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.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...