Calculo Seccion Cables Vehiculos Mejor Excelente Ok

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Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

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para empezar...

... vamos a conocer

Los cables representan en las instalaciones eléctricas no solo auténticas vías de comunicación, sino que, además, son conducciones por las que fluye la corriente eléctrica a todos los sistemas que precisen de esta energía. Elementos tan importantes como el motor, las luces,

1. Generalidades 2. Instalación eléctrica 3. Ecuaciones fundamentales

los sistemas de freno ABS, etc., necesitan recibir corriente o señales

4. Características de los conductores para vehículos

eléctricas, lo que nos da una idea de su importancia. Los cables reco-

5. Protección de los circuitos. Fusibles

rren el automóvil a lo largo y ancho de este como si fueran sus venas

6. Terminales y conectores para automoción

o nervios, por lo que su estudio es de gran relevancia.

7. Método general de detección de averías en los sistemas eléctricos auxiliares 8. Precauciones en los trabajos con componentes eléctricos-electrónicos PARA PRACTICAR Manejo del multímetro

qué sabes de... 1. ¿Qué metales se emplean en los cables de las instalaciones eléctricas de los vehículos? 2. ¿Qué es la masa de la instalación eléctrica de los vehículos? 3. ¿Qué tensión se emplea generalmente en los automóviles? 4. ¿Dónde se acumula la energía eléctrica que genera el alternador? 5. ¿Qué es un polímetro?

y al finalizar... ❚ Conocerás las características más relevantes de los conductores. ❚ Diferenciarás los distintos tipos de cableados. ❚ Habrás aprendido a interpretar los esquemas eléctricos. ❚ Sabrás determinar la sección del cable necesario para realizar la instalación eléctrica. ❚ Conocerás los distintos tipos de unión entre conductores y aparatos.

Unidad 1

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1. Generalidades 1.1. Conceptos básicos En los circuitos eléctricos/electrónicos, los conductores se consideran como componentes pasivos, dado que su misión es servir de unión entre componentes o elementos de los circuitos del automóvil transportando la corriente eléctrica. La conductividad eléctrica es la propiedad que tienen algunas sustancias para conducir la corriente eléctrica. Los metales al poseer un gran número de electrones libres (electrones de conducción), son buenos conductores de la electricidad. Al aplicarles una diferencia de potencial (tensión), los electrones se dirigen hacia el polo positivo produciéndose una corriente eléctrica y generándose calor por el choque con otros átomos del metal. Los metales con mejor conductividad son: la plata, el cobre, el aluminio y sus aleaciones. El cobre es el más empleado en la fabricación de cables eléctricos para automoción. La conductividad de los metales (conductores) disminuye conforme aumenta la temperatura a que son sometidos, aumentando también su resistencia óhmica. Los cables se encuentran aislados en las instalaciones con materiales aislantes tipo PVC, silicona, etc., y pueden formar mazos.

Cable unifilar

Cable bifilar Conductor externo Conductor interno o vivo Dieléctrico

Cable coaxial a

Figura 1.1. Diferentes tipos de cables.

Lámina

Detalle del cable coaxial

Malla Lámina antideslizante

Aislante externo

Y

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2. Instalación eléctrica 2.1. Cableados Los aparatos y equipos eléctricos cada vez son más numerosos en el automóvil, y se encuentran distribuidos por todo el vehículo, precisando de conjuntos de cables agrupados, formando «mazos» que, aislados y canalizados, nos permiten conducir la corriente eléctrica, la alimentación de equipos, o la transmisión de señales entre aparatos y modulos electrónicos. Los mazos constituidos por un determinado número de cables se recubren con aislantes y se colorean para identificarlos. Están distribuidos en el vehículo, siguiendo criterios de ahorro de material y facilidad de acceso en caso de reparación. Hay que tener en cuenta que la resistencia eléctrica aumenta directamente con la longitud de los cables y, por tanto, a mayor longitud mayor perdida de energía y con ello mayor costo. La instalación eléctrica necesita un mantenimiento, así como la sustitución de sus componentes por agotamiento de su vida útil para realizar reparaciones en la sustitución de lámparas (faros, pilotos. etc.). Por tanto, son necesarias la facilidad de acceso y la posible sustitución del cableado, para lo cual es de gran utilidad utilizar cables con terminales desmontables tipo «Faston», o conectores con varias vías. Los fabricantes de automóviles hacen referencia a dos sistemas de localización: • Por su ubicación física: – Cableado de la zona delantera. – Cableado de la zona del motor. – Cableado del tablero de abordo y salpicadero. – Cableado del habitáculo o zona de pasajeros. – Cableado de la zona trasera. • Por la función del circuito al que pertenecen: – Circuito de carga. – Circuito de arranque. – Circuitos del motor. – Circuitos del alumbrado. – Circuito de señalización y maniobra. – Circuito de instrumentación y fusibles. – Circuitos de climatización y aire acondicionado. – Circuitos auxiliares. – Circuitos de equipos opcionales. Y

Unidad 1

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8

Y

2.2. Tipos de representación Instalación completa de cableado-unifilar

En las instalaciones de los vehículos solamente se emplea un cable; (unifilar) el retorno del circuito se realiza sobre la masa (el chasis).

La figura 1.2 representa el conjunto de elementos que componen la instalación completa del vehículo, con su situación concreta sobre un plano.

AZUL-NEGRO AZUL-NEGRO AMARILLO-ROJO AMARILLO AMARILLO-NEGRO AMARILLO-NEGRO ROJO AZUL AZUL

AZUL-NEGRO AMARILLO

AZUL AZUL-AMARILLO GRIS-ROJO VIOLETA

AZUL-AMARILLO GRIS-ROJO VIOLETA

40

NEGRO

41

45

AMARILLO AZUL-NEGRO

AMARILLO-NEGRO ROJO

NEGRO

22

AZUL PRUSIA VERDE

NEGRO MARRÓN AZUL AZUL-NEGRO VERDE-NEGRO

BLANCO-NEGRO

BLANCO NEGRO

VERDE-NEGRO VERDE

24

23

25

GRIS-ROJO AZUL-AMARILLO

AZUL-AMARILLO GRIS-ROJO VERDE-BLANCO GRIS-AMARILLO NEGRO AZUL-NEGRO

26

BLANCO-NEGRO

27

42

GRIS-NEGRO GRIS AMARILLO-NEGRO

28

AMARILLO-ROJO

NEGRO NEGRO

AMARILLO-NEGRO AMARILLO-NEGRO BLANCO-ROJO

14

21

46

NEGRO NEGRO ROJO ROJO

AMARILLO-NEGRO AMARILLO

29

VIOLETA

30

NEGRO

BLANCO-ROJO BLANCO-NEGRO BLANCO-NEGRO NARANJA NARANJA-BLANCO AMARILLO-NEGRO

NARANJA BLANCO

ww

VERDE-NEGRO AZUL-NEGRO

31

32

33 34

35

43

47

AMARILLONEGRO AMARILLO-NEGRO

•

AMARILLO-NEGRO

AZUL-NEGRO AZUL

AZUL-NEGRO AZUL

VIOLETA

VIOLETA

AZUL PRUSIA GRIS-ROJO

AZUL PRUSIA GRIS-ROJO AZUL-ROJO NARANJA

NARANJA VERDE

VERDE NEGRO

AMARIL-NEG BLANCO-NEG

MARRÓN BLANCO-NEGRO BLANCO-NEGRO

BLANCO AMARILLO AZUL GRIS

AZUL-BLANCO

NEGRO

BLANCO BLANCO AZUL-NEGRO VIOLETA

BLANCO-NEGRO NEGRO

AZ-NEG AZ-BLAN AZUL NEGRO

AZUL-ROJO

36

BLANCO-NEGRO

VIOLETA-BLANCO

AZUL-NEGRO AZUL-BLANCO AZUL NEGRO

ROJO BLANCO

44

NARANJA AZUL PRUSIA NEGRO

NEGR

37

43

NEGRO

ROS AZUL-NEGRO AZUL-NEGRO ROSA

38

ROJO AZUL AZUL-NEGRO

46

BLANCO NEGRO

Figura 1.2. Instalación completa de un automóvil, representación unifilar.

NEGRO

BLANCO-NEGRO

–

39

40

41

BLANCO-NEGRO

+

45

ROJO AZUL-NEGRO

NARANJA-BLANCO

a

20

BLANCO NEGRO ROJO NEGRO NEGRO AMARILLONEGRO AMARILLONEGRO NEGRO AZUL

ROJO

Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

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Los cableados con sus conductores separados (representación unifilar) unen los componentes entre sí. Esta representación es la más intuitiva, pero el montaje cada vez más complejo de la instalación eléctrica de los vehículos actuales, con un número elevado de componentes eléctricos y electrónicos, hace en muchos casos inviable esta representación.

3 NEGRO

GRIS VERDE

2

NEGRO

AZUL AZUL VIOLETA

4

AZUL AZUL

NEGRO

15 VIOLETA VIOLETA

1

NEGRO AZUL AZUL AMARILLO-NEGRO

AZUL-NEGRO AMARILLO-NEGRO GRIS-NEGRO VERDE-NEGRO

AZUL-ROJO AZUL PRUSIA

5 VERDE-BLANCO

AZUL-NEGRO

8

AZUL-NEGRO

6 7

MARRÓN

AZUL-NEGRO

BLANCO-NEGRO

ww.

GRIS-AMARILLO

GRIS-ROJO

16 9

1

2

3

4

10

17

N

11 12

+

18

–

19

+

–

– 13

SA

+

AMARILLO ROSA

RO

2

ROJO

NEGRO

NEGRO

ROSA BLANCO MARRÓN NEGRO ROJO GRIS VERDE AMARILLO-ROJO AZUL

GRIS VERDE

1

AMARILLO AZUL AZUL NEGRO

NEGRO

3

ESQUEMA ELÉCTRICO 1. Indicadores anteriores de posición y dirección 2. Faros de carretera y cruce 3. Indicadores laterales de dirección 4. Telerruptor para avisadores acústicos 5. Avisadores acústicos 6. Interruptor para indicador óptico insuficiente presión de aceite 7. Transmisor para termómetro temperatura agua 8. Bobina de encendido 9. Distribuidor de encendido 10. Bujías 11. Batería 12. Dinamo 13. Motor de arranque 14. Fusible 16 A 15. Fusible de 8 A 16. Intermitente 17. Motor de limpiaparabrisas 18. Interruptor de luces de pare 19. Grupo de regulación 20. Motor para electroventilador de dos velocidades 21. Interruptor de la luz del cuadro de instrumentos 22. Interruptor para luces exteriores 23. Cuadro de instrumentos 24. Indicador del nivel de combustible 25. Indicador óptico de la reserva de combustible (color rojo) 26. Indicador óptico de insuficiente presión del aceite (color rojo) 27. Indicador óptico insuficiente tensión de la dinamo (color rojo) 28. Indicador óptico de las luces de dirección (color verde) 29. Lámpara iluminación cuadro de instrumentos 30. Indicador óptico de las luces de posición (color verde) 31. Indicador óptico de las luces de carretera (color azul) 32. Termómetro para la temperatura de agua 33. Conmutador de las luces de dirección 34. Conmutador de las luces de carretera y cruce y ráfagas de las luces de cruce 35. Pulsador de los avisadores acústicos 36. Interruptor para el limpiaparabrisas 37. Conmutador de encendido con dispositivo antirrobo 38. Interruptor de tres posiciones para el motor del electroventilador 39. Lámpara luz guantera, con interruptor incorporado 40. Pulsadores entre montantes y puertas anteriores 41. Pulsadores entre montantes y puertas posteriores 42. Mando indicador del nivel de combustible 43. Lámpara interiores 44. Lámpara del portamaletas 45. Luces de dirección posteriores 46. Luces de posición y pare 47. Luz matrícula

Y

Unidad 1

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Y

El esquema representado en la figura 1.2, pertenece a un vehículo tipo berlina con simbología de los componentes propia del fabricante, actualmente en desuso, pero de gran interés por su capacidad ilustrativa. A cada componente del esquema se le asigna un número comenzando por la parte delantera, y hacia atrás, para su identificación sobre una tabla a modo de leyenda, que acompaña a cada esquema en concreto. Los cables están identificados por códigos de colores, por ejemplo, rojo, azul, azul-rojo, etc., que corresponden

1

56a 1 ws 1.0 56a 1 ge 1.0

2

31-50 br 1.0

7

58 5 gr/rt 31-5 br 31-3 br 1.0 56a 1 ws 1.0 56b 1 ge 1.0

4 L sw/ws 0.75 31-32 br 0.75

G

54-12 rt/ws

3

–

+

v u

W

+

–

54-10 bl/gn

M

8

30-15.1 rt/ge 1.5

6

54-30 sw/rt 1.0

9

1 gn

1 4 15

15a sw/gr 1.0 M

31-3 br L5

5

sw/rt 2.0

50 16

15a sw/ge 1.0 16 sw/ge 1.0 50 sw 2,5 30-1 rt 4.0 61 bl 53 b rt 1.0 53 gn 1.0

15 sw/rt 3.0 30-2 rt 2.0 58 gr 1.0 56 a ws 1.5 56 b ge 1.5

gr 1.0

10

B+ 61

30 rt 16.0 50 sw 2.5 16 sw/ge 1.0

13

11 61 bl

30/ 51

58-5 gr/rt L sw/ws 0.75

51 rt 4 Q

31-50 br 1.0

54·3.1 sw/vt 1.0 31 bl/br 1.0 31-12 br/ws 1.0

2 0 1

49 sw 1.0 54-5 sw/rt 1.5 54-6 sw/rt 0.75

3·7 br 30-4 rt 31-7.2 br/ge

16

14

5

6

7

8

49 sw 1.0

9

30-1 rt 3.0 30-3 rt/ws 2.0

A

58-5 gr/rt 54-30 sw/rt 1.0 58-4 gr/sw 56a ws/sw 1.5 56b ge/sw 1.0 56a 2 bl/ws 56-6 gr/ge 54-3 sw/vi 1.0 54-4 sw/ge 54-5 sw/rt 1.5 54-1 sw/ge 1.0 30-9 rt 1.0 30-15 rt/ws 1.5

31-12 br/ws 1.5 31-23 br/ge 1.0

RL sw/gn 0.75

58-3 gr/sw 54-6 sw/rt 0.75

58-2 gr/rt

2

A

B

25

54 - 11 bl/sw

21

75 gr 15 sw/gr 2.5 R 15 50 30

A

B

31-40 br 58-1 gr 31-40.1 br 58-11 gr

28

1

3 2 1 0

3

24

A

53

54

58k

R

2

4

23

54-6 1 sw/rt 31-40 br 58-1 gr

31-34 br/ws 0.75 31-31 1 br 0.75

54-12 rt/ws 12 6

1

22 L1 sw/ws 0.75

31-36 br

7 9

A

B

10 9 53b

6

12

12

Figura 1.3.

7

km/h

20

a

3-13 br 54-11 bl/sw

56 o 2 bl/ws

54-40 bl/gn

56 ws/sw 1.5 30-3,2 rt L5

5 8

H H 49a

R

56a 56b L

56 15

D L

C B

56a ws 1.5 56b ge 1.5 L4 sw/ws 1.0 L1 sw/ws gn 1.0 R4 sw/gn 1.0 R1 sw/gn 0.75 30-15rt/ws 1.5 30-151. rt/ge 1.5 49a sw/ws-gn 1.0

61 bl

19

30

C bl/ge

31b

54 - 11 bl/sw c

31 bl br 1.0 54·3 sw/vi 1.0 54·3 I sw/vi 1.0 53 b rt 1.0 53 gn 1.0

53 gn 1.0 53 brt 1.0 L 4 sw/ws 1.0 R 4 sw/gn 1.0 58 gr 1.0 56 ws/sw 1.5 30-3 rt/ws 2.0 30-3 1 rt 1.0

49a sw/ws 1.0 49a sw/ws-gn 1.0 49-2 sw/ge 1.0

15 sw 1.0 15 sw/rt 3.0 50 sw 2.5 30-1 rt 3.0

31-7 br 31-7.1 br 54-6 sw/rt 0.75

61 bl 54-4 sw/ge

49a 49

L sw/ws 0.75

50 sw 2.5 15 sw 1.0 54-12 rt/ws

49 sw 1.0 30·9 rt 1.0 30·9.1 rt 1.0 30·4 rt L sw/ws 0.75 L4 sw/ws 1.0 R4 sw/gn 1.0

4

(L)6 (R)5 (49a)4

3

(15)1 (30)3 (C)7

2

554 15

1

15

16A

R sw/gn 0.75

29 26

27

Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

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a los colores reales de los cables en el vehículo. Para facilitar el seguimiento de los cables en la localización de averías, sobre el esquema eléctrico se representan los códigos de colores en las uniones con los componentes y entre conectores. Una variante más actualizada de este tipo de esquema lo podemos ver representado en la figura 1.3. Cada cable está identificado por un número de orden, la clave de color que le corresponde en la realidad, y la sección del conductor, en mm2.

31 sw 6.0

12

3

br 30 rt 16.0

+

M

14

1

31-33br 0.75 R sw/gn 0.75

2

58·4 gr/sw 31·4 br 31·2 br 1.0 56 a 1ws 1.0 56 a ws/sw 1.5 56 b 1 ge 1.0 56 b ge/sw 1.0

12V

31 sw 16.0

56 a 1 ws 1.0 56 b 1 ge 1.0

EQUIPO NORMAL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

53b rt 1.0 53 gn 1.0 58-4 gr/sw 56 a ws/sw 1.5 56 b ge/sw 1.0 R sw/gn 0.75

54-1 sw/ge 1.0 M

31-19 br 1.0

18

22.

31-19br 1.0

23.

(54)b 54

2 1 0

20

24.

30 25.

26. R1 sw/gn 0.75 58-2 gr/rt 54-6 1 gw/rt

31-33.1 br 0.75 31-35 br/sw 0.75

49-2 sw/ge 1.0

31-24 31-23 br/ge 1.0 (54)a

(49)2

R sw/gn 0.75

31-24

A

21 B

27. 28. 29. 30.

Intermitentes delanteros Conjunto de luces de faros/posición Bocina Motor de soplante de refrigeración del radiador Resistencia autorreguladora (bobina encendido) Bobina Unidad transmisora del indicador de temperatura del agua Unidad transmisora de manómetro de aceite Distribuidor Motor de arranque Alternador Batería Elemento fusible Motor del limpiaparabrisas Caja de fusibles Interruptor de luz de pare Luz interior Motor de soplante del calefactor Unidad intermitente Interruptor de luz de cortesía Conjuntos combinados de luces de cola A — Luces de cola/pare B — Intermitentes Interruptor de usos múltiples A — Ráfaga de paros B — Luces largas C — Bocina D — Intermitente Grupos de instrumentos 1 — Luz de aviso de intermitente (verde) 2 — Luz de aviso de luces largas (azul) 3 — Luz de aviso de corriente de carga (roja) 4 — Luz de aviso de presión de aceite (naranja) 6 — Indicador de temperatura del agua 7 — Indicador de nivel de gasolina 8 — Reductor de voltaje 12 — Iluminación de panel Interruptor de alumbrado A — Luz de posición B — Rápido Interruptor del motor del limpiaparabrisas A — Lento B — Rápido Seguro dirección/interruptor encendido O — Desconectado 1 — Accesorios 2 — Encendido conectado 3 — Arranque Unidad transmisora de indicador de combustible Luces de matrícula Interruptor de luces de emergencia Interruptor de motor del soplante de calefacción

ABREVIATURAS DE COLORES DEL CABLEADO Clave bl br ge gr gn rs rt sw vi ws

Color del cableado Azul Marrón Amarillo Gris Verde Rosado Rojo Negro Violeta Blanco

CLAVES DE LOS CABLES 54-16 sw/gr-rt 2,5 Sección del cable en mm2. Los cables sin marcas tienen una sección de 0,56 mm2

Clave de color del cable - colores secundarios Clave de color del cable - color primario Número del cable

Y

Unidad 1

14

Y

Esquema de cableado general normalizado En la actualidad se utilizan esquemas de cableado completo (unifilar) con componentes, códigos de cables y simbología eléctrica normalizada, generalmente denominados amperimétricos. La figura 1.4 representa un esquema de este tipo. Para facilitar el seguimiento del esquema de la instalación eléctrica completa, este se divide en zonas y a cada zona se le asigna un circuito funcional concreto, conforme muestra la figura 1.4 (arranque, alternador, iluminación interior, etc.). Las líneas superiores del circuito señaladas con la letra (a) son las vías principales de corriente. Los números encerrados en un círculo indican el componente; si un conjunto de componentes están enmarcados, por ejemplo, (6), indican un elemento 1. Batería 2. Motor de arranque 3. Conmutador de encendido y arranque 4. Portafusibles en el habitáculo 5. Portafusibles en el vano motor 6. Alternador 7. Testigo de carga del alternador 8. Testigo de presión mínima de aceite del motor 9. Testigo indicador de exceso de temperatura del líquido refrigerante 10. Testigo de nivel mínimo de líquido de freno o freno de establecimiento accionado 11. Manocontacto de presión mínima de aceite 12. Sensor de temperatura del líquido refrigerante 13. Pulsador para el testigo de freno de mano accionado 14. Sensor de nivel del líquido de frenos 15. Pulsador de las luces de freno 16. Luces de freno 17. Radiocasete 18. Conmutador de luces e iluminación interior 19. Pulsador para iluminación interior 20. Botón de selección de función de visualización 21. Cuadro de indicadores, que comprende: - Lámparas de iluminación (disminuyen de tensidad con las luces de cruce conectadas) - Avisador acústico de olvido de luces encendidas - Indicador numérico de velocidad del vehículo - Cuentakilómetros total - Cuentakilómetros parcial - Indicador de nivel de combustible - Reloj digital 22. Sensor de nivel de combustible 23. Sensor de velocidad del vehículo (en el cambio de velocidades) a

Figura 1.4.

24. Conmutador combinado: a) Luces de posición/cruce/ carretera (con testigo de conexión) b) Ráfagas c) Avisador acústico 25. Iluminación del encendedor 26. Iluminación de los mandos del sistema de calefacción 27. Luz de posición delantera derecha 28. Luz de posición trasera derecha 29. Luz de posición trasera izquierda 30. Luz de posición delantera izquierda 31. Testigo de conexión de las luces de posición 32. Luz de matrícula 33. Luz antiniebla trasera 34. Testigo de conexión de la luz antiniebla trasera 35. Faros delanteros 36. Testigo de conexión de las luces de carretera 37. Avisador acústico 38. Mando de regulación de altura de los faros 39. Motor de regulación de altura de los faros, izquierdo 40. Motor de regulación de altura de los faros, derecho 41. Sistema de inyección y encendido 42. Interruptor de las luces de marcha atrás 43. Luces de marcha atrás 44. Encendedor eléctrico 45. Testigo de conexión de la luneta térmica 46. Relé de conexión de la luneta térmica 47. Luneta térmica 48. Relé temporizador del limpiaparabrisas 49. Conmutador del limpiaparabrisas 50. Limpiaparabrisas

5

d

2

3 D

A

C

4

4

4

15

17

1

4

1

8

2 30

50

7

10

6 B+

12

9 11

10

18

14

D+

15

17

e

M 11 12 13 14 2

1

3

arranque

4

5

alternador

6

tª refrig. pres. aceite

7

16 8

9

10

luces de stop líq. de freno freno de mano

11

radio

ilu

30 Fus. Fus.

5 5

2 1

A C 4

4 22

44

4

4

4 49

2

22

21

4

19

16

81

a

1

3

2

5

b

51

48

M 46

42

54

50 53

2

31

M

M

M

7

43

45 35

36

55 47

37

38

52 39

luneta térmica

40

41

limpiaparabrisas

42

limpialuneta

43

lavafaros

marcha atrás

51. Conmutador a) Limpialuneta b) Lavaparabrisas y lavaluneta 52. Limpialuneta 53. Electrobomba lavaparabrisas y lavaluneta 54. Electroventilador de refrigeración del radiador 55. Termocontacto del electroventilador de refrigeración del radiador

56. Termocontacto de dos velocidades para electroventilador de refrigeración del radiador 57. Electroventilador de refrigeración del radiador 58. Conmutador de luces de emergencia 59. Relé de intermitencia 60. Conmutador de los intermitentes de dirección 61. Intermitente trasero, izquierdo

4

electro refriger

62. 63. 64. 65. 66. 67. 68.

Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

15

completo o aparato, en nuestro caso alternador; los números encerrados en círculo según las normas DIN, son sustituidos por letras (en nuestro ejemplo, G), conforme veremos en otros esquemas. Los números sin ningún tipo de enmarcado, indican líneas de corriente, por ejemplo) 30, línea de positivo directa de batería sin fusible, 31, masa. Las líneas (b) A, B, etc., indican que las líneas o cables continúan. Los puntos indicados con la letra (c), muestran las uniones a masa. Los números pequeños dentro de los aparatos, por ejemplo, (d), indican puntos de conexión. Los indicadores con (e), líneas internas, nos permiten seguir el curso de la corriente dentro de los aparatos. La numeración señalada con la letra (f) nos indica el número de orden de las vías de corriente y nos facilita la localización de los aparatos y puntos de unión entre cables. a

30

4

4

24 21 11

6 7

B

b

c 4

3 2

12

10

4

11

4

C

23

4

4 6

7

4 9

8

11

b

01

4

12

5

18

3 5 2

5

4 3

a

A

Fus. Fus. A C

39

10

40 41

22

1 7

26 27 28 29 30

20

19

5 7

33

31 32 12

13

uminación interior

14

15

16

17

indicador de abordo sensor de velocid.

f

18

19

20

21

22

23

luces de posición iluminación mandos calefacción encendedor

24

6

34

dcha. izda.

25

26

M

38

7

35 36

9 24 17

27

28

29

30

faros

antiniebla matrícula

M

37 31

32

33

corrector de altura de los faros

34 34

sistema de inyección

avisador acústico

75 4 14

5

4

b

5

1C

2C

15

a

59

4

58

14

4

4

C1

1 13 2

56

5 1

A1

A1

3

B2

68 60

M

2

4

5

B1

57

71

B1

C1

73 69

3

76 79

1

77

72 5

4

2

9

M

M

ovent. ración

45

electrovent. refrigeración con A.A.

46

47

izda.

48

49

50

51

52

53

54

55

56

dcha. intermitentes

Intermitente delantero, izquierdo Intermitente lateral, izquierdo Intermitente trasero derecho Intermitente delantero derecho Intermitente lateral, derecho Testigo de funcionamiento de los intermitentes Relé de conexión de 1.a velocidad del ventilador de calefacción/ventilación del habitáculo

57

80 58 59

aire acondicionado

69. Resistencia limitadora de corriente para 1.a velocidad del ventilador de calefacción/ventilación del habitáculo 70. Ventilador de calefacción/ventilación del habitáculo 71. Termocontacto doble 72. Relé del ventilador de calefacción/ventilación del habitáculo

M

78

74

70

67

44

M

7

61 62 63 64 65

60

61

c

73. Presostato de tres vías 74. Embrague electromagnético del compresor del sistema de aire acondicionado 75. Mando combinado: a) Ventilación b) Recirculación de aire 76. Grupo de resistencias para variación de velocidad del ventilador de calefacción/ventilación del habitáculo

77. Relé del ventilador de calefacción/ ventilación del habitáculo 78. Ventilador de calefacción/ventilación del habitáculo 79. Sensor de temperatura exterior 80. Actuador de cierre de la trampilla de entrada de aire exterior (recirculación de aire) 81. Interruptor de la luneta térmica

Y

Unidad 1

16

Esquemas por funciones Este tipo de esquemas eléctricos son los más utilizados, dado que al representar la instalación de un circuito en concreto (o varios interrelacionados), nos muestran con más claridad las vías de conexión de los aparatos, facilitando la comprensión del funcionamiento de los circuitos estudiados,(figura 1.7). Estos esquemas suelen ir acompañados por ilustraciones que representan el vehículo o parte del vehículo sobre el cual se ubican los componentes del circuito analizado para facilitar su localización (ver figuras 1.5. y 1.6). A lo largo de las unidades didácticas tratadas en este libro, utilizaremos este tipo de esquemas para el estudio del funcionamiento de los circuitos.

159 105 143 242 12

127

122 152

126

237

96

13

90

165

15

a

Figura 1.5. Representación del esquema de funciones.

159

162 a

152

Figura 1.6. Esquema de la situación de los componentes eléctricos en el vehículo.

96

Y

Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

17

13 15

152 R

R

R

[25A]

237 12

R

E 13

R

4 3 2 1

R D

8

11 12 13 141 15

2 1 E

1 2 3 4

1 2 3 4 5 6

C

B

A

85 86 30 87 87 BU

N. D. R

R

R

N. D.

R

R

ZB ZG BR

N

N R

SN A

C S

CN

R

R

6 1 2 3

96

AB

8

GN H

A AB

A

A

N. D.

R

pos staz int/a int 50 15/54 30

GN

N. D.

105

GN

165 90

159 BV

M

BR

BV ZG

BR ZB

ZG

N

N N

N N

N

N. D.

CN S C SN

N. D.

M

143

N

122

ZB

GN

242 C SN CN S

N F D C E

GN

GN GN

CN

F

N. D. GN

GN S

C

SN NZ

NZ

NZ

NZ

F D C E

N. D. 126

a

127

Figura 1.7. Esquema eléctrico por funciones (fuente Fiat). Y

Unidad 1

18

Esquemas de conexión en representación separada Este tipo de representación viene a paliar la dificultad de interpretación de los esquemas generales debido al gran número de cables y conexiones existentes entre componentes que los vehículos actuales incorporan. En estos esquemas (ver figura 1.8) no se representa el cableado de conexión. Los componentes son representados por códigos y símbolos según normas ISO o DIN (ISO 2575). Los terminales de cada componente se identifican mediante designaciones normalizadas. Todos los conductores que salen de un componente o aparato, tienen un distintivo alfanumérico que indica su destino, en el cual consta: símbolo del aparato de destino, símbolo o código de la conexión de destino y en algún caso color y sección del cable. 3 K8:53/sw gn 1.0 53 S4:53b/gn ge 1.0 53b S4:53e/gn 1.0

53e

M

F15/sw gr 1.0

53a

br 1.0

31

1

2

M2

a Figura 1.8. Ejemplo esquema en representación separada, representación del aparato e identificación del destino.

Interpretación del esquema (1) Código de componente. La letra indica la función del componente, el número corresponde al orden que ocupa. (2) Designación del borne del aparato. Indica dónde se conecta un conductor determinado. Las conexiones múltiples se reflejan con números consecutivos o con letras. (3) Código de dirección o destino. Determina el aparato o componente del que procede o se envía un conductor, el punto de conexión del conductor, el color y/o sección de este.

Código de dirección K8 : 53 / sw/gn 1.0 código de componente

sección del conductor, en mm2

indicador previo, borne de destino

color del cable

programación borne de destino a

Figura 1.9.

Y

Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

19

3. Ecuaciones fundamentales 3.1. Resistencia de los hilos conductores La resistencia de los conductores es directamente proporcional a un coeficiente (ϕ) denominado resistividad (inversa de la conductividad (c); depende del tipo de material); a la longitud del tramo de material que midamos, e inversamente proporcional a la sección del mismo. 1 ϕ = }} ; c c ϕ l s

: : : :

l R = ϕ }} s

conductividad resistividad o resistencia específica longitud del conductor sección transversal del conductor

Como, generalmente, (l) se mide en m, y (s) en mm2, para que (R) resulte en V, Vmm2 (ϕ) vendrá determinada en }}. En la siguiente tabla tienes una lista de mam teriales con sus correspondientes resistividades. RESISTIVIDADES, A 20 °C, DE DIFERENTES MATERIALES MATERIAL

ϕ (Ω mm2/m)

Plata

0,016

Cobre

0,018

Aluminio

0,028

Cinc

0,061

Níquel

0,072

Estaño

0,12

Hierro

0,13

Plomo

0,20

3.2. Calor producido en un conductor por el paso de la corriente Este calor es producido por el efecto Joule y viene determinado por la ley: Q = 0,24 · R · I2 · t Q R I t

: : : :

cantidad de calor (calorías) resistencia del conductor, en (Ω) intensidad de la corriente, en (A) tiempo transcurrido, en segundos

Este calor producido es una pérdida de energía que se tratará de minimizar reduciendo al máximo la resistencia del conductor, es decir, colocando cables de una sección suficiente. Y

Unidad 1

20

3.3. Variación de la resistencia con la temperatura Como hemos indicado, el paso de la corriente produce calor en el conductor, elevando su temperatura hasta conseguir el equilibrio con el calor que es capaz de evacuar al exterior por transmisión de calor (conducción, etc.). La elevación de su temperatura provoca el aumento de su resistencia, según la siguiente ley experimental. R1 = R0 [1 + α (T1 – T0)], siendo: R1 : resistencia después del incremento de temperatura. R0 : resistencia inicial antes del incremento de temperatura. T1 : temperatura final. T0 : temperatura inicial. α : coeficiente de temperatura (cobre = 0,004).

ACTIVIDADES RESUELTAS Determina la resistencia de un cable de cobre de 600 cm de longitud y 1,5 mm2 de sección. Solución:

Ω mm2 Tomando un valor de ϕ = 0,018 }} m Tenemos que poner l en metros, luego: l = 600 cm = 6 m l 6 R = ϕ · }} = 0,018 · }} = 0,072 Ω s 1,5 ¿Qué calor desprende el cable del ejercicio anterior en media hora de funcionamiento, si es recorrido por una intensidad de 10 A? Solución: El calor viene determinado por Q = 0,24 · R · I2 · t = 0,24 · 0.072 · 102 · 1 800 = 3110 calorías = 3,11 kcal

Siguiendo con el ejercicio anterior, ¿qué resistencia tendrá el cable si con el calor producido se logra una temperatura de equilibrio de 50 ºC? Solución: Aplicando la ley enunciada, tomando como temperatura de partida 20 ºC, tendremos: R1 = R0 (1 + α (T1 – T0)) = 0,072 (1 + 0,004 · 30) = 0,080 Ω

Y

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21

4. Características de los conductores para vehículos 4.1. Generalidades Los conductores empleados en automoción están constituidos por un alma o cuerda compuesta por un número determinado de hilos, según su sección (de 10 en adelante). Fabricados en cobre electrolítico recocido y en algunos casos bañados en estaño, el aislante es generalmente plástico PVC o caucho. Su resistividad, Ω mm2 m

como hemos indicado, es 0,018 }}. Esta configuración les proporciona gran flexibilidad, permitiéndoles adaptarse a los contornos de la carrocería a la cual van sujetos por medio de abrazaderas o grapas. Debido a su baja resistencia mecánica, los conductores de pequeña sección se montan formando mazos, debidamente aislados.

4.2. Relación entre la sección de conductores y su corriente admisible Los valores relacionados en la siguiente tabla son aproximados, y para hilos de cobre recubiertos de PVC. diámetro del hilo (en mm)

sección (en mm2)

1,0 1,2 1,4 1,6 2,1 2,7 3,4 4,3 6,0 7,5 8,8 10,3 12,0 14,7 16,5

0,78 1,13 1,50 2,00 3,46 5,72 9,07 14,50 28,26 44,15 60,79 83,28 113,04 169,60 213,70

Corriente Densidad de corriente máxima (para trabajo continuo) (admisible en A) máxima admisible (en A/mm2) 6 - 9,0 7 - 13,0 8 - 16,3 12- 20,0 18- 27,0 25- 36,0 30- 46,0 43- 62,0 65- 83,0 100- 110,0 125- 135,0 140- 169,0 195- 209,0 220- 249,0 265- 294,0

10 10 10 10 10 10 6 6 6 4 4 4 3 3 3

4.3. Secciones tipo y caída de tensión admisible Aunque se puede calcular la sección correspondiente a cada conductor en función de la corriente que soporta, como veremos en el punto siguiente, lo más frecuente es que los fabricantes de vehículos automóviles adopten unas secciones estándar, en función de cada elemento o aparato al que suministra corriente. Y

Unidad 1

22

La tabla está confeccionada a partir de las secciones de cables, que generalmente son utilizadas por los fabricantes de automóviles. La columna sección corresponde al cable positivo. La caída de tensión total comprende además de los cables, fusibles, contactos, conmutadores, pulsadores, etc., y por tanto no sirven para el cálculo de conductores. En el cable de alimentación del motor de arranque se permite de forma general una caída de tensión del 4 %; si el cable de retorno está aislado de masa, se permite para el circuito completo el 8 % de la tensión nominal. Los datos de la tabla están referidos a tensiones de batería de 12 V. Destino del conductor

sección (en mm2)

Caída de tensión Caída de tensión cable positivo (en V) total circuito (en V)

Luz testigo, piloto

0,5

0,1

0,6

Luz interior

0,5

0,1

0,6

0,75 – 1,5

0,3

0,6

1 - 1,5

0,3

0,6

Luz intensiva (largas)

1,5

0,3

0,6

Faros antiniebla

1,5

0,3

0,6

Luz de intermitentes

1,5

0,3

0,6

Luz trasera

1,5

0,3

0,6

4–6

0,4

Batería- motor arranque

25 – 30

0,5

Mando relé arranque

2,5 – 4

1,4

1,7

Motor elevalunas/ otros

0,5 - 1

0,5

1,5

Luz de posición Luz de cruce

Alternador-batería

NOTA: El valor de la caída de tensión total tiene en cuenta: las conexiones, los interruptores, los conmutadores, etc.

a

Figura 1.10. Conductores conectados a la batería.

Y

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23

4.4. Cálculo de la sección de un conductor Para el cálculo de la sección de un conductor partimos de la potencia del aparato al cual va destinado, cuya expresión es: W W = U · I, de donde I = }} U es la intensidad que soporta el conductor y U la tensión nominal (12 V). La caída de tensión admisible U0= I · R (consultar tabla apartado 4.3) (1.ª) La resistencia de un conductor viene determinada por l R = ϕ }} (2.ª) s De las ecuaciones 1.ª y 2.ª: l U0 = I · ϕ }} s despejando

I·ϕ·l s = }} , medida en mm2 U0

s: sección en mm2 I: intensidad (A) l: longitud (m) U0.: tensión (V) Ω ·mm2 ϕ = resistividad }} m

1

2

Una vez determinada la sección, debemos cerciorarnos de que admite la densidad de corriente que aparece en la tabla del apartado 4.2; de no ser así, deberemos tomar una sección inmediatamente superior.

ACTIVIDADES RESUELTAS Determina la sección del conductor en la instalación de un faro con los siguientes datos: lámpara de valor nominal 55 W / 12 V, conductor de cobre, longitud del cable entre el interruptor y la lámpara, 3 m. Solución: Determinamos la sección del cable positivo; se sobreentiende que el negativo es la masa del vehículo (carrocería). Aplicando las fórmulas del punto 4.4: I=

W 55 W = = 4,58 A U 12 U

Consultando la tabla comprobamos que la caída de tensión admisible es de 0,3 V. s=

W·ϕ·I 3 m · 0,018 · 4,58 A = 0,8 mm2; redondeamos al alza: s = 1 mm2 = U0 0,3 V

Consultamos la tabla del apartado 4,2, para s = 1 mm2, y comprobamos que permite una densidad de corriente de 10 A/mm2, lo que nos indica que soporta sobradamente la intensidad prevista.

Y

Unidad 1

24

5. Protección de los circuitos. Fusibles 5.1. Fusibles Son elementos de protección del circuito al que pertenecen. Están constituidos por un pequeño conductor, cuyo punto de fusión es menor que el del resto de los conductores del circuito, y su resistencia eléctrica es algo mayor. Tienen el cometido de limitar la intensidad de corriente que pasa por el circuito. Cuando la corriente en el circuito adquiere valores peligrosos, el fusible alcanza la temperatura de fusión, y al fundirse interrumpe el paso de la corriente protegiendo así los componentes del circuito.

a

Figura 1.11. Fusible.

Los fusibles muestran diferentes configuraciones, redondos, planos, etc., pero los más empleados en la actualidad son los del tipo enchufables, que se muestran en la figura 1.11. El fusible debe estar protegido por medio de un encapsulado que evite la proyección del material fundente a la instalación en caso de cortocircuito. Para localización y facilidad de inspección, todos los fusibles están localizados en un cofre denominado caja de fusibles, ubicada normalmente en el vano motor o debajo del tablero de instrumentos. Designación de los fusibles enchufables para automoción Intensidad nominal (en A)

Color del fusible

3

violeta

4

rosa

5

beige

7,5

marrón

10

rojo

15

azul

20

amarillo

25

blanco

30

verde

5.2. Cálculo de fusibles Para determinar la intensidad (amperios) que puede soportar un fusible partimos del material de que están constituidos (cobre, plomo, etc.) y de su coeficiente K, así como de la intensidad que el fusible debe soportar, que será la intensidad del circuito, más un factor de seguridad que se puede aplicar. El diámetro del hilo del fusible o la intensidad se calculan aplicando la siguiente fórmula: 3

D = K Ïw I2 D: diámetro del hilo del fusible. K: coeficiente del material (cobre, 0,06; plomo, 0,25) I: intensidad del circuito con el factor de seguridad de las instalaciones, si lo tiene.

Y

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25

6. Terminales y conectores para automoción 6.1. Tipos Los cables se unen a los componentes, a los aparatos, o a otros cables, mediante terminales o conectores situados en los extremos de los cables mediante soldadura, o engatillados. Estos terminales y conectores no solo facilitan la conexión, sino que aíslan las uniones entre ambos (componentes y cables). Hay una variedad muy extensa de terminales y conectores para automoción, las figuras siguientes muestran un ejemplo de los más comunes.

Macho

Macho

Redondo

Hembra

Hembra

Faston a

Batería

Cilíndrico

Figura 1.12. Terminales.

C 154 C 283 A

GN n.d.

AN 154 Z 283A

AN 99 Z 99 C 96H N 60 MB 99A MB 141 CB 35

N n.d. N 123 N 137 GN 123

GN 154

c

Figura 1.13. Conectores.

En los conectores múltiples cada vía está designada por un número que corresponde a un cable determinado; a cada punto de contacto del conector lo denominamos PIN. Esta numeración nos sirve de referencia para localizar en los esquemas, por funciones o generales, cada conductor y facilitar así la localización de averías. El fabricante del vehículo proporciona la información del empalme o conector, localizándolo dentro del vehículo en el lugar exacto. En la siguiente figura se muestra un ejemplo de localización del conector 72048B, con su código de colores de los cables y la situación en el vehículo. Y

Unidad 1

26

72048B 6005 6670

0315 8847

6674 6670 65 4 3 21

12 3 4 56 6673

1173

a

0315 8847

6673

Ref.

Código color cables

Función

1 2 3 4 5 6

8847 1173 0315 6005-6674 6673 6670

Alimentación (+15) Positivo con interruptor para indicación de parada del vehículo activado Desactivación del retarder Indicación del dispositivo ABD activado Indicación de avería del dispositivo EBD Indicación de avería del dispositivo ABS

1173

Figura 1.14. Empalme entre el cable de la cabina/capó y el cable del ABS (Iveco Daily)

ACTIVIDADES RESUELTAS Calcula el diámetro del fusible de un circuito por el que circula una corriente con una intensidad de 15 A. El material del fusible es cobre y la instalación tiene un factor de seguridad del 50%. Solución: 1.º Calcula la intensidad con el factor de seguridad: I = 15 A · 1,50 = 22,5 amperios 2.º Aplicar la fórmula: 3

D = K · ÏIw2

3

0,06 Ï(22,5) w2w = 0,06 · 7,96 = 0,47 mm

Y

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27

6.2. Engatillado y soldado El proceso de soldado de conductores es el correspondiente a la soldadura blanda (heterogénea) con material de aportación. Como material de aportación, para conductores de cobre, se emplea una aleación de plomo (Pb) al 40% y estaño (Sn) al 60%, con alma de resina y una temperatura de fusión de 185 °C; estos porcentajes pueden variar según los materiales a soldar. La soldadura se realiza por medio de un soldador eléctrico, con electrodos intercambiables (figura 1.15.). El electrodo tiene que estar, al igual que los cables a soldar, perfectamente limpios (en el mercado hay diferentes productos de limpieza específicos). Cuando el electrodo alcanza su máxima temperatura se pone en contacto con el material de aportación, generalmente en forma de hilo con alma de resina, y queda adherido en forma de gota a la punta del electrodo, el cual se aplica a la vez sobre los cables a soldar, con lo que fluye el material de aportación y se realiza la soldadura.

a

a

Figura 1.16. Desoldadores.

Figura 1.15. Soldadores.

En la figura 1.16, se muestran dos sistemas de desoldadores empleados en electricidad y electrónica, para separar componentes y conductores una vez soldados; ambos funcionan por absorción del material de aportación previamente calentado hasta el punto de fusión. El engatillado es la operación por la cual unimos terminales a los cables mediante unas herramientas específicas denominadas alicates de engatillar. Estos alicates realizan distintas funciones: cortar y pelar cables, engatillar (apretar el terminal sobre el conductor). La figura 1.17, muestra dos ejemplos de este tipo de alicates.

Figura 1.17. Alicates para terminales faston.

a

Y

Unidad 1

28

7. Método general de detección de averías en los sistemas eléctricos auxiliares 7.1. Conceptos Al diagnosticar averías en sistemas eléctricos es importante seguir un proceso lógico de razonamiento deductivo para resolver el problema. Este proceso es esencial, ya que no es posible desarmar ni ver el interior de la mayoría de los componentes eléctricos o electrónicos para ver si funcionan, tal como se hace con los dispositivos mecánicos. A veces, llegar a conclusiones acertadas requiere bastante tiempo. En cambio, siguiendo paso a paso un proceso organizado, suele ser posible determinar la causa del problema con mayor rapidez. Al diagnosticar averías en circuitos eléctricos de vehículos se miden tensiones, intensidad y resistencia. La medición más útil y sencilla es probablemente la de valores de tensión, ya que permite responder a estas preguntas: – ¿Llega tensión al punto en que se mide? – ¿Cuál es la lectura de tensión? – ¿Cuál es la tensión disponible? – ¿Cuál es la caída de tensión a través de un componente o un conector? La presencia de tensión indica que el circuito está suministrando electricidad al componente que se comprueba. La lectura de tensión nos indica si llega el voltaje correcto al componente. Midiendo la tensión disponible en un componente, se puede determinar si la tensión que llega al dispositivo correspondiente es la adecuada. En la resolución y detección de problemas eléctricos del automóvil hay que tener en cuenta que el problema real puede hallarse en un sistema, mientras que los síntomas que se están comprobando se manifiestan en otro. La caída de tensión a través de un componente indica cuánta tensión consume este. Por ejemplo, si un relé proporciona 12,8 V en la entrada y solo 9,2 V en la salida, decimos que la caída de tensión es de 3,6 V. Recuérdese que los cables y conexiones pueden considerarse componentes y caídas de tensión, principalmente si están defectuosos.

ACTIVIDADES PROPUESTAS 1. ¿Qué es un fusible? 2. ¿En que consiste un esquema eléctrico por funciones? 2. ¿Como se realiza la soldadura de un conductor eléctrico con un soldador de estaño? 4. Con ayuda de un polímetro del laboratorio o taller de electricidad procede a medir las caídas de tensión de diferentes circuitos eléctricos sobre un panel simulador, maqueta o automóvil. Anota la medida de tensión en la salida de la batería y en diferentes puntos de cada circuito y determina la caída de tensión.

Y

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29

Caída de tensión Para detectar las caídas de tensión se debe ajustar el multímetro a las posiciones mV o VDC y conectar la punta de medida positiva (+) al lado del dispositivo más próximo al terminal + de la batería, y la punta de medida negativa (–), al lado más próximo de la batería o a masa y posteriormente activar la función mín/máx. Para que el multímetro registre la caída de tensión detectada es preciso que circule corriente. Al pasar la corriente eléctrica a través de un conductor, debido a su resistencia interna se produce un consumo de corriente que provoca una disminución de la tensión entre los extremos del conductor «caída de tensión». La caída de tensión es tanto mayor cuanto mayor sea la resistencia de la línea y la intensidad de la corriente que por ella circula. Esto se traduce, en consumidores que funcionan de una manera más débil (por ejemplo, cuando una lámpara luce de forma tenue), en calentamiento de los cables y de las conexiones. Un aumento en la resistencia eléctrica de los conductores puede ser debido a un contacto flojo, un fallo en las conexiones o un terminal sulfatado.

Conexiones a masa defectuosas Una elevada resistencia entre masas puede ser una de las anomalías eléctricas más frustrantes, ya que provoca extraños síntomas que no parecen tener nada que ver con la causa una vez que se averigua esta. Entre esos síntomas están: luces que se encienden débilmente o que lo hacen cuando deberían encenderse otras distintas; instrumentos cuyas indicaciones cambian al encender los faros; luces que no se encienden, etc. Las altas resistencias en los cables de masa y en los de los sensores pueden provocar síntomas impredecibles de todo tipo en los nuevos sistemas controlados por ordenador. Antes de fijar las conexiones se debe aplicar un lubricante dieléctrico de silicona para reducir el riesgo de corrosión. Este lubricante puede adquirirse en tiendas de suministros para equipos de radio. Deben protegerse especialmente los terminales de masa situados en las proximidades de la batería, donde el ácido acelera la corrosión. Con frecuencia un cable que está completamente corroído a excepción de algunos filamentos produce el mismo síntoma que una conexión a masa corroída. Examinar visualmente el conector aislado no es suficiente para estar seguro de que la conexión interior es satisfactoria. Se deben separar físicamente los conectores y frotar los contactos metálicos con papel de lija o un cepillo de alambre hasta que brillen.

Localización de drenajes de corriente El consumo excesivo de corriente, los cortocircuitos y las conexiones a masa defectuosas son causa de muchos problemas. A menudo no parece existir relación entre el síntoma y el origen de la avería, pero con ayuda del multímetro digital se podrá localizar la causa de esta rápidamente sin quemar una caja entera de fusibles. Y

Unidad 1

30

Puntos de masa en el vehículo

m7 ms7 m3 ms8 ms3 m3 m5

m6

m4 m1

m2

Conexión de masa m1

m2

m3 ms3

m4 m5

Ubicación

Componentes afectados

Bloque izquierdo del motor

Terminal negativo de la batería - conexión a los puntos de masa m2 y m3

Parte delantera del larguero izquierdo

Conexión al punto de masa m1

Parte inferior del capó (bajo la servodirección de depresión)

Conexión al punto de masa m1 - componentes en el bastidor y motor - centralita electrónica ABS

Capó (cerca del faro lateral de dirección derecho e izquierdo)

Resistencia de la calefacción de gasóleo - interruptor de indicación del filtro del aire obstruido - grupos ópticos delantero y lateral - electrobomba del lavacristal

Lado derecho del interior de la cabina

Conmutador de mando de las luces - grupo de mando del desescarchador eléctrico del parabrisas - encendedor - iluminación del cenicero - interrup. de las luces de emerg. - equipo radiorreceptor

Lado izquierdo del interior de la cabina

Tablero de instrumentos con testigos indicadores - faros de gálibo delantero - mando geometría faros - telerruptores en el soporte de los telerruptores/fusibles - iluminación interior

Lado izquierdo del interior de la cabina

Tablero de instrumentos con testigos indicadores - conmutador de mando de las luces - mando indicador del nivel del líquido refrigeración motor insuficiente - transmisor para velocímetro electrónico

Parte central de la plataforma

Centralita electrónica del airbag

m6

m7

ms7

ms8

a

Figura 1.18. Situación de las masas en un Iveco Daily.

Y

Conductores e instalaciones eléctricas en vehículos

31

Los drenajes de corriente que agotan la batería suelen denominarse cortocircuitos, aunque a veces no lo sean. Por ejemplo, pueden estar relacionados con la alimentación necesaria para mantener datos almacenados en memoria. Los cortocircuitos que provocan el quemado de fusibles pueden localizarse por los mismos métodos que se utilizan para diagnosticar los drenajes de corriente, aunque los síntomas sean distintos. Cada fabricante tiene su propio procedimiento para la localización de drenajes de corriente. Si utiliza un método de comprobación incorrecto obtendrá resultados erróneos. Para asegurarse de utilizar el procedimiento adecuado se debe consultar al fabricante del vehículo.

8 Autodescarga en baterías En las baterías, debido a su resistencia interna, se produce el fenómeno de autodescarga, que, aun siendo pequeña, puede agotar la batería en periodos largos sin funcionamiento.

Consumidores furtivos Denominamos consumos secretos, o furtivos, ciertos consumos eléctricos de pequeña magnitud que se originan a pesar de estar el vehículo parado, y pueden dar lugar al agotamiento de la batería. Estos consumos pueden ser debidos a averías, a la posibilidad de que algún consumidor se quede conectado, como por ejemplo la luz de la guantera, o a causa de algún equipamiento no de origen montado en el automóvil, por ejemplo, alarmas, antenas eléctricas, equipos de sonido, etc.

7.2. Comprobaciones Mediciones básicas con el polímetro y conexiones

Pantalla de cristal líquido ON/OFF Resistencia

Tensión

Continuidad Intensidad

Conexiones para medir intensidad

Conexión para medir tensión y resistencia Conexión común

a

Figura 1.19. Polímetro.

Y

Unidad 1

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Sugerencias para una buena utilización: • Seleccionar el rango apropiado antes de efectuar las mediciones de voltios o amperios. (Algunos polímetros actuales realizan esta operación automáticamente). • Si se desconoce la medida a realizar, comenzar con la escala más alta. • No aplicar más voltaje o intensidad de lo permitido en el rango seleccionado. • No colocar el polímetro sobre bancos de trabajo donde existan vibraciones, golpes, etc. • Retirar las pilas del aparato si va estar mucho tiempo sin utilizar. • Concectar las puntas de prueba en sus correspondientes terminales. • Seguir las instrucciones del fabricante fielmente. • Medición de tensión (en voltios). En la medición de tensiones se colocan las puntas de prueba del polímetro en paralelo con los puntos o aparato sobre el cual deseamos conocer su diferencia de potencial (tensión).

DC

V

+ OFF

V Hz V Hz Ω

V

%

RPM

–

Ω A

12 V

a

Figura 1.20. Esquema de conexión de un voltímetro.

a

C F

RPM

VΩ

10A

COM

Figura 1.21. Medición de tensión.

Medición de intensidad (en amperios). La intensidad se mide en serie, intercalando el polímetro en el circuito, para lo cual se debe abrir el circuito, intercalar el polímetro y posteriormente cerrar el circuito para lograr que la corriente que fluye por él, lo haga también por el aparato de medida. Esta medida también se puede realizar sin necesidad de intercalar el polímetro, por medio de una pinza también amperimétrica.

A

OFF

+

A

DC

V Hz

–

V Hz Ω %

RPM Ω A

a

Figura 1.22. Esquema de conexión de un Amperímetro.

a

Figura 1.23. Medición de intensidad.

C F

RPM

VΩ

10A

COM

Y

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Medición de resistencia (en ohmios) La resistencia se mide estando el componente desconectado por completo del circuito, de tal forma que no exista tensión en el mismo.

Ω

OFF

DC

V Hz V Hz Ω %

RPM

Prueba de continuidad (sonora)

Ω A

Se realiza con el circuito objeto de prueba desconectado, sin tensión ni corriente. Si el circuito está abierto, el polímetro no emite sonido, pero si existe continuidad emite un zumbido.

C F

RPM

VΩ

10A

COM

a Figura 1.24. Medición de resistencia, continuidad. DC

OFF

V Hz V Hz Ω %

RPM Ω A

C F

RPM

VΩ

10A

COM

+ Ω –

a

Figura 1.25. Prueba sonora de continuidad.

a Figura 1.26. Esquema de conexión de un Óhmetro.

ACTIVIDADES RESUELTAS Detección de corrientes de fuga (consumos secretos) Estas corrientes pueden ser debidas, además de por las causas anteriormente referidas, por las siguientes: contactos corroídos o sucios, cables en mal estado o rozados, conexiones internas a masa de los componentes. Proceso para la localización de estas corrientes (con la batería en perfectas condiciones): • Desembornar el cable a masa de la batería. • Conectar el polímetro en serie (medición de amperios, máximo rango) entre el polo negativo de la batería y el cable de masa. • Desconectar todos los consumidores de corriente (radio, luz interior). • Reducir el rango de medición hasta que la indicación sea legible y del orden de los mA.

Interrumpir uno tras otros los circuitos, extrayendo sucesivamente los fusibles Si la corriente es como máximo de 25 mA

Si la corriente se mantiene sobre los 25 mA

Localizar la avería en el circuito interrumpido Si no se localiza la avería en alguno de los circuitos de corriente con fusible, separar los cables de los circuitos sin fusible: alternador, motor de arranque, cuadro de instrumentos, etc., y seguir la localización de la avería mediante los esquemas

Y

Unidad 1

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8. Precauciones en los trabajos con componentes eléctricos-electrónicos El continuo desarrollo de los vehículos automóviles conlleva un aumento en el número de equipos y sistemas eléctricos/electrónicos que incorporan. La realización de trabajos o manipulación de estos sistemas puede provocar nuevas y costosas averías si antes no se toman las siguientes medidas de precaución: • Desconectar el encendido del vehículo, antes de proceder a realizar cualquier trabajo en su sistema eléctrico/electrónico. Es más aconsejable, y en algunos casos imprescindible, desembornar el cable de masa de la batería. Pueden producirse picos de tensión (sobre tensiones transitorias) al desenchufar o enchufar los conectores del mazo de cables de las unidades de mando, perjudiciales para los equipos electrónicos. • Antes de manipular o realizar comprobaciones en los sistemas electrónicos, es aconsejable tocar un punto de masa, para eliminar la posible electricidad estática del operario. • Al desenchufar los conectores, hay que asegurarse de que las lengüetas de bloqueo estén sueltas, y tirar del propio conector, nunca del cable. • No se debe trabajar en circuitos electrónicos con lámparas de prueba, o polímetros analógicos, ya que las elevadas corrientes de prueba de estos equipos podrían producir daños en las unidades. Al sustituir las baterías o al realizar trabajos sobre estas, tenemos que seguir las siguientes pautas: • Al conectar una batería no invertir su polaridad y asegurarse de que los terminales están firmemente embornados. No desmontar la batería con el motor en marcha o con el contacto puesto. • Cargar la batería fuera del vehículo, o en su defecto, desconectada de la red eléctrica del vehículo. • Para arrancar el motor del automóvil, con ayuda de una batería o equipo de arranque externo, conviene asegurarse que es de la tensión adecuada (idéntica a la del vehículo) y que no hay circuitos eléctricos conectados, para reducir el riesgo de aparición de chispas al realizar las conexiones. Conectaremos primero el polo positivo de la batería externa, o equipo, al polo positivo de la batería del vehículo, y posteriormente el negativo de la batería externa a un punto de masa situado como mínimo a 40 cm de la batería, para evitar explosiones si saltase alguna chispa. Una vez arrancado el motor, activar un consumidor (luneta térmica o electroventilador) para reducir el pico de tensión que se produce al retirar los cables auxiliares, cuidando de que estos cables no se toquen y produzcan cortocircuitos. • En caso de realizar trabajos de soldadura eléctrica sobre el vehículo, se debe desembornar la batería. Para ello, desconectaremos las uniones de enchufe de todos los aparatos electrónicos de mando y retiraremos las unidades de mando próximas al área de reparación. • Si tras una reparación se precisa la utilización de una cámara de secado, desmontaremos del vehículo las unidades de mando (temperaturas superiores a los 80 °C dañan de forma irreparable estas unidades). No se debe arrancar el motor hasta que se haya enfriado el vehículo a temperatura ambiente. • En trabajos relacionados con airbag, desconectamos la batería y seguiremos fielmente los pasos y recomendaciones estipulados por el fabricante.

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ACTIVIDADES FINALES AMPLIACIÓN 1. Desde el punto de vista eléctrico, ¿qué son los metales? 2. ¿Cómo podemos clasificar los cableados por el tipo de función que realizan? 3. ¿Para qué sirven los números de orden de las vías? 4. ¿Cómo se identifican los terminales en los esquemas de representación separada? 5. Un conductor de 1,5 mm2 de sección, ¿qué corriente admite y qué otras características posee? 6. ¿Qué cometido tienen los fusibles?

DE TALLER 1. Realiza, sobre un panel, la instalación de dos lámparas de 45 W y determina la sección necesaria de los conductores. Nota: la tensión del circuito son 12 V. 2. Por medio de un soldador eléctrico, lleva a cabo la unión soldada entre cables de diferente sección y entre estos y sus conectores. 3. Realiza el engatillado de terminales preaislados y no aislados a diferentes cables con la herramienta adecuada. 4. Del esquema de la figura 1.4, representa en una hoja DIN A4 los circuitos por las funciones siguientes: intermitencias y alumbrado.

Y

Unidad 1

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PARA PRACTICAR HERRAMIENTAS

Manejo del multímetro

• Multímetro digital.

MATERIAL

OBJETIVO

• Maqueta con circuito de dos lámparas.

Realizar prácticas reales de medidas de tensión e intensidad.

PRECAUCIONES Respetar la polaridad y las escalas de medida.

DESARROLLO 1. Coloca el multímetro en la escala y tensión adecuadas.

a

Figura 1.27.

a

Figura 1.28.

2. Localiza en la clema los cables de tensión del circuito. El voltímetro está en paralelo.

V F

–

+

12 v +

a

Figura 1.29.

V

–

a

Figura 1.30.

Y

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37

3. Mide la intensidad total del circuito. F

+ A

12 v + A –

a

Figura 1.31.

a

Figura 1.32.

a

Figura 1.35.

a

Figura 1.33.

4. Mide la resistencia de las masas de las lámparas. F +

Ω

–

+

+ -

+ a

Figura 1.34.

Ω

–

El óhmetro mide la masa de las lámparas, se conecta el común con la masa de la lámpara y el cable «+» del óhmetro a una masa próxima que no tenga resistencia, «masa buena». Si no fuese así la resistencia que mediría el ohmetro sería la resistencia de las dos resistencias. +

–

Y

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EVALÚA TUS CONOCIMIENTOS 1 ¿Qué metal tiene mejor conductibilidad eléctrica y es el más empleado en las conducciones eléctricas? a) El hierro.

c) El cobre.

b) El plomo.

d) El aluminio.

2 Los circuitos eléctricos de los vehículos son unifilares, ¿qué parte del vehículo actúa como cable del negativo masa? a) Las partes de cristal.

c) Los vehículos no tienen masa.

b) Los plásticos de la carrocería.

d) La carrocería.

3 ¿A qué cable sustituye la masa del vehículo? a) Al cable negativo del circuito.

c) Al positivo del circuito.

b) A ninguno.

d) A ambos.

4 ¿Cuál de estas mediciones se debe realizar en serie? a) Resistencia.

c) Tensión.

b) Intensidad.

d) Potencia.

5 La resistencia de un circuito se mide en: a) Amperios.

c) Ohmios.

b) Voltios.

d) vatios.

6 Para calcular la sección de un cable necesitamos conocer: a) La intensidad, la longitud, el material del cable y la caída de tensión del circuito.

b) Solamente la longitud del cable y la tensión del circuito.

7 ¿Qué misión tienen los fusibles en los circuitos eléctricos? a) Limitar la tensión del circuito.

c) Evitar caídas de tensión.

b) Limitar la intensidad que circula por el circuito.

d) Evitar fugas de corriente.

8 ¿Dónde se localizan los puntos de masa de un vehículo? a) Los puntos de masa están localizados y señalados en planos del fabricante.

c) No se conoce la posición de los puntos de masa y hay que buscarlos con un polímetro.

b) Los puntos de masa están puestos al azar.

d) Los vehículos solo tienen un punto de masa, que es el borne negativo de la batería.

9 ¿Es necesario desconectar la batería para realizar trabajos de soldadura eléctrica? a) No.

c) Sí, siempre.

b) Solo para soldadura en el circuito de alumbrado.

d) Solo para soldadura en el circuito de refrigeración.

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EN RESUMEN CONDUCTORES E INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VEHÍCULOS

Metales

Conductores eléctricos

Necesidad de enviar señales eléctricas

Necesidad de conducir corriente eléctrica Cableados

Transportan corriente y señales eléctricas

Sistemas eléctricos y electrónicos

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