Curso Revisión preliminar del automóvil

Revisión preliminar del automóvil
Objetivo: Al finalizar el curso el capacitando describirá los procedimientos básicos en la revisión preliminar del automóvil.
Índice
- La batería
- Luces y accesorios
- Instrumentos del tablero
- Frenado
- Lubricación
- Sistema de refrigerante
-
Bandas y mangueras
-
Prueba de manejo
-
Neumáticos y herramientas básicas
1. La batería
Función La
función de la batería del vehículo es suministrar energía a los circuitos eléctricos.
Esto es de vital importancia cuando el motor está detenido. Aunque el generador
suple a la batería en alto grado cuando el motor está funcionando, la batería
continúa activa como parte del sistema eléctrico y por tanto resulta imprescindible.
Algunos ejemplos de circuitos que dependen completamente de la batería para
su operación son:
- el del arrancador
- el de encendido de la bobina
- el de las luces de estacionamiento e interiores
- el del reloj
- el del sistema de alarma contra robo.
La batería
puede suministrar una corriente eléctrica gracias a la actividad química que
tiene lugar dentro de ella. La actividad consiste en convertir energía química
en energía eléctrica. Cuando la batería recibe una carga, la actividad se revierte
y entonces la energía eléctrica se convierte en energía química.
Principio de operación
Si se sumergen
dos placas de plomo en un recipiente de ácido sulfúrico diluido (H2SO4),
conectando una placa al borne positivo de una fuente de c.c.
y la otra al borne negativo, se forma un circuito completo por el cual fluye
corriente. El ácido se conoce como electrólito y forma
parte del circuito por el cual fluye la corriente. La evidencia de que pasa
corriente por el circuito se obtiene primeramente por las burbujas que aparecen
en la solución, y en segundo lugar por los cambios en el color de las placas.
El color de la placa de plomo conectada al borne positivo cambia a café, y la
otra placa conectada al borne negativo adquiere un color gris.
Si la fuente
externa de c.c. se retira y reemplaza por un foco de bajo voltaje (de
2 V o menos), se descubrirá que en este circuito tan sencillo hay suficiente
energía eléctrica para iluminar el foco durante un lapso breve. El conjunto
formado por el recipiente, el electrólito y las placas
se conoce como pila, y la actividad química que tiene lugar durante la carga
y descarga se puede explicar como sigue.
Suponiendo
que la pila está totalmente descargada, las placas positiva y negativa estarán
recubiertas con un sulfato. En apariencia, este sulfato es un polvo blanquecino
que se forma cuando el plomo (Pb) de las placas se
combina con el sulfato (SO4) del ácido para dar sulfato de plomo
(PbSO4). Cuando una corriente continua pasa por
el circuito, el sulfato se descompone y su azufre se combina con la solución
líquida, la cual aumenta su concentración formando una solución ácida más concentrada.
Esto deja a la placa positiva con peróxido de plomo (PbO2),
y a la negativa formada con plomo esponjoso (Pb).
Si ahora se
conectan las dos placas a un circuito externo, fluirá una corriente desde esta
pila sencilla hasta que quede descargada. Durante este cambio, el azufre nuevamente
abandona el ácido (dejándolo así diluido) y cubre ambas placas, formando otra
vez sulfato de plomo (PbSO4) sobre ellas.
Asimismo, el óxido del peróxido de plomo que cubre la placa positiva se combina
con el hidrógeno (H2) de la solución y forma agua (H2O).
Así, la solución ácida se diluye aún más a causa de esta agua.
Una pila de
plomo como la descrita puede producir y suministrar aproximadamente 2 volts,
pero una pila tan sencilla sólo puede proporcionar una corriente a este voltaje
durante un lapso muy corto antes de quedar descargada. Para mejorar la salida
de la pila es necesario aumentar su tamaño con el fin de que quepan más placas
dentro del electrólito. Esto le permite suministrar
corriente a una presión de 2 volts durante un lapso
más largo.
Si se necesitan
más de 2 volts, como generalmente sucede en los vehículos motorizados,
se agrupan varias pilas como ésta para formar una batería y se conectan en serie.
Si se conectan tres pilas en serie, la batería resultante proporcionará 6 volts;
si se conectan seis pilas de la misma manera se obtendrán 12 volts.
A veces es
más conveniente interconectar dos baterías en serie que usar una más grande
y pesada. Si las dos baterías se conectan en serie, sus voltajes iniciales se
duplicarán. p.e., dos baterías de 6 volts conectadas
en serie darán 12 volts, y dos baterías de 12 volts
conectadas en serie darán 24 volts. Este método para lograr el voltaje correcto que necesita
un sistema determinado generalmente se adopta para vehículos pesados y fábricas
que emplean motores diesel de gran potencia.
Construcción de la batería
La moderna
batería de 12 volts tiene una caja moldeada de polipropileno, un material
que ha sustituido ampliamente a los compuestos de brea que se usaban en la construcción
de baterías. Los compuestos anticuados, aunque resistentes, tenían las desventajas
de ser extremadamente pesados, de requerir mantenimiento regular y de tener
una corta duración, aproximadamente de dos años. Los nuevos materiales de PVC
usados en las baterías modernas proporcionan una estructura resistente y ligera
y tienen una expectativa de duración superior a tres años con pocas o nulas
necesidades de mantenimiento.
La caja moldeada
de polipropileno consta de seis compartimientos que alojan a las seis pilas
de 2 volts para formar la batería de 12 V. Cada pila contiene un
juego de placas positivas y negativas, y un número impar de placas constituyen
la pila. Las pilas más populares tienen siete o nueva placas, estando formada
la unidad de siete placas por cuatro negativas y tres positivas. Siempre hay
una placa negativa más que el número de placas positivas en una pila. Las placas
se fabrican vaciando una aleación de plomo en un molde reticular, y la rejilla
se rellena con una pasta de óxido de plomo durante el ensamblaje.
Durante la
formación de cada pila, todas las placas negativas se conectan a un terminal
común, y las placas positivas se conectan a otro terminal común, pero se evita
que cada placa tenga contacto con sus vecinas insertando separadores entre las
placas. Los modernos separadores para batería se fabrican con polipropileno
poroso. No sólo son más baratos que los separadores de madera que se usaban
en las baterías anticuadas, sino que también duran más. Las placas negativas
y positivas, que junto con los separadores constituyen la pila, se disponen
alternadamente empezando con una placa negativa, luego un separador, después
una placa positiva seguida por otro separador y otra placa negativa, y así hasta
terminar. Esto significa que las dos últimas placas siempre son negativas.
Los ensambles
o juegos de placas se acomodan en sus respectivos compartimientos, y las pilas
adyacentes se interconectan mediante barras de aleación de plomo soldadas por
resistencia. A continuación la cubierta de la batería se suelda térmicamente
a la caja (no se usan adhesivos), proporcionando así una buena junta resistente
a los ácidos entre la cubierta y la caja. La cubierta también se fabrica por
el método de polipropileno moldeado, e incorpora orificios para llenar las pilas
hasta el tope con agua destilada durante el mantenimiento, así como para permitir
la ventilación. Esto se logra usando tapones roscados de plástico (en los respiradores
u orificios), o una tapa alargada de presión que se quita o coloca con rapidez
y facilidad. Algunos de los modelos más recientes de batería no requieren rellenado
y están sellados permanentemente, por lo cual se conocen como baterías de mantenimiento
nulo.
La etapa final
en el ensamblaje de una batería es la fijación de los dos postes terminales
(bornes), los cuales se sueldan a los dos pernos internos de polo usando un
soplete de acetileno.
Prueba de la batería
La mayoría
de las baterías sólo se prueban cuando se sospecha que están fallando. Sin embargo,
es un buen hábito probar regularmente las baterías y monitorear las condiciones
en que se encuentran para minimizar las fallas y averías. El primer indicio
de que una batería comienza a fallar, o de que está por finalizar su vida útil,
es cuando no puede hacer arrancar al motor, y esto es más probable que suceda
en clima frío. El peso específico del electrólito
se reduce cuando desciende la temperatura. Durante el arranque en frío es cuando
la batería soporta su carga máxima, y por tanto esta situación le impone la
prueba más severa.
Existen métodos
para probar el estado de carga de la batería y las condiciones de la pila, siendo
el más conocido la prueba hidrométrica. Prueba hidrométrica
Como se explicó anteriormente, durante la descarga de una batería el electrólito se diluye debido a que el oxígeno (O2)
y el hidrógeno (H2) se combinan para formar agua (H2O).
Durante la carga, el sulfato de las placas se combina con el electrólito para formar una solución ácida concentrada. Esta
variación en la concentración del electrólito es lo
que indica el "estado de carga" de las pilas.
El hidrómetro
es un instrumento que mide el peso específico del electrólito.
Las dos lecturas opuestas que se podrían obtener del hidrómetro serían 1.000,
la cual indica el peso específico del agua, y 1.835 que indica el del ácido
sulfúrico concentrado. Estas dos lecturas no se obtendrían normalmente al probar
una pila de batería, pues lo que se estaría probando sería un ácido sulfúrico
diluido. El peso específico de un electrólito normal
debería ser aproximadamente de 1.260 a 1.280 a carga plena y a 16 grados centígrados.
A medida que se descargan las pilas disminuye el peso específico, siendo la
lectura a media carga aproximadamente de 1.190 a 1.210, y a plena carga más
o menos de 1.110 a 1.130.
La temperatura
tiene un efecto sobre el peso específico, el cual se debe tomar en cuenta al
realizar la prueba. La prueba hidrométrica normalmente se realiza en cada pila
de la batería, teniendo el electrólito una temperatura
aproximada de 26 grados centígrados; deberá haber poca diferencia en las lecturas
de las pilas.
2. Luces y accesorios
Avisador de "faros encendidos". Este sistema suele ir combinado con el sistema
de zumbador de aviso de "puerta abierta". Cuando los faros están encendidos
y la puerta del conductor se halla abierta, entra en acción un zumbador que
avisa para que sean apagados los faros antes de que se abandone el coche. En
algunos coches modernos, el sistema activa un sistema electrónico de aviso que
advierte verbalmente: "sus luces están encendidas".
Sustitución
de las lámparas de los faros. Los faros están instalados de múltiples maneras.
El conjunto incluye un anillo o pieza de ajuste en la parte posterior del faro
y un cerco de sujeción en la parte anterior. Para reemplazar un faro, quitar
el marco, cerco de sujeción y la lámpara. Asegurarse al sustituirse la lámpara
que sea del mismo tipo. El cambio de una lámpara halógena por otra de las normales
reduciría la iluminación y, por consiguiente, el cliente podría sentirse insatisfecho.
Una vez instalado el nuevo faro, ajustar la orientación del mismo.
Conmutador
de faros. En muchos coches el conmutador de los faros controla también las luces
de situación, las de gálibo, las traseras, las del tablero de instrumentos y
las de matrícula. Además, en los sistemas que utilizan motores de vacío para
activar las cubiertas de los faros, dirige el vacío hacia los motores cuando
está totalmente tirado hacia fuera.
En muchas
instalaciones, el circuito del tablero de instrumentos pasa a través de un reóstato
situado en el conmutador. Al girar el botón de éste, aumenta o disminuye el
brillo de la luz en el tablero de instrumentos. Girando totalmente el botón,
se enciende la luz del techo.
En muchos
coches, el reóstato regulador del brillo está colocado independientemente, y
también están separados los conmutadores de los faros y de las luces de posición.
Interruptor
de las luces de freno o "pare". Hasta la introducción del sistema
de freno de doble circuito, los interruptores de las luces de freno eran hidráulicos.
Constaban de un pequeño diafragma que era desplazado debido a la presión hidráulica
ejercida al aplicar el freno. Esta acción cerraba un interruptor el cual conectaba
las luces de freno a la batería.
Al aparecer
el sistema de freno de doble circuito, dejó de usarse el interruptor hidráulico.
Con esta disposición existen dos sistemas hidráulicos independientes, uno para
las ruedas delanteras y otro para las traseras. Si estuviera conectado un interruptor
hidráulico en uno de los sistemas y éste fallara, el vehículo se quedaría sin
luces de freno, aunque el otro sistema funcionase.
En consecuencia,
se adoptó el interruptor mecánico. Cuando se presiona el pedal de freno se desplazan
los contactos del interruptor (hacia la izquierda), los contactos se juntan
y las luces se encienden.
Intermitentes.
Las señales de giro o intermitentes permiten al conductor señalar la intención
de girar a la derecha o a la izquierda. Son accionadas mediante un interruptor
dispuesto en la columna de dirección. Cuando se desplaza la palanca del interruptor
quedan completados los circuitos entre la batería y las correspondientes luces.
El circuito lleva un dispositivo productor de destellos que intermitentemente
cierra y abre los contactos, lo que motiva el encendido y apagado de las luces
destellantes. Estos destellos intermitentes hacen que sean más perceptibles
las luces.
El destallador
o dispositivo productor de destellos consta de una lámina termostática
y un calefactor. Este último se calienta al paso de la corriente y el calor
producido es transmitido a la lámina, que se comba y abre los contactos. Al
interrumpirse el circuito, la corriente cesa de fluir, la lámina se enfría,
se endereza y cierra los contactos. Este ciclo se repite mientras se halle cerrado
el interruptor del sistema.
Luces de marcha
atrás. Las luces de marcha atrás se encienden cuando el conductor sitúa la palanca
del cambio de marcha en la posición de marcha atrás o retroceso. Los contactos
del interruptor se cierran cuando la palanca de cambio es situada a la posición
de marcha atrás (R), y con ello se conectan la luz o las luces de la parte posterior
del vehículo a la batería.
Generador
de destellos de emergencia. El sistema generador de destellos para caso de emergencia
está previsto para que sirva de señal, a los vehículos que sigan, de que el
vehículo está parado o averiado o bien apartado de la carretera. Cuando el conductor
acciona el interruptor del generador de destellos, las cuatro luces indicadoras
de giro lanzarán destellos simultáneamente. El sistema comprende un destellador similar al que se emplea para la señal de giro
y que se acciona mediante un interruptor. Luces de cortesía.
Estas luces se encienden cuando se abre cualquiera de las puertas del vehículo
para que suban o desciendan los pasajeros. Dichas luces se accionan por interruptores
dispuestos en las mismas puertas. Cuando una puerta está abierta, el interruptor
se cierra para conectar las luces internas del vehículo (techo o laterales)
a la batería.
3. Instrumentos del tablero
- Tablero de
instrumentos. El tablero de instrumentos contiene un cierto número de aparatos
indicadores y luces de advertencia. Los diversos dispositivos indicadores se
describen a continuación.
- Medidores
de combustible. Los medidores de combustible accionados eléctricamente pueden
ser del tipo de bobinas equilibradas o del tipo termostático.
- Tipo de bobinas
equilibradas. El sistema de bobinas equilibradas consta de dos unidades separadas,
la unidad del depósito y la unidad del tablero de instrumento, estando ambas
conectadas en serie con la batería mediante un conductor, a través del interruptor
de encendido. Cuando se cierra este interruptor, la corriente procedente de
la batería fluye a través de la unidad del depósito y de la del tablero. La
unidad del depósito consiste en una resistencia variable y un contacto deslizante
o cursor, cuya posición está mandada por un flotador y una palanca. Esta última
gira hacia arriba o hacia abajo de acuerdo con las variaciones de nivel del
combustible en el depósito. Al estar bajo el nivel del combustible, el contacto
deslizante se desplaza hacia arriba, sacando del circuito la mayor parte de
la resistencia. Por lo tanto, la mayor parte de la corriente que llega por la
bobina de la izquierda en la unidad del tablero, sigue a través de la bobina
de la derecha. Por consiguiente, la bobina de la izquierda es magnéticamente
más potente que la de la derecha y, por tanto, la armadura y la aguja indicadora
girarán hacia la izquierda, quedando así indicado el
descenso del nivel del combustible. Por el contrario, cuando el nivel del combustible
está alto, el flotador ha descendido y el contacto deslizante ha intercalado
la mayor parte de la resistencia en el circuito. En consecuencia, la mayor parte
de la corriente que llega a través de la bobina de la izquierda sigue a través
de la bobina de la derecha. Por consiguiente, siendo esta última bobina relativamente
más potente, la armadura y la aguja indicadora girarán hacia la derecha para
señalar así el alto nivel del combustible.
- Tipo termostático.
Son dos los tipos de indicadores de combustible termostáticos
que se emplean. El tipo más antiguo lleva dos láminas termostáticas,
una en la unidad del depósito y la otra en la unidad del tablero. En los del
tipo moderno sólo hay una lámina termostática en la
unidad del tablero de instrumentos, pero en la unidad del depósito va dispuesta
una resistencia variable similar a la usada en el medidor de combustible del
tipo de bobinas equilibradas descrito anteriormente.
En el tipo
más antiguo, el flotador del depósito actúa sobre una leva que, a su vez, encorva
más o menos una lámina termostática. Esta lámina lleva
a su alrededor una bobina calefactora, la cual, a
través de una bobina similar en la unidad del tablero de instrumentos, se halla
conectada a la batería (mediante el interruptor del encendido). Cuando se conecta
el encendido, la corriente fluye a través de ambas bobinas, dando lugar al calentamiento
de las dos láminas termostáticas, o sea, la de la
unidad del tablero y la de la unidad del depósito. El calor engendrado por los
calefactores produce el encorvamiento de las dos láminas bimetálicas. En la unidad del tablero este movimiento es transmitido
por medio de una articulación mecánica a la aguja indicadora, la cual se desplaza
sobre el cuadrante o esfera del indicador. En el elemento del depósito, el encorvamiento
de la lámina hace que se abra un juego de contactos. Si el nivel del combustible
está bajo, el encorvamiento original producido por la leva es de poca importancia
y, en tales condiciones, sólo un pequeño encorvamiento (debido al efecto de
la bobina calefactora) será suficiente para que se
abran los contactos, después de lo cual cesa el efecto calorífico en ambas bobinas,
en la del tablero y en la del depósito, empezando, por esta causa, a enderezarse
las láminas. En la unidad del depósito esto es motivo de que se cierren los
contactos, volviendo a producirse de nuevo los efectos caloríficos citados.
Por lo tanto, los contactos continúan abriéndose y cerrándose. El grado de encorvamiento
producido en la lámina termostática del depósito es reproducido aproximadamente en
la unidad del tablero, por lo que la aguja indicará el nivel de combustible
existente en el depósito.
En el medidor
de combustible de tipo termostático va dispuesta una
resistencia variable en la unidad del depósito y un termostato en la unidad
del tablero de instrumentos. Indicadores
de presión de aceite. Los coches están provistos de aparatos indicadores de
la presión del aceite. Si esta presión es demasiado baja, el motor no recibe
el engrase necesario. El trabajo continuado, en tales condiciones, puede producir
la ruina del motor. El indicador advierte al conductor que debe añadir aceite
al cárter.
En general,
hay dos tipos de indicadores de presión: uno presenta un manómetro en el tablero
de instrumentos, que indica la presión; el otro es una luz de advertencia que
se enciende si la presión cae por debajo del mínimo tolerable.
Indicadores
de la temperatura del motor. Para que el conductor conozca siempre la temperatura
del refrigerante del sistema de refrigeración, se dispone en el vehículo un
indicador de temperatura o termómetro. Un aumento anormal de temperatura es
señal de que el motor funciona también en condiciones anómalas. El indicador
advierte al conductor que debe parar el motor antes de que éste sufra importantes
daños. Existen dos tipos generales de indicadores de la temperatura. Uno de
ellos emplea un indicador en el tablero de instrumentos que muestra la temperatura
ya sea mediante una aguja sobre un cuadrante o mediante la indicación de los
grados reales. El otro emplea una luz que se enciende cuando la temperatura
es demasiada alta.
Amperímetro
o indicador de carga. Es un instrumento que se emplea en muchos coches y va
conectado entre el alternador y la batería. Indica al conductor si el alternador
funciona correctamente o no y si la batería se carga al estar el motor en marcha.
Voltímetro.
Actualmente un gran número de vehículos poseen un voltímetro en sustitución
del amperímetro. El voltímetro suministra una lectura continua de la tensión
en el sistema de carga. Dado que el voltímetro proporciona una buena medida
de las condiciones de la batería y el proceso de carga, algunos consideran que
el voltímetro es mejor que el amperímetro.
Luz indicadora
de carga. Esta luz indicadora o luz testigo, se emplea en muchos coches en lugar
del amperímetro. Va conectada entre el alternador (o el regulador del alternador)
y la batería, a través del interruptor del encendido. La luz va conectada en
paralelo con una resistencia. La corriente circula por dicha resistencia y la
luz indicadora en su camino hacia el inductor del alternador. La caída de tensión
que se produce en la resistencia proporciona la tensión necesaria para que se
ilumine dicha luz, que permanece encendida hasta que el motor se pone en marcha
y el alternador empieza a cargar la batería. Cuando esto sucede, la tensión
es igual en ambas porciones de la resistencia y la luz, por lo que ésta se apaga
indicando así que la batería se está cargando.
Servicio de
los indicadores. Si se sospecha que algún indicador no funciona correctamente,
habrá que cambiar provisionalmente todo el conjunto (o elemento del depósito
en un indicador de nivel del combustible). Si se comprueba que el nuevo indicador
funciona perfectamente, el sustituido será defectuoso. Si, a pesar del cambio,
el nuevo indicador no registra debidamente, lo más probable es que haya alguna
anomalía en la unidad montada en el tablero de instrumentos o en el cableado.
En un indicador del nivel del combustible, en realidad no será necesario instalar
la nueva unidad en el depósito. En lugar de esto, se desconectará el terminal
de la unidad vieja montada en el depósito y se conectará al terminal de la nueva
unidad. Luego se conecta un conductor de masa de la caja de la unidad del depósito,
al bastidor del vehículo (masa). Ahora ya podrá moverse a mano, hacia arriba
y hacia abajo, el flotador de la nueva unidad y comprobarse las indicaciones
del instrumento montado en el tablero.
NOTA: En los indicadores del tipo termostático hay que contar con un retardo de aproximadamente
un minuto para que se caliente el elemento bimetálico
y se inicie la indicación en la unidad del tablero de instrumentos.
Pocas son
las operaciones de servicio o mantenimiento que requieren los indicadores; cuando
se presuma que una unidad es defectuosa, lo más indicado es reponerla. En algunos
indicadores el flotador o su brazo son desplazables,
por lo que éstos pueden recalibrarse y corregirse las indicaciones del tablero.
Hay también indicadores en los que los polos bobinados pueden acercarse o retirarse
de la armadura, lo que también permite el calibrado de tales unidades. En los
indicadores del tipo con láminas termostáticas vibratorias,
los contactos sucios (que son causa de fluctuación de la aguja) pueden limpiarse
pasando entre ellos un trozo de papel blando de buena calidad, cuidando de que
entre los contactos no queden partículas o pelusilla de papel. No debe emplearse
jamás para la limpieza de los contactos papel de lija o tela esmeril, pues las
partículas desprendidas pueden quedar incrustadas en los contactos y ser causa
de indicaciones falsas.
4. Frenado
Al accionar
el sistema de frenos, las ruedas del vehículo giran con mayor dificultad por
el rozamiento de los frenos, el motor es arrastrado por el vehículo al avanzar
si no está desembragado. La masa del vehículo se desacelera. La fuerza que actúa
en el sentido de la marcha mantiene en rodadura las ruedas sobre la carretera
hasta que la energía cinética del vehículo se ha convertido en trabajo de frenado
(fuerza del freno por recorrido durante la frenada), y ésta nuevamente en los
frenos, en calor. El mejor efecto de los frenos se consigue cuando las ruedas
están aún girando. Si se bloquean, hay peligro de deslizamiento; además pueden
producirse desperfectos en los neumáticos.
La suma de
las fuerzas que aparecen en el perímetro de las ruedas al frenar, corresponde,
en su valor máximo posible al peso del vehículo. La fuerza del pie (fuerza muscular)
del conductor (turismos, unos 500 N; camiones, unos 700 N), que ha de producir
esta fuerza de frenado, tiene que amplificarse por medio de una transmisión
mecánica en los frenos mecánicos o por medio de una transmisión hidráulica en
los frenos hidráulicos.
Si estas posibilidades
no bastan para producir una fuerza de frenado suficientemente grande, hay que
recurrir a fuerzas auxiliares como, por ejemplo, depresión o presión hidráulica
acumulada – servofrenos -.
Para producir
la fuerza de frenado puede también utilizarse una fuerza exterior, por ejemplo,
aire comprimido; el conductor lo único que hace con el pedal de freno es mandar
el aire comprimido (frenos de fuerza exterior).
Frenos hidráulicos.
El freno hidráulico está constituido por el pedal de freno, el cilindro principal
en tándem, el sistema de conductos, los cilindros
de rueda y los frenos sobre las ruedas.
La fuerza
de accionamiento suele llevarse al cilindro principal a través de un amplificador
de fuerza, lo que permite aplicar grandes fuerzas de apriete a los frenos sobre
las ruedas con un pequeño esfuerzo del pie.
Suelen utilizarse
frenos de disco para las ruedas delanteras y de tambor para las traseras, o
bien frenos de disco en todas las ruedas. En los camiones y autocares se encuentran
aún frenos de tambor en todas las ruedas, lo mismo que en algunos turismos.
Por razones
de seguridad, la instalación de frenos se divide, casi siempre, en dos circuitos
(instalación de doble circuito). Esto exige un cilindro principal en tándem.
Si falla uno de los circuitos de freno, el vehículo puede frenarse con el otro.
El efecto
de los frenos hidráulicos se basa en el principio de Pascal: La presión
ejercida en un punto de un fluido encerrado se transmite con la misma intensidad
en todos los sentidos. De este modo,
en todos los cilindros de rueda actúa la misma presión hidráulica.
5. Lubricación
La función
principal de la lubricación es reducir por aplicar un aceite lubricante el rozamiento
entre las piezas del motor que deslizan unas sobre otras. Además de esto, el
aceite tiene la misión de refrigerar las partes del motor que no pueden ceder
su calor directamente al líquido refrigerante o al aire de refrigeración. Por
otra parte, contribuye también a la estanqueidad de las piezas deslizantes (por
ejemplo, entre pistones y las paredes del cilindro). Y además, el aceite limpia
el motor llevándose partículas de abrasión y depósitos de residuos de la combustión.
El agente lubricante, por efecto de aditivos especiales, protege además las
piezas del motor contra la corrosión. Por último, la película de aceite lubricante
actúa como amortiguador.
El aceite
debe engrasar, refrigerar, obturar, limpiar, proteger de la corrosión y amortiguar
los ruidos de los mecanismos del motor.
Clases de
rozamiento de deslizamiento. Cuando dos cuerpos sólidos (por ejemplo pistón
y cilindro) se deslizan entre sí, aparece rozamiento. Este es tanto mayor cuanto
más fuerte sea el contacto de los cuerpos y más ásperas sean sus superficies
de contacto.
Si se estudia,
fuertemente ampliada, la superficie de un cuerpo, se pone de manifiesto que
a pesar de lo muy finamente que puedan estar trabajadas las superficies existen
en ella surcos y crestas que hacen que el cuerpo tenga aspecto áspero. Se distingue
entre rozamiento seco, líquido y semilíquido.
- En el caso
de rozamiento seco (rozamiento entre cuerpos sólidos) por causa del duro
contacto de las partes que se deslizan se presentan en las elevaciones o crestas
temperaturas elevadas; los sitios afectados se sueldan entre sí (soldadura por
frotamiento) y se arrancan nuevamente separándose; este proceso, constantemente
repetido, conduce a fuerte desgaste, a elevadas temperaturas y finalmente al
agarrotamiento o gripado. Con este gripado se sueldan entonces ambas piezas
entre sí de modo definitivo.
- El rozamiento
semilíquido (rozamiento mixto) se presenta allí donde a pesar de la lubricación
no puede formarse película de aceite coherente y uniforme en los movimientos
de vaivén.
- El rozamiento
líquido (rozamiento entre líquidos o fluidos) es el más pequeño, porque
la capa de aceite que se adhiere, por ejemplo, al árbol se desliza sobre la
capa de aceite adherida al cojinete. Con esto resulta que se está en presencia
únicamente de un rozamiento entre líquidos. Pero este rozamiento es muy pequeño
y el desgaste y el desarrollo de calor en el soporte son por ello también muy
reducidos. La capa de aceite de que hablamos recibe el nombre de película de
aceite.
Disposición
de la lubricación del motor. Del depósito de aceite (generalmente el cárter) se manda éste mediante una bomba, habitualmente a
través de filtros a los numerosos puntos del motor que hay que lubricar, a cuyo
efecto existe una válvula de sobrepresión o válvula
de seguridad que impide, especialmente en el caso de arranque en frío (aceite
muy viscoso), que se produzcan subidas peligrosas de la presión. De los puntos
que se lubrican gotea el aceite nuevamente al cárter
o depósito que lo contiene. Los puntos de engrase más importantes son los cojinetes
del cigüeñal, los de biela, los de perno de pistón, los del árbol de levas,
taqués, balancines, cadena, tensor de cadena, accionamiento del distribuidor
y cilindros. La cantidad de aceite que hay en el cárter
o depósito con el motor parado debe estar entre los límites prescritos por la
fábrica.
Filtro de
aceite. Los filtros de aceite se instalan para evitar que el lubricante se deteriore
prematuramente a causa de las impurezas (hollín, limaduras metálicas, polvo).
Además, suelen mejorar la refrigeración del flujo de aceite. Hay que distinguir
entre filtros del circuito principal y del circuito secundario.
Normalmente
se montan filtros del circuito principal porque así todo el caudal impulsado
pasa a presión por el filtro antes de llegar a los puntos de lubricación y se
eliminan previamente las impurezas. Una válvula de desvío colocada delante del
filtro del circuito principal garantiza que, en caso de obstrucción del filtro,
el aceite pueda llegar, sin filtrar, a los puntos de lubricación a través de
un conducto de derivación (by-pass). La válvula de sobrepresión
situada a continuación de la bomba de aceite impide que la presión en los conductos
de aceite resulta inadmisible, cosa que puede ocurrir,
especialmente, en el arranque en frío. Una válvula de retención situada después
de la bomba impide que se vacíen los conductos de alimentación con el motor
parado.
A través de
un filtro del circuito secundario no circula más que una parte del caudal
de aceite impulsado (flujo secundario), porque se encuentra en un ramal paralelo
al conductor principal. De esta manera, a los puntos de lubricación puede llegar
aceite sucio. Por esta razón se mejora la finura del filtro y el aceite se limpia,
ciertamente, con mayor lentitud pero con más intensidad. Como sólo pasa una
parte del aceite por el circuito secundario, no necesita válvula de desvío.
Los filtros obstruidos no pueden bloquear el flujo del aceite hacia los puntos
de lubricación. En una hora de funcionamiento, toda la carga de aceite del motor
pasa de 6 a 8 veces a través del filtro del circuito secundario. Estos filtros
suelen estar formados por papel plegado en estrella (gran superficie).
Los filtros
del circuito principal y del circuito secundario dispuestos en un sistema
de tuberías a modo de filtro combinado limpian el aceite rápida y finamente.
En este caso se necesita también una válvula de sobrepresión
en el filtro del circuito principal. Según las exigencias se montan filtros
de distintos tipos.
Averías y
trabajos en el taller. En los vehículos nuevos puede presentarse un consumo
elevado de aceite anormal. Puede llegar a ser un múltiplo del consumo normal.
Solamente a los 20,000 km. aproximadamente está el
motor (rodado) . Se produce un consumo de aceite demasiado alto cuando se "pegan" los aros del pistón, cuando las superficies de deslizamiento
de los cilindros y las guías de válvulas están desgastadas, cuando el aceite
lubricante se calienta demasiado, cuando se emplea aceite con viscosidad demasiado
pequeña, cuando las juntas están deterioradas (por ejemplo en el cárter de aceite, en el tornillo de purga del aceite, en el
eje del cigüeñal). El consumo de 1 litro de aceite por cada 1000 km. de marcha, es decir, cada 100 litros de gasolina se considera
como normal. Si no se denota ningún consumo puede, en ciertos casos, ser debido
a la presencia de combustible o de agua en el aceite.
La clase y
cantidad de aceite viene prescrita por el fabricante. Se mide con la varilla
de nivel de aceite correspondiente la cual va provista de una marca que indica
el nivel mínimo y otra para el nivel máximo. El nivel de aceite debe estar comprendido
siempre entre estas dos marcas. Si el nivel es demasiado bajo, peligra la lubricación
y es demasiado alto se pierde aceite porque las juntas dejan pasar ciertas cantidades.
Las mediciones de nivel deberán hacerse después de que el aceite haya dejado
de gotear al cárter.
6. Sistema de refrigerante
Misión. La
refrigeración tiene la misión de ceder a un medio refrigerante el calor que,
debido al proceso de combustión, se ha transmitido a partes del motor (tales
como pistones, cilindros, culata) y al aceite del motor, dada la limitada resistencia
al calor de los materiales y del aceite lubricante. Aproximadamente un 25% a
30% de la energía suministrada por el combustible se pierde con ese calor.
La creciente
potencia de los modernos motores exige una mejor acción refrigerante debiendo
por otro lado disminuirse el peso de la instalación de refrigeración. Esto puede
alcanzarse por ejemplo mediante una acelerada circulación del medio refrigerante
y con grandes superficies enfriadoras de metal ligero. Con objeto de que con
el paso de calor de las piezas del motor al medio refrigerante no se produzcan
fuertes diferencias de calor y con ello puedan presentarse tensiones, es importante
que la circulación del medio refrigerante sea lo más regular y que la transmisión
de calor no se impida en algunos puntos por suciedad o por incrustaciones calcáreas.
Una buena
refrigeración posibilita un aumento de potencia porque con ello mejora la carga
de los cilindros y porque en los motores Otto la mezcla combustle-aire
puede comprimirse más fuertemente sin que se inflame por si misma. Se distingue
entre refrigeración por aire y refrigeración por agua.
Refrigeración
por aire. En el caso de refrigeración por aire se cede el calor sobrante directamente
a la atmósfera. Con objeto de mejorar la conductibilidad de los cilindros y
las culatas, se hacen unos y otras de aleaciones de material ligero y se proveen
de aletas con objeto de aumentar la superficie de refrigeración.
Refrigeración
por líquido (refrigeración por agua). En la refrigeración por líquido, tanto
los cilindros como la culata tienen doble pared. La cámara intermedia está llena
de líquido, por ejemplo agua, y conformada de modo que se forme un circuito
de refrigeración por líquido.
La circulación
con refrigeración por convección se basa en que el agua caliente tiene
menor densidad que el agua fría. El agua, al calentarse, asciende por la camisa
de los cilindros y retorna por abajo al radiador. Como la circulación se hace
sin bomba, sólo puede establecerse cuando la instalación está completamente
llena. El refrigerante es relativamente pequeño porque el agua circula lentamente.
La refrigeración
por circulación forzada (circuito de refrigeración con bomba) es la más
utilizada. Una bomba hace circular con gran velocidad de circulación al líquido
de refrigeración, a través de un circuito de refrigeración por lo general de
tipo circuito cerrado.
De esta manera,
las tensiones térmicas del motor se mantienen bajas ya que la diferencia de
temperaturas entre la entrada y la salida del líquido en el motor no es más
que de 5 a 7 grados centígrados.
7. Bandas y mangueras
Es necesario
que las mangueras que conectan al motor con el radiador y con el calefactor
sean de algún material flexible para permitir el movimiento y la vibración del
motor en relación con el radiador y el calefactor que son fijos. También deben
ser capaces de soportar las presiones existentes en el sistema, aparte de ser
resistentes al calor y al aceite.
Normalmente
se construyen de hule sintético reforzado con algún tejido de nylon que les
dé resistencia extra. Para evitar dobleces innecesarios y el consiguiente aplanamiento
de las mangueras, lo cual restringiría el flujo del refrigerante, las mangueras
se moldean a su forma requerida durante la fabricación. Esta es la razón de
que las mangueras generalmente no sean intercambiables entre una marca de vehículo
y otra.
Es conveniente
revisar periódicamente el estado de las mangueras en busca de grietas o esponjamiento
del hule, lo cual podría debilitarlas y finalmente conducir a que se revienten.
8. Prueba de manejo
Las pruebas
de manejo se le aplican a los vehículos para determinar si la unidad presenta
problemas al conducirlo.
- Para probar
la suspención y dirección, se maneja sobre superficies irregulares,
la suspención no debe producir ruidos y la dirección
mantenerse firme.
- Al conducirse
en carretera la unidad no debe presentar tendencia a salirse o invadir el carril
contrario.
- El frenado
se aplicará suave y firme, el pedal de freno no recorrerá hacia el fondo más
de una cuarta parte del recorrido total para considerarse aceptable; tampoco
provocará jaloneos hacia los extremos ni oscilaciones en el pedal, ni bloqueos
en un solo neumático.
- Al soltar
el embrague, la unidad se desplazará suavemente sin producir vibraciones ni
ruidos.
- Al conducir
la unidad en velocidad de crucero el vehículo no producirá chillidos ni truenos
que parezcan anormales.
9. Neumáticos
A los neumáticos
se les exigen las siguientes condiciones: deben soportar el peso del vehículo;
con ayuda de su cojín de aire deben absorber elásticamente los pequeños choques
que provocan las irregularidades de la carretera, es decir que deben proporcionar
un determinado grado de elasticidad; deben garantizar una buena adherencia del
vehículo al suelo y transmitir entre vehículo y suelo las fuerzas de tracción
y frenado laterales. Además, los neumáticos deben proporcionar una reducida
resistencia a la rodadura y poseer una duración tan larga como sea posible.
Constitución
del neumático. Forman parte del neumático completo la cámara de aire con la
válvula, la cubierta y la banda protectora de la cámara (para llantas de fondo
profundo y plano). De todos modos la citada banda protectora no se usa nada
más que en velocípedos y motocicletas, para proteger la cámara contra deterioros
que puedan producirle las cabezas de los radios de alambre.
- La cámara de goma debe corresponder al tamaño del neumático. Obtiene su presión de
aire a través de una válvula. Se distingue entre válvulas rectas y válvulas
en ángulo cuyas formas y tamaños están normalizados. Las válvulas rectas son
de metal o de goma.
- La cubierta está compuesta por una infraestructura o armazón de tejido (tejido de cordones
engomados) que también recibe el nombre de carcasa, una estructura intermedia,
una superficie de rodadura y los talones con los núcleos, embebidos, de alambre
de acero.
- La infraestructura
de tejido está constituida por cordones de hilos engomados, de seda artificial,
nylon o poliéster. Los cordones se superponen en capas, y concretamente en diagonal,
en ángulo agudo respecto a la dirección de marcha, o radialmente, en ángulo recto respecto a la dirección de marcha.
También se utilizan cordones de muchos hilos de acero o de fibra de vidrio.
- La estructura
intermedia que consta de varias capas de tejido y cojines de goma, amortigua
los choques y protege la carcasa.
La banda de
rodadura está dotada de un dibujo. El dibujo o perfil de estrías longitudinales
proporciona la guía lateral al neumático y el de estrías transversales transmite
las fuerzas de tracción. A altas velocidades sobre carretera húmeda, se forma
entre el neumático y la superficie de la carretera una cuña de agua que anula
la adherencia al suelo y hace que el coche pierda la capacidad de dirección
(Aquaplaning). Para impedir los peligros que causa el aquaplaning, las ranuras del dibujo tienen que tener una profundidad
mínima determinada, con el fin de que puedan absorber mucho agua, y necesitan
una forma determinada para desviar hacia fuera la mayor cantidad de agua posible
en el tiempo más corto. Para esto el dibujo debe tener la profundidad mínima
de más de un 1 mm.
El talón tiene el cometido
de sujetar el neumático firmemente a la llanta. Por lo tanto es de ejecución
especialmente sólida mediante el empleo de cables de alambre de acero cobreado.
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