementos que forman los
diferentes circuitos de alumbrado y éstos son:
~ 24 ~
Faros (proyectores y ópticas).
Lámparas.
Circuitos eléctricos.
Elementos de mando, control y protección.
3.4.1. Faros
Los faros están formados interiormente por una parábola cóncava con alojamiento para
la lámpara y una lente óptica convergente.
Está recubierta por su exterior por un procedimiento anticorrosivo y en su interior lleva
una capa aluminada con un brillo de espejo, para que reflejen los rayos recibidos del
foco luminoso y así proyectarlos.
La parábola está cerrada por un cristal (óptico) tallado con prismas (fig. 17) que cumple
la doble misión de proteger el interior del polvo y de la suciedad, y a la vez conseguir la
orientación en el haz luminoso, haciendo bajar hacia el pavimento y en sentido
horizontal para iluminar el ancho del pavimento.
3.4.1.1. Faros abiertos o corrientes
El cristal y la parábola forman una sola unidad y la lámpara es independiente. En la
actualidad es el sistema más empleado.
En la fig., pueden observarse las lámparas (C) para carretera y cruce y (S) para posición.
~ 25 ~
3.4.1.2. Faros cerrados o sellados
Todos los elementos forman una sola unidad. Está herméticamente cerrado y en su
interior se ha realizado el vacío, para después rellenarlo de un gas inerte o halógeno. Su
reposición es cara y al fundirse el filamento es necesario sustituir todo el proyector. En
la actualidad su empleo está muy limitado.
El haz luminoso proyectado, puede ser:
A - Divergente.
B - Paralelo.
C - Convergente.
3.4.1.3. La luz de cruce es convergente y la de carretera paralela.
En la luz de cruce se coloca un dispositivo debajo del filamento de la lámpara, para
evitar el envío de rayos luminosos a la parte inferior de la parábola, y permitiendo que
se produzca un haz de rayos desde la parte superior de la parábola hacia el pavimento.
La luz de carretera o alumbrado intensivo está prevista para que alumbre una distancia
mínima de 100 m, por lo que el haz luminoso es paralelo y la de cruce 40 m, como
mínimo. Los faros pueden ser circulares o bien rectangulares adaptándose a la línea de
la carrocería.
En los últimos modelos, los faros delanteros son rectangulares generalmente y las
ópticas se integran en las líneas de la carrocería. El diseño de los mismos mejora la
distribución de la luz, particularmente en la posición de cruce y reduce asimismo el
riesgo de daños en caso de colisión. El aspecto aerodinámico también se ve favorecido.
3.4.2. Lámparas
Las lámparas son los elementos que tienen la misión de transformar la energía eléctrica
en energía luminosa. Todas se basan en un principio para su funcionamiento: al
introducir un filamento de tungsteno en una ampolla de vidrio en la que se ha realizado
el vacío y llenado con un gas inerte (argón o nitrógeno), si se conectan los extremos del
filamento a una corriente eléctrica, el filamento se pondrá incandescente emitiendo un
flujo luminoso en todas las direcciones, que utilizaremos mediante los faros. Las
lámparas llevan grabadas, en su casquillo, su potencia y la tensión nominal de
funcionamiento.
~ 26 ~
Los casquillos son los elementos que llevan las lámparas para fijarlas al portalámparas.
Suelen ser del tipo bayoneta, que engarzan en dos ranuras del portalámparas y mediante
un pequeño giro quedan fijas a él. Un resorte las oprime para evitar su caída y asegurar
el contacto.
3.4.2.1. Lámparas halógenas
Estas lámparas constan de un filamento que va introducido en una ampolla llena de gas
halógeno, generalmente yodo.
Las altas temperaturas que se producen hacen que el cristal deba sustituirse por uno de
cuarzo, mucho más resistente. El cristal no se debe tocar nunca con la mano, pues las
sales que acompañan al sudor, pueden alterar el proceso químico y estropear la lámpara.
3.4.3. Circuito de luces de freno
La misión de este circuito es indicar cuando el conductor está actuando sobre el freno de
manera que los demás conductores pueda prever la inmediata reducción de la velocidad
del vehículo. Se compone de una ó dos luces situada en la parte posterior del vehículo y
cuya intensidad es superior a la de las luces de posición.
La corriente obtenida de la batería llega a través de un interruptor (I), situado en el pedal
de freno que cierra el circuito cuando éste se acciona.
3.4.4. Circuito de luces de marcha atrás
Consta de una ó dos luces de color blanco, situadas en la parte posterior del vehículo y
que se iluminan mediante un conmutador situado en la caja de cambios que cierra el
circuito al insertarse la marcha atrás.
~ 27 ~
3.5. Otros circuitos auxiliares
El sistema eléctrico dispone de múltiple circuitos auxiliares que se encargan de activar
los distintos servicios alimentados por la batería.
3.5.1. Circuito del limpiaparabrisas
Alimenta un motor eléctrico (M) que se encarga de transmitir el movimiento a las
escobillas del parabrisas (E).
3.5.2. Circuito de climatización
Su misión es dotar de corriente a los distintos sistemas de ventilación interior.
Principalmente da corriente al motor (M) del ventilador interior.
Circuito de iluminación del cuadro de instrumento
Va conectado al circuito de iluminación principal y se acciona simultáneamente con
éste, al encender las luces de posición.
3.5.3. Fusibles
Para evitar que un aumento anormal de la intensidad de la corriente pueda perjudicar los
distintos elementos o aparatos eléctricos del automóvil, se utilizan los "fusibles", que
son cables que se intercalan al principio de los distintos circuitos eléctricos del
automóvil, son de menor resistencia que la del cable del circuito a proteger y se funden
cuando por cualquier circunstancia se produce un aumento de la intensidad de la
corriente, por ejemplo, un cortocircuito.
~ 28 ~
Los fusibles necesarios en la instalación eléctrica del automóvil, por lo general, van
todos agrupados en una caja, llamada "caja de fusibles" y distribuidos de tal forma que
cada uno atienda a un elemento determinado o a elementos asimétricos.
3.6. Complementos eléctricos
Lo integran los circuitos de control y mando. Éstos proporcionan de forma constante y
durante el funcionamiento del vehículo la información suficiente para controlar los
distintos circuitos que actúan en cada momento y en algunos casos las anomalías que se
puedan presentar.
3.6.1. Circuitos de control
Los indicadores de control se representan.
I - Indicador.
3.6.2. Circuitos de mando
A -Mando climatizador.
B - Mando luna trasera térmica.
C - Mando luz niebla trasera.
D - Mando luz niebla delantera.
E - Mando luz emergencia.
F - Mando interruptor luces.
G - Mando frenos ABS.
H - Mando climatizador.

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El sistema de encendido

  • 1. ~ 1 ~ INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR “EL ORO” CARRERA: MECANICA AUTOMOTRIZ MODULO: TECNOLOGIA V TEMA: SISTEMA DE ENCENDIDO DE UN MOTOR A DIESEL INTEGRANTES: NOLES SEGURA ERWIN ADRIAN MORA HERMIDA RONNI JORGE RIOS NARANJO JHONNY MAURICIO DURAN CHAMBA PEDRO LUIS ORDOÑEZ APOLO WILFRIDO MICHAEL PROFESOR: TNLG. FLORESMILO CUENCA MACHALA, 25 DE JUNIO DEL 2013
  • 2. ~ 2 ~ Contenido Pág. 1. EL MOTOR DIESEL ......................................................................................................... 4 1.2. Funcionamiento............................................................................................................... 4 1.3. Encendido en motores diesel ...................................................................................... 5 2. SISTEMA DE ARRANQUE EN FRIO............................................................................. 6 2.1. Bujía de espiga incandescente .................................................................................... 6 2.2. Bujía de precalentamiento.......................................................................................... 7 2.3. Calefacción en la galería de admisión........................................................................ 9 2.4. Líquido inflamable...................................................................................................... 9 2.5. Unidad de control de tiempo de incandescencia..................................................... 10 2.6. Requisitos para un calentador moderno ................................................................. 10 2.6.1. Tiempo de calentamiento es corto.................................................................... 10 2.6.2. Reducida necesidad de espacio......................................................................... 10 2.6.3. Adaptación exacta a la zona de combustión ................................................... 11 2.6.4. Suficiente volumen de incandescencia............................................................. 11 2.6.5. Estructura y funcionamiento............................................................................ 11 2.6.6. Espiral calentadora y reguladora .................................................................... 11 2.6.6.1. Funcionamiento............................................................................................. 12 2.6.7. Protección ante el sobrecalentamiento ............................................................ 12 3. EQUIPO ELECTRICO DEL AUTOMOVIL ................................................................ 12 3.1. Batería (acumuladores de energía eléctrica)........................................................... 12 3.1.1. Constitución....................................................................................................... 13 3.1.2. Mantenimiento................................................................................................... 14 3.1.3. Batería de bajo mantenimiento........................................................................ 15 3.1.4. Batería sin mantenimiento................................................................................ 16 3.1.5. Batería alcalina o metálica................................................................................ 16 3.2. Sistema de carga........................................................................................................ 16 3.2.1. Sistema de carga (alternador y dinamo) ......................................................... 17 3.2.2. Alternadores ...................................................................................................... 17 3.2.3. Tipos de alternadores........................................................................................ 18 3.2.3.1. Alternadores de polos intercalados con anillos colectores......................... 18 3.2.3.2. Alternadores compactos ............................................................................... 18 3.2.3.3. Alternadores monobloc................................................................................. 19 3.2.3.4. Alternadores de polos individuales con anillos colectores ......................... 19
  • 3. ~ 3 ~ 3.2.3.5. Alternadores con rotor-guía sin anillos colectores ..................................... 20 3.2.3.6. Alternador compacto de refrigeración liquida........................................... 20 3.3. Sistema de arranque (motor de arranque).............................................................. 21 3.3.1. Misión del motor de arranque.......................................................................... 21 3.3.2. Constitución....................................................................................................... 21 3.3.2.1. Circuito eléctrico ........................................................................................... 21 3.3.2.2. Sistema de acoplamiento mecánico.............................................................. 21 3.3.3. Relé de arranque ............................................................................................... 22 3.4. Sistema de iluminación ............................................................................................. 23 3.4.1. Faros................................................................................................................... 24 3.4.1.1. Faros abiertos o corrientes ........................................................................... 24 3.4.1.2. Faros cerrados o sellados.............................................................................. 25 3.4.1.3. La luz de cruce es convergente y la de carretera paralela......................... 25 3.4.2. Lámparas ........................................................................................................... 25 3.4.2.1. Lámparas halógenas ..................................................................................... 26 3.4.3. Circuito de luces de freno ................................................................................. 26 3.4.4. Circuito de luces de marcha atrás.................................................................... 26 3.5. Otros circuitos auxiliares.......................................................................................... 27 3.5.1. Circuito del limpiaparabrisas........................................................................... 27 3.5.2. Circuito de climatización.................................................................................. 27 3.5.3. Fusibles............................................................................................................... 27 3.6. Complementos eléctricos .......................................................................................... 28 3.6.1. Circuitos de control........................................................................................... 28 3.6.2. Circuitos de mando ........................................................................................... 28
  • 4. ~ 4 ~ 1. EL MOTOR DIESEL 1.1. El sistema de encendido de un motor diesel Los motores diésel son del tipo de autoencendido, es decir: el carburante inyectado se enciende sin que se necesite una chispa de encendido. El funcionamiento se realiza en tres fases: 1. Primero se aspira aire puro. 2. Este aire se comprime a 30-55 bares, calentándose a 700-900 ° C. 3. El carburante diésel se inyecta en la cámara de combustión. Debido a la elevada temperatura del aire comprimido, se activa el autoencendido, la presión interior se incrementa fuertemente y el motor empieza a trabajar. En comparación con los motores Gasolina, los motores de auto-encendido requieren unos sistemas de inyección y unos diseños de motor más costosos. Los primeros con motores diesel no eran especialmente confortables ni de mucho reprís. Debido al duro proceso de combustión, eran muy ruidosos cuando estaban fríos. Se caracterizaban por una mayor relación potencia/peso, un menor rendimiento por litro de cilindrada, así como por un peor comportamiento de aceleración. Mediante una mejora continua de la técnica de inyección y de los calentadores, ha sido posible eliminar todas estas desventajas. En la actualidad, el diesel está considerado como un motor equivalente o incluso de mejor calidad que los de gasolina. 1.2. Funcionamiento Un motor diésel funciona mediante la ignición (quema) del combustible al ser inyectado en una cámara (o precámara, en el caso de inyección indirecta) de combustión que contiene aire a una temperatura superior a la temperatura de autocombustión, sin necesidad de chispa. La temperatura que inicia la combustión procede de la elevación de la presión que se produce en el segundo tiempo del motor, la compresión.
  • 5. ~ 5 ~ El combustible se inyecta en la parte superior de la cámara de compresión a gran presión, de forma que se atomiza y se mezcla con el aire a alta temperatura y presión. Como resultado, la mezcla se quema muy rápidamente. Esta combustión ocasiona que el gas contenido en la cámara se expanda, impulsando el pistón hacia abajo. La biela transmite este movimiento al cigüeñal, al que hace girar, transformando el movimiento lineal del pistón en un movimiento de rotación. 1.3. Encendido en motores diesel El motor Diesel no utiliza ningún tipo de chispa para que se inflame el combustible y se inicie el tiempo de combustión. Para esta labor el aire se comprime fuertemente, llegando hasta presiones de 30 a 40 atmósferas, lo que lo lleva a una temperatura alrededor de los 600 °C. Al entrar el combustible por medio de los inyectores y encontrar el aire a esta temperatura inmediatamente se inflama y produce la combustión. En algunos casos los motores Diesel utilizan una cámara de precombustión en donde está ubicada una bujía que únicamente se utiliza cuando el motor se arranca en frío. Este sistema de inyección para combustibles líquidos, utilizado comúnmente en los motores Diesel, es un sistema de inyección a alta presión (en el orden de los 200 Kg/cm2 ). Sirve para inyectar, de acuerdo a la secuencia de encendido de un motor, cierta cantidad de combustible a alta presión y finamente pulverizado en el ciclo de compresión del motor, el cual, al ponerse en contacto con el aire muy caliente, se mezcla y se enciende produciéndose la combustión.
  • 6. ~ 6 ~ La función es la de producir la inyección de combustible líquido finamente pulverizado en el momento indicado y en la cantidad justa de acuerdo al régimen de funcionamiento del motor. Este sistema consta fundamentalmente de una bomba de desplazamiento positivo con capacidad para inyectar cantidades variables de combustible dada por un diseño especial de los émbolos y con un émbolo por inyector o cilindro del motor. El otro componente importante es el inyector propiamente dicho encargado de la inyección directamente en la cámara de combustión (inyección directa) o en una cámara auxiliar (inyección indirecta). 2. SISTEMA DE ARRANQUE EN FRIO El motor diesel no necesita sistema de encendido, ya que la inflamación de la mezcla no se produce por chispa, sino por autoencendido del combustible debido a la alta compresión del aire y a una posterior inyección de combustible. De lo que dispone el motor diesel es de un sistema de caldeo para que el aire aspirado tome una temperatura inicial que facilite el arranque del motor. Por arranque en frío se entienden todos los procesos de arranque, en los que el motor y los medios no están a temperatura de trabajo. Cuanto más baja es la temperatura, tanto peor son las condiciones para un encendido rápido y una combustión completa y ecológica. Para que el arranque no sea demasiado largo o casi imposible con temperaturas bajas, se utilizan medios auxiliares para ayudar el arranque en frío. Los procedimientos que se utilizan para conseguir ese precalentamiento del aire son: bujías de incandescencia, calefacción en el colector de admisión o introduciendo una pequeña cantidad de un líquido muy inflamable. Estos compensan las adversas condiciones de arranque e inician el encendido a tiempo uniformemente, para una combustión estable. Un componente de ayuda para el arranque en frío es el calentador. Mediante energía térmica eléctricamente producida y aportada dentro de la cámara de combustión, se crean las condiciones de encendido ideales para el carburante inyectado. Para los motores con cámara de combustión dividida esta es imprescindible para asegurar el arranque en temperaturas de 10-30 °C. Debido al considerable empeoramiento de la calidad de arranque por debajo del punto de congelación, el calentador se emplea también como ayuda para el arranque en frío del motor diesel de inyección directa. 2.1. Bujía de espiga incandescente La espiga de la bujía está montada a presión de forma fija y estanca a los gases de escape en un cuerpo de la bujía, y consta de un tubo metálico resistente a los gases calientes y a la corrosión, que lleva en su interior un filamento incandescente rodeado de polvo compactado de óxido de magnesio. Este filamento incandescente consta de dos resistencias conectadas en serie: el filamento calefactor dispuesto en la punta del tubo incandescente, y el filamento regulador. Mientras que el filamento calefactor presenta una resistencia casi independiente a la temperatura, el filamento regulador tiene un coeficiente positivo de temperatura (PTC).
  • 7. ~ 7 ~ Su resistencia aumenta en las bujías de espiga incandescente de nueva generación (GSK2), al aumentar la temperatura con mayor intensidad todavía que en las bujías de espiga incandescente convencionales (tipo S-RSK). Las bujías GSK2 recientes se caracterizan por alcanzar con mayor rapidez la temperatura necesaria para el encendido (850 ºC en 4 seg.) y por una temperatura de inercia más baja; la temperatura de la bujía se limita así a valores no críticos para sí misma. En consecuencia, la bujía de espiga incandescente puede continuar funcionando hasta tres minutos después del arranque. Esta incandescencia posterior al arranque da lugar a una fase de aceleración y calentamiento mejorada con una reducción importante de emisiones y gases de escape así como reducción del ruido característico en frío de los motores Diesel. 2.2. Bujía de precalentamiento Esta bujía calienta el aire de admisión mediante la combustión de combustible. Normalmente, la bomba de alimentación de combustible del sistema de inyección, conduce el combustible del sistema de inyección, conduce el combustible a través de una electroválvula a la bujía de precalentamiento. En la boquilla de conexión de la bujía de precalentamiento se encuentra un filtro y un dispositivo dosificador. Este dispositivo dosificador deja pasar un caudal de combustible adaptado correspondiente al motor, que se evapora en un tubo vaporizador dispuesto alrededor de la espiga incandescente y que se mezcla entonces con el aire aspirado. La mezcla se inflama en la parte delantera de la bujía de precalentamiento, al entrar en contacto con la espiga incandescente caliente a más de 1000 ºC.
  • 8. ~ 8 ~ También se pueden usar rejillas calefactoras que al pasar el aire de admisión a través de ellas se calienta, estas rejillas calefactoras estarán conectadas unos segundos dependiendo de la temperatura ambiente y se desconectaran después de unos segundos. Dispone, para la activación de las bujías de espiga incandescente, de un relé de potencia, así como de bloques de conmutación electrónica. Estos bloques controlan por ejemplo los tiempos de activación de las bujías de espiga incandescente, o bien realizan funciones de seguridad y de supervisión. Con la ayuda de sus funciones de diagnóstico, las unidades de control del tiempo de incandescencia todavía más perfeccionadas, reconocen también el fallo de bujías incandescentes aisladas, comunicándolo entonces al conducto. Las entradas de control hacia la unidad de control de tiempo de incandescencia están construidas como un conector múltiple, y la vía de corriente hacia las bujías de espiga incandescente se conduce mediante pernos roscados o conectores apropiados, con el fin de impedir caídas de tensión no deseadas.
  • 9. ~ 9 ~ Unidad de control de pre/postcalentamiento 2.3. Calefacción en la galería de admisión La bujía de incandescencia tiene el inconveniente de estar sometida, constantemente, al calor, turbulencias y presiones de la combustión, por lo que su resistencia falla con cierta frecuencia. Para salvar este problema se recurre a calentar el aire antes de entrar en el cilindro. Para ello se utilizan unas resistencias eléctricas, instaladas en la galería de admisión, que se ponen incandescentes al hacer pasar por ellas una corriente eléctrica procedente de la batería. 2.4. Líquido inflamable Generalmente se utiliza éter, y consiste en depositar una pequeña cantidad de este líquido en la entrada del colector de admisión. De esta forma el aire aspirado, se carga de vapores de dicho líquido, inflamándose con facilidad, aún con poco calor que se produce en las primeras compresiones.
  • 10. ~ 10 ~ 2.5. Unidad de control de tiempo de incandescencia El proceso de incandescencia y de arranque se realizada con el interruptor de arranque. Con la posición de la llave "encendido conectado" comienza el proceso de preincandescencia. Al apagarse la lámpara de control de incandescencia, las bujías de espiga incandescente están suficientemente calientes para poder iniciar el proceso de arranque. En la fase de arranque las góticas de combustible inyectadas se evaporan, se inflaman en el aire caliente comprimido, y el calor producido origina el proceso de combustión. La incandescencia después que el motor ha arrancado contribuye a un funcionamiento de aceleración y de ralentí sin fallos y con poca formación de humo y una disminución del ruido característico del motor en frío. Si no se arranca, una desconexión de seguridad de la bujía de espiga incandescente, impide que se descargue la batería. En caso de acoplamiento de la unidad de control de tiempo de incandescencia a la unidad de control del sistema EDC, pueden aprovecharse las informaciones existentes allí, para optimizar la activación de la bujía de espiga en los diversos estados de servicio. 2.6. Requisitos para un calentador moderno 2.6.1. Tiempo de calentamientoes corto Los calentadores tienen que proporcionar en un tiempo lo más breve posible una temperatura elevada para ayudar al encendido y mantener esta temperatura independientemente de las condiciones marginales o incluso adaptarla en función de las mismas. 2.6.2. Reducida necesidad de espacio Hasta la fecha, los motores diesel de turismos trabajan principalmente como inyectores directores con 2 válvulas y ofrecen suficiente espacio para las boquillas de inyección y los calentadores. En los modernos motores diesel con sistemas de inyección Common Rail o bomba – inyectores y la técnica de 4 válvulas, estas condiciones de espacio están muy limitados. Esto significa: hay que reducir el espacio para el calentador, lo que lleva
  • 11. ~ 11 ~ a una forma muy delgada y larga. En la actualidad, ya se están utilizando calentadores Beru con un diámetro del tubo de incandescencia reducido a 3 mm. 2.6.3. Adaptación exacta a la zona de combustión En el caso idóneo, la varilla calentadora se sitúa exactamente en el borde de la turbulencia de la mezcla, pero tiene que penetrar lo suficiente en la zona de combustión o en la precámara. Solamente así podrá aportar el calor con una precisión adecuada. Tampoco debe penetrar demasiado en la cámara de combustión, ya que perturbaría la preparación del carburante inyectado y con ello la formación de una mezcla de carburante – aire apto para la combustión. La consecuencia sería mayores emisiones de gas de escape. 2.6.4. Suficiente volumen de incandescencia Aparte del calentador, es muy importante el sistema de inyección en el arranque en frío del motor. Solamente un sistema optimizado en el momento y la cantidad de la inyección, así como en la formación de la mezcla para el arranque en frío, junto con la correcta posición y la correcta temperatura del calentador proporcionará un buen comportamiento en el arranque en frío. Ni siquiera después del arranque del motor, el calentador debe enfriarse por el mayor movimiento del aire en la cámara de combustión. Especialmente en los motores de precámara o de cámara de turbulencia reinan unas velocidades de aire muy elevadas en la punta del calentador. En este entorno el calentador únicamente funcionará, cuando tenga las suficientes reservas, es decir cuando exista el suficiente volumen incandescente para poder proporcionar inmediatamente calor a la zona enfriada por el aire. 2.6.5. Estructura y funcionamiento El calentador cilíndrico Beru está compuesto esencialmente por el cuerpo del calentador, la varilla calentadora con espiral calentadora y reguladora, así como el bulón de conexión. La varilla incandescente está presionada a prueba de gas dentro de la carcasa. Adicionalmente se aísla el calentador con una junta tórica o una pieza de plástico en el elemento de conexión. El calentador recibe la energía eléctrica de la batería. Un equipo electrónico controla el tiempo de incandescencia. 2.6.6. Espiral calentadora y reguladora El principio básico de un moderno calentador cilíndrico es la combinación de una espiral calentadora y reguladora para que formen un elemento común de resistencia. La espiral calentadora está fabricada con material resistente a altas temperaturas, cuya resistencia eléctrica es principalmente independiente de la temperatura. Forma junto con la parte delantera de la varilla calentadora la zona de calentamiento. La espiral reguladora está sujeta en el bulón de conexión y conductor de corriente y su resistencia presenta un gran coeficiente de temperatura. Toda la espiral está envuelta en un polvo cerámico comprimido, eléctricamente aislante pero muy apto para la conducción del calor. En la compresión mecánica, el polvo es comprimido tan fuertemente que la espiral encaja, como si estuviera fundida en cemento. Por ello se hace tan estable, que los finos hilos de la espiral calentadora y reguladora resisten de forma duradera a todas las vibraciones. Aunque las distintas espirales están separadas solamente por unas décimas de milímetro, no se pueden producir conexiones de las mismas y mucho menos un cortocircuito con el tubo de incandescencia, el cual destruiría el calentador.
  • 12. ~ 12 ~ Mediante los distintos materiales, longitudes, diámetros y espesores de los hilos de las espirales calentadoras y reguladoras se pueden modificar los tiempos de calentamiento y de incandescencia del calentador y adaptarse a los requisitos del correspondiente tipo de motor. 2.6.6.1. Funcionamiento En el precalentamiento fluye al principio corriente intensa a través del bulón de conexión y la espiral reguladora a la espiral calentadora. Esta se calienta rápidamente y transmite la incandescencia a la zona de calentamiento. La incandescencia se extiende de inmediato y al cabo de 2-5 segundos, la varilla calentadora está incandescente hasta cerca del cuerpo del calentador. De esta forma se incrementa adicionalmente la temperatura de la espiral reguladora ya calentada mediante la corriente. Por ello se incrementa su resistencia eléctrica y la corriente se reduce hasta tal punto que no se pueda dañar la varilla incandescente. Por ello no es posible que se sobrecaliente el calentador. Si no se produce ningún arranque, el calentador es desconectado después de un cierto tiempo de disponibilidad a través del equipo de control del tiempo de incandescencia. 2.6.7. Protección ante el sobrecalentamiento Los calentadores cilíndricos de autorregulación se protegen del sobrecalentamiento al limitarse la corriente de la batería hacia el calentador con la subida de la temperatura. Con el motor en marcha no obstante, la tensión se incrementa de tal forma que los calentadores que no están diseñados para la tecnología más moderna, se quemen. A ello hay que añadir que, después del arranque, los calentadores bajo corriente están expuestos a altas temperaturas de combustión y por lo tanto se calientan por dentro y por fuera. Los calentadores cilíndricos Beru aptos para el postcalentamiento pueden funcionar a plena tensión del generador. Aunque su temperatura sube rápidamente, esta se regula después por la nueva espiral reguladora a una temperatura constante que se sitúa por debajo de los calentadores que no son aptos para el postcalentamiento. 3. EQUIPO ELECTRICO DEL AUTOMOVIL Para el buen funcionamiento del conjunto eléctrico del automóvil son necesarios una serie de sistemas eléctricos que cumplan con misiones muy concretas y específicas. Uno de los sistemas eléctricos necesario para el funcionamiento en los motores de explosión es el sistema de encendido. Ahora bien, hay otros sistemas necesarios para el correcto funcionamiento del automóvil. Estos sistemas son: Batería. Sistema de carga. Sistema de arranque. Sistema de iluminación. Complementos eléctricos. 3.1. Batería (acumuladores de energía eléctrica) Se entiende por batería a todo elemento capaz de almacenar energía eléctrica para ser utilizada posteriormente.
  • 13. ~ 13 ~ El líquido que hay dentro de la batería, se llama electrolito está compuesto por una mezcla de agua destilada y ácido sulfúrico, con una proporción del 34% de ácido sulfúrico y el resto de agua destilada. El nivel del electrolito debe de estar un centímetro por encima de las placas. 3.1.1. Constitución Las baterías que se emplean en los automóviles son del tipo de placas de plomo (Fig. 1), a las que nos referimos en las explicaciones que siguen. Las placas de plomo en forma de rejilla (A) llevan en sus intersticios o huecos, unas pastillas de material activo: plomo esponjoso, para las negativas (B) y peróxido de plomo para las positivas (C). Entre las placas se colocan unas láminas aislantes, llamadas separadores (D), que suelen ser de madera, caucho, fibra, plástico, lana de vidrio, etc. Tanto las placas positivas como negativas van unidas por unos puentes (E), conectadas en paralelo, y se montan intercalando las positivas entre las negativas y con los separadores entre cada par de placas. Unas y otras se colocan en el interior de un vaso, formando lo que se llama un elemento de batería o acumulador. Dispone de tapones (T) para el llenado del electrolito, para verificar su nivel y para permitir la salida de gases que se producen durante las reacciones químicas.
  • 14. ~ 14 ~ 3.1.2. Mantenimiento Aunque en la actualidad muchas de las baterías son de las denominadas: "sin mantenimiento" o de "bajo mantenimiento", son necesarios unos cuidados mínimos para mantenerlas en perfecto estado. Es importante mantener los bornes perfectamente limpios, para que permitan una buena conexión con los terminales, asegurándonos que estos últimos estén bien apretados. Para aislar los bornes de la humedad y evitar la reacción de sulfatos conviene recubrirlos con grasa neutra o vaselina. Conviene revisar con cierta periodicidad el nivel del electrolito (ácido sulfúrico y agua), que debe estar 1 cm., aproximadamente, por encima de las placas. El agua del interior se evapora progresivamente por lo que es necesario reponerla hasta alcanzar el nivel adecuado. Esta operación debe hacerse siempre con agua destilada. La proporción del electrolito es de 3 partes de ácido por 8 de agua, (25% del ácido en volumen), con una densidad de 1’28. Por otro lado, el anclaje de la batería en su alojamiento, debe ser suficientemente firme y sólido. Debemos comprobar regularmente el apriete de los tornillos o tuercas del mecanismo que la fija, para evitar que se mueva durante la marcha. Para evitar una descarga de la batería en el arranque no se insistirá más de 3 segundos, y en caso de que no arranque el motor hemos de esperar unos segundos hasta repetir la maniobra. Esta operación se extremará en invierno, donde el arranque es más costoso, debido a la mayor resistencia de los órganos del motor al movimiento. La capacidad de una batería disminuye más, cuanto menor es la temperatura. La conexión eléctrica en paralelo se consigue uniendo los polos del mismo signo (se consigue la suma de las capacidades y se mantiene el voltaje-tensión de baterías). La conexión eléctrica en serie se consigue uniendo los polos de diferente signo (se suman los voltajes y se mantiene la capacidad, si son baterías).
  • 15. ~ 15 ~ Para arrancar el motor de un vehículo que tiene la batería descargada, con la ayuda de otra batería, se procede de la siguiente manera: Comprobar que las baterías son de la misma tensión (voltaje) y de capacidad similar. Se unen en paralelo, con cables apropiados, primero los polos positivos y después los negativos (polo positivo con positivo, y negativo con negativo de ambas baterías). A continuación se acciona el motor de arranque del vehículo que se pretende poner en marcha. Después se desconectan los cables de forma inversa, primerolo que van a los bornes negativos y luego los positivos. Hay que tener especial cuidado en no tocar unos cables con otros, ni en la chapa del vehículo, ante el riesgo de cortocircuitos, y no hacerlo si no se está seguro, es preferible acudir al servicio técnico especializado. Para conectar dos baterías de 12 voltios, obteniendo un resultado final de 24 V., se procede conectando, en serie, de la siguiente forma: Se conecta el borne negativo de la primera con el positivo de la segunda. El positivo de la primera se conecta a corriente (receptores). El negativo de la segunda a masa. 3.1.3. Batería de bajo mantenimiento Las baterías convencionales utilizan antimonio con el plomo en la construcción del armazón de las placas. El antimonio aumenta la autodescarga en el tiempo de reposo de la batería. Actualmente se construyen baterías de bajo mantenimiento, que permiten disminuir el contenido de antimonio, utilizándose a su vez separadores más delgados y de mayor porosidad.
  • 16. ~ 16 ~ Estas baterías presentan las ventajas de una menor autodescarga en reposo, mayor duración en servicio y menor mantenimiento. En estas baterías de bajo mantenimiento se debe verificar el nivel del electrolito y recuperarlo, en caso necesario, con agua destilada. 3.1.4. Batería sin mantenimiento Se utilizan en la mayoría de los vehículos actuales. Se elimina totalmente el antimonio que produce corrosión, autodescarga en reposo y evaporación del agua. Presenta las siguientes ventajas: No necesita agua destilada. Disminuye la autodescarga. 3.1.5. Batería alcalina o metálica No se emplean en automóviles debido a su mayor costo de fabricación, menor voltaje por acumulador y menor rendimiento que las de plomo. 3.2. Sistema de carga Partimos de la base de que si un conductor eléctrico corta las líneas de fuerza de un campo magnético, se origina en dicho conductor una corriente eléctrica. La generación de corriente trifásica tiene lugar en los alternadores, en relación con un movimiento giratorio. Según este principio, existen tres arrollamientos iguales independientes entre sí, dispuestos de modo que se encuentran desplazados entre sí 120°. Según el principio, de la inducción, al dar vueltas el motor (imanes polares con devanado de excitación en la parte giratoria) se generan en los arrollamientos tensiones alternas senoidales y respectivamente corrientes alternas, desfasadas también 120° entre sí, por lo cual quedan desfasadas igualmente en cuanto a tiempo. De esa forma tiene lugar un ciclo que se repite constantemente, produciendo la corriente alterna trifásica.
  • 17. ~ 17 ~ 3.2.1. Sistema de carga (alternador y dinamo) El alternador igual que la antigua dinamo, es un generador de corriente eléctrica que transforma la energía mecánica que recibe en su eje en energía eléctrica que sirve además de cargar la batería, para proporcionar corriente eléctrica a los distintos consumidores del vehículo como son el: el sistema de alimentación de combustible, el sistema de encendido, las luces, los limpias etc. 3.2.2. Alternadores Estos elementos fallan rara vez por razones eléctricas (diodos o bobinados) , salvo errores o fallas mayores en el circuito eléctrico, pero en cambio , por su alta velocidad de rotación , requieren a menudo, reparación de sus elementos de desgaste: rodamientos, segmentos (anillos) rasantes y carbones (escobillas) . Cabe destacar que los motores Diesel que operan en minería andan con velocidades bajas de la caja de cambio y altos regímenes de giro del motor y/o a altas velocidades en carreteras, tendrán desgastes mayores, situación a la que asimilan las maquinarías, camiones, volquetes, cargadores frontales, tractores, perforadoras y servicios auxiliares. En general, le cambio de elementos de desgaste se sitúa entre los 3500 h y 4000 h. por lo que se considerará el promedio de 3750 h.
  • 18. ~ 18 ~ 3.2.3. Tipos de alternadores 3.2.3.1. Alternadores de polos intercalados con anillos colectores La construcción de estos alternadores hace del mismo un conjunto compacto con características de potencias favorables y reducido peso. Suelen utilizarse para los turismos, vehículos industriales, tractores... 3.2.3.2. Alternadores compactos Están destinados a turismos con gran demanda de potencia Son especialmente apropiados para los modernos motores de vehículos con régimen de ralentí reducido.
  • 19. ~ 19 ~ 3.2.3.3. Alternadores monobloc El extenso número de modelos de alternadores trifásicos en versión monobloc permite utilizarlos en turismos y vehículos industriales, aunque los turismos se equipan cada vez más con alternadores compactos. 3.2.3.4. Alternadores de polos individuales con anillos colectores Se utilizan preferentemente para vehículos grandes con gran demanda de corriente (> 100 A) y tensiones de batería de 24 V. Son especialmente apropiados, por lo tanto, para autobuses, vehículos sobre raíles, embarcaciones y grandes vehículos especiales.
  • 20. ~ 20 ~ 3.2.3.5. Alternadores con rotor-guía sin anillos colectores Las únicas piezas sujetas a desgaste de estos alternadores son los rodamientos. Se utilizan en los transportes donde la larga duración sea un factor decisivo. 3.2.3.6. Alternador compacto de refrigeración liquida El ventilador necesario para la refrigeración es la causa determinante del ruido del flujo en los alternadores refrigerados por aire. Una reducción considerable del ruido con una entrega de corriente mayor solo puede lograrse con un alternador de refrigeración líquida, para cuya refrigeración se utiliza el líquido refrigerante del motor.
  • 21. ~ 21 ~ 3.3. Sistema de arranque (motor de arranque) El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el motor térmico del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios medios (explosiones en las cámaras de combustión en el interior de los cilindros). 3.3.1. Misión del motor de arranque La misión es la de transformar parte de la energía eléctrica de la batería en energía mecánica,para imprimirle al motor de explosión o combustión las primeras vueltas hasta ponerlo enmarcha. 3.3.2. Constitución En los motores de arranque se deben considerar dos partes bien diferenciadas: 1. Circuito eléctrico. 2. Sistema de acoplamiento mecánico de piñón-corona. 3.3.2.1. Circuito eléctrico El circuito eléctrico lo integran: Relé o contactor (R). Bobinas inductoras (B). Inducido (D). Escobillas (C). 3.3.2.2. Sistema de acoplamiento mecánico Integrado por: Piñón con rueda libre (E). Palanca mando de relé (F).
  • 22. ~ 22 ~ 3.3.3. Relé de arranque Tiene dos funciones, como un relé normal, es decir para conectar y desconectar un circuito eléctrico. También tiene la misión de desplazar el piñón de arranque para que este engrane con la corona del volante de inercia del motor térmico y así transmitir el movimiento del motor de arranque al motor térmico. Los motores Diesel cuando están fríos presentan dificultad de arranque o combustión ya que las pérdidas por fugas y de calor al comprimir la mezcla de aire-combustible, disminuyen la presión y la temperatura al final de la compresión. Bajo estas circunstancias es especialmente importante la aplicación de sistemas de ayuda de arranque. En comparación con la gasolina, el combustible Diesel tiene una elevada tendencia a la inflamación. Es por ello por lo que los motores Diesel de inyección Directa (DI) arrancan espontáneamente en caso de arranque por encima de 0 ºC. La temperatura de autoencendido del gas-oil de 250 ºC es alcanzada durante el arranque con el régimen de revoluciones que proporciona el motor de arranque al motor de térmico. Los motores de inyección directa (DI), necesitan a temperaturas inferiores a 0ºC un sistema de ayuda al arranque, mientras que los motores de inyección indirecta
  • 23. ~ 23 ~ (IDI) o cámara de turbulencia necesitan un sistema de ayuda al arranque para cualquier temperatura. Los motores de antecámara y de cámara auxiliar de turbulencia (inyección indirecta), tienen en la cámara de combustión auxiliar una bujía de espiga incandescente (GSK) (también llamados “calentadores”) como “punto caliente”. En motores pequeños de inyección directa, este punto caliente se encuentra en la periferia de la cámara de combustión. Los motores grandes de inyección para vehículos industriales trabajan alternativamente con precalentamiento del aire en el tubo de admisión (precalentamiento del aire de admisión) o con combustible especial con alta facilidad para el encendido, que se inyecta en el aire de admisión. Actualmente se emplean casi exclusivamente sistemas con bujías de espiga incandescente. Las bujías de preincandescencia o calentadores pueden ir conectadas eléctricamente en serie o en paralelo, aunque actualmente se usa más la conexión en paralelo de forma que una bujía averiada no afecta al funcionamiento de las otras. 3.4. Sistema de iluminación El sistema de alumbrado en los vehículos está compuesto por una serie de luces adosadas al mismo, y, su aplicación está regulada por la Ley de Tráfico, Circulación de Vehículos a Motor y Seguridad Vial, cuya misión es ver, ser visto y advertir de las maniobras. En este capítulo, se estudia cada uno de los elementos que forman los diferentes circuitos de alumbrado y éstos son:
  • 24. ~ 24 ~ Faros (proyectores y ópticas). Lámparas. Circuitos eléctricos. Elementos de mando, control y protección. 3.4.1. Faros Los faros están formados interiormente por una parábola cóncava con alojamiento para la lámpara y una lente óptica convergente. Está recubierta por su exterior por un procedimiento anticorrosivo y en su interior lleva una capa aluminada con un brillo de espejo, para que reflejen los rayos recibidos del foco luminoso y así proyectarlos. La parábola está cerrada por un cristal (óptico) tallado con prismas (fig. 17) que cumple la doble misión de proteger el interior del polvo y de la suciedad, y a la vez conseguir la orientación en el haz luminoso, haciendo bajar hacia el pavimento y en sentido horizontal para iluminar el ancho del pavimento. 3.4.1.1. Faros abiertos o corrientes El cristal y la parábola forman una sola unidad y la lámpara es independiente. En la actualidad es el sistema más empleado. En la fig., pueden observarse las lámparas (C) para carretera y cruce y (S) para posición.
  • 25. ~ 25 ~ 3.4.1.2. Faros cerrados o sellados Todos los elementos forman una sola unidad. Está herméticamente cerrado y en su interior se ha realizado el vacío, para después rellenarlo de un gas inerte o halógeno. Su reposición es cara y al fundirse el filamento es necesario sustituir todo el proyector. En la actualidad su empleo está muy limitado. El haz luminoso proyectado, puede ser: A - Divergente. B - Paralelo. C - Convergente. 3.4.1.3. La luz de cruce es convergente y la de carretera paralela. En la luz de cruce se coloca un dispositivo debajo del filamento de la lámpara, para evitar el envío de rayos luminosos a la parte inferior de la parábola, y permitiendo que se produzca un haz de rayos desde la parte superior de la parábola hacia el pavimento. La luz de carretera o alumbrado intensivo está prevista para que alumbre una distancia mínima de 100 m, por lo que el haz luminoso es paralelo y la de cruce 40 m, como mínimo. Los faros pueden ser circulares o bien rectangulares adaptándose a la línea de la carrocería. En los últimos modelos, los faros delanteros son rectangulares generalmente y las ópticas se integran en las líneas de la carrocería. El diseño de los mismos mejora la distribución de la luz, particularmente en la posición de cruce y reduce asimismo el riesgo de daños en caso de colisión. El aspecto aerodinámico también se ve favorecido. 3.4.2. Lámparas Las lámparas son los elementos que tienen la misión de transformar la energía eléctrica en energía luminosa. Todas se basan en un principio para su funcionamiento: al introducir un filamento de tungsteno en una ampolla de vidrio en la que se ha realizado el vacío y llenado con un gas inerte (argón o nitrógeno), si se conectan los extremos del filamento a una corriente eléctrica, el filamento se pondrá incandescente emitiendo un flujo luminoso en todas las direcciones, que utilizaremos mediante los faros. Las lámparas llevan grabadas, en su casquillo, su potencia y la tensión nominal de funcionamiento.
  • 26. ~ 26 ~ Los casquillos son los elementos que llevan las lámparas para fijarlas al portalámparas. Suelen ser del tipo bayoneta, que engarzan en dos ranuras del portalámparas y mediante un pequeño giro quedan fijas a él. Un resorte las oprime para evitar su caída y asegurar el contacto. 3.4.2.1. Lámparas halógenas Estas lámparas constan de un filamento que va introducido en una ampolla llena de gas halógeno, generalmente yodo. Las altas temperaturas que se producen hacen que el cristal deba sustituirse por uno de cuarzo, mucho más resistente. El cristal no se debe tocar nunca con la mano, pues las sales que acompañan al sudor, pueden alterar el proceso químico y estropear la lámpara. 3.4.3. Circuito de luces de freno La misión de este circuito es indicar cuando el conductor está actuando sobre el freno de manera que los demás conductores pueda prever la inmediata reducción de la velocidad del vehículo. Se compone de una ó dos luces situada en la parte posterior del vehículo y cuya intensidad es superior a la de las luces de posición. La corriente obtenida de la batería llega a través de un interruptor (I), situado en el pedal de freno que cierra el circuito cuando éste se acciona. 3.4.4. Circuito de luces de marcha atrás Consta de una ó dos luces de color blanco, situadas en la parte posterior del vehículo y que se iluminan mediante un conmutador situado en la caja de cambios que cierra el circuito al insertarse la marcha atrás.
  • 27. ~ 27 ~ 3.5. Otros circuitos auxiliares El sistema eléctrico dispone de múltiple circuitos auxiliares que se encargan de activar los distintos servicios alimentados por la batería. 3.5.1. Circuito del limpiaparabrisas Alimenta un motor eléctrico (M) que se encarga de transmitir el movimiento a las escobillas del parabrisas (E). 3.5.2. Circuito de climatización Su misión es dotar de corriente a los distintos sistemas de ventilación interior. Principalmente da corriente al motor (M) del ventilador interior. Circuito de iluminación del cuadro de instrumento Va conectado al circuito de iluminación principal y se acciona simultáneamente con éste, al encender las luces de posición. 3.5.3. Fusibles Para evitar que un aumento anormal de la intensidad de la corriente pueda perjudicar los distintos elementos o aparatos eléctricos del automóvil, se utilizan los "fusibles", que son cables que se intercalan al principio de los distintos circuitos eléctricos del automóvil, son de menor resistencia que la del cable del circuito a proteger y se funden cuando por cualquier circunstancia se produce un aumento de la intensidad de la corriente, por ejemplo, un cortocircuito.
  • 28. ~ 28 ~ Los fusibles necesarios en la instalación eléctrica del automóvil, por lo general, van todos agrupados en una caja, llamada "caja de fusibles" y distribuidos de tal forma que cada uno atienda a un elemento determinado o a elementos asimétricos. 3.6. Complementos eléctricos Lo integran los circuitos de control y mando. Éstos proporcionan de forma constante y durante el funcionamiento del vehículo la información suficiente para controlar los distintos circuitos que actúan en cada momento y en algunos casos las anomalías que se puedan presentar. 3.6.1. Circuitos de control Los indicadores de control se representan. I - Indicador. 3.6.2. Circuitos de mando A -Mando climatizador. B - Mando luna trasera térmica. C - Mando luz niebla trasera. D - Mando luz niebla delantera. E - Mando luz emergencia. F - Mando interruptor luces. G - Mando frenos ABS. H - Mando climatizador.