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8/19/2019 TAREA N° 1 tecnología.docx

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ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA DEL VEHICULOPÁGINA:

TECNOLOGIA APLICADA

TEMA : COMPONENTES ELÉCTRICOS DEL AUTOMÓVIL Y EQUIPOS MOVILES SEMESTRE: IV

COMPONENTES ELÉCTRICOS

Esta tarea describe los diferentes tipos de componentes eléctricos básicos y los diferentes símbolos usadosen los diagramas de los sistemas eléctricos.

OBJETIVOS DE LA TAREA

Al terminar esta unidad, el estudiante podrá identificar y explicar la función de los componentes y lossímbolos eléctricos.

Componene! E"#$%&$o! '(!&$o!

)* +,ene!

Dos ejemplos comunes de fuentes de voltaje ue suministran la energía en los sistemas eléctricos!aterpillar son las baterías, las cuales almacenan energía eléctrica, y los alternadores, ue generan energíaeléctrica. "as baterías suministran la energía eléctrica para el giro de los motores. "os alternadoresrecargan las baterías después del arranue de un motor y proveen todas las necesidades de los sistemaseléctricos después ue el motor esta en marc#a.

)*)* B-e%.-

$na batería es una fuente de voltaje ue almacena energía paraser utili%ada por un sistema eléctrico. En la mayoría de lossistemas !aterpillar, una batería proporciona &' voltios. (epueden conectar dos baterías en serie a un circuito para crear unafuente de ') voltios

El voltaje de una batería es el resultado de las reaccionesuímicas entre materiales activos en las placas y el ácido sulf*ricoen el fluido de la batería, denominado electrolito. !on el uso, unabatería pedrera gradualmente la carga a menos ue se recargue.

"a recarga se reali%a suministrando corriente continua desde otrafuente, como un alternador, a través de la batería en sentido

opuesto al flujo de corriente.

"as baterías cumplen dos funciones principales+ -roporcionar energía para el giro del motor. Actuar como acumuladores para dar uniformidad a lasfluctuaciones de voltaje en el sistema.

"as baterías de los sistemas eléctricos !aterpillar reciben carganormalmente del alternador. (i el alternador falla, la bateríapuede suministrar voltaje a todo el sistema por solo un tiempolimitado antes de descargarse.

)*/* A"e%n-0o%

$n alternador es una fuente de voltaje ue convierte la energía mecánica en energía eléctrica, "a energíamecánica proviene del motor de la mauina. $n alternador puede generar voltaje solamente cuando elmotor esta en marc#a.


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"a función del alternador es recargar las baterías y suministrar la corriente a los sistemas eléctricos durante el funcionamientonormal. Durante el funcionamiento al máximo, tanto elalternador como la batería pueden ser necesarios a la ve%para satisfacer las demandas de energía eléctrica.

Con1e%!&2n 0e CA - CC

"a corriente producida por el alternador comien%a comocorriente alterna. "a corriente alterna pasa a través de diodosen el interior del alternador. Esos diodos convierten lacorriente alterna en corriente continua fluctuante. "a bateríaempareja entonces las fluctuaciones antes ue la corrientepase a los sistemas eléctricos. "as antiguas máuinas!aterpillar utili%aban un generador de !!, o un magneto, en lugar de un alternador. Estos dispositivosproducían corriente continua y no necesitaban convertir la!A en !!.

Debido a ue los alternadores son más compactos ypueden suministrar corrientes mas altas a velocidades

más bajas del motor ue los generadores de !!, #anreempla%ado a los generadores en los sistemas eléctricos!aterpillar.

)*3* +,ene! 4,e !,m&n&!%-n &n5o%m-$&2n

"os detectores sensores/ pasivos y activos son dosejemplos comunes de fuentes de voltaje de los sistemaseléctricos !aterpillar ue suministran información. "ainformación suministrada por esos detectores toma laforma de una se0al eléctrica corriente o voltaje cuyasfluctuaciones representan información. "os detectoresestán dise0ados de forma tal ue sus propiedadeseléctricas cambian en respuesta a los cambios en elmedio. -ueden responder a cambios de+ 1emperatura 2elocidad -osición 3tras condiciones de la mauina

Funcionamiento de los sensores

los sensores pueden trabajar en una de dosmaneras y producir muy diferentes formas de ondacuando se tra%an en un gráfico contra el tiempo+&. "a se0al generada puede variar continuamenteentre el valor máximo y el mínimo. A este tipo dese0al se le llama se0al analógica.'. "a se0al generada puede cambiar abruptamenteentre un máximo y un mínimo. A este tipo de se0alse le llama digital.


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)*3*)* Sen!o% p-!&1o

"os sensores pasivos poseen dos #ilos conductores/ ysuministran una se0al de salida ue puede ser interpretada paraproporcionar información acerca de un ve#ículo o un motor. $ncaptador magnético pic4up/ es un ejemplo de detector pasivode dos #ilos usado com*nmente en los sistemas eléctricos!aterpillar. $n magneto permanente en el captador genera uncampo magnético ue es sensible al movimiento de metales concontenido de #ierro a su alrededor.

En una aplicación típica, el captador magnético se posiciona de formatal ue los dientes de un engranaje rotatorio pasan a través del campomagnético. !ada diente del engranaje ue pasa altera la forma delcampo en el diente. El campo magnético constantemente cambiantepasa a través de una bobina de alambre en el captador, y comoresultado se produce una corriente alterna en la bobina. "a frecuenciacon la cual la corriente se alterna esta relacionada con la velocidad derotación y al numero de dientes del engranaje. -uede interpretarse, por lo tanto, ue la frecuencia proporciona información sobre la velocidad deun ve#ículo o un motor.

)*3*/* Sen!o% -$&1o

"os sensores activos se llaman así porue reuieren un voltajesuministrado externamente para funcionar, y porue procesan lase0al producida antes de presentarla como una salida. por estara%ón, generalmente poseen tres o más #ilos. Al igual ue unsensor pasivo de dos #ilos, el sensor activo produce una se0alde salida basada en algunas características cambiantes de sumedio. Esta se0al puede variar en frecuencia, anc#o del pulso oen cualuiera otra forma para suministrar información.El sensor rotatorio es un tipo de sensor activo de tres #ilos uese encuentra en algunos sistemas !aterpillar. Detecta la rotaciónde su eje y genera una se0al de salida ue cambia con estarotación. Esa se0al puede utili%arse para determinar la posición de un pedal o una palanca.

/* Con0,$o%e!

"os conductores son vías de acceso dise0adas para la corrienteeléctrica. En un sistema eléctrico, los conductores son una seriede cables dise0ados para transportar la corriente de uncomponente a otro del circuito. "os conductores están rodeadoscon frecuencia de un material no conductivo llamado aislador

para evitar el contacto accidental entre los conductores contiguos.


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B,eno! $on0,$o%e!

"os buenos conductores están #ec#os de elementos cuyos átomos poseenmenos de cuatro electrones en su anillo exterior. la mayoría de los metales sonbuenos conductores. "a plata es el conductor más eficiente. El cobre es el deuso más com*n debido a su disponibilidad.

M-"o! $on0,$o%e!

"os aisladores son malos conductores y son altamente resistentes al flujo decorriente. "os materiales consistentes de átomos con mas de cuatro electronesen su anillo exterior están clasificados como aisladores. El plástico y el cauc#o,ue son componentes orgánicos del carbón, el #idrogeno y algunas veces eloxigeno y el nitrógeno, son buenos aisladores para los cables conductoresdebido a su durabilidad y flexibilidad.

Sem&$on0,$o%e!

"os elementos ue poseen exactamente cuatro electrones en el anillo exterior son llamados semiconductores. "a conductividad eléctrica de estos elementoses sensible a su pure%a y temperatura. El silicio, cuando se combina con muypeue0as cantidades de otros elementos, se utili%a en la construcción detales tipos de dispositivos como los diodos y los transistores. "a conducta deestos componentes es compleja, pero no es necesario ue usted la cono%ca

para poder locali%ar con éxito las averías en los sistemas eléctricos básicos!aterpillar.

'.&* C-'"e!

En un sistema eléctrico, los conductores son una serie de cablesdise0ados para transportar la corriente de un componente a otrodentro del circuito.

El cable en un conductor puede ser una sola pie%a sólida decobre, o #ebras de peue0os cables unidos entre sí. El cabletren%ado es más flexible puede manipularse con mas y facilidaddurante el ensamblaje

del circuito.

C-"&'%e

El diámetro del cable esta expresado por un numero de calibre.5ientras mayor sea el calibre, más delgado será el cable. "os cablesde mayor diámetro y numero de calibre bajo son conocidos comocables de calibre pesado. El corte transversal del cable de calibrepesado opone menor resistencia al flujo de corriente y da lugar a ueestos conductores puedan soportar una mayor cantidad de corrienteue los cables delgados de calibre ligero con numero de calibremayores. "a selección del cable de calibre adecuado para una

aplicación especifica es muy importante.

$n conductor con un calibre muy ligero para la aplicación puede fallar cuando este en funcionamiento. "a resistencia del conductor puede empe%ar siendo marginal despreciable/


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pero se incrementara en la medida ue el conductor se caliente bajo carga. (i el calor resulta excesivo, elaislamiento puede da0arse.

L-%6o 0e" $on0,$o%

El largo de un conductor afecta también la selección del calibre adecuado. Esto se debe a ue la resistenciade un conductor se incrementa en proporción a su longitud. En iguales circunstancias, si la longitud de unconductor se duplica, la resistencia se duplica. -or lo tanto, un cable mas largo posee mas resistencia ueun cable mas corto del mismo calibre.

M-e%&-" 0e" $on0,$o%

3tro aspecto a tener en cuenta al seleccionar los conductores es el tipo de material conductor. El cobre esel más com*n, pero también se utili%an otros metales y estos pueden tener mayor o menor resistencia ueun largo de conductor de cobre del mismo calibre.

A&!"-m&eno 0e" $on0,$o%

"os conductores están revestidos a menudo con un material no conductivollamado aislante, cuyo propósito es evitar el contacto accidental con losconductores contiguos. "os conductores están aislados para proteger alcircuito de cortocircuitos vías de corriente no deseadas/. El cableadointerno &/ dentro de las unidades eléctricas/ puede ue tenga una cubiertadelgada esmaltada al #orno de material aislante. Elcableado externo '/ esta cubierto con un material aislante de plástico

altamente resistente al calor, la vibración y la #umedad.

3* Cone$o%e!

!omo su nombre lo indica, un conector consiste de doscomponentes interconectados cuya función es pasar corriente deun conductor a otro. -ara reali%ar esta función, los contactossobresalientes o espigas en una mitad del conector acoplan conlos contactos de orificio o enc#ufes en la otra mitad.

7* D&!po!&&1o! 0e p%oe$$&2n 0e" $&%$,&o

"os dispositivos de protección del circuito cumplen la tarea de proteger al circuito y a sus componentes dela corriente excesiva. "os dispositivos de protección del circuito pueden variar en el tipo y el método defuncionamiento.

7*)* T&po! 0e D&!po!&&1o! 0e p%oe$$&2n

+,!&'"e

$n fusible es un cable peue0o o banda metálica encerrada en cristal o cualuier otro tipo de materialresistente al calor. El cable o la banda metálica esta fijado a contactos de metal en su exterior. Estos

contactos forman una conexión eléctrica con los contactos del receptáculo del fusible cuando este seinstala. El fusible esta dise0ado para derretirse o uemarse cuando la corriente alcan%a determinado nivel."a cantidad de corriente ue puede pasar a través de un fusible varía de acuerdo con el tama0odel fusible y el tipo de construcción. "a estructura encerrada del fusible #ace ue sea relativamente fácilextraerlo y reempla%arlo.


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"a envoltura resistente al calor evita el peligro de incendio.

Además de uemarse por la sobrecarga de corriente, un fusiblepuede uemarse por cortocircuitos u otras causas.

En algunos casos se puede determinar la causa de un fusibleuemado por medio de una inspección visual.

!on fusibles de percusión rápida+ (i el cristal se mantiene transparente después ue el fusible seuema, la causa es una sobrecarga del circuito. (i el cristal se oscurece, la causa es un cortocircuito.

Ine%%,po%e! 0&!8,no%e!

$n interruptor disyuntor manual es comoun interruptor ue está dise0ado paraabrir el circuito cuando la corriente uepasa a través del mismo sobrepasa unnivel aceptable. !uando el disyuntor seabre, la corriente no puede continuar fluyendo y el resto de los componentesestán protegidos de cualuier da0o. -arareponer manualmente el disyuntor ycerrar el circuito debe oprimirse un botónen el interruptor disyuntor. (ólo debereponerse un interruptor disyuntor manual después ue la ra%ón del excesode corriente se #aya locali%ado ycorregido.

$n interruptor disyuntor automático esigual a uno manual excepto en ue se repone a sí mismo en la posición cerrada después de un periodo detiempo.

A diferencia de los fusibles, los interruptores disyuntores no se destruyen cuando ocurre una sobrecarga."os interruptores disyuntores son más caros ue los fusibles, pero no necesitan ser reempla%ados.

Re!&!o%e!

!omo su nombre lo indica, un resistor fijo usualmentellamado simplemente resistor/ muestra una cantidad fija deresistencia. En los sistemas eléctricos !aterpillar, el usomás frecuente de los resistores fijos es el de limitar lacorriente a un nivel seguro para los otros componentes. "osresistores fijos cumplen muy bien su cometido, siempre ueel voltaje del circuito no aumente.

$n resistor variable combina un resistor fijo con un contacto

movible ue puede eliminar parte del resistor por medio deun cortocircuito. El ajuste de este contacto varía laresistencia ue se le presenta al circuito, desde cero resistor en corte por completo/ #asta el valor máximodel componente del resistor fijo.


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"os resistores variables poseen muc#as aplicaciones corrientes, como la de controlar el volumen de unaradio. En los sistemas eléctricos !aterpillar, su función principal es la de permitir ue la corriente puedavariarse sobre una gama de valores.

"os resistores variables pueden conectarse en serie con resistores fijos para asegurar ue la corriente conel resistor variable completamente en cortocircuito no sobrepase un valor seguro.

9* D&!po!&&1o! e"e$%om-6n#&$o!

El electromagnetismo desempe0a un papel importante en el funcionamiento de un n*mero de componentesde los sistemas eléctricos !aterpillar.

9*)* Re"#

En relé es un tipo de interruptor ue funciona automáticamente,utili%ando un magneto de bobina de alambre para abrir o cerrar contactos de interruptor, y por lo tanto abren y cierran un circuito."a fuer%a electromagnética es utili%ada para abrir o cerrar elinterruptor. Existen diferentes tipos de relés, incluyendorelés solenoides, relés de corte, relés de bocina y relésindicadores.

"os relés pueden dise0arse como normalmente abiertos &/ onormalmente cerrados '/+ "os contactos de un relé normalmente abierto se mantienenabiertos mientras la bobina relé esactivada. "os contactos de un relé normalmente cerrado se mantienencerrados mientras la bobina de relé esactivada

9*/* So"eno&0e

$n solenoide utili%a un campo electromagnético paraproducir movimiento mecánico. En su forma básica,un solenoide es una bobina tubular ue rodea un vástago

movible de metal. !uando la bobina es activada, elvástago se introduce dentro de la bobina a través de laatracción magnética. $n resorte mantiene el vástagoafuera cuando la bobina no está activada. De este modo,cada ve% ue se aplicaenergía a la bobina, el vástagoejecuta un recorrido, y cuando se uita la energía, elvástago ejecuta un recorrido inverso. El movimiento devaivén resultante puede reali%ar tareas mecánicassimples. En los sistemas eléctricos !aterpillar, lossolenoides se utili%an con frecuencia para #acer funcionar válvulas #idráulicas.


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9*3* Moo% 0e -%%-n4,e

$n conjunto de motor de arranue contiene dos dispositivos electromagnéticos+ $n motor eléctrico de gran potencia &/ ue utili%a un campo electromagnético para producir el movimientorotatorio necesario para arrancar un motor diesel. $n solenoide '/ ue se activa cuando el motor de arranue se pone en funcionamiento. $n pi0ón conectaentonces al motor de arranue con la volante del motor.

1anto el motor como el solenoide ue componen el conjunto del motor de arranue están representados enel símbolo esuemático.

9*7* A"e%n-0o%

$n alternador funciona como un motor eléctrico en marc#a atrás. En ligar de utili%ar energía eléctrica paraproducir movimiento rotatorio, un alternador utili%a el movimiento rotatorio para producir electricidad. Elmovimiento rotatorio es transferido desde el motor por una correa y poleas.

El eje del alternador &/ está ensamblado a un electromagneto rotatorio o rotor. "a corriente eléctrica ue sele surte al electromagneto pasa a través de un conjunto de anillo desli%ante montado en el eje. A medidaue le electromagneto '/ y el campo magnético generado por él son girados por el eje, sus líneas de fuer%acortan a través de la bobina de alambre ue lo rodea en el conjunto del estator 6/. De la misma manera

ue un flujo de electricidad en el interior de un conductor crea un campo magnético alrededor del conductor,el paso de un campo magnético a través de la bobina de alambre en el estator produce un flujo de corrienteen la bobina.


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(e le llama alternador debido a ue la corriente ue produce es corriente alterna. "os diodos )/ en elinterior del alternador convierten la corriente alterna en corriente continua antes depasar a la batería para euilibrarla.

9*9* Bo$&n-

"as bocinas de las máuinas !aterpillar utili%an el electromagnetismo para generar sonido. El sonido es elresultado del aire ue se mueve rápidamente #acia atrás y #acia delante en gamas entre las '7 y '7,777veces, o ciclos, por segundo. "a bocina produce el sonido #aciendo vibrar un diafragma flexible y delgado

&/ lo suficientemente grande para crear un sonido en el aire. "a corriente ue fluye a través de una bobina'/ dentro de la bocina crea un campo electromagnético ue jala una placa de #ierro 6/ fijada al diafragmaen dirección del electromagneto. El diafragma está unido a un interruptor )/. A medida ue el diafragma semueve #acia el electromagneto, el interruptor se abre y corta la corriente al electromagneto. "a tensión delresorte del diafragma lo #ace retroceder a su posición de descanso y el interruptor se cierra, restaurandoasó el flujo de corriente a través de la bobina y del campo electromagnético. "as fuer%as mecánica yeléctrica dentro de la bocina son tales ue el diafragma se mueve #acia atrás y #acia delante cientos deveces por segundo, con lo ue produce el sonido.

* L(mp-%-!

"as lámparas son componentes eléctricos ue convierten la energía eléctrica en lu%. En las máuina!aterpillar se utili%an muc#os tipos diferentes de lámparas. Algunas de estas proporcionan la iluminaciónue necesita el operador y #acen ue la máuina sea más visible a otros. 3tras comunican informaciónimportante al operador acerca de las condiciones actuales de la máuina.


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Aunue los diodos emisores de lu%, o "EDs, ue se encuentranen el (istema de 5onitoreo Electrónico también comunicaninformación importante, éstos no son lámparas en el estrictosentido.

1odas las lámparas utili%adas en la máuinas !aterpillar funcionan por el principio de la incandescencia. "aincandescencia se produce cuando la corriente ue fluye a travésde un material conductor calienta el material a una temperatura losuficientemente alta como para ue emita lu%. "as lámparasincandescentes poseen un elemento conductor llamado filamento&/ sellado dentro de una envoltura de vidrio '/ a la ue se le #a extraído el aire para proporcionar una vidamás prolongada al filamento. "os contactosde metal 6/ ue sobresalen de la envoltura producen el contacto

eléctrico con el filamento ue se encuentra en el interior. !uando lalámpara se encuentra en su receptáculo, los contactos de metal secorresponden con los contactos de un receptáculo ue estáconectado permanentemente por cables al circuito de iluminación."os receptáculos están dise0ados para simplificar su reempla%o, yaue por su naturale%a, las lámparas incandescentes tienen unperíodo de vida limitada. !on el tiempo el filamento se uemacompletamente, lo ue abre el circuito y #ace necesario el reempla%o de la lámpara.

"a energía ue consume una lámpara se mide en vatios. "a salida de lu% de una lámpara se mide enunidades llamadas l*menes. "as lamparas de construcción diferente varían en cuanto a su eficiencia, esdecir, cuántos l*menes producen por vatio de energía consumido.

;* Ine%%,po%e!

"os interruptores se encuentran en una gran variedad de los sistemaseléctricos !aterpillar. Algunos son de funcionamiento manual y otrosde funcionamiento automático. 8ndependientemente de su tipo, todoslos interruptores poseen la misma función básica+ permitir o evitar elflujo de corriente en un circuito eléctrico. $n interruptor permite ue lacorriente fluya cuando está cerrado y evita el flujo de corrientecuando está abierto.

Ine%%,po% no%m-"mene -'&e%o

$n interruptor normalmente abierto permanece abierto, evitando el flujo decorriente, #asta ue sea actuado y cerrado por alguna fuer%a exterior. En elcaso de un interruptor automático, el interruptor permanece cerradosolamente durante el tiempo ue permane%can las fuer%as ue act*an sobre

él. $na ve% ue desaparece la fuer%a, el interruptor vuelve a abrirse.


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Ine%%,po% no%m-"mene $e%%-0o

$n interruptor normalmente cerrado permanece cerrado, permitiendo el flujo decorriente, #asta ue se act*a sobre él y es abierto por alguna fuer%a exterior.En el caso de un interruptor automático, el interruptor permanece abiertosolamente durante el tiempo ue permane%ca la fuer%a ue act*a sobre él. $nave% ue desaparece la fuer%a, el interruptor se vuelve a cerrar.

"os interruptores manuales permanecen abiertos ocerrados una ve% eliminada la fuer%a ue los abre olos cierra. En general reciben el nombre de lafunción ue reali%an ejm+ interruptor de arranue&/, interruptor de neutrali%ación de la transmisión'/, interruptor del freno 6/, 8nterruptor de lalámpara de en marc#a )//. -or lo general sonoperados mediante alg*n apéndice externo, comouna palanca o agarradera.

En los interruptores automáticos se indica su sistema de funcionamientoejm+ presión &/, temperatura '/, flujo de líuido 6/, nivel de líuido)/ y campos magnéticos 9//.


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D&-6%-m-! 0e C&%$,&o! E"#$%&$o!*

"os diagramas de circuitos son dibujados de acuerdo a ciertas reglas, !onocer esas reglas es la primeraetapa para usar correctamente los manuales de diagramas de circuitos.

)* S.m'o"o!

"os siguientes símbolo son usados en los diagramas de circuitos eléctricos para representar a loscomponentes eléctricos ue son m*ltiples en los automóviles.


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