Instrumentos y Equipos Utilizados en La Electricidad Automotriz

Sede Central Valencia Tecnología Automotriz

INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZADOS EN LA ELECTRICIDAD AUTOMOTRIZ ELECTRIDAD II

Pedro Sánchez 18638

Octubre de 2013

ÍNDICE

Introducción La electricidad en los vehículos. …………………………....………………………….. 07 Sistema eléctrico automotriz estándar. ………….………………………………………. 07 Instrumentos de Medición. ………………………………….…………………………… 07 El amperímetro. ………………………………………………………………………… 07 El Voltímetro. ……………..…………………………………………………………….... 07 El Ohmímetro. …………………………….……………………………………………… 08 Multimetro analógico. …………………………………………………………………… 10 Multimetro digital. …………...………………………………………………………… 10 Escáner Automotriz. ………..……………………………………………………..……… 11 Conclusión Bibliografía Anexos

INTRODUCCIÓN

Cuando se habla de un vehículo normalmente solo se cree que los estudios que se realizan sobre ellos corresponden a la mecánica. Pues debe saberse que si bien la física y la mecánica manejan estos elementos también debe conocerse sobre la electricidad automotriz. Esto es así ya que como se puede notar los vehículos también contienen sistema eléctrico el cual es complejo y debe conocerse.

Los instrumentos de diagnóstico eléctrico o electrónico automotriz son utilizados para identificar problemas en los vehículos. Estos instrumentos y equipos generalmente pueden ser usados en una amplia variedad de modelos. Leen problemas del sistema computarizado de un vehículo para identificar potenciales áreas con problemas para que luego sean revisadas por un mecánico.

Veremos los distintos equipos e instrumentos necesarios para realizar una evaluación a un vehículo en su sistema eléctrico entre los que podemos mencionar, el voltímetro, el amperímetro el ohmímetro, el osciloscopio entre otros.

Con este trabajo pretendemos conocer un poco más sobre la electricidad automotriz ya que en los últimos años se ha venido desarrollado enormemente sobrepasando el desarrollo de otras partes del automóvil o forman parte de otros sistemas.

La electricidad en los vehículos

Hace muchos años atrás los vehículos tenían generador de corrientes que se conocían como dinamo. Estos daban electricidad a los automóviles pero esta era muy pequeña y apenas suficiente para accionar elementos como dar arranque, dar energía para las lámparas y otras pequeñas funciones. Pero en los años 60 y gracias a Alternador en la actualidad los vehículos pueden contar con grandes cantidades de energía lo que ha hecho que cada vez más partes de los automóviles funcionen con energía eléctrica.

Sistema eléctrico automotriz estándar

Ya que son muchos los elementos en los cuales la energía eléctrica interviene en los vehículos puede decirse que enfoca los siguientes sistemas: 

En el de generación y también en el sistema de almacenamiento.



De igual forma estudia el sistema de encendido y lógicamente el de arranque.



Además de esto estudia la inyección del combustible, el sistema de luces y en general de una variedad de elementos que se conocer como los de control.

De esta forma puede decirse que son varios los sistemas complejos en los cuales interviene la energía eléctrica en los automóviles y la cual es necesario estudiarla si se desea dar un buen servicio de revisión y arreglo.

Instrumentos de Medición

Un instrumento de medición es un aparato que se usa para comparar magnitudes físicas, mediante un proceso de medición. Como unidades de medida se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares o patrones y de la medición resulta un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.

Cabe señalar que para una medición exacta y segura los instrumentos deben estar calibrados. La calibración de un instrumento es el acto de comparar las unidades fundamentales de medida del instrumento con otro instrumento. Esta comparación de instrumentos es capaz de dar una lectura más precisa del mismo estímulo medido y que ha sido comparado con un instrumento más preciso.

Las mediciones eléctricas se realizan con aparatos especialmente diseñados según la naturaleza de la corriente; es decir, si es alterna, continua o pulsante. Los instrumentos se clasifican por los parámetros de voltaje, tensión e intensidad.

De cualquier forma, la clasificación de los instrumentos de medición las detallaremos en el siguiente esquema:

Clasificacion

Precision y tipo de trabajo

Funcionalidad

Instrumentos de Laboratorio

Instrumentos Portatiles

Instrumentos de Tablero

Instrumentos Analogicos

Instrumentos digitales

Error Porcentual entre 0 y 0,2%

Error Porcentual entre 0,5 y 2,5%

Error Porcentual entre 1,5 y 5%

Sistema de Aguja y escalas en la medicion

Pantalla de cuarzo u otro material de gran precison

De esta forma, podemos enunciar los instrumentos de medición como el Amperímetro o unidad de intensidad de corriente. El Voltímetro como la unidad de tensión, el Ohmímetro como la unidad de resistencia y los Multimetros como unidades de medición múltiples.

El Amperímetro

Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagnético.

Uso del Amperímetro

a) Es necesario conectarlo en serie con el circuito b) Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del

amperímetro, lo puede dañar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del amperímetro c) Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical

o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiable y se puede dañar el eje que soporta la aguja. d) Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. e) Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que se toman están

intermedias a la escala del instrumento. f) Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado.

Utilidad del Amperímetro

Su principal, conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, y ayuda al buen funcionamiento de los equipos, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Además, muchos Laboratorios lo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipo

Se usa además con un Voltímetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. A esta técnica se le denomina el “Método del Voltímetro – Amperímetro”

El Voltímetro

Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos.

Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en serie. Dicha resistencia debe tener un valor elevado para limitar la corriente hacia el voltímetro cuando circule la intensidad a través de ella y además porque el valor de la misma es equivalente a la conexión paralela aproximadamente igual a la resistencia interna; y por esto la diferencia del potencial que se mide (I2 x R) no varía.

RM

RI

Terminal

Terminal Esquema eléctrico de un voltímetro

Uso del Voltímetro

a) Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si

es C.C.

b) Se debe tener un aproximado de tensión a medir con el fin de usar el voltímetro

apropiado c) Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical

o inclinada. d) Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.

Utilidad del Voltímetro

Conocer en todo momento la tensión de una fuente o de una parte de un circuito. Cuando se encuentran empotrados en el Laboratorio, se utilizan para detectar alzas y bajas de tensión. Junto el Amperímetro, se usa con el Método ya nombrado

El Ohmímetro

Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala.

Ohm V

Ajuste de cero de resistencia R1

E

Terminale s de prueba

R2

Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multimetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro juntos. Los que se venden

solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.

Uso del Ohmímetro

a)

La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensión o a

ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas. b)

Se debe ajustar a cero para evitar mediciones erráticas gracias a la falta de carga de

la batería. En este caso, se debería de cambiar la misma c)

Al terminar de usarlo, es más seguro quitar la batería que dejarla, pues al dejar

encendido el instrumento, la batería se puede descargar totalmente.

Utilidad del Ohmímetro

Su principal consiste en conocer el valor Ohmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad de un conductor y por supuesto detectar averías en circuitos desconocidos dentro los equipos.

El Multimetro analógico

Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de Uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente (C.C o C.A.)

El Multimetro Digital (DMM):

Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos – digitales. Trabaja también con los tipos de corriente

Comprende un grado de exactitud confiable, debido a que no existen errores de paralaje. Cuenta con una resistencia con mayor Ohmiaje al del analógico y puede presentar problemas de medición debido a las perturbaciones en el ambiente causadas por la sensibilidad.

El osciloscopio

Es un equipo de medida capaz de visualizar en gráficas todas las mediciones eléctricas que se realizan con polímetro, además de otras que por la velocidad con la que cambian de valor no se pueden medir con el polímetro. Existen osciloscopios de laboratorio que incluyen muchos controles y ajustes, algunos de los cuales no se utilizan en automoción, por lo que los más adecuados para el automóvil son los osciloscopios digitales portátiles, específicos de automoción, o también aquellos que se utilizan con el ordenador por medio de un software que se instala y de un interfaz o elemento que se coloca entre el ordenador y el circuito a medir.

Tipos de Osciloscopio

En general existen tres tipos de osciloscopios: osciloscopio analógico de laboratorio, osciloscopio digital portátil de automoción, osciloscopio digital integrado en PC, pudiendo ser de 2 o 4 canales. Algunos muestran al menos 2 canales simultáneamente, lo cual es una ventaja a la hora de comparar señales que están relacionadas entre sí.

Osciloscopio de laboratorio

Este tipo de osciloscopio, analógico, muy utilizado por técnicos de TV, radio y electrónicos en general, no se utiliza en vehículos, debido a la falta de respuesta en velocidad ante diferentes señales electrónicas del automóvil, aunque en ocasiones puede ser de utilidad.

Osciloscopio digital portátil de automoción

Existen varias marcas de aparatos de diagnosis de automoción que ofrecen este tipo de osciloscopios, los cuales son muy eficaces, ya que pueden trasladarse fácilmente y funcionan conectados a la batería del automóvil, por lo que se convierte en una herramienta de disposición rápida y muy útil para diagnosticar averías fuera del taller en vehículos inmovilizados en la carretera, o bien realizar pruebas en el vehículo rodando en carretera.

Osciloscopio integrado en PC

Esta solución es de las más comunes en los talleres y consiste en un aparato que se conecta a modo de interfaz entre el PC y el vehículo; Es necesario instalar el programa adecuado en el PC, y al utilizarlo, las gráficas se muestran en la pantalla del ordenador.

Ajustes y controles en el osciloscopio

Un osciloscopio de automoción está diseñado para que sea capaz de analizar y comprobar los circuitos de carga, arranque, sistemas de encendido, y especialmente todos los sistemas electrónicos que actualmente incorporan los automóviles, estando muy indicado para la comprobación de señales digitales y alternas que generan los diversos y variados sensores del automóvil, así como las señales aplicadas por la UCE a los actuadores de los sistemas electrónicos.

La visualización de una señal en un osciloscopio puede diferir bastante en función del ajuste que se efectúe en éste, de modo que dichos ajustes dependerán de la frecuencia y valor de tensión de una señal, para que ésta se vea en la proporción adecuada en la pantalla. Para explicar el funcionamiento y utilización del osciloscopio, se mostrará un osciloscopio digital diseñado especialmente para su utilización en el automóvil.

Ajustes en el osciloscopio

Dichos ajustes son: • Ajuste vertical, donde tendremos que ajustar el nivel de tensión de la señal para que no se vea muy pequeña ni que se salga de la pantalla; en concreto se escoge el valor de Voltios / división, siendo la división cada cuadrícula en la que se divide la pantalla. • Ajuste horizontal, donde tendremos que ajustar el valor del tiempo que dura un ciclo (periodo), de modo que cada ciclo ocupe, aproximadamente, una división, con lo que en el ancho de pantalla veremos varios ciclos y tendremos una visión clara de la señal. Es lo que se llama Tiempo / división. • Ajuste de tensión alterna o continua, situaremos el selector correspondiente en alterna o continua dependiendo del tipo de señal. • Ajuste del disparo o trigger, que es una función que permite sincronizar el comienzo de visualización de una señal en un punto concreto de la pantalla, coincidiendo con un nivel de tensión y otro de tiempo ajustado previamente por el usuario; de este modo parecerá que la señal está congelada, ésta no se moverá mucho y será fácil analizarla. • Ajuste de la línea de cero, que es la línea que separa la parte positiva y negativa de la señal, cuando ésta sea alterna. Cuando nos interese ver una señal continua con su nivel de tensión muy ampliado, tendremos que bajar la línea de cero; al visualizar una señal alterna, normalmente situaremos la línea de cero a mitad de pantalla, para que se vean bien las componentes positivas y negativas de la señal.

Aplicaciones de los osciloscopios en automoción

Las aplicaciones más comunes que han tenido los osciloscopios en automoción hasta hace algunos años eran las visualizaciones obtenidas de las tensiones del primario y secundario en el sistema de encendido de los motores de gasolina.

Modernamente, los vehículos incorporan multitud de dispositivos electrónicos que, o bien generan señales digitales o alternas (sensores), o bien funcionan con las mismas (actuadores), ya sean con motores diesel como con gasolina, ya que existen una serie de sistemas no relacionados con el motor que funcionan electrónicamente.

Escáner automotriz.

Es un plc o computadora que lee las fallas almacenas en la computadora de tu auto. Estas pueden ser como falla en sensor de oxigeno, sensor de presión absoluta, mala carburación, falla en inyectores, mal funcionamiento de inyectores, servicio de transmisión o cosas por el estilo. Pueden variar según el carro, marca y año.

Funciones de un escáner automotriz

Son varias las funciones que se pueden tener con un escáner de tipo automotriz. Algunas de estas son las siguientes: 

La primera de ella y tal vez la más básica es poder leer o ver la respectiva identificación ECU. Así mismo nos muestra códigos que presenten error.



Un uso que se relaciona con el anterior es borrar esos códigos de error que aparecen en la lectura inicial.



Dentro de las funciones más buscadas y usadas está la de realizar un autodiagnóstico de forma global en el automóvil.

Además de las funciones anteriores se puede decir que los escáneres para autos cuentan con otras funciones que también son muy útiles y que son de mucho atractivo. Estas son las de programación y también las de adaptación. Esto es muy importante ya que después de realizar los arreglos pertinentes en un auto es fundamental programar nuevamente su funcionamiento ideal.

Para finalizar debe saberse que algunos escáneres solos pueden realizar la lectura de aquellos códigos que presentan problemas o fallas. En este caso el escáner no es de mucha utilidad ya que para poder entender estas lecturas es necesario tener el manual en el cual se encuentre la información sobre el respectivo código que esté presentando problemas.

Además cabe señalar que algunos de estos escáner no pueden realizar el monitoreo de los diferentes sistemas y en algunos casos tampoco pueden simular las respectivas funciones.

CONCLUSION

Es fundamental conocer los distintos instrumentos y equipos para realizar evaluación y diagnostico eléctrico automotriz. Necesitaremos conocimiento y uso de los instrumentos que nos servirán para revisar, evaluar y corregir los problemas eléctricos o electrónicos que se presenten en un vehículo.

Es importante conocer de que forma vamos a usar los instrumentos como el Multimetro u otro instrumento, pues si le damos un uso indebido, podemos dañar dicho instrumento u obtener cálculos inexactos que a la larga puedan dañar el trabajo que estemos haciendo.

BIBLIOGRAFIA

http://automotrizenvideo.com/wp-content/uploads/2012/01/Curso-Escrito-de-OsciloscopioAutomotriz.pdf

http://electroaut.blogspot.com/2010/09/electriidad-automotriz.html

http://www.electronicabasica.net/amperimetro/

http://pmtrmagnetismo.blogspot.com/2012/05/amperimetro-y-voltimetro.html

http://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_20

ANEXOS

Tester Digital

Tester Analógico

Osciloscopio automotriz

Escáner