Sistema de carga Investigación

5/28/2018 Sistema de carga Investigacin

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6to. MECNICA DE MOTORES DIESEL CHINCHILLA ALONZO, OSCAR FERNANDO

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SISTEMA DE CARGA DEL VEHCULO DIESEL

El sistema elctrico de un vehculo se alimenta dela batera, elemento que proporciona energacuando el motor de combustin est parado,permitiendo as su puesta en marcha y el

funcionamiento de todos los accesorios delvehculo.

El dimensionado de la batera estar en funcindel consumo del sistema elctrico que tenga quealimentar, siendo necesario restablecer estaenerga una vez el motor ya est en marcha. Pararecargar la batera se utilizaban histricamentedinamos; pero actualmente obligados por losmayores requerimientos de potencia ylimitaciones de espacio, se utilizan losalternadores como elemento que trasforma la

energa mecnica del motor de combustin enenerga elctrica y as poder mantener la bateraen perfecto estado de carga.

Faja de alternador: La funcin de lasfajas consiste en transmitir la fuerzagenerada por el motor a otroscomponentes secundarios y auxiliares,tales como el alternador, un elementoescencial yde vitalimportanciapara elsistema decarga delautomvil.El correctofuncionamiento delmotor, de los grupos y la seguridad de lospasajeros dependen en gran medida deuna transmisin estable de la fuerza.

En los sistemas de accionamiento moderno lasfajas estn expuestas a grandes esfuerzosmecnicos, qumicos y trmicos.Consientes de esto, se hace necesario uncompleto programa de fajas, que soporten altosnmeros de revoluciones, vibraciones y

temperaturas extremaEntre algunos tipos de fajas para todo tipo daplicacin, podemos encontrar:

Faja trapecial acanalada:Las correas trapeciales tambin llamada"correas en V" destinadas a accionar locomponentes auxiliares, tales como el alternadola bomba de agua, el compresor de aiacondicionado y el ventilador de enfriamiento. Lcorrea trapecial fue inventada en 1917. Tenmayor superficie que una correa plana de

misma anchura.

Faja trapezoidal doble acanalada:

Introducidas en 1979, tambin se las denomin

"correas de serpentn". Las correas poli V sinstalan ahora en un nmero cada vez mayor dmotores.

Estas correas son considerablemente manchas y finas que las otras correas trapezoidaley tienen, por lo general, entre tres y seis reborde(figura inferior).

Correa poli V.

Gracias a su reducido espesor, en comparacicon la correa trapecial tradicional, se instalamejor en el motor, ocupan menos espacio transmiten la potencia de forma ms eficaz. Sdelgadez las hace ms flexibles, de modo qupuedan doblarse alrededor de poleas mpequeas, as como doblarse en sentido inversde manera que ambos lados pueden utilizars


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para transmitir la potencia. Por ejemplo puedeutilizarse para accionar componentes como eltensor, la bomba de agua. Una sola correa puedeaccionar todos los elementos.

En sta imagen se puede observar una faja tipoacanalada

Batera: Es un elemento acumulador deenerga que la recibe en forma elctrica yla almacena en forma qumica (proceso decarga). En el proceso de descarga setoma la energa de la batera que estransformada en elctrica y ser laencargada de suministrarla a losconsumidores elctricos.

Se entiende la batera como una fuente deenerga independiente del motor de combustin,que en caso de necesidad como cuando estparado el motor, abastece de energa elctrica alos consumidores, tales como el motor dearranque, el alumbrado, luces de trabajo, etc.

Cuando el motor est en marcha, la bateraacumula parte de la energa suministrada por elgenerador de corriente (alternador).

Definiremos como elementos principales quecomponen una batera:

En sta imagen se puede apreciar una batera

Tapa: Tiene como misin cerrar la batera, paevitar que pierda el lquido interno. Cada tap

tiene dos inserciones de plomo para el paso soldadura de los bornes, que irn conexionadosellos los extremos del circuito formado por conjunto de elementos.Rejillas: Las rejillas sirven como soportes de materia activa y como conductores de la corrienelctrica. Estn diseadas para que la corrienelctrica se distribuya uniformemente por toda placa, evitando que la materia activa sdesprenda de ellas, por los cambios de volumeque experimentan durante la carga y descarga.

Placa positiva: Est constituida por una rejiempastada con perxido de plomo como materactiva. El perxido de plomo es un matericristalino de color marrn oscuro constituido ppartculas muy pequeas. Su alta porosidapermite que el electrolito penetre libremente en interior de las placas.

Placa negativa: Est constituida por una rejiempastada con plomo esponjoso como mater

activa. El plomo esponjoso es un material de colgris pizarra y su porosidad permite penetrlibremente el electrolito.

Separadores: Su finalidad es la de impedir contacto fsico de las placas de distinta polaridapara evitar que se produzcan cortocircuitos. Psu forma ondulada o ranurada permiten


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conduccin libre del electrolito por toda lasuperficie de las placas aumentando la cantidadde electrolito que est en contacto con ellas. Lacara que lleva los relieves u ondulaciones secoloca junto a la placa positiva, obtenindose as

menor contacto con la materia activa, y con elloreducir al mnimo la oxidacin del separador.

Electrolito: En la batera se emplea comoelectrolito una solucin de cido sulfrico diluidoen agua, cuya densidad con la bateracompletamente cargada es de 1, 270- 1, 290 a 25

C.Aqu podemos apreciar el interior de una batera.

Para que las placas puedan generar energaelctrica es necesario que se encuentrensumergidas en electrolito, ya que ste suministrael sulfato, que al combinarse con la materia activaproduce la reaccin qumica necesaria paragenerar dicha energa. El electrolito actatambin como conductor de la corriente elctricaentre la placa positiva y la negativa a travs delos separadores.

Tipos y aplicaciones de distintosacumuladores:

Ciclomotores (hasta 50 cm): 6 Ah (12 V)

Motocicletas (a partir de 50 cm): 12 Ah (12 V)

Automvil (pequeo): 36 Ah (12 V)

Automvil (clase compacta): 50 Ah (12 V)

Automvil (berlinas): 100 Ah (12 V)

Camin: hasta 7,5t 175 Ah y valoresuperiores (12 V, 24 V)

Camin: desde 7,5t hasta 225 Ah

La capacidad necesaria se determina seglacilindrada y el tipo de motor. Los motoreDiesel necesitan normalmente ms corriendurante el arranque que motores equivalentes dgas o gasolina debido a los mayores valores dcompresin con los que trabajan. Tambin existencia de dispositivos elctricos yelectrnicos de mayor consumo requiere uncapacidad superior, ya que la batera de arranquhace la funcin de reserva cuando ladinamo (hoda habitualmente el alternador) funciona a baja

revoluciones y el consumo de corriente es altPor eso algunos de los fabricantes que ofrecen aire acondicionado de serie tambin proveebateras de mayor capacidad.

Aqu se puede observar un acumulador de uso tip

pesado.

Acrnimos y definiciones:

Amperios-hora, Ah

Unidad de capacidad de la batera.

Corriente de arranque, CA

Esta corriente es la mxima que puedsuministrar una batera a 0 C durante 3segundos con un voltaje en cada una de laclulas de 1,2 volt.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindradahttp://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(generador_el%C3%A9ctrico)http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindrada


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El trmino tcnico en ingls para lacorriente dearranque es cranking amps, (del ingls corrientede arranque). Alternativamente tambin puedeencontrarse este trminocomoMCA(marine cranking amps).

Corriente de arranque en fro, CCA

Del ingls Cold Cranking Amps, es la corriente dearranque en fro, proporciona la corriente mximaque puede suministrar la batera a unatemperatura de -18 C (0 F) durante 30segundos, durante la cual el voltaje de cada unade las clulas ha de ser de 1,2 V. El trminotcnico en ingls para lacorriente de arranque enfro es cold cranking amps, (del ingls corrientede arranque en fro). Alternativamente

Ejemplo:

Una batera de 12 volt con 300CCA suministrauna corriente de arranque en fro de300amperios a un voltaje de 7,2 V (6 clulas a1,2 volt cada una).

Corriente de arranque en caliente, HCA

Del ingls Hot Cranking Amps, es la corriente dearranque en caliente, proporciona la corrientemxima que puede suministrar la batera a una

temperatura de 26,67 C (80 F) durante 30segundos, durante la cual el voltaje de cada unade las clulas ha de ser de 1,2 V.

Capacidad de reserva, RCM / RC

Del ingls Reserve capacity minutes, tambindenominado reserve capacity (RC), es lapropiedad de la batera para almacenar unadeterminada carga elctrica. Es el tiempo enminutos que una batera con cido de plomopuede suministrar 25 amperios a una temperatura

de 27 C antes de que el voltaje caiga de los 10,5V.

Tamao de la batera, BCI

Del ingls Battery Council Internationales ungrupo de trabajo que especfica las dimensionesfsicas (longitud, anchura y fondo) de la batera.

Voltaje nominal

El voltaje real delbus de datos de los automvilese sita durante la conduccin sobre el voltanominal de la batera, ya que esta se cargcuando el vehculo est en marcha. El proceso d

carga depende de la temperatura. En el caso dbateras de 12 V se encuentra a 14,4 V. Sembargo normalmente se suele otorgar al voltadel bus de datos el mismo que la batera (12 para turismos y 24 V para camiones, mientraque coches ms antiguos como el escarabadeVW o motocicletas precisan normalmente deV.

Capacidad

El dato referente a la capacidad QtieneAmperihora (Ah) por unidad, por ejemplo, 20 horas dtiempo de descarga T a 27 C. Una batera darranque cargada por completo con uncapacidad nominal de Q= 36 Ah puedsuministrar una corriente media de I1,8 Amperios a una temperatura de 27 C duran20 horas. Por medio de la frmula Q= ITconocidos la capacidad y el tiempo se puedaveriguar la corriente media'I =Q/T, es decir:

Si la corriente de descarga es conocidentonces se puede averiguar el tiempmximo:

Alternador: Sabemos que el alternadelemental est compuesto por ubobinado fijo y por un imn que gira. Lmayor parte de la corriente elctric

producida pormquinaselctricas esalterna. A razde esto elgenerador dec.a. es elmedio ms
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque_en_fr%C3%ADo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque_en_fr%C3%ADo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque_en_fr%C3%ADo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bus_de_datoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Volkswagenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperio-horahttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperio-horahttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperio-horahttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperio-horahttp://es.wikipedia.org/wiki/Volkswagenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bus_de_datoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque_en_fr%C3%ADo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque_en_fr%C3%ADo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque_en_fr%C3%ADo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Corriente_de_arranque&action=edit&redlink=1


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importante para la produccin de energaelctrica.

Los generadores elctricos dependen de la

accin de una bobina que atraviesa un campomagntico, o un campo magntico que atravieseuna bobina siempre que exista movimientorelativo entre un conductor y un campomagntico. En este caso siempre se generarf.e.m. La parte que genera el campo magnticose llama rotor (inductor), mientras que la parteque genera la f.e.m. se denomina estator(inducido).

El alternador est constituido por un circuito

magntico y dos circuitos elctricos.El circuito magntico es die inducido fijo o estator;est formado por un conjunto de chapa magnticaen el que se distinguen dos partes: un cuerpoexterior cilndrico llamado corona, de cuyasuperficie interior salen dos dientes; entre estosquedan unos huecos llamados ranuras. Esteconjunto magntico recibe tambin el nombre dearmadura y es construido de segmentoscilndricos, cortados con matriz de chapa

magntica, esmaltada convenientemente.El conjunto formado por la armadura del estatorse fija mediante tornillos o esprragos roscado auna pieza de fundicin o acero dulce, que recibeel nombre de carcasa, cuya misin es hacer desoporte mecnico del conjunto estatrico.

La parte giratoria del circuito magntico quconstituye el inductor es construida de dos formadistintas:

1) En los alternadores multipolares, los poloinductores son salientes y dan lugar a un

rueda polar, cuya llanta est constituidpor la culata del inductor.

2) En los alternadores bipolares, resulelevada velocidad perifrica de la ruedpolar, ya que gira a 1200 rpm o ms (cofrecuencia de 50hz)

Entonces se hace de forma cilndrica con ranuraen su periferia para colocar las bobinas polare

As se consigue dar la seguridad contra la fuerzcentrfuga.

La f.e.m. se produce cuando las espiras dinducido cortan las lneas de fuerza del campmagntico generado por el inductor: de maneque la f.e.m. inducida ser tanto mayor cuanmayor sea el campo magntico y la velocidad dgiro del inductor.

En el inducido hay tres bobinas igualeseparadas 120, as la tensin disponible es de forma que se indica en la figura 34.


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Para convertir la tensin alterna trifsica enrectificada utilizamos una placa de diodos demanera que dispondremos de una tensin quenos permitir cargar la batera.

La placa de diodos est formada por 6 diodos depotencia para rectificacin de la tensin dealimentacin a la batera y 3 diodos de bajaintensidad para la alimentacin del inductor.

Cuando la te3nsin pulsante que tenemos a lasalida del rectificador es superior a la tensin dela batera, el alternador estar cargando la bateramientras que cuando sea inferior, la batera no sepuede descargar a travs del alternador porquelos diodos de rectificacin impiden la circulacin

de corriente en sentido contrario.Para poder mantener constante la tensindisponible en el inducido es necesario variar laintensidad de campo magntico, de manera quecompensemos la continua variacin del nmerode vueltas del alternador, manteniendo la tensin

de salida entre 12v y 14.5v. El componente qurealiza esta funcin es el regulador de tensin.

Al poner en marcha el vehculo, el alternador npuede generar la tensin de salida porque inductor recibe tensin del propio alternador pa

generar el campo magntico, de manera quhasta que el alternador no proporciona la tenside salida necesario, el inductor crea el campmagntico, alimentndose a travs de la lmpade seal de carga..

Cuando la tensin de salida del alternador tienun valor inferior a la tensin de la batera, lmpara de avera se encender cuando esestropeado el regulador de tensin y la tensin dsalida del alternador sea muy superior a la de

batera.

En sta imagen se puede observar cmo esconformado el circuito de la placa de diodos de ualternador.

Tipos de alternadores y sus aplicaciones:- Con ventilador externo: se utilizab

antiguamente, aunque tiene una ventasobre otros sistemas, y es que, enfria d

manera eficiente el alternador, aestando en reposo el vehculo; ste eideal para la aplicacin en motores Diesestacionarios.


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Aqu se puede observar un alternador conventilador externo.

- Con ventilador interno: se utilizaactualmente, por ser ms prctico que elanterior y enfriar con mayor eficiencia,aunque ello depende la circulacin

positiva de aire en sus alrededores; stees mayormente aplicado en todos losvehculos a gama baja y alta fabricadosltimamente.

Podemos observar un alternador con ventilacininterna

Regulador de Tensin:

Un Regulador de voltaje; es undispositivoelectrnico diseado para mantener unnivel devoltaje constante.

Los reguladores electromecnicos basan suprincipio de funcionamiento en un autotransformador de columna, sobre la cual sedispone un cursor accionado por un servomotor,

que en su recorrido suma o resta espiras. Esmovimiento de auto ajuste es controlado por ucomando electrnico, que se activa cada vez qula tensin de salida se desva de su valor dcalibracin, ajustndose automticamente y co

ello mantiene permanentemente la tensin dsalida estable, la respuesta es lenta a lavariaciones rpidas de tensin. Las ventajas quofrece este principio son que cuenta con una alprecisin (1,5%) y eficiencia del 99%, teniendcapacidad de sobrecarga de hasta 500% sgeneracin de contenido armnico, sin embargaunque no genera ruido armnico tampoco elimina. Su vida til es mayor a 25 aos efuncionamiento continuo a plena carga por sdiseo y robustez.

Tipos; se clasifican por su constitucin fsica.

- Externo.

En sta imagen se puede observar un regulador devoltaje de tipo externo.

- Interno.

Aqu se puede apreciar el esquema de un regulador dtensin del tipo interno.
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltajehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica


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Fusible de seguridad:Dispositivo, constituido por un soporte adecuado,un filamento o lmina de unmetal o aleacin debajopunto de fusin que se intercala en un puntodeterminado de una instalacin elctrica para que

se funda, por Efecto Joule, cuando laintensidadde corriente supere, por uncortocircuito o unexceso de carga, un determinado valor quepudiera hacer peligrar la integridad de losconductores de la instalacin con el consiguienteriesgo de incendio o destruccin de otroselementos.

Clasificacin y uso de los fusibles:

Los fusiblespueden clasificarse empleandodiversas caractersticas constructivas uoperativas, existiendo numerosos antecedentescon distintos criterios. Por ejemplo si se dividenen base a su propiedad de ser reutilizables, se

pueden clasificar en:

Descartable

Renovable Inteligente, se reutiliza solo la porcin no

usada.

Tipos de Fusibles:

Se pueden clasificar segn su tamao y enfuncin de su clase de servicio.

Segn su tamao tenemos:

Cartuchos cilndricos:

o Tipo CI00, de 8,5 x 31,5mm,pa

fusibles de 1 a 25A.

o Tipo CI0, de 10 x 38 mm, pa

fusibles de 2 a 32 A.o Tipo CI1, de

14 x 51

mm, para

fusibles de

4 a 40 A.

o Tipo CI2, de 22 x 58 mm, pa

fusibles de 10 a 100 A.

Cartucho fusible 14 x 51 mm, 25 A.

Luz testigo:

Es el elemento encargado de cersionarselctricamente que el circuito del sistema dcarga no funcione con anormalidades y que conductor lo corrobore visualmente mediante unluz destellante en el tablero.

Funciona de la siguiente manera: en la luz testig

del panel uno de sus cables est conectado positivo de ignicin y el otro va para el alternador, dah, tiene que salir la seal de 12v por la fich

- Cuando se gira a contacto, prende la luz porque alternador no se mueve, queda sin genercorriente, entonces pasa a convertirse en negativcreando que se encienda la lu

- Cuando se mueve el alternador, genera voltajconvirtiendo por los diodos esa salida negativa e

positiva, por eso tiene que salir 12v, entonces, comrecibe 12v la luz por las dos patas sin tener negativno enciende.
http://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperehttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperehttp://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuitohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metal


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En dicha imagen podemos observar claramente como

est compuesto un circuito elctrico de la luz testigo

del sistema de carga.

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