Electricidad Automotriz TEXTO - 2018

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

Electricidad y Electrónica Del Automóvil Carrera: Electrotecnia Industrial Docente: Antonio Arispe

Tema 1

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LA BATERIA CONCEPTO.Se entiende por batería a todo elemento capaz de almacenar corriente eléctrica para ser utilizada posteriormente también llamado acumulador.

Debido a que el automóvil utiliza potencia eléctrica para poner en marcha un motor de combustión combustión interna, debe haber una fuente de energía eléctrica eléctrica grande que no dependa dependa de la energía mecnica para generar la intensidad de corriente eléctrica ! tensión eléctrica. "sa fuente de energía eléctrica es la batería. #na batería cambia la energía química en energía eléctrica ! se convierte así en una fuente de corriente eléctrica.

CLASIFICACION DE LAS BATERIAS.- $as baterías se clasifican de acuerdo al material que llevan en el interior generalmente ! entre estas tenemos% & &

'atería de carbón. 'atería de litio

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL &

'ater atería ía de níqu níquel el&c &cad admi mio o

&

'atería de plomo ac acido ()&*+

$a batería de plomo acido entrega por elemento ma!or tensión (,( - por ese motivo principal es el utilizado en los automóviles.

PARTES DE UNA BATERIA.- $as partes de una batería de plomo acido son las siguientes% & &

/ecipi /ecipient ente.& e.& "s la la base base la ca0a ca0a donde donde se alo0a alo0a todo todo el materi material al activ activo o de la baterí batería a! es de plstico resistente. elda elda o elem elemen ento. to.&& Tam Tambi bién én llamad llamado o vaso vaso estn estn compu compuest esto o de seis seis celd celdas as son como baterías independientes cada uno ! estn conectados en serie uno con el otro como se ve en la figura de aba0o.

&

2laca 2laca posi positiv tiva.& a.& "sta "sta compu compuest esto o por por peró3i peró3ido do de de plomo plomo 2b 4(."s de color chocolate es la parte ms delicada ! la que mas traba0a.

&

2laca 2laca negat negativa iva.& .& "sta "sta compues compuesto to por por plomo plomo espon0 espon0oso oso 2b. 2b. "s de de color color plomo. plomo.

&

Separ Separad ador ores es.& .& Tien Tiene e como como funció función n impe impedi dirr el contac contacto to de las las placas placas de dist distin intas tas polaridad. (5&*+ 61

&

"lec "lectr trol olitito. o.&& "s la mezcl mezcla a de acid acido o sulf7 sulf7ri rico co S4 S4 89( ! agua destilada 9 (4 con cinco litros de agua destilada ! un litro de acido sulf7rico. (5&*+ :1

&

'ornes. 'ornes.&& Son dos, dos, el positi positivo vo de ma!o ma!orr dimetr dimetro o ! el negat negativo ivo de de menor menor dimet dimetro. ro.

&

Tapones.& apones.& Son Son tapas tapas que que cierran cierran los los orific orificios ios de cada cada celda celda,, tiene tiene un orific orificio io en el medio del tapón es para circular las gases que se est produciendo en el proceso de carga ! descarga de la batería.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.- Su estudio se centra en lo que sucede entre las placas positiva, la placa negativa ! el electrolito, e3tendiéndose el mismo al con0unto de la batería. #na batería elemental es una placa positiva ! una placa negativa, introducida en un recipiente con electrolito donde e3istir una diferencia de potencial entre las dos placas. "n el proceso de descarga de la batería el acido sulf7rico se descompone sulfatando ambas placas, placas, con ello el peró3ido de plomo ! el plomo se va transformando transformando en sulfato de plomo, se puede decir que el acido se introduce en las placas formndose agua que disminu!e la concentración del electrolito. "n una batería descargada totalmente, el electrolito seria agua ! ambas placas serian sulfato de plomo. "n el proceso de carga de la batería durante la carga el sulfato de plomo de la placa positiva se transforma en peró3ido de plomo ! en plomo ! el sulfato S4 8 ! 9( liberados forman acido sulf7rico aumentando la concentración del electrolito. Durante la carga el acido sale de las placas aumentando la concentración del electrolito. omo se ve en la batería se producen reacciones reversibles% "n descarga, la energía química se transforma en eléctrica. "n carga, la energía eléctrica se transforma en química. "n el proceso de carga ! de descarga la batería desprende gases de hidrogene ! o3igeno separados ! son e3pulsados por los orificios de los tapones es por ese motivo que se debe

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL aumentar solamente agua destilada ! no acido sulf7rico cuando el nivel del electrolito se disminu!e. $os efectos que producen cuando ha! e3ceso de carga e3iste sobre calentamiento, destrucción de los separadores, el acido concentrado los quema ! la sobre carga en el vehículo son el funcionamiento del regulador del circuito de carga ! fuera del vehículo los tiempos e intensidades e3cesivas que las superen demasiado. $os efectos que producen cuando e3ceso en el proceso de descarga, batería fuera de servicio durante largo tiempo, carga insuficiente por fallos en el alternador, regulador ! cone3iones, corto circuito e3terno e interno ! ba0o nivel de electrolito. uando en el proceso de descarga es por largo tiempo el sulfato que se impregna en las placas se enduran dando lugar a endurecerse, la batería se destru!e.

$os elementos que forman una batería se ven en la figura de arriba. "l nivel del electrólito debe de estar un centímetro por encima de las placas.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL CAPACIDAD DE RESERVA DE UNA BATERIA.- Se define como la cantidad de electricidad que es capaz de suministrar desde el estado de plena carga, hasta que esté completamente descargada. Se e3presa en amperios&hora ;h, que es el producto de la intensidad de carga en amperios por el n7mero de horas que dura esta. ;sí una batería con capacidad de )* ;h indica por e0emplo que puede suministrar < amperios durante 1( horas de descarga continua. Todas las baterías de los automóviles te proporcionan 1( -, de tensión los peque=os medianos ! grandes con la 7nica diferencia de la capacidad de reserva.

CONEXIÓN DE BATERIAS. 2ara conseguir ma!ores tensiones V o una capacidad de batería ;mperios&hora Ah distintos a los estndares que tienen las baterías que encontramos en el mercado, se utiliza la técnica de unión de baterías% "sta unión puede ser mediante% & one3ión serie & one3ión paralelo & one3ión mi3to $a cone3ión serie tiene como característica principal que se suman las tensiones de las baterías ! la capacidad permanece igual. omo punto a tener en cuenta en este acoplamiento es que la capacidad de la batería ;h debe ser la misma para todas las baterías. Si una de ellas tuviera menor capacidad, durante el proceso de carga de las baterías, este elemento alcanzaría la plena carga antes que los dems por lo que estaría sometido a una sobrecarga, cu!os efectos pueden deteriorar la batería. También durante el proceso de descarga la batería de menor capacidad se descargara antes por lo que se pueden sulfatar sus placas. one3ión paralelo tiene como característica principal que se suman las capacidades de la batería manteniéndose invariable las tensiones. omo punto a tener en cuenta en esta cone3ión es que todas las baterías deben de tener igual valor de tensión - en sus bornes de no ser así la de ma!or tensión en bornes se descargara a través de la de menor. one3ión mi3ta consiste en unir baterías en serie con otras en paralelo para así conseguir así la suma de las venta0as de cada uno de los acoplamientos.

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA.- $as ba0as temperaturas inciden negativamente en el rendimiento de la batería en el momento crítico que es el de arranque ! ello por dos razones, primero por la disminución de capacidad 7til en el arranque ! la segunda por la ma!or energía requerida debido a la ma!or viscosidad del lubricante en especial los motores de diesel. 5

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "n la época de invierno e3iste ma!or demanda de baterías por el problema de la ba0a de temperatura ! sabemos que influ!e mucho. uando una batería se congela !a no sirve porque se ha destruido internamente la batería. También influ!en mucho las temperaturas altas pero en 'olivia en forma general no se producen altas temperaturas. (5&*+ T1

COMPROBACION DE UNA BATERIA. 2ara comprobar el estado de carga de una batería se usa un densímetro o pesa&cidos figura de aba0o. "st constituido por una probeta de cristal, con una prolongación abierta, para introducir por ella el liquido medir, el cual se absorbe por el vació interno que crea pera de goma situada en la parte superior de la probeta. "n el interior de la misma va situada una ampolla de vidrio, cerrada ! llena de aire, equilibrada con un peso a base de perdigones de plomo. $a ampolla va graduada en unidades densimetrías de 1 a 1,5*.

$a forma de medición con este aparato% se introduce su e3tremo abierto por la boca de cada vaso como se ve en la figura de arriba derecha, aspirando una cantidad de liquido suficiente para elevar la ampolla ! leer directamente sobre la escala graduada, al nivel del liquido, la densidad correspondiente a cada vaso. 9echa la lectura, se vuelve a introducir el líquido en el elemento o vaso de la batería. 9a! densímetros que la escala de valores en vez de n7meros la tiene en colores.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL $as pruebas con densímetro no deben realizarse inmediatamente después de haber rellenado los vasos con agua destilada, sino que se debe esperar a que esta se halla mezclado completamente con el acido. #n buen rendimiento de la batería se obtiene cuando la densidad del electrólito est comprendida entre 1,(8 ! 1,(). 2ara plena carga nos tiene que dar 1,(>. Si tenemos un valor de 1,1? la batería se encuentra descargada. También se puede comprobar la carga de una batería con un voltímetro de descarga, especial para este tipo de mediciones que dispone de una resistencia entre las puntas de prueba de medir. "ste voltímetro tiene la particularidad de hacer la medición mientras se provoca una descarga de la batería a través de su resistencia. $a medición se debe hacer en el menor tiempo posible para no provocar una importante descarga de la batería.

$os valores de medida que debemos leer en el voltímetro son los siguientes% & Si la batería no se utilizado en los 7ltimos 1< minutos, tendremos una tensión por vaso de (,( -. si la batería est totalmente cargada, ( -. si esta a media carga ! 1,< -. si esta descargada. & Si la batería se est sometiendo a descarga, tendremos una tensión de por vaso de 1,+ -. si la batería est totalmente cargada, 1,< -. si est a media carga ! 1,( -. si esta descargada. "0emplo% (,( -. 3 ) vasos @ 15,( -. "sta tensión mediríamos cuando la batería lleva ms de 1< minutos sin utilizarse ! est totalmente cargada.

CARGA DE BATERIA ;ntes de cargar una batería se debe comprobar que esté limpia superficialmente ! el electrólito debe estar a su nivel correspondiente. Se deben destapar los vasos ! mantenerlos abiertos durante la carga ! ha! que respetar las polaridades a la hora de conectar la batería al cargador. "l cargador de baterías visto en la figura ha! que regularlo a una intensidad de carga que ser un 1*A de la capacidad nominal de la batería que viene e3presado en amperios&hora ;&h por el fabricante. 2or e0emplo para una batería de << ;&h la intensidad de carga ser de <,< ;, comprobando que la temperatura interna del electrólito no supera el valor de (< a 5* B. $a carga debe ser interrumpida cuando la temperatura alcance los 8< B ! reemprendida de nuevo cuando se halla enfriado, hasta alcanzar su carga completa para suspenderlo luego. ada vez que ha! que desconectar una batería primero se quita el cable de masa o negativo ! después el cable positivo, para conectar la batería al revés primero se conecta el cable positivo ! después el cable de masa.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL uando se desee cargar dos baterías de una misma capacidad la cone3ión de estas baterías es serie con una tensión de (8 -. el 1* A de la capacidad de reserva de las baterías. uando se desee cargar dos baterías de dos diferentes capacidades de reservas distintas se podr conectar en paralelo para carga las dos baterías con una tensión de 1( -, ! una corriente promedio de las dos baterías.

Tema (.&

SIMBOLOGIA ELECTRICA ELECTRONICA AUTOMOTRIZ Símbolos l!"#$%"os & '#%l%()"%*+ ,+$)l.

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Símbolos l!"#$%"os '#%l%()"%*+ )$#%"'l)$ + l s"#o$ &l )'#om*/%l.

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Es0'm) l!"#$%"os 2ara facilitar la interpretación de la instalaciones eléctricas de los automóviles, se identifica los cables o conductores ! bornes con una serie de n7meros ! colores que son comunes para muchos fabricantes. #no de las formas de identificar ms com7n es la que utiliza el fabricante alemn -olCsagen, adems de otros fabricantes como 4pel, Eord, etc., con algunas peque=as variantes entre ellos. "sta identificación son seg7n normas DF:.

N'm$)"%*+ & los Bo$+s1 "stos son los principales 

Bo$+ 23% 2ositivo de batería sin pasar por la llave de contacto. Fndica que recibe corriente permanente desde el polo positivo G de la batería o, cuando el motor est funcionando desde el cable de alimentación de la red que genera el alternador. "n este borne es necesario tener en cuenta que, en cualquier momento que se manipule, puede estar ba0o tensión, de modo que puede provocar un cortocircuito chispazo sino se ha desconectado previamente el negativo de batería. $os conductores del borne 5* son de color ro0o, dando a entender con ello el

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



mencionado peligro de manipulación. "stos conductores pueden tener también peque=as fran0as de otros colores para distinguir unos de otros. Bo$+ 45% 2ositivo de batería pasando por la llave de contacto. Fndica que recibe corriente positiva a través de la llave de contacto cuando la llave esta accionada, claro est. $a característica de este borne es que su corriente se proporciona solo cuando el motor est en funcionamiento, aunque ha! dispositivos que se alimentan sin estar el motor arrancado como puede ser la bobina de encendido, el sistema de a!uda de arranque en frío, centralitas, etc. $os conductores del borne 1< son de color negro, aunque alguna veces pueden tener peque=as fran0as de otros colores para determinar la alimentación de determinados También se va conociendo con circuito de ignición o IG! " consumidores. También

Bo$+ 24% 6asa, retorno a batería. Todos los conductores que llevan este n7mero se refieren a bornes que deben conectarse a masa. $os conductores del borne 51 son de color marrón.



a rranque también se identifica con ST;, ST. ST. Bo$+ 53% ircuito de arranque



Bo$+65% ircuito de accesorios también se va identificando con ;. D":46F:;F4: D" $4S '4/:"S

1.& 'obina de encendido

(.& 'orne de cortocircuito en encendido por magneto

8.& 'obina de encendido, salida de alta tensión 1+,1?.& alentamiento previo al arranque de contacto

5(.& onductor de retorno en motores

55.& one3ión principal en motores

55a.& 2arada final de los motores

55b.& ampo paralelo motores

55f.& "tapa de (B velocidad

55$.& Sentido de giro a la izquierda

55/.& Sentido de giro a la derecha

8?.& "ntrada al relé intermitente

8?a.& Salida del relé intermitente

8?b.& Salida del relé intermitente

8?c.& Salida del relé intermitente

<*.& one3i one3ión ón al relé relé de potenci potencia a de arranque arranque

<1.& <1.& Tens Tensión ión conti continua nua en recti rectific ficado adorr del altern alternador ador

<(.& Se=ales de remolque <5.& G G de del motor de de lilimpiaparabrisas

<5a.& $i $impiaparabrisas, pa parada fifinal G G

<5b. <5b.&& 'ob 'obin ina a en en par paral alel elo o lilimpi mpiapar aparab abri risa sass

<5c. <5c.&& ;li ;liment mentac aciión a lev leva a lun lunet etas as

<5e.& <5e.& 'obina 'obina de frenad frenado o motor motor limpiap limpiaparab arabris risas as

<5i.& <5i.& ;lim ;liment entaci ación ón a la 5B escob escobill illa a del limpiaparabrisas

<8.& $uces de frenado

<<.& Earos antiniebla

<).& Earos principales cruce ca carretera

<)a.& $uces largas de faroles

<)b.& $uces de cruce

<)c.& /fagas de luces de faroles

<>.& $uces de posición

<>$.& 2osición izquierda

<>/.& 2osición derecha +1.& G la3on, bocina

+(.& $uz rotativa de alarma

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+<.& ircuito de accesorios, radio, etc.

+).& ;ltavoz

++.& entralizado de puertas ><.& Salida de e3citación del relé

>).& "3citación del relé

>+.& Salida Salida de potencia potencia del relé relé contac contacto to abierto abierto

>+a.& Salida de potenci potencia a del relé contacto contacto cerrado cerrado

H.& 2ositivo con contacto activado pero sin arrancar

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Tema 5.&

REL7S ELECTROMAGNETICOS E INTERRUPTORES INTERRUPTORES 89'! s '+ $l! l"#$om),+!#%"o:"l relé es un dispositivo electromecnico, que funciona por medio de un electroimn con el que accionamos uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. #n relé sirve para que, con poca tensión e intensidad, podamos controlar circuitos de ma!or potencia. $a aplicación son muchas de las que podemos destacar% 



A'#om)#%smo1 para controlar los vidrios eléctricos, las luces de faroles ! multitud de sistemas eléctricos automotrices. Co+#$ol & mo#o$s & l!"#$%"os1 para hacer funcionar el motor de los vidrios eléctricos, para el cierre centralizado, para el limpia parabrisas, etc.

#n relé bsicamente consta de dos partes% una bobina ! unos contactos.

BOBINA1 #na bobina es un arrollamiento de hilo, generalmente de cobre, que se acopla sobre un n7cleo de hierro magnético. CONTACTOS1 $os contactos son lamines metlicas que se 0untan o se separan seg7n apliquemos o no tensión a bobina del relé.

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SIMBOLO ELECTRICO DE RELE ELECTROMAGNETICO.-

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8COMO FUNCIONA UN REL7:

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INTERRUPTORES."n la parte automotriz ha! una variedad de interruptores como vemos en la siguiente figura.

También en la familia de los relés electromagnéticos también ha! una variedad de dispositivos como vemos a continuación.

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Tema 8

CIRCUITOS DE ILUMINACION $os circuitos de iluminación cumplen la función de iluminar o se=alizar alguna función del automóvil ! tenemos los siguientes circuitos de iluminación. 1.& CIRCUITO DE LIMITACION.& "l circuito de limitación también llamado circuito de medias luces o de posición est encargado de darse a conocer el automóvil en la oscuridad, suficiente cuatro lmparas si es peque=a, si es grande, larga ! alta la movilidad se requiere en las partes laterales del auto en la parte de arriba de adelante ! de atrs ! son varias lmparas también es parte de este circuito la iluminación del tablero de instrumentos.

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;.- CIRCUITO DE FAROLES.& $a función del circuito de faroles es de iluminar el tra!ecto del automóvil en la parte delantera donde est compuesto por el circuito de faroles ba0a que es de una potencia de << o ?* I, ! el circuito de alta que es de una lmpara de )* o 1** I, de potencia. También llamado circuito de luz corta ! luz larga.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 2.- CIRCUITO DIRECCIONAL < DE EMERGENCIA.& "l circuito direccional es su función de se=alizar el automóvil cuando va a girar a la izquierda o a la derecha funcionando las lmparas amarillas. uando funcionan las lmparas amarillas de izquierda ! de derecha a la vez se=aliza que el automóvil se va estacionar o parquear.

=.- CIRCUITO DE PARADA < REVERSA.& "l circuito de parada también llamado circuito de freno o stop se encarga de se=alizar que el automóvil est frenando para que tomen precaución las movilidades que viene de atrs.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "l circuito de reversa se encarga de se=alizar que la movilidad va retroceder ! tomen las previsiones necesarias las personas ! movilidades que se encuentren por ese lugar. "n los equipos pesados es mu! importante esta se=alización por las retroe3cavadoras siempre estn funcionan hacia delante ! hacia atrs en este tipo de movilidades es necesario una bocina adicional de reversa.

5.- CIRCUITO DE BOCINA < >ALOGENOS.& "l circuito de bocina se=al ac7stica que es mu! importante en algunas situaciones. "l circuito de halógenos o rompenieblinas se utiliza donde ha! neblina en algunos lugares es mu! fundamental por este tipo de luz penetra eso denso aire ! me0ora la visibilidad. .

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Tema <

CIRCUITO DE ARRAN9UE "l circuito de arranque tiene como función de impulsar el motor de combustión interna del vehículo hasta que este se pone en marcha por sus propios medios e3plosiones en las cmaras de combustión en el interior de los cilindros. "ste proceso se realizaba antiguamente mediante una mani0a.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "l circuito de arranque est compuesto de la batería, interruptor principal, el interruptor de potencia, el motor eléctrico de corriente continua.

$a batería es mu! importante en el circuito de arranque porque es uno de los circuitos eléctricos ms e3igentes en el vehículo este circuito requiere de <* a <** amperios de intensidad de corriente esta variable est en función al tama=o de la movilidad. "n el caso de las movilidades a diesel es mu! importante el primer arranque porque si no arranca puede que !a no e3ista corriente en la batería. "n el interruptor principal se utiliza los bornes de batería 5* ! el borne del circuito de arranque <*. INTERRUPTOR DE POTENCIA.& "l interruptor de potencia también llamado relé electromagnético de potencia, solenoide o chanchito vulgarmente llamado. "ste interruptor de potencia cumple dos funciones una función eléctrica de cerrar ! abrir el circuito de potencia para que funcione el motor de eléctrico. "n la parte mecnica tiene la misión de desplazar el mecanismo de engrane para engrane con la corona del volante de inercia del motor térmico ! así transmitir el movimiento del motor de arranque al motor térmico.

MOTOR ELECTRICO DE CORRIENTE CONTINUA.& "sta compuesto por inductor ! un inducido est conectado en serie por la característica de tener un gran par de arranque. $a corriente eléctrica positiva se conecta al inducido o al inductor generalmente es de cuatro bobinas inductoras ! cuatro escobillas. "n algunos motores eléctricos son de imanes permanentes especialmente los vehículos americanos en vez de bobinas inductoras.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL También se tiene motor eléctrico de arranque con un sistema de transmisión para incrementar la velocidad del motor.

"n la figura vemos resaltada la parte eléctrica del motor de arranque. Se ven claramente las dos bobinas eléctricas que forman el relé de arranque. También se ve el bobinado inductor ! las escobillas, así como el circuito eléctrico e3terior que siempre acompa=a al motor de arranque.

A/$í)s ;ntes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que asegurarnos de que el circuito de alimentación del mismo así como la batería estn en perfecto estado, comprobando la carga de la batería ! el buen contacto de los bornes de la batería, los bornes del motor con los terminales de los cables que forman el circuito de arranque. "n el motor de arranque las averías que ms se dan son las causadas por las escobillas. "stos elementos estn sometidas a un fuerte desgaste debido a su rozamiento con el colector por lo que el vehículo cuando tiene muchos Cilómetros% 1**, 1<*, (**.*** Cm. esta avería se da con frecuencia. $as escobillas desgastadas se cambian por unas nuevas ! solucionadas el problema. 4tras averías podrían ser las provocadas por el relé de arranque, causadas por el corte de una de sus bobinas. Se podr cambiar solo el relé de arranque por otro igual, !a que este elemento est montado separado del motor. 2ero en la ma!oría de los casos si falla el motor de arranque, se sustitu!e por otro de segunda mano a e3cepción si el fallo viene provocado por el desgaste de las escobillas.Com$ob)"%*+ &l mo#o$ & )$$)+0' Desmontando el motor de arranque del vehículo podemos verificar la posible avería fcilmente. 2rimero habría que determinar que elemento falla% el motor o el relé. El mo#o$ se comprueba fcilmente. si falla% conectando el borne de G de la batería al conductor ; que en este caso esta desmontado del borne inferior  de relé ! el borne - de la batería se conecta a la carcasa del motor D en cualquier parte metlica del motor. on esta cone3ión si

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL el motor est bien tendr que funcionar, sino funciona, !a podemos descartar que sea fallo del relé de arranque.

El $l! se comprueba de forma efectiva% conectando el borne G de la batería a la cone3ión ' del relé la cone3ión ' es el borne <* que recibe tensión directamente de la llave de contacto durante unos segundos hasta que arranca el motor térmico. del vehículo. "l borne - de la batería se conecta a D ! también al borne  del relé, comprobaremos como el n7cleo de relé se desplaza ! saca el pi=ón de engrane una vez que comprobamos el desplazamiento del n7cleo ha! que desconectar el borne - de batería a  !a que si no podríamos quemar una de las bobinas del relé, esto significa que el relé est bien de lo contrario estaría estropeado.

2ara comprobar el funcionamiento del con0unto motor&relé conectaremos primero ; con  ! después conectaremos el borne G de batería con el borne superior " ! borne ' o borne <* del relé. "l borne ?-@ de la batería se conecta con la carcasa del motor masa. uando este montado el circuito, el motor de arranque funcionara. 2ara estar seguro de su perfecto estado conectaremos un amperímetro que nos dar una medida de intensidad que deber ser igual a la preconizada por el fabricante para un funcionamiento del motor en vació.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL Tema 6 CIRCUITO DE CARGA O ABASTECIMIENTO

El circuito de carga es el encargado de proporcionar la energía eléctrica necesaria a los consumidores del automóvil encendido, luces, motores de limpia¶brisas, cierre centralizado, etc., también sirve para cargar la batería. ;ntiguamente en los coches se montaba una dinamo en vez de un alternador, pero se de0o de usar por que el alternador tiene menor volumen ! peso para una misma potencia 7til. ;dems el alternador entrega su poten cia nominal a un régimen de revoluciones ba0oJ esto le hace ideal para vehículos que circulan frecuentemente en ciudad, !a que el alternador carga la batería incluso con el motor funcionando a ralentí. "l alternador igual que el motor de arranque se rodea de un circuito eléctrico que es igual para todos los vehículos.

"l circuito que rodea el alternador se denomina circuito de carga que est formado por% el propio alternador, la batería, dispositivo indicador ! el regulador de tensión. "ste 7ltimo elemento sirve para que la tensión que proporciona el alternador se mantenga siempre constante apro3. 1( -. "l borne positivo del alternador se conecta directamente al positivo de la batería ! al borne G del regulador de tensión, cu!o borne "H se conecta al borne "H del alternador. $a energía eléctrica proporcionada por el alternador est controlada por el regulador de tensión, esta energía es enviada hacia la batería, donde queda almacenada, ! a los circuitos eléctricos que proporcionan energía eléctrica a los distintos consumidores encendido, luces, radio, cierre centralizado etc..

Despiece de un alternador.

"l alternador igual que el motor de arranque en la ma!oría de los casos si se produce una avería se sustitu!e por otro de segunda mano. $a e3cepción se produce cuando la avería viene provocada por las escobillas, fallo frecuente ! que se arregla fcilmente sustitu!endo las escobillas desgastadas por unas nuevas. 4tra avería podría ser la provocada por un falso contacto en los componentes eléctricos que forman el alternador debido a las vibraciones del motor o a la suciedad. "ste fallo se arregla desmontando el alternador para limpiarlo ! comprobar sus cone3iones. 4tro fallo habitual es el gripado de los rodamientos o co0inetes que se arregla sustitu!endo los mismos.

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"l regulador de tensión hasta los a=os >* venia separado del alternador como se ve en el circuito de la figura del inicio del tema. "staba constituido por dos o tres elementos electro& magnéticos seg7n los casos, era voluminoso ! ms propenso a las averías que los peque=os reguladores de tensión electrónicos utilizados después de los a=os >* hasta ho! en día. Son reguladores electrónicos de peque=o tama=o ! que van acoplados a la carcasa del alternador como se ve en la figura de la derecha.

$os reguladores electrónicos tienen menos averías debido a que carecen de elementos mecnicos, sometidos siempre a desgastes ! dilataciones. $os reguladores electrónicos no tienen arreglo, si se estropean se sustitu!en por otro nuevo.

Ds"$%"%*+  ")$)"#$ís#%")s & s's "omo++#s "l alternador utilizado en automoción est constituido por los siguientes elementos% & #n con0unto inductor que forman el rotor o parte móvil del alternador. & #n con0unto inducido que forman el estator o parte fi0a del alternador. & "l puente rectificador de diodos. & arcasas, ventilador ! dems elementos complementarios de la maquina.

Ro#o$ o %+&'"#o$ "l rotor o parte móvil del alternador, es el encargado de crear el campo magnético inductor el

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL cual provoca en el bobinado inducido la corriente eléctrica que suministra después el alternador. "l rotor est formado a su vez po r un e0e o rbol sobre el cual va montado el n7cleo magnético formado por dos piezas de acero for0ado que llevan unos salientes o dedos entrelazados sin llegar a tocarse, que constitu!en los polos del campo magnético inductor. ada uno de las dos mitades del n7cleo llena ) o > salientes. on lo que se obtiene un campo inductor de 1( o 1) polos. "n el interior de los polos, va montada una bobina inductora de hilo de cobre aislado ! de muchas espiras, bobinada sobre un carrete material de termoplstico.

"n uno de los lados del e0e, va montada una pieza material termoestable fi0a al e0e del rotor, en la que se encuentran moldeados dos anillos rozantes de cobre, a los cuales se unen los e3tremos de la bobina inductora. ; través de los anillos, ! por medio de dos escobillas de carbón grafitado la bobina recibe la corriente de e3citación generada por el propio alternador a través del equipo rectificador autoe3citación. "ste equipo móvil perfectamente equilibrado dinmicamente, para evitar vibraciones, constitu!e un con0unto e3traordinariamente robusto que puede girar a gran velocidad sin peligro alguno, al no tener como dinamo elementos que pueden ser e3pulsados por efecto de la fuerza centrifuga, como ocurre con el colector ! bobinas inducidas. Es#)#o$ o %+&'"%&o "l estator es la parte fi0a del alternador la que no tiene movimiento ! es donde estn alo0adas las bobinas inducidas que generan la corriente eléctrica. "l estator tiene una armazón que est formado por un paquete ensamblado de chapas magnéticas de acero suave laminado en forma de corona circular, troqueladas interiormente para formar en su unión las ranuras donde se alo0an las bobinas inducidas. "l bobinado que forman los conductores del inducido est constituido generalmente por tres arrollamientos separados ! repartidos perfectamente aislados en las 5) ranuras que forman el estator. "stos tres arrollamientos, o fases del alternador, pueden ir conectados seg7n el tipo% en estrella o en tringulo, obteniéndose de ambas formas una corriente alterna trifsica, a la salida de sus bornes.

P'+# $"#%%")&o$ & &%o&os omo se sabe la corriente generada por el alternador trifsico no es adecuado para la batería ni tampoco para la alimentación de los consumidores del vehículo. "s necesario rectificarla.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL #na condición importante para la rectificación es disponer de diodos de potencia aptos para funcionar en un amplio intervalo de temperatura. "l rectificador esta, formado por un puente de ) o ? diodos de silicio, puede ir montado directamente en la carcasa lado anillos rodantes o en un soporte placa en forma de KherraduraK, cone3ionados a cada una de las fases del estator, formando un puente rectificador, obteniéndose a la salida del mismo una tensión de corriente contin7a. $os diodos se montan en esta placa de manera que tres de ellos quedan conectados a masa por uno de sus lados ! los otros tres al borne de salida de corriente del alternador, también por uno de sus lados. "l lado libre de los seis queda conectado a los e3tremos de las fases de las bobinas del estator.

$os alternadores, con equipo rectificador de ? diodos nano diodo, incorporan tres diodos ms al puente rectificador normal, utilizndose esta cone3ión au3iliar para el control de la luz indicadora de carga ! para la alimentación del circuito de e3citación. "l calentamiento de los diodos est limitado !, por ello, debe evacuarse el calor de las zonas donde se alo0an, tanto los de potencia como los de e3citación. on este fin se montan los diodos sobre cuerpos de refrigeración, que por su gran superficie ! buena conductividad térmica son capaces de evacuar rpidamente el calor a la corriente de aire refrigerante. "n algunos casos, para me0orar esta función, estn provistos de aletas. $a fi0ación de la placa porta diodos a la carcasa del alternador se realiza con interposición de casquillos aislantes, como se ve en la figura

"n la figura de aba0o tenemos otra variante de puente de diodos ms moderno.

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:o vamos a entrar en el modo de funcionamiento de los diodos simplemente decir que un diodo se comporta idealmente como una vlvula anti retorno en un circuito neumtico e hidrulico, seg7n como estn polarizados los diodos en sus e3tremos de0a pasar la corriente eléctrica o no la de0a pasar. $os diodos utilizados en el automóvil pueden ser de dos tipos% de Knodo com7nK son los que tienen conectado el nodo a la parte metlica que los su0eta la herradura que hemos visto antes ! que est conectada a masa. De Kctodo com7nK son los diodos que tienen el ctodo unido a la parte metlica que los su0eta masa.

"l diodo rectificador hace que se supriman las semiondas negativas ! solo se de0an pasar las semiondas positivas de forma que se genere una corriente continua pulsatoria. ; fin de aprovechar para la rectificación todas las semiondas, incluso las negativas suprimidas, se aplica una rectificación doble o de onda completa. 2ara aprovechar tanto las semiondas positivas como las negativas de cada fase rectificación de onda completa, se dispone de dos diodos para cada fase, uno en el lado positivo ! otro en el negativo, siendo necesarios en total seis diodos de potencia en un alternador trifsico. $as semiondas positivas pasan por los diodos del lado positivo ! las semiondas negativas por los diodos del lado negativo, quedando así rectificadas. $a rectificación completa con el puente de diodos origina la suma de las envolventes positivas ! negativas de estas semiondas grfica del medio, por lo que se obtiene del alternador una tensión levemente ondulada. $a corriente eléctrica que suministra el alternador por los terminales 'G ! '&, no es lisa, como sería lo ideal línea ro0a de la grfica inferior, sino que es ligeramente ondulada grfica inferior. "sta ondulación se reduce por efecto de la batería, conectada en paralelo con el 32

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL alternador, !, en su caso, por medio de condensadores instalados en el sistema eléctrico del vehículo.

C)$")s) l)&o & )+%llos $o()+#s "s una pieza de aluminio obtenida por fundición se ve en la figura del despiece del alternador de arriba, donde se monta el porta escobillas, fi0ado a ella por tornillos. De esta misma carcasa salen los bornes de cone3ión del alternador ! en su interior se alo0a el co0inete que sirve de apo!o al e3tremo del e0e del rotor. "n su cara frontal ha! practicadas unos orificios, que dan salida o entrada a la corriente de aire provocada por el ventilador. C)$")s) l)&o & )""%o+)m%+#o ;l igual que la otra carcasa es de aluminio fundido, ! en su interior se alo0a el otro co0inete de apo!o del e0e del rotor. "n su periferia lleva un as bridas para la su0eción del alternador al motor del vehículo ! el tensado de la correa de arrastre. "n su cara frontal, lleva practicados también unos orificios para el paso de la corriente de aire provocada por el ventilador. $as dos carcasas aprisionan el estator ! se unen por medio de tornillos, quedando en su interior alo0ado el estator ! el rotor, así como el puente rectificador. V+#%l)&o$ $os componentes del alternador e3perimentan un considerable aumento de la temperatura debido, sobre todo, a las pérdidas de calor del alternador ! a la entrada de calor procedente del compartimento motor. $a temperatura m3ima admisible es de >* a 1**B, seg7n el tipo de alternador. $a forma de refrigeración ms utilizada es la que coge el aire de su entorno ! la hace pasar por el interior del alternador por medio de ventiladores de giro radial en uno o ambos sentidos. Debido a que los ventiladores son accionados 0unto con el e0e del alternador, al aumentar la velocidad de rotación se incrementa también la proporción de aire fresco. ;sí se garantiza la refrigeración para cada estado de carga. "n diversos tipos de alternadores, las paletas del ventilador se disponen asimétricamente. De esta forma se evitan los silbidos por efecto sirena que pueden producirse a determinadas velocidades.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL -entilador de un solo flu0o $os alternadores que montan un ventilador en el lado de la carcasa de accionamiento se refrigeran mediante una ventilación interior. "l aire entra por el lado de la carcasa de anillos rozantes, refrigerando el puente de diodos, el rotor, el estator, para después salir por la carcasa del lado de accionamiento. 2or lo tanto el aire refrigerante es aspirado por el ventilador a través del alternador.

-entilador interior de doble flu0o $os alternadores que montan este sistema de refrigeración llevan dos ventiladores en su interior en su e0e a ambos lados del rotor. ;mbos flu0os de aire entran a3ialmente por aberturas de la carcasa de accionamiento ! la carcasa de anillos rozante. $os flu0os de aire son aspirados por ambos ventiladores ! salen radialmente por las aberturas del contorno de la carcasa. $a venta0a esencial de la configuración es la posibilidad de utilizar ventiladores ms peque=os, reduciendo así el ruido aerodinmico generado por los ventiladores. #na variante de alternadores en lo que se refiere a su refrigeración, es el que utiliza aire fresco procedente del e3terior del compartimento motor. ; través de un tubo fle3ible se aspira aire fresco ! con poco polvo. "l aire entra por la boca de aspiración, pasa por el interior del alternador ! sale por las aberturas de la tapa del lado de accionamiento. "n este caso también el aire refrigerante es aspirado por el ventilador a través del alternador. $a aspiración de aire fresco es especialmente conveniente cuando la temperatura en el compartimento motor supera el valor límite de >* B, ! en los alternadores de gran potencia.

C%$"'%#o & "%#)"%*+ &l )l#$+)&o$ "l alternador para generar electricidad adems del movimiento que recibe del motor de combustión, necesita de una corriente eléctrica corriente de e3citación que en un principio, antes de arrancar el motor, debe tomarla de la batería a través de un circuito eléctrico que se llama Kcircuito de pre e3citaciónK. #na vez que arranca el motor, la corriente de e3citación el alternador la toma de la propia corriente que genera es decir se auto e3cita a través de un Kcircuito de e3citaciónK.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "l circuito de pre e3citación que es e3terno al alternador lo forman la batería, el interruptor de la llave de contacto ! la lmpara de control. "ste circuito es imprescindible por que el alternador no puede crear por si solo durante el arranque ! a ba0as revoluciones del motor campo magnético suficiente en el rotor el cual induce a su vez en el estator la tensión de salida del alternador que es proporcional a la velocidad de giro.

#na vez que el motor de combustión est en marcha ! el alternador alcanza una tensión superior a la que suministra la batería entonces la lmpara de control $ se apaga. "l alternador !a no necesita del circuito de pre e3citación ahora se vale por sí mismo autoe3citación ! utiliza la propia tensión que genera.

/eguladores de tensión $a función del regulador de tensión es mantener constante la tensión del alternador, ! con ella la del sistema eléctrico del vehículo, en todo el margen de revoluciones del motor de este e independientemente de la carga ! de la velocidad de giro. $a tensión del alternador depende en gran medida de la velocidad de giro ! de la carga a que este sometido. ; pesar de estas condiciones de servicio, continuamente variables, es necesario asegurar que la tensión se regula al valor predeterminado. "sta limitación protege a los consumidores contra sobretensiones e impide que se sobrecargue la batería.

$a tensión generada en el alternador es tanto ms alta cuantos ma!ores son su velocidad de giro ! la corriente de e3citación. "n un alternador con e3citación total, pero sin carga ! sin batería, la tensión no regulada aumente linealmente con la velocidad ! alcanza, p. e0emplo a 1*.*** r.p.m., un valor de 18* apro3imadamente. "l regulador de tensión regula el valor de la corriente de e3citación, ! con ello, la magnitud del campo magnético del rotor, en función de la ten sión generada en el alternador. De esta forma

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL se mantiene constante la tensión en bornes del alternador, con velocidad de giro ! cargas variables, hasta el m3imo valor de corriente. $os sistemas eléctricos de los automóviles con 1( -. de tensión de batería se regulan dentro de un margen de tolerancia de 18 -. ! los de los vehículos industriales con (8 -. de tensión de batería se regulan a (> -. Siempre que la tensión generada por el alternador se mantenga inferior a la de regulación el regulador de tensión no desconecta. Si la tensión sobrepasa el valor teórico superior prescrito, dentro del marco de la tolerancia de regulación, el regulador interrumpe la corriente de e3citación. $a e3citación disminu!e, es decir, desciende la tensión que suministra el alternador. Si a consecuencia de ello dicha tensión llega a ser menor que el valor teórica inferior, el regulador conecta de nuevo la corriente de e3citación. $a e3citación aumenta ! con ella la tensión del alternador. uando la tensión sobrepasa otra ve z el valor límite superior, comienza nuevamente el ciclo de regulación. omo los ciclos de regulación son del orden de milisegundos, se regula el valor medio de la tensión del alternador en correspondencia con la curva característica preestablecida. $a relación de los tiempos de cone3ión ! descone3ión de la corriente de e3citación a través del regulador, determinan la corriente e3citación media. ; ba0o régimen, el tiempo de cone3ión es alto ! el de descone3ión ba0o, a altas revoluciones del motor sucede lo contrario tiempo de cone3ión ba0o ! de descone3ión alto. V$s%o+s & $,'l)&o$s "l regulador de contactos electromagnéticos regulador mecnico ! el regulador electrónico son las dos versiones fundamentales. "l regulador electromagnético prcticamente !a solo se utiliza como recambio en coches antiguos anteriores al a=o 1?>*. "l regulador electrónico en técnica híbrida o monolítica forma parte del equipamiento de serie en todos los alternadores trifsicos que se montan ho! en día en los automóviles.

omo e0emplo de evolución vamos a describir los reguladores de tensión de la marca -aleo% "n 1?+(. "lectromagnéticos o mecnicos estn separados del alternador, de regulación poco precisa ! tecnología de electroimn. "n 1?+?. "lectrónico, integrado en el alternador. De componentes sobre circuito impreso en fibra de vidrio. one3ión directa sobre el circuito impresoJ tiene cien soldadurasJ poco fiable en vibracionesJ necesita un gran radiador para el transistorJ ! ba=ado en una resina. 









"n 1?>1. "lectrónico, integrado en el alternador ! de tecnología híbrida. ircuito impreso por substrato cermicoJ me0or refrigeración al ir pegado al fondo del radiador% sesenta soldaduras ! mucho ms fiable. "n 1?><. "lectrónico, integrado ! hermético. /egulador integrado en el transistorJ no necesita radiadorJ miniaturización e3tremaJ diez soldaduras ! fiable al cien por cien. "n 1?>*. "lectrónico, integrado ! herméticoJ "l mismo principio que el anterior adaptado a la norma T45. "quipa a los alternadores de ventilación internaJ gran calidad de regulación ! buena compensación térmica.

R,'l)&o$s & #+s%*+ l"#$om),+!#%"os 6ediante la apertura ! cierre de un contacto móvil en el circuito de corriente de e3citación se interrumpe la corriente produciéndose así una modificación de la misma. "l contacto móvil es

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL presionado por la fuerza de un muelle contra un contacto fi0o ! es separado de este por un electroimn al sobrepasarse la tensión teórica.

$os reguladores de contactos apropiados para alternadores trifsicos son de un solo elemento, es decir, reguladores con un elemento regulador de tensión compuesto de electroimn, inducido ! contacto de regulación. uando la tensión del alternador sobrepasa el valor teórico, el electroimn abre el contacto posición b, conectando una resistencia / en el circuito de e3citación que origina un descenso de esta corriente ! por lo tanto un descenso en la tensión del alternador. Si la tensión del alternador disminu!e tanto que desciende por deba0o del valor mínimo teórico entonces el contacto vuelve a conectarse aumentando por ello la corriente de e3citación !, por tanto, la tensión del alternador.

#na variación del regulador anteriormente descrito es el que tiene un elemento ! dos contactos, que posibilita tres posiciones de cone3ión. "n la posición de cone3ión KaK la resistencia de regulación se encuentra en cortocircuito, por lo que circula una elevada corriente de e3citación. "n la posición de cone3ión KbK estn conectados en serie la resistencia de regulación ! el devanado de e3citación, lo que reduce la corriente de e3citación. "n la posición de cone3ión KcK se cortocircuita el devanado de e3citación, con lo que la corriente de e3citación es casi nula. "l tama=o constructivo de estos reguladores solo permite instalarlos sobre la carrocería es decir no integrada o adosada al alternador.

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$os reguladores electromagnéticos o me cnicos se montan separados del alternador, atornillados a la carrocería ! separados de las zonas de temperatura elevada del vano motor 9asta ahora hemos visto reguladores de un solo elemento relé electromagnético pero también e3isten reguladores de dos elementos o relés. "l segundo elemento se utiliza para controlar la lmpara de se=alización que indica al conductor que el alternador est generando tensión. "n los reguladores de un solo elemento en los que no se utiliza lmpara de control como hemos e3plicado anteriormente, esta es sustituida por un voltímetro o amperímetro.

Dado que la tensión en bornes de la batería depende de la densidad del electrolito ! esta, a su vez, disminu!e con la temperatura, es necesario que la tensión regulada se adapte a las variaciones térmicas para evitar cargas insuficientes o sobrecargas del acumulador. "llo se consigue mediante la implantación de una resistencia de compensación como !a se ha dicho, complementada por una lamina bimetal ubicada en la fi0ación del contacto móvil a la armadura. "sta lamina bimetal adquiere una determinada curvatura, que es función de la temperatura ambiente, que a!uda o contrarresta la acción del muelle antagonista, con lo cual, se modifica la fuerza de este en función de la temperatura ambiente.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL R,'l)&o$s l"#$om),+!#%"os "o+ )'&) l"#$*+%") ;ntes de la llegada de los reguladores totalmente electrónicos se utilizaron los mecnicos con a!uda electrónica, los cuales sustituían los contactos móviles del electroimn por el uso de transistores. $a corriente de e3citación es gobernada por el transistor ! no por los contactos del electroimn relé que se limita en este caso a controlar el transistor. Tiene la venta0a de una me0or estabilidad en la tensión del alternador, debido a la sensibilidad conductora del transistor, que aunque se au3ilia para su funcionamiento de un electroimn relé, la corriente principal no esta sometida a las variaciones producidas por efecto de inercia de los contactos para abrir ! cerrar el circuito, con la venta0a de una duración mucho ma!or, !a que la corriente de paso por los contactos del relé es mu! peque=a, haciendo que el desgaste en los mismos sea prcticamente nula.

Descripción "stos reguladores estn formados generalmente por una tar0eta de circuito impreso, en la que van montados un transistor de potencia, un relé que controla la corriente de paro ! un diodo Lener acoplado a la salida del transistor, para protegerlo de cualquier sobretensión que pudiera da=arle. "l con0unto !a viene a0ustado de fabrica para cada tipo de alternador con sus cone3iones dispuestas para ir incorporando en el alternador para su cone3ionado en el e3terior del mismo como elemento independiente ! alo0ado en una ca0a protectora, que va cerrada de forma que no permite el acceso a su interior, imposibilitando cualquier separación o a0uste. Euncionamiento uando el alternador gira a ba0as revoluciones o la tensión en bornes que genera no llega a la m3ima establecida, la corriente que circula por la bobina del relé no es capaz de e3citar el n7cleo, permaneciendo cerrados sus contactos. "n estas condiciones, se establece una corriente de paso a través del transistor, determinada por la resistencia intercalada en se rie con el circuito de base del mismo que se cierra a masa a través de los contactos del relé. "sta corriente de base en el transistor establece la corriente de e3citación entre emisor&colector pasando a través de la bobina del relé, para alimentar el devanado inductor del rotor del alternador. uando la tensión en bornes del alternador alcanza la tensión m3ima de regulación, la corriente que pasa por la bobina del relé es suficiente para e3citar su n7cleo ! abrir los contactos, con lo cual, al interrumpirse el circuito de base en el transistor, anula la corriente de e3citación en el rotor ! por lo tanto disminu!e la tensión en bornes del alternador. ;l disminuir la tensión en bornes del alternador se vuelven a cerrar los contactos del relé por lo que se establece otra vez la corriente de e3citación ! se repite el ciclo de regulación.

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R,'l)&o$s & #+s%*+ l"#$*+%"os "ste regulador est formado por un circuito totalmente integrado a base de componentes electrónicos. $os componentes van dispuestos en una tar0eta de circuito impreso ! alo0ados en una ca0a plastificada, la cual va sellada ! cerrada de forma que no es posible su manipulación, saliendo al e3terior perfectamente aislado los cables o terminales para la cone3ión al alternador. Tienen larga vida ! duración, si no se les conecta indebidamente en el circuitoJ para ello !a vienen dispuestos ! preparados de fabrica para un determinado tipo de alternador ! con sus cone3iones adaptadas seg7n la forma de monta0e en el mismo, sea para monta0e e3terior sea incorporado al alternador.

$as venta0as del regulador electrónico son las siguientes% & tiempos de cone3ión ms breves, que posibilitan menores tolerancias de regulación. & ausencia de desgaste no requieren mantenimiento. & elevadas corrientes de conmutación. onmutación sin chispa lo que evita interferencias radioeléctricas. & resistente a los choques, vibraciones e influencias climticas. & compensación electrónica de la temperatura, lo que también permite reducir las tolerancias de regulación. & peque=o tama=o, lo que posibilita el monta0e adosado al alternador, incluso en alternadores de alta potencia.

Emlo% regulador electrónico separado del alternador Descripción $a corriente de e3citación es controlada por un tiristor Dc en el esquema del regulador situado en la parte inferior b, cu!o terminal de disparo recibe la corriente a través del transistor T1, que controla al mismo tiempo la tensión de regulación con a!uda del diodo Dz Lener ! un

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL divisor de tensión formado por las resistencias /1, /( ! Tm, esta 7ltima con resistencia variable con la temperatura. "n el esquema en la parte superior a se disponen de los transistores T( ! T5 para el funcionamiento de la lmpara de control $. Euncionamiento ;l cerrar el interruptor  I  con el alternador parado, se establece la corriente de e3citación desde la batería a través de la lmpara de control, borne $, resistencias M ! 9, circuito base&emisor del transistor T( ! posteriormente circuito emisor&colector, diodo 2, tiristor Dc ! borne "3c llegando hasta el rotor. $a lmpara de control se enciende. 2ara que se establezca la corriente de e3citación, es necesario que conduzca el tiristor Dc. lo cual se logra aplicando corriente a su terminal de disparo. "sta corriente llega hasta aquí desde la batería, a través del borne G, resistencia C, circuito emisor&colector, diodo N ! terminal de disparo del tiristor Dc, desvindose esta corriente, adems, a través de la resistencia 6, a la e3citación.

uando el alternador gira, se genera tensión en el borne , suficiente para establecer el circuito base&emisor del transistor T5, a través del diodo S ! la resistencia :, con lo cual, circula corriente por el circuito colector&emisor de este transistor, haciendo que se derive a masa la corriente de base del transistor T(, que le llegaba desde la lmpara de control a través de la resistencia M. "n estas condiciones la lmpara se apaga. ;l mismo tiempo, la corriente de e3citación se establece desde el borne , a través del tiristor Dc, el cual, sigue recibiendo corriente en su terminal de disparo desde el borne G, por el camino detallado anteriormente. "sta corriente procede ahora del borne G del alternador con ms tensión que la batería. 2ara conseguir la regulación de tensión, se dispone el diodo Lener Dz, que mantiene constante la tensión del emisor de T1 punto ;, mientras que la tensión de base punto ', aumenta proporcionalmente a medida que lo hace la tensión en bornes del alternador. uando alcanza un valor igual o superior a la del punto ; que no puede subir por encima del valor de corte del Lener Dz, se anula la corriente de base de T1, bloqueando el circuito emisor& colector de este transistor, con lo cual, cesa la corrien te en el terminal de disparo del tiristor Dc !, en el momento que la tensión generada en el borne  pase por el valor cero, dicho tiristor de0a de conducir interrumpiéndose la corriente de e3citación, hasta tanto llegue una pró3ima se=al al terminal de disparo que le haga conducir de nuevo.

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2ara que e3ista regulación, es necesario que la tensión entre nodo ! ctodo del tiristor Dc sea cero en alg7n momento de su funcionamiento, !a que de otro modo, el tiristor conduciría continuamente. "ste es el motivo por el cual se toma la tensión de nodo de una fase del alternador borne , la cual, aumenta ! disminu!e periódicamente desde cero hasta un valor m3imo, quedando bloqueado el tiristor cuando el valor de la tensión en nodo es cero, en espera de que una pró3ima se=al en el terminal de disparo le haga conducir de nuevo. "l diodo D situado en paralelo con la bobina del rotor, evita la sobretensión provocada por la ruptura de la corriente de e3citación, como consecuencia de la autoinducción de la bobina del rotor. $os dems diodos protegen a los transistores respectivos contra sobretensiones. "l dispositivo de compensación térmica de este regulador lo constitu!e la resistencia variable termistor Tm, cu!o valor óhmico es función de la temperatura, por lo cual, cuando esta aumenta o disminu!e, la resistencia de este elemento varia !, en consecuencia, queda modificada la tensión en el punto ', con lo cual, la regulación se produce en el valor conveniente, corregido en función de la temperatura.

Emlo &% funcionamiento de un regulador electrónico transistorizado tipo "" de 'osch incorporado al alternador. . Se diferencian dos estados de funcionamiento KconectadoK ! KdesconectadoK, queda claro si se observan los procesos que tienen lugar al aumentar ! disminu!e la tensión en bornes del alternador. "l valor real de la tensión del alternador entre los terminales DG ! D& es registrado por un Kdivisor de tensiónK resistencias /1, /( ! /5. "n paralelo con /5 est conectado, como transmisor del valor nominal del regulador, un diodo zener LD que se encuentra sometido constantemente a una tensión parcial proporcional a la tensión del alternador. 6ientras el valor real de la tensión del alternador sea inferior al valor teórico, e3iste el estado de regulación KconectadoK. :o se ha alcanzado aun la tensión de corte del diodo zener LD, es decir no pasa corriente por la rama del circuito del diodo zener en dirección a la base del transistor T1, T1 est cortado. on el transistor T1 en corte, circula corriente desde los diodos de e3citación, a través el terminal DG ! de la resistencia /) hacia la base del transistor T(, que se hace así conductor. ;l entrar en conducción, el transistor T( establece cone3ión entre el terminal DE ! la base de T5. on ello el transistor T5 es también conductor, igual que T(. $os transistores T( ! T5 estn realizados como etapa Darlington ! constitu!en la etapa de potencia del regulador. ; través de T5 ! del devanado de e3citación flu!e la corriente de e3citación Fe3c, que aumenta durante el tiempo de cone3ión ! provoca a su vez un aumento de la tensión del alternador. ;l mismo tiempo aumenta también la tensión en el transistor de valor teórico. Si el valor real de la tensión del alternador sobrepasa el valor teórico e3iste el estado de regulación KdesconectadoK. "l diodo zener se vuelve conductor al alcanzarse la tensión de corte.

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Desde DG circula una corriente a través de las resistencias /1, /( por la rama donde se encuentra el diodo zener hacia la base del transistor T1, que se vuelve también conductor. ; consecuencia de ello, la tensión en la base T( cae prcticamente a cero con respecto al emisor ! ambos transistores T( ! T5 quedan cortados como etapa de potencia. "l circuito de corriente de e3citación queda interrumpido, se corta la e3citación ! disminu!e la tensión del alternador. "n cuanto dicha tensión cae por deba0o del valor nominal ! el diodo zener vuelve al estado de corte, la etapa de potencia conecta de nuevo la corriente de e3citación. ;l interrumpirse la corriente de e3citación debido a la autoinducción en el devanado de e3citación energía magnética acumulada, se producir un pico de tensión que podría destruir los transistores T( ! T5 si no se impidiese conectando en paralelo el devanado de e3citación el Kdiodo e3tintorK D5. "l diodo e3tintor se hace cargo de la corriente de e3citación en el momento de la interrupción e impide que se produzca el pico de tensión. "l ciclo de regulación de cone3ión ! descone3ión del flu0o de corriente, en el cual el devanado de e3citación es sometido alternativamente a la tensión del alternador o cortocircuitando a través del diodo e3tintor, se repite periódicamente. $a cadencia depende esencialmente de la velocidad de rotación del alternador ! de la carga. "l condensador  rectifica la tensión continua ondulada del alternador. $a resistencia /+ asegura una conmutación rpida ! e3acta de los transistores T( ! T5, a la vez que reduce las pérdidas de conmutación. 6ientras que en los reguladores transistorizados estaban formados por componentes discretos, actualmente solo se utilizan reguladores construidos en técnica KhíbridaK ! KmonolíticaK circuitos integrados. Sus peque=as dimensiones, reducido peso e insensibilidad a las sacudidas, permiten integrarlo directamente e n el alternador. R,'l)&o$s + #!"+%") híb$%&) "ste regulador contiene, en un encapsulado hermético, una placa cermica con resistencias de protección en técnica de capa gruesa ! un circuito conmutador integrado, que re7ne todas las funciones de control ! regulación. $os componentes de potencia de la etapa final transistores Darlington ! diodo e3tintor estn soldados directamente a la base metlica, con el fin de garantizar una buena disposición de calor. $as cone3iones eléctricas pasan al e3terior a través de clavi0as metlicas aisladas con vidrio. Tiene una caída de tensión en la dirección de flu0o de la corriente de 1.< -. "l regulador est montado sobre un porta escobillas especialmente dise=ado ! va fi0ado directamente al alternador, sin ning7n cable. Sus propiedades características son% e0ecución compacta, reducido peso, pocos componentes ! puntos de unión ! gran fiabilidad de funcionamiento. "l regulador con técnica híbrida con diodos normales se emplea principalmente en alternadores KmonoblocK de la marca 'osch.

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R,'l)&o$ + #!"+%") mo+olí#%") "s una versión perfeccionada del regulador híbrido. $as funciones del circuito integrado de la etapa de potencia ! del diodo e3tintor del regulador híbrido, estn integradas en un chip. "l regulador monolítico esta realizado en técnica bipolar. Se ha aumentado su fidelidad mediante una e0ecución compacta, es decir, con menor n7mero d e componentes ! de uniones. $a etapa final est realizada como etapa de potencia sencilla, por lo que la caída de tensión en la dirección de flu0o es de solo *.< -. $os reguladores monolíticos, en combinación con rectificadores diodos zener se utilizan en alternadores KcompactosK de la marca 'osch. R,'l)&o$ & #+s%*+ m'l#%'+"%o+)l "ste regulador puede estar equipado, adems de la regulación de tensión, por e0emplo con un indicador $"D en lugar de la lmpara de control del alternador ! con un indicador de fallos de tensión insuficiente ! sobretensión, rotura de la correa de transmisión o interrupción de la e3citación. "n este caso el diodo !a no requiere de diodos de e3citación DG. $a se=al de Kmotor en marchaK puede interrogarse a través de la cone3ión $. $a cone3ión I suministra una se=al proporcional a la velocidad de giro. $a toma de valor real de la tensión se realiza en el terminal 'G del alternador. $a versión utilizada para alternadores KcompactosK de la Kserie 'K ofrece funciones adicionales% $a e3citación del alternador se adapta en rampa a las cone3iones de cargas que se producen en el sistema eléctrico del vehículo. De este modo se evitan los saltos de par en la transmisión por correa los cuales por e0emplo afectarían a la uniformidad del ralentí del motor. $a relación de impulsos del regulador puede interrogarse a través de la cone3ión DE6. "sta relación caracteriza el grado de carga que soporta el alternador ! puede aplicarse para circuitos preferentes por e0emplo para desconectar consumidores de ba0a prioridad en caso de saturación de la capacidad del alternador.

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Tema +

CIRCUITO DE ENCENDIDO E+"+&%&o "o+/+"%o+)l por ruptor  "ste sistema es el ms sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en el, se cumplen todas las funciones que se le piden a estos dispositivos. "st compuesto por los siguientes elementos que se van a repetir parte de ellos en los siguientes sistemas de encendido ms evolucionados que estudiaremos ms adelante. & 'obina de encendido también llamado transformador% su función es acumular la energía eléctrica de encendido que después se transmite en forma de impulso de alta tensión a través del distribuidor a las bu0ías. & /esistencia previa% se utiliza en algunos sistemas de encendido no siempre. Se pone en cortocircuito en el momento de arranque para aumentar la tensión de arranque. & /uptor también llamado platinos% cierra ! abre el circuito primario de la bobina de encendido, que acumula energía eléctrica con los contactos del ruptor cerrados que se transforma en impulso alta tensión cada vez que se abren los contactos. & ondensador% proporciona una interrupción e3acta de la corriente primaria de la bobina ! adems minimiza el salto de chispa entre los contactos del ruptor que lo inutilizarían en poco tiempo. & Distribuidor de encendido también llamado delco% distribu!e la alta tensión de encendido a las bu0ías en un orden predeterminado. & -ariador de avance centrifugo% regula automticamente el momento de encendido en función de las revoluciones del motor. & -ariador de avance de vació% regula automticamente el momento de encendido en función de la carga del motor. & 'u0ías% contiene los electrodos que es donde salta la chispa cuando recibe la alta tensión, adems la bu0ía sirve para hermetizar la cmara de combustión con el e3terior.

Euncionamiento% #na vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario est formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido ! los contactos del ruptor que cierran el circuito a masa. on los contactos del ruptor cerrados la corriente eléctrica flu!e a masa a través del arrollamiento primario de la bobina. De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumula la energía de encendido. uando se abren los contactos del ruptor la corriente de carga se deriva hacia el condensador que est conectado en paralelo con los contactos del ruptor. "l condensador se cargara absorbiendo una parte de la corriente eléctrica hasta que los contactos del ruptor estén lo suficientemente separados evitando que salte un

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL arco eléctrico que haría perder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. "s gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el monta0e del condensador, que la tensión generada en el circuito p rimario de un sistema de encendido puede alcanzar momentneamente algunos centenares de voltios.

Debido a que la relación entre el n7mero de espiras del bobinado primario ! secundario es de 1**O1 apro3imadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bu0ías entre 1* ! 1<*** -oltios. #na vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta es enviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina ! el distribuidor. #na vez que tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor que gira en su interior ! que distribu!e la alta tensión a cada una de las bu0ías.

"n la figura inferior se han representado las variaciones de corriente ! tensión primaria ! secundaria de sus circuitos correspondientes en función del tiempo. "n la curva correspondiente a la corriente primaria, pueden verse las oscilaciones ! los cambios de sentido de esta en el momento de abrirse los contactos del ruptor. $as mismas oscilaciones se producen en la tensión primaria. "n la curva correspondiente a la tensión secundaria, pueden

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL observarse el m3imo valor alcanzado por la tensión de encendido ! la subida brusca de la misma agu0a de tensión, para descender también bruscamente al valor de inflamación, en un cortísimo espacio de tiempo. $a tensión de inflamación es ondulada, debido a las variaciones de flu0o en el primario. $a duración de la chispa supone un corte espacio de tiempo en que los contactos del ruptor permanecen abiertos.

El &%s#$%b'%&o$ "s el elemento ms comple0o ! que mas funciones cumple dentro de un sistema de encendido. "l distribuidor reparte el impulso de alta tensión de encendido entre las diferentes bu0ías, siguiendo un orden determinado orden de encendido ! en el instante preciso. Eunciones% ;brir ! cerrar a través del ruptor el circuito que alimenta el arrollamiento primario de la bobina. Distribuir la alta tensión que se genera en el arrollamiento secundario de la bobina a cada una de las bu0ías a través del rotor ! la tapa del distribuidor. ;vanzar o retrasar el punto de encendido en función del nB de revoluciones ! de la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrífugo ! el sistema de avance por vacío respectivamente. "l movimiento de rotación del e0e del distribuidor le es transmitido a través del rbol de levas del motor. "l distribuidor lleva un acoplamiento al rbol d e levas que impide en el ma!or de los casos el erróneo posicionamiento. "l distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que estn labrados un borne central ! tantos laterales como cilindros tengan el motor. Sobre el e0e que mueve la leva del ruptor se monta el rotor o dedo distribuidor, fabricado en material aislante similar al de la tapa. "n la parte superior del rotor se dispone una lmina metlica contra la que se aplica el carboncillo empu0ado por un muelle, ambos alo0ados en la cara interna del borne central de la tapa. $a distancia entre el borde de la lamina del rotor ! los contactos laterales es de *,(< a *,<* mm. Tanto el rotor como la tapa del distribuidor, solo admiten una posición de mon ta0e, para que e3ista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor 





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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL ! la leva. on e3cepción del ruptor de encendido, todas las piezas del distribuidor estn prcticamente e3entas de mantenimiento.

Tanto la superficie interna como e3terna de la tapa del distribuidor est impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las derivaciones de corriente eléctrica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar derivaciones de corriente.

$a intercone3ión eléctrica entre la tapa del distribuidor ! la bobina, así como la salida para las diferentes bu0ías, se realiza por medio de cables especiales de alta tensión, formados en general por un hilo de tela de ra!ón impregnada en carbón, rodeada de un aislante de plstico de un grosor considerable. $a resistencia de estos cables es la adecuada para suprimir los parsitos que afectan a los equipos de radio instalados en los vehículos.

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S%s#m)s & +"+&%&o "o+ &obl $'#o$  &obl +"+&%&o Teniendo en cuenta que a medida que aumenta el n7mero de cilindros en un motor 8,),> ..... cilindros el ngulo disponible de encendido se hace menor ngulo @ 5)*OnB cilindros por lo tanto, ! sobre todo a altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere tensión suficiente para hacer saltar la chispa en las bu0ías. 2ara minimizar este inconveniente se recurre a fabricar distribuidores con doble ruptor como el representado en la figura, que como puede observarse se trata de un distribuidor para un motor de ) cilindros. ;l llevar dos 0uegos de contactos que se abren alternativamente, el tiempo de que disponen para realizar la apertura es doble, por cu!a razón la leva es de solo tres lóbulos o e3centricidades. ;dems estos distribuidores deben tener en su cabeza dos KrotoresK en vez de uno como hemos visto hasta ahora que distribu!an la alta tensión generada por sendas bobinas de encendido. ircuito con doble ruptor "n los motores de ), > ! 1( cilindros, con el fin de obtener un ma!or ngulo de cierre del ruptor o lo que es lo mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear campo magnético, se disponen en el distribuidor dos ruptores accionados independientemente figura inferior cada uno de ellos por una leva ( ! 5 con la mitad de lóbulos ! dos bobinas de encendido 8 ! < formando circuitos separadosJ de este modo cada ruptor dispone de un tiempo doble para abrir ! cerrar los contactos. $os ruptores van montados con su apertura ! cierre sincronizado en el distribuidor, el cual lleva un doble contacto móvil ) P +, tomando corriente de cada una de las salidas de alta de las bobinas, alimentando cada una de ellas a la mitad de los cilindros en forma alternativa

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ircuito de doble encendido Tin SparC 4tra disposición adoptada en circuitos de encendido con doble ruptor es el aplicado a vehículos de altas prestaciones, en los que en cada cilindro se montan dos bu0ías con salto de chispa simultnea. "n este circuito los ruptores situados en el distribuidor abren ! cierran sus contactos a la vez, estando perfectamente sincronizados en sus tiempos de apertura con una leva de tantos lóbulos como cilindros tiene el motor. ada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idéntico para cada serie de bu0ías.

E+"+&%&o "o+/+"%o+)l "o+ )'&) l"#$*+%") "l sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por los contactos del ruptor, que solo puede traba0ar con corrientes eléctricas de hasta < ;, en efecto si la intensidad eléctrica que circula por el primario de la bobina es de valor ba0o, también resultara de ba0o valor la corriente de alta tensión creada en el arrollamiento secundario ! de insuficiente la potencia eléctrica para conseguir el salto en el vacío de la chispa entre los electrodos de la bu0ía. Se necesitan por lo tanto valores elevados de intensidad en el arrollamiento primario de la bobina para obtener buenos resultados en el arrollamiento secundario. omo vemos lo dicho est en contradicción con las posibilidades verdaderas del ruptor ! sus contactos !a que cada vez que el ruptor abre sus contactos salta un arco eléctrico que contribu!e a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. "n la figura se ve la disgregación de los puntos de contacto del raptorJ los iones positivos son e3traídos del contacto móvil positivo creando huecos ! depositando el material al contacto fi0o negativo formando protuberancias. on la evolución de la electrónica ! sus componentes este problema se soluciono. $a

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL utilización del transistor como interruptor, permite mane0ar corrientes eléctricas mucho ms elevadas que las admitidas por el ruptor, pudiéndose utilizar bobinas para corrientes eléctricas en su arrollamiento primario de ms de 1* ;. #n transistor de potencia puede tener controlada su corriente de base por el ruptor de modo que la corriente principal que circula hacia la bobina no pase por los contactos de ruptor sino por el transistor T como se ve en el esquema inferior. $a corriente eléctrica procedente de la batería entra la unidad de control o centralita de encendido, en ella pasa a través del transistor cu!a base se polariza negativamente cuando los contactos / se cierran guiados por la leva. "n este caso el distribuidor es el mismo que el utilizado en el encendido convencional, pero la corriente que circula por los contactos de ruptor ahora es insignificante. on la suma del diodo zener DL ! el 0uego de resistencias /1, /( ! /5 puede controlarse perfectamente la corriente de base ! proceder a la protección del transistor T. uando los contactos del ruptor / se abren, guiados por el movimiento de la leva, la polarización negativa de la base del transistor desaparece ! entonces el transistor queda bloqueado cortando la corriente eléctrica que pasa por la bobina. "l corte de corriente en el arrollamiento primario de la bobina es mucho ms rpido que en los encendidos convencionales de modo que la inducción se produce en unas condiciones mu! superiores de efectividad.

$os sistemas de encendido con a!uda electrónica, tienen unas venta0as importantes con respecto a los encendidos convencionales% & $os ruptores utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales los contactos son de tungsteno, solamente soportan co rrientes de hasta < ;, sino se quiere acortar su vida 7til rpidamente, mientras que los transistores son capaces de traba0ar con corrientes de hasta 1< ;, sin problemas de funcionamiento en toda su vida 7til, por lo que los periodos de mantenimiento en estos sistemas de encendido se alarga considerablemente. & Debido a que los transistores pueden traba0ar con corrientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollamiento primario de pocas espiras bobinas de ba0a impedancia. on la reducción del n7mero de espiras ! el consiguiente descenso de la autoinducción se consigue alcanzar el valor m3imo de la corriente primaria en un tiempo sensiblemente menor, cuando se cierran los contactos del ruptor, pues la oposición que presenta la bobina autoinducción a establecerse la corriente primaria, es notablemente menor. $a formación del campo magnético

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL es mucho ms rpida, almacenndose la m3ima energía en un corto espacio de tiempo, lo que en regímenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del ruptor permanecen cerrados. & "n el encendido con a!uda electrónica, el ruptor platinos solamente se ocupa de conmutar la corriente de base del transistor 5** a <** m;, con lo que el KchispeoK clsico que se produce en los encendidos convencionales no tiene lugar aquí ! no es preciso utilizar el condensador, cu!a función de corte rpido de la corriente primaria !a no es necesaria, porque esta función la desempe=a el transistor. "l transistor ! los componentes que le rodean diodos, resistencias, etc. se encierran en una ca0a de aluminio provista de aletas de refrigeración, evacundose así el calor al que son mu! sensibles los transistores. 2or esta razón la situación de esta ca0a debe ser lo ms ale0ada posible del motor en el monta0e sobre el vehículo. "l encendido con a!uda electrónica figura de la derecha esta generalmente reservado a la instalación en el sector de recambios a nivel de los profesionales, aunque los particulares pueden realizar ellos mismos la transformación, montando la centralita, una bobina adecuada ba0a impedancia con resistencias adicionales, suprimir el condensador, siendo recomendable poner nuevo el ruptor, las bu0ías, cables de alta tensión.

"n la figura de la inferior puede verse otra tipo de encendido con a!uda electrónica. "l transistor T1 tiene un circuito emisor&base gobernado por los contactos del ruptor, que estando cerrados le hacen conducir ! de esta forma se establece el circuito base&emisor del transistor T(, lo cual permite que circule la corriente por el arrollamiento primario de la bobina a través del colector&emisor del T(. uando los contactos de ruptor se abren queda interrumpido el circuito emisor&base de T1, bloquendose este tra nsistor, lo que impide al mismo tiempo la conducción de T( cu!o circuito base&emisor esta ahora interrumpido. "l con0unto electrónico formado dispone de otros componentes resistencias, diodos ! condensadores, algunos de los cuales no se han representado en la figura, cu!a misión es la de proteger a los transistores contra sobrecargas. omo a los transistores empleados para la conmutación en los sistemas de encendido, se les e3ige una alta potencia ! gran resistencia a tensiones eléctricas. ;ctualmente suele emplearse para esta función un transistor de tipo doble de Darlington.

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omo se ve en el esquema superior el suministro de tensión al primario de la bobina se lleva a cabo a través de un par de resistencias adicionales 5, normalmente conectadas en serie. ;l efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a través del terminal 8, al motor de arranque. on ello se dispone de un ma!or suministro de energía a través de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. "sta compensa la desventa0a derivada del proceso de arranque ! de la caída de tensión en la batería por el gran consumo de corriente eléctrica que necesita el motor de arranque. $as resistencias previas sirven para limitar la corriente primaria en bobinas de encendido de ba0a resistencia ! rpida carga. on ello evitan, especialmente a ba0as revoluciones, una sobrecarga en la bobina de encendido ! protegen el contacto del ruptor de encendido. $as resistencias adicionales ! una bobina de encendido de carga rpida permiten conseguir la optimización del encendido en todo el margen de revoluciones del motor.

El +"+&%&o l"#$*+%"o s%+ "o+#)"#os #)mb%!+ ll)m)&o +"+&%&o #$)+s%s#o$%()&o on la introducción de la electrónica en los sistemas de encendido convencionales con Ka!uda electrónicaK solo faltaba dar un paso ! sustituir el sistema mecnico que supone el ruptor, siempre sometido a desgastes ! a los inconvenientes debidos al rebote de los contactos a altos regímenes del motor que producen fallos de encendido en el motor. "n el encendido convencional mediante bobina, el n7mero de chispas suministradas est limitado a unas 1>*** por minuto ! en el encendido con a!uda electrónica a unas (1***. ; partir de aquí sobreviene el consabido rebote de contactos, por lo que estos tipos de encendido, sobre todo en motores

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL de altas prestaciones estn limitados. ;dems el ruptor est sometido a desgastes en su accionamiento, como es el desgaste de la fibra sobre la que act7a la leva que abre ! cierra los contactos. "l desgaste de esta pieza implica un desfase del punto de encendido ! variación del ngulo Dell, lo que obliga a rea0ustar la separación de los contactos periódicamente, con los consiguientes gastos de mantenimiento que ello supone. $a estructura bsica de un sistema de encendido electrónico figura de la derecha, donde se ve que la corriente que atraviesa el primario de la bobina es controlada por un transistor T, que a su vez est controlado por un circuito electrónico, cu!os impulsos de mando determinan la conducción o bloqueo del transistor. #n generador de impulsos M es capaz de crear se=ales eléctricas en función de la velocidad de giro del distribuidor que son enviadas al formador de impulsos, donde debidamente conformadas sirven para la se=al de mando del transistor de conmutación. "l funcionamiento de este circuito consiste en poner la base de transistor de conmutación a masa por medio del circuito electrónico que lo acompa=a, entonces el transistor conduce, pasando la corriente del primario de la bobina por la unión emisor& colector del mismo transistor. "n el instante en el que uno de los cilindros del motor tenga que recibir la chispa de alta tensión, el generador M crea un impulso de tensión que es enviado al circuito electrónico, el cual lo aplica a la base del transistor, cortando la corriente del primario de la bobina ! se genera así en el secundario de la bobina la alta tensión que hace saltar la chispa en la bu0ía. 2asado este instante, la base del transistor es puesta nuevamente a masa por lo que se repite el ciclo.

#n encendido electrónico est compuesto bsicamente por una etapa de potencia con transistor de conmutación ! un circuito electrónico formador ! amplificador de impulsos alo0ados en la centralita de encendido 8, al que se conecta un generador de impulsos situado dentro del distribuidor de encendido 8. "l ruptor en el distribuidor es sustituido por un dispositivo esttico generador de impulsos, es decir sin partes mecnicas su0etas a desgaste. "l elemento sensor detecta el movimiento del e0e del distribuidor generando una se=al eléctrica capaz de ser utilizada posteriormente para comandar el transistor que pilota el primario de la bobina. $as otras funciones del encendido quedan inmóviles conservando la bobina (, el distribuidor con su sistema de avance centrífugo ! sus correcciones por depresión.

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"n el encendido electrónico o llamado también transistorizado ha sido utilizado ma!oritariamente por los constructores de automóviles debido a su sencillez, prestaciones ! fiabilidad. "ste tipo de encendido se llama com7nmente sin ruptor. Teniendo en cuenta el tipo de captador o sensor utilizado en el distribuidor se pueden diferenciar dos tipos de encendido electrónico% "ncendido electrónico con generador de impulsos de inducción. '4S9 lo denomina TZ-I otros fabricantes lo denominan TSZ-I. "ncendido electrónico con generador 9all. '4S9 lo d enomina TZ->. El ,+$)&o$ & %m'lsos & %+&'""%*+ "s uno de los ms utilizados en los sistemas de encendido electrónicos. "sta instalado en la cabeza del distribuidor sustitu!endo al rup tor, la se=al eléctrica que genera se envía a la unidad electrónica centralita que gestiona el corte de la corriente del bobinado primario de la bobina, para generar la alta tensión que se manda a las bu0ías. "l generador de impulsos est constituido por una rueda de aspas llamada KrotorK, de acero magnético, que produce durante su rotación una variación del flu0o magnético del imn permanente que induce de esta forma una tensión en la bobina que se hace llegar a la unidad electrónica. "l imn permanente, el arrollamiento de inducción ! el n7cleo del generador de inducción componen una unidad constructiva compacta, Kel estatorK. $a rueda tiene tantas aspas como cilindros tiene el motor ! a medida que se acerca cada una de ellas a la bobina de inducción, la tensión va subiendo cada vez con ms rapidez hasta alcanzar su valor m3imo cuando la bobina ! el aspa estén frente a frente G-. ;l ale0arse el aspa siguiendo el giro, la tensión cambia mu! rpidamente ! alcanza su valor negativo m3imo &-. "l valor de la tensión - depende de la velocidad de giro del motor% apro3imadamente *,< - a ba0as revoluciones ! cerca de 1* - a altas revoluciones. "n este cambio de tensión se produce el encendido ! el impulso así originado en el distribuidor se hace llegar a la unidad electrónica. uando las aspas de la rueda no estn enfrentadas a la bobina de inducción no se produce el encendido. 

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omo hemos dicho anteriormente el generador de impulsos se encuentra situado en el distribuidor en el mismo lugar en el que se encontraba el ruptor. "3teriormente, solo el cable de dos hilos que se enchufa al distribuidor revela que se trata de un generador de impulsos inductivo. "l distribuidor utilizado en este sistema de encendido como en los utilizados en los encendido convencionales, la variación del punto de encendido se obtiene mecnicamente, mediante un dispositivo de avance por fuerza centrifuga ! otro por depresión o vacío. $os dispositivos de avance al punto de encendido siempre funcionan desplazando el punto de

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL encendido en sentido de avance. "l corrector por depresión realiza una variación suplementaria del punto de encendido. "n algunos regímenes de funcionamiento del mo tor, por e0emplo al ralentí o al régimen de freno motor la combustión de la mezcla es particularmente mala ! la concentración de sustancias tó3icas en los gases de escape es entonces ms elevada que lo normal. 2ara me0orar esta combustión, una corrección del encendido en el sentido de retraso ser necesaria en muchos casosJ esta se realiza mediante un segundo corrector de avance por depresión. #no de los tipos de distribuidor utilizado en este sistema de encendido es el que est compuesto por una rueda de aspas o disparadora Trigger heel que hace de rotor ! funciona como la leva de los distribuidores para encendidos convencionales ! un generador de impulsos que hace las veces de ruptor ! que detecta cada vez que pasa una de los salientes del rotor. "l generador de impulsos est fi0ado en el plato que era antes porta&ruptor. "n la figura se muestra el esquema de esta disposición, donde el imn permanente 1 crea su flu0o magnético en el entrehierro ( que afecta a la bobina 5, de tal forma, que las variaciones del entrehierro producidas con el giro del rotor 8 cada vez que se enfrentan los salientes del rotor, producen variaciones del flu0o que afectan a la bobina, crendose en ella impulsos de tensión, que son enviados a la centralita de encendido. 2ara ver un esquema completo de un distribuidor Trigger heel pulsa en la figura de la inferior.

omo se ve en distribuidor de la figura inferior derecha, la estructura del generador de impulsos no tiene mucho que ver con el estudiado anteriormente de forma teórica aunque su principio de funcionamiento sea el mismo. "l n7cleo ligeramente magnético del arrollamiento inductivo tiene la forma de un disco, llamado Kdisco polarK 5. "l disco polar lleva en su parte e3terior el dentado del estator dirigido hacia arriba. orrespondientemente el dentado del rotor ? est dirigido hacia aba0o. $a rueda generadora de impulsos, comparable a la leva del encendido del ruptor, va montada fi0a en el e0e hueco K8K figura inferior, el cual rodea el e0e del distribuidor K5K figura inferior izq. "l n7mero de dientes de la rueda del generador ! del disco polar coincide por regla general con el n7mero de cilindros del motor. "ntre los dientes fi0os ! móviles ha!, en oposición directa, una distancia apro3imada de *,< mm.

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$a unidad de control o centralita electrónica de encendido también llamada KamplificadorK en muchos manuales recibe los impulsos eléctricos que le envía el generador de impulsos desde el distribuidor, esta centralita est dividida en tres etapas fundamentales como son% & modulador de impulsos & mando de ngulo de cierre & estabilizador "l modulador de impulsos transforma la se=al de tensión alterna que le llega del generador de inducción, en una se=al de onda cuadrada de longitud e intensidad adecuadas para el gobierno de la corriente primaria ! el instante de corte de la misma. "stas magnitudes longitud e intensidad de impulsos, son independientes d e la velocidad de rotación del motor. "l estabilizador tiene la misión de mantener la tensión de alimentación lo ms constante posible. "l mando del ngulo de cierre varia la duración de los impulsos de la se=al conformada de onda cuadrada en función de la velocidad de rotación del motor.

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"n la figura superior se muestra la transformación que sufre la se=al del generador de inducción una vez que entra en la centralita ! como es adecuada en las diferentes etapas de la misma para ms tarde salir ! alimentar al primario de la bobina ! así provocar el encendido. $a tensión alterna que se crea en el generador de impulsos es enviada a la unidad de control centralita donde el modulador (a, que es un circuito electrónico multivibrador, la transforma en una onda cuadrada, adecuada para el gobierno de la corriente primaria. "sta se=al de onda cuadrada pasa a continuación al circuito electrónico (b de mando del ngulo de cierre, que realiza una modificación de la longitud de los impulsos, adaptndolos a la velocidad de rotación del motor para así poder gobernar el ngulo de cierre, es decir, para poder adecuar el tiempo de conducción del primario de la bobina al régimen de giro del motor, de manera que en cualquier condición de funcionamiento, se alcance siempre el valor m3imo de la corriente primaria ! se obtenga la saturación magnética, lo cual se logra haciendo que el instante de comienzo del paso de corriente por el arrollamiento primario se adelante en el tiempo a medida que aumenta el régimen de giro del motor, en lo que se conoce como ngulo de cierre variable. Seguidamente, la se=al pasa a la etapa de e3citación (c, que amplifica los impulsos ! los adapta para el gobierno posterior por medio de un transistor Darlington en la etapa de potencia (d, que es la encargada de cortar o dar paso a la corriente primaria para que se produzca la alta tensión en el secundario de la bobina. $as unidades de control de estos sistemas de encendido estn construidas casi e3clusivamente en técnica híbrida, por lo que ofrecen gran densidad de integración con reducido peso ! buena fiabilidad. "n algunos sistemas de encendido, la unidad de control se acopla al mismo distribuidor, fi0ndose a él mediante tornillos en el e3terior de la carcasa como se ve en la figura inferior, lo cual facilita el cone3ionado del generador de impulsos del distribuidor con la centralita de encendido.

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"n la figura superior se aprecia el esquema eléctrico de la unidad de control, en el se ven de manera simplificada la etapa de entrada, indicada por tres cuadrados )a, )b, )c, la etapa de amplificación )d, ! la etapa de salida )e constituida por un monta0e Darlington. G+$)&o$ & %m'lsos & "#o >)ll "l otro sistema de encendido electrónico utilizado, es el que dispone como generador de impulsos el llamado de Kefecto 9allK. "l funcionamiento del generador de impulsos de Kefecto 9allK se basa en crear una barrera magnética para interrumpirla periódicamente, esto genera una se=al eléctrica que se envía a la centralita electrónica que determina el punto de encendido. "n el distribuidor se dispone el generador de efecto 9all que est compuesto por un tambor obturador 1 de material diamagnético, solidario al e0e del distribuidor de encendido, con tantas ranuras como cilindros tenga el motor. "l tambor obturador, en su giro, se interpone entre un cristal semiconductor alimentado por corriente continua ! un electroimn. uando la parte metlica de pantalla ( se sit7a entre el semiconductor ! el electroimn, el campo magnético de este 7ltimo es desviado ! cuando entre ambos se sit7a la ranura del semiconductor, recibe el campo magnético del imn ! se genera el Kefecto 9allK. uando el motor gira, el obturador va abriendo ! cerrando el campo magnético 9all generando una se=al de onda cuadrada que va directamente al modulo de encendido. "l sensor 9all est alimentado directamente por la unidad de control a una tensión de +,< apro3imadamente.

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$a unidad de control tiene la misión de hacer conducir o interrumpir el paso de corriente por el transistor de potencia o lo que es lo mismo dar paso o cortar la corriente a través del primario de la bobina de encendidoJ pero adems también efect7a otras funciones sobre la se=al del primario de la bobina como son% 1.& $imitación de corriente% Debido a que este tipo de encendidos utilizan una bobina con una resistencia del arrollamiento primario mu! ba0o valores inferiores a 1 ohmio que permite que el tiempo de carga ! descarga de la bobina sea mu! reducido% pero presentando el inconveniente de que a ba0os regímenes la corriente puede llegar hasta 1< ; lo cual podría da=ar la bobina ! la centralita. 2ara evitar esto

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL la unidad de control incorpora un circuito que se encarga de controlar la intensidad del primario a un m3imo de ) ;. (.& /egulación del tiempo de cierre% $a gran variación de tiempo entre dos chispas sucesivas a altas ! ba0as revoluciones hace que los tiempos de carga sean a la vez mu! dispares produciendo tiempos de saturación de la bobina de encendido e3cesivos en algunos casos ! energía insuficiente en otros. 2ara evitar esto el modulo incorpora un circuito de control que act7a en base a la saturación del transistor Darlington para a0ustar el tiempo de cierre el régimen del motor. omo la regulación del ngulo de cierre ! la limitación de la corriente dependen directamente de la corriente primaria ! del tiempo, se regulan los efectos de las variaciones de tensión de la batería ! los de la temperatura u otras tolerancias de la bobina de encendido. "sto hace que este sistema de encendido sea especialmente adecuado para los arranques en frío. 2uesto que, debido a la forma de la se=al 9all puede fluir corriente primaria estando parado el motor ! conectado el conmutador de encendido ! arranque, las unidades de control estn dotadas de una cone3ión adicional capaz de desconectar después de alg7n tiempo esa Kcorriente de reposoK. $as unidades de control utilizadas en este tipo de encendido al igual que las utilizadas en encendido con generador inductivo estn construidas en técnica híbrida. "sto permite agrupar en un solo elemento por e0emplo la bobina de encendido ! la unidad de control o la unidad de control 0unto con el distribuidor. Debido a la potencia de pérdida que aparece en la unidad de control ! la bobina de encendido, es necesaria una refrigeración suficiente ! un buen contacto térmico con la carrocería. $a unidad de control de este sistema de encendido es similar al del generador de impulsos de inducción. $a figura inferior muestra su esquema eléctrico de cone3iones, donde se aprecia que dispone de tres etapas funcionales% la de potencia )c que inclu!e el transistor Darlington que comanda el primario de la bobina de encendido, la etapa moduladora ! amplificadora )b de los impulsos ! la etapa estabilizadora )a de la tensión. "l generador de impulsos se conecta en este caso con la unidad de control por medio de tres hilos conductores como se ve en el esquema de la figura, que permiten alimentar de corriente el circuito 9all bornes  ! - ! transmitir las se=ales de mando a la unidad de control borne o.

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"n la figura inferior se presenta un esquema de encendido electrónico por transistores. onsta de tres etapas que vienen determinadas por los bloques de captación de impulsos, de pre amplificación ! de amplificación de potencia. Su funcionamiento es el siguiente% uando la rueda generadora de impulsos se encuentra en posición neutra, sin alimentar la base de T1, ocurre que el transistor de potencia T8 est pasante !a que la corriente le llega a través de la resistencia /1 ! le proporciona polarización positiva de base, con lo que la corriente principal lo atraviesa desde G';T a masa dando una buena alimentación al arrollamiento primario de la bobina de encendido. 2or otra parte, en el circuito preamplificador, la entrada de corriente por la línea positiva G';T alimenta la base del transistor T( a través de las resistencias /( ! /5. "sta polarización positiva de la base permite el paso de la corriente desde /8 ! /) a masa. "n estas condiciones el condensador 1 se carga pero permanece inactivo mientras no ha!a cambio en el flu0o de la corriente principal de T(. uando se percibe una se=al procedente de la sonda del generador de impulsos que circula hacia la base del transistor T1, polarizndolo positivamente a través de la resistencia />, este transistor se vuelve conductor ! acapara el paso de la corriente desde /( hasta /
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Tema >.&

IN
V+#))s & l) %+""%*+ Co+s'mo $&'"%&o on la utilización de carburadores, en los colectores de admisión se producen mezclas desiguales de aireOgasolina para cada cilindro. $a necesidad de formar una mezcla que alimente suficientemente incluso al cilindro ms desfavorecido obliga, en general, a dosificar una cantidad de combustible demasiado elevada. $a consecuencia de esto es un e3cesivo consumo de combustible ! una carga desigual de los cilindros. ;l asignar un in!ector a cada cilindro, en el momento oportuno ! en cualquier estado de carga se asegura la cantidad de combustible, e3actamente dosificada. M)o$ o#+"%) $a utilización de los sistemas de in!ección permite optimizar la forma de los colectores de admisión con el consiguiente me0or llenado de los cilindros. "l resultado se traduce en una ma!or potencia específica ! un aumento del par motor. G)ss & s") m+os "o+#)m%+)+#s $a concentración de los elementos contaminantes en los gases de escape depende directamente de la proporción aireOgasolina. 2ara reducir la emisión de contaminantes es necesario preparar una mezcla de una determinada proporción. $os sistemas de in!ección permiten a0ustar en todo momento la cantidad necesaria de combustible respecto a la cantidad de aire que entra en el motor. A$$)+0' + $ío  )s & ")l+#)m%+#o 6ediante la e3acta dosificación del combustible en función de la temperatura del motor ! del régimen de arranque, se consiguen tiempos de arranque ms breves ! una aceleración ms rpida ! segura desde el ralentí. "n la fase de calentamiento se realizan los a0ustes necesarios para una marcha redonda del motor ! una buena admisión de gas sin tirones, ambas con un consumo mínimo de combustible, lo que se consigue mediante la adaptación e3acta del caudal de éste.

Cl)s%%")"%*+ & los s%s#m)s & %+""%*+. Se pueden clasificar en función de cuatro características distintas%

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL Seg7n el lugar donde in!ectan. Seg7n el n7mero de in!ectores. Seg7n el n7mero de in!ecciones. Seg7n las características de funcionamiento. ; continuación especificamos estos tipos% 1# S,+ l l',)$ &o+& %+"#)+1 F:P"F4: DF/"T;% "l in!ector introduce el combustible directamente en la cmara de combustión. "ste sistema de alimentación es el ms novedoso ! se est empezando a utilizar ahora en los motores de in!ección gasolina como el motor MDF de 6itsubishi o el motor FD" de /enault. 1# 2# 3# 4#

F:P"F4: F:DF/"T;% "l in!ector introduce eF combustible en el colector de admisión, encima de la vlvula de admisión, que no tiene por qué estar necesariamente abierta. "s la ms usada actualmente.

2#

S,+ l +m$o & %+"#o$s1

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL F:P"F4: 64:42#:T4% 9a! solamente un in!ector, que introduce el combustible en el colector de admisión, después de la mariposa de gases. "s la ms usada en vehículos turismo de ba0a cilindrada que cumplen normas de anti polución.

F:P"F4: 6#$TF2#:T4% 9a! un in!ector por cilindro, pudiendo ser del tipo Kin!ección directa o indirectaK. "s la que se usa en vehículos de media ! alta cilindrada, con anti polución o sin ella.

3#

S,+ l +m$o & %+""%o+s1 F:P"F4: 4:TF:#;% $os in!ectores introducen el combustible de forma continua en los colectores de admisión, previamente dosificada ! a presión, la cual puede ser constante o variable. F:P"F4: F:T"/6FT":T"% $os in!ectores introducen el combustible de forma intermitente, es decirJ el in!ector abre ! cierra seg7n recibe órdenes de la centralita de mando. $a in!ección intermitente se divide a su vez en tres tipos% S"#":F;$% "l combustible es in!ectado en el cilindro con la vlvula de admisión abierta, es decirJ los in!ectores funcionan de uno en uno de forma sincronizada. S"6FS"#":F;$% "l combustible es in!ectado en los cilindros de forma que los in!ectores abren ! cierran de dos en dos. SF6#$T;:";% "l combustible es in!ectado en los cilindros por todos los in!ectores a la vez, es decirJ abren ! cierran todos los in!ectores al mismo tiempo.

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4#$ S,+ l)s ")$)"#$ís#%")s & '+"%o+)m%+#o1

F:P"FQ: 6";:F; R&0etronic F:P"FQ: "$"T/46";:F; R"&0etronic F:P"FQ: "$"T/Q:F; $&0etronic, $"&0etronic, motronic, Di0i0et, Digifant, etc. Todas las in!ecciones actualmente usadas en automoción pertenecen a uno de todos los tipos anteriores.

>%s#o$%) & los s%s#m)s & %+""%*+ & ,)sol%+) &l )b$%")+# Bos"h 1?1(.& 2rimeros ensa!os de bombas de in!ección de gasolina basada en las bombas de aceite de engrase. 1?5(.& "nsa!os sistemticos de in!ección de gasolina para motores de aviación. 1?5+.& ;plicación en serie de la in!ección de gasolina en motores de aviación. 1?8<.& 2rimera aplicación en serie de la in!ección de gasolina en vehículos a motor. 1?<1.& Sistemas de in!ección de gasolina para peque=os motores de dos tiempos. 1?<(.& Sistemas de in!ección de gasolina para motores de 8 tiempos para vehículos, en serie a partir de 1?<8. 1?)+.& 2rimer sistema electrónico de in!ección de gasolina D-H#$o+%". 1?+5.& Fn!ección electrónica de gasolina L-H#$o+%" Fn!ección electrónica de gasolina -H#$o+%".

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 1?+).& Sistemas de in!ección de gasolina con regulación $ambda. 1?+?.& Sistema digital de control del motor Mo#$o+%". 1?>1.& Fn!ección electrónica de gasolina con medidor de caudal de aire por hilo caliente L>H#$o+%". 1?>(.& Fn!ección contin7a de gasolina con control electrónico E-H#$o+%". 1?>+.& Sistema centralizado de in!ección Mo+o-H#$o+%". 1?>?.& ontrol digital del motor con dispositivo de control de la presión del colector de admisión 6otronic 625. 1?>?.& ontrol digital del motor con ordenador de 1) bit, 6otronic 65. 1??1.& Mestión del motor mediante ;: ontroller ;rea :etorC, sistema de bus de alta velocidad para acoplar las diferentes centralitas.

Tema ?.&

SISTEMA DE CONTROL ELECTRÓNICO. "l sistema de mando del motor est compuesto de tres grupos que inclu!en los sensores ! las se=ales emitidas por el sensor, la "# del motor ! los actuadores. "n este capítulo describe los sensores se=ales, los circuitos de electricidad ! los circuitos de toma a tierra ! las tensiones de los terminales del sensor. $as funciones de la "# del motor se dividen en control "EF, control "S;, control FS, función de diagnóstico, funciones de respaldo ! a pr ueba de fallos ! otras funciones. "stas funciones ! las funciones del actuador se e3plican en capítulos separados.

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C%$"'%#os & )l%m+#)"%*+ "l circuito eléctrico est formado por todos los circuitos eléctricos que suministran energía a la "# del motor "stos circuitos eléctricos inclu!en la llave de contacto, el relé principal del sistema "EF, etc. $os circuitos de alimentación que se utilizan en la actualidad en los vehículos son de dos tipos% 4. Co+#$ol m&%)+# l) ll)/ & "o+#)"#o omo se muestra en la ilustración, los diagramas muestran el tipo en el que el relé principal de la "EF se activa directamente desde la llave de contacto. Si la llave de contacto se gira a la posición 4:, la corriente se desplaza hacia la bobina del relé principal de la "EF, lo que produce que los contactos se cierren. "sto suministra alimentación a los terminales G' ! G'1 de la "# del motor. $a tensión de batería se suministra en todo momento al terminal ';TT de la "# del motor para evitar que se eliminen los códigos de diagnóstico ! otros datos almacenados en su memoria cuando la llave de contacto se coloca en la posición.

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;. Co+#$ol o$ l) ECU &l mo#o$ "l circuito eléctrico que se muestra en la ilustración es del tipo en el que el funcionamiento del relé principal de la "EF est controlado por la "# del motor. "ste tipo requiere que la alimentación se suministre a la "# del motor durante varios segundos una vez que la llave de encendido se coloca en la posición off. 2or tanto, la "# del motor controla la activación ! desactivación del relé principal de la "EF. uando la llave de contacto se coloca en la posición 4:, la tensión de la batería se suministra al terminal FMSI de la "# del motor ! el circuito de control del relé principal de la "EF en la "# del motor envía una se=al al terminal 6&/"$ de la "# del motor, con lo que se activa el relé principal de la "EF. "sta se=al produce que la corriente flu!a hacia la bobina, con lo que se cierran los contactos del relé principal de la "EF ! suministra alimentación a la terminal G' de la "# del motor. $a tensión de la batería siempre se suministra al terminal ';TT por el mismo motivo que en el caso del control mediante la llave de contacto. ;dems, algunos modelos inclu!en un relé especial para el circuito del calefactor del sensor de la relación aire combustible que requiere una gran cantidad de corriente. REFERENCIA1 "n los modelos en los que la "# del motor controla el sistema inmovilizador del motor, el relé principal de la "EF también est controlado por la se=al del interruptor de advertencia de desbloqueo de la llave.

C%$"'%#o & #om) ) #%$$) $a "# del motor contiene los siguientes tres circuitos bsicos de toma a tierra. 4. Tom) ) #%$$) )$) l '+"%o+)m%+#o & l) ECU &l mo#o$ ?E4@

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "l terminal "1 es el terminal de toma a tierra de la unidad de la "# del motor ! normalmente est conectado cerca de la cmara de admisión de aire del motor. ;. Tom)s ) #%$$) & los s+so$s ?E; E;4@ $os terminales "( ! "(1 son los terminales de toma a tierra de los sensores ! estn conectados al terminal "1 en la "# del motor. "stos terminales evitan que los sensores detecten valores de tensión erróneos manteniendo el potencial de toma a tierra del sensor ! de la "# del motor en el mismo nivel. 2. Tom)s ) #%$$) )$) l '+"%o+)m%+#o &l )"#')&o$ ?E34 E3;@ $os terminales "*1 ! "*( son los terminales de toma a tierra del actuador, al igual que los actuadores, la vlvula FS ! el calefactor de la relación de aire combustible ! como con el terminal "1, estn conectados cerca de la cmara de admisión de aire del motor.

T+s%*+ &l #$m%+)l &l s+so$ $os sensores convierten la información en cambios de tensión que la "# del motor detecta. "3isten varios tipos de se=ales de sensores, pero e3isten cinco tipos principales de métodos para convertir la información en volta0es. $a comprensión de las características de e stos tipos permite determinar durante la medida si la tensión del terminal es correcto o no.

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4. U#%l%()"%*+ & #+s%*+ VC ?VTA PIM@ $a tensión de la batería crea una tensión constante de < - volta0e - para activar el microprocesador dentro de la "# del motor. "sta tensión constante, que se suministra como la fuente de alimentación del sensor, es la tensión - del terminal. "n este tipo de sensor, se aplica una tensión < - entre los terminales - ! "( desde el circuito de tensión constante en la "# del motor como se muestra en la ilustración. ; continuación, este sensor sustitu!e la apertura de vlvula de mariposa detectada o la presión del colector de admisión por el cambio de tensión entre * ! < - para generar la potencia. CONSEHO PARA EL MANTENIMIENTO1 Si se produce una avería en el circuito de tensión constante o si se produce un cortocircuito en el circuito -, la fuente de alimentación del microprocesador se cortar, lo que provocar que la "# del motor de0e de funcionar ! que el motor se pare.

;. U#%l%()"%*+ & '+ #$m%s#o$ ?T>J T>A@ "l valor de la resistencia de un termistor varía de acuerdo con la temperatura. 2or este motivo, se utilizan los termistores en dispositivos como el sensor de temperatura del agua ! el sensor de temperatura del aire de entrada para detectar los cambios en la temperatura. omo se muestra en la ilustración, se suministra tensión al termistor del sensor procedente del circuito de tensión continua < - en la "# del motor mediante una resistencia /. $a "# del motor utiliza las propiedades del termistor para detectar la temperatura utilizando el cambio en la tensión en el punto ; de la ilustración. Si el termistor o el circuito del mazo de cables est abierto, la tensión en el punto ; se convierte en < - ! cuando se produce un cortocircuito del punto ; al sensor, la tensión se convierte en * -. 2or tanto, la "# del motor detectar una avería utilizando la función de diagnóstico.

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2. U#%l%()"%*+ & )"#%/)"%*+K &s)"#%/)"%*+ & /ol#) 1 Dispositivos que utilizan un interruptor FD$, :SI uando se activa ! desactiva la tens ión, provoca que el sensor detecte el estado de activación o desactivación del interruptor. $a "# del motor aplica una tensión de < - al interruptor. $a tensión del terminal de la "# del motor es < - cuando el interruptor est desactivado ! * cuando est activado. $a "# del motor utiliza este cambio en la tensión para detectar el estado del sensor. ;dems, algunos dispositivos utilizan una tensión de batería de 1( -. ( Dispositivos que utilizan un transistor FME, S2D Se trata de un dispositivo que utiliza conmutación mediante un transistor en vez de un interruptor. ;l igual que con el dispositivo anterior, la activación ! desactivación de la tensió n se utiliza para detectar el estado del funcionamiento del sensor. ;l igual que con los dispositivos que utilizan un interruptor, la "# del motor suministra una tensión de < - al sensor ! la "# del motor utiliza el cambio en la tensión del terminal cuando e l transistor se activa o desactiva para detectar el estado del sensor. ;dems, algunos dispositivos utilizan una tensión de batería de 1( -.

=. U#%l%()"%*+ & '+) '+# & )l%m+#)"%*+ &%s#%+#) ) l) ECU &l mo#o$ ?STA STP@ $a "# del motor determina si otro dispositivo est funcionando detectando la tensión que se aplica cuando otro dispositivo eléctrico est funcionando. $a ilustración muestra el circuito de una lmpara de parada ! cuando el interruptor est activado, se aplica una tensión de batería de 1( - al terminal de la "# del motor ! cuando el interruptor est desactivado, la tensión se convierte en * -.

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5. U#%l%()"%*+ &l /ol#) ,+$)&o o$ l s+so$ ?G NE OX N@ omo el sensor genera ! emite electricidad, no es necesario aplicarle tensión. $a "# del motor determina el estado de funcionamiento por la tensión ! frecuencia de la energía generada. OBSERVACIÓN1 ;l comprobar la tensión del terminal de la "# del motor, las se=ales :", R:R, etc. se muestran en una forma de onda de ;. 2or tanto, se pueden tomar medidas mu! precisas utilizando un osciloscopio.

C)'&)lím#$o & )%$ ?A%$ Flo M#$@ "l caudalímetro de aire es uno de los sensores ms importantes porque se utiliza en la "EF de tipo $ para detectar la masa o volumen de aire de entrada. $a se=al del volumen o masa de aire de entrada se utiliza para calcular la duración bsica de la in!ección ! el ngulo bsico de avance de encendido. "l caudalímetro de aire se clasifica principalmente en dos tipos, los caudalímetros que detectan la masa de aire de entrada ! los caudalímetros de volumen de aire de entrada. ;mbos tipos inclu!en lo siguiente% C)'&)lím#$o & m)s) & )%$1 #%o & h%lo ")l%+# C)'&)lím#$o & /ol'm+ & )%$1 #%o )l#)  #%o $mol%+o *#%"o )$m)+ "n la actualidad, la ma!oría de los modelos usan el caudalímetro de hilo caliente porque tiene una ma!or precisión de medida, menos peso ! ma!or vida 7til.

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REFERENCIA T%o & )l#) "l caudalímetro de tipo paleta est compuesto de varios componentes, como se muestra en la ilustración. uando el aire pasa a través del caudalímetro de aire desde el depurador de aire, abre la placa de medida hasta que la fuerza que act7a en la placa de medida se encuentra en equilibrio con el muelle de retorno. "l potenciómetro, que est conectado coa3ialmente c on la placa de medida, convierte el volumen de aire de entrada en una se=al de tensión se=al -S que se envía a la "# del motor.

REFERENCIA

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL T%o & $mol%+o *#%"o )$m)+ "ste tipo de caudalímetro de aire detecta directamente ! ópticamente el volumen d e aire de entrada. omparado con el caudalímetro de paleta, se puede fabricar con un tama=o ms peque=o ! menor peso. $a estructura simplificada del pasa0e de aire también reduce la resistencia del aire de entrada. #n pilar denominado el Kgenerador de remolinoK co locado en medio de un flu0o uniforme de aire genera un remolino que se denomina Kremolino RarmanK hacia aba0o del pilar. omo la frecuencia de remolino Rarman generado es proporcional a la velocidad del flu0o de aire, el volumen del caudal de aire se puede calcular midiendo la frecuencia del remolino. $os remolinos se detectan sometiendo la superficie de una lmina fina de metal denominada Kespe0oK a la presión de los remolinos ! detectando ópticamente las vibraciones del espe0o mediante un acoplador óptico un $"D combinado con un transistor óptico. $a se=al del volumen de entrada RS es una se=al de impulsos como la que se muestra en la ilustración. uando el volumen de aire de entrada es peque=o, esta se=al tiene una ba0a frecuencia. uando el volumen de aire de entrada es elevado, esta se=al tiene una alta frecuencia.

4. T%o & h%lo ")l%+# ?4@ Es#$'"#'$) omo se muestra en la ilustración, la estructura del caudalímetro de aire de hilo caliente es mu! sencilla. "l compacto ! ligero del caudalímetro d e masa de aire que se muestra en la ilustración de la izquierda se trata de un tipo conectable que est instalado en el pasa0e de aire ! que provoca que parte del aire de entrada flu!a a través del rea de detección. omo se muestra en la ilustración, un hilo caliente ! un termistor que se utilizan como un sensor estn instalados en el rea de detección. ;l medir directamente la masa del aire de entrada, la precisión de la detección se me0ora ! casi no ha! resistencia del aire de entrada. ;dems, dado que no ha! mecanismos especiales, este medidor tiene una e3celente vida 7til.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "l caudalímetro que se muestra en la ilustración también tiene incorporado un sensor de temperatura del aire de entrada.

?;@ F'+"%o+)m%+#o omo se muestra en la ilustración, la corriente flu!e hacia el hilo caliente calefactor lo que lo calienta. uando el aire flu!e alrededor del hilo, éste se enfría en función de la masa de aire de en entrada. trada. Si se controla la temperatura del hilo caliente para mantener la temperatura del hilo caliente constante, dicha corriente ser proporcional a la masa del aire de entrada. $a masa de aire de entrada se puede medir detectando dicha corriente. "n el caso de caudalímetros de tipo d e hilo caliente, esta corriente se convierte a una tensión que a continuación se envía a la "# del motor desde el terminal -M.

C%$"'%#o %+#$%o$

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "n un caudalímetro de aire real, como se muestra en la ilustración, se incorpora un hilo caliente en el circuito de puente. "l circuito del puente tiene la característica de que los potenciales en el punto ; ! ' son iguales cuando el producto de la resistencia en la línea diagonal es igual /aG /aG /5 /1@/h /(. uando el aire de entrada enfría el hilo caliente /h, la resistencia disminu!e, lo que da lugar a la formación de una diferencia entre los potenciales de los puntos ; ! '. #n amplificador operativo detecta esta diferencia ! provoca una su bida en la tensión aplicado al circuito aumenta la corriente que se envía al hilo caliente /h. uando se realiza esta operación, la temperatura del hilo caliente /h vuelve a subir lo que resulta en el aumento correspondiente de la resistencia hasta que los potenciales de los puntos ; ! ' se igualan las tensiones de los puntos ; ! ' aumentan. ;l utilizar estas propiedades del circuito del puente, el caudalímetro de aire puede medir la masa de aire de entrada detectando la tensión en el punto '.

"n este sistema, la temperatura del hilo caliente /h se mantiene siempre a una temperatura constante superior a la temperatura del aire de entrada utilizando el termistor  /a. 2or tanto, dado que la masa de aire de entrada se puede medir de forma pr ecisa incluso si cambia la temperatura del aire de entrada, no es necesario que la "# del motor corri0a la duración de in!ección de combustible para la temperatura del aire de entrada. ;dems, cuando la densidad del aire disminu!e a altas altitudes, la capacidad de refrigeración del aire disminu!e en comparación con el mis mo volumen de aire a nivel del mar. omo resultado, se reduce la cantidad de refrigeración para el hilo caliente. Dado que la masa de aire de entrada detectada también disminuir, la corrección de compensación de alta altitud no es necesaria. OBSERVACIÓN1 $a tensión - necesario para elevar la temperatura del hilo caliente /h en UT con respecto a la temperatura del aire de entrada se mantiene constante en todo momento incluso si la temperatura del aire de entrada cambia. ;dems, la capacidad de refrigeración del aire es siempre proporcional a la masa del aire de entrada. 2or tanto, si la masa de aire de entrada se mantiene igual, e l resultado del caudalímetro de aire no cambiar incluso si ha! un cambio en la temperatura del aire de entrada.

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S+so$ & $s%*+ &l "ol"#o$ ?s+so$ & /)"ío@ "l sensor de presión del colector se utiliza en la "EF de tipo D para detectar la presión del colector de admisión. "ste es uno de los sensores ms importantes en la "EF tipo D. 6ediante un circuito integrado incorporado en este sensor, el sensor de presión del colector detecta la presión del colector de admisión como una se=al 2F6. $a "# del de l motor determina la duración bsica de la in!ección ! el ngulo de avance de encendido bsico de acuerdo con esta tensión. omo se muestra en la ilustración, un chip de silicio combinado con una cmara de vacío predeterminado se incorpora en la unidad del sensor. #n lado del chip est e3puesto a la presión del colector de admisión ! el otro a la cmara de vacío interna. 2or tanto, la corrección de compensación de alta altitud no es necesaria porque la presión del colector de admisión se puede medir de forma precisa incluso cuando cambia la altitud. #n cambio en la presión del colector de admisión produce que la forma del chip de silicio cambie ! el valor de la resistencia del chip fluct7a de acuerdo con el grado de deformación. $a se=al de tensión en la que el circuito integrado convierte esta fluc tuación del valor de resistencia es la se=al 2F6. CONSEHO PARA EL MANTENIMIENTO1 Si la manguera de vacío conectada al sensor se suelta, el volumen de in!ección de combustible alcanzar el valor m3imo ! el motor no funcionar adecuadamente. ;dems, si el conector se suelta, la "# del motor cambiar al modo a prueba de fallos.

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S+so$ & os%"%*+ & l) /l/'l) & m)$%os) "l sensor de la posición de la vlvula de mariposa est instalado en el cuerpo de la vlvula de mariposa. "l sensor convierte el ngulo de apertura de la vlvula de mariposa en la tenisón que se envía a la "# del motor "# como la se=al de apertura de la vlvula de mariposa -T;. ;dems, algunos dispositivos emiten una se=al FD$ individual. 4tros determinan que est en ralentí cuando la tensión -T; se encuentra por deba0o del valor estndar. "n la actualidad, se utilizan dos tipos, el tipo lineal ! el tipo de elemento hall. ;dems, se utiliza la emisión de ( sistemas para me0orar la fiabilidad.

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REFERENCIA T%o +"+&%&o K )),)&o "ste tipo de sensor de posición de la vlvula de mariposa utiliza un contacto reactivo FD$ ! un contacto de alimentación 2SI para detectar si el motor est a ralentí o si est funcionando con una carga pesada. uando la vlvula de mariposa est completamente cerrada, el contacto FD$ est activado ! el contacto 2SI desactivado. $a "# del motor determina que el motor se encuentra en ralentí. uando se aprieta el pedal del acelerador, el contacto FD$ se desactiva ! cuando la vlvula de mariposa se abre ms de un punto determinado, el contacto 2SI se activa en cu!o momento, la "# del motor determina que el motor est funcionando con una carga pesada.

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4. T%o l%+)l omo se muestra en la ilustración, este sensor consta de dos controles deslizantes ! una resistencia ! los contactos para las se=ales FD$ ! -T; se proporcionan en los e3tremos de cada uno. uando el contacto se desliza con la resistencia en sincronía con el ngulo de apertura de la vlvula de mariposa, se aplica una tensión al terminal -T; de forma proporcional al ngulo de apertura. uando la vlvula de mariposa est completamente cerrada, el contacto de la se=al FD$ se conecta a los terminales FD$ ! "(. OBSERVACIÓN1 $os sensores de posición de la vlvula de mariposa lineales ms modernos inclu!en modelos sin un contacto FD$ o modelos que tienen un contacto FD$ pero que no est conectado a la "# del motor. "stos modelos utilizan la se=al -T; para realizar el control aprendido ! detectar el estado de ralentí. ;lgunos modelos utilizan una emisión de dos sistemas -T;1, -T;( para me0orar la fiabilidad. •

•

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;. T%o & lm+#o h)ll "l sensor de posición de tipo de elemento hall est compuesto por varios circuitos integrados de elementos hall e imanes que giran a lrededor. $os imanes estn instalados sobre el mismo e0e que el e0e de la vlvula de mariposa ! gira 0unto con la vlvula de mariposa. uando la vlvula de mariposa se a bre, los imanes giran a la vez ! los imanes cambian su posición. "n este momento, el circuito integrado detecta un cambio en el flu0o magné tico provocado por el cambio en la posición del imn ! el efecto resultante emite una tens ión de los terminales -T;1 ! -T;( de acuerdo con el cambio. "sta se=al se envía a la "# del motor como la se=al de apertura de la vlvula de mariposa. "ste sensor no sólo detecta de forma precisa la apertura de la vlvula de mariposa, sino que también utiliza un método de no contraste ! tiene una estructura sencilla, con lo que no se rompe fcilmente. ;dems, para mantener la fiabilidad de este sensor, emite se=ales de los dos sistemas con distintas características de emisión.

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REFERENCIA E"#o h)ll "l efecto hall es la diferencia de potencial que se produce perpendicular a la corriente ! al campo magnético cuando se aplica un campo magnético perpendicular a la corriente que flu!e en un conductor. ;dems, la tensión generada por esta diferencia de potencial eléctrico cambia proporcionalmente con la densidad del flu0o magnético aplicado. "l sensor de posición de elemento hall utiliza este principio para convertir el cambio en la posición de la vlvula de mariposa apertura en un cambio de la densidad del flu0o para medir de forma precisa el cambio en la posición de la vlvula de mariposa.

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S+so$ & os%"%*+ &l &)l &l )"l$)&o$ "l sensor de posición del pedal del acelerador convierte la distancia recorrida al presionar el pedal del acelerador ngulo en una se=al eléctrica que se envía a la "# del motor. ;dems, para asegurar la fiabilidad, este sensor emite se=ales desde dos sistemas con características de emisión distintas. "3isten dos tipos de sensores de pos ición del pedal del acelerador, el tipo lineal ! el tipo de elemento hall. 4. T%o l%+)l $a estructura ! funcionamiento de este sensor son bsicamente los mismos que los del sensor de posición de la vlvula de mariposa de tipo lineal. De las se=ales de los dos sistemas, una es una se=al -2; que emite linealmente el volta0e dentro de todo el rango del recorrido del pedal del acelerador. "l otro es una se=al -2;(, que emite la tensión desplazada de la se=al -2;. CONSEHO PARA EL MANTENIMIENTO1 :o retire el sensor. "s necesario un a0uste de posición e3tremadamente preciso cuando instale el sensor. 2or tanto, sustitu!a el con0unto del pedal del acelerador cuando el sensor se averíe.

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;. T%o & lm+#o h)ll $a estructura ! funcionamiento de este sensor son bsicamente los mismos que en el sensor de posición de la vlvula de mariposa de tipo de elemento hall. 2ara asegurar una ma!or fiabilidad, se p roporciona un circuito eléctrico independiente para cada uno de los dos sistemas.

G+$)&o$s & l)s s)ls G  NE

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL $a bobina de captación, en el sensor de posición del rbol de levas o en el sensor de posición del cigVe=al, ! la placa de la se=al o el rotor de sincronización generan la se=al M ! la se=al :". $a "# del motor combina la información de estas dos se=ales para detectar de forma completa el ngulo del cigVe=al ! la velocidad del motor. "stas dos se=ales no sólo son mu! importantes para los sistemas "EF sino también para el sistema "S;.

REFERENCIA T%o + &%s#$%b'%&o$ omo se muestra en la ilustración, este tipo tiene un rotor de sincronización ! una bobina de captación incorporados en el distribuidor para las se=ales M ! :" respectivamente. "l n7mero de dientes en el rotor ! el n7mero de bobinas de captación varían en función del modelo del motor. $a "# del motor recibe la información del ngulo del cigVe=al, que sirve como el estndar, por la se=al M ! la se=al :" proporciona la información sobre la velocidad del motor.

4. S+so$ & os%"%*+ &l $bol & l/)s ?,+$)&o$ & s)l G@

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL "n el rbol de levas, ! enfrente del sensor de posición del rbol de levas, se encuentra una placa de se=al M con una protuberancia. "l n7mero de protuberancias varía entre 1, 5 u otro n7mero en función del modelo del motor. "3isten 5 protuberancias en la ilustración. uando el rbol de levas gira, el espacio de aire entre las protuberancias del rbol de levas ! el sensor cambia. "ste cambio en el espacio genera una tensión en la bobina de captación incorporada en el sensor, lo que da como resultado una se=al M. "sta se=al M se envía como la información del ngulo estndar del cigVe=al a la "# del motor, que la combina con la se=al :" del sensor de posición del cigVe=al para determinar el punto muerto superior de cada cilindro para el encendido ! detectar el ngulo del cigVe=al. $a "# del motor utiliza este ngulo para determinar la duración de la in!ección ! la regulación del encendido. CONSEHO PARA EL MANTENIMIENTO1 uando la "# del motor no recibe una se=al M procedente del sensor, en algunos modelos el motor contin7a funcionando mientras que en otros se detiene.

;. S+so$ & os%"%*+ &l "%,)l ?,+$)&o$ & l) s)l NE@ $a "# del motor utiliza la se=al :" para detectar el ngulo del cigVe=al ! la velocidad del motor. $a "# del motor utiliza la se=al :" ! la se=al M para calcular la duración bsica de la in!ección ! el ngulo bsico de avance del encendido. ;l igual que la se=al M, la se=al :" se genera por el espacio de aire entre el sensor de posición del cigVe=al ! las protuberancias en el r otor de sincronización :" instalado en el cigVe=al. $a ilustración muestra un tipo de g enerador de se=ales con 58 protuberancias en el rotor de sincronización :" ! un rea con dos dientes menos. "l rea con dos dientes menos se puede utilizar para detectar el ngulo del cigVe=al pero no puede determinar si es en el punto muerto superior del ciclo de compresión o en el punto muerto superior del ciclo de escape. $a "# del motor combina la se=al :" ! la se=al M para determinar de forma completa ! precisa el ngulo del cigVe=al. adems, algunos generadores de se=ales tienen 1(, (8 u otro n7mero de protuberancias, pero la precisión de la detección del ngulo del cigVe=al varía en función del n7mero de

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL protuberancias. 2or e0emplo, los tipos con 1( protuberancias tienen una precisión de detección d el ngulo del cigVe=al de 5* W;. CONSEHO PARA EL MANTENIMIENTO1 Si la "# del motor no recibe la se=al :" del sensor, esta determina que el motor se ha detenido, provocando que el motor se pare.

S+so$ & #m$)#'$) &l ),') KS+so$ & #m$)#'$) &l )%$ & +#$)&) "l sensor de temperatura del agua ! el sensor de temperatura del aire de entrada tienen termistores incorporados para los que cuanto menor s ea la temperatura ma!or es el valor de la resistencia ! viceversa. "ste cambio del valor de la resistencia del termistor se utiliza para detectar los cambios en la temperatura del refrigerante ! del aire de entrada. omo se muestra en la ilustración, el resistor incorporado en la "# del motor ! el termistor en el sensor estn conectados en serie en el circuito eléctrico de forma que la tensión de la se=al detectado por la "# del motor cambia de acuerdo con los cambios en la resistencia del termistor. uando la temperatura del refrigerante o del aire de entrada es ba0a, la resistencia del termistor es elevada, lo que crea un alta tensión en las se=ales T9I ! T9;. 4. S+so$ & #m$)#'$) &l ),') "l sensor de temperatura de agua mide la temperatura del refrigerante del motor. Si la temperatura del refrigerante del motor es ba0a, el ralentí debe aumentarse, la duración de la in!ección aumentarse, el ngulo de regulación del e ncendido reducirse, etc., para me0orar la capacidad de conducción ! el calentamiento. 2or este motivo, el sensor de temperatura de agua es indispensable para el sistema de mando del motor. ;. S+so$ & #m$)#'$) &l )%$ & )&m%s%*+ "l sensor de temperatura del aire de entrada mide la temperatura del aire de entrada. $a cantidad ! densidad de aire cambian en función de la temperatura del aire. 2or tanto, incluso si la cantidad de aire detectada por el caudalímetro de aire es la misma, se debe corregir la cantidad de combustible in!ectado. Sin embargo, el caudalímetro de aire de hilo caliente mide directamente la masa de aire. 2or tanto, no es necesario realizar la corrección.

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S+so$ & oí,+o ?S+so$ O;@ 2ara aprovechar al m3imo la función de purificación de los gases de escape del motor con TI onvertidor catalítico de tres vías, la relación aire&combustible debe mantenerse dentro de un estrecho intervalo alrededor de la relación teórica de aire&combustible. "l sensor de o3ígeno detecta si la concentración de o3ígeno en el gas de escape es ma!or o menor que la relación teórica de airecombustible. "l sensor est principalmente instalado en e l colector de escape, pero su ubicación ! n7mero varía en función del motor. "l sensor de o3ígeno contiene un e lemento fabricado de ó3ido de zirconio Lr4(, que es un tipo de cermica. "l interior ! e3terior de este elemento est cubierto con una capa fina de platino. "l aire ambiental se guía hacia el interior del sensor ! el e3terior del sensor se e3pone al gas de escape. "n altas temperaturas 8** W ! s uperiores, el elemento de zirconio genera una tensión como resultado de una gran diferencia entre las concentraciones de o3ígeno en el interior ! e3terior del elemento de zirconio. ;dems, el platino act7a como un catalizador para provocar una reacción química entre el o3ígeno ! el monó3ido de carbono 4 en el gas de escape. 2or tanto, esto reduce la cantidad de o3ígeno ! aumenta la sensibilidad del sensor. uando la mezcla de aire&combustible es pobre, ha! mucho o3ígeno en el gas de escape por lo que ha! una peque=a diferencia en la concentración de o3ígeno entre el interior ! el e3terior del elemento de zirconio. 2or tanto, el elemento de zirconio sólo generar un ba0a tensión cerca de * -. 2or contra, cuando la mezcla de airecombustible es rica, prcticamente no ha! o3ígeno en el gas de escape. 2or este motivo, ha! una gran diferencia en la concentración de o3ígeno entre el interior ! e3terior del sensor de forma que el elemento de zirconio genera una tensión relativamente elevado apro3. 1 -. "n función de la se=al 4H emitida por el sensor, la "# del motor aumenta o disminu!e el volumen de in!ección de c ombustible de forma que se mantenga la relación de aire combustible media en la relación teórica. ;lgunos sensores de o3ígeno de zirconio tienen calentadores para calentar el elemento de zirconio. "l calentador también est controlado por la "# del motor. uando la cantidad del aire de entrada es ba0a en otras palabras, cuando la temperatura del gas de escape es ba0a, se envía corriente al calentador para aumentar la temperatura del sensor.

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S+so$ & l) $l)"%*+ & )%$-"omb's#%bl ?AKF@ ;l igual que con el sensor de o3ígeno, el sensor de la relación de aire&combustible detecta la concentración de o3ígeno en el gas de escape. $os sensores de o3ígeno convencionales son aquellos que la tensión emitida tiende a cambiar drsticamente en el límite de la relación de aire&combustible. "n comparación, el sensor de la relación de aire&combustible aplica una tensión constante para obtener una tensión que es prcticamente proporcional a la concentración de o3ígeno. "sto me0ora la precisión de la detección de la relación de aire&combustible. $a ilustración muestra un sensor de la relación de airecombustible mostrado en un probador manual. 9a! incorporado un circuito que mantiene una tensión constante en los terminales ;EG ! ;E& de la "# del motor. 2or tanto, el estado de salida del sensor de la relación de aire&combustible no se puede detectar con un voltímetro. #tilice el probador manual. $as características de salida del sensor de relación de aire&combustible permiten realizar correcciones tan pronto como ha! un cambio en la relación de aire combustible, lo que permite que la corrección de información de la relación de aire&combustible sea ms rpida ! pr ecisa. ;l igual que con algunos sensores de o3ígeno, el sensor de la relación de aire&combustible también cuenta con un calentador para mantener el rendimiento de detección cuando la temperatura de escape es ba0a. Sin embargo, el calentador del sensor de la relación de aire&combustible requiere mucha ms corriente que los de los sensores de o3ígeno.

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S+so$ & /lo"%&)& &l /hí"'lo "l sensor de velocidad detecta la v elocidad real a la que se desplaza el vehículo. "l sensor emite la se=al S2D ! la "# del motor la utiliza principalmente para controlar el sistema FS ! la relación de aire&combustible dur ante la aceleración o frenada así como e n otros usos. $os tipos 6/" elemento de resistencia magn ética son los principales sensores de velocidad utilizados aunque 7ltimamente muchos modelos utilizan la se=al S2D de la "# del ;'S. 4. T%o MRE ?4@ Es#$'"#'$) "ste sensor est instalado en el transe0e, transmisión o transferencia ! est impulsado p or el engrana0e de dirección del e0e de potencia. omo se muestra en la ilustración, el sensor est incorporado ! consta de un 9F circuito integrado híbrido con un 6/" ! anillos magnéticos.

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REFERENCIA O#$os #%os & s+so$s & /lo"%&)& 4. T%o %+#$$'#o$ & lm%+)s "ste sensor se encuentra en el 0uego de instrumentos analógico ! contiene un imn que gira ! un cable del medidor de la velocidad como se muestra en la ilustración. $a fuerza magnética en las cuatro ubicaciones, donde el polo positivo ! negativo se intercambian de lugar, abre ! cierra los contactos del interruptor de lminas de acuerdo con el giro del imn. "n otras palabras, el interruptor de lminas se ac tiva ! desactiva cuatro veces por cada giro del cable del medidor de velocidad. ;. T%o & )"ol)&o$ *#%"o "ste sensor se encuentra en el 0uego de instrumentos ! contiene un acoplador óptico que consiste en un transistor óptico ! un $"D. $a luz emitida por el $"D pasa varias veces ! se bloquea por la rotación de una rueda ranurada. "3isten (* ranuras alrededor de la rueda. "sto genera (* se=ales de pulsos para cada giro del cable. 2. T%o & ")#)"%*+ l"#$om),+!#%") "ste sensor est conectado a la tran smisión ! detecta la velocidad de rotación del e0e de potencia de la transmisión. uando este e0e gira, la distancia entre el centro de la bobina ! el rotor se amplía ! contrae por los dientes del rotor. "sto aumenta el campo magnético que pasa po r el n7cleo ! genera una tensión de ; en la bobina.

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?;@ F'+"%o+)m%+#o $a resistencia del 6/" cambia en función de la dirección de la fuerza magnética aplicada al 6/". uando la dirección de la fuerza magnética cambia de acuerdo con la rotación del imn conectado al anillo magnético, la emisión del 6/" se convierte en una forma de onda de ; como se muestra en la ilustración. "l comparador en el sensor convierte esta forma de onda de ; en una se=al digital ! la emite. $a frecuencia de la forma de onda se determina por el n7mero de polos de los imanes conectados al anillo magnético. "3isten dos tipos de anillos magnéticos, de (* polos ! de 8 polos, en función del modelo del vehículo. "l tipo de (* polos genera una onda de (* ciclos en otras palabras, veinte pulsos por cada rotación del anillo magnético ! el de 8 polos genera una onda de 8 ciclos. "n algunos modelos, la se=al del sensor de velocidad pasa por el 0uego de instrumentos antes de llegar a la "# del motor ! en otros, la se=al del sensor de velocidad llega directamente a la "# del motor. $os circuitos de emisión del sensor de velocidad consisten en el tipo de tensión de salida ! el tipo de resistencia variable.

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S+so$ & &#o+)"%*+ "l sensor de detonación est conectado al bloque de cilindros ! envía una se=al R:R a la "# del motor cuando se detecta una detonación en el motor. $a "# del motor recibe la se=al R:R ! retarda la regulación del encendido para eliminar la detonación. "ste sensor contiene un elemento piezoeléctrico qu e genera una tensión de ; cuando la detonación provoca una vibración en el bloque de cilindros ! deforma el elemento. $a frecuencia de detonación del motor s e encuentra en el rango de ) a 15 C9z en función del modelo del motor. "l sensor de detonación adecuado se utiliza d e acuerdo con la detonación generada por cada motor. "3isten dos tipos de sensores de detonación. omo se puede ver en el grfico, un tipo genera una alta tens ión en una peque=a gama de frecuencia de vibraciones ! el otro g enera una alta tensión en un amplio rango de frecuencias de vibración. Xltimamente, se han puesto en funcionamiento algunos sensores que detectan circuitos abiertos ! cortocircuitos, como se muestra en la ilustración. "n este tipo de circuito, se suministran constantemente (,< - de forma que la se=al R:R también se emite con una frecuencia bsica de (,< -.

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S)l STA ?mo#o$ & )$$)+0'@ Ks)l NSJ ?I+#$$'#o$ & )$$)+0' + '+#o m'$#o@ S)l STA ?mo#o$ & )$$)+0'@ $a se=al ST; se utiliza para detectar si el motor arranca. "l papel de la se=al es obtener la aprobación de la "# del motor para aumentar el volumen de in!ección de combustible en el arranque. omo se puede ver en el diagrama del circuito, la se=al ST; detecta en la "# del motor el misma tensión que se suministra al motor de arranque. S)l NSJ ?%+#$$'#o$ & )$$)+0' + '+#o m'$#o@ "sta se=al sólo se utiliza en vehículos con transe0e automtico ! se utiliza para detectar la posición de la palanca de cambios. $a "# del motor utiliza esta se=al para determinar si la palanca de cambios se encuentra en la posición de K2K o K:K aparcamiento o punto muerto u otra posición. $a se=al :SI se utiliza principalmente para controlar el sistema FS. •

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S)l & AKC ?)%$ )"o+&%"%o+)&o@ K s)l & ")$,) l!"#$%") S)l AKC ?)%$ )"o+&%"%o+)&o@ $a se=al ;O varía en función del modelo de vehículo p ero detecta si el embrague magnético del aire acondicionado o si el interruptor del aire acondicionado est activado. "l control de la sincronización de encendido controla la se=al ;O en el ralentí así como el control del sistema FS, el corte de combustible ! otras funciones. S)l & ")$,) l!"#$%") $a se=al de carga eléctrica se utiliza para detectar si los faros, el sistema antivaho de la ventana trasera o cualquier otro dispositivo est activado. omo se puede comprobar en el diagrama del circuito, este circuito de se=al tiene varias se=ales de carga eléctrica. "n función del modelo de vehículo, estas se=ales se 0untan ! se envían a la "# del motor como una 7nica se=al, o cada se=al se envía por separado a la "# del motor. $as se=ales de carga eléctrica se utilizan para controlar el sistema FS. •

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Ros#)#o /)$%)bl "l reóstato variable se utiliza para cambiar la relación de aire&combustible en el ralentí ! para a0ustar el 4 en ralentí. "l reóstato variable se instala en modelos sin u n sensor de o3ígeno o un sensor de relación de aire combustible. Si el tornillo de a0uste de la mezcla en ralentí se gira hacia la derecha, el contacto en el interior del reóstato se mueve para aumentar la tensión del terminal -;E. 2or contra, si el tornillo se gira hacia la izquierda, la tensión del terminal -;E disminu!e. Si la tensión del terminal -;E aumenta, la "# del motor aumenta ligeramente el volumen de in!ección de combustible para que la mezcla de aire combustible sea un poco ms rica. OBSERVACIÓN1 omo el caudalímetro de aire de paleta tiene un tornillo de a0uste de mezcla en ralentí en su cuerpo, no es necesario un reóstato variable incluso si no ha! sensor de o3ígeno.

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S)ls & "om'+%")"%*+ $as se=ales de comunicación se envían entre las distintas "# ! se utilizan para realizar los a0ustes de funcionamiento de cada una. 4. S)l & "om'+%")"%*+ &l s%s#m) TRC ?Co+#$ol & #$)""%*+@ $as se=ales de apertura de la vlvula de mariposa -T;1 ! -T;( se miden por los sensores principal ! secundario de posición de la vlvula de mariposa ! se envían a la "# de control de deslizamiento desde la "# del motor. 2or el contrario, la se=al T/ se envía a la "# del motor desde la "# de control de deslizamiento para comunicar que el control de tracción est funcionando. uando la "# de control de deslizamiento emite la se=al T/, la "# de l motor realiza una serie de correcciones relacionadas con el control de tracción como el retraso de la regulación del encendido. ;. S)l & "om'+%")"%*+ &l s%s#m) )+#%blo0'o & $+os ?ABS@ "sta se=al se emite cuando el sistema ;'S est funcionando. Se utiliza para el control del corte de combustible !, si es necesario, reduce el efecto de freno del motor. 2. S)l & "om'+%")"%*+ &l s%s#m) & s$/o&%$""%*+ l"#$oh%&$'l%"o ?E>PS@ Si la temperatura del refrigerante o la velocidad del motor son e3tremadamente ba0as, el motor de la bomba de paletas del "92S se pone en funcionamiento, lo que puede provocar una carga e3cesiva del alternador. 2ara evitar esto, la "# de la servodirección envía esta se=al a la "# del motor para que el FS aumente el régimen ralentí. =. S)l & "om'+%")"%*+ &l s%s#m) & "o+#$ol & /lo"%&)& & "$'"$o "sta se=al se utiliza para solicitar el retraso de la sincronización de encendido ! se envía a la "# del motor desde la "# de control de velocidad de crucero. 5. S)l & /lo"%&)& &l mo#o$ $a se=al de velocidad del motor es la se=al :" ! se introduce en la "# del motor. ; continuación, su forma de onda se rectifica de forma que se puede enviar a la "# de control de deslizamiento, etc. . S)l & "om'+%")"%*+ &l s%s#m) &l %+mo/%l%()&o$ &l mo#o$ $a "# del motor se comunica con la "# de la llave del transpondedor o el amplificador de la llave del transpondedor para asegurar que el motor sólo se arranca por una llave de contacto que tenga el

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL mismo FD que el registrado en la "# del motor o en la "# de la llave del transpondedor. Si se intenta arrancar el motor con una llave que no es la registrada, la "# del motor prohibe la in!ección de combustible ! el encendido para evitar que el motor arranque. 6. S)l & +,'lo & )$#'$) & l) /l/'l) & m)$%os) $a se=al de apertura del ngulo de mariposa -T; procedente del sensor de posición de la vlvula de mariposa se procesa por la "# del motor ! a continuación se combina con las se=ales $1, $( ! $5 ! se envía a la "# de "T, la "# de control de suspensión ! otros sistemas. Q. S)ls & "om'+%")"%*+ &l s%s#m) & "om'+%")"%o+s ml#%ls 2ara las se=ales de comunicación de la 1 a la >, sólo se envían ! reciben las se=ales requeridas por varias "# comunicndose. "n los vehículos que utilizan el sistema de comunicaciones m7ltiples, la "# del motor, la "# del ;O, la "# antirrobo, el 0uego de instrumentos, etc., se constru!en alrededor de la "# de pasare la ! la "# de la carrocería. "sto permite que la "# reciba las se=ales del sensor a través de otra "# que no est implicada con la se=al en la red de comunicaciones. $a "# del motor también puede recibir las se=ales del sensor de otra "# o puede pasar se=ales requeridas por otras "# mediante sus terminales 62H1 ! 62H(. O#$os 4. I+#$$'#o$ & l'"s & )$)&) $a se=al procedente del interruptor de luces de parada se utiliza para detectar el funcionamiento de los frenos. $a tensión de la se=al ST2 es el mismo que la tensión suministrado a la luz de parada como se muestra en la ilustración. ;. S+so$ & #m$)#'$) & los ,)ss EGR "l sensor de temperatura de gas "M/ est instalado en el interior de la vlvula "M/ ! utiliza un termistor para medir la temperatura del gas "M/. 2. I+#$$'#o$ o "o+"#o$ & "o+#$ol & "omb's#%bl "l interruptor o conector de control de combustible notifica a la "# del motor si la gasolina que se est utilizando es normal o premium. OBSERVACIÓN1 ;lgunos modelos utilizan un conector de control de combustible en vez de un interruptor. "ste conector debería conectarse cuando se utiliza gasolina premium ! desconectarse cuando se utiliza gasolina normal. "n otros modelos, esto es a la inversa. Si desea obtener información sobre la pos ición del conector o el método de conmutación entre gasolina normal ! premium, consulte el 6anual del propietario.

=. I+#$$'#o$ & #m$)#'$) &l ),') "l interruptor de temperatura del agua est conectado al bloque de cilindros ! se activa cuando la temperatura del refrigerante es elevada.

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ELECTROTECNIA INDUSTRIAL 5. I+#$$'#o$ & mb$),' "l interruptor del embrague se encuentra deba0o del pedal del embrague ! detecta si el embrague est pisado a fondo o no. . S+so$ & "om+s)"%*+ & )l#%#'& ?>%,h Al#%#'& Com+s)#o$ >AC@ "l sensor de 9; detecta los cambios en la presión atmosférica. $a estructura ! funcionamiento son el mismo que los del sensor de presión del colector. "ste sensor se encuentra a veces la "# del motor ! a veces fuera de él. uando se conduce a alta altitud, la presión atmosférica disminu!e a medida que lo hace la densidad del aire. De esta forma, los motores "EF de tipo $, e3cepto aquellos con caudalímetros de aire de tipo hilo caliente, tienden a hacer la mezcla de aire&combustible ms rica. "l sensor 9; compensa esta desviación en la relación de aire&combustible.

6. S+so$ & $s%*+ &l /)o$ "l sensor de presión de vapor mide la presión del vapor de combustible en el depósito de combustible. $a construcción bsica ! el funcionamiento del sensor son los mismos que los del sensor de presión del colector. Sin embargo, a diferencia de la característica de emisión de dicho sensor, la presión de vapor puede detectar ligeros cambios en la presión de vapor. Q. S+so$ & $s%*+ &l #'$bo")$,)&o$ "l sensor de presión del turbocargador de tecta la presión del colector de admisión que est siendo cargado por el turbocargador. $a estructura ! funcionamiento del sensor son los mismos que los del sensor de presión del colector. Si la presión del colector de admisión cargada en el turbocargador es e3tremadamente alta, la "# del motor cortar el suministro del combustible para proteger el motor. . I+#$$'#o$ & $s%*+ & )"%# $a se=al del interruptor de presión de aceite se utiliza para determinar la ba0a presión de aceite del motor. $a se=al de presión de aceite se utiliza para controlar el sistema FS. Si la presión de aceite es ba0a, la lubricación ! refrigeración de los componentes del motor se detienen. 2or tanto, la "# del motor aumentar el régimen ralentí, etc., para restaurar la presión de aceite al nivel normal.

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43.I+#$$'#o$ & $&'""%*+ & /lo"%&)& "l interruptor de reducción de velocidad también se denomina interruptor de vlvula de mariposa completa ! est instalado directamente deba0o del panel del suelo del pedal del acelerador.

T$m%+)l & &%),+*s#%"o Si la "# del motor almacena un DT código de diagnóstico en la memoria, el DT debe comprobarse ! realizarse las reparaciones oportunas.

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Electricidad Automotriz TEXTO - 2018

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