martes, 15 de enero de 2019

Evolución de la generación de corriente en el automóvil (parte 1)

Desde los primitivos vehículos con arranque a manivela hasta la actualidad, todos han necesitado y necesitan energía eléctrica para su funcionamiento. La evolución en este aspecto ha sido notable y en este artículo la ilustraremos.

Nos tenemos que remontar a finales del siglo XIX cuando se inventó la MAGNETO. Se trata de un generador de alta tensión,  que suministra la energía eléctrica necesaria para que salte la chispa en las bujías y provoquen el encendido del motor sin necesidad de una batería.




El movimiento mecánico del motor se transmite por medio de una correa, cadena o cascada de piñones a la magneto y esta lo transforma en energía eléctrica de baja tensión que se transformará en alta por medio de una segunda bobina interna y se distribuirá a las bujías en el momento y orden necesarios.

Hay dos tipos de magnetos de alta tensión, de inducido fijo e imán  giratorio y de inducido giratorio. El primer tipo es el que se empleó mayoritariamente en los automóviles y el segundo en las motocicletas tomando el nombre de plato magnético.


Plato magnético de motocicleta

La magneto en los automóviles se usó hasta los años 20 y se siguió utilizando en vehículos de competición hasta 1950 evitando así el peso de las baterías.

miércoles, 26 de diciembre de 2018

Glslaved

Existen diferentes tipos de neumáticos según sus características constructivas, la forma del dibujo de su banda de rodadura, o el tipo de utilización para el que son desarrollados. Hoy vamos a hablar sobre la clasificación según su construcción, su inflado.

Clasificación según su construcción

Esta clasificación se debe a la naturaleza del diseño y disposición constructiva del neumático. Según sea su construcción interna existen tres tipos de neumáticos:

Diagonales

Se componen de capas de tejido alternas y cruzadas colocadas diagonalmente en la carcasa, formando un ángulo que suele estar entre 40 y 45 °. La superposición de las capas (entre seis y ocho para un neumático de turismo, y hasta 12 en uno de camión), que van de lado a lado y se encuentran por tanto en los flancos y en la cima del neumático, aporta una gran rigidez, pero su punto débil es la estabilidad lateral. Este neumático era el más utilizado hasta la aparición del neumático radial a mediados de la década de los años 50. Hoy en día son utilizados en camiones y vehículos industriales.


Radiales

En este tipo de neumático, la armadura se compone de capas de tejido colocada en forma radial, es decir, colocándose unas sobre otras en línea recta directamente de un talón a otro del neumático. Esta configuración forma una especie de "tubo" que da forma a la carcasa, y se remata en su parte superior por telas de cables metálicos cruzadas. Así, el flanco es más ligero y aporta mayor flexibilidad, con ventajas añadidas en duración y seguridad al calentarse menos y garantizar mayor área de contacto con el suelo que los neumáticos diagonales. En la actualidad, prácticamente todos los neumáticos de turismo son neumáticos de tipo radial.



martes, 18 de diciembre de 2018

Averías comunes en bujías de incandescencia BERU

Averías comunes en las bujías de incandescencias 

En situaciones de clima de cálido, los motores diésel arrancan aunque uno de los calentadores no funcione correctamente. Sin embargo, aun cuando el arranque se produzca la mayoría de las veces con una emisión elevada de emisiones nocivas y se puedan oír golpeteos, el conductor no percibe conscientemente estos signos o no sabe cómo interpretarlos. En cambio, cuando el tiempo es frío y húmedo y ocurre la primera helada nocturna, se puede llevar una ingrata sorpresa al no arrancar el motor. A continuación, se muestran los daños típicos y se listan sus posibles causas.

Extremo calefactor con pliegues y abolladuras



Interrupción de la bobina debido a:

Causa: Funcionamiento con una tensión excesivamente alta, por ejemplo, debido a un dispositivo auxiliar de arranque.
Solución: Arranque con pinzas solo con la tensión de la fuente de alimentación de a bordo.

Causa: Fuente de alimentación demasiado prolongada por un relé atascado.
Solución: Compruebe el sistema de incandescencia previa y cambie el relé temporizador de incandescencia.

Causa: Incandescencia posterior inadmisible estando el motor en marcha.
Solución: Compruebe el sistema de incandescencia previa y cambie el relé temporizador de incandescencia.

Causa: Uso de un calentador que no admite incandescencia posterior.
Solución: Monte calentadores con incandescencia posterior.

Extremo calefactor fundido, requemado o partido




Sobrecalentamiento del extremo calefactor debido a:

Causa: Inicio prematuro de la inyección.
Solución: Compruebe el sistema de inyección y ajuste con precisión el punto de inyección.

Causa: Toberas de inyección carbonizadas o desgastadas.
Solución: Limpie o cambie las toberas de inyección.

Causa: Daños en el motor, por ejemplo, por pistón gripado o rotura de válvulas.
Solución: Compruebe la calidad del chorro.

Causa: Toberas que gotean.
Solución: Revise o cambie la tobera de inyección.

Causa: Segmentos de pistón bloqueados.
Solución: Asegúrese de que los segmentos del pistón se pueden mover libremente.

Extremo calefactor dañado



Sobrecalentamiento del extremo calefactor debido a:

Causa: Inicio prematuro de la inyección. Se sobrecalienta la varilla y la bobina de calentamiento; la bobina de calentamiento se vuelve quebradiza y se rompe.
Solución: Compruebe el sistema de inyección y ajuste con precisión el punto de inyección.

Causa: Paso anular entre la carcasa del calentador y la varilla de calentamiento cerrado; como consecuencia, la varilla de calentamiento desprende demasiado calor.
Solución: Al enroscar un calentador, respete siempre los pares de apriete indicados por el constructor.

Perno de conexión rasgado o hexágono de apriete dañado



Sobrecalentamiento del extremo calefactor debido a:

Causa: Rotura del perno de conexión: la tuerca de conexión a la corriente se ha apretado con un par demasiado elevado.
Solución: Apriete la tuerca de conexión a la corriente con la llave dinamométrica. Respete en todo momento el par de apriete especificado. No lubrique ni engrase la rosca.

Causa: Hexagono de apriete dañado: uso de una herramienta incorrecta; la bujía está deformada y produce un cortocircuito de la carcasa con la tuerca cilíndrica.
Solución: Apriete el calentador con la llave de tubo adecuada. Para ello, respete con precisión el par de apriete especificado (lo puede consultar en las especificaciones del constructor del vehículo). No lubrique ni engrase la rosca.

El fabricante de componentes de encendido y bujías de incandescencia BERU, que lleva en el mercado de la automoción más de 100 años de experiencia, dispone de una amplia gama de productos para cubrir el parque automovilístico. Para más información.



miércoles, 12 de diciembre de 2018

Sistema StARS de Valeo

En este artículo voy a tratar el tema del alternador reversible, que es capaz de poner en marcha el motor térmico cuando el Start-Stop del vehículo está activo. El sistema es fabricado por Valeo, se denomina StARS (Starter Alternator Reversible System) y se aplica en vehículos del grupo PSA, Mercedes-Benz y Smart.


La denominación “alternador reversible” viene dada por las posibilidades que tiene este de generar energía eléctrica y funcionar como motor eléctrico, siendo capaz de poner en marcha el motor térmico en algunas condiciones.
Los principales componentes del sistema son el alternador reversible y el módulo de potencia que lo controla, los cuales son de la marca Valeo.

El alternador reversible StARS es un generador síncrono con rotor de garras y refrigeración mediante circulación de aire.


El módulo de potencia está situado junto al radiador de refrigeración del motor, por lo que queda en un lugar cercano al alternador y se reduce, de esta forma, el cableado entre ambos. Las funciones principales del módulo son: gestionar el sistema, controlar la carga de la batería, convertir la corriente trifásica generada en continua monofásica para suministro eléctrico del vehículo y realizar los cambios de funcionamiento de alternador a motor de arranque.


Debido a la función de arranque, es necesario reconocer la posición exacta del rotor para poder determinar a qué fase se debe dar tensión y poder iniciar, de esta forma, el movimiento. Por ello, en su parte trasera incorpora una serie de sensores de posición.


Con la evolución del sistema, se introduce un condensador, el cual es el encargado de almacenar energía cuando se produce una deceleración del vehículo y entregarla de golpe en el inicio de la puesta en marcha del motor. Con ello, se reducen las descargas severas de la batería y es posible utilizar baterías convencionales.


También se emplea un supercondensador capaz de cargarse en tan solo cinco segundos con la energía de recuperación y vaciarse, proporcionando la gran cantidad de corriente necesaria para poner en marcha un motor diésel en escasos 400 milisegundos (500 faradios). Se debe tener en cuenta que, en caso de no utilizarse, al cabo de tres meses aún puede mantener un 60 % de su capacidad.


La correa especial Micro-V de alto par de torsión ha sido diseñada para soportar la exigente función de puesta en marcha del motor, con más de 600.000 arranques. En la 2ª generación, se dispone de dos tensores específicos para el sistema, cuyo reducido nivel de tensión en la correa garantiza la máxima eficiencia y la minimización de las pérdidas por fricción en el sistema de transmisión por correas.


El funcionamiento del sistema StARS se divide en dos modos: inicio y alternador.

Modo inicio: es el modo de arranque. El convertidor electrónico proporciona tres corrientes desfasadas a 120° en relación con la información de los tres sensores de posición del alternador, siendo posible una entrega de corriente de 600 amperios. Con ello, el motor se accionará con una alta potencia (2,5 kW a 14 V) y a una velocidad más alta que con un arranque convencional. Después se conecta inmediatamente el modo alternador.

Modo alternador: el convertidor electrónico utiliza la tecnología del transistor de efecto campo MOSFET para la rectificación de la corriente trifásica, motivo por el que este tipo de alternador alcanza un rendimiento del 82 %, 10 puntos más que un alternador tradicional. La intensidad de corriente entregada en esta fase es de hasta 80 amperios.

Con el sistema StARS, el fabricante y el usuario final se benefician, pudiéndose resumir las ventajas en los siguientes puntos:

-El consumo y las emisiones de CO2 se reducen.
-La parada y el arranque del motor son automáticos.
-Una puesta en marcha del motor es posible durante la parada del mismo.
-La puesta en marcha del motor es inmediata, silenciosa y sin vibraciones.
-La eficiencia eléctrica es más alta que la de un alternador convencional.
-La instalación en el bloque del motor y la integración eléctrica son simples.
-La longitud del tren de potencia no aumenta, a diferencia del caso de un alternador con motor de arranque normal.

En el siguiento vídeo se explica gráficamente el funcionamiento del StARS:



Este sistema de arranque para el Start-Stop es uno de los utilizados en el mercado que evita, tanto el desgaste mecánico del motor eléctrico convencional, como su sonoridad en los momentos de puesta en marcha. Valeo fue el primer proveedor de este tipo de alternador en el año 2004, y el sistema StARS ha permitido al fabricante obtener reconocimientos como el “2006 PACE Award”, el “Grand Prix of the EPCOS/SIA Jury” y el “Ingenieros del Año 2004”.

Como vemos, estamos ante una tecnología que se ha ido implantando progresivamente en vehículos de diferentes marcas, por lo que el técnico de reparación de automóviles debe estar en continuo aprendizaje para que su taller se encuentre preparado ante tales situaciones.

lunes, 3 de diciembre de 2018

Los rodamientos de rueda

¿Cuál es su función?

Los rodamientos de rueda soportan el peso del vehículo y transmiten la fuerza de la transmisión a las ruedas con la menor fricción posible. Entre sus principales funciones, están la de transferir fuerzas axiales y radiales, soportar el cubo de la rueda, la rueda y el disco o tambor de freno. En los vehículos modernos, los rodamientos también pueden informar de la velocidad de rotación de la rueda para los sistemas de asistencia al conductor, ABS o ESP…

¿Cómo funcionan?

Los rodamientos de rueda que se incorporan en los ejes motrices, están montadas en el portaeje o sobre el mismo. Mayoritariamente, en la primera y segunda generación de rodamientos de la marca FAG, perteneciente al grupo Schaeffler, el anillo exterior se introduce a presión en el portaeje. En cambio, en la tercera generación incorporan un anillo exterior que se atornilla al portaeje. De esta manera, el anillo exterior siempre está asegurado y forma una sola unidad junto al portaeje. 

El anillo interior y el cubo de la rueda se conectan entre sí por un ajuste a presión, mientras que el eje del palier se encuentra engranado con el cubo de la rueda. Cuando el vehículo empieza a moverse, el eje del palier gira y transmite su fuerza al cubo de la rueda y al rodamiento. Internamente, los elementos rodantes ruedan en las pistas de rodadura, entre los anillos exterior e interior. Dichos elementos se mantienen en su posición gracias a una jaula. La carga se reparte uniformemente por el rodamiento de la rueda y la grasa dentro de ésta, aseguran que la fricción y la temperatura estén a unos niveles mínimos. La entrada de suciedad y humedad así como la fuga de la grasa, es evitada con unos retenes adicionales.

Cuando los ejes no son motrices, los rodamientos pueden estar situados en un muñón de eje, sobre el portaeje o en el mismo portaeje. Según el diseño, hay la posibilidad de encontrar que el anillo exterior se mantenga fijo y el anillo interior esté rotando o a la inversa. 

¿Cómo han evolucionado?

Al actuar fuerzas radiales y axiales en el vehículo, los rodamientos de rueda deben poder soportar estas fuerzas activas, por lo que los rodamientos de bolas de contacto angular son especialmente adecuados para estas situaciones. En aplicaciones de mayor carga, se suelen utilizar rodamientos de rodillos cónicos, ya que estos absorben mejor las fuerzas radiales.

martes, 27 de noviembre de 2018

Sonoridad de la banda de rodadura

Debido a las normas antipolución cada vez más severas, los fabricantes de vehículos dedican sus esfuerzos en desarrollar máquinas más respetuosas con el medio ambiente. Al construir motores con menor nivel de emisión de gases contaminantes por el tubo de escape, estos también son más silenciosos y no transmiten tanto ruido, ni hacia el interior del habitáculo del automóvil, ni hacia el exterior de este último. Los neumáticos, por tanto, deben proporcionar una acústica lo más ajustada posible para que no se conviertan en un problema, además de garantizar un entorno agradable y saludable auditivamente para los ocupantes del vehículo y las personas de su alrededor.


A esto se suma el aumento progresivo de la comercialización de vehículos híbridos y eléctricos, que se deshacen, parcialmente en los primeros y totalmente en los segundos, de la rumorosidad que caracteriza a los motores de combustión. Por este motivo, los neumáticos cobran todavía mayor relevancia.

La banda de rodadura de un neumático es la parte que está en contacto con el suelo, la cual lleva practicada una serie de ranuras que dan forma al conocido dibujo, huella o escultura. Las funciones de la banda de rodadura son las siguientes:

-Determinar un grado de adherencia sobre diferentes tipos de terreno.
-Oponer resistencia al desgaste y las posibles agresiones para una duración significativa.
-Participar en la baja resistencia a la rodadura.
-Asegurar un confort acústico durante el rodaje.
-Colaborar en la direccionabilidad y manejabilidad del vehículo.



A partir de aproximadamente 50 km/h, la principal fuente de ruido de un automóvil proviene de la aerodinámica y la rodadura, en lugar del motor, como podría pensarse en primera instancia. Por otro lado, diferentes condicionantes de las carreteras, como badenes reductores de velocidad, secciones de asfalto en malas condiciones, tapas de alcantarilla, juntas de dilatación de viaductos, etc., provocan ruido por el cambio de frecuencia que se produce en los neumáticos. Las ruedas pueden generar contaminación acústica de tres modos diferentes:

viernes, 23 de noviembre de 2018

Embrague autoajustable LUK

Un embrague autoajustable es un embrague convencional cuya diferencia más notable es, la incorporación en la prensa un sistema que aproxima el plato de apoyo hacia el disco de embrague según sufre desgaste por su uso. Con esta técnica se consigue que el pedal de embrague siempre tenga el mismo tacto y recorrido en toda la vida útil del embrague.



LUK, como primer fabricante de embragues del mundo, diseño el primer embrague autoajustable (SAC) con éxito en 1995. Desde entonces, la  tecnología SAC se ha impuesto en una amplia variedad de vehículos a motor, en concreto en modelos con motores grandes en los que el embrague puede accionarse de forma mucho más cómoda con un SAC.

El SAC utiliza un sensor de carga (diafragma sensor) para activar su función de ajuste del desgaste girando un anillo de ajuste. Este mecanismo de ajuste del desgaste reduce las fuerzas de accionamiento necesarias a la vez que incrementa la vida útil del embrague aproximadamente 1,5 veces. Además, las fuerzas de accionamiento permanecen prácticamente invariables a lo largo de toda la vida útil del embrague.



A continuación se puede ver un vídeo del fabricante LUK donde se explica de forma sencilla el funcionamiento de este tipo de embrague.




miércoles, 21 de noviembre de 2018

Filtro de aire para ambientes con mucho polvo

El filtro de aire es un elemento muy importante para el correcto funcionamiento del motor térmico. Hay que saber que un motor a plena carga, puede aspirar perfectamente entre 200 y 500 m3 de aire por hora. Según la situación geográfica, climática, ambiental,… la cantidad de impurezas que puede contener este aire será diferente.

La función del filtro de aire, es encargarse de retener las partículas sólidas del ambiente y evitar que éstas se introduzcan en el interior del motor. Las consecuencias de la entrada de partículas sólidas pueden provocar: disminución de la potencia, desgaste prematuro, fallos de funcionamiento, contaminación del aceite…

Hay que respetar las recomendaciones que propone el fabricante en cuanto al cambio del filtro de aire. Un cambio de filtro regular, contribuye en…: el mantenimiento de las prestaciones del vehículo, el nivel normal de consumo de combustible, el correcto rendimiento del motor y el buen nivel de contaminación.

Un filtro de aire, está diseñado para que tenga una vida útil determinada en función de la cantidad de impurezas que pueda retener. Los vehículos industriales que están expuestos a trabajos mineros o de construcción, son los más afectados por la cantidad de polvo, hollín y otros contaminantes en esos lugares. Un filtro de aire convencional quedaría inutilizado de forma prematura y no protegería el motor de estos vehículos como es debido. Por este motivo y por la introducción de la norma de anticontaminación Euro VI que obliga la reducción de gases contaminantes en los vehículos, algunos fabricantes como Mann Filter han diseñado otro tipo de filtro con recubrimiento de nanofibras, denominado Micrograde A-NF, para poder satisfacer estas necesidades.


En la actualidad se puede observar que cada vez hay más fabricantes que equipan medidor de masa de aire en sus camiones. Estos medidores no trabajan correctamente si la suciedad del aire es excesiva, por lo que el filtro de aire con fibras ultra finas es el mejor aliado contra estos excesos.

Existen algunos medidores de masa de aire de tipo adaptativo que, al cambiar el filtro de aire por uno nuevo, necesitan un reset desde la función de parámetros a través de la máquina de diagnosis. 

viernes, 16 de noviembre de 2018

Eficiencia de frenada

La eficiencia de frenado, es la importancia de detener el vehículo en cuanto a distancia en el  tiempo. 

Se cuantifica por la deceleración (aceleración negativa) que sucede durante el proceso de frenado. Por convención de medida se considera que la eficacia de los frenos alcanza el 100% cuando la deceleración medida es igual a la aceleración de la gravedad (9,8 m/s2), también representada como 1G. 

Y aunque se debe tener en cuenta, los rozamientos adquiridos en la rodadura del neumático, se observará que en la frenada participan diferentes factores para una mejor eficacia.


Factores que participan en la eficacia de frenado:

Deceleración

En física, la aceleración (aes la magnitud que indica la variación de velocidad de un cuerpo en una unidad de tiempo. Por lo general, se entiende que dicha variación es positiva, es decir, que el objeto aumenta de velocidad según transcurre el tiempo. Cuando la variación es negativa (como en una frenada) se denomina comúnmente deceleración o desaceleración.

Energía cinética

La energía cinética, es la resultante del trabajo desarrollado para lograr el desplazamiento de un objeto, es decir, la fuerza aplicada sobre un cuerpo para que este alcance una determinada velocidad. La energía cinética de un cuerpo se obtiene de dos valores fundamentales; la masa (m) del objeto y la velocidad (v) a la que se desplaza.


Fuerza de ejecución

La fuerza de ejecución es la fuerza que realiza el conductor sobre el mando del freno para modular la frenada.

miércoles, 14 de noviembre de 2018

BF GOODRICH

Siguiendo con la clasificación de neumáticos, también se pueden clasificar según su banda de rodadura y su perfil.

Clasificación según su banda de rodadura

Según el dibujo de la banda de rodadura, los neumáticos pueden clasificarse en simétricosasimétricos y direccionales.

Neumáticos simétricos

Son aquellos cuyo dibujo de la banda de rodadura es idéntica tanto en la parte interior como en la parte exterior. Estos neumáticos no tienen un sentido de montaje específico.




Neumáticos asimétricos

Son aquellos cuya banda de rodadura tiene diferente dibujo en la parte interior y la parte exterior del neumático, por ejemplo, una parte optimizada para drenar el agua, y otra para mejorar el agarre en seco. Sólo tienen un sentido de montaje, y los flancos van marcados señalando el lado interior y el exterior.




Neumáticos direccionales

Estos neumáticos suelen tener en la banda de rodadura un dibujo en forma de V o de flecha, pensado principalmente para la buena evacuación del agua, por lo que sólo tienen un sentido de rotación. En la actualidad se utiliza mucho este tipo de construcción en neumáticos de invierno puesto que mejora el drenaje en mezclas de nieve y agua.




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