MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN

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 Sistemas de Encendido.  El equipo de encendido constituye actualmente un complejo sistema electrónico que controla también la inyección de combustible e incorpora avanzada tecnología. Ahora sólo veremos el principio de funcionamiento que nos permite, a partir de una batería de 12 voltios, obtener voltajes lo suficientemente elevados como para brincar el espacio entre los electrodos de las bujías.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Principios de Funcionamiento. Cuando las líneas de fuerza de un campo magnético son interrumpidas por un conductor (alambre) en movimiento, se crea en éste una corriente eléctrica. Este fenómeno es conocido con el nombre de inducción electromagnética.  Este fenómeno se manifestará de igual manera ya sea que se mueva el campo magnético, el conductor o ambos. Obviamente, el voltaje inducido en el conductor variará según la intensidad del campo magnético pero también tendrá que ver la velocidad con que se mueva el conductor o el campo magnético. Asimismo, si enrollamos el conductor formando una bobina y con ella interrumpimos las líneas de fuerza, el voltaje en el conductor se multiplicará tantas veces como vueltas del alambre pasen a través del campo.

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 Este fenómeno también es reversible, es decir, que si una corriente eléctrica fluye por un conductor, alrededor de éste se crea un campo magnético.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  En el corte esquemático de la derecha podemos apreciar la estructura básica de un transformador de encendido. La corriente de la batería (12V) fluye por el arrollamiento primario y crea un potente campo magnético que se concentra en el núcleo y envuelve al arrollamiento secundario. AI interrumpirse la corriente por medio del sistema electrónico de encendido, el campo se colapsa hacia el núcleo férrico atravesando en su camino al arrollamiento secundario donde se induce un elevado voltaje (35 000 V aprox.) Este proceso de carga y descarga del transformador se repite tan rápido como lo requiera el régimen del motor para el encendido de las bujías.

¿Que es un relé y que función cumplen

en los sistemas de iluminación ? 

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Conocidos también como relevadores o relay, estos dispositivos forman parte del sistema eléctrico del automóvil y es posible encontrar docenas de ellos en los modelos recientes. Las luces altas, el claxon, el electroventilador, son accesorios del automóvil que trabajan con corriente eléctrica. Algo que poseen en común es su alto consumo de corriente, es decir, que en sus circuitos la intensidad de corriente es alta. Para que pueda conducir esta corriente, los cables deben ser de un calibre suficiente para soportar el trabajo sin recalentarse. Muchas veces esos cables deben recorrer largas distancias desde el interior de la cabina, el tablero de instrumentos y el mismo compartimiento del motor.

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Los ingenieros utilizan los relé en estos casos para lograr que mediante un circuito de poco consumo o intensidad de corriente se pueda operar un dispositivo de alto consumo, reduciendo así el tamaño de los interruptores, aligerando el peso del automóvil, y minimizando los riesgos de cortos circuitos.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Los relés existen de diferentes tipos y capacidades. Los más usados son los de 4 terminales,  2 para el actuador y los otros 2 para el contacto.  Para cambiar un relé es necesario asegurarse que los contactos no se hayan deteriorado por el calor, que el reemplazo sea de la misma capacidad (Generalmente impresa en su superficie, por ejemplo 10A, 20A) y que coincidan las posiciones de las paticas o terminales así como su denominación.

 Funcionamiento de un relé 

Si usted es de los que gusta instalar accesorios en su automóvil tales como luces, winches, equipos de sonido de gran potencia, recuerde que los relés existen y que pueden ayudarle a que sus proyectos trabajen mejor.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Para proteger los circuitos eléctricos de los “cortocircuitos” existen diferentes dispositivos de protección. El más común es el fusible. Este dispositivo normalmente posee en su interior una lámina metálica o un hilo de metal fusible como, por ejemplo, plomo. Cuando el fusible tiene que soportar la elevación brusca de una corriente en ampere, superior a la que puede resistir en condiciones normales de trabajo, el hilo o la lámina se funde y el circuito se abre inmediatamente, protegiéndolo de que surjan males mayores. El resultado de esa acción es similar a la función que realiza un interruptor, que cuando lo accionamos deja de fluir de inmediato la corriente

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Lamparas o focos utilizadas en el automóvil o en la máquina.

 Las lamparas están constituidas por un filamento de tungsteno o wolframio que se une a dos terminales soporte; el filamento y parte de los terminales se alojan en una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío y se ha llenado con algún gas inerte (argón, neón, nitrógeno, etc.); los terminales aislados e inmersos en material cerámico se sacan a un casquillo, éste constituye el soporte de la lámpara y lleva los elementos de sujeción (tetones, rosca, hendiduras, etc.) por donde se sujeta al portalámparas. Cuando por el filamento pasa la corriente eléctrica éste se pone incandescente a elevada temperatura (2000 a 3000ºC) desprendiendo gran cantidad de Luz y calor por lo que se las conoce como lámparas de incandescencia; en el automóvil se emplean varios tipos aunque todos están normalizados y según el empleo reciben el nombre, pudiendo ser para: faros, pilotos, interiores y testigos.

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La lamparas de alumbrado se clasifican de acuerdo con su casquillo, su potencia y la tensión de funcionamiento. El tamaño y forma de la ampolla (cristal) depende fundamentalmente de la potencia de la lampara. En los automóviles actuales, la tensión de funcionamiento de las lamparas es de 12 V prácticamente en exclusiva.

Tipos de lámparas o focos  Plafón (1):  Su ampolla de vidrio es tubular y va provista de dos casquillos en ambos extremos en los que se conecta el filamento. Se utiliza fundamentalmente en luces de techo (interior), iluminación de guantera, maletero y algún piloto de matricula. Se fabrican en diversos tamaños de ampolla para potencias de 3, 5, 10 y 15 W.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Pilotos (2): La forma esférica de la ampolla se alarga en su unión con el casquillo metálico, provisto de 2 tetones que encajan en un portalámparas de tipo bayoneta. Este modelo de lampara se utiliza en luces de posición, iluminación, stop, marcha atrás, etc. Para aplicación a luces de posición se utilizan preferentemente la de ampolla esférica y filamento único, con potencias de 5 o 6 W. En luces de señalización, stop, etc., se emplean las de ampolla alargada con potencia de 15, 18 y 21 W. En otras aplicaciones se usan este tipo de lamparas provistas de dos filamentos, en cuyo caso, los tetones de su casquillo están posicionados a distintas alturas.

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 Control (3):  Disponen un casquillo con dos tetones simétricos y ampolla esférica o tubular. Se utilizan como luces testigo de funcionamiento de diversos aparatos eléctricos, con potencias de 2 a 6 W.

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 Lancia (4):  Este tipo de lampara es similar al anterior, pero su casquillo es mas estrecho y los tetones se que esta provisto son alargados en lugar de redondos. Se emplea fundamentalmente como señalización de cuadro de instrumentos, con potencias de 1 y 2 W.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Wedge (5):  En este tipo de lampara, la lampara tubular se cierra por su inferior en forma de cuña, quedando plegados sobre ella los hilos de los extremos del filamento, para su conexión al portalámparas. En algunos casos este tipo de lampara se suministra con el portalámparas. Cualquiera de las dos tiene su aplicación en el cuadro de instrumentos.

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 Foco europeo (6):  Este modelo de lampara dispone una ampolla esférica y dos filamentos especialmente dispuestos como se detallara más adelante. Los bornes de conexión están ubicados en el extremo del casquillo. Se utiliza en luces de carretera y cruce.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Lámparas halógenas. ( 7 )  En este tipo de bombilla la incandescencia se produce en el entorno de un gas noble normalmente yodo- que refrigera el filamento alargando su vida útil. Proporciona una luz más brillante, lo que se traduce en un mayor contraste de los objetos en la oscuridad. Duran hasta 400 horas. Ventajas. Precios para todos los bolsillos, según fabricante e intensidad luminosa. Además, cualquiera puede sustituir una lámpara fundida. Inconvenientes. La ley obliga a llevar un juego de recambio en el coche o la máquina.

Atendiendo a la forma de la ampolla, numero de filamentos y posicionamiento de los mismos, existen básicamente las siguientes clases de lámparas halógenas: 

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Lámparas H1, de ampolla tubular alargada en la que el único

filamento está situado longitudinalmente y separado de la base de apoyo. En su casquillo se forma un platillo de 11 mm de diámetro. Se utiliza fundamentalmente en faros de largo alcance y antinieblas, con potencias de 55, 70 y 100 W. Lámpara H2, similar a la anterior en cuanto a filamento y ampolla, pero de menor longitud y no dispone de casquillo, sino unas placas de conexión. Es empleada básicamente en faros auxiliares, con potencias similares a la anterior. Lámpara H3, cuyo único filamento está situado transversalmente sobre la ampolla y no dispone de casquillo, acabando el filamento en un cable con terminal conector. Se utiliza principalmente en faros auxiliares antiniebla y largo alcance, con potencias similares a las anteriores. Lámpara H4, que es la mas utilizada en luces de carretera y cruce. Sus dos filamentos van situados en linea alojados en una ampolla cilíndrica, que se fija a un casquillo con plataforma de disco para su acoplamiento a la óptica del faro. En algunos casos, la ampolla principal se cubre con otra auxiliar que puede ser coloreada para aplicación a países que utilizan alumbrado intensivo con luz amarilla. Generalmente se disponen los filamentos con potencias de 55/60 W (cruce-carretera), 70/75 y 90/100 W. Lampara H5, que

es similar a la anterior, de la que se diferencia únicamente por el casquillo, como puede verse en la figura.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Estructura del faro Esta formado por una unidad de control y un bloque de encendido, normalmente están incorporados en el faro. No obstante, también existen modelos en los que la unidad de control está en una pletina sujeta cerca de las torres de amortiguación. Normalmente, los componentes del faro de descarga de gas pueden sustituirse por separado.

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Las ventajas de este nueva generación de faros, en comparación con la tecnología de las lámparas convencionales son: ventajas El rendimiento luminoso es unas tres veces mayor. Para generar el doble de intensidad luminosa que una lámpara convencional de 55 W, se utiliza una descarga de gas de sólo 35 W. De esta manera se reduce el consumo aproximadamente en un 25%. La energía eléctrica convertida en calor es mucho menor por lo que se pueden usar faros pequeños y de materiales plásticos. Banda de luz mas amplia. Mediante una configuración especial del reflector, visera y lente se consigue un alcance superior y una zona de dispersión más ancha en la zona de proximidad. De esta forma se ilumina mejor el borde de la calzada, lo cual reduce la fatiga visual del conductor. La vida útil es de unas 2.500 horas. Cinco veces más que una lámpara halógena. Inconvenientes: Tardan 60 segundos en dar luz máxima (3200lm) aunque al segundo dan 800lm (lumenes). Necesitan equipo electrónico de encendido y control. Se permite el uso solo en combinación con sistemas automáticos de regulación de altura de la luz de los faros y de lavafaros (lo del lavafaros es para que siempre estén limpios, pues la suciedad es un aislante térmico y sin evacuaciones del calor se produce avería segura). Precio de lámparas e instalación requerida.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Faros con lámparas de descarga de gas bixenon En los sistemas anteriores no era posible generar las luces de cruce y carretera con un sola lámpara de descarga de gas. No se podía modificar el límite claro-oscuro durante el funcionamiento. Ahora es posible utilizar la luz de xenón para cruce y carretera, haciendo intervenir un obturador mecánico “shutter”, cuya posición se conmuta por medio de un electroimán.

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Lámparas de xenón.

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También conocidas como luces de descarga, su sistema se basa en un principio físico -la descarga de gascompletamente distinto al de los métodos anteriores de iluminación. Ventajas. Ilumina hasta tres veces más que la lámpara de halógeno y consume sólo la mitad de su energía, optimizando el sistema eléctrico del automóvil. En la función "de cruce" alcanza más metros sin deslumbrar a los vehículos que circulan en sentido contrario. Su luz, muy parecida a la solar, reduce la fatiga visual y su mayor aprovechamiento de la energía luminosa permite que sus dimensiones sean más pequeñas y las formas más aerodinámicas, mejorando la estética. Las lámparas de Xenón tienen 1.500 horas de vida útil, cuatro veces más que una lámpara de halógeno. No es obligatorio llevar repuesto. Inconvenientes. Sólo las puede manipular un profesional. Un kit compuesto de dos lámparas de gas xenón y dos transformadores.

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 Conectores y terminales aisladas   Conectores y terminales aisladas para conexión de cables y diseñadas para aplicarse a compresión.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Conectores Aislados  Los conectores aislados para conexión de alambres y cables están diseñadas para aplicarse a compresión. El cobre electrolítico estañado del que están elaboradas asegura una conductividad eléctrica. Disponibles para calibres 22 al 10 AWG.  Se cuenta con los siguientes tipos  Conectores Aislados de TopeTerminales Aisladas de ojillo o arillo Terminales aisladas de horquilla Terminales Aisladas de Hembra Terminales Aisladas de Macho Terminales Aisladas de Punta

¿QUE ES UN CONDUCTOR ELECTRICO?  

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Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad. Un conductor eléctrico está formado primeramente por el conductor propiamente tal, usualmente de cobre. Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí. Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio. Aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica excelente, el cobre constituye el elemento principal en la fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas. El uso de uno y otro material como conductor, dependerá de sus caracteristicas eléctricas (capacidad para transportar la electricidad), mecánicas ( resistencia al desgaste, maleabilidad), del uso específico que se le quiera dar y del costo. Estas características llevan a preferir al cobre en la elaboración de conductores eléctricos. El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pureza, 99,99%. Dependiendo del uso que se le vaya a dar, este tipo de cobre se presenta en los siguientes grados de dureza o temple: duro, semi duro y blando o recocido.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN COLORES Se emplean generalmente:

 Partes que componen los conductores eléctricos.

Rojo o marrónPara conductores de corriente.

NegroPara masa

Color distinto o combinadoPara cada circuito.

Estas son tres muy diferenciadas: . El alma o elemento conductor. . El aislamiento. . Las cubiertas protectoras.

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Alambres 

Los alambres son conductores construidos con un solo hilo de metal y puede estar desnudo o revestido (ver el siguiente diagrama) por una o más capas de material aislante.

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Dependiendo del aislante, el alambre se utiliza en bobinados o en instalaciones eléctricas Alambre para bobinados: Este tipo de alambre esta recubierto por esmaltes especiales, seda o algodón Alambre para instalaciones eléctricas: Este tipo de alambre esta cubierto de plástico o goma

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MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  Cables 

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Los cables son un conjunto retorcido de alambres no aisldados entre si y pueden ser desnudos o revestidos (ver el siguiente diagrama) por una o varias capas de aislante. Estos aislante son de tela, goma o plástico.

Los cables son generalmento utilizados en instalaciones eléctricas de todo tipo e instalaciones automotrices Los hilos son de cobre blando o endurecido y también de aluminio Algunos alambres de cobre pueden estar estañados, para evitar la oxidación y facilitar la soldadura.

Conductores eléctricos

MANTENIMIENTO AL SISTEMA DE ILUMINACIÓN  LA LEY DE OHM  La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:  Tensión o voltaje (E), en volt (V).Intensidad de la corriente (I), en ampere (A) o sus submúltipos.Resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al circuito en ohm (), o sus múltiplos.

Circuito eléctrico compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica y el flujo de una< intensidad de corriente.

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Postulado general de la Ley de Ohm El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.Desde el punto de vista matemático, este postulado se puede representar por medio de la siguiente fórmula:

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No obstante, aquellas personas que estén menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas, pueden realizar los cálculos de tensión, corriente y resistencia de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:

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Con esta representación de la Ley de Ohm, solamente tendremos que tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos hallar y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras la operación matemática que será necesario realizar.

Símbolos eléctricos

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 Reglaje de los faros

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1. Reglaje bajo Falta de visibilidad que se acentúa en la frenada. Se esfuerza la vista lo que aumenta la fatiga visual del conductor. 2. Reglaje alto Se deslumbra a los demás conductores. Se acentúa cuando el coche va muy cargado. 3. Reglaje correcto Asegura que una correcta visión del camino sin deslumbrar a los demás conductores

Se utiliza un sistema de alumbrado llamadao 'haz asimétrico' que arroja mayor intensidad de luz sobre la calzada derecha para no deslumbrar al conductor que viene en sentido contrario

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 Ejercicios:  1.- Conecta tres ampolletitas de linterna en serie  

y luego conecta tres ampolletitas en paralelo a) comprueba que si sacas una ampolletita de la conexión en serie, se apagan todas b) comprueba que si sacas una ampolletita de la conexión en paralelo, no se apaga

 2.- Calcula la resistencia equivalente en cada circuito   3.- Aplicando la ley de Ohm calcula la intensidad de corriente que circula por cada circuito   4.- Calcula la tensión de la fuente en cada circuito 