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EL SISTEMA ELÉCTRICOEl sistema eléctrico del automóvil ha evolucionado desde susurgimiento en gran medida y además, son muchas lasprestaciones que pueden aparecer en uno u otro tipo de vehículo,por tal motivo resulta muy difícil, si no imposible, establecer unsistema eléctrico universal para todos.
En la época en la que el generador de corriente directa (dinamo)suministraba la potencia eléctrica, y debido a su limitadacapacidad, las partes accionadas eléctricamente se limitabangeneralmente al arranque del motor, la iluminación y alguna queotra prestación adicional, pero con el surgimiento del alternador enlos años 60s del pasado siglo y su posibilidad de producir grandespotencias, se ha ido dejando a la electricidad la mayor parte delaccionamiento de los mecanismos adicionales del vehículo, y hansurgido muchos nuevos. De este modo, hasta la preparación de lamezcla aire-combustible del motor de gasolina se hace de maneraeléctrica con el uso del sistema de inyección.
En la figura 1 se ha tratado de establecer un circuito lo masgeneral posible del automóvil de gasolina de serie actual con lasprestaciones básicas.
1.- Acumulador 2.-Regulador de
voltaje 3.-Generador 4.- Bocina o
claxon 5.-Motor de arranque 6.-Caja de
fusibles 7.-Interruptor de claxon 8.-
Prestaciones de potencia que
funcionan con el interruptor de
encendido conectado y con interruptor
propio; ejemplo: vidrios de ventanas,
limpiaparabrisas etc. 9.-Representa los
interruptores de las prestaciones 8 10.-
Distribuidor 11.-Bujías 12.-Representa
las prestaciones de potencia que
funcionan sin el interruptor de
encendido; ejemplo: seguros de las
puertas, cierre del baúl de equipaje
etc. 13.-Interruptor de encendido 14.-
Bobina de encendido 15.-Faros de luz
de carretera delanteros 16.-Interruptor
de faros de luz de carretera 17.-
Interruptor de faros de luz de
frenos 18.-Luces indicadoras de
frenado 19.-Interruptor-permutador de
faros de vía (intermitentes) 20.-Tablero
de instrumentos 21.-Interruptor de
lámpara de cabina 22.-Lámpara de
cabina 23.-Luces de vía
(intermitentes) 24.-Interruptor de
prestaciones especiales 25.-Luces de
carretera traseras 26.-Representa
las prestaciones especiales que solo
funcionan con el interruptor de
encendido conectado; ejemplo: radio,
antenas eléctricas etc. 27.-Sistema de
PARA PODER HACER UNA DESCRIPCIÓN MAS DETALLADA DE LAS DIFERENTES PARTES
CONSTITUYENTES DEL SISTEMA, SE HACE NECESARIO DIVIDIR ESTE SISTEMA EN DIFERENTES
SUB-SISTEMAS DE ACUERDO LA FUNCIÓN QUE REALIZAN EN EL AUTOMÓVIL. DE ESTA FORMA
TENEMOS:
Sistema de generación y almacenamiento.
Sistema de encendido.
Sistema de arranque.
Sistema de inyección de gasolina.
Sistema de iluminación.
Instrumentos de control.
Prestaciones adicionales.
Prestaciones especiales.
SISTEMA DE GENERACIÓN Y ALMACENAMIENTO
Este sub-sistema del sistema eléctrico del automóvil está constituido
comúnmente por cuatro componentes; el generador, el regulador de
voltaje, que puede estar como elemento independiente o incluido en el
generador, la batería de acumuladores y el interruptor de la excitación del
generador. En la figura 1 puede verse un esquema de este sub-sistema.
El borne negativo de la batería de acumuladores está conectado a tierra
para que todos los circuitos del sistemas se cierren por esa vía.
Del borne positivo sale un conductor grueso que se conecta a la salida
del generador, por este conductor circulará la corriente de carga de la
batería producida por el generador. Esta corriente en los generadores
modernos puede estár en el orden de 100 amperes.
De este cable parte uno para el indicador de la carga de la batería en el
tablero de instrumentos, generalmente un voltímetro en los vehículos
actuales. Este indicador mostrará al conductor el estado de trabajo del
sistema.
Desde el borne positivo de la batería
también se alimenta, a través de un
fusible, el interruptor del encendido.
Cuando se conecta este interruptor
se establece la corriente de exitación
del generador y se pone en marcha
el motor, la corriente de exitación
será regulada para garantizar un
valor preestablecido y estable en el
voltaje de salida del generador. Este
valor preestablecido corresponde al
máximo valor del voltaje nominal del
acumulador durante la carga, de
modo que cuando este, esté
completamente cargado, no circule
alta corriente por él y así protejerlo
de sobrecarga.
Con este esquema de conexiones se
garantiza que una vez puesto en
marcha el motor, ya el generador
tenga la corriente de exitación y
comience rapidamente a generar
electricidad para restituir el estado de
carga completa del acumulador, y
alimentar el resto de los
consumidores.
SISTEMA DE ENCENDIDO
Cuando se habla de sistema de encendido
generalmente nos referimos al sistema necesario e
independiente capaz de producir el encendido de
la mezcla de combustible y aire dentro del cilindro
en los motores de gasolina o LPG, conocidos
también como motores de encendido por chispa,
ya que en el motor Diesel la propia naturaleza de la
formación de la mezcla produce su auto-
encendido.
En los motores de gasolina resulta necesario
producir una chispa entre dos electrodos
separados en el interior del cilindro en el momento
justo y con la potencia necesaria para iniciar la
combustión.
GENERACIÓN DE LA CHISPA
En conocido el hecho de que la electricidad puede saltar el
espacio entre dos electrodos aislados si el voltaje sube lo
suficiente produciéndose lo que se conoce como arco
eléctrico. Este fenómeno del salto de la electricidad entre
dos electrodos depende de la naturaleza y temperatura de
los electrodos y de la presión reinante en la zona del arco.
Así tenemos que una chispa puede saltar con mucho
menos voltaje en el vacío que cuando hay presión y que a
su vez, el voltaje requerido será mayor a medida que
aumente la presión reinante. De esto surge la primera
condición que debe cumplir el sistema de encendido:
Condición 1: El sistema de encendido debe elevar el
voltaje del sistema eléctrico del automóvil hasta valores
capaces de hacer saltar la electricidad entre dos electrodos
separados colocados dentro del cilindro a la presión alta de
la compresión.
MOMENTO DEL ENCENDIDO
Durante la carrera de admisión la mezcla que ha entrado al cilindro, bien desde el carburador, o bien
mediante la inyección de gasolina en el conducto de admisión se calienta, el combustible se evapora y
se mezcla íntimamente con el aire. Esta mezcla está preparada para el encendido, en ese momento
una chispa producida dentro de la masa de la mezcla comienza la combustión. Esta combustión
produce un notable incremento de la presión dentro del cilindro que empuja el pistón con fuerza para
producir trabajo útil.
Para que el rendimiento del motor sea bueno, este incremento de presión debe comenzar a producirse
en un punto muy próximo después del punto muerto superior del pistón y continuar durante una parte
de la carrera de fuerza.
Si consideramos ahora la velocidad de avance de la llama como constante, resulta evidente que con el
aumento de la velocidad de rotación del motor, el pistón se moverá mas rápido, por lo que si queremos
que nuestro incremento de presión se haga siempre en la posición adecuada del pistón en la carrera de
fuerza, tendremos necesariamente, que adelantar el inicio del salto de la chispa a medida que aumenta
la velocidad de rotación del motor. De este asunto surge la segunda condición que debe cumplir el
sistema de encendido:
Condición2: El sistema de encendido debe ir adelantando el momento del salto de la chispa con
respecto a la posición del pistón gradualmente a medida que aumenta la velocidad de rotación del
motor.
La consideración hecha de que la velocidad de avance de la llama es constante no es estrictamente
cierta, además en dependencia del nivel de llenado del cilindro con mezcla durante la carrera de
admisión y de la riqueza de esta, la presión dentro del cilindro se incrementará a mayor o menor
velocidad a medida que se quema, por lo que durante el avance de la llama en un cilindro lleno y rico la
presión crecerá rápidamente y puede que la mezcla de las partes mas lejanas a la bujía no resistan el
crecimiento de la presión y detonen antes de que llegue a ellas el frente de llama, con la consecuente
pérdida de rendimiento y perjuicio al motor. De aquí surge la tercera condición que debe cumplir el
sistema de encendido:
DISTRIBUCIÓN DEL ENCENDIDO
Cuando el motor tiene múltiples cilindros de trabajo resultará necesario producir la chispa cumpliendo con los requisitos tratados hasta aquí, para cada uno de los cilindros por cada vuelta del cigüeñal en el motor de dos tiempos, y por cada dos vueltas en el de cuatro tiempos. De aquí la cuarta condición:
Condición 4: El sistema de encendido debe producir en el momento exacto una chispa en cada uno de los cilindros del motor.
EL DIAGRAMA BÁSICO En la figura de la derecha se muestra un
diagrama de bloques de los componentes del
sistema de encendido.
Resulta imprescindible una fuente de
suministro de energía eléctrica para abastecer
al sistema, este puede ser una batería de
acumuladores o un generador.
Luego será necesario un elemento que sea
capaz de subir el bajo voltaje de la batería, a
un valor elevado para el salto de la chispa
(varios miles de voltios). Este generador de alto
voltaje tendrá en cuenta las señales recibidas
de los sensores de llenado del cilindro y de la
velocidad de rotación del motor para
determinar el momento exacto de la elevación
de voltaje. Para la elevación del voltaje se usa
un transformador elevador de altísima relación
de elevación que se le llama bobina de
encendido en trabajo conjunto con un
generador de pulsos que lo alimenta.
Será necesario también un dispositivo que
distribuya el alto voltaje a los diferentes cables
de cada uno de los productores de la chispa
dentro de los cilindros (bujías) en concordancia
con las posiciones respectivas de sus pistones
para el caso del motor policilíndrico.
Dada la diversidad y de formas en que pueden
cumplimentarse en la actualidad las exigencias del sistema
de encendido y a su larga historia de adaptación a las
tecnologías existentes se hace difícil abarcar todas las
posibilidades, no obstante, haremos un recorrido por los mas
representativos.
La aparición en la década de los 60s del siglo pasado de los
dispositivos semiconductores y en especial los transistores, y
luego los circuitos integrados, sentó pauta en la composición
y estructura de los sistemas de encendido, de manera que
para hablar de ellos habrá un antes, y un después, que son
decisivos a la hora de describir un sistema de estos.
Utilizaremos para la descripción del sistema uno de tipo
clásico, de los utilizados antes de que los dispositivos
electrónicos formaran parte del sistema.
DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES
Fuente de alimentación
La fuente de alimentación del sistema de encendido depende en muchos casos de
la futura utilización a que se destine el motor, así tenemos que normalmente para el
motor del automóvil que incluye, porque es requerido, una batería de acumuladores,
se utiliza esta fuente para la alimentación del sistema, pero para los motores
estacionarios, especialmente los pequeños, donde la batería no es necesaria para
otro fin, se acude a los generadores de pulsos eléctricos conocidos como magnetos.
Estos magnetos son pequeños generadores del tipo de rotor a imanes permanentes
de corriente alterna movidos por el propio motor y sincronizados con él que
producen electricidad para alimentar el sistema de encendido durante el tiempo
necesario para generar la chispa.
En ocasiones y para la mayoría de los motores mono cilíndricos pequeños de
arranque manual, la electricidad la induce un imán permanente empotrado en el
volante en el lugar apropiado al pasar frente a una bobina fija en el cuerpo del motor.
Generación del alto voltaje
El voltaje de alimentación del sistema de encendido, por ejemplo, alimentado con
una batería suele ser de 6, 12, o 24 volts, mucho mas bajo de los 18,000 a 25,000
voltios necesarios para generar la chispa entre los electrodos de la bujía, separados
hasta 2mm, y bajo la presión de la compresión. Para lograr este incremento se
acude a un transformador elevador con muy alta relación entre el número de vueltas
del primario y del secundario, conocido como bobina de encendido. Usted se
preguntará ¿Cómo un transformador, si es corriente directa? pues sí, veamos como
En la figura de la derecha se muestra un esquema
del modo de convertir el voltaje de la batería al
necesario para la chispa en el motor mono
cilíndrico.
Note como la corriente de la batería está
conectada al primario del transformador a través
de un interruptor y que la salida del secundario se
conecta al electrodo central de la bujía. Todos los
circuitos se cierran a tierra.
El interruptor está representado como un contacto,
que era lo usual antes de la utilización de los
dispositivos semiconductores. Hoy en día ese
contacto es del tipo electrónico de diversos tipos.
Mientras el contacto está cerrado, circula una
corriente eléctrica por el primario del
transformador, en el momento de abrirse el
contacto, esta corriente se interrumpe por lo que
se produce un cambio muy rápido del valor del
campo magnético generado en el núcleo del
transformador, y por lo tanto la generación de un
voltaje por breve tiempo en el secundario. Como
la relación entre el número de vueltas del primario
y del secundario es muy alta y además el cambio
del campo magnético ha sido violento, el voltaje
del secundario será extremadamente mas alto,
capaz de hacer saltar la chispa en la bujía.
Sincronizando el momento de apertura y cierre
del contacto con el movimiento del motor y la
posición del pistón, se puede generar la chispa en
el momento adecuado al trabajo del motor en
cada carrera de fuerza.
Distribución
Cuando el motor tiene mas de un cilindro se necesita un chispa para cada uno, puede optarse por elaborar un sistema completo independiente por cilindro y de hecho se hace, pero lo mas común es que solo haya un sistema generador del alto voltaje que produzca la elevación tantas veces como haga falta (una vez por cilindro) y otro aparato que distribuya la electricidad a la bujía del cilindro correspondiente. Este dispositivo se llama distribuidor.
A la derecha se muestra un esquema que sirve para entender
como funciona el distribuidor.
Hemos supuesto el sistema de encendido para un motor de seis
cilindros.
Como se explicó anteriormente, un contacto eléctrico
interrumpe el circuito primario de la bobina de encendido y
genera en el secundario el voltaje suficiente. En este caso una
leva exagonal sincronizada con el motor a través de engranajes
gira, y abre el contacto en seis ocasiones por cada vuelta, el
voltaje generado por la bobina de encendido se conecta a un
puntero que gira también sincronizado con el motor, de manera
que cada vez que la leva abre el contacto, uno de los terminales
que conduce a una bujía está frente al puntero y recibe la
corriente. Colocando adecuadamente los cables a las bujías
correspondientes se consigue que con un solo circuito
generador de alto voltaje se alimenten todas las bujías en el
momento propicio.
En el esquema de abajo se ilustra el trabajo del distribuidor con
un animado, considerando media vuelta del puntero del
distribuidor
Adelanto al encendido con la velocidad del motor
Ya sabemos como se genera el alto voltaje y además como se distribuye a las diferentes bujías del motor, ahora veremos como se puede adelantar el encendido con el aumento de la velocidad de rotación del motor.Consideremos el esquema de la figura 3, en él una leva determina el momento de la apertura del contacto y con esto el momento en que se produce la chispa en la bujía. Hemos visto que esta leva está montada en un eje que a su vez se mueve desde el motor a través de un engranaje para garantizar el debido sincronismo. Si montamos la leva en su eje de manera que pueda girar sobre él y determinamos su posición exacta con respecto al eje a través de un mecanismo centrífugo podremos modificar la posición de la leva con respecto al eje en dependencia de la magnitud de la velocidad de su giro. De esta forma podremos ir adelantando el encendido cuando la velocidad aumenta y disminuyéndolo cuando esta velocidad baja. Como se altera la posición, la punta de la leva alcanzará a abrir el contacto con mas o menos atraso.Este simple procedimiento es el que se usa con mucha frecuencia en los sistemas de encendido de los motores de automóvil. Unos contrapesos adelantan la posición de la leva con respecto a su eje debido a la fuerza centrífuga cuando la velocidad sube, y los muelles de recuperación del mecanismo la hacen retornar cuando baja.
Atraso al encendido cuando se llena mejor el cilindro.
Cuando se aprieta el acelerador se abre la mariposa del carburador o del sistema de
inyección de gasolina y se llena mejor el cilindro del motor, esta apertura hace que la
magnitud del vacío dentro del conducto de admisión entre el cilindro y la mariposa se
reduzca, es decir la presión absoluta en este conducto aumenta al haber mejor acceso a
la presión atmosférica exterior.
Pongamos todo junto
Tratemos ahora de poner todo junto como un conjunto, para ello utilizaremos el esquema de la figura 5 correspondiente al sistema de encendido típico por contacto, tal y como se usaba antes de la introducción de los dispositivos semiconductores.
Un distribuidor real luce así como se muestra
en la figura 6, en el costado izquierdo está el
diafragma de avance al que se conecta una
manguera procedente del carburador. La tapa
de color negro donde se conectan los cables
de alta tensión está construida de un material
plástico resistente al calor y aislante de la
electricidad que se acopla al cuerpo con la
ayuda de unas presillas metálicas fácilmente
desmontables. Observe el tornillo lateral, ahíse conecta el cable procedente de la bobina
de encendido, el cable exterior que se
muestra, es el del condensador, que en este
caso está en el exterior detrás del diafragma.
La pieza dorada mas inferior es el
acoplamiento al engranaje del motor.
ARRANQUE DEL MOTOR DEL AUTOMÓVIL
Generalidades
El motor de combustión interna no tiene arranque propio, hay que hacerlo girar con una fuente externa para que se completen los procesos necesarios y se produzca el encendido. Existen varias formas de hacer girar el motor para que arranque:
Arranque manual
Arranque por motor de aire comprimido
Arranque por motor de combustión auxiliar
Arranque por motor eléctrico
El arranque manual se usa para los pequeños motores donde con un aceptable esfuerzo corporal se hace girar el motor para el arranque y puede ser:
Accionando una palanca con los pies (motocicletas y similares).
Tirando de una cuerda arrollada en una polea en el cigüeñal.
Girando un eje acodado acoplado al cigüeñal.
Empujando el vehículo hasta el arranque.
ARRANQUE POR MOTOR ELÉCTRICO
ESQUEMA DEL SISTEMA DE ARRANQUE
Cuando se acciona el interruptor de arranque se alimenta con electricidad proveniente de la
batería a la bobina del relé, y este a su vez cierra dos grandes contactos en su interior
alimentando el motor de arranque directamente desde la baterías a través de un grueso
conductor (representado con color rojo).
El motor eléctrico
El motor de arranque es un motor de corriente directa tipo shunt especialmente diseñado para
tener una gran fuerza de torque con un tamaño reducido, capaz de hacer girar el motor de
combustión interna. Esta capacidad se logra a expensas de sobrecargar eléctricamente las
partes constituyentes ya que el tiempo de funcionamiento es muy breve, por tal motivo no debe
mantenerse en acción por largo tiempo, so pena de terminar averiado por sobrecalentamiento.
El consumo de electricidad durante el arranque es elevado (hasta 1000 Amp para grandes
motores de combustión), de manera tal que también la batería funciona en un régimen muy
severo durante este proceso. Debido a estas razones es muy recomendable, cuando se intenta
arrancar un motor "perezoso" usar varios intentos de corta duración (unos 10 segundos), en
lugar de un solo intento de larga duración.
VISTA DE UN ARRANQUE TÍPICO
En la vista puede diferenciarse el relé así como los grandes tornillos de conexión para los cables procedentes de la batería.
El mecanismo de accionamiento
La transmisión de la rotación desde el motor de arranque al motor de combustión se realiza a través de engranajes. Un pequeño engrane deslizante está acoplado al eje del motor de arranque, este engrane es desplazado sobre estrías por el relé a través de una horquilla pivotante, de manera que se acopla a un engrane mayor que rodea el volante del cigüeñal del motor haciéndolo girar.
Motor de arranque seccionado
Este engrane funciona a través de un mecanismo de rueda libre (como
el de las bicicletas) de manera que el torque del motor de arranque se
trasmita al engrane del cigüeñal, pero una vez que el motor de
combustión se ponga en marcha, no pueda arrastrar al motor de
arranque.
Sin este mecanismo de rueda libre, debido a la gran velocidad del motor
de combustión y a la elevada relación de transmisión entre el par
engranado, la velocidad de rotación del rotor del motor eléctrico llegaría
a velocidades peligrosas para su integridad, especialmente en
conductores demorados en soltar la llave de encendido.
Una vez que el motor de combustión se ha puesto en marcha y el
conductor suelta la llave de encendido, se corta la alimentación eléctrica
a la bobina del relé y el muelle de recuperación retira el núcleo cortando
la alimentación con electricidad y desacoplando ambos engranes.
La próxima figura muestra un típico motor de arranque despiezado
donde pueden observarse sus partes constituyentes:
Vista de un motor de arranque desarmado Causas de fallo
Como en todo motor eléctrico de corriente continua para la transmisión de la electricidad es necesaria la
presencia de un colector-permutador para el funcionamiento, y con ello el movimiento relativo entre este
colector y las escobillas. Este movimiento de rozamiento con el agravante adicional del chisporroteo por alta
corriente y cambio de delgas en el colector, hace que la vida de las escobillas sea relativamente corta,
principal causa de fallo del motor de arranque.
También se desgastan los contactos del relé, los casquillos o cojinetes de rozamiento donde gira el rotor y en
menor cuantía que las escobillas, el propio colector. Otra causa de fallo menos frecuente es el fallo del
mecanismo de rueda libre.
4. INYECCIÓN DE GASOLINA
Aunque el carburador nacido con el motor, se desarrolló constantemente hasta llegar a ser un complejo
compendio de cientos de piezas, que lo convirtieron en un refinado y muy duradero preparador de la mezcla
aire-gasolina para el motor del automóvil en todo el rango de trabajo, no pudo soportar finalmente la presión
ejercida por las reglas de limitación de contaminantes emitidas por las entidades gubernamentales de los
países mas desarrollados y fue dando paso a la inyección de gasolina, comenzada desde la décadas 60-70s
principalmente en Alemania, pero que no fue tecnológicamente realizable hasta que no se desarrolló lo
suficiente la electrónica miniaturizada.
La diferencia conceptual fundamental entre los dos tipos de preparación de la mezcla, es que en el
carburador se hace básicamente de acuerdo a patrones mas o menos fijos, establecidos de fábrica, que con
el uso se van alterando hasta sacarlo de los estrechos índices permitidos de producción de contaminantes,
mientras que la inyección de gasolina tiene sensores en todos los elementos que influyen en el proceso de
alimentación y escape del motor y ajusta automáticamente la mezcla para mantenerlos siempre dentro de las
normas, a menos que se produzca una avería en el sistema.
Colocado en el conducto de admisión del motor existe una electroválvula conocida como inyector, que al
recibir una señal eléctrica, se abre y deja pasar la gasolina al interior del conducto. La linea de entrada al
inyector tiene una presión fija mantenida desde el depósito, por una bomba eléctrica asistida por un
regulador de presión. El tiempo de duración de la señal eléctrica y con ello la cantidad de gasolina inyectada,
así como el momento en que se produce la inyección, los determina la unidad procesadora central en
consecuencia con la posición de la mariposa de entrada de aire al motor y las señales emitidas por un grupo
de sensores que miden los factores que influyen en la formación de la mezcla
La clave de la inyección de gasolina es la unidad procesadora central (UPC) o unidad central electrónica
(UCE), que es un miniordenador cuya señal de salida es un pulso eléctrico de determinada duración en el
momento exacto que hace falta (durante la carrera de admisión) al, o los inyectores. La señal principal para
hacer la decisión del tiempo de apertura del inyector la recibe de una mariposa colocada en el conducto de
admisión en cuyo eje hay montada una resistencia eléctrica variable, así la posición de la mariposa es
interpretada por la UPC como mas o menos aire al cilindro y por lo tanto mas o menos necesidad de
gasolina, regulada a través del tiempo de apertura del inyector. El momento exacto de comenzar la apertura
del inyector viene de un sensor de posición montado en el árbol de levas o el distribuidor, que le indica a la
UPC cuando están abiertas las válvulas de admisión y por lo tanto se está aspirando el aire que arrastrará al
interior del cilindro la gasolina inyectada en el conducto de admisión.
Este trabajo lo hace la UPC utilizando un tiempo básico que viene con él por defecto y que hace funcionar el
motor en condiciones normales, pero que no son las óptimas para el trabajo del motor en otras condiciones.
Para ajustar con exactitud el tiempo de apertura de los inyectores y obtener la máxima eficiencia y la mínima
emisión de gases tóxicos, la UPC tiene en cuenta un grupo de otras entradas que llegan a él, procedentes de
varios sensores, que vigilan el comportamiento de los factores que influyen en el proceso de combustión,
estas entradas son procesadas electrónicamente y sirven para modificar el tiempo de apertura del inyector a
la cantidad exacta.
Las UPC están preparadas para ignorar los sensores cuando hay una avería de algunos de ellos, o están
dando señales fuera del rango normal, y continuar con el programa básico, para permitir el funcionamiento
del motor hasta llegar al taller de reparaciones. Este programa básico no se pierde aunque la UPC se quede
sin alimentación eléctrica al desconectar la batería con el motor apagado como es frecuente oír.
De acuerdo al refinamiento el sistema de inyección puede ser mas o menos complejo y tener mas o menos
sensores, pero en general están compuestos por las partes básicas siguientes.
Los inyectores
El sistema de gasolina presurizada
Mariposa de aceleración
Los sensores
La unidad procesadora central (UPC)
El inyector
El inyector es el encargado de pulverizar en forma de aerosol la gasolina procedente de la linea de presión dentro del conducto de admisión, es en esencia una refinada electroválvula capaz de abrirse y cerrarse muchos millones de veces sin escape de combustible y que reacciona muy rápidamente al pulso eléctrico que la acciona.
El esquema que sigue ilustra el proceso de inyección de combustible.
El dibujo representa un motor de pistones durante
la carrera de admisión, observe la válvula de
admisión abierta y el pistón en la carrera de
descenso. El aire de admisión se representa por la
flecha azul.
Colocado en el camino del aire de entrada se
encuentra el inyector de combustible, que no es
mas que una pequeña electroválvula que cuando
recibe la señal eléctrica a través del cable de
alimentación se abre, dejando pasar de forma
atomizada como un aerosol, la gasolina a presión,
que es arrastrada al interior del cilindro por la
corriente de aire.
El tiempo de apertura del inyector así como la
presión a la que se encuentra la gasolina
determinan la cantidad inyectada. Estos dos
factores, presión y tiempo de apertura, así como el
momento en que se realiza, son los que hay que
¿No les parece casi imposible?
El esquema que sigue representa una vista del inyector real
Así luce un inyector de gasolina real, en él puede verse una bobina eléctrica que cuando se energiza levanta la armadura que sube la aguja y deja abierto el paso del combustible a la tobera por donde sale pulverizado, una vez que cesa la señal eléctrica, la propia presión del combustible empuja la armadura que funciona como un pistón y aprieta la aguja contra el asiento cerrando la salida completamente.
SISTEMA DE PRESURIZACIÓN
No todos los fabricantes de sistemas de
inyección de gasolina utilizan el mismo
esquema para el sistema de gasolina
presurizada, el que sigue puede servir
como ejemplo básico para entender como
funcionan los dos mas utilizados.
En todos los casos hay una bomba
eléctrica que empuja la gasolina desde el
depósito al riel donde se alimentan los
inyectores, de donde sale un retorno para
mantener circulando cierta parte de la
gasolina y evitar que se caliente
demasiado el riel con el calor del motor.
El tránsito se hace a través de un filtro
que evita la entrada de impurezas al
sistema.
La regulación de presión puede hacerse
con el uso de un acumulador e interruptor
de presión, que apaga y enciende la
bomba manteniendo la presión constante,
o bien sin el acumulador pero con un
regulador a la salida del riel que mantiene
la presión constante y la bomba funciona
permanentemente.
Observe que la bomba debe funcionar
siempre para que el regulador de presión
mantenga la linea presurizada
permanentemente.
Mariposa de aceleración
Al igual que en el carburador la velocidad y potencia del motor se regula con una mariposa interpuesta en el conducto de admisión, que permite mayor o menor entrada de aire al cilindro del motor para la combustión. Es evidente que cuanto mas esté abierta la mariposa, mayor será el llenado del cilindro y por tanto será mayor también la cantidad de combustible que debe inyectarse, por tal motivo acoplado al eje de la mariposa hay una resistencia eléctrica variable que envía al UPC a través de un cable un valor de resistencia diferente para cada posición de la mariposa, la UPC a su vez interpreta esto como un grado de apertura de la mariposa, o lo que es lo mismo un llenado del cilindro determinado, lo que le sirve para decidir el tiempo de apertura del inyector para formar la mezcla óptima de acuerdo a su programa básico.Como eso no es estrictamente cierto y el llenado real del cilindro depende también de otros factores como; la altitud del lugar donde funcione el motor, la mayor o menor resistencia al paso del aire que tenga el filtro, la velocidad de rotación así como la temperatura y humedad del aire exterior, se proveen otros sensores que miden estas variables y también envían sus señales a la UPC para corregir con exactitud el tiempo de apertura y lograr la mezcla óptima real.
Teóricamente para cada apertura de la
mariposa se obtiene un llenado
determinado del cilindro lo que es enviado
a la UPC como un valor de la resistencia
eléctrica acoplada al eje
(potenciómetro). Esta es utilizada como
señal primaria para determinar el tiempo
de apertura del inyector y por lo tanto la
cantidad de gasolina inyectada.
SENSORES
Hay diversos diseños de sistemas de inyección de gasolina que utilizan diferentes juegos de sensores para medir factores que influyen el proceso de inyección y enviar su señal a la UPC, podemos poner como mas comunes los siguientes:
Posición de la mariposa
Presión absoluta en el múltiple de admisión
Temperatura del aire de entrada
Temperatura del refrigerante del motor
Velocidad de rotación del motor
Posición del distribuidor
Cantidad de oxígeno en los gases de escape
ANEXO DE SENSORES
Mariposa de aceleración
Al igual que en el carburador la velocidad y potencia del motor se regula con una mariposa interpuesta en el conducto de admisión, que permite mayor o menor entrada de aire al cilindro del motor para la combustión. Es evidente que cuanto mas esté abierta la mariposa, mayor será el llenado del cilindro y por tanto será mayor también la cantidad de combustible que debe inyectarse, por tal motivo acoplado al eje de la mariposa hay una resistencia eléctrica variable que envía al UPC a través de un cable un valor de resistencia diferente para cada posición de la mariposa, la UPC a su vez interpreta esto como un grado de apertura de la mariposa, o lo que es lo mismo un llenado del cilindro determinado, lo que le sirve para decidir el tiempo de apertura del inyector para formar la mezcla óptima de acuerdo a su programa básico.Como eso no es estrictamente cierto y el llenado real del cilindro depende también de otros factores como; la altitud del lugar donde funcione el motor, la mayor o menor resistencia al paso del aire que tenga el filtro, la velocidad de rotación así como la temperatura y humedad del aire exterior, se proveen otros sensores que miden estas variables y también envían sus señales a la UPC para corregir con exactitud el tiempo de apertura y lograr la mezcla óptima real.
Teóricamente para cada apertura de la
mariposa se obtiene un llenado
determinado del cilindro lo que es enviado
a la UPC como un valor de la resistencia
eléctrica acoplada al eje
(potenciómetro). Esta es utilizada como
señal primaria para determinar el tiempo
de apertura del inyector y por lo tanto la
cantidad de gasolina inyectada
Presión absoluta de admisión
El aire entra al cilindro del motor durante la carrera de admisión debido a la presión absoluta que tiene el aire del exterior que es empujado a ocupar el espacio vacío dejado por el pistón al descender, si no hubiera ningún impedimento físico la presión absoluta del aire a la entrada de la válvula de admisión sería la presión atmosférica, pero esto no es así. Desde el exterior hasta la válvula hay un conducto mas o menos largo y un filtro, que introducen resistencia al paso del aire, haciendo la presión efectiva en la entrada de válvula siempre menor que la del exterior, además esta presión real se modifica con el tiempo por la paulatina obstrucción del filtro, si sumamos a esto, que la presión atmosférica disminuye con la altura del lugar y un automóvil debe trabajar también en las montañas, debemos medir constantemente la presión absoluta en el conducto de admisión y enviar una señal a la UPC para que corrija la cantidad de gasolina inyectada, pues el cilindro se llenará mas o menos dependiendo de este valor.
Sensor de velocidad del motor
Para que la UPC pueda dosificar con exactitud la cantidad de gasolina que debe inyectar, debe conocer a que velocidad gira el motor debido a que este factor influye en el llenado del cilindro con aire. A medida que aumenta la velocidad de giro el pistón, este aspira el aire mas rápidamente, por lo que la velocidad del flujo aumenta y con ella aumenta también la resistencia al paso del aire que ofrecen los conductos, el filtro y la propia abertura de las válvulas en la carrera de admisión, razón por la cual entra menos aire. Es evidente entonces que debe inyectarse menos gasolina para mantener la mezcla en las proporciones adecuadas.Hay además dos factores adicionales muy importantes que hacen necesario el conocimiento de la velocidad de rotación que son:
Cuando se suelta el acelerador y el automóvil se detiene, el motor debe funcionar a un número de revoluciones por minuto bajas (ralentí) pero nunca detenerse, aunque la carga suba o baje (por ejemplo cuando apaga o enciende el compresor del aire acondicionado).
Cuando el automóvil funciona cuesta abajo y el acelerador está suelto, el motor es arrastrado por el vehículo, en ese momento no es necesario ni conveniente inyectar gasolina alguna
En estas dos últimas situaciónes la UPC, teniendo en cuenta las señales procedentes del sensor de la mariposa de aceleración y del de la velocidad del motor, puede hacer estas funciones, que además de representar estabilidad de trabajo en la primera, representan economía de combustible y redución de la contaminación producida por el motor en la segunda.
Sensor de posición
El momento en que la UPC debe enviar el pulso eléctrico al inyector para abrirlo, debe corresponder con el tiempo en que está abierta la válvula de admisión y se produce la aspiración de aire del exterior, se indica con un sensor normalmente colocado en el distribuidor del encendido, que funciona en perfecto sincronismo con el motor. Este sensor manda un pulso a la UPC indicándole el momento en que debe abrir el inyector y a cual cilindro del motor le corresponde.
Sensor de oxígeno
Este sensor está colocado en el tubo de escape cerca del motor y su función es detectar la precencia de oxígenosobrante en los gases de escape. La señal que envía a la UPC corrige la cantidad de gasolina inyectada de manera que siempre exista una cantidad de oxígeno sobrante en los gases de escape y así garantizar el funcionamiento del convertidor catalítico, de uso obligado en algunos países. Por las difíciles condiciones de trabajo de este sensor (altas temperaturas y ambiente agresivo) es uno de los menos duraderos.Un buen sensor de oxígeno mantiene la emisión de monóxido de carbono en cero o muy próximo a cero en conjunto con el trabajo del convertidor catalítico.
Están representados los
sensores mas generales que
aparecen en los sistemas de
inyección de gasolina.
Los sensores primarios son; el
de la posición de la mariposa y
el de la posición del distribuidor,
estos son los que van a
indicarle a la UPC el tiempo de
apertura por defecto del inyector
y el momento en que esta
apertura debe hacerse.
Los otros corrigen el programa
básico para ajustar con
exactitud la mezcla.
Estas vistas son
solo de carácter
ilustrativo, por
supuesto que cada
fabricante utiliza
sus propias formas
y diseños.
Unidad Procesadora Central (UPC)
Este es el "cerebro" del sistema de inyección de gasolina y se conoce también como "Unidad de Control Electrónica" o ECU del acrónimo en inglés "Electronic Control Unit".Es común oír términos muy ensalzados para nombrar esta unidad electrónica, como "computadora" u "ordenador", cuando en realidad solo es un generador de pulsos cuya frecuencia y duración pueden controlarse. Porque así es, la UPC lo que hace es generar un pulso eléctrico que sirve para abrir el inyector durante un tiempo y momento determinados, en consecuencia con variables simples como voltage o resistencia eléctrica procedentes de los sensores.
SISTEMA DE ILUMINACIÓN
Cada vez es mas frecuente la utilización de circuitos electrónicos de control en el sistema de iluminación del automóvil, de esta forma en un auto actual es frecuente que las luces de carretera se apaguen solas si el conductor se descuida y las deja encendidas cuando abandona el vehículo, o, las luces de cabina estén dotadas de temporizadores para mantenerlas encendidas un tiempo después de cerradas las puertas, y otras muchas, lo que hace muy difícil generalizar, no obstante se tratará de describir el sistema mínimo necesario.
Lámparas
Las lámparas en el automóvil pueden clasificarse básicamente en tres tipos:
Lámparas de gran potencia para iluminar el camino.
Lámparas de media potencia para visualización del automóvil.
Lámparas de pequeña potencia para señalización de control e iluminación.
Lámparas de iluminación del camino
En el automóvil, por norma, deben haber dos tipos de estas luces; las luces largas o de carretera y las luces de cruce ambas deben estar alineadas adecuadamente para lograr una iluminación óptima. Las primeras son luces de gran alcance y elevada potencia que sirven para lograr una visibilidad máxima del camino y sus alrededores durante la conducción nocturna, y las segundas con menos alcance y potencia se usan para alumbrar el camino durante el cruce con otro vehículo que transita en sentido contrario en vías de doble sentido sin deslumbrar al conductor.
Para lograr aprovechar al máximo la luz procedente del punto luminoso, en este
caso representado como un filamento incandescente, todos los faros de iluminación
del camino están dotados de un reflector parabólico perfectamente plateado y pulido
en su interior, que refleja casi el 100% de la luz que incide desde el punto luminoso.
La colocación del emisor de luz dentro de la parábola determina como será reflejada
la luz al exterior. Observe (figura 2) que cuando el punto brillante se coloca en el
foco de la parábola la luz reflejada sale como un haz concentrado formado por
lineas paralelas dirigidas rectas al frente del foco, en este caso el haz luminoso tiene
el máximo alcance y representa la luz de carretera.Punto luminoso en el foco de la parábola
Figura 2
Si el filamento luminoso se coloca por delante del foco (figura 3), los rayos reflejados salen de la
lámpara con un ángulo de desviación con respecto al eje de la parábola y el alcance se reduce. En este
caso si colocamos una superficie reflectora de forma adecuada por debajo del bulbo, que impida la
iluminación de una zona de la parábola, nuestro haz de luz se inclina hacia abajo como muestra el
dibujo de la figura 4. De esta forma se consigue la luz corta o de cruce, esto es, se concentra la
iluminación en la zona próxima por delante del automóvil para garantizar la iluminación adecuada del
camino mientras se coloca al chofer que circula en sentido contrario en una zona de sombra. Esta
superficie reflectora no es simétrica con respecto al eje del bulbo, de manera que está diseñada para
impedir la iluminación de la zona de la parábola que tiende a iluminar la senda contraria, mientras
permite la iluminación del borde del camino y sus áreas adyacentes Punto luminoso por delante del foco de la parábola
Figura 3
para mejorar la seguridad de conducción.
Estos dos tipos de iluminación pueden conseguirse en un mismo faro utilizando el
bulbo con dos filamentos en las posiciones adecuadas que se permutan por el
conductor, o con un faro de luz de cruce (casi siempre permanentemente encendido) y
otro de luz de carretera que se enciende y apaga a voluntad del conductor de acuerdo
a la necesidad.
Una adecuada construcción del lente transparente exterior del faro o la estratificación
apropiada de la superficie del reflector parabólico, completan la óptima distribución de
la luz al frente del camino.Superficie reflectora debajo del punto luminoso
Figura 4
Tipos de bulbos de alta potencia.
Aunque se fabrican faros de iluminación
del camino en los que todos los
componentes están integrados como una
unidad sellada, nos ocuparemos aquí de
aquellos en los que bulbo generador de luz
es intercambiable. Hay tres tipos básicos:
De filamento incandescente estándar
De filamento incandescente en atmósfera
de halógeno.
De arco eléctrico en atmósfera de gas
xenón.
Bulbo incandescente estándar
Los bulbos incandescentes estándares
fueron utilizados durante muchos años por
todos los vehículos, comúnmente con el
filamento de luz de carretera de 55 vatios y
el de luz de cruce de 45 vatios para los
sistemas de 12 voltios. No obstante han
ido cayendo en desuso debido a las
ventajas de los otros dos tipos de bulbos.
La figura 5 muestra uno de estos bulbos.
Este tipo de bulbo incandescente halógeno ha venido
reemplazando al incandescente estándar en casi todas las
aplicaciones y especialmente en las luces de camino, debido a que
puede tener una vida mas larga y produce una iluminación mas
brillante, con lo que se mejora el alcance del faro. La figura 6
muestra un típico bulbo halógeno.
Bulbo de arco eléctrico de xenón
Estos bulbos de arco son sumamente brillantes debido a que la
iluminación la produce un arco eléctrico en el interior del bulbo
relleno con gas xenón, esto hace que los faros dotados de estos
bulbos tengan un gran alcance. Además de la intensidad luminosa,
tienen otras ventajas como; una mayor economía de electricidad
para producir la misma iluminación y una extensa vida útil.
Tiene la desventaja de que funcionan a voltaje elevado por lo que
necesitan un dispositivo elevador de voltaje que los hace mas caros
y requieren mas cuidado en la manipulación. Otra desventaja es
que se demoran cierto breve tiempo para alcanzar el brillo máximo,
esta demora hace que exista un tiempo de oscuridad si se
permutan de alta a baja como en el resto de los bulbos, por lo que
su utilización está restringida solo a las luces de carretera mientras
que la luz de cruce se deja a un bulbo mas convencional. Algunos
automóviles mas caros están dotados de un sistema de
apantallamiento mecánico que los hace útiles también para las
luces de cruce, al tapar parte del haz de luz producido.
En la figura 7 puede verse una imagen de uno de estos bulbos.
Debido a la intensidad del brillo y alcance de estos bulbos, las
legislaciones de los diferentes países establecen que los faros que
los utilizan, deben estar dotados de un mecanismo de
compensación de la posible inclinación del vehículo por la carga y
otras razones, para evitar el deslumbramiento de los conductores
que circulan en sentido contrario.
Lámparas de posición y señalización
Como mínimo en el vehículo actual están incorporadas lámparas para las funciones siguientes:
Dos faros traseros, uno a cada lado del automóvil, de color rojo y visibles en la oscuridad hasta una distancia
de mas de 1km. Llamados luces de cola o pilotos.
Dos faros delanteros, uno a cada lado del vehículo, de color blanco o ámbar que pueden ser iluminados a
voluntad del conductor para mostrar la posición de vehículo cuando la visibilidad es baja o para señalar el
ancho del vehículo en la oscuridad. En la mayor parte de los automóviles estas luces funcionan sincronizadas
con las luces de cola.
Dos faros traseros, uno a cada lado del automóvil, de color rojo o ámbar de mas intensidad que los anteriores
que se iluminan cuando el conductor acciona los frenos. Las luces de los frenos y las piloto pueden estar en
un mismo faro con diferentes bulbos o con un bulbo de dos filamentos. Llamados cuarto de luz o luz de
ciudad,
Uno o dos faros de iluminación del camino, de luz blanca, en la parte trasera, que se iluminan cuando el
conductor coloca la marcha hacia atrás, sirven para visualizar el área detrás del vehículo cuando el conductor
ejecuta una maniobra en esa dirección.
Dos luces, una trasera y otra delantera, de color rojo o ámbar, a cada lado del vehículo, que funcionan de
manera simultánea e intermitente y que pueden ser puestas en funcionamiento de uno u otro lado a voluntad
del conductor, para indicar que el automóvil realizará una maniobra de cambio de vía o giro en ese sentido. El
conductor podrá también poner a funcionar las cuatro luces de manera simultánea e intermitente para indicar
que el automóvil está detenido en la vía por alguna razón,en este caso son llamadas luces de avería.Algunas
veces los bulbos para las luces de avería son diferentes y de menos potencia que los intermitentes de giro.
Una o dos lámparas blancas que iluminen en la noche la placa o matrícula trasera. Estas luces funciona
sincronizadas con las luces de cola.
Un faro trasero de color rojo sincronizado con las luces de los frenos colocado en la parte alta del vehículo.
Tradicionalmente se han utilizado para estas lámparas los bulbos incandescentes convencionales de
diferente potencia según la aplicación, lo mas común es que se usen las potencias siguientes:
Bulbos de 5 vatios para las luces piloto y las de ciudad.
Bulbos de 21 vatios para las luces de frenos, las intermitentes de giro y las de marcha atrás.
Bulbos de 5 vatios o menos para la iluminación de las placas
Estos bulbos puede contener en usa sola unidad uno o dos
filamentos de diferente potencia eléctrica, con el fin de realizar
dos funciones en el mismo faro.
En general los bulbos de media potencia pueden clasificarse
además de por su potencia, por el tipo de zócalo de montaje,
hay cuatro tipos básicos:
De zócalo cilíndrico metálico, llamados de bayoneta de los que
hay tres diámetros en el zócalo, 15, 9 y 6 mm.
Sin zócalo metálico.
De cápsula, con pines de conexión, generalmente halógenos.
Los cilíndricos con conectores en los extremos, llamados Festoon
Abajo en la figura 8 aparecen vistas de algunos de ellos.
Tipos de bulbos de media potencia.
De bayoneta, zócalo 15 mm doble
filamento, 5 y 21 vatios. Útiles para
luces piloto y de freno en un solo faro
De bayoneta, simple filamento
21 vatios y zócalo 15 mm. Muy
utilizados en las luces de
reversa.
De bayoneta, zócalo 15 mm
sin este a tierra y doble
contacto, 5 vatios. Útiles para
cuando se encienden y
apagan a través de tierra.
De bayoneta zócalo 6 mm y 5 vatios.
De pequeño tamaño, utilizados para
iluminación de las placas.
Sin zócalo metálico, 5 vatios, los hay de
doble filamento de 5, 21 vatios. Muy
utilizados en las luces de cola y
laterales.
Tipo festton, 5 vatios, los hay de
diferentes potencias, útiles para
lámparas de perfil bajo.
De cápsula 21 vatios, los hay de varias
potencias y tamaños, son de uso
universal.
Tipos de bulbos utilizados.
En algunos casos se utilizan bulbos como los representados en la
figura 8, especialmente los de zócalo 6 mm, los de cápsula, los
sin zócalo y los festoon en sus variantes mas chicas. Además se
encuentran con frecuencia los que se muestran en la figura 9.
Estos bulbos son generalmente de 3 vatios
y tienen una iluminación poco intensa lo
que los hace de vida muy larga.
De zócalo roscado
De bayoneta alargada
PANEL DE INSTRUMENTOS
En todos los automóviles resulta necesario la presencia de ciertos instrumentos o señales de control en el tablero, al alcance de la vista, que permitan al conductor mantener la vigilancia de su funcionamiento con seguridad y cumpliendo con los reglamentos de tránsito vigentes. Aunque es variable el modo de operar y la cantidad de estos indicadores de un vehículo a otro en general pueden clasificarse en cuatro grupos:
Instrumentos para el control de los índices de funcionamiento técnico del coche.
Instrumentos para indicar los índice de circulación vial.
Señales de alarma.
Señales de alerta.
Instrumentos de control técnico.
Lo común es que en el tablero puedan existir los siguientes:
Indicador de la temperatura del refrigerante del motor.
Indicador del nivel de combustible en el depósito.
Indicador del nivel de carga del acumulador.
Indicador de la presión del aceite lubricante en el motor.
Indicador de la velocidad de giro del motor.
ANEXO DE CONTROL TÉCNICO
INDICADOR DE LA TEMPERATURA DEL MOTOR
Indicador de la temperatura del motorEste indicador es en esencia un termómetro y está presente en todos los automóviles cuyo motor tenga un sistema de refrigeración líquido y en algunos de enfriamiento por aire.Es común que sea un indicador de aguja con la escala graduada en grados de temperatura y en cuya esfera se han dibujado tres zonas coloreadas, la primera (amarilla), correspondiente al trabajo aun frío del motor, la segunda (verde). que representa la zona de temperatura de trabajo óptima, y la tercera (roja), para la zona de temperatura demasiado alta del motor.
Indicador del nivel de combustible
Para mantener el control en todo momento de la cantidad de combustible
disponible en el depósito, la abrumadora mayoría de los automóviles
tienen en el tablero de instrumentos un indicador de aguja o digital que lo
hace.
Aunque hay casos donde el indicador está directamente calibrado en
unidades de volumen, litros o galones, lo mas común es que este
indicador muestre la cantidad relativa de combustible que queda en el
tanque en relación con el depósito lleno. Está demostrado que es mas
fácil hacerse una idea de las reservas actuales con solo dar un vistazo a
la aguja, mientras que si se calibra en unidades de volumen hay que
hacer ciertos cálculos mentales para de todas formas concebirlo como
medida relativa.
UTILIZACIÓN DE INDICADORES EN EL TABLERO
DE LENTA RESPUESTAEl sensor
Indicador de la carga del acumuladorTradicionalmente lo que se usaba para mantener el control del sistema
de carga de los acumuladores era un dispositivo que medía la corriente
producida por el generador (amperímetro) de esta forma el conductor
podía saber si el sistema generaba electricidad y no se corriera el riesgo
de perder la carga en los acumuladores. Esto suponía la necesidad de
llevar gruesos conductores hasta el tablero de instrumentos desde el
generador y luego de vuelta a los acumuladores.
Con la utilización cada vez mas intensa del accionamiento y los
dispositivos eléctricos en los automóviles, los generadores se fueron
convirtiendo en verdaderas plantas eléctricas con mas de 100 ampéres
de generación, lo que trajo como consecuencia, que el amperímetro
fuera abandonado y en su lugar se comenzara a utilizar un voltímetro
para indicar constantemente el voltaje de los acumuladores.
Indicador de la presión de aceite del motor.
Este indicador es en esencia un manómetro, de medición a
distancia que está constantemente indicando en el tablero de
instrumentos el valor de la presión de aceite en el conducto
principal del motor. Este conducto recibe directamente el aceite
de la bomba de lubricación y lo distribuye al resto del motor.
Los fabricantes de automóviles usan diferentes modos para
hacer la medición pero las dos mas comunes son:
Usando un manómetro de tubo de Bourdon en el tablero y un
conducto delgado hasta el motor.
Convirtiendo la señal de presión a un cambio de resistencia
eléctrica y luego midiendo esta con un galvanómetro de cuadros
cruzados o un indicador de lámina bimetálica
Conversión de presión a resistencia eléctrica
Para esta función lo común es que se utilice un sensor provisto de un diafragma que se deforma en mayor o menor grado en dependencia de la presión que recibe, la deformación del diafragma mueve un contacto desplazable que se desliza sobre una resistencia eléctrica fija cambiando el valor de salida del sensor.
INDICADOR DE LAS RPM DEL MOTOR
El nombre de tacómetro se usa para el instrumento
que mide la velocidad de rotación de un eje, en el
caso del automóvil el tacómetro del panel de
instrumentos mantiene una indicación permanente
al conductor de la velocidad de rotación del
cigüeñal del motor en revoluciones por minuto
(RPM). Este instrumento no siempre acompaña al
tablero de instrumentos y probablemente en la
mayoría de los vehículos no esté presente debido a
que su utilidad real como instrumento de control
permanente no es mucha.
De todas formas puede útil para el conductor
inexperto al señalarle la zona donde la velocidad de
rotación del motor puede ser dañina o incluso
peligrosa para la integridad del motor, y para la
regulación de su velocidad de ralentí sin necesidad
del uso de un tacómetro externo.
Instrumentos para el control vial.
Normalmente son dos los indicadores:
Indicador de la velocidad de circulación (velocímetro).
Indicador de la distancia recorrida (odómetro).
En algunos casos, especialmente en las máquinas de la construcción y agrícolas el velocímetro no existe y el odómetro está sustituido por un contador de horas de trabajo.
Señales de alarma
Estas señales pueden ser luminosas, sonoras o ambas, y están destinadas a mostrar alarma en caso de fallo de alguno de los sistemas vitales para la seguridad vial o la integridad del automóvil. Las mas común es que estas señales den la alarma cuando:
Falle el sistema de frenos.
Exista valor bajo o nulo de la presión de aceite del motor.
Exista valor bajo del nivel de combustible en el depósito.
El generador no está produciendo electricidad.
La temperatura del motor está demasiado alta.
Avería en el sistema de inyección de gasolina.
Señales de alerta.
Estas señales no representan necesariamente una alarma, pero alertan al conductor el estatus de operación de alguno de los sistemas que están bajo su responsabilidad, a fin de mantenerlo informado de ello, y pueda hacer las modificaciones adecuadas al caso. Pueden ser luminosas, sonoras o ambas al igual que las de alarma. Entre ellas están:
Indicador luminoso de la luz de carretera encendida.
Indicador de la posición de la palanca de cambios, especialmente en los automáticos.
Indicador luminoso de la aplicación del freno de mano con el encendido conectado.
Las puertas no están bien cerradas y el encendido conectado.
No está colocado el cinturón de seguridad de los pasajeros y el encendido conectado.
Las llaves están en el interruptor de encendido y la puerta del conductor está abierta.
La creciente tendencia actual a la utilización microprocesadores electrónicos en los vehículos ha hecho que la responsabilidad de administrar los indicadores y la señales de alerta y alarma esté cada día mas en manos de estos dispositivos, ellos reciben la señal del sensor, la procesan y toman las decisiones pertinentes.
OKEY
CHOUE
