LOS 7 PRINCIPALES SISTEMAS DEL AUTOMOVIL La gran cantidad de mangueras, cables, tubos y accesorios que están en el compartimiento compartimiento del motor de un automóvil moderno, presenta para la mayoría de la gente, un panorama confuso. Un sedan común se ensambla con unas 15 pie!as, de las cuales 15 están sincroni!adas de modo que se muevan simultáneamente" muc#as traba$an con márgenes de tolerancia muy peque%os. &demás, un automóvil se fabrica con cerca de ' materiales diversos( desde cartón #asta acero. )ero cuando se aprende como funciona un automóvil se da uno cuenta que no era tan difícil como parecía al principio. *uc#as de esas 15 pie!as no están directa mente relacionadas con el funcionamiento del automóvil. Las partes móviles esenciales que #acen que se ponga en marc#a, se detenga y de vuelta, son pocas y muy similares en cualquier automóvil. & pesar pesar de las enormes diferencias en dise%o, rendimiento y costos, la mayoría de los automóviles funcionan con los mismos principios mecánicos. )ara comprender me$or como funciona un automóvil a continuación se mostraran los siete sistemas que lo componen( 1.
Motor: +s un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química
producida por un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Un motor tiene de 1 a 15 partes móviles que deben ser lubricadas para evitar el desgaste e-cesivo. 2.
Tren propulsor: La fuer!a motri! que entrega el motor llaga a las ruedas por medio del tren
propulsor, sus componentes dependen de la posición del motor y el tipo de transmisión delantera o trasera/, en todos los casos encontramos la ca$a de cambios que permite variar la fuer!a, velocidad y dirección en que avan!a el automóvil. 3.
Rines, Llantas y Frenos: +stos Frenos: +stos elementos traba$an en con$unto soportando el peso del automóvil
y resistiendo diversas fuer!as. &demás permiten un contacto adecuado por ad#erencia y fricción con el pavimento, posibilitando el arranque y la disminución o detención total del automóvil. 4.
Suspensión: +s el con$unto de elementos que absorben las irregularidades del terreno por el que
se circula el automóvil para aumentar la comodidad y el control del ve#ículo. +l sistema de suspensión actúa entre el c#asis y las ruedas, las cuales reciben de forma directa las irregularidades de la superficie transitada. 5.
Dirección: +s el con$unto de mecanismos que tienen la misión de orientar las ruedas delanteras
para que el a utomóvil tome la trayectoria deseada por el conductor. 6.
Sistema Eléctrico: +ste se compone por una batería de 1 voltios la cual proporciona la corriente
inicial al motor de arranque, tambi0n envía corriente a la bobina que la transforma #asta en voltios y luego la envía a las bu$ías que dan la ignición al motor, además $unto con el alternador proporcionan corriente suficiente para todos los demás accesorios de l automóvil, entre estos las luces. 7.
Carrocería y Chasis: 2on el soporte básico para todos los componentes del automóvil, desde el
motor #asta los asientos, además protegen a todos sus elementos y a los pasa$eros de las condiciones ambientales, tambi0n le dan la forma y elegancia característica al automóvil proporcionándole una superficie aerodinámica.
La Evolución del Automóvil Comienzos de las Cuatro Ruedas
Ford T !"#$%, primer automó&il reali'ado en serie, posi(ilidad para la clase o(rera) &unque ya en 13'4 se desarrolló el primer ve#ículo propulsado a vapor que pesaba 5 toneladas y alcan!aba los 6m7#, no fue #asta 18'' cuando 9ottlieb :aimler inventa el primer ve#ículo con motor. :esde entonces #asta #oy #a #abido numerosos avances, motor de combustión interna de tiempos, el coc#e actual de gasolina :aimler y &ugust ;tto <1884/, cuenta=ilómetros 141/, fabricación de coc#es en serie con el mítico >ord ? @enry >ord A 14B/, cinturón de seguridad 14B/, Col=sDagen +scaraba$o 14B8/, intermitentes el0ctricos 14/, sistema de protección suplementario o airbag 148/ E
Coche del siglo XXI +n los comien!os de este nuevo siglo, un nuevo t0rmino se #ace más y más fuerte, se trata del FGoncept Gar y se asocia con los ensayos y pruebas que las fábricas #acen de sus prototipos, que no son más que las primeras muestras de los modelos al salir de la sala de dise%o, y que no #an sido sometidos a las pruebas y requerimientos necesarios para ser puestos en producción en serie. 2us características más comunes son dise%os interiores arriesgados y e-teriores deportivos, multitud de sistemas de seguridad integrados, adaptabilidad a cada tipo de usuario, etc. 2in embargo, el #ec#o que más los diferenciará será el uso alternativo de otras fuentes de energías como por e$emplo el #idrógeno poco práctico por su peligrosidad/ o la electricidad. &sí se introduce el t0rmino Hve#ículo #íbridoI,en el que se combinan el motor convenional de e-plosión con un motor el0ctrico. +l motor de e-plosión actuaría como complemento al el0ctrico, siendo utili!ado 0ste mayormente en ciudades ba$as velocidades/ reduciendo a su ve!, el ruido y la contaminación. +l sistema de almacenamiento de energía se recargaría cuando el d e-plosión actuase o en las frenadas, mediante un sistema de volante de inercia. &lgunos e$emplos de ve#ículos para un futuro pró-imo son(
Concept T La compa%ía ColsDagen cuenta entre sus prototipos con el coup0 todoterreno de 1 GC, concept ?, con tracción a las cuatro ruedas y apertura de puertas tipo ala. +l Goncept ? acelera de a 1 =m7#. en ',4 segundos y su velocidad má-ima está electrónicamente limitada a B =m7#. La información para la conducción se proyecta en la parte frontal del parabrisas.
Super Coupé 4!
)eugeot cuenta entre sus prototipos con una gran cantidad de Hconcept carsI, que #an maravillado en los más prestigiosos salones del automóvil. +ntre sus más recientes maravillas se encuentra el super coup0, cuyo dise%ador alemán de tan solo B a%os se inspiró en el modelo e-uberante de la misma firma 14B'/. +ste coup0 de dos pla!as, ,8 metros de anc#o y ,B5 metros de largo, contará con un motor central.
"ercedes "cLaren #$
+l )8 esta #ec#o de una combinación de fibra de carbón, termoplásticos y aluminio para disminuir al má-imo su peso, de tal manera que se distribuye en un J delante y 58 J detrás.+l motor del )8 será un '.B C8 que se utili!ará en futuros modelos &*9, y se espera que este motor tenga 5 GC con un par de 3 Km. ?ambi0n se #abla de otro motor biturbo de 3 GC. La velocidad má-ima será de más de B 6m7#. ?endrá una ca$a de cambios automática de siete marc#as y tracción trasera. 2e prev0 que saldrá a la venta a principios del 8.
Audi RS% Sports Coupe
2us dos puertas están colocadas con bisagras en el poste trasero y se abren #acia arriba como las alas de una mariposa, mientras que su interior está dise%ado parecido a la cabina de un avión, con volante plegable desde el tablero y con consola central que envuelve al cuerpo del i
&"' ()drogen (!R
+l #idrógeno utili!ado en las naves espaciales que surcan el espacio e-terior es utili!ado por *M en su nuevo prototipo con motor de combustión alimentado por #idrógeno. +ste motor de seis litros de cilindrada y 1 cilindros, desarrolla nada menos que 1 =M o 85 GC. +l prototipo de *M acelera de a 1 =m7# en ' segundos apro-imadamente y alcan!a una velocidad má-ima de B, =m7#.
Coches del siglo XXII +l *eu+eot Moo&ie pretende ser el ve#ículo urbano de la marca, su reducido consumo el0ctrico se debe a su particular dise%o en el que la pueta coincide con la rueda.+l funcionamiento revolucionario del *oovie se basa en su enorme rueda que reduce el consumo el0ctrico y motiva el movimiento del ve#ículo E
Un nuevo prototipo de 9eneral *otors saldrá al mercado esta pró-ima primavera. 2e trata un nuevo y revolucionario concepto de automóvil, cuya función será la de circular de una forma fácil y segura por las grandes ciudades. 2erá compartido por muc#os usuarios como transporte público, similar al carrito de los supermercados. Gada conductor lo podrá personali!ar a su gusto, desde la altura del asiento #asta el propio color del ve#ículo. +l coc#e se mueve gracias a los llamados Hrobots ruedaI, ruedas que contienen en su interior motores el0ctricos por lo que no contaminan.
Suspensión (automóvil)
2uspensión delantera *c)#erson en un Nenault.
La suspensión en un automóvil, camión o motocicleta, es el con$unto de elementos que absorben las irregularidades del terreno por el que se circula para aumentar la comodidad y el control del ve#ículo. +l sistema de suspensión actúa entre el c#asis y las ruedas, las cuales reciben de forma directa las irregularidades de la superficie transitada.
Tipos de suspensión +n la actualidad las suspensiones que se emplean en los automóviles de turismo son muy variadas, si bien todas están basadas en unos pocos sistemas diferenciados. +n primer lugar se diferencian las suspensiones en las que ambas ruedas de un e$e están unidas por medios elásticos, de tal manera que el movimiento de una se transmite a la otra, de las suspensiones en las que, por el contrario, ambas ruedas cuentan con elementos de suspensión q ue no están unidos dinámicamente. +stas últimas se denominan OindependientesO.
)or otro lado, están apareciendo un nuevo tipo de suspensiones denominadas Oactivas electrogeneradorasO, que generan energía para los ve#ículos el0ctricos.1
Freno
>reno de cinta de un >ord ?.
*ecanismo interior de un freno de tambor .
Un reno es un dispositivo utili!ado para detener o disminuir la velocidad de algún cuerpo, generalmente, un e$e, +$e de transmisión otambor . Los renos son transformadores de energía, por lo cual pueden ser entendidos como una máquina per se, ya que transforman la energía cin0tica de un cuerpo en calor o traba$o y en este sentido pueden visuali!arse como He-tractoresH de energía. & pesar de que los frenos son tambi0n máquinas, generalmente se les encuentra en la literatura del dise%o como un elemento de máquina y en literaturas de teoría de control pueden encontrarse como actuadores.
Usos +s utili!ado por numerosos tipos de máquinas. 2u aplicación es especialmente importante en los ve#ículos, como automóviles, trenes, aviones,motocicletas o bicicletas para mayor funcionamiento,seguridad,etc.
Tipos de frenos
Frenos de ricción Los frenos de fricción están dise%ados para actuar mediante fuer!as de fricción, siendo este el medio por el cual se transforma en calor la energía cin0tica del cuerpo a desacelerar. 2iempre constan de un cuerpo fi$o sobre el cual se presiona un cuerpo a desacelerar. 2on muy utili!ados en los ve#ículos. •
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>renos de cinta o de banda( Utili!an una banda fle-ible, las morda!as o !apatas se aplican para e$ercer tensión sobre un cilindro o tambor giratorio que se encuentra solidario al e$e que se pretenda controlar. La banda al e$ercer presión, e$erce la fricción con la cual se disipa en calor la energía cin0tica del cuerpo a regular. >reno de disco( Un freno de disco es un dispositivo cuya función es detener o reducir la velocidad de rotación de una rueda. @ec#o normalmente de acero, está unido a la rueda o al e$e. >reno de tambor ( +l freno de tambor es un tipo de freno en el que la fricción se causa por un par de !apatas o pastillas que presionan contra la superficie interior de un tambor giratorio, el cual está conectado al e$e o la rueda. >reno de llanta( Utili!an como cuerpo móvil la llanta de una rueda. 2on muy utili!ados en bicicletas y e-isten varios tipos.
2istema de :irección +l con$unto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el ve#ículo tome la trayectoria deseada por el conductor. )ara que el conductor no tenga que reali!ar esfuer!o en la orientación de las ruedas a estas ruedas se las llama OdirectricesO/, el ve#ículo dispone de un mecanismo desmultiplicador, en los casos simples coc#es antiguos/, o de servomecanismo de asistencia en los ve#ículos actuales/.
Características -ue de(en reunir todo sistema dirección 2iendo la dirección uno de los órganos mas importantes en el ve#ículo $unto con el sistema de frenos, ya que de estos elementos depende la seguridad de las personas" debe reunir una serie de cualidades que proporcionan al conductor, la seguridad y comodidad necesaria en la conducción. +stas cualidades son las siguientes( •
2eguridad( depende de la fiabilidad del mecanismo, de la calidad de los materiales empleados y del entretenimiento adecuado.
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2uavidad( se consigue con un monta$e preciso, una desmultiplicación adecuada y un perfecto engrase. La dure!a en la conducción #ace que 0sta sea desagradable, a veces difícil y siempre fatigosa. )uede producirse por colocar unos neumáticos inadecuados o mal inflados, por un OavanceO o OsalidaO e-agerados, por carga e-cesiva sobre las ruedas directrices y por estar el e$e o el c#asis deformado.
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)recisión( se consigue #aciendo que la dirección no sea muy dura ni muy suave. 2i la d irección es muy dura por un e-cesivo ataque mal regla$e/ o peque%a desmultiplicación inadecuada/, la conducción se #ace fatigosa e imprecisa" por el contrario, si es muy suave, por causa de una desmultiplicación grande, el conductor no siente la dirección y el ve#ículo sigue una trayectoria imprecisa. La falta de precisión puede ser debida a las siguientes causas( < )or e-cesivo $uego en los órganos de dirección. < )or alabeo de las ruedas, que implica una modificación periódica en las cotas de regla$e y que no debe de e-ceder de a B mm. < )or un desgaste desigual en los neumáticos falso redondeo/, que #ace ascender a la mangueta en cada vuelta, modificando por tanto las cotas de regla$e. < +l desequilibrio de las ruedas, que es el principal causante del s#immy, consiste en una serie de movimientos oscilatorios de las ruedas alrededor de su e$e, que se transmite a la dirección, produciendo reacciones de vibración en el volante.
< )or la presión inadecuada en los neumáticos, que modifica las cotas de regla$e y que, si no es igual en las dos ruedas, #ace que el ve# ículo se desvíe a un lado. •
Prreversibilidad( consiste en que el volante debe mandar el giro a las pero, por el contrario, las oscilaciones que toman estas, debido a las incidencias del terreno, no deben se transmitidas al volante. +sto se consigue dando a los filetes del sin fin la inclinación adecuada, que debe ser relativamente peque%a.
Gomo las trayectorias a recorrer por la ruedas directrices son distintas en una curva la rueda e-terior #a de recorrer un camino mas largo por ser mayor su radio de giro, como se ve en la figura inferior/, la orientación que debe darse a cada una distinta tambi0n la e-terior debe abrirse mas/, y para que ambas sigan la trayectoria deseada, debe cumplirse la condición de que todas las ruedas del ve#ículo, en cualquier momento de su orientación, sigan trayectorias curvas de un mismo centro ; conc0ntricas/, situado en la prolongación del e$e de las ruedas traseras. )ara conseguirlo se disponen los bra!os de acoplamiento & y que mandan la orientación de las ruedas, de manera que en la posición en linea recta, sus prolongaciones se corten en el centro G del puente trasero o muy cerca de este.
EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN El sistema de transmision es el conjunto de elementos que tiene la misión de hacer llegar el giro del motor hasta las ruedas motrices. Con este sistema también se consigue variar la relación de transmisión entre el cigüeñal y las ruedas. Esta relación se varía en función de las circunstancias del momento (carga transortada y el tra!ado de la cal!ada". #eg$n como intervenga la relación de transmisión% el eje de salida de la caja de velocidades (eje secundario"% uede girar a las mismas revoluciones% a m&s o a menos que el cigüeñal. El cigüeñal es una de las artes b&sicas del motor de un coche. ' través de él se uede convertir el movimiento lineal de los émbolos en uno rotativo% lo que suone algo muy imortante ara desarrollar la tracción final a base de ruedas% adem&s de recibir todos los imulsos irregulares que roorcionan los istones% ara desués convertirlos en un giro uqe ya es regular y equilibrado% unificando toda la energía macanica uqe se acumulan en cada una de las combustiones. #i el &rbol de transmisión gira m&s desacio que el cigüeñal% diremos que se ha roducido una desmultilicación o reducción y en caso contrario una multilicación o s$ermarcha.
TIPOS DE TRANSMISIÓN -Motor delantero y tracción #us ruedas delanteras son motrices y directrices y no osee &rbol de transmisión. Este sistema es muy emleado en turismos de equeña y mediana otencia.
-Motor delantero y propulsión )as ruedas motrices son las traseras% y disone de &rbol de transmisión. #u disosición es algo m&s comleja% utili!&ndose en camiones y turismos de grandes otencias.
- Motor trasero y propulsión #us ruedas motrices son las traseras y tamoco osee &rbol de transmisión. Este sistema aenas se emlea en la actualidad or roblemas de refrigeración del motor
SISTEMA ELÉCTRICO AUTOMOVIL Es el encargado de reartir alimentación hacia todo el coche% sin el no se odría arrancar el coche o encender las luces. Est& formado or*
· Sistema de generación y almacenamiento. · Sistema de encendido. · Sistema de arranque. · Sistema de inyección de gasolina.
· Sistema de iluminación. · Instrumentos de control.
1. Sistema de enera!ión y Alma!enamiento.
Este subsistema del sistema eléctrico del automovil est& constituido com$nmente or cuatro comonentes+ el generador % el regulador de voltaje% que uede estar como elemento indeendiente o incluido en el generador% la batería de acumuladores y el interrutor de la e,citación del generador. El borne negativo de la batería de acumuladores est& conectado a tierra ara que todos los circuitos del sistemas se cierren or esa vía. -el borne ositivo sale un conductor grueso que se conecta a la salida del generador% or este conductor circular& la corriente de carga de la batería roducida or el generador. Esta corriente en los generadores modernos uede estar en el orden de //amerios. -e este cable arte uno ara el indicador de la carga de la batería en el tablero de
instrumentos% generalmente un voltímetro en los vehículos actuales. Este indicador mostrar& al conductor el estado de trabajo del sistema. -esde el borne ositivo de la batería también se alimenta% a través de un fusible% el interrutor del encendido. Cuando se conecta este interrutor se establece la corriente dee,citación del generador y se one en marcha el motor% la corriente de e,citación ser& regulada ara garanti!ar un valor reestablecido y estable en el voltaje de salida del generador. Este valor reestablecido corresonde al m&,imo valor del voltaje nominal del acumulador durante la carga% de modo que cuando este% esté comletamente cargado% no circule alta corriente or él y así rotejerlo de sobrecarga.
Bolsa de aire
olsa de aire desinflada en un 2+&? Pbi!a. La bolsa de aire se infla en unos ,B segundos. +l conductor salió ileso del accidente, el coc#e se desgua!ó, debido a la deformación del c#asis.
La (olsa de aire o air(a+1 del ingl0s( airbag /, tambi0n llamado co.ín de aire o colchón de aire, es un sistema de seguridad pasiva instalado en los automóviles modernos. +ste sistema fue patentado el B de octubre de 1431 por la firma *ercedes<en!, despu0s de cinco a%os de desarrollo y pruebas del nuevo sistema. +l primer modelo que lo incorporó fue el *ercedes< en! Glase 2 M1' de 1481 y despu0s fue instalado en elGlase + M1B. +l sistema de la bolsa de aire se compone de( •
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:etectores de impacto situados normalmente en la parte i nterior del ve#ículo, la parte que empe!ará a desacelerarse antes en caso d e colisión, aunque cada ve! se ponen más sensores, distribuidos por todo el ve#ículo de manera que no se produ!can errores en su activación. :ispositivos de inflado, que gracias a una reacción química producen en un espacio de tiempo muy reducido una gran cantidad de gas de un modo e-plosivo/. olsas de nylon infladas normalmente con el nitrógeno resultante de la reacción química.
olsas de aire de cortina.
2u función es la de, en caso de colisión con aceleración mayor que B 9/, amortiguar con las bolsas inflables el impacto de los ocupantes del ve#ículo contra el volante, el panel de instrumentos y el parabrisas en caso de los airbag delanteros y contra ventanas laterales en los delanteros y traseros. 2e estima que en caso de impacto frontal, su uso puede reducir el riesgo de muerte en un BJ. ?ambi0n e-isten las bolsas de aire Ode cortinaO en ingl0s, side curtain airbags/. +stos se inflan desde tec#o del automóvil en la !ona cercana al marco superior de las ventanillas, casi pegado a la ventanilla/ y proporcionan protección para la cabe!a de los ocupantes en el caso de c#oque lateral. Los Oairbags lateralesO se inflan desde el lateral del asiento y protegen el tóra- de los ocupantes en caso de c#oque lateral. Necientemente se #a desarrollado un airbag para proteger las piernas del conductor e impedir que c#oquen contra la columna de dirección. :ebido a la velocidad con la que el dispositivo de inflado genera los gases de la bolsa de aire, 0sta tarda solamente en inflarse entre B y mil0simas de segundo, saliendo de su alo$amiento a una velocidad cercana a los B =m7#. La bolsa permanece sólo unas d0cimas de segundo inflada, ya que va e-pulsando el gas por unos orificios que tiene al efecto de dosificar la fuer!a aplicada sobre el ocupante. La bolsa no impide por ello la movilidad de los ocupantes. & pesar de lo que pueda parecer, no evitan más lesiones que los cinturones de seguridad +l cinturón de seguridad es el elemento de seguridad pasiva más efectivo +l uso de la bolsa de aire es más bien complementario, e inclusive pueden lesionar al ocupante si este no lleva el cinturón de seguridad abroc#ado en el momento del impacto
