p o s i b..l e instalaciÓ d e unn a ~ ~ f a b r i...
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"P O S I B..L E I N S T A L A C I Ó N D E U N A
" ~" ~ F A B R I G A PE R E G U L A D O R E S . DE'
V " - ?V Q L T A J E P A R A A U T O M O V I LE S"
L
_ TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE
t INGENIERO_: -
EN LA ESPECIALIDAD DE ELECTROTECNIA DE LA
^— ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
OSWALDO LANDAZLTRI CARRILLO
DICIZ3MBRE 1.965
güito - ECUADOR
N
C E R T I F I C O :
Que este Trabajo fue realizado
por el señor;
OSWALDO LANDAZUM CAfíRIIiO.
iTesis
-f*r
m
MI AGRADECIMIENTO:
Al Señor Ingeniero;
ALFONSO MENDIZABAL,
quien dirigid el presente
trabajo; y a loa peraoneros
de la Fábrica Brasilera "Wapaa"
por su gentileza y buena volun-
tad de ayudarme.
La sencillez, y precios altos de ciertos repuestos eléctri
eos para vehículos, unidos a la circunstancia de que en nuestro país
los "técnicos" especializados en,la rama electro-automotriz, son en
su gran mayoría empíricos, crearon en mi un YVBO interés por aprender
y realizar un trabajo teo'rico-práctico sobre este tema, y así contri-
buir para el desarrollo del país¿
Como se relacionara la parte práctica, con la instalacio'n
de una pequeña fábrica de auto-piezas eléctricas, el Sr. Ingeniero
Mendizabal, Director de Tesis, tuvo a bien aconsejarme, y luego ayu-
darme para que viajara al Brasil, y de esta manera conocer de cerca
la forma como se fabrican las piezas que quería construir.
Luego de mis estudios y observaciones en la fábrica Brasi-
lera "Wapsa", opté por seleccionar como elemento objeto de fabrica-
ción al regulador, y este es el punto hacia el cual conducen todos
los estudios del trabajo.
El tema he abordado en tres capítulos, el primero un estu-
dio teórico de la parte eléctrica del vehículo en general, el segun-
do en el que constan los cálculos de los reguladores, la forma y sec
ciones de la fábrica y el tercero un estudio econo'mico sobre el pro
yecto.
Espero que este trabajo, sirva ya sea en su parte de teoría
y cálculos como en la parte del proyecto industrial, para los estu—
diantes y personas en general, que tengan interés por esta roma.
OSWALDO LAOTA2ÜRI CARRILLO.
I "3? 3 O 3 I A-
iei- JUU3V2 ssíupie sosa1? SL CLASICO SISTEMA ST^CTÍIICO ¿>EL
; . " . VIL.- " . . . - ' - ' . ' ' "" , .: . " ' : . - " - ; :
1.1*1* íTecGsidád de la energía eléctrica en oí automóvil,
. Si pensases acerca de la inmensidad de a-
plieneiones y diversidad de funciones que la energía! eléctrica
tiene dentro, de la vida moderña^nos será fácil entender lo irulis*-
pensable. que aquella es . para él funcionamiento del autorn5yil no-
¿orno;en efecto, dentro del automóvil son muclias las funciones "s
la energía eléctrica encomendadas, y sin aquella el tactor tendría"
qv.e ser puesto en marcha -'.alíñanoslas luces tendrían que ser produ-
cidas por gas, la radio y la calefacción serían aun un sueno/ y la.
motorir.acidn sería una afición para ricos como fue' a principios
del siglo*
Para cumpílir las diferentes f tuiciones , la
energía eléctrica tiene que transformarse a - su vez en varias for-
mas de energía, siendo ías eseneialestla mecánica, la .térmica, JLa lú
minie a y la sonora*La transf oraacifo en energía mecánica lo reali
za e-*- notor de arranque, la transformación en energía térmica se
realiza entre los electrodos de las "bújías^la tránsformatí-idn en e
nergía lumínica se realiza en los faros y demás accesorios" ñiraila
res, y la transformación en energía sonoró'se realiza en I_ai9 'boci-
nas ; además en la actualidad, todo dispositivo de control velocíme-
tro, manómetro, etc i como también caief accipnfradioretc, funcionan
mediante electricidad» : -
LÍOS circuitos eléctricos dentro del auto-
mtfvii moderno son tantos y tan diferentes, como diferentes y numero-
sas son las funciones que deben cumpiir;así tenemos que mientras u-
nos conducen corrientes del orden de las 7df:fós?*%af &e amperio cables
que van 401 distribuidor a las diferentes bujías/, existen -Qtréjtr (a—
i-ranque;que conduce corrientes del orden de ios cientos de amperios
y si bien casi todos funcionan con el mismo voltaje, existe la nece-
sidad de disponer de tensiones de sobre ios Íu.*)uüV, para que se pro-
duzcan las chispas entre los eiewtrodos de las bujías,
Todo el consumo eléctrico del automóvil , es-
tá abastecido directa o indirectamente por el dínamo a aiternador;el
abastecimiento es directo durante gran parte del tiempo de funciona-
miento del vehículo ¿mientras que el abastecimiento indirecto se rea- .
Alza mediante la batería de acumuladores, en el momento del arranque
y en circunstancias de velocidad de giro bastante baja del motor en
especial cuando el generador es un dínamo; el límite inferior de ia
velocidad necesaria para producirse un abastecimiento directo,es tam-
bién factor de la magnitud de la carga conectada al sistema.
!}»! dínamo univeraalmente adoptado es él tipo shunt au-
toexcitado atraves de los elementos del regulodor,por la gran facili-
dad qué presenta para su regulaci^nrlja gran mayoría de «filos son bi-
polares, utilizándose con cuatro polos únicamente en casos en que se -'-*•
requieren grandes potencias, como en ios grandes buses urbanos de las
grandes ciudades ,jtfnc3nrfcf¿i£aí8':fcó"ri so representa un cuadro en el que sé
indican las características de amperaje, voltaje y potencia nominales —
para varios dínamos usados en vehículos de marcas comunes en nuestro
medié : .
Cuadro de características de varios dínamos.• • - - . . " ' " V A : íí . . -
: Volkswafe-en 44CV 8 22,5 18u
Ilenauit^Gordini; 44GV 14 15 21ü
- - - - . : - " - • . • y 'j?ord S-l',*1 ,!?-*..,-. 15 ' . 23,5 550
Benault (Daaphuine) 36"Cy ' 8 2Q 16G
Simca ^5CV 15 18-, 6 280
Yíiliys 7t>CV 8 '-••; 45 3«>0
JL.1,2.1. Ho,tor*w I5ara formar el paquete se usan laminas de acero
de espesor alrededor de u,8mm y diámetro que oscila por los 70üítn
para la generalidad de los vehículos americanos,y por ios 56mm pa-
ra muchos de los europeos conjo Vollcísvrag«n,DSI7,y otros «¿Is iBteree-
sante anotar el hecho--.de q.ue por notivos de estandarización,toda
fábrica*tiende a usar el mismo tipo de láminas para todos los dí-
namos que en ella se producen,correspondiendo una raayor potencia
a. aquel que mejor ventilación o más longitud del paquete tiene* ;
lín Mor te .America es común el^uso de ranuras
ser-iicerradas,representadas en la figura ía;con este tipo de ranm
ra( sí bien se dificulta el proceso de embobinado como también u-
na buena conmutación,se disminuyen las irregularidades del entre—
hierro y se facilita la fijación dé los conductores,necesaria pa-
ra las altas velocidades a las que frecuentemente tiene que traba-
jar el generador,isn 2oropa, alganos vehículos dlevan sus dínamos;
con ranuras,ropresentadas en la figura 2b que corresponden, al ti—
50 abierta,mientras otros usan ranuras semicerradasjlas ranuras
abiertas,favorecen la conmutación y el proceso de embobinado pe-rr
ro presentan condiciones desfavorables para el trabajo a altas ve—
locidades/siendo pqr este motivo de- suma importancia el realizar
correctamente el proceso de bái'nización para impedir que la fner—
áa centrífuga desaloje ios conductores de las ranuras.AJOS ejes ge
construyen de acero utilizándose generalmente un diáraetro exterior
entre 'los 15 y 17mcu .
1,1,2.2* Coiector.-üstá forraado por piezas de cobre estiradas en
frió colocadas alternativamente con ¿aminas de mica aisxante, áJiré-
dedor de un hocín; el cual va f i jo al "eje" tlei rotor por ir coloca—
do en ajuste con una sección recartillada de este¡generalmente- el
•núY'cro "de delgas del colector es ei doble del numero de ranura ¿Leí
rotor,una rel'aciág 28:14 os bastante usada sobre todo en ¿áfricas.
íiorter.raericaüas, ercisten taaüien suchos vehf culos europeoa,aobre ~
tocio dentro de los fabricados en Alemania que utilizan colectores.'• - - • . : - " ' " - . • - . "•• -'con un niisiao número, de-'delgas fíUe do Tánuras«Es' fácil deducir que
" - " . ', - - . - " " . • - " • ' "" ' -'la e3tan.dH¿Í3aci"ó*n de las'láminas; usadas trae consigo la est'ánda-"
risQción de los oplostores*usados y. no" ee difícil encontrar que u-
na fálfíica (¿ae produzca más de dios "tipos diferentes ¿e dfnarnos,a-^
2/enas use dos tipos de colectores «líala figura 2e se representa -
ét> corte un típico colector de vehículos»
' - . ' ' ' - • .. " - . . ' • " . - ' - •"'.•-•1,1,2,3* Sscojil las «—Son fabricada^ a base de cár'b&i con un cier-
to porcentaje de grafito con la finalidad de producir la autolnT>ri-
eació*n de la misma;cá'da fábrica tiene su gatéate propia.iísttfn li-
gadas r.í colector bajo una presió*n de 600 a*'6f?u gr/cn y se-consi-
deran útiles hasta cundo han bajado a un 5u o 6ují de su longitudfi, " ' . .,,• • ; - •
inicial, circunstancia en. la cual la presión ha disminuida en urr —
porcentaje igual.BEL general esiste un mayor desgaste de la es col) i-
lia negativa debido a. que esta libero los electrones que forman -_ • _ • ~- . . ^ ' . ' - . . " • - • - • - - - - . '
la corriente elé*ctricaf - " .. .
l«Í4:2tf4» gnsayo de vida, de las escocíllas¿^ 31 siguiente,es el raá-
todo de ensayo adoptado por la fábrica brasilera"V/apsalt fabrican-
te de piezas eléctricas para vehículos.• ' " ' • " ' . " -
— " JPáfa que sean establecidas las condicio-
nés ¿e ensayo de viña siHuIaía.jSe nacen 'las siguientes considera-
.-cienes.. •- • :, - _ . " : • • " ;_;:- •" ; :- - . - • "•",_ ' . • ' - . - . ' - • • ; - -- " - . . - - ' • -.'.' • " . ' ' - ' ' ' . . - ' - "
a^Córaó patrón dé referencia se tona el dínamo
de un carro de pasaderos en'el. cual corresponden a 53^0 BPtó. del di; v"- ' - ' - ' - ~. - ' . • " '
ñamo una velocidad de loo Kra/H en el velocímetrondel carro,
b;üístabiécensé las, características promedíales
de suministro del dínamo en:
-75/3 del tiendo a 1/5 de la carga máxima,
del tiempo a plena dargá*. . . .. ^
íaase q.ue el vehículo tomado como. " • . " , . . - • ' '\ •• ' . • • - .
deberá.trabajar en las siguientes condiciones proraediaiost
-ÉLu^tlel tiempo a 57 íDn/h que corresponden, a
BFIi del dínamo.
-30/a- del tiempo a 97 I5a/h que corresponden a -
5uQO HPM del dínamo;
-lü^J'del tiempo a 135 J&yk que correspanden a. % " - • - . ' • : ": " .
72uó EPM del dínamo* ,
Partiendo de las consideraciones anteriores,y
considerando como vida satisfactoria de las escobillas I52 4w0 Kia
se puede establecer el tiempo de funcionamiento de lae esco
en;
152000/0,6x57^0^3X954-0,1X135^2000^
- - -ÍIL ensayo 16 dividimos en seis etapas conside—
rando que en los tres regímenes de velocidad suministra un 73^ del- . - • • - - • • ' " - ' '
tiempo garga reducida y un 55 del tiempo carga másima*
-A 3 21 HfM del dínaiuo 3üo h (.Hiena carga;
-" " " " " 9 u " (Carga reducida;
-» 5ü35 u " !I 15o " (Carga plena/
-" " " " " .-.,43o. " Carga reducida/
' - . ; - ' -" 7155, " '' . " 50 •« (jeieoia carga; '
™" " " " " I5u !1 (Carga reducida;
-6-
Aftes y después de cada etapa se miden los desgastes de las escobillas,y dividiendo ei des
• -
,1
' .
-'
•:
' ' •
. '
'
- _
'.'
. i
gaste por etapas para el número de horas dei ensayo se obtiene el desgaste por hora para
cada etapa.isl resultado de,l ensayo, se expresa luego en Km equivalentes de acuerdo a la fór
mula:
''
, '
'* '
• -•'
• .
- .
'' ,
•,
(l)
Z = 152400.X/r ,Bn donde Z es la vida itil de la ese'obi!la,X
es el desgaste máximo admisible que sé estima en 10
,5 mm^T es el desgaste total, en 2000 h.
calculado luego del ensayo»
,
' "
.'
''
.•
• ',
fíi
ensayo arroja los siguientes resultados:
W 3000
5000
5000
;
7200
7201»
A 3<* A 30 6 30 t>
48 48 :
48 48 24 48
Longitud
Aislada
22,50,
,
,22,40
22,37
21,66
21, bu
20,22
Inicial
.Mas a
22,22
'22,18
20,32 ;
20,20
. 17, 4u
Longitud
Aislada
22,40
22,37
21,66:
21, 6u
20,22
18,60
Final
Masa
22, ,22
22,18
20,32
2ü,,20
17,40
16,8u
Desgaste por hora
. Aislada
-Masa
Üj02i
0,0u58
0,0u062 070Ú083
U,0148
O;0387
Ü,OCfÍ25 0,0025
novedades
i -.
.,-.
rvinguna
u.II,66
•fuerte,
úhispoCoteo
u,ü33
0,0125
Chisporoteo
Tenoion inicial en los resortes¡Aislada 9vO gr,Masa 950 gr.
Tensión final
en los resortes:Aislada 8uO gr,Masa 750 gr.
i .
•.
•"
:Para, expresar en Jim equivalentes procedemos de la siguiente
formad
RA
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Det» gaste total (Aislada) =, 3»?ü~mm.
>* »J (¿asa) rr 5,70 am
Horas de prueba ±= 264
Y (Aislada) =: 3,9 .2000/264 =i29f5 mm
Z (Aislada; lú,5.Í52.4wfi/29,5 =54.300
Y (tíasa) ''•=• 5,70.20uü/2ó4 ~ 43,2 mm
2 (líasa>= io(,5w1524uw/43i,2^3720a Ka
Conclusiones:a;La duracldu de las escobillas
está por debajo de ios límites establecidos. r
' . . . _ . - . ' by£il desgaste aumenta fuertemen-
te con la corriente y la velocidad.
: ; - ':'-c.)No existen Tauenas condiciones
de conmutación, a altas yeiocidades^ y esu. aún con carga reducida?
esta situación se debe en. parte a la disminución de la presión
en: los reajortea como; también al'exceso de velocidad que requeri-
ría una nueva posición de las escobillas como se analizará em el
párrafo 1.1.2.10
1.1.2.5. Jaíntrehierro.-ijos entrehierros usados sonde dimensiones
reducidas,generalmente entre ü,3 y 0,5 mm,consiguiendo de esta
manera'que el flujo remanehte de los polos produzca un rápido y
seguro' cebado de la máquina cuando el mo*or empieza su funciona-
miento..En: los extremos polares todos los dínamos tienen entrehie-V.' r - . _ . - . _
rros mayores con la finalidad de pyuAár a una mejor conmutaciíín
como estudiaremos en el párrafo 1 1.2.10»
1.1*2,6. Piezas polares.-En general 8 é cok efe de acero
do al que se le da la •forma- mediante la circuiació'n, forzada aí —
través de un espacio^ de sección transversal igual al que se de—• ' ' ' . - - . " • _ . . ; • _ - _ - ' . . " . - ,' . • -
sea obtener en la piezajdicha pieza va sujeta a la carcaza median-
te tornillos especiales .Bit la figura ¿está representada la se-
ccion transversal típica de una pieza polar.
1.1.2.7. Carcaza»— Se construyen a partir de i'áminas de acero cu-- ." . • . -..- • . - . . . - . - - . • . . • - ' . - . - ' " - -
yo espesor varía entre 7 y; 9 mm;este espesor flte ha adoptado aten.-- - - • • - ' ' ' . • "-" - . - " ' . • . " - ' ;
diendo mas a los esfuerzos mecánicos q.xie tiene que soportar entes
que por consideraciones magnéticas ¿resultando que por las caracte-
rísticas de tranajo,la gran mayoría del tiempo funciona el circui-
to magnético: con "bajas densidades de-flujo* ... ,-_
1.1.2.8. Arrollamientos•- Tanto en aquellos dínamos que tienen ma-
yor número de delgas que de ranuras como en los que tienen igual • „
ñdmerOjSe utiliza universalmente el arrollamiento imoricado sim-?• • ' " - . • " . " • • ' - " "- . " - ' • 'pie teniendo que en el primer caso las "bobinas aeran dolales^tri-
ples,etc seglín la relacién entre el numero de delgas y de ranuras
sea 2,3 etc.DeÜecho noj se podría realizar otro tipo de bobinado
sino en aquellos q dínamos que tuvieran, de cuatro polos en ade-
lante,pero au"n en estos .casos bastante raros y más aun' en nuestro
medio se prefiere el arrollamiento imbricado por no necesitarse ~• - " : ' \ ' . . ' : ' " - ' . ' ' " ' ••' ••-. - - '.- - ' - - " - ' - . - - - . " "' '
tensiones elevadas para velocidades^ y numero de conductores eú.el
inducido dados«Aunque es dé uso más generalizado el bobinado en
el sentido progresivo,también existen dínamos con bobinados en el
sentido regresivo.Las figuras § y 5 representan los diagramas de
arrollamientos de un dínamo Sime a y ~ VólksVagtm respectivamente,y
cuyos datos indicamos , a ,continuació*n.:
Dínamo :iáimpa:
Camero de ranuras 14
numero, de delgas 28 "
Número de Bobinas ;14 (dobles)
Comenzando en 1 el devanado progresaría: i-26-3 28-5-3ü-7-32-9-í-34
33-2-35 37 39-8 1-1-0-43*12- 5 4
24. . : • -. - • - . / _ -: •' ." - :•;;-" '" " . - "' . -
Dínamo Volkswagen: . " L -
: .Numero de ranuras 3v
Niímáro de delgas 3 >
. Nifeier o. de bobinas 3
Comenzando en 1 el devanado progresaría :l-26-59-»24w57i=i22— 55>='2Ü'='53
ü-33
-13-.38-1 1-36-9-54
7-32 5-30 3-28
1 . 1.2.9 •Demas^ele^egtos.-Jbas; tapas laterales se construyen de hie-
rro fundido:, y; en menor proporción: de alúmfnio,se encuentran un i A
das entré si mediante 'tornillos que atraviesan toda la longitud;
de la carcazajen, ellas están alojados los cojinetes sobre .los cua-
les gira el inducido. Üs común el uso de un cojinete, de bolas que
no requiere posteriores lubricaciones en el lado motrfz, mientras
en el otro lado es decir el del colector si bien es frecuente el:., ;. , ' . ;. /• . .. - • - . • -
uso de un cojinete similar ai anterior, lo es también un simple >o-
cín de bronce^ . . -
l.I.2«iü.CoTimutacm<Sii.- Para aclarar párrafos como el 1,1.2.5 y 1»
(H
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1.26,en que sé menciona el présente capítulo,empezaremos por reali—• . -" ' - ; '. . - " . - . . . - ,. ~_ - " • - ' . ••-.'••' . -
sar un breve análisis teórico^onmutaciÓn es el proceso mediante
el cual se cambia el sentido de circulación de la corriente en una
bobina; este hecho se realiza -en el intervalo de tiempo en que la
"bobina queda cortocircuitada por.la escobilla,y una conmutación per-
fecta se obtiene cuando, hay coincidencia entre el tiempo necesario
_ para la inversión y el tiempo en que permanece cortoKircuitada la.
• bobina.; "- • " . "...." C ; •- .' - _ . - .--....''" :'' -.. - " ' • • • ' - - " . - " - " • .
. ; Considerando que la conmutació"n se realiza cuan-".' •: ; " • • - ' '.-'- • - : - :- : "-:." '--;: .-.""•• -; -..--." . - " ,. - . - - ~ ^ '' " .-do- los lados activos de la bobina pasan por-el" eje neutro.,.se ha di-
bujado en la figura JÍ a la^bobina A-B un instante antes de la con-
mutació'n conduciendo una corriente Xa.la cual origina un campo; uag-
netico X,figura Sb«si instante en que la delga Á toque la escobilla,
la bobina A-B quedará en, cértocircuito atraviís de aquella, en estas
circunstancias,y puesto que ningún flujo magnético corta los.lados
activos de la bobina (condición inicial) la corriente Xa empezará
'- - - - - - - . ' - " : ' - - ' - " - " • " '. •-• .:-'-:- • 5?A "- " ' . -a decrecer de acuerdo a la ecuación (2\ = la.e en la" que i. - - . ' • - ' ' • _ ' " - * *r - •. •• __- . •
es la corriente instantánea en el tiempo; t, contado a partir del i-
nicio del procespfR la resistencia de la bobina^más la resistencia '
de contacto entre delgas y esco^i;Lla,y £ el coeficiente dé autoin-
ducción del circuito magnético .por. el cmal circula #* '.''•'•
La conmutación ideal est¿ representada en la fi-
gura $a en la que durante el tiempo que permanece cortocircuitad'a- ' "• . .'•- ; - •". .>-. - . - . ' • ' " . : " ' " - • . - " • • - . - . - ; . ...-.la bobinarla corriente pasa linealmente del valor la a r-Ia;mientras
tanto,y en base a la ecuación 2 acontece que dependiendo del tiem-
po que dure el proceso,y de los parámetros B y L al final de la con-
mutación (posición de la bobina l>-4£ figura 5¿) la corriente ni si-
quiera se habrá anulado y peor invertidor (figura ¿b),trayendo como
consecuencia que en un instante prácticamente & Se le fx>rce i la
bobina a conducir toda la corriente nominal.üista brusffa variación
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FIG
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-11-
de la corriente, autoinduce uña tensión j^3J e=-L di/dt, opuesta a. ~' -
la circulación de corriente y que Se manifiesta por una chispa que
salta entre delga y escobilla al producirse la separación; si bren
por sí sola dicha chispa no representa casi nada, acontece que du-
rante el funcionamientos se sucederían millares de aquellas por mi—
ñuto, trayendo como consecuencia un rápido deterioro del colector y .-
las escobillas. Para neutralizar en lo posible estos efectos, y ba
sondónos en la ecuacion(l)se buscara el tener-valores no muy bajos
para R lo cual quiere decir una resistencia de contacto no muy bajé^—• • — - i,
si comparativamente despreciamos la resistencia de la bobina, ademát^r
valoreé no muy alto? para L^-el cual está relacionado directamente —
con el cuadrado del número de espiras que tiene la bobina cortocir—
cuitada e inversamente con la reluctancia que se presenta a la cir-
culación defp. la que prácticamente está definida por la abertura de
la ranura; de aquí que las ranuras abiertas ofrezcan mejores condi-
ciones para la conmutación.
- Además de estos -factores que de he-
cho-se toman en cuenta para el :diseño y -construcción del dínamo, es
indispensable dispones de tal manera las cosas que la conmutación —
se realice mientras los ¿lados activos de la bobina se encuentren ba
jo la influencia de un campo cuyo sentido sea opuesto a aquel en —
que se encotraban antes de la conmutación; con esta distribución se
consigue que duredite dicho proceso se induzca una tensión que ayude
a la inversio'n de la corriente. En los generadores grandes este e-
fecto se obtiene con la adi'cidn cíe interpoles o polos de conmutacidij
mientras que en los pequeños como es el caso de los automóviles, se
consigue adelantando en el sentido de giro el instante de la conmu-
tación.
2Sn la figura tf se aprecia la posición
relativaentre escobillas y,bobina conmutada correspondiente al dina
mo de un automóvil Simca; nótese como la bobina 13-14 tiene sus la-
-13-
dos activos bajo la influencia directa de los polos norte y sur .res,
pectivamente/ el mayor entrehierro de los extremos polares tiene la
finalidad de disminuir".los efectcrs desmagnetizantes que la reacción
del inducido tiene en correspondencia con dichas extremidades, los
cuajes efectos de no ser contrarestados, anularían la acción que las
polaridades opuestas tienen en la conmutación. En la figura 8 se —
representa también en el instante de la conmutación un dinamo que -
viendo desde el colector cuando gira en sentido horario usan los v_e_
hículos VolksWagen y en sentido antihorario los DKW.
l.l.S.ll. Curvas típicas*- En las figueas H>, 1O y II, están repre
sentadas las curvas correspondientes al dínamo de la figura í- En
la figura 9), la curva 1 representa la característica de saturacio'n
con velocidad constante y variación de tensión entre escobillas en "
función de la corriente de campo la cual es controlada por un reo's-
tato; esta curva, obedece la ecuacio'n {4} E= K p n , la cual indica
que la f.e.iu. inducida en un dínamo es directamente proporcional —
al flujo por polo y a la velocidad*" Se aprecia claramente que has
ta el valor 34 "VY es prácticamente una recta, y posteriormente por
~ efectos de saturación se tiene el codo de la curva para valores de
Ic desde 3 amperios en adelante- Esta curva es bastaixte análoga a
aquella' de saturación del material magnético usado en el dínamo, e
xistiendo la diferencia de que en el presente caso el codo no es —
tan pronunciado debido a que los entrehierros no presentan fenóme-
nos de saturación.
ia curva 2 representa la ecuacio'n
(5¡ &= Ic.Rc, y desde.luego es una línea recta; el punto v que co-
rresponde a los 45 V. sé denomina punto de trabajo e indica el má-
ximo voltaje al que puede llegar el dínamo cuando gira a 3;-$$$ R.P.M.
La curva 3 repressnta la misma cur
va. 1 pero con escala 20 veces mayor para Ic, con. el objeto de faci
litar el cálculo del" regulador que en el capítulo 2 del presente -
trabajo se llevará a cabo.
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-13-
-; 3Sn la, figura IÚ, la curva 1 nos da la
característica-externa del dínarao^para su determinación se parte de- -' "&^
la tensión nominal 'Q¿z&&C 15 V.- con velocidad constante y autoexitada.
La distancia desde la recta 1 =15 jKa cualquier punto de la curva nos
da la caída de tensión para dicho punto; como es sabido esta caída de
tensión se debe en gran parte e la disminución de la corriente de cam
po. como también aunque en menor escala. a la caída ohmíca 'en el 'indu-
cido . .* . :
- . En la figura 1$, constan 3 curvas que" - - ~ -condiciones normales de fluncionamitnto. La curva 1 relacio
na "£. con la, siendo esta última la corriente de carga del generador,
se puede observar como la corriente máxima se obtiene para 15 V. d9
tensión de salida, mientras ~que én el punto 12,8 V. no cede ninguna
corriente por ser éste el voltaje de la^featería en condiciones de -
plena carga. La curva 2 relaciona R.P.M.: e la. para e-1 dínamo mante
nido a temperatura ambiente (de 0 a 30 grados centígrados), mientras
que en la curva 3 se refiere a temperatura estabilizada resultante -
del funcionamiento en régimen de 15 y 23 A. Las normas establecen -
que la elevación máxima de temperatura en el arrollamiento de campo,^ r yO
no debe exeder de los 40 C, medida por eli método de variación total
de la resistencia de campo.
30H
-14-
1.1.3- - BATERÍA PE ACWÍÜLADORES
1*1*3.1. Como se ha indicado, la batería es el elemento que
ce de energía electrica-dursie el arranque,, como también durante
el funcionamiento cuando el dínamo no está en capacidad de hacer-
lo, por muy baja-velocidad. En la figura U las curvas allí represen_
tadas nos dicen que para velocidades menores de 1.220 RlfcT. todo con-
sumo eléctrico es abastecido por la batería, y que la corriente nomi1
naL so'lo puede ceder cuando su velocidad es de 2.040 RBÍ. en adelan- --"T
te para el caso 2, .y de 2.300 RPM. en a'delante para el caso 3. Como
veremos posteriormente_con la adopción del alternador, los valores é.
de REM. arriba anotados disminuyen considerablemente.
1.1.3.2. CARACTERÍSTICAS GENERALES.- Para su construccio'n se emplean
en los recipientes materiales más ligeros que el vidrio como la ebo-
nita o el celuloide, ambos materiales no atacados por el ácido- gene
raímente van provistas de una-tapa de vidrio o ebonita que se pegan
al elemento mediante soluciones de caucho, gutapercha en benzol, ben
zina o trementina; además cada tapa del elemento lleva una abertura,
para inspeccio'n de cantidad y calidad del electrolito, dicha abertu-
ra tiene un tapón que va provisto de un orificio para la salida de -
los gases que se desprenden durante la carga y descarga.
Las placas utilizadas son del tipo Faure
empastadas por su principal ventaja de elevada capacidad de energía,
especialmente para períodos cortos de tiempo, dichas placas van sepa
radas con rnaderq, generalmente.
Los vehículos pequeños como los europeos
utilizan en sus baterías capacidades de alrededor de SO A/h. cuando
el sistema es a 6 V. y de valores medios cuando el sistema es a^ 12 -
y. ;Los vehículos medianos utilizan capacidades de alrededor de 110 A/h
para sistemas de 6 V. y --de igual manera valores mcdló f para sistemas
a 12 V, vehículos pesados utilizan sobre los 140 A»/h.
de capacidad para sistemas a 6 V.
1*1.3.3. Reacciones Químicas,- Como en- todo acumulador eléctrico
las reacciones son casi completamente reversibles. Durante la des
carga (figura l£a) la corriente eléctrica disocia las moléculas —
del electrolito y como consecuencia de la unión del radica/SO con
el Pb se liberan dos moléculas de oxigeno en la placa positiva, que
c¿»777Óf.ziadas con el hidrogeno dan agua; se produce pues en correspon-
dencia 4e la descarga sulfato de plomo en las dos placas y agua en
el electrolito. Como el acido sulfúrico tiene mayor peso especifi-
co que el agua tenemos que durante la descarga el peso especifico —
del electrolito va decreciendo sucesivamente. Durante fea carga la
corriente eléctrica disocia el agua del electrolito en sus dos com-
ponentes, el hidrogeno .se combina con el radical SO de ambas placas
•y el oxígeno acude a la placa positiva para combinarse con el plomo,
consecuentemente en ta carga el peso específico del electrolito va
aumentando paulatinamente. En la figura Uíb se esquematizan las rea
cciones químicas durante la carga del elemento.
1.1.3.4. Po1arizacióri.- Este fenómeno esta originado en el hecho -
de que al producirse la electrólisis del agua acidulada (electrolito)
se desprenden pequeñas burbujas de hidrogeno y oxígeno*. Durante la
carga el hidrogeno forma una capa delgada sobre la placa positiva,
mientras que durante la descarga lo hace sobre la negativa^ tanto —
en una como en otra circunstancia existe una acción secundaria en-
tre el hidrogeno $ la placa respectiva, que origina una fuerza elec
tromotriz de polarización que tiende a engendrar una corriente opues
ta a la primaria. Con el uso de peróxido de plomo en laplaca positi-
va se consigue una eficiente despolarización, pues el .oxígeno existen
te se coirrfjLna fácilmente con el hidrógeno &
1.1.3.5. Densidad del electrolito.- La densidad del electrolito es
tá relacionada principalmente con la duración, capacidad y procedo
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de autodescarga de la batería. El incremento de la densidad produ_
ce un aumento en la capacidad sobre todo para períodos cortos 'de
tiempo, pero paralelamente se acorta el tiempo de duración del e-
1emento por la relación directa que eáiste entre la densidad y —
las acciones destructivas que de todas maneras existen entre el —
electrolito y los deuias elementos^ que están en contacto con él,
como placas, separadores, etcj por ¿tetra parte, la autoeescarga -
es mayor mientras mayor es la densidad del electrolito. De todos
estos análisis se colige la existencia de densidades aconsejables
según las cincunstancias de trabajó, debiendo tener siempre la tena
dencia a usar densidades lo menores posibles con la condición de
conseguir un trabajo satisfactorio,
Para ciudades como güito, se ha -
establecido en 1,260 la densidad de la batería completamente car-
gada, de acuerdo a este valor, se indican a /continuación las si-
guientes relaciones entre el estado de carga y la densidad:
Densidad Estado de Carga
".'-.,_ 1,260 Completamente cargada1,230 3/4 de la carga
1,200 1/2 de la carga
1,165 1/4 de la carga
Por envejecimiento, la batería pier
de densidad paulatinamente por el desprendimiento del sulfato de -
plomo, es conveniente tener en cuenta que por ejemplo, al cabo de —
dos años de vida la densidad varía en alrededor de 0,030.
1.1.3.6. Voltaje.- En circuito abierto el voltaje del acumulador
depende exclusivamente de los componentes químicos tales como den-
sidad del electrolito y estado de carga de las placas; se lo puede
determinar a partir de la formula empírica (6) E = 1,850+0,917
(Pe-Pa) en la cual Pe y Pa son respectivamente el peso específico
del electrolito y.el peso específico del agua, ambos considerados
a la temperatura del acumulador.
De acuerdo a esta formula se ha traza
do en la figura 13 la curva que relaciona E con Pe para condiciones
climatéricas como las de finito (temperatura ambiente alrededor de -
20°C).
Durante la descarga, el hidrogeno pro-
duce los efectos de polarización antes estudiados por lo cual el —
-voltaje viene determinado por la ecuacio'n: (7 j F=2J-Ep-Ia.Ri, en la
cual Ep es la tensión opuesta de polarización, é la.'Iti. es la caí-
da de tensión producida por la resistencia interna de la batería.
^1.1-3*7. Car.ga de la Batería,— En general la carga se la debe ha-
/cer con corrientes bajas y por períodos relativamente largos de tieni;
po (carga lenta)$ el uso de corrientes bajas es tanto mas necesa-
rio cuanto mas descargada J. mas envejecida, este la batería, pues -
corrientes altas implican calentamiento exeesivo y un fuerte movi-
miento del electrolito que ocasionalmente puede originar un movi-
miento del sulfato de plomo sedimentado en la base del elemento^
un deposito de este material en las -placas puede ocasionar corto-
circuitos entre ellas.
De acuerdo a normas brasileras, para a
cumuladores cuya capacidad está comprendida entre 50 y 89 A./h., la
corriente de carga deberá ser de 5 A. y para acumuladores de 90 a
200 A./h.j la corriente de carga sera de 10 A» SI instante final
de la carga es aquel a partir del cual no se observan incrementos
ni de tensión, ni de densidad del electrolito; a temperatura de -
referencia y conservando el elemento el régimen de carga constan-
te, este voltaje final se sitúa entre 2,45 V. y 2,75 V. para tera-o o
peraturas del/electrolito comprendidas entre - 1 C y 43 C, a una temo
peratura ambiente de 20 C. Utilizando los regímenes dé carga antes
mencionados^la temperatura final del/electrolito será unos 12 C ma-
yor que la temperatura ambiente, y para temperaturas ambientes co-
mo la de £uito el voltaje final de carga sera alrededor de 3,5.:V.
De acuero a la relación que existe -
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7.2
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6.6-
6.4-
6.2-
10-I— 15
2025
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-18-
entre el voltaje de carga y el de la batería existen dos métodos de
.carga. En el método a voltaje constante (figura 14a) la relacio'n,
aun en el instante de empezar la carga es pequeña (es el momento en
que mas bajo voltaje tienen la batería) y en el método de corriente
constante la relación es mucho mayorj tanto en uno como en otro ca-
so la corriente de carga viene determinada por la ecuación (8)
la = E .- (E + Ep)/(Ri + Rx), siendo E la tensión de carga y Rx
la resistencia en serie con la batería.
Para el primer caso Íes valores de E y Ep in-
fluyen decisivamente en la corriente, y solamente al iniciar la car
ga en que la batería tiene un voltaje tanto menor, cuanto mayor sea
el grado de descarga, es frecuentemente necesario el uso de Rxj míen\t
tras va aumentando el estado de carga, aumentan también los valores
de E y Ep, por lo cual en determinado momento sera conveniente la a
nulacion total de Rx para mantener la carga; en el instante final de
la carga, el numerador de la ecuación (8) se anulará y automáticamea
te dejará de circular corriente; En el segundo método, cuyo esque-
ma esta representado en la figura 14b por ser (E -f- EP) un muy bajo
porcentaje del voltaje E , sus variaciones comparativamente-pequeñas
en nada afectan a la corriente de carga que prácticamente está detér_
minada por la magnitud de Rx.
Del análisis de los dos métodos se desprende
el hecho de que el segundo necesita ufaa severa vigilancia en los ins
tantee finales de la carga, pues de no suspender la corriente se da
ría lugar a una inútil descomposicio'n del agua en hidro'geno y oxíge
no acompañada de un deterioro del acumulador.
Dentro del automoVil, el dínamo o alternador
abastece de energía eléctrica mediante el primer me'todo, se consigue
.un voltaje constante gracias a la accio'n del regulador.
En la figura 15 se ha representado un abaco para determinar los vol
tajes que son necesarios para la carga de una batería a diversas in
tensidades de corriente y en varios estados de carga; las curvas son
-ao-
para una determinada batería y a una temperatura de 26,6 C del elec-
trolito. :
.-20-
1.1.4." REGULADOR DE TENSIÓN
1,1.4*1. SI dínamo esta accionado pedíante una banda por el mismo
motor del automóvil, y por lo tanto su funcionamiento lo realiza so-
bre amplias varianiones de rotación. En la figura 53 se encuentran
las curvas de saturación y de resistencia del inductor para un dína_
-rao a 12 V. j del análisis de dichas curvas, se desprende que con -
3.000 R.P.M. del dínamo se obtienen valores de hasta 43 V., lo cual
quiere decir que para velosidaci;.::i del vehículo sobre los 100 Km/h,—
ala.cual corresponde* sobre las 6.000 R.P.Sfo en el dínamo, el volta-
je inducido fácilmente sobrepasaría a los 100 V.5 de la curva, tam-
bién se desprende gue para velocidad».¡s menor4,n a 20 Kin/h ( en mar-
cha défcíl), a la que corresponde bajo las 1.200 R.PZ1Í. del dínamo,
se tendrían voltajes menores a los .12 V. En estas circunstancias,
es fácil entender que para velocidades altas se quemarían todos los
accesorios que estén conectados al sistemo cteims de que existiría u
na fuerte sobrecarga en la batería acortando notablemente su vida;
en cambio, para velocidades bajas en que el dínoaoo no alcanza a los
12 V. , ae producirían corrientes desde la batería haciael dínamo,
descargándose innecesaria peligrosamente, aquella. Es pues el re-
gulador el que soluciona todos estos problemas el cual esencialmen-
te tiene tres funciones: ' -_ .
a) Impedir la circulación de corriente en el sen
tido batería-dínamo. . '• .
b) Limitar la tensión producida por el dínamo.
c) Limitar la corriente producida por el dínamo.
Cada una de estas funciones la cumple un elemento^
la primera lo realiza el disyuntorj la segunda, el regulador de tensxb
y la tercera, el regulador do corriente.
1.1.4.2. Disyuntor.- En la figura ÍS se encuentra el esquema electri
co de dicha unidad^ es simplemente un interruptor electro magnético.
teniendo corno, partes esencialess un núcleo magnético 6 con sus dos a
-21-
rrollamientos % y L2 de alambre gruesa y fino respectivamente, una
carcaza R,que sirve de sosté'n del elemento y camino del flujo magné-
tico,una coraza 0,qqe completo: el circuito magnético,un par de con-
tactos P,y un resorte antagonista M.Del análisis de la figuta. se de^
prende que bajo condiciones de funcionamiento,circulará" por los arro
11amientas LI y L¿>,una corriente que depender al en su magnitud, direc-
tamente del Voltaje del generador.La unidad esta de tal manera cons-
truida,que para, un voltaje determinado,la fuerza magnética jlel mícleo
será suficiente para vencer la acción del resorte,y atraer a la cora
za$ en este momento, se establecerá la Ínter conexiona entre batería y —
dínamo,empezando a trabajar las dos fuentes en paralelo.El-voltaje -
'al que deben ligarse los contactos,deb'e ser mayor que el voltaje má-
ximo que puede tener la batería, con el^fin de tener la. seguridad de
que la corriente no va a circular de la batería hacia el dínamo,y me
ñor que el voltaje regulado,pues" dé lo contrario,© no se ligarían nun
aa,o estarían sujetos a vibraciones los contactosjbasáiadose en estas
necesidades,se han establecido los límites para la tensión de cierre
en 12,8 a 13,5 V". para baterías de 12 V. y valores proporcionales,pa
ra baterías de 6 o 24 V.
Cuando por cualquier razón, se tiene que¡¿ dis
minuir la velocidad del automóvil,y el voltaje generado ese por deba
jo del de la batería,al encontrarse ligados los contactos p,circula-
re? una corriente desde la batería hacia el dínamo atraves del arro-
llamiento Lx,y de la batería hacia tierra,a travos del arrollamiento
L2|como losjios arrollamientos se encuentran envueltos en el misma -e,
sent&do,sus flujos magnéticos .son opuestos en estas circunstancias
(Por haberse invertido el sentido de la corriente eA Ll),esta situa-
ción trae consigo que la acció*n del. resorte, supere la fuerza magné*-
tica resultante,produciéndose de esta manera la separación de los —
contactos.Según normas,los contactos deben desligarse,para tensiones
entre 8,9 a 9,5 V. (esta tensión es aplicada entre el terminal D y -
masa,según el diagrama de la figura 20),para los -
sistemas a 12 V, > y valores medios en los sistemas a 6 V.
1.1*3:,3. Regulador de Voltaje.— Está representado esquemáticamente
eA la figura 1<7, es también un dispositivo elétromagnético, cuya ;fi_
nalidad eslío, de no permitir que el voltaje del generador rebase de
ciertos limites preestablecidos^ se diferencia con el disyuntor en
que los contactos P. están ligados en circunstancias de no operación,
además de que en principio este elemento realiza su función unicamen
te con un arrollamiento. Durante el funcionamiento del vehículo cir
culará por el arrollamiento L una corriente cuya magnitud depende-o
rá exclusivamente del voltaje del dínamo$ cuando ha llegado a ¿iierto
valor dicha tensión la fuerza magnética del núcleo C , será capaz de¿¿
vencer la acción del resorte M > instante en el cual los contactos P¿ 2
se desligarán por ser el uno solidario de la eoraza O : al separarse¿i
los contactos automáticamente queda intercalada la resistencia R en
el circuito de campo.
Al producirse la disminución de la co-
rriente de campo, se producirá una disminución en el voltaje del dí-
namo y nuevamente se unrrán los contactos P , eiclo que se repite mu
chas veces por segundo* Los voltajes .reculados oscilan alrededor de
7,5 V. para sistemas a 6 V- y 15 .V.para sistemas a 12V., en to.do caso
el voltaje regulado debe ser tal que para condiciones de batería com? . - ~~
pletamente cargada rió debe Becibir carga.
1.1.4.4* ^egulador de Corriente .- Aunque al limitar la tensión, iu
tomáticamente se está limitando la corriente , existe necesidad del
regulador de corriente para circunstancia de batería algo descargada
y accesorios eléctricos enjfuncionamiento; en efecto, si adimítimos -
poT ejemplo que para un sistema a 6 V. el voltaje regulado sea- 7,5V.
tendremos que de acuerdo al" abaco de la figura 15.1a batería estando
a media carga (densidad 1,190), consumiría. 22 .A.., y a 3/4 de la car-
ga (densidad 1,220), consumirá 15 A, 5 si además en QJphosJcasos consi-
deramos que los implementos conectados en ese instan&é consumen un -
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•=-23-
total de 25 A., se tendrá. (%«=feai) 47 y 40 A. de carga respectivamente^
con lo cual suponiendo que la corriente máxima admisible sea de 30 A.
existirían 17 y 10 A. de sobrecarga respectivamente.
Para evitar estas sobrecargas circunstan-
ciales se instala el regulador de corriente (figura 19$ que, traba-
jando análogamente al regulador de tensión inserta la resistencia R9
en el circuito de campo cada vez que los contactos P logran desli-3
garse.
1.1.4.5. Compensación Térmica»- Durante el funcionamiento el regu-
lador está* sujeto a cambios relativamente amplios de temperatura; —
por estar colocado mas qiuenos junto al motóle, ei calor emanado por
éste crea un ambiente cálido en torno al regulador; en estas condi-
ciones el calor producido por la corriente eléctrica al circular -
por los diferentes arrollamientos del regulador está imposiblitado
de transferirse fácilmente al medio ambiente que lo rodea, por lo -
cual se incrementa rápidamente la temperatura del regulador. Este
cambio de temperatura influye directamente áobré los valores regula-
dos como se verá en el ejemplo siguiente.
Supongamos que determinado aparato tiene
en el arrollamiento, del regulador del V-O'lrtaje un& resistenciade 40 «•
ohmios a 20°C^de temperatura; si admitimos que después de un cierto
tiempo de trabajo la temperatura de los arrollamientos se ha incre-o
mentado hasta llegar „ 60 C, la resistencia del arrollamiento a es-- ,. • • "-r"3 £*• . - " . . .
ta nueva temperatura la podemos -calcurar de acuerdo a la siguiente
ecuación: _ .
. Rff 40 (1+0,0039.40)"
Este incremento de 6,28 ohmios que es
apiroximadamentefun 15$ de la resistencia-i inicial, producirá un in-
cremento en igual proporcio'n en la tensión reguladaj este exceso -
de mantenerse sería causa dé una sobrecarga en la batería además -
de que se estropearían por sobretensión todos los accesorios electro
eos.
La solución de este problema se realiza,
mediante la compensación térmica, que en resumidad cuentas tiene la fi
nalidad de cambiar las condiciones del circuito magnético de acuerdo
a la variación de temperatura.
En la practica la compensación se realiza
de tres formas:
a) mediante desviadores magnéticos,
b) mediante piezas bimetálicas y
c) mediante resortes especiales.
Los primeros son aleaciones especiales -
que tienen la cualidad-de ir perdiendo su capacidad magnética confor
me la temperatura aumenta, van «uontados en los núcleos de la unidades
en shunt con el circuito magnético principal,- de esta manera el calor
produce paralelamente dos efectos: un aumento en la resistencia del —
arrollamiento y también una disminución en la cantidad de flujo íaagné
tico que puede desviar el shunt. La disposición está de tal manera -
hecha, que el aumento de temperatura no solo que no eleva el nivel de
corriente y tensión reguladas, sino que, lo baja en un pequeño porcen
taje. : " . . . - -
Las piezas bimetálicas,como reaccionan en
corvándose cuando aumenta lojtemperatura, actúan disminuyendo el entre
hierro en mayor o menor grado según sea mayor o menor el incremento -
de la temperatura,- al disminuir el entrehierro, de hecho se necesitan
menos amperios-vuelta para producir la separación de ios contactos y
de esta manera se compeasa el incremento en la^resistencia de los a-
rrol lamientes. _ • - " - • • .
; ~r _' Los resortes se los construye de aleacio-
nes especiales de tal manera que,, disminuyen su tensio'n, de acuerdo a
la temperatura, y actúan también variando la magnitud del entrehierro
de acuerdo a las diferentes temperaturas.
1.1.4.6* Resistencias.- Como se estudiara en el capítulo 2, las r
sistencias se calculan de acuerdo a las características de cada dina
mo; un valor incorrecto en ellas da como resultado un fuerte chispo-
rroteo entre contactos, disminuyendo considerablemente la vida délos
mismos y enentualmente imposiblitando el ajuste de la undldadixda.
1,1.4*7, Contactos.- Se utilizan formas y materiales diversos de a
cuerdo a las condiciones de trabajo. Los contactos del disyuntor, -
por no estar sujetos a chisporroteo se construyen generalmente de a-
cero o de plata pura, siendo necesario en el primer caso darlos un -
baño electrolítico de plata para de esta manera aumentar la conducti
bilidad. Los contactos de los reguladores de tensio'n y de corriente,,
por estar sujetos a la acción destructiva de las chispas se construy
yen de ligas especiales a base de plata, o también de tungsteno para
garantizar una buena duración.
1.4.4.8* Diagramas usuales.— Aunque cada uno de los elementos an-
tes indicados trabajan independientemente uno de otro, en la prácti-
ca se los agrupa bajo un mismo dispositivo general. La gran mayoría
de los vehículos, y nías aún en nuestro medio tienen sus reguladores
de dos o tres elementos^ se utilizan de austro y hasta de 6 elementos- . " . • . /
tínicamente en casos especiales .tales como cuando se desea obtener un
elevado grado de seguridad en el funcionamiento^ o también cuando las
grandes magnitudes de corriente que se requieren (autobuses de las -
grandes ciudades en que se necesitan unos 75 A. cog el motor en- reían
tí) hacen indispensable el uso de elementos auxiliares. En el presen
te rabajo tanto porque en nuestro país si hay 15 no hay 20 vehículos
equipados con reguladores de más de 3 Slementos, como también porque
con la adopción del alternador^ue Actualmente fiodo^yehículo que de-
be suministrar grandes cantidades de corriente tiene,/aquellos regu-
ladores prácticamente han posado a la historia, no se tratarán sino
con diagramas de 2 y 3 elementos.7 00J.&2O
EÜ la figura 13 se representa un regula
dor Wapsa (fabricado en el Brasil) para sistemas, a 6 V. y campo ligado
-26-
intoraamente al terminal positivo. Consta de loa tres clasicos ele-
mentos, y oí funcionamiento de cada uno de ellos es análogo ,! ya ex-
plicadoj nótese que el accionamiento del regulador^ de corriente pro_
duce la inserción en el circuito de ca apo del paralelo formado por —
las resistencias & y B , ai entrad que la separacionde los contactosA &
regulador de tensión trae consigo la inserción do U. uní canéate,
cono veremos poflteríoraonte la intercalación <le una resistencia de a
mayor magnitud conduce a un control mae efectivo y rápido del volta-
je, pero a costa de un mayor desgaste de los contactos»
El regulador de la figura 20 (Oelco Re
my) tiene como tínica diferencia con respecto al anterior el arrolla-
miento L_ ea serié con el circaito do can3po>> y que está constituido
por unas pocas espiras de hilo grueso; este arrollamiento actúa como
auxiliar acelerando le apertura y cierre de los contactos del regulji
dor de voltaje *
La figura .Zl corresponde a uu regula-
dor de 2 unidades fl*Vapsafí para sistemas a G V, y dínamo con el cam-
po ligado internamente al temínal positivo; respecto al disyuntor -
es al funcionamiento aníílogo al ya explicado, y la peculiaridad la —
tiene la otra unidad que es reguladora de tensión y do corriente al
misao tio-3pO| dicha unidad consta do 2 árrollonientos ¿0jL. la pri»3 4
czera í!e Mío fino y de muchas espiras y lo segunda de hilo grueso y
de pocas espiras^ coiao sue acciones magnéticas ee refuerzan íuutuaiaen
te la atracción a la coraza sera función .tanto do In corriente que e-
ciruula por el arrollaúiicnto L^y co-mo oie lapq^e : circula por el_ arrolla—o
miento L » siendo la prinera de esta^ función del voltaje del dinamo
. y la segunda que viene a eer la corriente de carga, --tdeucís esta uní
dad tiene un contacto inferior fijo que va conectado indi rectamente
al terminal del cosipo ligado internaaent quedando por este niotivb —
definidas ¿os etapas l'Úé. trabaja? la priaera consistente en la separa
ciiín y unión alternative-s éatre .01 contacto fijo superior y el contac
to solidario de la coraza? y la segunda, en la separación y unión al
ternativas entre el contacto fijo inferior y el contacto solidario a
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la coraza^ la primera etapa porresponde a velocidades bajas y la seguía
da a velocidades altas, empezando esta segunda etapa a una velocidad -
tanto menor cuanto menor sea corriente de carga.
La figura 22. repressnta el diagrama de -
un regulador de dos unidades marca ."Duoelier11, para sistemas a 6 V. —
con el campo ligado internamente al terminal negativo^ la peculiaridad
de este regulador está en que los arrollamientos L y L del disyuntor
y del regulador de voltaje-corriente respectivamente, están conectados
en serie y al través de una resistencia al polo positivo del dínamo; -
si como sucede en realidad la suma de las resistencia de L y L no —
llegan ni a un 60& de la resistencia R , se tiene que las variaciones0 1
de temperatura en los arrollamientos tiene casi ningun:a influencia en
la corriente que circula por ¿líos puesto que, el material con el que
está hecha la resistencia R tiene una resistencia prácticamente in*a-
riable para los límites de temperatura en los que trabaja el regulador-j-
se entiende pues que este regulador tiene la gran ventaja de no necesí
tar compensación térmica.
Finalmente en la figura 23 está el dia
grama de un regulador "Bpeh" de 3 elementos, teniendo como caracterís-
tica peculiar que el funcionamiento del regulador de corriente, pnadudé
la inserción de una resistencia thrv mayor que aquella que lo hace el -.
regulador de tensión.
1.1.4.9. Uso del Eegulador apropiado.- Como las fuerzas magnéticas de
los núcleos de los elementos son balanceadas por resortes de presión,--
posibilitando ajustes de las magnitudes reguladas, es posible creer el
que un regulador para un sistema de 6 V. por ejemplo pudiera ser utili
,dada en otros varios vehículos, debiendo únicamente tener en cuenta los
nivetes de tensión y dé corriente que el fabricante prescribe, los cua-
les como se ha dicho son fácilmente determinables por manipulación en
los resortes- las razones parft no .poder hacer esta Fadaptacio'n" única-
mente con la manipulación en los resortes son las siguientes:
a")" Todo cambio en los niveles de las magnitudes regu-
ladas^ quiere decir un cambio poroporcionalmenté igual en las magnitudes
-28-
de las corrientes que-circulan por los arrollamientos de los elemen
tos del regulador así, tendríamos por ejemplo, si un regulador que
tiene 7,3 V. y 27 A. como tensión y corriente regulada respectivamen
te, al querer hacerlo trabajar a 7,7 V y 23 A. como niveles de ten-
sión y corriente reguladas respectivamente, esto traería consigo que
por el arrollamiento del regulador de voltaje empezaría a circular
una corriente aumentada a la nominal en el factor 7,7/7,3 y una co-
rriente menor que la nominal e igual a 23/27.In, en el arrollamien-
to del regulador de corriente, se comprende que bajo esta primera
consideración la adaptación sería posible únicamente para menores
niveles de magnitudes reguladas, pues de lo contrario, el exceso de
corriente traería consigo un sobrecalentamiento en los arrollamien-
tos.
b) Un segundo factor que impide la adaptación es la pola-
ridadj en efecto, muchos reguladores son construidos por contactos
cuya composición química varía de acuerdo a la polaridad, de esta
manera una adopción a otra polaridad dejaría sin efecto dicha dispo
sício'n reduciento considerablemente la vida de los contactos.
c) Finalmente la razón principara para no adaptar los re-
guladores a otros dínamos -se debe a que las resistencias que se in-
tercalan son calculadas de acuerdo a .cada dínamoj un valor incorrec
to de las resistencias da como consecuencia un fueéte desgaste de
los contactos además de que eventualmente se hace imposible realizar
el ajuste de la unidad.
-2-9-
1.1.5. MOTOR BE PÁRTIItA
1.1*5.1» Ese es el elemento encargado de proporcionar el
so inicial para el funcionamiento del vehículo. En la actualidad
todo vehículo tiene este dispositivo que ha sustituido con muchas
ventajas a la antigua manivelaj como se requieren condiciones de
elevado par de arranque y dimensiones reducidas, el tipo universal^
mente adoptado es el motor seriej íersn. de construcción robusta.y aj/ —-
deazaSj partes que como el piñó'n de engrane están sujetas a fuerte
trabajo durante el arranque, son de aleaciones especiales de ace-
ro. í lc"cu'aídrbrd.n ei or (ua"áiner83j;se indican datos de par de arran
que, voltaje y corriente consumida para varios motores de partida
(el par de arranque se ha obtenido con ensayo del motor bloqueado)
Cuziaro -3>
Volslcs-wagen 44 CV
Renault 36 CV
Ford F-l F-2 F-3"
Simca 45 CV
DKff 39 CV
MWi
1.1*5.2. Rotor.- Las '1 dañinas de acero usadas en el paquete son —
de espesor y diámetro similares a aquellas que tienen los dinamos,
generalmente las ranuras son del tipo semicerrradas con el fin de
disminuir irregularidades del entrehierro y de esta manera ayudar
a la producción de un flujo más intenso; como en el caso de los -
dínamos los motivos de estandarización hacen que en lo posible se
use la misma lámina* obteniéndose diferentes potencias variando ü"
nicamente la longitud del paquete, los ejes se .construyen a partir
de varillas de acero, sus dimensiones y características varían de
acuerdo o, la potencia, diseño y sistema de acoplamiento, de todas
maneras todos los ejes de motores con acoplamiento libre tienen co
— ICgmts.
0,92
0,75
*. .->." 2,7
1
1
7,7
V.
6
6
12,
12
6
12
A.
427
265
800
280
450
1.125
mo característica peculiar,una parte roscada por donde se desliza el
piñojí de acoplamiento^en estos motores es practica bastante común el
someter a un tratamiento térmico pata aumentar la dureza al extremo
del eje en correspondencia con el piñón,pues esta es la parte que ma.
yor esfuerzo tiene que soportar durante el arranqueu
1.1.5,3.Colector*-Es similar en su construcxsi.ó'n y partes a'quel que
usan los dínamos'(Párrafo 1.1.2*2*), cabe indicar que como en éste —
caso el rotor esta bobinado con Jjilo de sección relativamente gran-
de,requiere cada delga de una parte específica para-alojar el extra
mo del conductor.En la figura 2$ se indica la sección transversal -
de una típica delga de motor de partida.
1¿'1»5.4.Carcaza y piezas polares.-Materiales y procesos de constru-
cción so,n iguales a aquellos explicados para los dínamos (párrafo -
1.1.2.6.y 1.1,2.7. ),existiendo diferencias en aspectos dimens¡iona -
les solamente,
1.1.5.5.Bscobillas.-Como los motores de partida,trabajan por perío-
dos cortos^ de tiempo,y con corrientes del orden de los cientos de
amperios,es generalizado el uso de escobillas de cobre$van ligadas
al colector con una presión de alrededor de 600 gr/cm y se conside
ran útiles hasta cuando su longitud se ha reducido en un 6Q% aproxi
madamente.Aunque teóricamente los motores de arranque necesitarían
únicamente de dos escobillas pues con bobinado ondulado,existen so-
lo dos caminos para lafcorriente no interesando el número de polos,-
en realidad se tiene que sobre todo los motores de mayor potencia —
utilizan un igual numero de escobillas que de polos con la finali -
dad de reducir la longitud de las delgas y consecujantemente la canti
dad de cobre utilizada en el colector,ya que al dividirse la alimen
tacion por dos puntos,se necesitlavuna sección mitad de la delga par-
ra una densidad de corriente dada.En el cuadro de la figura áíT Be ifi
dican los números de polos y delgas de algunos motores.
-8S*
Numero de polos Número de escobillas
Volkswagen 4 4
Renaiit - 4 2
Ford 4 ~ 4
Simca 4 4
DKW 4 2
(Tractor) 4 4
1.1.5.63.Arrollam¿entos.-Es de uso general el bobinado ondulado, pues
así para 1» obtención de determinadas características, se pueden em-
plear conductores de mayor sección trayendo consigo una economía en
\l costo del arrollamiento y una mejor utilización del espacio en -
las ranuras. Los diagramas .de las figuias 25 y 26y corresponden a unK-»
motor Simca y a un DKW respectivamente) el primero tiene un bobinado
progresivo y el segundo regresivo^ las datos son los siguientes:
a)Motor Simca. .
Número de ranuras 27
11 " delgas 27 ";
" " bobinas 27
Bnpezando por l,el bobinado progresaría 1—16-
29-44-3-18-31-46-5-20-33-48-7-22-35r-50-9-24-37-52-ll-26-3 9-54-13-
28-41 -2-15-30-43-4-1 7-32-45-6J-19-34-47-8-21-36J-49-10-23-38-51-12-
25-40-53-14-27-42,
--En el colector a partir de 1 progresaríarl-
15-2-16-3-17-4-18-5-19-6-20-7-21t-8-22-9-23-10-24-ll-2 -12-2a-13-
27-14-1*
bJMotor Volkswagen "
Numero de ranuias - 23
- . JJ' " delgas 23
:_, " " bobinas , 23
A partir de l,el. bobinado progresarías 1-14 —
(A ,
MO
TJp
,R
SIM
CA
" '
22
/ 12
26
a6
Z
7 I
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3 4
5
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15
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26
-32-
23-36-45-12-21-34-43-10-19-32-41-8-17-30-39-6-15-28-37-4-13-26-35-
2-11-24-33-46-9~22-31-44~7-20-29-42-5-rl8-27-40-3-16-25-38-l.
En el colector a partir de 1 progresa-
ría: 1-12-23-11-22-10-21-9-20-8-19-7-18-6-17-5-18-4-15-3-14-2-13-1.
1*1.5.7. Bobinas de campo,— Como van en serie con el inducido, se cons
truyen 4e láminas de cobre de amplia seccio'n transversal (entre 10 y2 -----
15 mm ), son de pocas .espiras generalmente menos de 10; como dichas Ijí
minas son sin capa aislante, la aislacidn entr.e espiras se obtienen
interponiendo una cinta de papel, ademas de que posteriormente se las
barniza.
1.1.5.8. Sistemas de acoplamiento.--No solo tienen la finalidad de pro
ducir el acoplamiento inicial entre piñón y volante solidario al sigue
Sal sino también de realizar el desacoplamiento cuando ya se ha inicia
do el trabajo del motorj esta segunda función es muy importante, ya
que de lo contrario y en vista de que corresponden entre 10 y 16 vuel
tas del piñón por cada una del volante, el motor de arranque saltaría
en pedazos. Existen varios sistemas y dentro de cada sistema muchos
Cariantes; en el presente trabajo se estudiaran los sistemas por trans
misión bendií y por acoplamiento libre que son los generalmente usados.
El sistema por transmisión béndix tiene su principio de fun
cionamiento en el fenómeno de_la inercia; sucede que al apretar el bo
ton de arranque, el inducido y todas las piezas solidarias a él empie
zan a gi&rar, pero,debido a que él pifión tiene ajuste móvil con el eje
del inducido, acontece que la inercia que presente el piñón al movimien
to se manifiesta por un movimiento axial del mismo hasta encontrarse
con un tope, cincunstancia en la cual se produce el acoplamiento. Tan
pronto como el motor arranca, al encontrarse engranados piñón y vo
lante, éste hará girar a aquel tan de "prisa que ahora la inercia
del conjunto rotor del motor de arranque hará que eS piñtfn se
-3:3-.
mueva en sentido contrario al que lo hizo para producir el aco_
plamiento, estableciéndose de esta forma el desacoplamiento.
En el sistema por acoplamiento li
bre, se emplea una palanca de cambio para desplazar el piñón a
lo largo del eje del inducido, y engranarlo con el volante; ; a
diferencia del sistema anterior, en este sistema el funcionamién
to del motor de arranque se produce posteriormente al engrane -
lo cual es ventajoso para aumentar la vida del equipo. Para pro
ducir el ddsacoplamiento en este sistema, se debe dejar de accio^
nar la palanca de cambio.; Si por cualquier motivo se mantiene ~
el acoplamiento, luego de la puesta en marcha, solo el piñón gi-
ra excesivamente en estas condiciones, pues va dotado de indepen
dencia de giro en el un sentido con relación al eje del rotor; -
actualmente, este sistema es el que más se utiliza.
l.r.5.9. Mandos del Motor de Arranque.- Durante el arranque -
los motores consumen cientos de amperios, por los que son necesa
rios cables suficientemente cortos y robustos e interruptores con
arnpüós contactos para disminuir al máximo la caída de tensión y
así producir un buen arranque; como al querer colocarlos dichos
interruptores junto al tablero de control para ser accionados di
rectamente por el conductor, de hecho se necesitaría cables exce
sivamente largos y hcu.e&o-s-, es práctica general colocarlos junto
al motor arrancador; anteriormente dichos interruptores eran a~c~
cionados desde la cabina por un pedar que unido a unas varillas,
simplemente cerraban los contactos cuando el motor tenía sistema
de transmisión benix, y, previamente a unir los contactos, produ
cían el acoplamiento cuando se trataba de motores con acoplamien
to libre; en la actualidad los vehículos vienen equipados con un
interruptor magnético que se lo comanda mediante energía eléctri
ca desde el tablero de control. En el caso de motores con trans
misión bendix, dichos interruptores solo conectan el motor de a-
¿¿anque a la batería, mientras que para motores con acoplamiento
(.ti
. <*<
\)
N.
SO
LE
N O
IDE
Fia
27
-34-
libre, también producen el movimiento de la palanca de cambio hasta
producirse el acoplamiento.
En la figura 27 se represente esquemjí
ticamente un tipo de interruptor bastante couránj consta de dos. arro-
llamientos: el de hilo grueso L , llamado de succión, y el hilo fino
L , llamado de fijación. Al producirse el accionamiento del interru£_¿¡tor, la corriente eléctrica que circula por los dos arrollamientos
crea un flujo magnético que atrae el núcleo N, al moverse dicho núcleo
produce la conexión entre el terminal B unido a la batería y el termi
nal M unido al motor de arranque y de esta manera se produce el arran
que en los motores con sistema béndix. Para los motores con acopla-
miento libre dicho núcleo N, adémáá la conexión entre batería y dina
mo produce primeramente, y mediante la articulación a la palanca K,
el acoplamiento entre piñón y volante. Como Se puede analizar, duran
te el arranque el arrollamiento L , queda cortocircuitado por los conj. ~*~
tactos B y M con lo que se tiene más energía disponible para dicho
proceso. Al suspender el accionamiento en I un resorte produce el re
greso del núcleo estableciéndose la desconexión.
En algunos modelos, el accionamiento
del interruptor I, que esta en el tablero principal establece la ali-
mentacio'n a un segundo interruptor auxiliar, el cual a su vez es el
encargado de establecer la conexión del interruptor principal*
Además con la finalidad de evitar a-
rranques cuando el circuito del encendido está desconectado, muchos
vehículos disponen ios dos interruptores (de encendido y de arranque)
en serie, de tal manera, que es imposible el arrancar sin antes
haber establecido el contacto para el circuito de encendido
por otra parte y para mayor porteccio'n en el sentido
-35-
de evitar el funcionamiento del motor de arranque mientras el motor
del coche está funcionando, el relé auxiliar puede estar conectado
de tal modo que, quede unido a masa ya sea a través del dínamo, o
de un juego auxiliar de contactos en el disyuntor del regulador;
así, cuando el motor está en marcha y el dínamo está cargando no
puede alimentarse a dicho relé; otro sistema de protección se obtie
ne poniendo en serie con el interruptor del- tablero, otro interrup-
tor que funciona de acuerdo al grado de vacío del colector en el
carburador, de esta manera cuando no existe vacío, es decir cuando
no está funcinnando el coche es el único momento en que un terminal
del interruptor del tablero .está conectado a la batería. En general
estas dos ultimas protecciones, son poco usadas,
1*1.5*10. Curvas Típicas.- Las curvas de la figura 28 corresponde
a% las de un motor de arranque usado por vehículos volkswagen de 44CV
fueron obtenidas en los laboratorios de la fábrica brasilera "Wapsa"
Las características del motor se determinaron estajado sin solenoide
y con un dispositivo especial substituyendo la tapa del lado motriz*
La curva 1 relaciona! la velocidad/con la corriente consu-
mida, y sigue la ecuación (lo) S = (E - la (Ri + Re))K//í en donde S
es la velocidad en RPM", E el voltaje en, terminales, la la intensidad
de corriente absorbida por el motor, JEli/-y Re las resistencias del
inducido y del campo respectivamente, K una constante de aparato, y
fí el flujo medio que sale de un polo norte. La explicación es la
siguiente: / -
Cuando el par resistente aumenta, la velocidad tiene que
reducirse por lo menos momentáneamente (puesto que el par resisten-
te supera al par electromagnético), con esta disminución, se reduce
la F.c.e.m. y en consecuencia la corriente la empieza a aumentar;
como en el motor serie, el flujo varía casi linealmente con la co-
rriente, este aumento, produce una variación mas amplia en el deno-
minador que es el numerador (ecuación 10), y la velocidad
disminuye al aumentar la corriente. Nótese como la velocidad
©
©
©
(i)
HP
V
K
gm.
RP
M
6 i
¿
3000,
07H
!06-|
[05
H
I04
H
03H
02-
0-
Oí-
09
H
08-J
07H
06H
04H
o^^ oH
200G
J
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RÍS
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M
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OLK
SW
AG
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100
200
200
30
04
00
- fe-
pasa de 2400 a 1200 cuando la corriente se ha duplicado, de 125
a 250 A; valores de velocidad para menores corrientes no se pu-
dieron tomar porque la velocidad se hace peligrosamente grande.
La curva 2 obedece a la formula: (._tl)
T = la jí'Kj en donde, T es fel par motor a torque del motor (los
" ' * - " xdemás símbolos tienen la misma si-gnificacion que en la ecuación
20) por tratarse de un motor serie en el cual $ crece casi li-
nellmente con la, s"e tendrá que el torque crecerá aproximadamen
te en función del cuadrado de la, se puede apreciar claramente,
como al duplicarse la corriente de 200 a 400 A por ejemplo, el
par de arranque ha pasado de 0,22 a 0,84,
La curva 3 relaciona el voltaje en ter
niuales con la corriente consumida^ si comparat'itomente de~spre-
ciamos la caída de tensión en los cables de alimentación se pue
de adimitir que las variaciones cíe tensión obedecen Ir, forróla
(6Jdel numeral 1.1.3.6. (Capítulo de Batería)»
Finalmente la curva cuatro relaciona
la potencia en HB con la corriente consumidaj dicha curva «att-
**e reí l~e ja la ecuación ( S2 ] P - la 0 S K (los símbolos tienen
la misma significación que en las formulas anteriores)^ se pue-
de apreciar en el gráfico la máxima potencia es de 0,61 HP y co
rreapondc a una velocidad de 1200 R.P.M. y 250 A de carga; note
se que para condiciones de máffirao par de arranque la potenciaí'-e
respectiva es O por ser r la velocidad S igual a 0. Existen a-
demás dos valores de corriente que suministran la misma potencia
porque a cada uno de ellos corresponde distinta velocida^ por e
jemplo, tanto para 225 A como para 285 A, la potencia es 0,575
HP. " ' . .
-37-
1.1.6. SISTEMA DE
1.1.6.1* A pesar de que se fabrican motores térmicos tanto de 2 como
de 4 tiempos, que por su alta relación de, compresión no necesitan del
concurso de la energía eléctrica, para la inflamación de la mezcla,
el empleo de dichos motores es. mas bien. orientado para cuando se re-
quiere un trabajo estacionario y a veces en vehículos de potencias e-
1 evadas. La gran mayoría de vehículos utilizan motores de baja rela-
ción de compresión por lo que se hace necesaria la adopcio*n de un sis
tema eléctrico adicional cuya finalidad es la de abastecer de pequeños
arcos eléctricos en el momento oportuno a' cada uno de los cilindros,
para que se produzca la inflamacipn del combustible^ dichos arcos e-
léctricos son producidos mediante impulsos de alta tensión (sobre los
.10.000 V).
En los motores de dos tiempos, como no tienen árbol de levas
ni distribuidor, los impulsos de alta tensio'n son, originados por trans
formadores individuales para cada cilindro, mientras que en el clásico
motor a cuatro tiempos se utiliza una fuente única de alta tensión y
los impulsos son dirigidos'a los diferentes cilindros mediante un. con
tacto giratorio.
1.1.6*2. Partes . constitutivas »~ La figura 29 representa el diagrama
eléctrico del clasico sistema de encendido pai*a un motor de 4 tiempos*
en el diagrama constan como fuentes suministradoras de energía el dí-
namo G y la batería B conectados en paralelo a través del regulador R¿
existe además un transformador T con sus doa :arrollamientos L , de po
cas espiras. y de alambre relativamente grueso, L de muchas espiras y
de alambre fino. 231 arrollamiento L (primario), está ligado a los ter
mínales de alimentación a través de los contactos del interruptor P ,
el arrollamiento L (secundario) tiene por su~ parte, un terminal¿iunido directamente a tierra y el otro a través del
contacto giratorio X a los contactos D del distribuidor, los cunles
a su vez están directamente ligados al electrodo central de las bu_
jías S; el ¿tro electrodo de la bujía está ligado directamente a 4
tierra; además existe en paralelo con los contactos del interruptor
P, un condensador C. Tanto .los contactos del interruptor P, como
el contacto X, están comandados por el movimiento del motor; el fun
cionamiento del sistema, en síntesis, es el siguiente: En corres-
pondencia con el instante necesario para que salte la chispa en un
cilindro, es decir más o menos al final del tiempo -de comprensión,
un eje que gira solidariamente con el árbol de levas, produce me-
diante una leva, la apertura de los contactos del interruptor P, a
demás, y mediante el movimiento del mismo eje, se produce la coloe-
cacidn frente a frente del contacto giratorio X y.el contacto D, —
correspondiente a la bujía en mención; en estas circunstancias, y
en base a fenómenos que después estudiaremos, se genera alta tensión
en el secundario que por la situación antes analizada, queda con —
sus terminales directamente conectadas a los -s±«% electrodos de la
bujía, produciéndose de esta manera la chispa.
Los componentes del sistema de encen
dido, se hallan en tres unidades dif.erentes que son: la bobina, o
transformador? el distribuidor y las bujías.
1.1.6.3. TRANSFORMADOR PE ENCENDIDO!- Es el elemento encargado de
generar los impulsos de alta tensión, es ni más, ni menos, que un -
pequeño transformador en el que el circuito magnético, está compues
to por una eeccidn de hierro unidireccional\, dicho -
núcleo se forma por la agrupación de varias láminas en el sentido
longitudinal; alrededor de este núcleo, existen dos arrollamientos,
L y LpJ y el conjunto va dentro de una envoltura^:lámina de hierro
tapada en el lado de los terminales o superior con material aislan
te (generalmente porcelana); mientras que en el lado inferior se u
sa una base de hifirro. Es práctica bastante usual el sumergir en
aceite aislante Éodo el conjunto, sonsiguiendo de esta manera una
SISTEMA DE ENCENDIDO
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cj/CD ]
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CDOCD
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oo
-39-
mejor áislacio'n^y refrigeración de los arrollamientos.
1.1.6.4. Picio d e Trabajo.- El transformador realiza su
ciclo de trabajo en el período de tiempo comprendido entre dos ini-
ciaciones de la corriente primaria a través de los contactos P (Fig
29)» Los fenómenos que se suceden durante dicfcto ciclo, son las si-
guientes: al establecerse la alimentación, y en vista de que se tra^
ta de un circuito inductivo la corriente primaria crecerá de acuer-— Rt/L
do a la ecuacio'n (13) I = E/R (l - e ( ), en donde E es la ten
sion aplicada, R la resistencia del arrollamiento, L el coeficiente
de auto induce i o'n y t el tiempo contado a partir de la iniciación de
la conexio'nj esta variación de corriente, inducirá en el secundario
uña tensión proporcional al número "de vueltas (ecuacio'n 3). Al se-
pararse los contactos P, que como se ha indicado son comandados por
una leva del distribuidor, la corriente se ve obligada a anularse
bruscamente (el condensador a p:da Q- tener una anulación más rápida,
pues como veremos actúa como válvula de contención), y nuevamente
se induce tensión en el secundario.
El primer impulso de tensión es del orden de los 1.000 V.
y desaparece sin haberse manifestado externamente, el segundo impul
so que de acxierdo al cuadro b de la Fig. 30 tiene un valor máximo
sobre los 20.000 V es el que se manifiesta entre los electrodos de
las bujías en forma de chispas. ' -_/:
En el cuadro adjunto a la Figura 30, se indican las
principales características de 2 transformadores de uso bas
tante común en vehículos: N T R, significan número de
vueltas y resistencia aír 21 C para el primario, y N y B,- datos ji- ¿t • G*
nálogos para el secundario; V' es el voltaje con el que trabajan,
y V.'Máximo es el voltaje máximo obtenido en el secundario; ademas
está el número ASO de los diferentes caíbles empleados, y el número
de espiras. . - " . ' - . . - . .
1.1*6*5. Polaridad/- Se usa polaridad negativa con respecto a -
masa, en los terminales del secundarlo,, y esto independientemen-
te de la polaridad de la batería que .esté conectada a tierra; las
caudas para usar esta disposición son: a) Cuando salta un arco ei"
léctrico entre dos electrodos, la corrosión y desgaste es bastan-
te mayor en el de polaridad positiva, por lo_ tanto -.es necesario -
que el contacto giratorio X (figura 29) sea negativo con respecto
a los fijos D para de esta manera div4¿ir el mayor desgaste y au-
mentar la vida del distribuidor; b) con polaridad positiva a veces
se presentan fallas en el arranque como también a alta velocidad,
las cuales no tienen lugar cuando es negativa.
1.1*6*6* Distribuidor.- Esta unidad compuesta por carcaza, caja
y tapa, abarca varios de los componentes del sistema de encendido
la carcaza es generalmente de aluminio, por ser el material livia
no y a la vez resistente, en su base interior se asientan los pía
tinos (Contactos P de la figura 29) y «x el condensador; tiene un
orificio central por el que atraviesa el eje que gira solidaria- "
mente con el árbol de levas, dicho eje tiene a la altura de los -
platinos una leva cuidadosamente pulida y con tantos salientes, -
cuantos cilindros tenga el motor -y termina en una disposición es-
pecial para trabajar en ajuste con el,conmutador giratorio X,. La
tapa del distribuidor es construida de baqirelita generalemente, y
en.su cara interior van instaladas los contactos D que generalmen
te son de cobre o aluminio; exteriorrnente,dichos contactos son -iUñecos y en su interior albergan a los terminales que véenen de las
respectivas bujías.
. , -41-
El contacto central D (figura 2J), -
que está conectado directamente a un terminal del secundario del -
transformador y que exteriormente es igual a los anteriores, está u
nido interiormente mediato un resorte, a u$ segundo contacto que ge_
neralmente es de carbón con alto porcentaje de grafito, el cual pr
sionado por otro resorte solidario del contacto giratorio X estable
ce al través de éste y los contactos D la alimentación a las distin
tas bujías. ,
Como en la actualidad la mayoría de - .
lo vehículos van dotados de dispositivos para avance automático del
encendido, estos elementos también forfaan parte del distribuidor^ -
cuando el avance es por vacío el dispositivo va acoplado exteriormen
te a la careaza, y cuando ea por fuerza centrifugare realiza median
te unos contrapesos asentados en un plato solidario del eje girato-
rio. - '
1.1.6.7* Condensador*— Supóngase un motor de 8 cilindros que gira
a 3000 KPM, como cada dos vueltas se producen tantas chispas como «
cilindros tiene el motor, se producirían 12.000 chispas por minuto,
o sea 200 por segundo^ como a cada chispa corresponde una interrup-
ción del circuito primario y una tensión de alrededor de los 200 V.
autoinducida en este arrollamiento, de hecho se produciría un fuerte
chisporroteo entre platinos en correspondencia con cada exploeion -
en los cilindros, en estas circunstancias por más buen material que
se use en los platinos, éstos terminarían por inutilizarse en unas
pocas horas de funcionamiento del vehículo, Con la disposición del
condensador en paralelo con los platinos, se le ofrece a la corrien
te (producida por afelios 200V. que se autoinducen al separarse los
contactos) un más fácüb camino, y aunque hasta más ó menos 0,000025
mm. de separación de los contactos la corriente todavía paso, a) tra
vés del espacio entre contactos (en forma de chispa), se^observa «
que para distancias mayores se suprimen las chispas pues ahora la -
corriente circula hacia las placas del condensador, por otro lado
como mientras se va cargando el condensador, paralelamente se va in
c " • "- .
- -42-
crementando el voltaje entre placas (opuesto a; aquel que produce la
corriente de carga) acóntese que de esta manera se acelera la extin-
ción de la corriente primaria ayudando a producir un voltaje más al-
to en el secundario del transíormador. La capacidad del condensador
se determina de acuerdo a las características del motor y generalmen
te se halla comprendida entre 0,15 y 0,23_yf
1.1.6.8. platinos.— A pesar de la acción del condensador, estos cons_
tituyen un punto neurálgico del sistema de encendido, y requieren un
constante entretenimiento. Es práctica general construirlos con un
elevado porcentaje de tungsteno ya que el alto punto de fusión de
este elemento, dificulta la transferencia de material al producirse
chispas.
1.1.6.9* Avance del Encendido*- Debido a que la explosión no se pro
paga instantáneamente en la mezcla comprimida, sino que lo realiza
por ondas sucesivas (Fig. 31a), es necesario adelantar el encendido
de tql manera que se de tiempo para que la inflamación se propague,
y que cuando el pistón empiece el de.scenso reciba en su cara superior
toda la fuerza de la explosión.
El grado de adelanto se mide o bien,
en milímetros de carreea del émbolo o por el correspondiente ángulo '
de giro del sigüeñalj viene determinado por la relacio'n entre la ve-
locidad del pistón y la de inflamación de la mezcla, de modo que cuan
do la segunda permanece constante, tanto mayor será el avance cuanto
más de prisa gire el motor, mientras que para la primera constante co
rrespondera un mayor avance a una menor velocidad de propagación que
a su vez depende directamente del grado de compresión de la mezcla o
en otras palabras del llenado de los cilindros. En la actualidad los
vehículos se fabrican con dispositivos que varían automáticamente él
avance de acuerdo a las circunstancias de trabajo.
El control de avance de acuerdo a la
velocidad se realiza mediante contrapesos que girando acoplados al e
- -43-
je del distribuidor, mediante resortes «x&£* varían la posición relati-
va entre leva y platinosj el control de avance de acuerdo a la veloci_
dad de propagación lo realiza un dispositivo compuesto en esencia de
un diafragma especial el cual esta sujeto por un lado a la presión a fc
mosferica y por otro a la presio'n el el difusor del carburadon, de e£
ta manera, el grado de cpmpresio'n se manifiesta por un movimiento del
diafragma que varía la posición relativa entre leva y platinos.
En la figura 3-Jb están representadas -
las curvas de variación del avance para un vehículo de 6 cilindros} -
la curva 1 relaciona la velocidad en HTM del cigüeñal y el avance me-
dido en grados de giro también del cigüeñal, la curva 2 relaciona la
presión existente en el difusor del carburador (en crats de mercurio),
con los mismos grados de avance medidos en el cigueñalj la primera da
un grado máximo de adelante a 2600 RPMj para velocidades mayores que
ésta, no existe adelanto ninguno, la segunda curva de un máximo grado. o
de adelanto 0ue es de 13 para 35 crats. de Hg*
1.1*6*10* Bujías.- Son los dispositivos entre cuyos elec'trodos se o
rigina la chispa para la combustión. Básicamente está constituida -
por un electrodo central, el cual va ligado mediante un terminal direc
tómente a un cable que viene del distribuidor^ una parte metálida en-
roscada en la culata del motor^ y solidaria del otro electrodo^ y un
aislante á.«r generalmente parcelada que separa el electrodo central de
la parte metálica. El espacio entre electrodos varía entre 0,6 y 0,9
mm, correspondiendo un mayor espacio a cilindros más grandes, también
tienen otras características peculiares de acuerdo a las característi
cas del motor. -
1.1.6.11. Grado Térmico.- Se llama grado térmico de una bujía al nú
mero de segundos que puede funcionar un motor especial de ensayo bajo
determinadas condiciones, sin que se produzca el autoencendido por el
excesivo calentamiento de los electrodos^ normalmente, las bujías tie
nen su grado entre 45 # 275, dicho grado viene/determinado casi exclu-
-44-
sívamente por la longitud interior del aislador, en efecto, si el ^
lador es corto, la bujía es. ¿ría o de alto grado, ya que evacúa fácil
mente el calor^ si el aislador es largo, la bujía ew caliente por eva-
cuar más diflícilmente el calor. Según el tipo de motor, conviene un
Agrado u otro$ un motor de alta corapresio'n y cámara de explosión con
elevadas temperaturasj con una bujía de bajo grado puede llegar a tener
sus electrodos o alguna parte metálica incandescente provocando el au
toencendido, en cambio una bujía en un motor frío, si no adquiere la
/ ° stemperatura de trabajo (500 C mas o menos), es incapaz de quemar el a
ceitc que .Se deposita en sus electrodos y las fallas se originan por
este motivo. Así pues, por razones varias, cada motor requiere una —
bujía apropiada y todas las fábricas de estos accesorios hacen listas
indicado la apropitfada de acuerdo al modelo y tipo del vehículo.
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-45-
1.1.7. SISTE1ÜAS ELÉCTRICOS ADICIONALES
lj.1 7.1. Sistema de Iluminacion.- Se requieren para el funciona^
miento nocturno del vehículo- la iluminación delantera hace posi-
ble la conducción, y la posterior, evita accidentes que podrían -
sobrevenir a causa de no haber advertido la presencia del vehícu-
lo que va adelantej ademas todo vehículo va dotado de un grupo de
lámparas para su iluminación interior.
1.1.7.2. Iluminación Delantera.— En general, está constituida -
por dos potentes faros colocados simétricamente en la parte fron-
tal del vehículo, y un par de luces blancas no deslumbrantes, vi-
sibles denoche desde unos 150 metros. En la figura 32ase indica,
esquemáticamente, un faro, en términos generales está constituido
por un reflector parabólico cuya pared interior lisa y brillante,
refleja los rayos luminosos emanados de los filamentos 1 o 2 que
se ponen incandescentes por acción de la corriente eléctrica^y
cristal delantero que muchas veces va tallado en forma de lente pa
ra conseguir una|adecuada orientación y dispersión de los rayos lu
mañosos. Los filamentos frecuentemente, van en el interior de un
bombillo análogo al clasico foco de alumbrado al que se acopla el
reflector como una unidad independiente; existe tanMén el siste-
ma Sealed-Beaní en el cual los filamentos forman parte de una sola
unidad con el reflector y la luna, todo herméticamente cerrado, a
fin de conservar el vacío en el espacio HK el esrpaeijB que circun-
da a los filamentos-
Todo faro produce dos tipos de i-
luminacion: una intensa y otra para crucej para conseguir el alum
brado intenso se utiliza el filamento 1 que va ^alocado en corres
pondencia con el foco del lente reflector con lo cual todos los -
rayos luminosos se reflejan paralelos al eje focal y se consigue,
un mayor alcance del haz luminoso, la orientación precisa lo rea-
-46-
liza el tallado vertical ( figura:32b) del crista],,'para conseguir
el alumbrado de cruce se dispone del filamento & el cual, por es%
tar localizado a una distancia mayor que la focal hace 4ue l°s r
yos se reflejen inclinados hacia el suelo, evitando de asta mane-
ra el deslumbramiento, para este caso la orientación adecuada se
obtiene con el tallado horizantal (figura 33c) 'cuya finalidad es
alumbrar el ancho del camino "y un poco mas con el objeto de que en
las curvas no se quede en las sombras lo que viene*
/1.1.7.3. Iluminación posterior.- La constituyen una o más luces
igeneralemente rojas que se prenden simultáneamente con los faros,
o las luces medias delanteras. Ademas existe un punto luminoso -• - e
en correspondencia con la .placa; generalmente los bombillos en —
mención van dotados de un segundo filamento que se acciona median
te el pedal de los frenos (luces para indicar que se está frenan-
do) o también mediante las palancas de las luces direccionales; -
los bombillos que _se usan para esta .parte Ítene*eTítreY3íHy:. J5 W,
1.1.7.4* Iluminación Interior.- En vehículos grandes de pasajeros
la potencia instalada puede llegar hasta los 50 y 10 Watios; los
bombillos están colocados de tal manera de obtener iluminación UH
niforme en el interior del vehículo, en los automóviles, la poten
cia Instalada interiormente oscila entre los 10 y 15 Wati'os.
En. la figura 33 se encuentra el dia
grama de iluminación posterior y anterior de un vehículo america-
no; los faros F son comandados desde el interruptor T y mediante
el computador C se establece el trabajo de uno u otro filamento;
existe un pequeño bombillo N localizado en el tabl-ero- de instruraen
tos que trabando simultáneamente con los filamentos que producen
el haz alto o intenso avisa esta situación al/conductor; las lampa
ras D es€aittambién situadas en la parte delantera del vehículo; -
las lámparas p constituyen la iluminación posterior, teniendo un £
filamento conectado en paralelo tanto con los faros como con las
lámparas D y que de la misma manera son gobernadas por el interrup
. -47-
tor T, tienen también un segundo filamento que trabja con el accio^
narniento 'del interruptor S, acoplado en la bomba del líquido de -
frenos.
1.1.7.5» Dispositivos Indicadores.- Son los elementos encargados
de ¿ndicar las condiciones en que están funcionando las principa-
les partes del vehículo, evitando de esta manera danos considerafei
bles, muchas veces por cuestiones insignificartes. En la actualidad '
pana no tener que llavar hasta el tablero tubos con aceite, vapores
a presión etc, todos los aparatos de control como manómetros *-ter
mometros, indicadores del nifcel de gasolina, funcionan electricamen
te.
1.1*7.6. Manómetros'.- Son dos tipos de amplia^! extensión; los -
que podríamos llamar bimetálicos* y los de bobinas equilibradas; e
en los primeros la mayor o menor presión de aceite se manifiesta $
por una mayor o menor presión del diafragma D sobre el contacto in
ferior P (figura 3&)$ como el contacto superior P- es solidario de
una cinta bimetálica, se tendrá que al unirse los dos contactos, y
en consecuencia al empezar a circular una corriente por &í L , el
efecto calo'rico de dicha corriente pordueirá el encorvamiento de
la cinta y tenderá a separar los contactos^ por otro lado, esta -
misma corriente que también pasa por Lg produce el encorvamiento-
de una segunda cinta ibimetálica solidaria de la aguja indicadora.
El aparato está de tal manera construido, que la mayor presión se
manifiesta en un mayor tiempo de circulación de la corriente por L
y L , lo cual se traduce ea un mayor encorvamiento de las cintas —<¿á . ,bimetálicas y consecuentemente una mayor <üefleocio'n de la aguja in
dicadora; existen variantes de este sistema sin que por ello cambien,
el fundamento.
En el segundo sistema representado -
BB la figura 3£b, la aguja indicadora solidaria de una pieza de hie
rro, se encuentra colocada directamente bajo la influencia magnética
-48-
de las pequeñas bobinas L y L . La bobina L está conectada directa^j. ¿i JL
mente al sistema y tendrá una f,m.m. prácticamente constante, no así
la bobina L que por estar conectada a tierra al través del redstato&
R variará su f.num. de acuerdo al valor de la resistencia intercalada
por el redstato; como la posición de la pieza de hierro y por tanto
de la aguja indicadora depende de la resultante de las acciones magn£
ticas de ambas bobinas, se contruye el aparato de tal manera que la
mayor o menor presio'n se traduce en un mayor o menor, valor de la re-
sistencia intercalada con lo cual varía la f .m.m. de L , y la aguja&
indicadora marcará aquella condición.
Los indicadores del nivel de gasolina,
y termómetros, se construyen basándose en el mismo principio de fundió
namiento, únicamente que ahora será el nivel de gasolina o la tempera
tura, el factor del cual dependerá la magnitud de la f.».m, de L y
consiguientemente la posicio'n de la aguja indicadora.
1.1.7.7. Amperímetros.- El amperímetro con el que van equipados los
vehículos-no es ni mucho menos un instrumento de precisión, sino más
bien un indicador del sentido de circulacio'n de la corriente, de hecho
existen muchas variantes en su construcción pero como denominador co
mún diremos que todos van datados de un imán permanente entre cuyos
polos se encuentra una pieza magnética con capacidad de girar, y solí
daría a la aguja indicadora^ la variación de la corriente se inanifies
ta debido a sus efectos magnéticos en un cambio de orientación de la
pieza magnética y por lo tanto de la aguja indicadora. En la figura
35 se representa el diagrama de un amperímetro bastante simple, en el
cual la corriente total que entra o sale de la batería pasa por el con
ductor A-B, y sus efeirfcos magneticps inciden sobre la pieza C coloca-
da entre los polos del imán P.
En el amperímetro de la figura 35 b, solo una parte propor
cional a la corriente total que entra o sale de la batería, pasa por
la bobina S, la cual combina su magnetismo con el del imán P, marcan
do diferentes giros de la bobina y de la aguja de
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-49-
acuerdo a la magnitud y dirección, de corriente. Por otra parte es
interesante anotar que en la actualidad existe la tendencia de sus-
tituir al clásico amperímetro con un simple bombillo (figura 3&c) -
que instalado en el tablero de control, y en «fi paralelo con los con_
tactos P del disyuntor, se prenderá al conectar el interruptor del
encendido, permaneciendo así mientras los contactos estén desligados^
el instante en que los contactos P se unan, automáticamente el bom-
billo se apagará (por quedar en estas circunstancias cortocircuita—
do ) indicando de esta manera que el dinamo ha adquirido el voltaje
necesario para el funcionamiento del vehículo. Este sistema, si —
bien extraordinariamente sirapte, lo es también incompleto, pues -
circuástancias de sobrecarga o baja carga del dinamo pasan inadver_
¿idas por lo cual es necesario un chequeo perio'dico sobre las mag-
nitudes de corriente y tensio'n reguladas por el regulador.
1.1.7.8» Velocímetro.- En la actualidad es de uso bastante exten-
dido el velocímetro magnético cuyo funcionamiento se basa en feno'me
nos electro-magnéticos. Dicho dispositivo está constituido esencial
mente por un imán permanente que acoplado a la salida del secundario-
de la caja de cambios, mediante un cablee flexible y un engranaje,
gira proporcionalmente con las ruedas; el flujo variable producido
por este imán giratorio corta un disco de aluminio e induce en él —
tensiones proporcionales a la velocidad de giro del imán y por lo -
tanto de las ruedas; esta tensión inducida produce en la superficie
del olisco corrientes proporcionales a aquella, y el flujo engendra-
do por dichas corrientes se combina con el flujo giratorio trayendo
como consecuencia un momento de girp sobre el disco de aluminio ( -
principio del funcionamiento de un motor eléctrico), este momento -
de giro en ultima instancia dependerá exclusivamente en su magnitud
de la velodidad de giro de las ruedas, y es contrarrestado por la ac
cio'n de un resorte. Como la aguja indicadora es solidaria del eje
del disco, se tendrá que a mayor velocidad, mayor sera' el ángulo de
giro de dicha agujo, indicado de esta manera una mayor velocidad del
vehículo.
-50-
El aparato tiene también una serie de
engranajes que reciben el impulso del mismo eje giratorio del imán,
dichos engranajes mueven otros con números grabados que asoman por u
na ventanilla de la misma esfera del velocímetro; los engranajes e
tan calculados con arreglo al tamaño de las ruedas propulsoras y -
con mayor o menor precisión cuentan los .^Kilómetros que el vehículo
ha recorrido.
1.1.7.9. Señales de Dirección*— Su fin es avisar a los demás usua
rios de las vías públicas la intención de virar a uno u otro lado —
de la esquina^ actualmente la gran mayoría de vehículos tienen un —
sistema de luces destellantes con esta finalidad^ Sxisten varios -
métodos de producir luces destellantes uno de los cuales se ha repre
sentado esquemáticamente en la figura 36. El funcionamiento es el
siguiente: si por ejemplo deseamos realizar un viraje al lado izquier
do, movemos el conmutador C en sentido antihorario ( en el dibujo),
en estas circunstancias el bombillo de la izquierda recibirá aliiuen
tacidn al través de los contactó/jS P y de los contactos del conmuta-
dor; como S es una cinta bimetálica y la resistencia R tembien está
conectada al sistema, el calor producido por la resistencia pronto
será suficiente para encorvar la lamina S con lo cual automáticamen
te se desligan los contactos P y queda de esta manera suspendida la
alimentación al bombillo; luego de algunos instantes, la lamina re-
cobrará su posición inicial y nuevamente se establecerá la unión de
los contactos P, este ciclo se repite entre 60 y 120 veces por minu .
to y es una viva señal que se advierte fácilmente. Para realizar —
el viraje en la otra dirección el conmutador recibirá un movitfmien-
to en sentido opuesto al anterior y análogamente se establecerá el
parpadeo en el otro costado del vehículo. Se utilizan bombillos de
alrededor de 10 Watios con esta finalidad.
1.1*7.10. Señales Acústicas.- En general se.producen a partir de
la vibracio'n rápida del diafragma que a su vez hace librar columnas
de aire produciéndose de esta manera el sonido; las Vibraciones del
-51-
diafragraa se obtiene mediante uno o varios solénoides que al ser alimen_
tados (al apretar el botón de la bocina) producen la atracción de una
armadura solidaria del diafragma; simultáneamente con esta atracción
se suspende la alimentación al solenoide con lo cual la armadura y el
diafragma vuelven a su sitio, estableciéndose nuevamente la conexión;
este ciclo se repite,algunas veces por segundo y se manifiesta como u
na verdadera vibración del diafragma, el numero de vibraciones por se
gundo determina entre otras cosas el tono de la seííal y generalmente
cada vehículo está provisto de dos o tres bocinas cada cual con dife-
rente tono, de tal manera que al sonar simultáneamente producen un a-
corde agradable y de gran alcance*
1*1*7.11* Limpiaparabrisas.- De acuerdo a la energía que utilizan exis
ten dos sistemas: el de vacío y el eléctrico; los primeros utilizan
el vacío del colector de admisión, son más robustos y simples pero o-
frecen el inconveniente de que cuando el acelerador está a fondo, la
casi inexistencia de vacío en el colector se manifiesta en una parada
prácticamente del funcionamiento de las plumas. El limpiaparabrisas
eléctrico que tiene la ventaja de mantener las plumas en igual movimien
to para todas las condiciones de marcha, está constituido básicamente
por un motor eléctrico que acoplado a engranajes produce el movimiento
de vaivén; con esta finalidad es bastante común el uso del motor shunt
por sus características de velocidad constante, como también del motor
compound acumulativo para combinar las características del motor serie
(elevado para de arranque) y del motor shunt (velocidad constante);
un par de arranque relativamente fuerte es necesario para el motor, tan
to por la serie de engranajes que inicíalraente tiene que poner en mo-
vimiento, como por la fuerte inersia del conjunto brazos y plumas.
Es también frecuente contar con dos velocidades en el motor
que se aplican de acuerdo a la intensidad de la lluvia; esta variación
de velocidad,de obtiene mediante variación de la corriente de campo.
La potencia que dichosnrotó'res Atienen está entre 20 y 30 Watios.
-52-
1.1.8. INNOVACIONES EN EL SISTE&ÍA ELÉCTRICO DEL AUTOMÓVIL
L.Ii.8.1» Dentro de las innovaciones, existen muchas cuya única fi-
nalidad es la de ofrecer mayor comodidad y confort al usuario, y su
elevado costo de instalación es la causa para que solo en los vehí-
culos de lujo se encuentren dichos adelatoc, tales como los mandos
automáticos de luces, antenas, vidrios, etc> pero además de las in-
dicadas existen otras innovaciones como el uso del alternador en sus
titucidn del dínamo cuya conveniencia no eslía basada en factores lu
jo y comodidad sino enjla necesidad de ofrecer un.', sistema eléctrico
que^satisfaga más cabalmente las necesidades del vehículo, es decir
un sistema más técnicamente hecho! Indudablemente, las segundas -
son mucho más importantes que las primeras y merecerá» un estudio -
más detenido en el presente trabajo.
Ül.8.2» Control Automático de los Faros,- Su función es la de proa
ducir automáticamente el cambio de luz intensa a luz baja al encotrar
se con un vehículo que viaja en sentido contrario, cambio que es ne
nesario con el fin de no producir el deslumbramiento en el otro con
ductor.
Esencialmente el dispositivo consta
de una Célula fotoeléctrica y un tubo amplificador en cuyo circuito
de placa va colocado un reíais con posibilidad de comandar el conmu
tador de los faros. En la figura 3# se encuentra el esquema electri
co simplificado del dispositivo y el funcionamiento es el siguiente;
Cuando un coche avanza en direccio'n contraria, la luz producida por
este incidirá sobre el emisor--de la célula fotoeléctrica F, coloca-í
í' -da generalmente en un anéala superior del. tablero de instrumentos;
en-estas circunstancias un flujo de electrones circulará a¿ través
de la célula fotoeléctrica y resistencia U, la caída de tensión en
JR originada por esta corriente, establecerá una diferencia de poten
cial entre rejilla y cátodo del amplificador, siendo de acuerdo al
-53-
diagroma la primera positiva con respecto a la segunda; a medida -
que el coche sigue aproximándose, se irá itfcremontando el potencial
reja cátodo hasta cuando será suficiente para iniciar la corriente
en el amplificador; que dicho sea de paso es del tipo de atmosfera
de gas (tiratron), por la facilidad que otrece para conducir corrien
tes relativamente altas. La corriente del tiratron excita el relé
de potencia, y una armadura es atraída, cerrándose de esta maner-a<
los contactos inferiores y los faros proyectania luz de crucej una
vez que ha pasado el otro vehículo, y ya no incide ninguna luz en
la fotocélula, deja de existir la polarización de la rejilla, y p£t
ralelamente se corta la corriente de placa del omplificadorgí así -
la armadura del relé vuelve a su ditio y simultáneamente se cierra
el circuito para Ja proyección de luz intensa. Se debe indicar que
el vehículo también va dotado de un interruptor auxiliar con el que
se puede realizar a voluntad el cambio de luces.
1.1.8.3. Ventanillas, Asientos, Capota Accionados Mediante Electri
cídad.- J3n la figura 38 se representan los elementos básicos cons
titutivos de este sistema^ consta de un motor eléctrico M, de una
bomba hidráulica B y de varios cilindros C cuyos pistones eon solí
darios de los soportes de las diferentes pieza-Sa mover tales como
ventanillas, asientos, etc. El funcionamiento es el siguiente:cuan *
do se quiere subir una ventanilla por &tertf$\_oy se acciona un botón si
tuado en la respectiva puerta (existe también un duplicado al alean
ce del conductor), mediante dicho accionamiento se establece la ali
mentacipn tanto al motor como a un pequeño solenoide que controla la
apertura y cierre de una vávula que existe en la base del cilindro,
el trabajo del motor produce líquido a presión mediante la bomba,es
te líquido circula desde un deposito central hacia el cilindro en
mención por una tubería, como la válvula se encuentra abierta se pDL'
duce la entrada del líquido hacia el interior del cilindro, la cara
inferior del pistón queda sujeta á la presión del líquido, y ei ven
ciendo la acción de uno o varios resortes se desplaza hacia arriba,
y en su movimiento va llevando hacia arrifca el respectivo cristal-
cuando el pistón llega al tope? el cilindro se ha llenado completa
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MA
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37
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-54-
mente del líquido, automáticamente se suspende la alimentación al mo-
tor y la válvula inferior se cierra para no permitir la salida del l_í
quidoj al poner el interruptor en la posición de descender, se produ-
ce únicamente la alimentación al solenoide que controla la válvula in
ferior, se produce la apertura de ésta y el liquido se ve forzado a
salir por gravedad (si el cilindro está en posición vertical), y por
la acción de los resortes antes mencionados.
El mecanismo para los asientos es análogo al antes explica-
do, y existen diferencias de construccio'n únicamente. Para operar la
capota se utilizan cilindros de doble efecto y según se desee extender
o recoger, se envía líquido a presión a una u otra cara del pistón.
Además de este sistema que es el más usual, existen vehícu-
los en los que los mandos de las ventanillas se realizan directamente
mediante pequeños motores eléctricos instalados individualmente en ca
da una de las puertasj en este sistema, el motor gira en un sentido
para subir la ventanilla y en sentido conitrario para bajarla, de idén
tica forma el sentido del movimiento del asiento está determinado por
el sentido de giro del motor. Sistemas parecidos se emplean para man
do de antena, gato hidráulico etc.
*
1.1.8.4, Alternador en sustitucio'n del Dínamo.- Las principales venta
jas que de esta sustitucio'n se derivan son las siguientes:
a) con el alternador se atienden las necesidades del vehícu
lo en todas Xas rotaciones del motor; las congestiones de tránsito que
toda ciudad ¡importante tiene y que se van agudizando progresivamente
por el incremento diario de vehículos, exigen ademas de las muy frecuen
tes paradas, que gran parte del recorrido los coches lo realicen a ba
jas rotaciones; en el sistema a dínamo, la batería es la que abastece
la casi totalidad de la energía en estas circunstancias, por lo cual
se produce un excesivo, trabajo y un envejecimiento acelerado, además
de que ocasionalmente puede agotarse, con la serie de iuconvenien-
-55-
tes que esta situación ocasiona, se comprende pues que aun actual-
mente (refiriéndonos a nuestro medio) y con mayor razón en el fuiu_
ro sea más conveniente el uso del alternador^ en general para todos
los vehículos y particularmente para aquellos que exigen potencias
relativamente altas y funcionan a bajas velocidades como los buses
urbanos por ejemplo.
b) Existe también ~la ventaja de que los alternado^
res son mas leves y compactos en su construcción que un dínamo de
igual potencia y por tener inducido estacionario la corriente se p
puede llevar al circuito externo por alambres y ligaciones fijas ,
evitando de esta manera el constante control que colector y esco-GTl -billas requieren el sistema de dinamo.
c) Se debe indicar que por otro lado son de cons
truccio'n más sencilla y barata los reguladores que van acoplados al
alternador con reiacion a aquellos que utilizan los dínamos.
La razo'n principal para no haberse
extendido ampliamente y desde antes el uso del alternador es sin
duda su costo de fabricacio'n sobre todo por el precio de los rec-
tificadores que requiere el sistema^ de todas maneras actualmente
un gran número de vehículos yéenen con alternador.
1*1.8.5. Circuitos Internos.- La figura 3? representa los diagra-
mas de las dos conexiones típicas usadas en el sistema con alterna-
dor. Et la figura 9,a está la conexio'n triangulo y en la figura -
<33b la conexión estrella, siendo esta ultima la más usada$ tanto en
uno como en otro caso los tres terminales del estator van conectaá
dos cada uno a un par de rectificadores metálicos, ¿os rectificado
res van agrupados en dos soportes de acuerdo a la polaridad, gene-
ralmente, el que contiene los rectificadores positivos es aislado
y el otro sólidamente ligado a Í# masaj la bobina decampo tienesus
dos terminales unidos a. dos anillos solidarios del eje del rotor «ys
las escobillas que sobre estos anillos se asientan están unidas a
los terminales de la batería mediante los contacatss del interrup%
tor de ignición; durante el funcionamiento y de acuerdo a la rnagni
i» V
DIA
GR
AM
A
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A
LTE
RN
AD
OR
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ICO
(E
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LL
A)
II 12
17
18'
I
F !
G.
40
-56-
tud y polaridad de las fases, van suministrando corriente alterna-
tivamente.
1.1.8.6. Devanados^- De las varias formas posibles el que mas fa^
ciudades ofrece es el imbricado de una capa.
En la figura 40 se detalla el diagra-
ma del alternador con conexión interna en estrella; tiene 24 ranu-
ras y 8 p'olos, las tres fases están devanadas simétricamente, la -
fase R empieza en la ranura 1 y termina en la ranura 22, la fase S
defasada 120 grados eléctrico* empieza en la ranura 3 y acaba en la
ranura 24 y la fase T defasada 240 grados eléctricos respecto a la
primera, empieza en la ranura 5 y termina en la a, existen en total
12 bobinas. cuatro por fase, siendo el rotor de 8 polos existe una
ranura por polo y por fase.
1.1.8*7. Reguladores Usados con Alternador,- En el sistema a
ternador eatisten dos circunstancias favorables, que por decirlo a-
sí simplifican la« función al reguladora encomendada; la primera -
es su. condición de autolimitador de corriente que permite la omisión
de la unidad reguladora de corriente, y la segunda proviene de que
por el mero hecho de existir rectificadores en el circuito de liga
cion entre batería y alternador, automáticamente queda establecida
la circulación en un solo sentido de la corriente, esto hace que —
en principio también se pueda omitir él disyuntor, como parte del
regulador.
La primera característica se debe
al hecho de que en el alternador, la caída de reactancia y disper-
sión el inducido que no existe en el dínamo, unida al mayor efecto/
de la reaccio'n del inducido hace que la regulacio'n sea bastanteae
ficiente que en los .dínamos; en estas circunstacias al empezar a -
producirse una sobrecorriente, la fuerte caída de tensio'n que en «
correspondencia con este hecho se produce, impide que siga mante-
niéndose dicha situación; por su parte el regulador de voltaje con
-57-
tróla también indirectamente la corriente de salida del alternador-ri
En realidad existen muchos regulada
res con una Tínica unidad reguladora (regulador de tensió'n), además
¿¡.e que ocasionalmente forman parte del conjunto regulador otras uni_
dades que hacen únicanente el oficial de relés, pero también es fr
cuente el uso de reguladores que como en el caso de los usados en
sistemas a dinamo van dotados de disyuntor e inclusive de regulador
de corrientej para de esta manera tener un margen amplio de seguri-
dad en el funcionamiento del dispositivo y a la vez fee prevenir
daños mayores como por ejemplo el que se tendría en el alternador
al averiarse cualquiera de los rectificadores sin que hubierq. dis-
yuntor en el regulador, y no se percatara rápidamente del daño.
Las funciones que los elementos que
acompañan a la unidad reguladora tienen que cumplir, dependen de —
circunstancias tales como tipo de indicador de carga (amperímetro
o luz de painel), distancia entre la llave de ignición y el alter-
nador, etc. En la figura 44 se tiene¿l el diagrama de un regulador
utilizado cuando él indicador de carga es un bombillo, esta unidad
además de regulador de tensión tiene un relé que deja sin alimenta-
ción al bombillo el momento en que su fuerza magnética es capaz de
separar los contactos T$ esta acción se produce cuando existe ya -
la condición de carga por parte del alternador, el funcionamiento
del regulador de tensión es análogo al que yq estudiamos, también
se puede apreciar en el diagrama que en el momento de cierre del in
terruptor de encendido S^automáticamente se establece la alimenta-e
cion al campo del alternador, alimentación que es necesaria, puesto
íjue el magnetismo resifiual de sus polos es insufieiente para iniciar
la generación del voltajej los dos termínales del alternador marcados
con C y P corresponden respectivamente al terminal del campo y al po
sitivo que son los dos únicos terminales que salen fuera del alter
nador, como se puede apreciar en el diagrama interno de conexiones
de la figura 33.
La figura 42 represanta el diagrama de
un regulador con el clásico regulador de tensión y además otra uni-
íl í)RELÉ Di: LUZ DE TABLERO
U
p REGULADOR
/
REGULADOR PARA ALTERNADOR (CON RELÉ DE LUZ DE TABLERO)
F I G . 41
riRELÉ ce CAMPO
nREGULADOR
R i
LJ
REGULADOR PARA ALTERNADOR (CON RELÉ DE CAMPO)
i
F I G. 42
-58-
dad que se la puede llamar relé de campo; con la adición de esta u
nidadj la corriente inicial para el campo ya no tiene que pasar aX
través de los contactos del interruptor de encendido como en el ca
so interior, sino que al cerrarse dicho interruptor el relé de cara
pó es excitado y produce la conexión directa entre batería y campo
del alternador mediante los contactos T y P, esta disposición es a
necesaria para el caso de corrientes relativamente grandes de cam-
po, o distancia apreciadle entre el interrruptor de encendido y el
alternador, pues en ambos casos es dificultoso y no conveniente, -
el que la corriente de campo pase por los contactos de] interrup-
torj en este caso la indicacio'n de la carga se realiza mediante un
amperímetro. .
-59r
2 P R O Y E C T O "D.E, U N A F A B R I C A J
2.1, ESTUDIO TÉCNICO, , . — ;
2,l,l«Calculo del regulador Ford de tres elementos«-rEn. gene ral, de,
acuerdo a la manera de determinarlos, los/elementos de un regulador
los podemos dividir en dos gruposjlos primeros aquellos que para -
su determiñació*n necesitan sobre todo análisis y- cálculos teóricos
tales como:arrollamientos, resistencias, resortes, etcjy los segundos
que sin importar decididamente el que sean un poco mas anchos o un
poco mas largos, de estav f orma o de esta otra, obedecen para su cons
truccicín a factores tales como:£ácilidad¿i de; construirlos, caracteriS
ticas y dimensiones, de losjotros elementos, y otros factores determi-
nables prácticamente^tal es el casq de los brazos de contacto, termi
nales, tapa, etc.
- De ésta1 manera como nuestro estudio será teó*—
rico, trataremos ampliamente de los primeros (que desde luego son —
los más importantes), mi entra! que/ por razones obvias, al tratar de
los segándoselo haremes en forma general*. y breve para n° caer en e—
rrores. • " ' . . ' •
a del regula^dor^-La figura 4B representa el; diagra-
ma del reguiiedor Ford de tres el emento s5 ti ene su disyuntor con sus
dos clasicos arrollamientos, LI de hilo fino y -La de hilo grueso, el
regul ior de corriente con su arrollamiento £3 y el regulador de -
tensión con su arrollamiento L4.E1 accionamiento de cuailquiera de
los elementos reguladores, intercalara íá única resistencia Rx en el
circuito de campo. Los terminales D,C,y B, corresponden respectivamen
te al dínamo, al campo y it la bateróTáj el di spositiyo es usado para -
dfnamosfLigados internamente al terminal positivo.
REGULADOR DE 3 ELEMENTOS (CONJUNTO INOPERANTE)
F I G. 43
.DISYUNTOR (NO OPERANTE! OPERANTE
F3
NUCLEO
CORAZA
F|
- C A R C A Z A
Fl G.44
-60-
2,l.l,2.Ceíeulo del Pisyuntor,Regulador de Corriente y Regulador^ de
Tensión»-Parecería a primeree vista,que cada: uno de estos elementos
debería tratárselo en un capítulo a parte,pero sucede que,una vez -
determinado el circuito magnético para uno de ellos,por razones de
estandarizacióli,se usaref el mismo circuito para todos los elementos,
por lo que en definitiva,una vez capiculado el primer elemento, f al tji
ra para completar el calculo de los tfes,tínicamente la determinación
de los arrollamientos correspondientes ai los dos restantes,y estos
cálculos últimos no merecen un capitftulo por separado,
^LOS datos principales del aparato a calcular —son:
a|El regulador sera usado en sistemas a 12 TF*
b)Tensi<£n regalada: 15> V>
c)corrienté regulada: 30 A,
d)Seg íh normas,Tensión de cierre: 12,7 a 13,5 V.
e)Segun normas,Tensión de apertura:8,9 a 9,5 V.
Nota:Para¿ el cálculo tomaremos valores promediales ep d y e.
Como el disyuntor es máfijy'oluminoso por tener dos
arrollamientos,y puesto que las dimensiones del circuito magnético-
como ancho y largo de la coraza y carcaza,dependen del espesor de -
los arrollamientos,es conveniente calcular el circuito magnético ge
neral teniendo como base el del disyuntor»
En la figura 44,se representa esquemáticamente
un disyuntor,con toflas las fuerzas que actúan sobre su coraza*La —
partfi ;(£,) de la figcra,se refiere a laj unidad no operante y la par-
te (b) a la unidad operantejaplicando la^js condiciones de equilibrio
tanflo para uno como otro estado tendríamos:
a) Unidad no-> operante
- O ,- Fj,' * F2 * F3 « KA; (14)
. - o ,- F3»z -íf p2»x + FI.Y « o (15)b) Unidad operante
= O j F4 + F2 -tí- FI - RA; + FS
= ° f F2-X + F4.V - FZ.Y + F5.P
" . - . - - • -61-
del resorte mediante el cual se asienta la coraza en la carcaza.
2.1*1.2.1. Selección del Material para el circuito magnético.- Las
características típicas del circuito magnético del disyuntor son su
pequeña longitud y seccio'n, y la necesidad de contar con dos entre-
hierros, el uno entre núcleo y coraza y el otro entre coraza y car-
caza. Si llamaiaos L, la longitud del circuito en la parte magnéti^
ca, y 1, la. longitud total del entrehierro se tiene que: 3Q L 60 ,
y si asignamos la denorainacio'n Sij para Indicar la reluctancia dé-
la parte magnética y J la reluctanciad del nntrehierro, consideran^
¿o toda la seccio'n magnética constante se tendría el siguiente cua-
dro de valores: . :
L/l - - '
30
30
40 . :
40
50
50
so „-6:0
- -- JJr .
500
700
500
700
500
700
aoo700
: $z
16,6 '
23,3
.12,5
17, 5
"' 10
14
8,35
11,6
Kii
u
"it
u
it
u
Cuadro 5
' . Con los valores del cuadro arriba indi-
cado, se pone en evidencia que aún en las circunstancias más desfav
vorables (L/l máximo), prácticamente con cualquier material magnéti
co de los que comúnmente se usa en la industria, la reluctancia to-
tal del circuito estaría definida por la reluctancia del entrehierro,
por lo cual i de acuerdo a la formula:
, . B* 1V256 IN (
En donde /yr ( ífa son las permeabilida-
des de las distintas partes en serie del circuito magnético, se tenla • . - ~~
dría que f.m.ra. necesaria es prácticamente independiente del material
magnético a usarse. - -
En la figura ¥S se encuentran las cur_
vas características de elementos ferrogagnéticos comunmente usados*
Para el hierro puro se tienen como veii
tajas, una inducción elevada para fuerzas magnetizantes reducidas,
y una permeabilidad'máxima también bastante grande (5.000) como in_
convenientes tenemos su costo elevado por el riguroso refinamiento
de que es objeto, como también el hecho de que sus propiedades mag_
nétie.as se ven afectadas al someterlo a trabajo mecánico o trata-
miento térmico.
El perminvar, nombre utilizado para -
las aleaciones hierro-níquel-cobalto, tiene como ventajas principa
les, su permeabilidad alta y constante durante un amplio margen de
inducción (desde 700 a 9*000gaus)j su desventaja radica en el cos-
•to elevado además de que no presenta condiciones favorables para -e.
ser trabajado.
El permallovy nombre de varias aleacio
nes níquel - hierro, tiene como los anteriores la ventaja de una —
alta permeabilidad (la máxima es de lOGkOQO) y además una alta induc
cidn para fuerzas magnetí«antes muy reducidas, es decir tiene las
mismas propiedades magnéticas que el hierro puro, pero en grado -
más acentuado^ su costo es alto en razón de la complejidad de su —
fabricación.
El acero fundido, tiene una permeabi-
lidad máxima de 1.200, es bastante más barato que los anteriormente
indicados, y ademas su bajo porcentaje de carbono lo hace al mate-
rial apto para ser trabajado y deformado.
- - - Finalmente el hierro fundido, tiene u
na calidad magnética inferior al acero fundido, y dependiendo del
proceso de fabricación puede alcanzar-hasta 700 com-o permeabilidad
máxima^ su costo es aproximadamente igual al del acero fundido, y
a no ser por tratamientos adicionales, es un material que no presen
ta buenas condiciones para ser trabajado y deformado."
De las características indicadas para
cada material, se desprende que de hecho los tres primeros elemen%
CURVAS PARA EL ACERO FUNDIDO
A/r/100
6-
6-
4-
Z~
60 IZ 16
ORESTEDS FIG. 46
C U R V A S DE SATURACIÓN
z-
Kilogous
O.OZ 0,05 O J Q 2 C X 5 I 2 3 I 0 2 0 5 0 I O O 2OO 50O OOO
H.oe rsted
-83=
tos no convendría usarlos,' por cuanto, sjis ventajas serían prac-e
ticamente no aprovechables por las conclusiones sacadas del cuadro
de la figura $>>, y en cambio sus desventajas de elevado costo y de
no presentar buenas condiciones.para ser trabajados, serían, los —
factores que establecen la^inconveniencía en usarlos.
- i De los dos últimos elementos escoge-
mos el acero fundido, por sus mejores características magnéticas,
ademas de que también presenta-buenas condiciones para ser defér-
mado y trabajado.; '
El .aceró:^comunmente usado en regula-
dores es el SAE 1*112; sus características de composicio'n química
son las siguientes:
0,13 fo máximo de carbono
0,70 a 1 % máximo de manganeso
0,07 a 0,12 ^-máximo de fosforo
0,24 a 0,33 .. " azufre.
Sus curvas características de permea
bilidad y saturacio'n, se indican en la figura 4&
2.1,1.2.2* Sección del Circuito Magnético.- La fuerza F produ- 4- ~r~
cida por el núcleo del disyuntor, viene expresada según la fdrmu
la:
F= B2. A/24,64 (Kg.) (19)
En donde, B está en kilogausj A, en2
Cm. y § en Kg* Para determinar valores de A, nos impondremos B
y F.
Del análisis de las ecuaciones 16 y
15 aplicadas a la condición de funcionamiento (figura 4&)> se de_
duce que para cualquier valor de la fuerza del núcleo (F ) que -
nos impongamos, es siempre posible encontrar, o más bien dicho a
daptar los valores d.e las otras inco'gnitas como Fg, Z, V, etc. —
de tal manera que el equilibrio se cumplaj de esta manera, teóri-
camente podríamos imponernos cualquier valor para F , pero consi
derando más ampliamente las cosas, tenemos que a mayores valores
de F4, corresponderán en ultima instancia~mayores dimensiones y -
mayor costo del aparato, siendo pues necesario por este factor e-
sencial, el seleccionar.para F valores tanto menores, en cuanto
esto no implique el buen funcionamiento del aparato, ya epie elemeii
tos muy pequeños y débiles, mal podrían re^tsistir las condiciones
dentro de las cuales trabaja el equipo, como son fuerte vibracion,y
temperatura ambiente elevada^ ss¿ v
Con estas consideraciones, y J)a
sándonos j*n valores comunmente usados (que varían entre límites f
relativamente amplios), nos impondremos tres valores para F , pa-
ra luego seleccionar el mas conveniente. Estos valores serán;
F =150 gr.-4
F -200 gr.
F4=250 gr.
Para imponernos valores de B, -
hacemos las siguientes consideraciones¡
~~ a) En razón de la conveniencia de que las variacio-
nes de las magnitudes eléctricas en el dínamo, se manifiesten en
variaciones magnéticas, l-o más fiel y rápidamente posible, se ten
dría como solución mas acertada, 'seleccionar B de tal manera que
el circuito magnético trabaje en el punto de Ur- máximo, pues de
esta manera, la relación -^-^O) será máxima, y como el aire no -
tiene fenómeno de saturación, los amperios vuelta, tendrán una re
íacion prácticamente lineal con la inducción B.
b) Desde el punflo de vista econo'mico tendríamos que
según la ecuación (l9}j para F constante, A es inversamente propor-
cional al cuadrado de B, y como el costo del material es funcio'n
del área transversal para una longitud dada, el precio del hierro
del circuito magnético, está en función inversa con;el cuadrado -
del valor asignado para B. Por otro lado analizando la form£lae.(l8)
tenemos que la induccio'n es proporcional a los amperios Suelta, y
de esta manera para una tensión constante, la potencia disipada -
por las bobinas conectadas directamente al sistema, será proporcio
nal al cuadrado de B, y considrando que a mayor peso, se tiene un
mayor precio del material, también existirá un aumento en el pre_
ció al seleccionar mayores valores para B (otro factor importante
del precio es el calibre del alambre).
En conclusión, como la relación li
ne3ül de B e I, se mantiene para un amplio margen, del valor de B, y
por ser un elemento sin buenas condiciones de "ventilación; además — ,
de que la relación de precios entre .el cobre y el hierro utiliza
dos es del orden dé 25:1, es conveniente asignar valores lo más ba
jo posibles para B. :. . ~ . :
' _ . " " : - . Para" nuestro caso estimaremos . el
valor de B en 4.000 gaus.
- . " " . - " Si consideramos que existe en ca-
da entrecierro £n 15 ft> de perdidas de flujo por dispersión, se ten-
dría quet B en el entrehierro es igual a 4.000.0,7; o sea que, es
igual a 2.800 gaus. . ' _ . . , " . - . - .. . Con estos valores- de B en el entre
hierro y F, podríamos .establecer el" siguiente cuadro de valores:
F (gr) B (entrehierro) A(nucleo) D (núcleo)2 - '
150 gr. 2.800 gaus 47,5 mm. 7,8 muí.
200 " 2.800 " ._ 63 » 8;, .950 mm.
250 " _ 2.800 " 70,1 » - 10,5 "
. En el cuadro
es la sección transversal del úcleoj; F, la fuerza magnética pbodu-
cida por el núcleoj B, la inducción media en el entrehierro, y D, -
el diámetro exterior .del núcleo. ; _ • ' - . .
Para la carcaza adoptamos la mis-
ma sección que la del núcleo; la coraza como es una parte sujeta a
movimientos, y que debe tener una inercia tan pequeña como sea posi
ble, se construye de una sección menor que la del resto del circui-
to, por lo cual y con el fin de no trabajar dentro del codo de la -
curva de inducción, establecemos para la : coraza una sección trans-
versal media con respecto a los otros elementos del circuito (así",
la inducción para ésta parte será de 81000 gaus).
2,1.1.2.3. Entehierros.- Por economía, convienen valores bajos -
para los enteehierros, pues de esta manera se necesitan menos am-
perios vuelta en los enrollamientos; el valor mínimo para dichos -
entrehierros esta" fijado de acuerdo a necesidades de buen funciona^
miento. Para nuestro caso, el entrehierro entre núcleo y coraza,
debe ser de un valor tal que permita realizar la compensación tér-
mica mediante cintas bimetálicas, y luego aún en la posición de —
funcionamiento debe seguir existiendo un pequeño entrehierro, pues
de lo contrario, si al ligarse los contactos también se ligasen nú
cleo y coraza, el elernaato se desequilibraría en sus magnitudes re
guiadas, debido al magnetismo remanente más o menos elevado, con -
el que quedan las piezas luego de haber estado unidas.
Con estas consideraciones, y basan
donos en datos experimentales, admitimos un entrehierro entre nú«
cleo y cotaza de 0,9 mm.
Para el entrehierro entre coraza y
carcaza, debemos tener en cuenta que las dos piezas se unen median
te un resorte, el cual se asienta primeramente sobre una segunda -
lamina llamada amortiguadora; esta situación impide el tener una -
distancia entre piezas menor a 0,5 mm. Basándonos en datos experi
mentales, fijamos en 0,6 mm. el entrehierro entre coraza y carcaza.
De esta manera, el entrehierro total sería igual a 0,9 + 0,6 = ffi,
mm»
2.1.2*2*4. Cálculo del Enrollamiento L, .- Antes de haber calcui
lado las dimensiones y características de Ln y L , mal se podría —
determinar la longitud del circuito magnético, que dependerá de la
longitud, número de capas, etc. de las bobinas; por otro lado a -
primera vista sin este segundo dato, no se podría calcular los am-
perios vuelta y diseñar los enrollamientos, por ser desconocida la
reluctancia J1^ del circuito magziético, pero como se ha indicado3x1
es un porcentaje muy pequeño de5\.k , y se comprende que si nos im-
ponemos una longitud de la parte magnéjttica, que luego de los cál-
culos va a resultar 10 o 20 mm. Cerrada en más o en menos, en nada
afectará este Herror a la magnitud de los amperios vuelta determia
nadosj así, pues, admitimos que existe la relación L=601, en donde
L es la Longitud del circuito en su parte magnética y 1 es la lon-
gitud total del entrehierro; sustituyendo valores se tendría que L
= 60.1,5 o sea 90 mmj d'e estos 90 mm., admitimos 70 mm. como longi_
tud del conjunto núcleo y carcaza $• 20 mm. para la longitud áe la
coraza.
Como L- tiene unas cien veces más -
espiras que L , y para producir el cierre de contactos, la misma -¿i
corriente circula por los dos arrollamientos, prácticamente sonlos
amperios vuelta de L los que producen el cierre de contactos.
De acuerdo a la formula (2CJ) :
I.N.- B.l./l>256 en la que B está dada en gaus y 1 en cm. se tendrá:
amperios vuelta para el entreh.ierro= Ij^-N^= 2.800.0,15/1.256
II:NI=-335 AV.
Los amperios vuelta para la parte -
ferromagnética los determinaríamos de la siguiente forma:
a) parte carcaza y núcleo; en Jta curva de la figura 46 ob
servamos para B = 4.000 gaus, se necesitan 3.AV/cm., luego, amperios
vuelta para el conjunto coraza y núcleo = I N = 21 AV." «
b) Para lo coraza, en la curva de la figura 46 observamos
para B=8.000 gaus se necesitan 5,5 AV/cm., luego, amperios vuelta
parala coraza= I0*N= 11 AV.3 o
Amperios vuelta totales= I.N.=365AV.
Para proáeguir en el cálculo, asi
nomos en base a datos experimentales, 2,65 Watios como Impotencia
que deberá discipar el enrollamiento L a la tensión dejrégimen (15
V.); luego para la tensión de cierre,(Í3V. ) la potencia que disci-
pará el arollamiento L sera; 2,65.(13/15) = 2 vatios.
Corriente para la tensio'n de cierre^
1=2/13- 0,154 A.
Número de vueltas del arrollamiento
LI = N = 365/0,154 = 2.370 vueltas.
Resistencia del arrollamiento L -1
-6a-
U ~ 2/(0,154) = 84,5
= L/N
De acuerdo a las formulas
(21)
- Pn
N =c
(23)
X = N.j¿/N (24)
En las que: L
L= longitud del .alambre empleado (metros)
P - longitud de la espira media (milímetros)m - •e= espesor del arrollamiento (milímetros)
N = Número de capas del arrollamientoc
X=longitud del núcleo (milímetros)
D.= diámetro del núcleo (milímetros)
$ = diámetro del alambre, considerando las capas de esina!
te (milímetros).
1-) Para F= 150 gr. Establecemos el siguiente, cuadro:
cr "AWG L, P I/A, N X.
m c^ a-,
37 49,2 20,7 15,4 - - -
36 62,1 26,2 11,8 0,54 3,6 98,6 7,01
35 78,3 33,0 9,6 3,2 18,8 21,4 11,8
34 97,3 41,2 7,68 5,3 27,9 16,2 17,3
3.3 124,6 52,3 6,3 8,2 39 12,7 27,7
32 157,1 66,2 4,8 13,32 55,5 10,2 44
( Cuadro .772)1
2ll - demsidad de corriente (A/mni-r)AP = peso del arrollamiento (gramos)a
Analizando los valores del cuadro
(ñuJHerjB Sí$ tendríamos las .siguientes conclusiones:
5.) por el factor densidad de corriente (la usual está en-, 2
tre 7 y 12 A/mau ) , las soluciones posibles serian con alambres #
36,35,y 34 (AWG)
b) considerando que los límites admisibles para la long
gitud del núcleo son 20 y 35 mía., la única solución sería con alam_
bre # 35 AWG.
Solución alambre # 35AWG
o .2~J para
L
49,2
62,1
78,3
97,3
124,6
157,1
F = 200 g
Pm
20,7
26,2
33,6
41,2
52,3
66,2
XA15,4
11,8
9,6
7,68
6,3
4,8
_
e N Xc
- . . - - •_
2,05 12 33,6
4,15 21,8 20,6
7,65 36,4 13,7
12,1 50,5 11,26
Pa
-
-
11,8
17,3
27,7
44
AWG
37
36
35
34
33
32
, (Cúgdro Sí))
De la misma manera que en el caso an-
terior y considerando los mismos límites para el valor de la longi
tud del núcleo, la única solucio'n aceptable sería con alambre # 34
AWG.
Solucio'n alambre # 34 AWG
3-) para F= 250 gr.
AWG
37
36
35
34
33
32
L
49,2
62,1
78,3
&7,3
124,6
157,1
Pm
20,7
26,2
33,0
41,2
52,3
66,2
I/A e Nc
15,4
•11,8
9,6 0,95 5,6
7,68 3,05 17,7
6,3 6,1 29
4,8 11 43,7
X
-
-
72
25,4
17,15
13,1
Pa
-
-
11,8
17,3
27,7
44
((íCuadiro ¿9:))
SOLUCIÓN ALAMBRE #34 AWG
Antes de prodeder a la selección de la
solución más conveniente, vamos a determinar valores para L , para
cada una de los valores de í1.
2.1.2.2.5. Calculo del Arrollamiento!^.- "De acuerdo al diagrama -
de la figura 43, se tiene que cuando por a o por b razones, la ten_
sion del dínamo desciende por debajo ctelk de la batería, y los con-
tactos del disyuntor se encuentran ligados, la corriente que circu_
la por el arrollamiento L , empieza a ser suministrada por la bate_
ría; paralelamente empieza a circular una corriente I que se la -
denomina de retorno, desde la batería hacia el dínamo; como se ha
explicado en el capítulo referente a reguladores, en estas circuns
tancias las bobinas L y L producen fuerzas magnéticas de sentidosJ. w
opuestos, y según los datos del aparato en calculo la resultante de
estas dos fuerzas debe ser igual a aquella que produciría una ten-
sión de 9,3 Voltios aplicada al terminal (D y fímasa).
Considerando que el instante antes
de que se separen los contactos del disyuntor, la batería se encuen
tra abasteciendo las necesidades del vehículo, pues el voltaje del
dínamo está por debajo del de la batería, se deduce que el voltaje
de la batería habrá disminuido con relación a aquel que tenía duran
te el abastecimiento del dínamo (este voltaje puede llegar a los 15
voltios),ypodemos admitir que los amperios vuelta de L permanecen
invariables con relación a aquellos necesarios para el cierre de
contactos.
De esta manera tendríamos que:
2.370 . 9,3/84,5 = 365 - I .Nr ¿
En donde I es la corriente de retor
no en amperios y N , el número de vueltas del arrollamiento L .2 2
I .N = 104 AV.r 2
Considerando que la densidad para2
corriente máxima tiene icomo límites usuales 5 y 8 A/rara., para núes
3o. Para F = 250 gr.
Las soluciones serían:
Para cable #11 J = 7 A
Para cable #10 I = 8 "r
y f X = 2,54 cm.
NIr
4
5
6
7
8
N2
26
20,8
17,2
14,8
13
# 10
3
3
2
2
2
# 11
3
3
2
2
2.
# 10
8,05
8,05
5^36
5,36
5,36
#11
7,17
7,17
4,78
4,78
4,78
Las soluciones serían:
Son cable # 11 I = 6 A
Con cable #10 = 6 "
Por el ahorro que representa tanto
en cobre- como en hierro, nos decidimos por los valores de L y L quej. ¿i
se han obtenido cuando F vale 150 gr. ,• además adoptamos la solucio'n
Con catfre # 11 en el arrollamiento -— ^^— __
tro ejemplo en que la corriente máxima que puede abastecer el
mo es de 30 Amperios, habrían dos posiblilidades para usar difereii
te sección de alambres; la primera con alambre # 10 AWG y la seguía
da con alambre # 11 AWG, con arreglo a estas dos posiblidades se -
het obtenido eA siguiente cuadro de valores;
lo. Para F = 150 gr. 2 = 2,14 cm.
4
o
6
7
8
26
20,8
17,2
14,8
13
#10 # 11
10,7 7,17
8,05 7,17
8,05 4,78
5,36 4,78
5,36 4,78
La solución será más conveniente mieii
tras menor sea el valor asignado a l , pues esto quiere decir que
los contactos se abrirán más rápidamente o en otras palabras para
una diferencia de voltajes entre batería y gnerador menor 5* ;por otro
lado en ningún, caso conviene tener más de dos capas para L , tanto
por el excesivo espesor como también por la disminución de la capa
icidad de enfriamiento de L-,. Be esta manera las dos únicas solucio
nes serían:
Con cable # 11 para 1 = 6 A.r
Con cable # 10 para I « 7 "r
2p. Para F= 200 gr. y X = 2,06 cm.
11
Las soluciones serían:
Para cable # 11
• • Para cable # 10
I - 7 ArI = S "r
3o. Para F = 250 gr
Ir
4
5
6
7
8
X = 2,54 caí.
N# 10
3
3
2
2
2
# 108,05
8,05
5^36
5,36
5,36
# 11
7,17
7,17
4,78
4,78
4,78
Las soluciones serían:
Son cable #11
Con cable #10
I - = 6 Ar
arrollamiento L ,
1 = 6 »r
Por el ahorro que representa tanto.
en cobre- como en hierro, nos decidimos por los valores de L y L «jue.*. &
se han obtenido cuando F vale 150 gr. $ además adoptamos la solución
Con cal&e # H en
Una vez seleccionadas estas soluciones
podemos determinar los siguientes valores:
a) la longitud total del ..núcleo desde la base en la car
caza hasta el extremo junto a la coraza:
21,4 + 3 = 24,4 nun.
Los tres milímetros adicionales son
con el fin de alojar las rodeiras de sosten de los arrollamientos.
b) El espesor del conjunto de las bobinas L y L
3,2 + 4,78 = 7,98 mnu
c) Ancho de la Carcaza
2,7,98 + 7,8 = 23.76 mm.
d) Espesor de la carcaza
47,5/23,76 = 2 mm.
e) ancho de la.coraza
: . .... 23,76 rnm.
f) espesor de la coraza
. 1 ram* • - : :
En la figura #5? se detalla las par-
tes del disyuntor con sus dimensiones calculadas. La .longitud del —
circuito magnético, ^apenas difiere en un mm. de aquella escttiemada i—
nicialraente, esta diferencia 'como, se ha explicado no trae donsigo- nin
gún 'aerror para los cálculos realizados. -••'»
2.1.1.2.6. Cálculo del arrollamiento.^.- Para el cálculo tenemos los- - - """ "'_ .o ......
siguientes datos:
a) corriente regulada = 30 A.
b) cable a utilizarse = # 11. ATO - . . " .• . - '•.'.*' ' •
c) fuerza producida por el núcleo = 150 gr.
- - Además adoptamos las mismas dimensiones
del circuito magnético, que aquellas determinadas para el disyuntor,
únicamente varionios el entrehierro entre coraza y núcleo, que para -
este elemento lo fijamos en 1,2 mm., en raz n de que se necesita raay
yor coinpeasacion térmica para este elemento (la'trnayor compensación -
tórmica quiere decir un mayor uiárgen de movimiento de la coraza hiera
el núcleo). :
. - :- " Procediendo con el cálculo tendríamos;
entrehierro total = 1,2 + 0,6 = 1,8 mm.
oraperio-s vuelta para el entrehierro = I . N. == 2.800. 0,18/1,256
: •" . ; - " : ..!_:' N = 400 AV^ .
amperios vuelta para la parte ferromagnetica (los mismos que para
, el elemento anterioB-)= 30 AV.
^imperios vuelta totales ± I.K. - 430 AV.
Luego:
.Numero delvueltas del arrollamiento "L = N = 430/30.= 14,3. ~ .' • . . ' " " . 3. 3
. Las.14,3 espiras deben entrar en un es
pació de -21,4 mraj como de acuerdo al diámetro exterior del cable # 11
es posible tener nueve espiras por capa, tendríamos ÍT = Numero de -
capas = 2 ( la exterior incompleta). - _ ; . : .
Espesor del arrollcufliento = e= 2.2,39
4,7$ mm* . • - . - . - '• • -. _ ,
2.1.1.2,7. Calculo del Arrollamiento L.-- Para el cálculo tenemos -
los siguientes datos» .
a) tensio'n regulada = 15 Voltios. -.
b) potencia a discipar la bobina = 3 W.
c) Fuerza del ntícleo-;= 1 5 0 gr. . - . • _ . -
d) circuito magnético exactament é igual a aquel utiliza-
do en el regulador de corriente.
Procendiéndo con el cálculo tendríamos:
Corriente en él arrollamiento L (para- la tensión noiaiAal^ = I = 3
0,2 A. '" • ' • - • : . . . .
Resistencia del arrollamiento L = R =3/0,04 = 75.." • " - - ' • 4: . '_ . ' - . ' -
Numero del vueltas del arrollamiento L, .«'N: = 430/0,2 = 2.1504 4 '
Con estos .datos. establecemos el siguien
te cuadro de valores: "
ATP6 -I/A- Esp./capa N" .e P L R. . • . r c , - " m
36 1534 143! 15, : 2,25 3,14 67,5 92.
35 12,5 126 17 2,89 3,36 72, 5 / 73
•- 34 10 113 , "19 ,3,61 3,6 77,5; 67
33 6,4 :Í04 ; : 20,6 4,34 3,8 81,6 55 2
32 3,9 79 27,2 6,52 4,5 96,6; - 02 :
- Ningún valor del cuadro nos da para R
75 _n-, de todas maneras tanto por la densidad de corriente como por
la aproKimació'n al valor que debe tener R, escogemos como "el más in-
dicado el alambre # 34-AWG...
/ Para obtener la resistencia de 75
procedemos de la siguiente maneras "••:"
POSICIÓN DE LA RESISTENCIA Rx
Le
Ru.
CURVAS EN VACIO (DINAMO FORD)
0.27 A lext
Alombre y? 34AWG
gara que R sea igual a" 75 _ru 5 L tendría que ser _ 87,5 metros, y P
tendría que ser 4,07cmj para tener este mayor perímetro medio nos
valemos de la ecuación 22 en la que sustituyendo valores tendríamos;
4,07 = 7T(3>6I+Di.) .
D. » 13-3,61"i - - 1 * - - . . . -
- D. =f 9,39 mm. " . . . .
Como el diámetro del núcleo es 7,8 mm.=
necesitamos aumentarlo lo cual, se consigue rodeándole con papel aislan_
t e , y tendríamos que: ' " • - . / .
espesor del papel aislante = er= (9,39-7,8)/2=0,79 mm.
2i-l-vl*3«- Calculo de la -Resistancia B .- Aunque en la generalidad de i~ '—'•'-' -'-• '. -.'-•-- ~" - - -------- 3; . - .
las fabricas, la determinación de las resistencias se realiza experi—
Tnerj talmente, considerando el valor apropiado aquel que ofreciendo .- bue
na regulación para todas las condiciones de trabajo, oBrece taaibien^ ,
un mínimo de desgaste de los contactos^ en él presente ..trabajó se rea
lizará teoricaaente la determinación de R . .' ' " , . . x '• " . ' ;'.•'-•El esquema de la figura 48aes suficíenr
temente claro para indicar el proceso de regulacidnj en dicho cuadro
los contactos P comandados por el arrollamiento del regulador de ten
sion o de corriente, intercalan o cortocircuitan la resistencia R -'• • ' * - " " : • • • " • - x.
según se desliguen o liguen respectivaa ente* •'.. .
- . Para iniciar el cálculo, supongauíos que
un primer momento los contactos P se encuentran ligados^, en estas —
Condiciones, por la resistencia E no circula ninguna corriente pues"
permanece cortoeircuitadaf el momento en que la apertura de los
tactos se produce, la corriezite de campo tiende a disminuir porque RX
queda intercalada en el circuitoj esta variación de corriente autoin
duce en la inductancia L formada por los arrollamientos de campo, uc . . - ~™
na tensio'n, que según la ley de Lenz, se opone a la ffisminucidn de co
rriente, es dec¿r que tendría:: la misma polaridad que la del dinamo j
éste incremento momentáneo de la tensión que se produce al separarse
los contactos, es la causa para que se tengan pequeños arcos electri
eos y que también la corriente no alcance instantáneamente su valor
dado por "la ley de Ohm. . . -
• - • ' " . - ' Estudiando el cilio de trabajo como
circuito transitorio tendríamos:
E'* L .di/dt + i ( U + R ) (26)c . x C v • ' •
|E-i(R +R )Y dt = L - di\ x c y c
- dt/L = * di/i (R -fñ, ) - E/ C 3C-Í- C
integrando resulta:
- t/L = 1/(R -HR ) . ln[i(R +fí )-E)+ C_ . • _ - • - " 3C C - ^ 3C C ~ • - »
para encontrar el valor de C reemplazamos valores para cuando t=Qj
i= S/R- , y se tendría: ' . - . - " • -c _ : • -
: _ c=-iXR +R ) •• in (E/R (R +E )x c .S - c -x c
« IB. E.
reemplazando: - - *
-t/ l/tR ln KR )- B) - ME R )K
- t/L - I/(RX+ R^ . in ^L(RX+RC)-- E]/ E.R /R
y poniendo en forma exponencial:
+H ) E = EJl/R .X C X C
de donde:
R .e , ,x c7 I, sT .c - • J (27)
para encontrar la velocidad de vari acio'n de la corriente, derivamos
la ecuación 27 con^Blacion al tiempo, y tendríamos:
di/4t = -S/L . R/R . t(VKc L . ' . - . ••''-.c x c -
en donde el signo negativo indica que la corriente decrece
^ liaciendo t = O : .
di/dt = - S/L » R ,/R y la tensiojí aüto^nducida el mo-- - . . -^ ^*í""" .•• -•- • • ' ~~-
mento de abrirse los contactos sería- -""-..
-77-
L A di/dt = 3^-- E/Lc- R /RC ' <r u A L-
• ' . , V - . - - : • " . . . , - • - -L . di/dt . « - E-* R /R (28)« . . Jt- C . "
Del análisis de la ecuación [27/, se —
deduce que para un instante dado, menor sera el valor de i, mientras
mayor sea R $ esto significa que, mientras mayores valores asignemos
a R , el control del voltaje de salida del dínamo se realizará en —* " - ' - ' ' ' - ' " - - - : . ' .-. ' .
forma más efectiva y, rápidaj además de la ecuación (28) se deduce" que,
como las chispas y transferencia de material entre contactos, depen-
de del valor de la tensión autoinducida, cowiene seleccionar un va-
lor para R , tanto menor como sea posible. De esta manera, las ecuaX - .
ciones(27Jy (2B)9 fijan los límites para R , que en resumidas ¿lientas,
conviene que sea .del menor valor posible siiempre que sea capaz de —
controlar el voltaje y la corriente- en todas las circunstancias 'de tra
bajo del dínamo.
En general, se necesita un mayor- va
lar para R # mientras mayor sea la velocidad y menor la corriente —
que suministra el dínamo; con arreglo a esta condición, calcularemos^
R , para lo cual- nos valemos de la curva en vacío del dínamo para u-X . • " , . - ¿'. • - ','-.-•na velocidad constante de:8.000 RJftíj segim dicha curva, para generar
15 Voltios se necesita una corriente de campo de 0,27 A. Como duran-
te el trabajo, la vibración de los contactos y la relacio'n de tiempos
en que permanecen ligados y desligados, se acomodan automáticemente
a las circunstancias .de trabajo (de la misma manera que trabaja un -
motor o un transformador, variando automáticamente de acuerdo a la -
carga, la corriente -consumida)., y se tiene que sin introducir ningún
leifror apreciable en el cálculo, podemos establecer que para la con-
dicion en estudió (dínamo con velocidad máxima y en vacíóa), los con
tactos permanecen todo el tiempo abiertos^ así tendríamos que:
R + R ~ 15/0 27 (29)" - x c .
R . + R = 55,5 *TU '-' X C - : "•-. • - . - • . " " / . -
"•-.y puesto que R es como termino .medio 7,2. " " ' " " . C "• , . ' - . . ,
—78-
H « 48 -TUx
2.1.1.3.1* Material para la reéist encía*- Debe cumplir las condicio_ --
nes de una resistividad más o menos elevada, a la vez qué un coefi-
ciente de temperatura bastante bajo, de tal manera que, en todas las
circunstancias de trabajo, la resistencia mantenga inalterado su va--
lor, pues como se ha analizado, una variación de la magnitud de dicha
resistencia eventualmente podría inclusive desequilibrar las magnitu_
des reguladas^ otros factores como resistencia a. la tracción, coefi-
ciente de dilatación, etc, son prácticamente indiferentes para nues-
tro fin.-. - - • " ' • • . - ' / - ' - . ' *
- El material que cumple más satisfacto"
riamente rlas necesidades es el,Nichrome, cuyas características indi-
caremos a continuación: .
Composición Química ( _
. Níquel 77 - 79 % - " . - / " " •
Cromo 19-20^
Hierro 1 -% , .
Manganeso :2,5. % - -•'- :
Silicio 0,75 -. 1,5 % ' ' ^
Carbono (Max.) 0,25 % /
Azufre (Max) 0,3 fo ' • .- • " ' - • • o . t 2
Resistividad.- a 20 C es de l,0866(ru m/mm.)
• Límite de temperatura.- de 20 a 500 C ". . . .
Coeficiente de temperatura.- 0,0001,3
2.1^1.3.2. Potencia a disc'ipar.por la resistencia JR .- Determinaremos
a partir de valores promedios de \trabajo del dínamo, admitimos oue
un 60 fo del tiempo trabaja a 3.000 RBÍ, un 30 % del tiempo a 5.000
RBf, y un 10 % del tiempo, a 71200 REM^ se tendría que:
.Velocidad Media = Vm = 3.000 . 0,6 -i-, 5.000 . 0 ,3+7.200 . 0,1m
= 4.000 .
Además, considerando que un 75
zb
F I
G. 4
9
CIN
TA
B
IME
TÁ
LIC
A
BIM
ET
AL
CIR
CU
ITO
M
AG
NÉ
TIC
O
PA
RA
L
AS
3
UN
IDA
DE
S
28,4
CO
RT
E
B-B
28,4
F I G
. 4
7
: -79-
tiempo, el dínamo trabaja con carga reducida (6 A.)y y un 25 % del —
tiempo a plena carga (30 A. ), la. carga media sería: .
carga media = C = 30.0,25 + 6.0,75 = 12 A.m " - . • - - - . „ .
- . Experimentando con el dínamo, se ha en
centrado que, para 4.000 KBÍ del dínamo, -y 12 A. de corriente de car
ga, la corriente de campo es 0,5 A., por lo cual de los 15 V. de ten
sion de salida," estarían aplicados al campo so.lo 0,5. 7,2 = 3,6 V.
Tensión eA la resistencia = V •-- 15-3¿6 - 11, 4 V.• " " ' . , . - • . . - -- - : x . . _. . - • ' . .
•" • . . . - .;. " / • - . . ¿'Potencia discipada por la resistencia =>; W = 11,4 / 48 = 2,7 W.
- ' ~ \ - - 1 - - - • • • ™
2.1.1.4* Compensació'n térmica.- La realizaremos mediante cintas bime-
tálicas colocadas de acuerdo a la figura 4SÍ á , entre coraza y carca
za. Como se sabe, las ciatas bimetálicas reaccionan encorvándose —
con el aumento de temperatura, lo cual hace (jü e se disminuya él en-
trehierro. íüiipezaremos por eealizar un estudio teo'rico de los facto
res que intervienen en el encorvamiento. .
De acuerdo a la figura 4»4b, se podrid
establecer que: - '"~ •- ~-
; Eu donde, ^ y ^ son los coeficien*
tes de dilatación de los materiales 1 y 2 respectivamente; ¿it, el in-
cremento de temperatura} AL y AL , los incrementos de longitud dé- - ' * - ' ^ . f-i _ '
las cintas uno y 2 respectivamente. . " - • " ' ' •
si llamaiBfls: AL ~ AL^ - ÁLn "
tenemos: que: á L = L(ti¿,-<>tJ .&í (30.) - -< * A "_ - . ' - • " •
Con la adicio'n del remache, la dila-
tacio'n producida por el aumento de temperatura, produce un encorva-
miento de la cinta (figura jb, posición 3), y tendríamos qs:
. '« R .
I2u donde, y IL son los radios de
-80-
curvatura de los materiales 1 y 2 y $ es el ángulo medido en radian^
tes. . " " . " - . .
Como R « R0 + d ~- &k « (R - R *. = d . jíí, j. í¿ í. ¿t J
luego, L(of -Ofg) . -A* « d-
-y, ¿ « L ., (t -o?2'J . ¿t/d (31)
Por otro lado de acuerdo a la fig. 49 c. terie_
mos que: -
. . . y = (i- + L)/BSin introducir ningún "/error apreciare, L es igual a L
más ¿L, y sustituyendo tendremos que:
Flecha de la cinta « X » R - R eos
. y, X » L/J2Í . (1 - eos JÍ)- (32)
Como se puede deducir de las ecuaciones C31íy(32/, los fac-
tores relacionados con la flecha <i» deflexión de la cinta soni el
espesor d, la longitud Lj los coeficientes de dilatación <* y OL,
y la diferencia de temperatura ¿fc. ,
Para proseguir en el cálculo, establecemos que las lami-
nas para formar el bimetal serán; latón (cobre y zinc), e ínvar
(acero y níquel), nos imponemos adeaiás el espesor y el ancho de di
cha lámina, que fijamos en 0,24-y 20 mm respectivamente.
En las figuras 50 y 51, se encuentran las
curvas características de dicha cinta bimetálica. La figura 50 re
laciona la flecha X con la longitud L para diferentes valores de¿it
y la figura 51 nos da para .determinada flecha, la variacio'n de la
' fuerza-F, en función de la distancia L al sitio de empotramiento.
La primera curva se ha trazado reemplazando valores en la ecuació'n
32, y la segunda, midiendo experimentalmente con un dinamómetro la
fuerza F. Tenemos además en las figuras 52 y 53, las curvas de lí
mites de tensión y corriente reguladas en función de la tempe-
ratura del medio ambiente (dentro dé los límites fijados
en dichas curvas, deben . quedar los valores regulados
.1
i 1 V." '
10,el ^alor
M I -
de vo
d.
2 =2
fijaos eu,
es
^
cálalo,
. eo°o a.v.
datos i
86,5
,.v ,
I
rt
Ea r:--—c^do ia te£el entrecierro entre
ratura varía de De acuerdo a la figura 4\lP
a™4" ,,
nutleodel
a aN
1 M//' \/ * /**&?¥!// Uhy-9 l%¡
-82-
S^stitüyendo valores tenemos que:
L/S = 66,6 5 y de acuerdo a la curva 5Q;
L = 11 mni.
b) egulador de Corriente.- Procedemos en ideática for
ma que en el caso -anterior.
Variación máxima admisible del nivel de corriente regulada= 31-20
=11 A.
Variación mínima admisible del nivel de corriente cegulada= 27-24=
3 A.
Variacio'n promedial =(ll-f3)/2 = 7 A. '
tendríamos:
amperios vuelta producidos por L a 60 C de temperatura =1 . N- 3 - 3 3
(60 C) =(30-7~) . 14,3 = 329 AV.
De la misma forma que en el caso
anterior, y dé acuerdo a la figura 4Íd>, tenemos que:
entrehierro total a 60"6 de temperatura^ = 1,8 . 829 /430 = l,38mm
; - Luego, -para este caso, latirá ^
tálica debe disminuir en:0?42 mm., el entrehierro entre núcleo y -
coraza. . "" ~ ' 'F>
Para cabularL tenemos (je:
V/Z = I/ S, sustituyendo valores L/¿S = 47,5, ^
De acuerdo a la figura 5Q:
L = 14 mm. ._ . -
c) Disyuntor. .-Para el disyuntor, se estiman como con
venientes los mismos valores de tensión de cieríe yde sfertura a -
20 y a 60°C. ,
Con los datos- calculados para el
arrollamiento L tenemos que:
resistencia de 1 a 60 6 «'E a (60 C) = 84,5 s (l-fO,039 . 40).= 97,8 1.
Amperios vuelta producidos por L_ a 60 C = I . H (60°c) = 2.370 .
13/97,8 = 315 AV. "' , .
—CSO-
entrehierro total a 60og = n' ' = 1,5 . 315/360 = 1,3 mm.
De acuerdo a laffigura -$
V/Z = L¿S
Sustituyendo vaores:
L S = 100, y L = 7 mm.
2.1*1.5. Cálculo de los Resortes. -r De la misma manera que en el ca
so de las resistencias es práctica general bbtener experimentaliuen
te las características de los resortes del regulador. En nuestro
caso, ante la imposibilidad de proceder en la_forma antes mencio-
nada, la determinación la haremos a base de consideraciones teóri-
cas. '' - • - • • ; -
2.1.1.5.1. Cálculo de la Constante de los Resortes.T Para -que la
compensación térmica se realize cabalmente, es necesario que el mo
mentó producido por el resorte con relación al punto A (figura 4&)j
sea inferior en cada nivel de temperatura,al momento con respecto
al mismo punto originado por lo, cinta bimetálica, pues de esta ma-
nera se conseguirá que la coraza vaya acercándose al núcleo a medí
da que aumenta la temperatura. La constante del resorte estará da
da por lacdiferencia de esfuerzo sobre la dif erencia~"de longitud -
correspondiente.
Con estas consideraciones proce-
deremos a calcular las constates de los fiiferentes resortes de los,
elementos del. regulador.
Segun las curvas de la figura 5'3¡
tenemos qu'e:
a) Para el regulador de tensión: - " " "
L ~ 11 mm,
¿AS = 0,165 mm. -
F = 40 gr. . ,
a 0,165 irnn de flecha en el extremo del bimetal, corresponde
0,106,mm. de'auménto en la'longitud del resorte, puesto que estima
-84-
mos en 9 mm(el brazo de la fuerza producida por el resorte^ con reía
cion al punto A,
Así tendríamos que:
40 -r 11>K . 0,106 . 9
K-<r 40 . 11/0,106 .9 '
Constante del resorte = K<460 gr/mm.
b) Para el Regulador de Corriente.- Tenemos de acuerdo
a la figura £9:
L = 14 mm
AS = 0,295 mm. -
F = 56 gr.
ParaáS = 0,295 mm,, el incremento- de la longitud del resorte = 0,19
mnu, y tendremos que:
56 . 14> K . CVL9 . 9
Constante del Resorte = K «< 46£ gr/inm.
c) Disyuntor.- De ao.vrerdo a la figura 33 tenemos quei
L = 7 inm.
¿S = 0,07 mía.
F = 30 gr.
/ Para^S = 0,07 mm., el incremento de
la longitud del resorte será 0,09 mnu, y tendremos que:
30 . 7 > K . 0,09 . 9t-t
Constante del resóVte - K = <• 250 gr/mm."/Por cuanto los resortes del regulador
de tensio'n y del regulador de corriente, tienen el mismo límite pa
ra K, adoptamos el mismo resorte para las dos unidades. Por conven
• niencia para él buen funcionamiento del regulador, adoptamos un va
lor los mas alto posible para Ha_constante de los resortes.
K = K = 450 gr/mm
y K « 240 gr/mm.
- _. En la figura 54-* se encuentran las -e
curvas características de los do's tipos-de resortes^ la curva 1 co
rresponde al resortel del regulador de tensio'n y de corriente, y -
la curva 2, al resorte del disyuntor.
-85-
2.1.1.5*2. Material para- los Resortes.- En nuestro caso xjonviefi
ne que el material a usarse en los resortes, tenga como caracterís_
tica escencial unaiíüaccion constante e independiente de la tempe*1
ratura (se entiende dentro de los límites de temperatura usuales du
rante el trabajo).
Según especificaciones, los resor=fe
tes nd deben aflojarse ni desequilibrarse luego de una hora de tra_o •
bajo en un ambiente a 125 C de temperatura y con un peso igual aja
ñas tres veces su constante.
El material que más aceptablemente
satisface estas condiciones es el acero inoxidable (tipo resorte),
que siegan normas norteamericanas SA3E corresponde al número 30.302.
Su composición química es la siguien
te:
Carbono - 0,15 % (máx)
Manganeso' - 2 f0 "
Fosforo - 0,045 % »
Cromo - 17 a 19 %
Níquel 8 a 10 %
2.1.1.6. Contactos.- La calidad de los contactos esta determinada
por los siguientes factores principales:
a) alta conductibilidad eléctrica y térmica.
b) pequeña resistencia de contacto.
c) débil tendencia a pegarse o soldarse-,
d) buena resistencia a la corrosión y a la erosión eléctrica,:?,
e) Buena dureza y resistencia mecánica.
U) poca tendencia a oxidarse*
Realmente no existe ningún metal o
aleación que simultáneamente cumpla todos estos requisitos, pero «
es cierto que dependiendo de las circunstancias de trabajo, algunos
de los factores antes mencionados, pueden o no ser considerados sin
importar decididamente.
íi '»,:
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. 5
5
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F I
G.
54
-86-
~; '•" Dentro del mercado, existen contactos de tungs
teño, molibteno, platino, paladio, oro y plata, y sus respectivas a
leaciones; los metales aleantes son; cobre, ñique, cadmio y hierro,
2.1,1*6.1. Contactos para el disyuntor.- Son elementos que trabajan
ligados la mayor parte del tiempo^ como cualidades principales deben
tener una buena conducción eléctrica y térmica y sobre todo, una mí"
nima tendencia -a quedarse ligados", pues se comprende que sería fatal
para todo eí equipo eléctrico el que los contactos sigan ligados al
no encontrarse trabajando el dínamo.
.- ' ' Las contactos de tungsteno, y en general a—
quellos de aleaciones de un alto punto de fusio'n, como también los
del grupo de metales no corrosibles, entre ellos los de oro, plati
no, paladio, etc. tienen una mínima tendencia a pegarse, y su reía
tivaraente buena "conducción-eléctrica y térmica, los haría aptos pa
ra ser utilizado85 pera- eor el factor econo'mico que es muy importan
te, seleccionamos los contactos de plata como más convenientes^ es
tos contactos por su parte también van a cumplir su funcio'n con mu
cha eficiencia pues su mayor conductibilidad térmica y eléctrica,
compensa con el mayor punto de fusión de los otros, por lo que tom
bien estos contactos tienen una mínima tendencia a oxidarse (al con
ducir bien el calor y la electricidad, los contactos no tienen opor
tunidad de calentarse, condición previa para quedarse soldados)j por
otro lado, si bien la plata se oxida fácilmente, dicho, oxido forma
una capa delgada y blanda, poco resistente a la acción mecánica a-
demás de que, dicho oxido tienen la propiedad de reducirse a plata
al calentarse aún reducidamente. En el mercado, existen muchos ti
p o s d e este material. " - . " ' _ . •
En la figura 55a se representa un contacto
de plata bastante usado para disyuntores^ para nuestro aparato, u-
saremos este contacto.:
2.1.1.6.2. Contactos para el regulador de tensión y de corriente.—
Estos contactos, están sujetos a una constante
vibración durante su trabajo¿sobre iodo los del regulador del ten—
sioitt'por traba-jar en serie con un circuito induoj fcivo (el campo del
dínamo),estas -vibraciones producen ¿hisporroteo y desgaste de los
contactos,según analizamos en el- párrafo 2.1.1.3jindudablemente,el
material que mejor resiste esta forma de trabajo es el tungsteno,—
ya que su elevado punto de fusión dificulta grandemente el desgas-
te de contactos producido por las chispasjpor lo ;expuesto, escoge —
remos es tungsteno como material al usar en los contaertos del regu
lador dé tensión y de corriente.
En la figura 55b se indican todas las dimen
eiones y características de un contacto de tungsteno muy usado en
reguladores.
2»1»1^7«Demás elementos auxiliares»-Indicareraos los criterios gene
rales que se deben-tener en cuenta para su determinación.Los resor
tes de contacto;son los elementos que soüidarios & su respectiva co
raza,llevan ízjáioi'ácm a uno de sus extremes uno de los contactos
del par que cada unidad tienejpara el disyuntor,el resorte se acos-
tumbra construirlo de cobre,por sus buenas características de con«
duccionjel espesé'r conninraente usado oscila entré O,f y 0,9 mm.Los
resortes de contacto para el regulador de tensión y de corriente,- .
generalmente se construyen de láminas finas de «cero inoxidable o
cobre (de 0,2 a 0,4 mm de espesor)$de t&da/s maneras,factores deci-
sivos para determinar estos elementos son:la estandarizaci<ín,ía ma
quinaria con q e cuenta la fabrica,las otras líneas de fabricacióV -
facilidad de conseguir tal o cual metería prima,etc*
En la figura 5$ se encuentra en perspectiva
un regulador,que podría servir de guía para seleccionar los ele -
mentbs auxiliares;en dicha figura se puede apreciar la colocación
y forma de loas resortes de contacto de los tres elementos.
Otros elementos auxiliares son los brazos de
contacto;la forma y disposición que se puede observar en la figura
56 es bastante sencilla y funcional^ el material usado es lámina de
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DE
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O
-88-
cobre, similar a la usada en los arrollamientos de campo de los mo
tores de arranque*
Las demás partes secundarias como base, terminales, tam-
bién están indicadas con sus nombres en la figura 665 en la cons-
trucción de la base se emplea lámina de acero de 0,9 a 1,2 mm de
espesor, para los terminales se usa lamina de acero de 1,8 a 2 mm
de espesor.
REGULADOR DE Z ELEMENTOS
(CONJUNTO INOPERANTE)
REGULADOR TENSIÓN CORRIENTE
L3
L4
DISYUNTOR
R X
-JÜUUUJULr
rO
LÍ
I
F I G. 57
-89-
2.1»2. Cálculo del regulador Volkswagen de otos el ementes.-La finalitt
dad de este segundo calculo es demostrar que se puede asimilar pa-
ra otro regulador casi todas las piezas,y en especial el circuito —
magnético determinado para un primero,y eso,independientemente de —
que sean similares los valores regulados o el sistema den'fcro del —
cual van a trabajar los dispositivos»
2.1 «2-1» Diagrama eléctrico del regulad o r-r-En la figura 5 está repre_
sentado el diagrama eléctrico del reguladór/"Volkswagen de dos elemen_
tos¿ consta del disyuntor con sus dos arrollamientos Liy L de alam-
bre fino y grueso respectivamente,el regulador de tensión-corriente
con su arrollamiento Lo de alambre grueso y L de alentare fino^el a-
ccionamiento de la unidad reguladora intercalará la resistencia RX
en el circuito de campojademás se tiene una segunda resistencia Rz
cuya finalidad es la de evitar el aso de compensador es térmicos.Los
terminales D¿C,y B corresponden respectivamente al dínamo, al - caiapo
y a ía baterjTajel dispositivo es usado para dínamos Volkswagwn con
el campo ligado internamente al terminal positivo.
2.1,2.2.Cálculos de los arrollamientos LT y L4.-Utilizaremos exacta
mente el mismo arrollamiento para L y para I4,y la diferencia entre
la tensión de cierre en el disyuntor,y la regulada^se establecerá en
razón de usar un mayor entrehierro eu la unidad reguladora.
Los datos con los que Kontomos para iniciar el «
cálculo son: .
a)Tensioh regulada (a 20 °c) : S£,fr V.
b)Corriente regulada " ; 28,0 A.
c)Segun normas;Tensión de cierre: 6,5 a 6,8 V.
Tensicfn de apertura :4,5 a 4,8 V»
Por otro lado,y en razó*n de que usareraes el mis-
mo circuito magnético que en el case anterior,el espesor^ de las bo-
binas no puede exceder de lOmm y el diámetro interior no puede ser
menor que 7,8 mm»
-90
Sabemos
1= W/E yj fc= E /W '
Si hacemos que, E sea la tensión reguladf y V, I, y
Rrespectivamente, la potencia, la corriente, y la resistencia de
L o lo que es lo mismo de L , tendríamos que:
Para E constante;
7,. Hg-Wg1^
Como para un numero de amperios vuelta dado se tie-
ne que ;
W-V*!
y por otre lado para una sedcion constante del alam-
bre:
Luego, I^Lg! = N2NX = W,^
De acuerdo a las ecuaciones (21 ) y
y sustituyendo L y N en función de W:
+ DÍ = 6 *"DÍ 2Esta igualdad nos indica que, independienteraentijc de
la potencia que va a discipar la bobina, la.suma del espesor y
el diámetro interior es constante para un calibre determinado.
Por otro lado, de acuerdo al diagrama eléctrico de
la figura 57, tenemos que:
Rt = Rz + 2R1; en donde Rz es la resistencia en se-
rie con las bobinas L y L , cuyas resistencias son iguales y
está*n denominadas con Rl*
Considerando que, Rz, permanece constante en su vec-
lor cuando la temperatura varía de 20 a 60 C, tendríamos que:
Rt(60 C) « Rz + 2Rl(l + 0,0039 . 40)
y, Rt(60 G¡) = Rz + 2,312 . Rl
-91-
Como, Rt(60°C)/Rt(20°C) « E(regulada) 60°C/E(regulada)20°C,
Luego, E(regulada)60°C/E(regulada)20°C =(Rz + 2,312 . Rl)/Rz +- 2R1.
Para el regulador que estamos calculando, se puede
admitir un incremento máximo del 6fo en el nivel de voltaje regulado,o „
cuando la temperatura varía de'20 a 60 C1, asi tendríamos que:
(Rz +2,302 . Rl)/Rz + 2R1 - 1,06
Rz,= 0,192 . Rl/0,06
Rz « 3,2 . Rl (34)
Como se ha empleado el mismo circuito magnético, y
en base a las ecuaciones (33) y (34), establecemos el siguiente cutí
dro de valores:
(eüaclro, 2-íj
AíVG e N N /T L P Rz R 1 Wc w a
22 12,4 17,7 542 2,48 30,42 89
23 8,3 13,2 450 3,7 23,1 53
24 4,9 8,7/ 332 6,5 13,3 24,2
25 2,4 4,5 190 14,2 6,1 8,8
W= Potencia diacipada por el conjunto Ll, L4, y
Rz (watios), las demás denominaciones están indicadas en el pá -
rrafo 2.1.2*2.4.
Cbmo conclusiones de los valores del cuadro de
la figura 3#,tenemos:
a) No se podría usar ( por el espesor de lar bo-
bina ) alambre 22 AWOr, y peor un número inferior a éste.
b») El uso de alambres de menor sección, está li
mitado por los valores de CTy W; como nox conviene para W un va-
lor mayor que 8 W, la única solución es aquella que se obtiene -
con alambre #23.
Única solución: Alambre # 23
2.1.2.3. Cálculo de arrollamiento L_i'— Tenemos como dato que la -•»' 2
tensión promedia! de cierre es 6,5 V., luego, los amperios vuel-
ta producidos por el arrollamiento L serían:
DINAMO VOLKSWAGEN CURVA EN VACIO
-92-
6,5/7,2 . 450 » 370 AV.
por consideraciones análogas a las hechas para el regu-
lador anterior, y estableciendo la tensión de abertura en 4,7 V, -
tendríamos que:
Ir". N = 370 - 267 = 103 AV.o
En donde Ir es la corriente de retorno, y Jf_ el nüme-w
ro de vueltas del arrollamiento L .
Tanto la corriente máxima regulada (28 A), como el nu_
mero de amperios vuelta son similares a aquellos valores del re-
gulador anterior, per lo cual concluimos que se puede usar el *nis__
mo arrollamiento L para este segundo regulador.*~t
Las características del arrollamiento L serán:
AW Ir N No • e
11 6 17,2 2 4,78
2.1/2.& Determinación de las resistencias Rx y Bz.-Al calcular -
los arrollamientos L y L , quedo' determinado ya el valor de Rz .
Rz = 4,84 jX
como l(que ,circula"£or,Rz) « 0,96 A., luego;2
Potencia a discipar Rz = 0,96 . 4,84 = 4,5S W.
Cerno material para construir Rz utilizaremos alambre de Nichromc,
pues se Requieren las mismas características de feajo coeficiente
de temperatura.
Para el cálculo de Rx, procedemos en idéntica forma -
que en el caso anterior, es decir determinamos el valor de Rx de
acuerdo a la circunstancia de máxima velocidad y mínima carga.
La velocidad máxima es para este dínamo de 6.000 RP&f.
De acuerdo a la curva en vacío del dínamo (figura 5-g),
tenemos que se necesita una corriente de campo de 1,6 A, para ge-
nerar una tensio'n de 7,6 V cuando el dínamo gira a 6.000 RHl, lue-
go: . - -
-93-
7,6 - 1,6 ( Rx + Re )j para el dínamo cuyo regula-
dor estamos calculando, la resistencia de campo Ec es igual a 1,1 -ft
'y sustituyendo tendríamos:
Rx = 3,7 JTL
El material para la. construccio'n de Rx, sera el mismo Nich-eo
me.
Para el cálculo de la potencia a discipar por Rx, admitimos
que conviene realizarlo de acuerdo a los valores promedios de traba-
jo, en cuanto a RFM y cargaut se refiere.
RBl(promedio) = 4.000
carga(prouiedio )= 10 A-
Luego de un ensayo realizado con el dínamo, encontramos que
para 4.000 RRÍ, y 10 A de carga, la corriente de ca'npo Ic *s igual a
1,5 A.5 como la tensión de salida es de 7,6 V, la tensión a los ter-
minales de la resistencia Rx será igual a 7,6 - (1,5 . 1,1 ) = 6. V.2 ,
Luego; Potencia a discipar Rx = 6 /3,7 = 9,7 W.
2.1,2.#. Demás elementos.- Los restantes elementos como resortes,
contactos,.terminales, brazos y resortes de contacto, etc, serán -
los mismos que los del regulador anterior, tínicamente, las dimen -
siones de la base y la tapa cambiarán con respecto al anterior, pues
este regulador es solo de dos unidades. Respecto ai la compensacio'n
térmica, debido a que en este segundo regulador la hemos realizado
mediante la adicio'n de Rz, las láminas bimetálicas usadas en el re-
gulador anterior las sustituiremos por una sola, con la condicio'n -
de que tenga las mismas características (respecto al esfuerzo que -
se necesita hacer para producir determinada defle-eacio'n en el extre-
mo de la cinta) que aquellas que tenía el biraetal para cada elemen-
to. • ,
En la figura 5$. se representa el regulador con todos sus
elementos.
ÍI
ftl
RE
G.T
EN
SIO
N
CO
RR
IEN
TE
D
ISY
UN
TO
R
F
I G
. 5
9
-94-
2.2. RECOMENDACIONES SOBRE LA FABRICA
2.2.1. Grado de jntegr ación.- Para llegar la producción de algún
objeto o equipo, una .fábrica siempre necesita el concurso de otras,
y el número de éstas aumentará en relacio'n directa con la complica
cion y el numero de partes que tenga el aparato a fabricar. Un gru
po de estas fábricas, aportan con las materias primas y otro grupo
que podríamos llamarlo de fábricas especializadas, aportan con el
mentos construidos, y listos para su instalación.
Las razones para recurrir a este segundo grupo -
de fábricas son de orden económico y técnico principalmente, es asi
que si por ejemplo necesitarnos una determinada clase de tuercas o-
de resistencias eléctricas para un regulador, no seria justifica-
ble la instalación de una fábrica de tuercas y otra de resistencias
eléctricas ( que solo producirían aquellas clases y tipos que nece-
sitamos, pues la fábrica es de reguladores )5 sabiendo que existen -
otras fábricas dedicadas exclusivamente a esas ramas de producción,
y que por lo mismo es grande su experiencia en cuanto al proceso —
de fabricación*
Para el caso de xma fábrica exclusivamente de re_
guiadores, los elementos que conviene adquirilos listos para su ins_
talacion son: Resistencias eléctricas, contactos, tuercas y torni -
líos, resortes, remaches y rodelas metálicas.
Una vez hecha esta aclaracio'n, empezaremos por -
describir el proceso de fabricación de cada una de las partes, pa-
ra luego y en base a este estudio, determinar en forma general las
secciones y equipos de la fábrica.
Durante la descripcio'n del proceso de fabrica-
ción, SG indicará la maquinaria empleada en dicho proceso.
2.2.2. Proceso de fabricación de las diferentes partes.- Los pro-
cesos de fabricación que a continuacio'n indicaremos son los utili
-95>-
zados por la fábrica brasilera Wapsa.
2.2.2.1. Construcción de la base.- La materia prima que se emplea
es lámina de acero 1012 SAEj la secuencia de operaciones para la —
fabricación se indica gráficamente en la figura 6& a, y es la si-
guiente;
a) La materia primo, entra a la prensa excéntrica (l), y-
de ella sale la base cortada en sus dimensiones exactas.
b) Se procede mediante la prensa excéntrica (2) al do -
blado en el un sentido de las partes laterales.
c) Mediante la prensa excéntrica (3), se procede al do-
blado en el otro sentido.
d) Mediante un ta~l'adros se realiza las roscas en los ori-
ficios que van con tornillos.
Para las tres primeras operaciones se utilizan prensas
excéntricas de 50 tonelade.s, y su función diferente lo realizan -
gracias a la diferente herramienta acoplada a cada xina de ellas.
Una .vez terminada la construcción, la base pasa a la -
sección de baños electrolíticos, en-donde recibe un baño de cad-
mio con el fin de protegerla de la oxidación y adquirir un buen
aspecto. La secuencia de operaciones que se sigue en el baño de
cadmio es la siguiente;
a) Baño de tricloretileno,con el fin de eliminar los
aceites que la pieza puede tener al venir de la sección fabrica
cio'nj esta operación tiene lugar durante unos pocos segundos .
b) baño de agua_corriente.
c) baño de degrasol, con la finalidad de eliminar to
das las grasas que la pieza pudiera tenerj esta operación dura
de ocho a diez minutos.
d) Baño de agua corriente.
e) Baño en acido muriático, tiene la finalidad de ob-
tener una absoluta limpieza de la base; esta operación dura de -
tres a cinco minutos.
f) Baño de agua corriente.
-96-
g) Baño de cianito de sodio, con la finalidad de neu-
tralizar el acido; este procedimiento se realiza durante 4 o 5 mi-
nutos.
h) Baño de agua corriente.
i) Recubrimiento con una película finísima de cobre,
per ser éste un elemento que favorece la aleación del cadmio con -
el hierro; esta operación dura de tres a cinc© minutos.
3) Baño de agua.
k) Baño de cadmio durante quince minutos.
l) Baño.en un abrillantador, que puede ser agua oxi-
genada, acido cróniico o bicromato de sodio; esta operación dura u—
nos pocos segundos.
ni) Baño de agua corriente.
n) Baño de sosa cáustica, con el fin de eliminar -
impurezas de la superficie de la basej este procedimiento se rea-
liza durante unos pocos segundos.
o) Secado de la píexa en el medio ambiente.
Las principales especificaciones del baño son:
a) El acido muriatico debe estar en la proporción
mitad acido y mitad agua ( en volumen ).
b) El cianito de sodio debe, tener una concentración
del 2fo. -
c) Para el baño de cobre se tienen las siguientes -
especificaciones:
, Carb®nato de sodio 20 gr.
Bisulfito de sodio 20 gr.
Acetato de cobre 20 gr.
Cianuro potásico al 100j6"20gr.
Agua corriente 1 It./ 2Densidad de cerriente 0,3 A/Do .
d) Las especificaciones para el baño de cadmio son:
Sal de cadmio 2Qfo de concentración
Cadmio metálico 5 gr/lt.
( b)
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-97-
El equipo que básicamente se requiere para el baño es el
siguiente;
a) Una fuente de corriente continua con su correspondien_
te cuadro de distribución.
b) Cables, barras e hilos conductores.
c) Depósitos para cada baño.
d) Armaduras de conducción sobre las cubas, con el fin
de colgar los ánodos y las objetos a recibir el baño.
e) Instrumentos de medida para controlar el voltaje yla
corriente en los baños.
Luego del proceso de cadmiado, la base está lista para
pasar a la sección montaje.
2.2.2.2. Construcción de la carcaza.- La nateria prima para la -
construccio'n de esta pieza, es lámina.de acero SAJ2 1.112. En la
figura '40 bj, se indica la secuencia de operaciones para su cons-
trucción.
a) Entra la materia prima en la prensa l), y de ella
sale con Kan: todos los orificios que de acuerdo al diseño tenga,
y cortada en sus dimensiones exactas.i
b) Doblado del extrema en el cual se asienta la car -
cazajesta operación se realiza en la prensa (2).
c) Doblado para obtener las secciones horizontal y ver
tical de la pieza; esta, operació'n se rsaliza en la prensa (3).
Para las tres operaciones,se utilizan prensas de 50T1.
Una vez construida,la pieza pasa- al proceso de recocif
do cuya finalidad es la de suprimir tensiones internas,creadas por
el trabajo mecanice que ha Ceñido que soportar la pieza durante su
fabricación,y que redundan en un empeoramiento de sus propiedades
magneticasjel proceso de recicido,se lo lleva a cabo,elevando la —
temperatura de la pieza hasta unos 600 °Cj$¿ esta% temperatura, se le
mantiene durante dos horas luego de lo cual, se la deja enfriar pau
-98-
latinamente dentro del misno h*rn© hasta cuando la temperatura hayao
bajado hasta los 200 C,momento en el cual,la pieza es retirada del
horno y puesta en el medio ambiente para que siga en su proceso de
enfriamiento.Cuando el elemento ha adquirido la temperatura del me/ ~~
dio ambiente,se lo lleva a la sección de baños electrolíticos en —
donde recibe el baño de cadmio con una secuencia de operaciones e-
xactamente igual a la descrita para la base.Luego ,del baño,la car-
caza está lista, para formac parte del regulador.
2,2«2,3«Construcción de la coraza.-Como materia pfima se usa lámi-
na de acero SAE 1.112 en la figura 6@c se representa esquemática -r
mente la secuencia de operaciones para su construcción.
a)Entra la lámina a. la prensa (l) y sale la pijB_
za con su forma determinada de acuerdo al diseno.
b)Se realiza un pequeño dobles para alojar la-
argolla del resorte antagonista.
Para la primera operación se usa una prensa ex
céntrica de 25 T y para la segunda,herramientas manuales.
Luego de su,construcción,la coraza recibe las
operaciones de recocido y cadmiade3de la misma manera 4U<2 1& carca
za*
2.2.2.4*Construcción del nucíeo.-Lai materia prima es varilla de -
hierro SAE 1.112.Ea la figura 6% se representa esquemáticamente la
secuencia de operaciones seguida para su construcción.
a)La materia prima entra al torno en donde se
obtienen las diferentes secciones que de acuerdo al diseño se de-
ban tenerjal final de esta misma operación se corta el núcleo del
resto de la varilla.
b)para: nuestro diseño,en que el núcleo va uni
do a la base mediante una sección roscada,las, segunda operación coií
siste en practicarla rosca en el extremo del núcleo.
Para la primera operación se necesita un torno
-99-
(aiín no podemos especificarlo),y para la segunda una maquina especí
fica para hacer roscas (esta segunda operación,también, se la puede
realizar en el torno pero es mas demorado).
Una vez construid®,el núcleo pasa al proceso de
recocida,diferenciándose con respecto al ya descrito en que la tem—o
peratura máxima en este caso es de 700 Ojal final del proceso de —
recocido,el núcleo pasa a la seccioli de feafíos electrolítico en don-
de recibe el clásico baño de cadmio.Al final de esta operación,la -
pieza está lista para formar parte del regulador.
2.2»2*5..Censtruccion de los brazos de con-fcacto.— La materia prima es
lámina de cobre recocido.En la figura ££& se indica la secuencia de
operaciones para su construccátó'n.
a)Entra la^ lámina a la prensa (l) y sale la pie
za con sus dimensiones exactas3pero distendida en un solo plano.
b)Se realizan los dobleaes pertinentes de acuer
do al disefíojesta segunda operación tiene lugar en la prensa (S).
Tanto para la primera como para la segunda ope-
raciones,se emplean prensas de 25T.Luego de esta segunda operación,
el brazo está listo para ser usado en el regulador.
2.2.2.6.Construcción de la tapa.-La materia prima es lámina de ace-
ro de # 1.012.La secuencia de operaciones seguida para su f abricacio'n
se esquematiza en la figura 62b.
a)El material entra en la, prensa neumática y sa
le con su forma caracterfstíca.
b)llediante herramientas manuales,se obtienen los
detalles finales de acuerdo al diseño.
d)pasa a la sección de pintura,en donde es pinta
da su cara exterior con el fin de preservarle de la oxidacion y dar-
una mejor presentación^luego de esta operación,la pieza está lista.
La primera operación se realiza mediante una p*»
prensa neumática de 50T)Xa tercera operación se realiza mediante so
-100-
plete.
2.2.2.7.Otros elementos.-El resto de partes como resortes de contac_
to,laminas para el bimetal,distanciadores,rodelas y láminas aislan-
tes^ en general todas las partes que son distendidas en un solo -
plano,se construyen en una sola operacio'n,mediante una prensa exc¿n
trica de 26 T.
una vez que se tienen todos los elementos listos,-\e procede a realizar varias operaciones que podríamos llamarlas de
montajes auxiliares;9ehtro de estas operaciones están la de bobinar
los núcleos,colecar los contactos en los respectivos brazos y resor
tes,poner los núcleos bobinados en las respectivas carcazas,y algu-
na otra adaptación de acuerdo a las peculiaridades del aparato.
La operación de .bobinado de los njfcleos se rea
liza,mediante dos máquinas específicasjuna para los arrollamientos
de alambre grueso y otra para los de alambre fin©(estas maquinas las
especificaremos posteriormente)5para el resto de trabajos,se requie
ren únicamente pequeñas herramientas manuales como martillos3destor
Halladores,prensas,etc.
2,2.2,8,Montaje del regulador.-El orden de montaje,ademas de que va
ri*a de acuerdo a las peculiaridades de cada aparato,es j>osible de —
terminarlo en forma detallada solo cuando existe realmente la fabri
ca,de todas maneras,en forma general,se procede con la siguiente se
cuencia:
a)Colocacion de brazos de/ contacto y termina
les en la base.
b)jpija,cion a la base delconjunto núcleo y car
caza de cada unidad.
cjSoldar los diferentes -germinales y colocar
los resortes antagonistas.
d)Colocar las respectivas corazas en cada uni
dad.
-101-
Para la primera operación,se necesita una prensa pa- •
ra revitar los remaches,para la segunda operación,una llave para a-
justar las tuercas de las respectivas unidades,para la tercera opeí*
ración,un cautín y todos los elementos necesarios para soldar,y pas»
ra la cuarta operación una prensa para revitar los remaches*En dfcfi.
nitiva,todo el proceso de montaje se realiza con la ayuda de simples
herramientas manuales.
2.2.2.9»Pruebas y f i jacio'n. del punto de traba jo «-En términos genera
les,se procede con el siguiente orden;• •
a)Ajuste de los entrehierros de las unidades de
acuerdo a las respectivas especificasáones.
b)Ajuste en frío de la-tensión de cierre y aper-
tura de los contactos del disyuntorjla primera magnitud se ajusta,
manipulando en la tensión del resorbe antagonista,y la segunda va-
riando la distancia de separacio'n entre contactos,incidiendo en el
brazo de contacto inferior."
c)Se somete a l®s arrollamientos LI y L . a una —
tensión aproximadamente igual a la regulada,y a los arrollamientos
Lg y LO se les intercara en un circuito eléctrico cuya corriente es
aproximadamente un 50¡6 de la nominal del aparaiíoj esta situación se
mantiene durante unos 30 minutos y tiene la finalidad de preparar al
equipo para fijar los niv/eles regulados.
d)Se cortocircuitan los contactos del regulador
de tensión y se ajusta la corriente regulada,actuando en la tensión. . . •.-..
del resorte de la unidad<¿
:e)Se remueve él cortocircuito'de los contactos é
del regulador de tensión^y se ajustan el valor de la tensión regu-
lada maniobrando en el resorte antagonista de la respectiva unidada
f)Se coloca la tapa sobre el equipo y se comprue
bañ nuevamente los valores de los niveles reguladoa(la tapa,produce
dispersión de flujo,que ocasionalmente varía los niveles regulados)
si están correctos,el aparato pasa a-una estufa en "donde se aumenta
-I02v
lentamente la temperatura has-fca 120 9 130°C;una vez alcanzada esta -
temperatura,se retira el.aparato de la estufa para enfriarlo en el »
medio ambiente;al final del enfriamiento,se comprueban nuevamente las
niveles regulados.
g)Como prueba final,se procede a comprobar la es*
tabilidad de las magnitudes reguladas a alta y a baja velocidad.
Para la primera-, operación, se necesita una pequeña
herramienta manual,la segunda operación requiere de un voltímetro con
precisión de 0,01 V. cuya escala depende de la magnitud de los volta_
jes de cierre y apertura,ademas se nedesita para esta operación un»,
herramienta especifica para variar la tension.de los resortes,una -
fSente de corriente continua y-un-reostato £ára variar el voltaje a-
plicado al regulador-para la tercera, operación se necesitan un voltí
metro y un amperímetro con una precisión de 0,01 V y 0,1 A re^pecti-
vamente, además como en Ja operación anterior,una/fuente de corriente
continua y dos reostatps par», regula^r lo,s magnitudes de corriente y
tensión;la cuarta y la qui*nta operación,necesitan equipos similares
a los ya indicados;la sexta necesitat una estufa con control termos —o
tático automático y con precisión de 1 C;la séptima y pítima opera -
cion,requiere del dínamo para el cual ha sido calculado el regulador;
dotado de alguna forma^de velocidad de giro regulable,y aparatos de-
medida como los indicados en la operación 3.»
2.2>3«Diatribución de la Fabrica.-En base al proceso de producción -
explicado,dividiremos la fabrica en las siguientes secciones:
a)Seccion de fabricación y montaje;la parte de
fabricación estaría constituida por el conjunto de prensas,torno,ta-
ladros,máquinas embobinadorcs y soplete para la pintura;en la parte
de montaje,tendríamos el conjunto de pequeñas herramientas manuales
y varias mesas para realizar las diferentes operaciones;además sería
de preveer para esta sección un lugar de almacenamiento tanto- de mafc
teria prima(la que se va a utilizar en el día\)j como de piezaB.ya fa.-
br i cadas. -. , '
-103- _ .
b:)Seccidn de baños electrolíticos.-Estaría constitui-
da exclusivamente por los equipos necesarios para este proceso,que
han sido indicados en el párrafo 2.2.2.1. .Conviene que esta «lección,
este dentro de un ambiente independiente y hasta cierto punto aisla-
do, par a evitar que los gases que se desprenden de los diferentes pro
cesos,estorben e inclusive enfermen a personas que trabajan en otras
secciones;además de que con un ambiente así,se facilita el tener siem
pre limpio y exento de polvo el conjunto de equipos y en especial i
las cubas en donde tienen lugar los baños.
c.)S_eccion de-pruebas y control.-Esta; sección también
necesita un lugar independiente,pues este tipo de trabajo,requiere
silencio y quietud 5 los equipos constitutivos de esta. secoa.on,se —
han indicado el el párrafo 2.2.2.9.
d) Sección de administración e ingeniería.- Su nombre
indica claramente su funcioñ,y desde- luego,necesita como las anterio
.res un ambiente independiente. ~ '
Adamas de estas secciones principaj.es,la fábrica de
berá contar con bodegas, casemos de control,y tofia la serie de secciones
secundarias que tada fabrica tiene.
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-104-
2.3. AMPLIACIÓN Y DrVBRSlFICACIQN.- ' - .
2.3.1..- Podemos dividir este capítulo en dos partesj la primera,
una ampliación y diversificacion a corto plazo, y la segunda una
ampliación y^diversificacion a largo plazo. La primera, menos ex-
tensa, mas fácil de llevar a la práctica, tiene como criterio prin_
cipal el de seleccionar el o los elementos, objeto de la ampliación
de acuerdo a que los más convenientes, son aquellas en cuya fabri-
cación se utilizan en el mayor grado posible las máquinas y herra-
mientas, existentes ya en la fabrica; de esta manera se tienen —
las grandes ventajas de la experiencia adquirida en el trabajo con.
esas maquinas y herramientas, y la casi seguridad de que las mismas
máquinas van a servir para instalar la nueva línea de producción,
(solo que la máquina estuviera tre,bajando el 100 del tiempo que
puede hacerlo, para no poder usarla) con lo cual los gastos de am-
pliación en cuanto a maquinaria se refiere son mínimos.
Para aquellas ampliaciones y diversificaciones, realiza-
bles a largo plazo, el margen de inversiones es mucho más grande,
y por lo tanto los tamas de estudio son más amplios y complicados,
teniendo como criterios para seleccionar^ el campo que va a ocupar
la ampliación ya no_única el de utilizar" al máximo lo yaCexistente
sino también el que haciendo inversionar en nuevas secciones y ma-
quinarias, se obtengan buenos resultados economices.
Etx el presente capítulo, nos ocuparemos únicamente del
primer tipo de ampliaciones, pues las segundo se conciben y estudian
cuando la fábrica está ya en funcionamiento.
Dentro del aspecto•fabricación, las posibles ampliaciones
serían:- - -
-105-
a) Reguladores para sistemas con Alternador.- Sería una
de las más lógicas ampliaciones. Como se ha evidenciado en varios
esquemas, los reguladores para alternador, tienen el mismo princi-
pio de funcionamiento y las mismas funciones que cumplir, que los
reguladores para dínaiaoj su proceso dé construcción es muy similar
y en definitiva para su fabricación no se.requeriría ninguna máqui
na adicional. En la sección de pruebas y control, de hecho se ten
drán que hacer algunos cambios y ampliacione.s, de acuerdo al dise-^
fío y características de este nuevo aparato, pero estos cambios de
ninguna manera querrán decir una fuerte inversión.
En conclusión, las innovaciones y ampliaciones necesarias
para empezar con esta nueva línea de producción serían muy reduci-
das.
b) Bobinas de campo v_ de inducido para dínamos.« El pro
ceso de construcción para las bobinas de campo es el siguiente:
Se inicia par construir un molde que puede ser de madera, seguida-
mente y mediante una máquina bobinadora como aquellas utilizadas
para envolver los arrollamientos Ll y 14, se arrolla alrededor de
e*ste molde da bobina (es fácil obtener los datos de espiras y sec-
ción del cable empleado); seguidamente se la envuelve 4a-bobina,
con cinta de tela y mediante un segundo molde se le da la forma
precisa que va a llevar dentro del dínamo; en estas circunstancias
pasa para el proceso de barnizacidn y secado, durante el cual se
le mantiene en una estufa de 8 a 9 horas a una temperatura deo
135 c, luego de este proceso se realizan las operaciones finales
de colocación determinados, suelda entre puntas y de esta manera
se ha concluido con la fabricación. -,
Las bobinas de rotar, también se construyen con las mis-
-106-
mas maquinas en moldes adecuados, y el proceso de barnizacidn, se
realiza cuado están alojadas en el inducido; tendríamos pues que
esta nueva línea de fabricación requeriría.w7?a ampliación constituí
da esencialmente por la estufa para el secado.
c) Colectores pequeños.- Su construcción se realiza de
la siguiente forma: Las delgas cuya materia prima viene en tiras
de cobre de varios metros de longitud, se construyen en una sola o.
peracidn mediante una prensa excéntrica (para colectores de dínamos
de vehículos, la prensa de 25T es suficiente); los aislantes entre
delga y delga, el tubo en donde van asentadas las caras laterales
del colecto,r, también se construyen mediante una prensa excéntrica
de 25T; los aislamientos de fish papér, que se colocan entre caras
laterales y delgas (Fig l), adquieren la forma mediante una peque-
ña prensa manual, luego de un proceso de calentamiento,
iUna vez que se tienen los elementos listos, se procede
al montaje que se lo realiza manualmente, con la ayuda de pequeñas
herramientas, ya construido el colector pasa a una estufa en la queo
se eleva su temperatura hasta 130 c con el fin de disminuir tensio
nes y establecer un completo equilibrio interno de las partesj fi-
nalmente pasa al proceso de torneado, en donde también se comprue-
ba que ao haya cortocircuito entre delgas.
Resumiendo: para esta nueva línea de fabricació'n, se re
quieren: una estufa pequeña y algunas herramientas manuales^ como
elementos adicionales.
d) Relees en General.- Dentro de los vehículos, frecuen-
temente existen instalados pequeños rel'és con diversas funciones
a cumplir, tales como establecer la coneíjcion para la bocina, para
el solonoide del motor de arranque etc., estos dispositivos son ni
-107-
raás ni menos, como una de las unidades de un regulador, y como aqu_e_
lias tienen circuito magnético, terminales contactos etc., su cons_
trucción, sería similar a la indicada en el caso de los reguladores
y las maquinas utilizadas las mismas.
Además de los cuatro elementos indicados anteriormente,
y qué dicen relación con partes de vehículos únicamenté, se pyede
de hecho introducir en el programa de ampliación y diversificacidn
otros elementos como timbres, pequeños transformadores, etc, qué
"básicamente requieren máquinas para embobinar pasa sus arrollamieii
tos y prensas excéntricas para sus bases y circuitos magnéticos.
Dentro de las ampliaciones que dicen relación con repara
citín tendríamos:
a) Rebobinaje dínamos..- Esta ampliación sería un coraple
mentó necesario a la fabricación de bobinas de inducido, el proce-
so es el siguiente; se colocan las bobinas en las ranuras, esta o
peracion se realiza manualmente, luego se ponen las terminales en
las respectivas delgas con la ayuda de pequeñas herramientas manua
les, y se verifica que no haya continuidad entre eje y colector, y
cortocircuito entre bobinas, la primera operación con un multímetro
o simplemente can un bombillo y la segunda colocando el roter en el
clásico zumbador que es un ele.ctTÓ.iírtór con núcleo de chapas en for) —
ma de H*, luego se pasa_ á-L proceso de soldar las terminales a las
delgas, operación que se realiza con un cautín, o cue,ndo hay mucho
trabajo, "zambullendo" todo el colector en el seno de la suelda en
estado líquido con lo;- cual en pocos segundos quedan soldadas todas
las terminales (este segundo proceso ti'ene la desventaja de que se
desperdicia la suelda).
Una vez soldadas las terminales, se procede a una opera-
ción de precalentamiento a una temperatura de 80 G. durante unos 10
-108-
minutos, con esta temperatura pasa al baño de barniz todo el rotor
y su relativamente alta temperatura ayuda para que el barniz fluya
fácilmente por todos los rincones del bobinado» finalmente pasa al
proceso de secado en el cual se mantiene a 135 6 durante 7 u 8 ho-
ras, £1 torneado puede realizarce luego de este proceso y conviene
no solo en el colector sino también en el rotor, cuando se establ^
ce que esta con grado de excentricidad» mayor que el permitido. U
na vez listo el rotor, se procede enmontarlo en el dinamo y el con
junto pasa a la sección de pruebas y control.
Se realizan 2 pruebas, la primera en vacío y la segunda
con cargas en la primera, trabajando con el campo ligado directa-
mente a las escobillas, se comprueba si cumple las prescripciones
del fabricante en cuanto a que •& #fre ¿i determinada velocidad debe
dar tal voltaje de s^Mdaj en la segunda prueba se hacen- lecturas
de corriente de campo y de carga para una tensión igual a la nominal
(dada por el regulador) y se comprueba si la velocidad está en re-/
gla para esos valores. En &b. tí&ejrtflB se indica un ejemplo de éstas
pruebas con un dínamos Ford. '
Prueba en vacio
12,8
IA
Max
R.P.M.
1250
Prueba con carga
sí E
15
Ic
1,7-1,9
la
104
R.P.M.
Max
1500
de sp d ' 5 '
1600
-109-
E=-= Tensión de salida (en voltios)
Ic= Corriente de campo (en amperios)
Ia=. Corriente de carga (en amperios)
RPM (Max) velocidad máxima admisible en-
RPM dup d'5' (Max)- Velocidad máxima admisible, después
de 5 minutos de funcionamiento.
Nota-— Eos valores que se indican son los valores que áe_
be cumplir el dínamo durante las pruebas, de lo contrario algo an-
da mal en el dispositivo.
Para realizar esta prueba, existe un aparato específico.
• b) Pruebas y control en reguladores,- Para los sistemas
a dínamo y a alternador, sería conveniente establecer esta sección
sobre todo con el fin de asimilar, para la fábrica, los conocimien
tos y experiencias adicionales que de hecho se sacarían de este tra
bajo.
Se ha indicado ya como se procede para probar y fijar los
niveles en un regulador tanto en el sistema con dínamo como con el
sistema con alternador^ de hecho el mismo equipo nos serviría para
chequear un regulador dé cualquier marca.
-110-
3 . AKALISIS ECONÓMICO.
3.1. Criterios a seguir.- En general toda fábrica^ y dea_
tro de ella, muchas o todas sus secciones, tienen un límite inferior
para su tamaño, o en otras palabras para su magnitud de producción»
este límite existe por exigencias de orden económico, de ciertas
técnicas de producción etc., que a su vez establecen una escala mí*.
nima de consumo para ser aplicables, (debajo de este límite de con_
sumo, los costos de producción serían tan elevados que harían impo
sible el operar). De este hecho, se desprende que el elemento mas
importante en cuanto a dar una pauta, "y límites en el tamaño o ca-
pacidad de producción es el mercado, el cual puede presentar tres
situaciones al relacionarle con el tamaño: que sea lo suficiente-
mente grande como para no ejercer prácticamente ninguna limitación,
que sea tan escaso, que no alcance a justificar el tamaño mínimo, o
que sea más o menas en correspondencia con el tamaño mínimo.
Para el proyecto en estudio, tenemos dos circunstancias
específicas que serán las orientadoras en el proceso para realizar
este estudio;
1*- La producción está destinada únicamente a reponer
el equipo averiado dentro del ámbito nacional que es relativamente
muy pequeño.
2.— La producción por si sola poco o nada aumentará el
mercado (prácticamente el único factor que tiene relación eon el
mercado es el número de carros) y está destinada a desplazar otros
productores, en nuestro caso todos extrangeros, a base de ofrecer
ventajas econo'micas para una misma, y si es posible mejor calidad
del producto.
-111-
En base a estas circunstancias conviene antes que nada
tener una idea sobre la cuantía de la producción correspondiente -
al tamaño mínimo, pues probablemente, luego^ al estudiar la demanda^
ni los cálculos más optimistas justifiquen la instalación de la fjí
brica, ni con su tamaño mínimo y peor mayor.
3.2. Producción para el tamaño mínimo.- La producción
que obtendremos será la máxima que corresponde al mínimo tamaño,
es decir aquella que es fruto del trabajo constante de la fábrica
mínima. Previamente al estudio debemos indicar en términos genera
les, como será la fábrica de tamaño mínimo para estos dispositivos^
En la sección de fabricación necesitamos como mínimo, de acuerdo
al proceso de fabricación ya ttescrito^una prensa de 25T^otra de
50T ambas excéntricas y luego la prensa neumática de 50T*para la
fabricación del núcleo como mínimo un torno universal, las máquinas
y herramientas más pequeñas como taladro etc., se sobre entiende
que formarán parte de la sección^ esta es la sección principal y
la que produce propiamente el equipo, las otras secciones como de
baños electrolíticos, montaje, etc. fijarán su mínimo tamaño de
tal manera que este sea suficiente para satisfacer las exigencias
de la sección fabricacionj-y que toda la capacidad de la sección fa
bricacion se manifieste en equipos que salen al mercado) por otro
lado este tamaño mínimo, que determinaremos para las otras seccio-
nes, pueden o no pueden corresponder al tamaño mínimo en absoluto
que puede tener cada seccio'n; es decir que si por ejemplo la sec-
ción de fabricación está en capacidad de producir todas las piezas
para 50 o 100 reguladores diariamente, la sección montaje", debe tener
la capacidad de arinar 50 o 100 reguladores respectivamente sin que
se tome en cuenta que esta sea o no la capacidad mínima de la sec-
ción montaje.
-112-
Con estos antecedentes, determinaremos la capacidad de_ ' - . • - ' • . .
producción, suponiendo que los aparatos a fabricar, tengan el mis-
mo diseño, / que los producidas en la fabrica brasilera "Wapsa",
en donde se obtuvieron los datos.
Estableceremos un análisis de producción diaria^para cada
componente del dispositivo .
3.2.1. Partes fabricadas en la prensa de 50T.-• . •
a) Basea.- Existen cuatro operaciones para su construc-
cion, las tres primeras se realizan en la prensa excéntrica de 50T
y la ultima en un taladro eléctrico de 500 a 1.000 W. La velocidad
para realizar las operaciones, tiene mucho que ver con la práctica
y destreza del operario, pues no son máquinas automáticas; de a—
cuerdo a datos promedíales, se tienen los siguientes tiempos por o
peracion:
Primera operacio'n 4 segundos
Segunda operación 6 ".
Tercera operación 6 "
Cuarta operacio'n 15 "
Tiempo total necesario para fabricar una bases 31 segun-
dos. -":
Para nuestro caso en que existe una sola prensa de 50T,
no se puede hablar de una sucesión de operaciones sin que esto im~
plique una gran perdida de tiempo entre operacio'n y operación, pues
cada vez es necesario cambiar la herramienta acoplada^por esta ra
zo'n, estableceremos que conviene únicamente una adaptación diaria
de la herramienta acoplada a la prensa, lo cual quiere decir que
diariamente se realizará un solo tipo de operacio'n en cada, prensa.
Por otro lado si consideramos que de las ocho horas diarias de tra
bajo, media hora se necesita por concepto de descanso, y otra me-
-113-
dí-a hora para acomodar y realizar las pruebas necesarias en las he
rramientas acopladas a la prensa, tendríamos que;
Primera operacic'n= 60 . 60 . 7 = 6.300 veces/día4
Es deciü la primera operación se realizaría 6.300 veces
diariamente.
En idéntica forma, la segunda operación se realizaría
4.200 Teces/día.
y la tercera "operación también 4.200 veces/día.
De lo cual se deduce que para tener 6.300 bases en las
cuales se ha realizado, las tres operaciones, es necesario;
1+1,5 +1,5 - 4 días de trabajo constante de la pren-
sa de 50 Ton*
Como la operación 4 se realiza simultáneamente con el tra
bajo de la prensa, y su operación puede realizarla, después de la
primera operación en adelante, en los cuatro días de trabajo de la
prensa, el taladro puede realizar;
Cuarta operafTion^ 60 . 7,5 . 4 = 7.200 -veces/día lo cual
concluímos que la fábrica está en posibilidad de producir 6.300 ba
ses en 4 días o sea dé 1570 bases diariamente.
"k) Carcazas.- Se construyen en tres operaciones^ los
tiempos por operación (promedios) son los siguientes;
Primera operación
Segunda . "
Tercera "
luego cada una de las operaciones se podrán realizar 4.200 veces/día
es decir la fábrica está en capacidad de producir 4.200 carcazas
en 3 días o sea:
1.400 carcazas diariamente.
-114-
c) Terminales.— Requieren para su construcción dos ope-
racionesj los tiempos por operación son;
Primera operación 6 segundos
Segunda " 10 "
Como mientras se está obteniendo un grupo de terminales
en los cuales se ha realizado la primera operación, con la prensa
de 50 Ton, simultáneamente y mediante un taladro, es posible obte-
ner un segundo grupo de terminales listos ya en su construcción
tendríamos que:
Numero de terminales que puede producir diariamente.
4.200
3.2.2» Partea fabricadas en la prensa de
a) Coraza.- Se construye en dos operaciones. Tiempo pa
ra cada operación:
Primera operación 4 segundos
Segunda " 6 "
Como la segunda operacio'n, pue-le hacerse simultáneamente
con la primera. Numero de corazas que pueden fabricar diariamente =
6.300
k') Brazos de_ contacto.- Se construyen en dos operaciones,-
tiempo por operación:
Primera operación 4 segundos
Segunda n 6 "
ambas operaciones se realizan en prensa de 25T, la primera operación
puede realízarce 8.300 veces/día, luego brazos de contacto por día
6*380 = 2*500
-115-
c) Qtr o a el emento 3 como resortes de contacto, láminas pa
ra el bimetal, distajrciddores, rodelas y laminas aislantes y metáli_
cas, y en general todas las partes distendidas en un. solo plano,
se construyen en una sola operación
Tiempo para la operación 4 segundos
Operaciones diariamente 6.300
3*2.3. Partes fabricadas por la prensa neumática de 50T*
Tapas.— Se fabrican en dos operaciones que pueden reali
sarce simultáneamente, pues para la una se requiere la prensa neu-
mática de 50T y para la segunda un taladro de 500 a 1.000 W.
Duración de las operaciones:' :
primera operación 10 segundos
Segunda " 10 »
Numero de tapas diarias = 60 . 60 . 7 — 2.50010
3.2.4. Partes construidas por el torno universal.-
Núcleo*- Se construyen en dos operaciones mediante un
torno universal.
Tiempo de operaciones;
Primera operación 45 segundos
Segunda operación 45 "
considerando 7,5 horas diarias de trabajo, la fábrica produciría
600/2 = 300 núcleos/día.
Nota.- Pata el caso del torno se ha estimado que trataa-.
ja 7,5 horas diariamente por cuanto, con este equipo no se pierde
mucho tiempo en acomodar el aparato para empezar a trabajar como
-116-
con las prensas excéntricas.
3.2.5. Promedio de fabricacio'n diaria dé reguladores.-Ca
anteriores procederemos a determinar, el número de reguladores que
se pueden fabricar diariamente:
a) Reguladores de 3_ elementos; Enumeramos sus partes
constitutivas, agrupándolas de acuerdo a la máquina que las fabri-
Cfc.
Con la prensa de 50T.
1 base.
3 carcazas.
3 terminales.
Con la prensa de 25T.
3 corazas
3 brazos de contacto
3 resortes de contacto-
8 rodelas aislantes
9 rodelas de hierro
8 láminas aislantes
12 láminas metálicas
3 piezas para argolla inferior de resorte.
Con la prensa neumática de 50T.
1 tapa.
Con el torno universal.
3 núcleos.-
Por facilidad obtengamos primero el tiempo necesario de'
trabajo en cada máquina para producir 6.300 reguladores.
-117-
Con la prensa de 50T.
6.300 "bases 4 días
18.900 carcazas 13,5 ".
13,900 terminales 4,5 "
Es decir que en 22 días de trabajo continuo la prensa de
50T. abastecería con pieza» para 6¿300 reguladores o sea diariamen
te produciría piezas para 6.300 = 285 reguladores22
Con la prensa de 25T-
18.900 corazas 3 días
18.900 brazos de contacto 7,5 "
18.900 resortes de contacto 3 "
18.900 piezas para arg. inferior 7,5 "
50.400 rodelas aislantes 8 "
56.700 rodelas de hierro 9 "
75.600 láminas^metálicas 12 "
50.400 láminas aislantes 8 "
Total « 58 días.
Es decir que en 58 días de trabajo continuo la prensai de
25T puede abastecer con todas las piezas, para 6.300 reguladores^
o sea diariamente produciría para 6.300 = 108 reguladores.58
La prensa de 50í neumática, está en capacidad de producir
diariamente 2.500 tapas para 2.500 reguladores y el torno como prp_
duce 300 núcleos diariamente está en capacidad 100 reguladores
riamente*
-118-
Concluyendo:por la limitacio'n de la producción del torno
la producción mínima de reguladores de 3 elementos, oscilaría por
los 100 aparatos diarios. Para esta producción, el torno trabaja-
ría con el 100$ de la capacidad, la prensa de 25T un 93 del tiem-
po máximo que podrá trabajar, la prensa de 50T un 35fo del tiempo
y la prensa'neumática apenas el 4$ del tiempo disponible.
b) Realizando un proceso igual, tendríamos que la produc
cion mínima de reguladores de dos elementos está por los 150 apara
tos diariamente.
3.2.6. Tamaños de las otras secciones.- Para esta producción, las
otras secciones, estarían constituidas de la siguiente forma:
a) líÜL Pai" e de bobina.le.- Con dos máquinas la una paisa
alambre fino (Ll 7 L4) y lo otra para alambre grueso, la primera
produce más o menos mil esjtóras por minuto y la segunda 100 por mi
ñuto (tienen palancas para regular la velocidad).
De esta manera, como en el regulador de 3 elementos Ll y
L4 tienen entre 2.000 y 2.500 espiras, tendríamos que la maquina
se tarda aproximadamente dos minutos en realizar cada arrollamien-
to por lo cual trabajando 7,5 horas diarias:
Ll o L4 (diariamente) = 225 veces.
Reguladores diarios para esta sección = 225/2 = 110
para las bobinas Ll y L4 de los reguladores de dos elementos, el
número de esprr<ass se reduce en más del 5§fo y por lo tanto podremos
estimar como 1 minuto é¿ tiempo que se demora la maquina en arrollar
cualquiera de estos 2 arrollamientos; en este caso la producción día
ria subiría el doble es decir 220 reguladores de dos elementos dia
riamenté.
Para la producción de L3 y L2¿como el número de espiras,
no cambia en mayor grado de uno a otro regulador, podremos estable
cer como un minuto él1 tiempo en construir estos dbssarrollamientos
(es muy probable que se realice en menor tie;apo) y la maqxtina tra-r
-119-
bajando 7,5 horas diarias, estaría en capacidad de producir 450 dia
riamente, valor que sobrepasa al exigido para la producción mínima,
b)"Sección de baños electrolíticos.- El proceso de cad-
miado, tiene una duración aproximada de &5 minutos, y cada 15 minu_
tos (tiempo de duración de la etapa en que propiamente se-realiza
el cadiuiatlo) saldría un grupo de elementos listos^ considerando que
para la producción mínima, se debe realizar el proceso en 100 bases
aOO terminales, 300 carcazas, 300 núcleos y 300 corazas, (reg. de
3 elementos), estableceremos que para tener un margen de seguridad
la sección debe tener una capacidad capaz de realizar en la mitad
de la jornada diaria, el proceso para las 100 basesj de ésta mane-
ra, en la otra mitad de la jornada, se realizaría el proceso con
las otras piezas que aunque en mayor numero, tienen dimensiones mu** . " " •
cho mas reducidas y se las puede poner en grupos mucho mes numero-
sas para realizar"el proceso. -
En la figura 63 se indica el esquema de conexio'n de los
baños. • - ' - . ' .
Estableciendo en 7,5 horas diarias útiles de trabajo, la
jornada media sería 3,75 h* y por lo tanto en este lapso de tiempo
saldrían 15 grupos de bases para reguladores de 3 elementos (algu-
nos de 6) y 15 bases para reguladores de 2- eleaentos, de acuerdo
a las dimensiohes.de la base fijamos la longitud de la cuba en 80
cmts., y como la separaci:fn normal entre electrodos es de 15 a 20
crats. fijamos el ancho en 60 cmts.5 la profundidad tambies 60 cmts,
De acuerdo a las densidades de corriente para cada baño tendremos
que para el baño de cadmio sera* conveniente un amperímetro con es-
cala O - 30 A y para el baño de cobre será de O - 10 A la escala,
arabas con precisión dé 0,5 Aj los voltímetros tendrán una escala
O - 6 V con 0,01 V de precisión.
La fuente de corriente continua, estará constituida por
el conjunto transformador rectificador (tunga-r) y el banco de bate
ríasj (esta segunda parte es necesaria en razón de que los baños
-120-
no salen tan consistentes y uniformes, al derivar la corriente con_
tínua directamente de los terminales del tungar_)_
De acuerdo a la corriente consumida por los baños, la po
tencia del tungar (110 Y) deberá ser de 200 a 250 W. '
Además de estas partes'principales, deberán existir las
otras cubas, para los diferentes procesos previos al baño.
c) Sección de Montaje.- Como ;se ha indicado, el equipo
de trabajo de esta seccio'n está constituido por pequeñas prensas y
otras herramientas manuales, por lo cual el factor que determina
el tacaño de esta sección es el míméro de personas que trabajan en
e'llaj naturalmente que a mayor número de operarios, corresponderán. /'
un mayor número.de las herramientas indicadas. De acuerdo a esta-
dísticas realizadas en la fábrica "Wapsa" tenemos que trabajando
20 personas (con horario de S horas) diariamente, pueden montar en
tre 500 y 550 reguladores de 3 unidades, o 600 a 650 reguladores
de dos unidades de esta manera estableciendo la proporcio'n, necesi
taremos de 4 a 5 personas para producción mínima.
•) Sección de pruebas £ control.- En esta sección, excep
cion hecha de las operaciones c y f, todas se realizan aproximada-
mente en un inisnio lapso de tiempoj eii base a experiencias, fijamos
en 30 segundos el tiempo.necesario para cada operacipnj así tendré
mos que todas las operaciones (exceptó la C y F) se realizan en 3
minutos, ahora como las operaciones 'C y.F de 1/2 hora de duración,
cada una, se realizan simultáneamente con el trabajo del operario
tendremos que con el trabajo de una persona se tardaría promedial-
mente 3 minutos por cada regula'dor, a lo que es lo mismo los grupos
de 30 unidades saldrían cada. 1,5 horas listos ya para el consumidor.
Luego en las 7,5 horas de trabajo útiles el operador es-
taría 0n cápacido,d de entregar 150 reguladores ya sean de dos o
tres unidades y por lo tanto sería suficiente una persona en esta
sección, para abastecer con la producción mínima.
Sa la Fig. && se represente el esquema de conexiones pa-
ra las distintas partes de esta sección;
-121-r
como principales especificaciones tendremos;
a) Tungar;. corriente de carga: 3A para 30V de tensión má
xima en el banco de baterías.
b) Banco de baterías* con la posibilidad de tener de 2
hasta 24V en terminales. "...
c) Voltímetros* para las pruebas con reguladores de 12V,
deben tener una escala de O a 20V y un grado de precisión de 0,01V,
para el caso de reguladores de 6V la escala deberá ser de O a 10V y
el grado de precisio'n el mismo.
d) Amperímetros; Sus escalas dependerán de la corriente
máxima admisible por cada regulador; por ejemplo para Imax 30A con-
viene un amperímetro con escala O - 40A; deben tener un grado de
precisión de O,LA.
e) La operación G: necesita un motor monofásico de 0,6HP
acoplado al dínamo»del regulador en prueba, el sistema que permita
variar la velocidad del dínamo, un voltímetro y un amperímetro.
-123-
Una ideá: del número de aparatos que de cada grupo, nece-
sitamos en el año 1.966, y siguientes, nos podemos formar a base
del registro de 1.963, distribuido por años y marcaá5 en dicho re-
gi stro tenemo s: -
Vehículos americanos: del 76 al 80$
Vehículos europeos y japoneses del 20 al 25$
Como para ese entonces, la gran mayoría de vehículos ame
ricanos, Tenían equipados con reguladores de 3 elementos (la marca
Dodge, estableció ya desde éste ano el uso del alternador), podemos
estimar por--'este motivo que, -un .75 a 80$ de los reguladores impor-
tados J3ara :<v-eHículosoamfcfcifccianos fueron de tres elementos.
Dentro de los del segundo grupo, mas o menos un 50$ de
vehículos, trajeron reguladores de dos unidades (Volkswagen, Renault
D.K.W. etc.) y el resto reguladores de tres unidades, por lo que
despreciando los pocos vehículos que trajeron alternador; tendríamos
para el año 1*963:
Reguladores importado^ (3 unidades) - 85 al 90$
Reguladores importados (2 unidades) ~ 10 al 15$
Número de reguladores (3 unidades);', importados el año 1.963;
(0,85 a 0,9) . 38.>325 - = 16./25Q a 17.8002 . .- .-, , ~ ;'""
Número de reguladores (2 unidadejs) importadas el año 1,963:
(0,10 a OjplS) . '-98. 325-= 1.9QQ a £.300: 2 • - " ,1- " " - ' / - . ~ -
. Nota.- en el númJar'o'jie vehículos, se ha incluido el 10$
como carros que no se matriculan^ ^ *••--
De acuerdo a la curva :de la-Fig. 65 se puede adnitir un
incremento anual-de 3.000 vehículos; 'considerando que el año de
1.964, un 50$ de los vehículos americanos trajeron alternador (el
años 64 las marcas GMC, Dodge, Chevrolefrtrajeron alternador), ten
dremos la siguiente distribución según su procedencia;
Vehículos ainerican©^ - 2.ÍOO" -• . - ' - . -
Vehículos europeos :-. 900
-122-
3.3. ESTUDIO DEL MERCADO.-
3.3.1. Demanda total de reguladores;- Haremos en primer
termino un estudio de la demanda total, y al final estirtmre^os qué
porcentaje de aquella podría asimilar iá fábrica.
Según los registros de vehículos, correspondientes a los
años 1.959-1.963 (para años posteriores aún-no existen) tendríamos
que, aceptando un ritmo de crecimiento mas o.menos similar, pues no, - •
existen razones para lo contrario, el número de vehículos -natr? cxi-(*»€$>
lados para el año 1.966 estarán entre los 42.000 y 44.000, según
los organismos encargados de realizar estos registros, existe como
mínimo un 10$ de vehículos que circulan por las calles sin haberse
matriculado por lo cual, el total de vehículos existentes en el
país al promediar el año de 1.966, será de 46.000 ec. 48.000.
Por causa de fuerza mayor cual es la de que no existe u-
na partida específicamente.para la,importación de reguladores, no
se disponen los registros del número de reguladores importados a—
nualmente^ para obviar eBta dificultad y en base a que en general
los reguladores, durante su trabajo no tienen mantenimiento ningu-- .—
no, podemos admitir que"las estadísticas llevadas a cabo en el Bra
sil sean también aplicables a nuestro medio.
Según estudios realizados por personal, de la fábrica
"Wapsa"Atiene que promediaílmante cada 2 años sé requiere de un
nuevo regulador é)i *tn vehículo5 este dato asimilado para nuestro
país querría decir que anualmente se importan alrededor de un 50%
del número de vehículos, en unidades reguladoras, y en definitiva
tendríamos que la demanda para el año 1.966 sería entre 23000 y
25.000 reguladores.
Los reguladores,, podemos clasificarlos en tres grupos:
Reguladores de tres unidades, reguladores de dos unidades, y aque-
líos usados con el alternador (reguladores especíalos, como aquellos
de 4 y hasta de 6 unidades, Kan equipados en vehículos especiales
- ' «.muy poco comunes en nuestro medial —'
-124-
y el incremento en la importa-cion de reguladores sera:
Reguladores de 3 elementos 750
Reguladores de 2 elementos 220
Reguladores para alternador 500
Para el año 1,965 un 70f0 de los vehículos que se imp
de Norte América, trajeron, alternador (además de las marcas indica
das¿ para el año 1.9645 trajeron alternador, los vehículos Ford) por
lo cual admitiendo el mismo incremento anual de vehículos tendremos:
Incremento de las importaciones de reguladores (ano 1.965)• . t
; Reguladores de 3 unidades: 500
_ . - Reguladores de 2 unidades; 220
- , Reguladores para alternador; 750
: Para el año 1.966 con las reformas arancelarias, se irá
disminuyendo el porcentaje de vehículos importados de .America del
Norte, por cuanto en general son más car&s y entran al país con más
gravámenes. Estimando, el auisrno incremento anual en el numero de
vehículos, y si admitimos que un 65$ de este incremento correspon-
de a vehículos americanos de los cuales un BQfo traerán alternador,
tendremos:
Incremento de las importaciones de reguladores (año 1*966)
Reguladores de 3 unidades; 450
Reguladores de 2 unidades: 220
Reguladores" para alternador: 800
De £sta manera, los 48.000 a 48.000 vehículos que estarán
circulando en el año de 1.966, requerirán las sigáientes importacio
nes de reguladores:
Reguladores de 3 unidades; de 18.000 a 19.000
Reguladores de 2 unidades; de g.100 a ft.800
Reguladores para alternador de £.000 a &.300
Para los arios siguientes, el porcentaje de vehículos ame
ricanos que traigan alternador, irá cada vez en aumento; los euro-
peos posiblemente durante algunos años más seguirán viniendo con
-125-
dínamo, y como cada año se va incrementando el porcentaje de vehícu
los europeos, es factible estimar que el incremento de la demanda a
nual de reguladores para dínamos se mantenga por los mismos niveles
durante algunos anos mas.
De acuerdo a la capacidad de producción de la fábrica de
tamaño mínimo, la demanda total para 1.966 es apenas de un 70 a 75%
y considerando un incremento, anual de 2,5fo,concluimos en que lo ne-
cesitaran de 8 a 10 años para que la demanda total se iguale a la
producción mínima.
-126-
3.4. CALCULO. APROZD.íADQ DEL COSTO DE INSTALACIÓN DE IA INPUSTRIA.-
Bnpezareiuos por el análisis de costos de equipos y maqui'- " ~
naria, el estudio lo realizaremos por secciones y por tener relación
con este estudio transcribiremos dos párrafos de la nueva ley de fo_
mentó industrial..
"El articulo 11 señala tres categorías para la clasifica
cion de las empresas industriales; especial, A y B-
"La categoría A incluye las nuevas o existentes industrias
de armadura y montaje que exporten hasta la mitad de su produccio'n,
qme produzcan materia prima, seinielaborados y elaborados intermedios,
herramientas, maquinarias, accesorios aparatos para ser utilizados
en los precesos productivos del país, o_ que sustituyan importacio-
nes, o los que a juicio de la Junta de Planificación merezcan es-
ta consideracio'n".
"Las empresas, de la categoría A se exonerarán del 100$
de los impuestos a las ventas durante 5 años y del impuesto sobre
la renta según lo previsto en la Ley. Además del 100 de los dere. ¿- . ~ ""7"
chos arancelarios y del 50fo de los consulares para la importacio'n
de oaquinaria nueva, equipos y materias primas".
Como se deduce clarcuaente nuestra fábrica estaría incluí
da dentro de las del grupo A, y de acuerdo a esta clasificación
realizaremos los estudios de costos de maquinaria y equipos auxilia
res»
3.4.1, Sección de Fabricación,— Por las ventajas (aran-
celarías) que existen al comerciar dentro de ALALC, en equipos co
mo tornos, prensas excéntricas y neumáticas, como también porque. . •
los precios FOB compiten con otros países aún más industrio/lizados
las máquinas serán brasileras:
-127A-
- -
Prensa exc. de 50T
Prensa exc. de 25T
prensa neumática
Compresor
Torno universal
Máquina bobinadora
(LI y L4)
PRECIOSFOB
1430
850
1200
750
1640
213
Máquina bobinadora i "
(l£ y LS) j
CIF
US& 17.90 US#
" ' 990 "
11 1300 "
11 800 "
' " 1746;'»
» 220 t!
ti ' tt tí
DerechosCon su lar e
4TT US$
26 »
34 »
21 "
154 "
Preciosa Total
183? US&
1016 "
1334 "
821 "
1800 »
20 " 240 " '.
iir n ': » u
. : i ;
-
Precio total (en fiuito) - ~ 7300
como un do'lar importación =18,18 Sf.
Precio total (en güito) » 132.<)00 S
Cuadro 16
Necesitamos también para ésta sección dos taladros y -*
las herramientasdpara aciplar m, las prensas de acuerdo a, la pieza —
y operación que se trate de realizarjestas herramientas se denominan
matrices* .
Las raa terias prima sÉparw. las.matrices son aleaciones de
acero y se construyen mediante tornos y maquinas especiales^tienen
mayor o menoB- complicació'n y volumen de acuerdo a la ppexracion que
vayan a realizar,y por esta1, razón los precios varían entre límites
bástente amplios.
En la fabricas grandes,las matrices son proyectadas y — '
C-onstruidas en la misma"¿fabrica,en nuestro caso tenemos quee de 5:-fee—
cho deben ser construidas fuera de la fábrica;teniendo en cuenta los
fcostos para fabricas simila res,y como'dato estimativo fijamos en —
400 S/. el costo promedio por matriz.
Haciendo el recuento de operaciones en las diferentes -
-123-
s. piezas, se necesitan 25 diferentes herramientas, luego a las
132.000$ debemos añadir costo de dos taladros (6551V.) =1.750 (en
Quito).
Costo por concanto de herramientas para acoplar o, las nren
sas (fabricadas en. 2ui 0)
25 x 400 = 10.000 $
C§sto total en equipos y herramientas de la sección fabricación:
¿ 144.000 S/*
3.4.2. Sección Montaje.- Todas las herramientas y componentes de
esta sección irán con precios que tienen dentro de nuestro mercado
pues no se ganaría prácticamente nada en importar directamente, es
tas pequeñas herramientas manuales, además muchos de los componen-
tes como mesas, cajones, de hecho serán nacionales^ la lista es la
siguiente;
f 5 mesafí de madera 1 para cada hombre 300$ c/u.
10 cajones de madera (almacenar piezas) 100$ c/u.¡
5 prensas manuales 500$ c/u.
demás herraméntas, como martillos, destornilladores, cautín, etc.
500$ por cada operario.
Total = 7.500$
3.4.3, Sección baños electrolíticos.-
8 cubas de madera (pino) forradas internamente con una capa proteo
tora 250$ c/u. •
2 voltímetros y 2 amperímetros. En el Brasil cuestan a razo'n de 18
dolafes c/u. (son equipos auxiliares) con la liberación de impues-
tos en Quito cada aparato costaría alrededor de 21 do'lares = 380S/
c/u.
. 1 Tungar 6V. 7,5Á 792$ (sin liberación)
^ 2 baterías 100.AH 480 c/u. (ecuatorianas)
-129-
Cables hilos conductores, armaduras de conducción, sobre las cubas
varillas de conducción para los ánodos y demás objetos 500 S/.
2 reguladores de corriente 505/ c/u.
Total = 6.00Q3¿
/3.4.4» Sección pruebas v_ control.—
10 aparatos de medida ~ 38QS/ c/u.
1 Tungar con voltaje de salida regulable 1.500$
4 baterías 100 jm 6V 480» C/M
8 reostotoa 100" c/u.
1 estufa 3,500"
muebles para la prueba 3 500"
equipo para la operación 7 2.000"
cables, muebles para la colocacio'n de los instrumentos, otras
1.000 Sí-
Total = 15,000 $
3.4.5. Sección Adm ini strac i oh e Ingeniería.-
Muebles como escritorios, anaqueles, sillas. 8.000 S/,
Útiles de escritorio como máquinas de escribir, sumadora, otras..
25.000 #.
Una mesa de dibujo con todos sus a;d.U3 meatos y útiles necesarios . .
9.000 S/
Total = 42,000 Sí'
Asignaremos un IQ^Qí adicional por concepto de gastos de
instalación de los equipos, y otros equipos no mencionados, y ten-
dremos;
Costo total en maquinaria, equipos auxiliares, y en gene
ral, todo lo que no es parte del edificio de la fábrica:
24 .000 Syí
-130-
3.4.6. Costo aproximado del edificio para la fábrica.-
Supondremos localizada en la sección norte de Ouito, admi
timos un costo de 120 $í por metro cuadrado para el terreno; por lo2
menos necesitamos unos 600 m y tendremos que:
Costo del terreno: 72.000 §£
Estimamos en 400 $/. el costo por metro cuadrado de constrxic
cion para la fábrica; fijando aproximadamente las superficies por
secciones tendremos que:•, 2
Sección de fabricación y montaje 120 m
Seccio'n de baños electrolíticos 30 "
Sección de Administración e Ingeniería 60 "
Sección de pruebas y control 30 "
Otras ; 60 "2
Total = 300 m
Costo del terreno y. construcción 190.000 S/.
luego, costo total de la fábrica:
.430*000 5¿
Además debemos contar con un capital adicional para afron
tar los gastos que se denominan de constitución y son:
a) Si trabajo del personal administrativo (por lo menos
Gerente, Ingeni-ero Jefe de planta y Jefe de Producción) durante el
período de construcción de. la fábrica; de acuerdo a los sueldos fi-
jados en el párrafo 3.5.3., se necesitan alrededor de 15.000 S/ men-
suales, admitimos un tiempo-de construcción de 6 meses; luego costo
total . ¿~. . . 90.000 S/.
b) Compra de materias primas y otras para iniciar la pro-
ducción . .-. .... 50.000 $/.
c) Por lo menos tres meses de trabajo de la fábrica, para
poder tener los equipos necesario.s para iniciar la venta. De acuer
do a los gastos en energía eléctrica, mano de obra y empleados esta
blecidos en los párrafos 3.5.2 y 3.5.3., estimamos en 60.000 S/. los
gastos mensuales. .... Total 180.000 S/. •
luego, Capital Inicial para la Fábrica .... 750.000 $t
-131-
3.5. COSTO PE PROBÜCCigar ESTIMADO PARA LOS REGULADORES.-
Los rubros que integran los costos los agruparemos de la
siguiente manera: a?) materiaprima y otras, b) fuerza y luz.c) mano
de obra (empleados y obreros) d) impuestos, seguros y arriendos e)
gastos de venta, F) depreciacio'n, g) intereses y h) imprevistos y
varios.
3.5.1. Materias primas y otras.- Realizaremos un análi-
sis de costos de los materiales que se emplean en cada regulador in
dividualmentej en primer lugar para el regulador de tres elementos
# luego para el de dos elementos; como los reguladores para uno u o
tro dínamo, supuesto el número de unidades el mismo, se diferencian
únicamente en el número de espiras de los arrollamientos y en las
características de las resistencias que llevan, estas dos variacio-
nes, no influyen prácticamente en el costo del regulador, y diremos
que los valores a los que lleguemos servirán para todos los regula-
dores de 3 y 2 elementos que se construirán en la fábrica.
En. los cuadros 17 y 18 se indican los costos aproximados
para un regulador de 3 y de 2 unidades respectivamente.
-132-
a) Regulador de 3 unidades,
P A R T E
Base
Tapa
Carcaza
Núcleos
Coraza
Contactos
Bimetales
Resortes
Brazos de contacto
Tuercas y tornillos
Reina ches
Partes aislantes
Arrollamientos
Resistencia
Láminas varias
Cadmiado
Pa. 1
98,5
80
23,5
10,8
5,4
0,41
-
2.
15
18
8-
13
55
--
-
9,7
Ck.
5,20
ii
7,30
7,30
7,30
-
- " '
1
-
-
-
90
128
- •
-
160
Cp.
0,51 $/.
0,42 "
0,17 "
0,03 »
0,04 "
6,50 "
1,20 "
1,20 «
1,00 »
2,00 »
1,50 "
1,20 "
6,70 "
1,00 »
0,50 »
2,00 «'
Pa = peso aproximado de la pieza (gramos)
Ck = Costo por kilogramo (sucres)
Cp = Costo de la pieza1 (sucres)
Costo total aproximado =
Cuadro
-133-
b) Regulador de 2 unidades:
Cuadro 18
P A R T E 1
base
Tapa
Carcaza
Núcleo
Coraza
Contactos
Resortes
Brazos de contacto
Tuercas y tornillos
Remaches
Arrollamientos
Resistencias
Láminas adicionales
Cadmiado
Partes aislantes
Pa.
72
70
23,5
10,8
5,4
0,41
Ck.
520 S¿
520 "
730 «
Cp.
0,38 §¿
0,36 "
0,17 "
730 ti i 0,08 "R
730 " 1 "0,04 »
- '
1,4 |
1,3 i
15
8 -
49 j 87
-
- .- -
8,50 "
0,80 "
0,80 »'
1,80 "
1,40 »
12 "
5 "
0,50 »
6,5 ! I 1,50 "
13 I - i 1,20 it
£
F
Costo total para el reg. de 2 elementos = 46,62
Aproximando; 47 Syí
Para determinar los precios hemos hecho las siguientes con
sideraciones:
a) Debido a-Ja Ley de Fomento Industrial, los precios de
aquellos elementos, que para llegar a ser parte del equipo, han su_
frido transformaciones dentro de la fabrica, (materias primas), es
tan considerados con exoneración total de impuestos (excepto el 50$
de los derechos consulares), y de acuerdo al precio que dichas ma-
terias tienen en el Brasil.
™) LOS otros elementos que no se pueden considerar ma-
-134-
terias primas, tienen sus precios de acuerdo al mercado interno.
c) El precio de los contactos, es aquel que tienen en el
Brasil más 30J6 como impuestos y transporte*•primer
Dentro del grupo están: la base, la_ tapa, la carcaza, la
coraza, los núcleos; dentro del segundo grupo e¿tán las tuercas,
los tornillos, los remaches, los arrollamientos, las resistencias.
3.5.2. Fuerza y Luz.- Previamente al cálculo de costos
vamos a determinar la magnitud de la carga conectada, pues la tari
facio'n depende de este valor-r
La carga conectada en Fuerza medida en ICw. será aproxima
damente la siguiente:
1 Prensa 50T Mot. 4 HP =» 3 Kv.
1 Prensa 25T » 2 Hp = 1,5 Kw.
1 Torno univ. " 4/2,6 HP » 3/1,94 Kw.
1 Compresor » . 5 HP = 3,75 Ew.
2 Maq. bobinadoras •' 0,5HP c/u = 0,746 Ew.
Horno eléctrico - - 1,5 Kjw.
Estufa . - - '• 1,5 »
Tungar (seccio'n barios) - - 0,040 Kw.
Tungar (sección pruebas) — - 0,300 "
Motor (operacio'n 8, sec. pruebas) 1HP= - - 0 746 "
2 Taladros 1,3 '»
otros 0,5 "
Total « 18 IQV.
Para estimar la carga conectada en luz hacemos las siguíen
tes consideraciones: El trabajo de la fábrica, es únicamente duran
te el día (un horario conveniente seria de 7 a 11 am. y de 1 a 5 pm)
con buenos ventanales, los 7i^v*T«« luminosos dentro de la fábrica
durante el día estarán entre los 500 y 2.000 luxesj realizando un
estudio por secciones, tendríamos los siguientes resultados:
-135-
Para la sección fabricación y montaje; excepto para el trabajo en
el torno, no se necesitará en ningún caso el concurso de luz arti-
ficial para realizar las operaciones por lo tanto, el nivel general
de iluminacio'n, abastecido por luz artificial, lo consideramos, co
mo aquel que necesita una bodega, por la razón de que ciTcunstancial
mente se podría necesitar de luz durante la noche en esta seccio'n.
ASÍ tenemos: Nivel Jumino en lux = 50
calculamos de acuerdo a las tablas del manual de alumbrado westing
housej Para luminarias directas:
Relación del local = ancho . longitud/Altura de montaje.-
(ancho + longitud))
Les imponemos las posibles dimensiones: ancho = 10 ni,
longitud = 12 m.
altura de montaje = 4 m.
índice del local: D.
Utilizando luminarias de 2 lamparas de 90 W. (fluorescen
tes), encontramos en el manual los diferentes coeficientes.
2Número de Luminarias = nivel luuinoso (lux) . área (m )/ lámparas
por luminaria . lúmenes por lámpara . coeficiente de utilizacio'n .
factor de conservacio'n.
Luminarias = 50 . 120/ 2 . 5640 . 0,61 . 0,55 = 6.000/
3.800 = 2
% 2 luminarias 180W. c/u.
Para el torno instalamos un alumbrado localizado, consis
tente en una lámpara de 40W.
Para la seccio'n de baños electrolíticos., tampoco se requie
re en ningún caso, el concurso de la luz artificial, y haciendo las
mismas consideraciones anteriores.
Nivel luminoso en lux = 50 Índice del local; I
ancho = 5 mets.
longitud = 6 mts.
."- -136-
"f al tura de montaje ..» 4mts. :
Euminarias :=50 .; 30/2. 5640 . O, 36 . 0,55 = 1.800/
2.200 = 1
Número de luminarias , 1 de 180 W. : ,
Para la seccio'n de Pruebas; y Control, instalamos además
de la luminaria central de 180 W, 3 lamparás de 40 vatios, c/u lo-
calizados de tal manera que los trabajos de lecturas y controles
se hagan por lo menos l.QOO luxes dé' luminosidad, . ;.
Sección pruebas y control ;1 lámpara de 18Q W. .
3 lámparas de 40 Jf, c/u.
Para la sección de pruebas de materias primas: -
1 lámpara de" 180 "W. ;
1 lámpara de 40 W. (localizada)
En cuanto a la sección de Administración e Ingeniería,
.es en general má's frecuente que se í|& requiera para trabajos duran
te la noche. • ' ' . . - -.•*••:'• " - • /-:
: Nivel luminoso (lux) = 1.000 .
Las luminarias usadas' para éste caso .será"n compuestas por
3 lámparas, de 45 ff. c/u con rejilla difusora de plástico de 450.
índice del local = H.
Numero de luminarias = 1.000". 60/3 . 2.900 . 0,32 . 0,65 «• 33
Necesitamos además unas 3 lámparas de escritorio de 40 W
Potencia instalada en la sección: 33 lamp.:120 W. c/u.
_ . . : : 3 lamp. 40 « »" /
Además de estas cargas principales, necesitamos lámparas
para la iluminación exterior de la fábrica, para los baños y corre
dedoresj por el tamaño reducido de la fábrica estimamos que .se ne-
cesitan de 5 á T laminaras; adicionales de 40 W*
-137-
Luego carga conectada por concepto de alumbrado
aprox. 5,300 Kv.
En el reglamento de -fcarCfac¿oft5 d.e la Bnpresa Eléctrica
"Quito" S.A. se indica lo siguiente: "Se clasificarán como Servi-
cio Industrial, todos los servicios dé los abonados que utilicen _e
nergia eléctrica en la producción o procesamiento de mercancías o
materias primas, en la minería y demás actividades de extracción
de productos del subsuelo, y en general en todas las actividades•Vi
fabriles e industriales. En este servicio se incluye la utilización
de la energía eléctrica para el-alumbrado de las edificaciones en
que se realicen los trabajos antes enumerados siempre que el valor
de la carga de alumbrado no sea superior al 10 de la carga conec-
tada total en cuyo caso se computará en la tarifa comercial respec
tiva". ' • f * .
Como para nuesti^o caso el alumbrado es mayor a un 10JS de
la carga total instalada, las 2 cargas se rigen bajo tarifas indi-
viduales.
Para la-carga de fuerza nos correspondería la tarifa I — 1
que dice:
I Aplicación: Disponible en toda el área de operación de
la Bnpreáa gara abonados al servicio industrial cuya carga conecta
da sea de hasta 20 Rv. y que se^JLiciten del servicio por un perío-
do no menor de un año.
Cargos mensuales;
Por demanda:
$/. 17,00 por cada lOr. de demanda.
Por energía:
í 0,41 por cada uno de los primeros 50 Kv h. por Kw de
demanda.
S¿ 0,38 por cada uno de los siguientes 50 Kw h. por Kv.
de demanda.
Si 0,35 por cada uno de los siguientes 100 KTT ñ. por Kw
-138-
de demanda* " " -
S 0,35 por cada uno de. los siguientes 100 ICwh por ICw de
demanda.
S/ 0,32 por cada Kwh de exceso.
Mínimo: El valor resultante del cargo por demanda Impues
tos, la planilla se recargara con el Impuesto de Electrificación,
que es de S/. 0,02 Rwh para los servicios industriales y de S/. 0,03
para los servicios residencial y general.
para la carga de alumbrado nos corresponde la tarifa C—3
que dice;
I Aplicación: Disponible en toda área de operación de la
Empresa para abonados al servicio general, cuya carga sea superior
a 2.000 W, o que tenga un consumo mensual regular superior a los
300 Kwh* . .
II Cargo mensual:
$/. 80,00 como cargo mínimo con derecho al consumo de 75
Kwh.
S/. 0,87 por cada uno del los siguientes 75 Kwh.
»' 0,73 por cada uno de los siguientes 250 Kwh.
" 0,71 por cada uno de los siguientes 1.000 Kvh.
" 0,69 por cada uno de los siguientes 3.000 Kwh.
11 0,67 por cada uno de los siguientes 5*000 Kwh.
" 0,60 por cada Ewh de exceso.
Impuestos; í 0,03 Kwh.
De esta manera como gasto mínimo en fuerza y luz
80 + 18 . 17
388 S/ mensxiales.
Para cuando la fabrica trabaje con 100$ de su capacidad
tendremos aproximadamente los siguientes consumos (en fuerza)
Prensa de 50 Ton.; 186,4 horas de trabajo mensualmente,
X luego energía mensual consumida por la prensa de 50t.
-139-
3 . 186,4 . 0,35 « 196 Kwh.
Prensa de 25T.
energía consumida = 1,5 . 186,4, = 280
Torno universal (Trabaja con la potencia 2,6 BP)
energía consumida mensualmente; 2,6 * 186,4 = 485 Kwh*-
Compresor (Trabaja únicamente un 4$> del tiempo disponible)
3,75 . 186,4.. 0,04 = 28 Rwh.
Máquinas bobinadoras;
<),746 . 186,4 = 130 K>h.
Horno Eléctrico (Trabaja un 75$ del tiempo)
0,75 . 1,5 . 186,4 = 210 Kvh.
Tungar (sección baños) se puede considerar un trabajo día y noche
(24 horas diarias) para este dispositivoj (para mantener bien car-
gadas las baterías)
0,04 . 186,4 . 3 = 22£ Kwh.
Tungar (sección pruebas y control) también/estiibamos para este eq_ui
po, un trabajo continuo, día y noche, para conservar las baterías
en buen estado de carga.
0,3 . 186,4 . 3 « 168 JCwh.
Taladros:
1,3 . 186,4 = 243 ICirh.
Redondeando: Energía total =_2.000 Kwh.
Este valor, si bien un tanto exagerado desde el punto de
vista^ que no siempre los equipos están trabajando con su carga no
minal, (los motores de las prensas y sobre todo el motor del torno)
tiene la ventaja de compensar esta exageración con la otra situación
proveniente de no tomar en cuenta el rendimiento de cada máquina,
pues las pérdidas, dé hecho son marcadas por el contador, aunque no
se transforman en trabajo útil, de tal manera que en base a esta com
pensacion que existe, la solución es bastante acercada, a la realidad.
Kvh/Kw = 2.000/18 = 111 H.
T.
r& ayudante
-140-
Costo en fuerza para la producción a capacidad máxima;
Demanda = 306 S/.
Energía = 50 f 0,41 + 50 . 0,38 + 11 . 0,35 Sí
Impuestos 0,03 . 2.000 $/. ;
Total = 423 S,i mensuales,
El costo por concepto de alumbrado, será en general bas-
tante próximo al mínimo, y estará sujeto a circunstancias imprevi-
sibles, como son las que por a o b se tenga que realizar un traba-
jo nocturno en cualquiera de las secciones de la fábrica, en termi
nos generales, únicamente la iluminación exterior con una potencia
de 160 ICw es el consumo fijo del alumbrado^ admitiremos unas 10 no
ras diarias de funcionamiento para estas lamparas, considerando el.
mes de 30 días.
iluminación exterior = 1,60 .,-30 .10 =48 ICwh.
gastos ocasionales, otros 48 "
energía total = 96 Kwh ra 0,03 . 100 ¿
Costo en alumbrado: 80 + 25 . 0,87 + O,, 03.1100
Costo en alumbrado: 105 $¿ mensuales.
Para el período de un ano, los costos totales por concep
to de fuerza y luz serían:-
costo mínimo (producción 0) = 388 . 12 = 4.656 §¿
costo máximo (100$ de capacidad) = 528 .- 12 = 6.336 Syí
3.5.3* Mano de Obra (Bnpleados y Obreros )>-
a) Obreros.-
1) Seccio'n fabricación y Montaje: TJu obrero
para cada máquina, 5 obreros para la sección montaje y 1 ayudante
para el transporte de los materiales.
Total: 11 obreros y un ayudante.
2) Sección baños electrolíticos: un obrero y
su ayudante.v
3) Seccio'n pruebas y control: 1 obrero y su
-141-
4) Mantenimiento y áigún otro trabajo acasio-. - - . _ - . _ •
nal: un obrero y su ayudante.
Total: 15 obreros y 4 ayudantes.
Para los salarios debemos asignar valores más bien eleva-
dos, pues debemos suponer que el personal lo vamos a tomar de otras
empresas, y no abandonará su trabajo a menos qué se le pague más.
Teniendo en cuenta todos los pagos que se deben hacer por cuenta de
Seguro, asignaciones familiares, vacaciones, etc., establecemos los' . "~ -
siguientes tipos de salarios;
Mano de obra especializada (con nivel educacional secunda^
rio) ;2.200 $
Mano de obra experimentada . . . ~¿ . . 1*400 S/.
Ayudantes 4U® no requieren de experiencia . . . 700 S¿
Los obreros"especializados los distribuimos de la siguien
te forma: 2 en la seccio'n de fabricación^ l.en la sección de baños
y otro en la sección pruebas y control.
Costo mensual por concepto de mano de obra especializada
8.800 Siíj '
Costo mensual en mano de obra experimentada: . . 15.400 S/.
Costo mensual por concepto de ayudantes . . 2.800 §í
Costo total en salarios de obreros 27.000 Si mensuales.
b) Bnpleados.-
1 Gerente y su Secretario, sueldos 6.000 y 2.500 S/. respec
• tivamente.
1 Ingeniero jefe de planta, sueldo 6.000 $f." -
1 Jefe de personal " 2.500 "
1 Jefe de producción " 2.500 "
1 Jefe cié Relaciones Publicas " 2.500 "
1 Cotitador-Cajero " " 2.500 "
1 Bodeguero ' " 1.400 "
1 Portero (t 1,400 "
Costo Total: 25.000 S/. mensuales.
-142-
Costo mensual entre obreros y empleados: . . . 52,000 S/
Para el caso en que la demanda no requiera de la capaci-
dad máxima, se podría disminuir el número de obreros en la siguieii
te forma:
Un obrero en lugar de 2 para las prensas de 25 y 50T. y
dos obreros en lugar de 5 para el montaje; en las otras secciones
no se podría hacer ninguna disminución.
Respecto a los empleados, todos ellos son indispensables
aún para el caso en que la fábrica este trabajando con un bajo por
centaje de su capacidad. '
Costo niínimo en empleados y obreros 46.000 5jí
Para el período de un aSo los costos serían:
624.000 S/ (para el 100$ de la capacidad)
552.000 " (mínima producción)
3.5.4. Impuestos, Seguros y Arriendos.7- Respecto a los
impuestos la Ley de Fomento. Industrial dice lo siguiente: "Además
de los beneficios generales, las empresas industriales clasificadas
en la categoría "A" gozarán de los siguientes beneficios específi-
cos.
l) Las empresas industriales nuevas:
a) Exoneración del 100$ de los impuestos a
las ventas de recaudación fiscal o municipal durante los 5 primeros
aiíos.
b) Exoneración del impuesto sobre la renta,
según lo previsto en la Ley de la materia".
Luego, asignación para cubrir gastos de impuestos es O
durante los 5 primeros años*
Consideramos también que no existe nada en arriendo en
la fábrica y no está asegurada.
3.5.5. Gastos .de Ventas.- Sn genVal el vendedor gana de
E-
f
_ -143-
un 15 a 20$ sobre el-costo del producto, sumando a este valo*-, el co£" -
to por transporte,los gastos en propaganda etc,admitiremos que el -
costo total por concepto de ventas llega a un 25$ del precio del a—
parato(al tratar sobre el punto de equilibrio,determinaremos los -
gastos de venta para diferentes precios del aparato).
3.5j. 6.Depreciación.- Existen varios métodos para determinar este ru
brb,percal método más .usado par» cuando se trata de proyectos in—
dustriales es de depreciación linealjen nuestro estudio,usaremos es
te método.
De acuerdo a datos de vida media estimada para tornosm
motores eléctricos,hornos eléctricos,prensas,estableceremos que la
vida media para la fabrica es de 15> aüos.
Costo de la faBrica (sin la construcción).,.240.000 S¡.
Gasto anual por depreciación... .240.000/15; =
16.000 S¡.
Para la construcción se considera como vida media 35, a. —
ños. Costo de la construcción ........ .130.000 §/,i "-"-
Gasto anual por depreciación 130.000/35; ..=
3.700 St
Gasto anual por depreciación ...... 20.000 $/.
3.5.7, ínter e a.-El capital total invertido inicialmente es 750.000S/
considerando el interés legal' del 10$ anuaF:
Costo anual por -interés del papital 75.000 Sí
Nota: Este rnbro iráT disminuyendo a medida- que se va-
ya constituyendo el fondo de depreciación» ^
3.5.8. Imprevistos y varios.-Tanto porque los cálculos de costos del
provecto,no pueden ser enteramente exaKtos,como también porque se -
pueden presentar circunstancias enterament_e imprevisibles, (aumento
<ie los precios de los equipos,demora en las entregas, daños, etc) se• — • " ' - " ' .
hace necesario asignar cierta cantidad como imprevistoarpara —
-144-
nuestro caso en que será necesaria una gran campaña de propaganda
y posiblemente una ampliació'n del personal que trabaja, conviene
dar un valor relativamente alto a este rubro.
Los valores usuales están entre el 5 y el IQfo de los gas
tos totalesj para nuestro caso admitiremos que sea el 10$.
De la misma manera que en el párrafo 3.5.5., este rubro
lo determinaremos para diferentes precios del aparato al tratar so
bre el punto de equilibrio.
3,5.3* Costo Unitario•- La importación de reguladores
está gravada de la siguiente manera: 25fo ad valorem (CIF) y 4,50$
por cada Kg* Es decir que con los gastos de transporte dicho apa-
rato viene a costar de un 30 a un 35¡& más ígitg sobre el precio FGB.
Los precios yara estos dispositivos, varían de acuerdo a dos facto
res la marca y la competencia; respecto a la marca, aquellas que son
de compañías bien conocidas, con cuyos equipos vienen originalmen-
te los vehículos como Bosch, Fonioeo, Delco, Remy etc. tienen mayo-
res precios que otros que.provienen de casas menos afamadas como
Presto Lite, Hostings, etc.. Dentro del primer grupo de marcas,
los precios oscilan entre 180 y 200 $' mientras que los del segundo
grupo, se 'los. eñcuentra'hastaípor 126$$ por ejemplo para un vehícu
lo Ford de 1T un regulador Bosch cuesta 200$, un regulador Fomoco
de 180 a 200$, un regulador Bresto Lite 150$ y un regulador Hastings
120$. Respecto a la competencia, ea un hecho que aquellos, importa
dores exclusivos como sucede generalmente con marcas Europeas como
Volkswagen, Renault# otras, suben los precios de una manera exage-
rada, (hasta 270 y 300$) sin que tengan nada de especial, y eso a
pesar de que muchas veces, es posible sustituir al original con un
regulador mas barato de otra marca.
Como según las estadísticas, la gran mayoría de vehículos
son americanos, la vida inicial de la nueva fábrica, dependerá fun
damentalinente del desplazamiento de los fabricantes de reguladores
-145-
para vehículos americanos, con lo cual y considerando que son bastan,
te mas caros, se podría de hecho desplazarlos también a los produc-
tores europeos.
De acuerdo a los valores indicados, el precio máximo que
podemos admitir por unidad es de 120 S/.
Fijándonos este límite, construiremos curvas de ingresos
y egresos para diferentes precios del producto, y a diferentes capa
cidades de producción, para tener una idea de como trabajaría la fá- " ~~
brica. Realizaremos estas curvas para los-dos tipos d© reguladores.
Con el precio de 120 S/.:
Regulador de 3 elementos.
Gastos Fijos*
energía y luz,- 4.660 S/.
empleados y obreros: 552.000 S/.
depreciacio'n: 20.000 S/.
intere'sj 75.000 S¿
Gastos variables: (cuando la produccio'n varía de O a 100$- -
de capacidad)
- energía varía de O a 1.680 §¿
Mano de obra * (ímpl y obr.) varía en 72.000 Sf
Ventas varían en 672*000 $í
Materia prima varía en 1*092.000 Syí
. . Imprevistos varía en 140.000 §í
Gastos Fijos; 652,000 S/
Gastos Variables: 1!888.000 S/."
Total: 2*540¿OOQ Sí
Con el precio de 100 $í c/u. *
Regulador de 3 elementos
Gastos Fijos: 652.000 Sí
Gastos Variables? 1*776.000 Sí ' -
V
GA
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E
IN
GR
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50
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LAD
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-146-
Total 2<428.000 $
Para reguladores de 2 elementos:
Costo unitario 120 S/
Gastos fijos 652.000 S/. - -
Gastos variables' 3'195.000 S/.
Gastos totales 3*822.000 S/.
Costo unitario 100 S/.
Gastos fijos 652.000 S/. - -
Gastos variables 3-027.000 S/.
Gastos totales 3*679.000 $
Con estos valores proc-edemos a determinar
las curvas qye nos darán el punto de equilibrio entre perdidas y ga^
nancias, para cada uno de los precios unitarios.
3.5*10, Explicacio'n de las curvas de perdidas y ganancias.-
Las curvas de las figuras 66 y 67, han sido trazadas, suponiendo,
que los castos variables, crecen linealmente con la produccio'n o las
ventas, Estricfeáamente hablando, costos como de energía y luz, pro
paganda (este ultimo, determinado más por la política del negocio
que por la producción), no - varían en proporción directa con la pro-
ducción; pero si frente a estos gastos ponemos los de materias pri-
mas, costo de ventas, que siendo los decisivos por su magnitud, va-
rían linealraente con la producción, se entiende que la consideración
para el trazado de las tablas es válido tanto más cuanto que se tra
ta de obtener una orientacio'n únicamente.
En la 6u5o$a de la Fig. 66 se determina el punto de equili
brío entre perdidas y ganancias para un reguladorde 3 elementos, a
distintos precios unitarios. Él punto A para 120 S/. y el punto B pa
ra 100 S/.+ De idéntica forma en la figura 67 también tenemos los
puntos A~y B para precios unitarios de 120 y 100 S/. respectivamente
para reguladores de 2 elementos.
-En las .figuras 68 y 69 constan las curvas qué indican u—
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-147-
tilidades o pérdidas de acuerdo al distinto número de unidades ven_
didas, para reguladores de 3 y 2 elementos respectivamente. Los
puntos A y B localizados en el eje horizontal son los mismos de
las figuras respectivas anteriores. '
Según apreciaciones anteriores, la demanda para el año
1-.966 seria;
de 18.000 a 19.000 reguladores de 3 elementos y
de 2.500 a 2.900 reguladores de 2 elementos.
suponiendo oque toda la demanda va a ser suplida únicamente pjr la
fábrica (no verdadero).
De acuerdo a las cufcV«tS de las Fig$. 66 y 6% para 18.000
reguladores (3 elementos).
a 120 c/u. corresponden 325.000 Si de ganancia:
a 100 " » 50.000 " » »
como los gastos fijos están incluidos, en la producción de los . .
18..QOO reguladores: 2500 reguladores de 2 elementos requieren (se
gún la éxJJíítfa de la Fig. 67) 190.000 $* de gastos variables, cuando
se vende a 120 Si y 180.000 de gastos variables cuando se vende a 1005*!
Como: 2.500 reg. a 120§¿ c/u. cuestan= 300.000 y
2.500 reg. a 100$ u - ti = 250.000
las ganacias serian;
cuando se venden a 120$ c/u. 300.000 - 190.000 = 110.000
cuando se venden a 100$ " 250.000 - 180.000 « 70.000
A los mismos resultados llegaríamos si utilizamos la &t/-y-
V&a de la Fig. 6" en la que se puede ver:
pérdidas para la produccio'n 2.500 reguladores anuales:
para el precio unitario 120 $í $ 520.000 $/.
" " " " 100 "; 560..000 "
Como a estos valores, se deben descontar los costos fijos
que como, se ha indicado, están incluidos en los reguladores de 3 e
1emento s, t endríamo s:
para 120S . c/u.
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-148-
costo fijo 627.000 $
perdidas 520*000 f"
Total 107.000$(ganancias)
para 100$ c/u.
costo fijo 627.000
pérdidas 560.000
Total 67.000$(ganan.cias)
Así tendríamos que para el límite inferior de la demanda
18.000 (3 elementos) y 2.500 (2elementos)
Ganancias i cuando c/u cuesta 120$ 325.000 + 110.000 = 435.000 $
cuando c/u cuesta 100$ 50.000 « 70.000 « 120.000 $
De la misma forma, para el límite superior de la demanda
es decirj
19.$QO reguladores de 3 elementos y 2.900 reguladores de
2 elementos:- - ^
Ganancias totales:
cuando cuestan 120$ c/u 390.000 * 120.000 = 510.000 $1
cuando 'cuestan 100$ c/u 90.000 + 100.000 = 190.000 $
Comíbinando valores para el numero de reguladores vendidos
de 2 y 3 elementos, para le condicio'n de el equilibrio entre perdi
das y ganancias, tendremos también una orientación valiosa.
Para el precio.de 120$¿ c/u.
11.000- (reguladores de 3 elementos)y 1.550 (reguladores
de 2 elementos). .
En. efecto, según las curvas de la Fig. 6éf al vender 11.000
reguladores en un año, las perdidas serían 60.000$, por otra parte
en la Fig. ¿"2 vemos que descontando los gastos fijos 62.700$ nos
quedan alrededor de 60.000$ de ganancia, para la producción de 1500
reguladores, estos 60.000 sucres que primeramente faltan y luego so
bran se compensan y tendríamos un punto de equilibrio,
ptro punto de equilibrio tenemos con las ventas anuales de:
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-149-
10.000 reguladores de 3 elementos y 2.500 de 2 elementos.
11.200 reguladores de 3 elementos y 1.000 de 2 elementos.
Para el precio de 100§¿ c/u*
Tendríamos entre otras las siguientes combinaciones que
dangmntos de equilibrio.
15.800 reguladores d8 3 elementos y 1.400 de 2 elementos.
16.200 reguladores de 3 elementos y 800 de 2 elementos.
15,400 reguladores de 3 elementos y 2.500 de 2 elementos*
-150-
3.6. CONCLUSIONES--
Los requerimientos de ventas, aun para el
punto de equilibrio entre perdidas y ganancias, son bastante difí-
ciles de cumplir, en los dos precios analizados; en efecto, existen
en resumen, 2 formas de desplazar a los productos extranjeros: o
vender más baratos los equipos de una misma calidad, o vender más
barato o máximo a mismo precio los productos de mayor calidad*
por lajujenos inicialmente, ventajas en el aspecio calidad
del producto no las tendremos, por cuanto todos nuestros competido
res son extranjeros y además de tener una amplia experiencia viven
"al día" con los adelantos y descubrimientos en esta materia*
Luego: por el precio unitario de 12Q$¿ solo podríamos com
petir, ventajosamente £on los distribuidores de reguladores para ve
hículos europeos, y aun en este caso habría que considerar la posi
bilidad de que por no perder su clientela, los comerciantes dejasen
de percibir JLas fuertes ganancias que tienen, y bajasen los precios
suficientemente como para competir con los de la fábrica.
En definitiva, para el precio unitario de 120$ existe un
99$ de probabilidades para no ajustar las ventas que dan el punto
de equilibrio; y esto no solo para el año 1.966. Considerar que a
base de una buena propaganda, se pueda con este precio, lognar abas
tecer un 20 a 25f0 del mercado nacional, sería una consideración bas
tante optimista; y en estas circunstancias, se estará perdiendo al
rededor de 300.000 S/. anuales.
Para él precio de 100 c/u. se ha visto que se requieren
itentas dé un QQfo de la demanda total apenas para cubrir todos los
gastos, competiríamos ventajosamente en cuanto a precios se refie-
re, aun para el caso de los reguladores para vehículos americanos
(el precio mínimo de éstos aparatos es 1205/. en Quito) pero como en
el caso anterior, sería muy posible que los comerciantes-reajusten
sus precios, tanto más cuanto que la diferencia solo es 205J/Í; en
cuanto a reguladores para vehículos europeos es posible obtengamos
-151-
un mayor porcentaje de abastecimiento del mercado, con rálacidn al
precio anterior.
Para obtener una idea de la magnitud de las ventas a es-
te precs'oo, fijémonos en el registro de vehículos de 1.963 que. cía
sifica los vehículos de acuerdo a su uso. Existen 21.625 para uso
particular, 10.860 para uso publico y 2.356 para uso oficial, es
decir un 62$ de vehículos particulares, 31$ para vehículos de uso
público, y un 7$ para uso oficial, admitiendo que para 1.966 estos.
percentajes, se mantengan en sus valores, tendríamos que de la de-
manda total de reguladores para 1.966, un 62$ será para vehículos
particulares, un 31$ será para vehículos de uso publico y un 1% se
rá para vehículos oficiales.
Generalmente, los propietarios de los vehículos del pr'i—»
mer grupo, son gente que tienen suficiente dinero, y en base a es-
to, es posible que a un gran numero de e'llos no les importe gastar
20 o 4-QSl más si por algún motivo, tienen el convencimiento que el
producto imp-OJitado es de buena calidad.
Los propietarios de vehículos de uso público, en general
son gente de menos recursos económicos y muchos de ellos viven del
trabajo del vehículoj de esta manera, t*un ahorro de 20 o 4QS/. será
muy significativo para todos éllosj así podremos suponer que:
del' 62$ de reguladores para vehículos particulares, un 40$ compra-
rían equipos nacionales)
del 31$ de vehículos públicos, un 70$ equiparían con reguladores
nacionales;'
y del 7$ de vehículos oficiales, un 100$ ocuparían, (por obligación)
reguladores nacionales^ y tendremos que en total la fabrica podría
conquistar un 50$ del mercado nacional)
Para esta magnitud de produccio'n, oscilan por los 200-OOOSjí
las perdidas anuales.
-152-
Precios unitarios menores, de hecho necesitan un mercado
mayor que el .nacional (en 1.966) para apenas llegar al punto de e—
quilibrio entre perdidas y ganancias.
En definitiva,- debemos manifestar;
_ a) Los costos dé produccio'n tan elevados, im
piden augurar éxitos para la fábrica tal como se ha proyectado,
b) Dada la tendencia general a sustituir el
dínamo por el alternador, de hecho es obsolutamente necesario~(pa—"
ra que no nazca muerta la fábrica) que por lo menos, el regulador
para alternador, forme parte del proyecto inicial.• • -
c) Las ventajas de versatilidad de trabajo
de las prensas excéntricas (que prácticamente sirven para cualquier
trabajo de doblado o estampado) y del torno, deben ser el factor
inmediato para proceder a diversificar la producción.
d) SI problema económico, qué presenta la fal
ta de uao de prensa neumática (pues como se ha indicado, tiene ca-
pacidad para fabricar sobre las mil tapas diariamente) debe ser so
lucionado, cambiando el material o el proceso de fabricación de la
tapa, o buscando asignar otros trabajos a la máquina, para que se
justifique la adquisición/.
. e) Indudablemente que en lo posterior, y de-
pendiendo de las nuevas fábricas que se montasen en el país, se pa
tíríst abaratar el costo de produccio'nj y entonces habrían muchas pro
bilidades de éxito.
No. TITULO _ _ Página
1.- Ranuras y secció'n transversal de un colector ... 6
2.- Pieza polar típica para dínamos de vehículos.. . . 6
3.- Bobinado de un dínamo Simca 6
4.- Bobinado de -un dínamo Volkswagen ......... 9
5,— Conmutació'n. 9
6.— Conmutació'n. 9
7.- Posició'n de los lados activos durante la conmutación
(Dínamo Simca) .......... 10
8.- Posició'n de los lados avtivos durante la Conmutació'n
(Dínamo Volkswagen). .., 10
9.— Curva en "cacío (Dínamo Ford autoexitado) 11
10.— Curva de caída de tensió'n (Dínamo Ford autoexitado) 12
11.- De las condiciones normales de funcionamiento (Dina
mo Ford o Simca).. 13
12.- Reaciones químicas en una batería de placas de plomo 15
13.- Curva de variación del voltaje de la batería de a-
cuerdo a la densidad del electrolito > . . . » . . 15
14.- De dios métodos de carga de la batería 17
15.— Abaco de características de una batería. ..... 17
16.- Diagrama del disyuntor 22
17.- Diagrama del regulador de tensió'n. 22
18.- Diagrama del regulador de corriente. ....... 22
19.- Diagrama de un regulador "Wapsa".. 22
20.- Diagrama de un regulador. "Deles-Reray". 26
21.- Esquema eléctrico de un regulador "Wapsa". .... 22
22.- Esquema eléctrico de un regulador "Ducelier" ... 26
23.- Esquema eléctrico de un re~gulador "Bosch" 26
24.- Delga de un motor de partida 26
25.- Bobinado de un motor Simca 31
página
26.- Bobinado de un;motor D.K.lf* ....... . . . * 31
27.— Diagrama eléctrico de un solenoide. . . ~. .... 33
28.- Curvas de un motor Volkswagen. 35
29.- Diagrama eléctrico del sistema de encendido.. . . 38
30.- Bobina de encendido.......... . 38
31.- Curvas de adelanto del encendido. . . . 44
32.-" Faro 44
33.- Circuito tppico de alumbrado delantero y posterior 44
34.- Manómetros. , . ¿ 48
35.- Indicadores de carga. 48
36.- Luces direccionales (destellantes). 48
37.- Autronic-eye 53
38.-- Mondo hidroeléctrico de ventanillas . . . . ., . . 53
39.- Circuito interno del alternador « 53
40.- Bobinado de un alternador * . . . . . . . 55
41.- Regulador para alternador (con relé de luz de ta-
blero). 57
42.- Regulador para alternador (con.relé de.campo) . . 57.
43.- Regulados- de 3 elementos. . . * 59
44.- Disyuntor 59-
45.- Curvas de saturación 62
46.- Curvas para el acero fundido. • . . 62
47.- Circuito magnético.para las 3 unidades. 78
48.- Curva en vacío (Dínamo Ford).. 74
49.- Cinta bimetálica. „ . 78
50,- Curvas de la cinta bimetálica (invat-laton) ... 80
51.— Cinta bimetálica (invar-Latón) 80
52.- Tensión regulada (Regulador Ford) ........ 82¿
53*- Corriente regulada (Regulador Ford) ... ..... 82
54.— Curvas características de los resortes 85
55.— Contactos. 85
56.— Regulador de 3 unidades (en perspectiva) 87
Página
57.-
58.-
59.-
60.-
61.-
62.-
63.-
64.-
65.-
66.-
Diagrama del regulador de 2 unidades. .......
Secuencia de operaciones(base, carcaza y coraza)*
Secuencia de operaciones (Brazo de contacto, tapa)
Baños electrolíticos ..............
Sección de pruebas y control . «
Vehículos matriculados anualmente ........
Punto de equilibrio entre pérdidas y ganancias ÍRS
. 88
91;
93
96
90
103
103
103
121
guiador de 3 unidades) 145
67.- Punto de equilibrio entre perdidas y ganancias (Re
guiador de 2 unidades) 146
68.- Tabla de análisis de utilidades (regulador de 3 u-
nidades) 147
69.- Tabla de análisis de utilidades (regulador de 2 u-
nidades) 148
ÍNDICE DE CUADROS- •" ' ~ ~ -": - -"' :
" - ' - - - .No. TITULO Pagina
1, Cuadro de características de varios dínamos. ... 2 ~
2, Ensayo de vida de las escobillas . . , „_ 6
3. Cuadro de características de varios motores. ... 29
4. Cuadro que indica el número de polos -y de escobillas
de varios motores. . 31
5* Cuadro que relaciona la reluctancia c-jn la longitud -
de las partes del circuito magnético . . . " . . . . 61
6. Cuadro para determinar la sección del núcleo del
disyuntor 65
7. Cuadro para calcular el arrollamiento L (Regulador
de 3 unidades, para F = 150 gr* ) 68
8, Cuadro para calcular el arrollamiento L (Regulador
de 3 unidades, para F - 200 gr. ). 69
9, Cuadro para calcular el arrollamiento L (Regulador
de O unidades, para F = 250 gr.) 69
10. Cuadro para calcular el arrollamiento L (Regulador
de 3 unidades, para F = 150 gr.),
11, Cuadro para calcular el arrollamiento L (Regulador
de 3 unidades, para F = 200 gr. ).
12. Cuadro para calcular el arrollamiento L (Regulador¿á
de 3 unidades, para F = 250 gr.).. ........ 72
13. Cuadro para calcular - el arrollamiento L (Regulador4
de 3 elementos, para F = 150 gr. )......... 74
14. Cuadro para calcular los arrollamientos L y L (Re1 4
guiador de 2 unidades). ". . . . ........ . 91
15. Pruebas en un dínamo Ford ............. 108
16. Cuadro de costos de varias máquinas ........ 127
~r 17. Costo aproximado del regulador de 3 unidades. . , 132
18, Costo aproximado del regulador de 2 unidades. . . 133
T E M A R I QG E N E R A L
P R I 1Í"E R A P A R T E
1 TEORÍA
1.1.BREVE ESTUDIO SOBRE EL-CLASICO SISTEMA ELÉCTRICO DEL AUTOMÓVIL.
Paginas
1.1.1*Necesidad de la energía eléctrica en el automóvil. . 1
1.1.2.Dínamo 2
1.1*3.Batería de acumuladores. . . „ , 14
1.1.4.Regulador de voltaje . . 20 r
1.1.5.Motor de partida . . 29
1.1.6.Sistema de encendido 37
1.1.7.Sistemas^ eléctricos adicionales V 45
1.2.INNOVACIONES M 3L SISTEMA ELÉCTRICO DSL AUTOMÓVIL.
1,2.1.Control automático de las luces delanteras.. .... 52
1.2.2.Accionamiento de los vidrios, asientos, etc. median-^-
te electricidad.. . .... 53
1.2.3.Alternador en sustitucio'n del dínamo, innovaciones
consecuentes de dicha sustitución en el regulador. . 54
S E G U N D A P A R T E
" " " ' " - . .
2. PROYECTO DE TOA ^ABRIGA
2.1.ESTUDIO TÉCNICO
2,1.1.Calculo y diseño del regulador Ford de tres elementos 59
2.1.1.1.Diagrama del regulador.. 59
2.1.1.2.Cálculo y diseño de tres elementos: Regulador de' .
tensión, Regulador de corriente y disyuntor. ... 60
páginas
2.1.1.3.Resistencia . . . -
2.1.1.4. Compensación térmica
2.1.1.5.Resortes
2.1.1.6.Contactos. .
2.1.1.7.Demás elementos auxiliares
2,1.2. Cálculo y diseno del regulador Volkswagen de dos e
letnentos
2.1.2.1.Diagrama del regulador
2.1.2.2.Cálculo de los arrollamientos L y L .
2.1.2.3.Resistencias: Rx y Rz ........
2.1.2.4.Demás elementos. . . ...
2.2.RECOMENDACIONES SOBRE LA. FABRICA.
2,2.1.Grado de integración conveniente ..... 94
2.2.2.Proceso de fabricación de las diferentes partes. . , 94
2.2.3.Distribución de la fábrica 102
2.3.POSIBILIDADES DE .AMPLIACIÓN Y DIV33RSIFICACION 104
3. ANÁLISIS ECONCMICO
3.1.Criterios a seguir.. ..... ... 110.
3 .2.producción para el tamaño mínimo 111
3.3.Sstudio del mercado 122
3.4.Cálculo aproximado del costo de instalación 126
3.5.Costo de producción estimado para los reguladores. . . 131
3.6. Conclusiones.. . 150
B I B L . I O G R A F I A
1.- Knovlton A.E. "Manual Standard del Ingeniero Electricista"
I yll. Eá. Labor. Barcelona.
2.- William H. Crouse. "Equipo Eléctrico del AutomóVil" Ed.
Marcimbo. Barcelona.
3.- Enciclopedia Ilustrada Cumbre, tomos 2. 3. 7. Ed. Cumbre.
Mexi'co 1.959.
4.- Manuel Arias Paz. "Manual de Automóviles" Ed. Dossat. Ma-
drid, 1.960. -
5.- Chester L. Da*es. "Corriente Continua" y "Corriente Alter-
na". Ed. Gilí.. Barcelona 1.959.
6.- Alfred Holzt. "Escuela del Técnico Electricista" tomo VIII
Ed. Labor. Barcelonal 1.958.
~'7.- Sears-Zemansky "Física General". Ed. Grafiplas. Madrid.
1.95S.
8,- Diseño de aparatos eléctricos. John H. Kuhlmann. Ed. Conti
nental. México* 1.959. '-"
9.- Phillips. "Ecuaciones diferenciales" Ed. "ÜTEHA"- 3fT945.
10.- Manual de Alumbrado "Westinghouse". Ed. Cuba. 1.962.
11.- P. Samuelson. "Curso de Economía Moderna" Ed. Aguilar Ma-
drid. 1.965, "
Revistas - Boletines
. .. ' . . '
1. Wapsa Auto-Pecas S.A. "Manutencax> do circuito de carga (com
dínamo)".
2. Wapsa Auto-Pecas S.A. irManutencab dos reguladores de tres
unidades para dinamos". - • " - - .
3. "Wapsa Auto-Pecas S.A. "Manutencao dos reguladores de duas
unidades para dínamos".
4. Wapsa Auto-Pecas S.A. "Manutencao de circuito de carga (con
alternador)".
Acos Villares "Composicao Química de Acos.s c ¿ . j
B. La Salle Woelfel. "Guías'para la plaueacio'n de utilida-
des" Ed. Comoval. .1.961.