1.SISTEMA DE CARGA Y ARRANQUE DEL MOTOR1.1SISTEMA DE CARGA:El
sistema de carga es el encargado de reintegrar automticamente la
cantidad de energa elctrica que proporciona la batera tanto para el
contenido del motor como para los dems circuitos que consumen
corriente. Es una mquina que transforma la energa mecnica en
electricidad, generalmente por induccin electromagntica; la energa
elctrica en el sistema de carga se manipula adecuadamente para su
consumo directo o almacenaje en una batera o acumulador.El sistema
de carga tiene como objetivo generar la corriente elctrica
requerida para alimentar los diferentes circuitos elctricos del
automvil y recargar el acumulador.1.1.1COMPONENTES DEL SISTEMA DE
CARGA DEL MOTOR:
Alternador Regulador de Voltaje Batera Indicador de Cargaa)
ALTERNADOR: Produce corriente alterna por induccin electromagntica,
gira un campo magntico producido por el rotor a travs de los
embobinados del estator para producir electricidad.El alternador es
el elemento principal de este sistema el cual transforma la energa
mecnica en energa elctrica con base en la formacin de campos
magnticos (rotor) que atraviesan los embobinados (estator),
induciendo de esta manera un voltaje y una corriente elctrica de
tipo alterna que posteriormente es rectificada a corriente directa
por los diodos que se encuentran dentro del
alternador.Caractersticas: La corriente alterna que se produce es
rectificado por un conjunto de diodos positivos y negativos que
proporcionan la corriente directa deseada y no estn expuestos a
desgastes. Los diodos aslan al alternador la retroalimentacin de la
batera, en el caso que el voltaje del alternador est por debajo del
voltaje de la batera. Puede generar hasta una tercera parte de su
salida cuando el motor est funcionando en su marcha mnima o
ralenti.Componentes del alternador:
El alternador contiene estos componentes principales:* Estator
(adjunto a la coraza del alternador, permanece estacionario)* Rotor
(gira dentro del estator)* Rectificador* Regulador de
voltajeb)REGULADOR DE VOLTAJE:El regulador de voltaje controla la
corriente de salida del alternador para as prevenir sobre-cargas y
descargas de la batera. Esto se logra regulando el flujo de
corriente desde la batera hacia el embobinado del rotor.Los
reguladores de voltaje de hoy son dispositivos completamente
electrnicos que utilizan diodos y resistencias.
c)BATERA:La batera provee corriente para energizar el embobinado
del alternador y adems acta como estabilizador de voltaje, por ello
la batera siempre debe permanecer conectada al sistema elctrico
mientras el motor est operando.La batera en el Sistema de Arranque.
Es el elemento que suministra de energa elctrica al motor de
arranque y solenoide a fin de hacer girar al volante hasta que el
motor se autoalimente mediante la explosin del combustible.La
batera en el Sistema de Carga. Es el elemento que acumula la energa
elctrica que el generador produce, lo almacena qumicamente.Todas
las bateras tienen dos polos de corriente: negativo (-) y positivo
(+).Estos dos polos no pueden juntarse, o conectarse directamente
porque, la batera puede explotar;el polo negativo (-)(Tierra -
ground ) est conectado directamente a la carrocera; o sea, a todo
lo que sea metal en el vehculoPor esta razn el polo positivo (+) es
conducido por todo el vehculo a travs de conductores totalmente
aislados o insolados.
d)INDICADOR DE CARGA:El indicador de carga usualmente es una
lmpara del tipo ON/OFF. Cuando el sistema de carga est operando, la
luz indicadora debe permanecer apagada. Este indicador se iluminar
cuando el sistema de carga no suministre la cantidad de carga
suficiente.
1.1.2OPERACIN DEL SISTEMA DE CARGALa corriente elctrica en el
sistema de carga cambia bajo estas tres diferentes condiciones de
operacin del motor:a)LLAVE DE ENCENDIDO EN POSICION ON - MOTOR
APAGADO Tan pronto como la llave de encendido es girada a la
posicin ON, el regulador de voltaje permite que una pequea
corriente elctrica de 0.2 amperes circule por el embobinado del
rotor. El regulador de voltaje ilumina a la luz indicadora de carga
en el tablero de instrumentos. No hay corriente alterna de salida
del estator debido a que el rotor no est girando.
En el diagrama elctrico anterior puedes ver resaltado en rojo el
camino que sigue el flujo de corriente para que tengas una visin
clara de lo que sucede en el sistema de carga cuando la llave de
encendido la giramos a ON o RUN sin que encendamos el motor.b)LLAVE
DE ENCENDIDO EN ON - MOTOR FUNCIONANDO, SALIDA DEL ALTERNADOR
DEBAJO DEL VOLTAJE DESEADOLos embobinados del estator generan
voltaje en cualquier momento en que el rotor tenga corriente
elctrica circulando dentro de l y que adems est girando. El voltaje
generado en el estator se aplica al regulador de voltaje. Si el
voltaje de salida del alternador est por debajo de 14.5 volts, el
regulador de voltaje responde incrementando el flujo de corriente a
travs del embobinado del rotor. Este provoca que el voltaje se
incremente. La corriente elctrica se enva a la batera para
recargarla.En el siguiente diagrama elctrico de un sistema de carga
identificars estas condiciones resaltadas en rojo.
c)LLAVE DE ENCENDIDO EN POSICION ON - MOTOR FUNCIONANDO Y SALIDA
DEL ALTERNADOR POR ENCIMA DEL VOLTAJE DESEADO Cuando el regulador
de voltaje detecta que la salida del alternador est por encima de
14.5 volts: Reduce el flujo de corriente a travs del embobinado del
rotor. Esto reduce el voltaje de salida del alternador. No hay
corriente elctrica disponible para cargar a la batera.Observa con
detenimiento el siguiente diagrama elctrico siguiendo las rutas
resaltadas en rojo y compralas con las dos anteriores; es el mismo
diagrama pero las condiciones de operacin 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. NO lo debes olvidar nunca. Ahora veremos un poco de
lo que ocurre cuando se presentan anomalas.La mayora de los
sistemas de carga de todas las marcas de vehculos incluyen
funciones pre programadas de proteccin del alternador en caso de
que se pierda la conexin de las terminales que en este curso
llamaremos Terminal B y terminas S: La terminal S es una entrada al
regulador de voltaje pare monitorear los niveles de voltaje. La
terminal B es la salida de alternador.1.2SISTEMA DE ARRANQUE DEL
MOTOR:El sistema de arranque es el encargado de proporcionar los
primeros giros al motor de combustin para que encienda.Para esto
utiliza un motor elctrico de repulsin (marcha) y su funcionamiento
se basa en el principio de la ley de las cargas magnticas.El motor
de arranque es un motor elctrico que tiene la funcin de mover el
motor trmico del vehculo hasta que ste se pone en marcha por sus
propios medios (explosiones en las cmaras de combustin o en el
interior de los cilindros).Los motores de combustin interna de
gasolina o diesel, utilizados en la industria automovilstica,
necesitan para poder ser puestos en marcha de una fuerza externa
proporcionada por un motor elctrico alimentado de la batera del
propio vehculo.La velocidad y potencia necesaria para la puesta en
marcha de un motor de combustin, est en funcin de la velocidad
angular y que el motor sea de gasolina o diesel.a) GASOLINERO
Necesita una energa inferior a la del diesel. La velocidad de giro
del cigeal debe ser de 60 a 100 rpm. A la mezcla de aire y
combustible le ayuda el sistema de encendidob) DIESEL Necesita una
energa superior a la del motor gasolinero. La velocidad de giro del
cigeal debe estar entre 100 y 150 rpm. El rgimen de giro est
impuesto por la temperatura de combustin de la mezcla provocada en
parte por la comprensin del aire.1.2.1ASPECTOS IMPORTANTES A TENER
EN CUENTA:Adems de la velocidad angular de giro es necesario
determinar la potencia que debe desarrollar el motor de arranque en
base a la resistencia mecnica al movimiento que tenga el motor del
vehculo.La potencia superior que necesitan los motores diesel
respecto a los motores de gasolina para su puesta en marcha es
debido sobre todo a la mayor cilindrada y al elevado factor de
comprensin.La resistencia al movimiento dependen de la comprensin
de los cilindros, de la cilindrada, de los rozamientos, de la
inercia, la temperatura, etc..Determinada la potencia del motor de
arranque debemos asegurarnos de que la batera 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.1.2.2ELEMENTOS DEL MOTOR DE ARRANQUEMotor de
ArranqueSolenoide
El motor propiamente dicho que es un motor elctrico. Inicia la
marcha de del motor trmico. Es en un mecanismo de impulsin, marco,
armadura, escobillas y ensambles de campoRel de arranque: tiene dos
funciones, como un rel normal, cortan y cierran el circuito entre
la batera y el motor. El solenoide desplaza tambin el pin de ataque
de la marcha engranando con el volante de modo que el motor pueda
arrancarse.1.2.3DESCRIPCIN Y CARACTERSTICAS DE SUS COMPONENTESLos
motores de arranque utilizados en automocin estn constituidos por
una serie de elementos formando subconjuntos o grupos funcionales;
en ellos cada uno cumple una misin especfica dentro del conjunto o
elemento motor.1 soporte lado accionamiento2 horquilla de mando3
rel de arranque 4 inductor5 escobillas6 soporte lado colector7
carcasa8 inducido9 pin
a)Carcasa o cuerpo del motor:Este elemento est formado por un
cuerpo de acero de bajo contenido de carbono a travs del cual se
cierra el circuito magntico del campo inductor, formado en las
expansiones polares y creadas por las bobinas inductoras, dentro
del cual se mueve el inducido o rotor.b)Rotor o inducido:El rotor o
inducido est formado por un eje en el que se encuentra montado un
cilindro formado por la unin de chapas magnticas ranuradas en forma
de estrella, las cuales en su unin forman las ranuras donde se
alojan las espiras que integran el campo magntico rotricoc)Soporte
lado colector: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 sinterizado para realizar su
giro.d)Soporte lado accionamiento:Esta pieza obtenida por fundicin
en acero o en aluminio sirve de cierre por el otro lado al
conjunto, y lleva montado un casquillo de bronce sinterizado sobre
el que se apoya el eje del rotor para su giro.e)Mecanismo de
arrastre:Este conjunto formado por un pion de mando y un mecanismo
de arrastre. Tiene la misin de transmitir el movimiento del rotor
del motor de arranque a la corona del motor trmico e impedir que en
el movimiento del arranque, o puesta en funcionamiento del motor
ste arrastre al pin y rganos mviles del motor de arranque.f)Rel de
arranque:Este elemento de mando incorporado al circuito elctrico
del motor de arranque, intercalado entre la batera y el motor de
arranque como interruptor, cumple la misin de cerrar el circuito
del motor para su funcionamiento elctrico.