Circuitos eléctricos

Electrónica. Circuito de accesorios. Indicadores de cuadro. Sensores. Cuadro de instrumentos. Averías

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CIRCUITO DE ACCESORIOS.

INDICADORES DE CUADRO

INDICE

  • INDICADORES DE CONTROL

  • INDICADOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE

  • OTROS INDICADORES DE NIVEL

  • INDICADORES DE PRESIÓN Y TEMPERATURA DEL ACEITE MOTOR

  • INDICADORES DE LA TEMPERATURA DEL AGUA

  • OTROS INDICADORES LUMINOSOS Y ACÚSTICOS

  • LOS SENSORES EN EL AUTOMÓVIL

  • VELOCÍMETRO Y TACÓNETRO

  • CONJUNTO DEL CUADRO DE INSTRUMENTOS

  • VERIFICACIÓN Y CONTROL DEL CUADRO DE INSTRUMENTOS

  • 1. INDICADORES DE CONTROL

    Normalmente los dispositivos de control se agrupan en el cuadro de instrumentos, que va situado en el tablero del vehículo, para que el conductor tenga la correspondiente información con un simple golpe de vista, sin que distraiga su atención de la conducción.

    Todos los sistemas toman la forma de indicadores de aguja, lámparas testigo o avisadores acústicos, dependiendo del tipo de control que se realice.

    El cuadro de instrumentos agrupa el velocímetro (8), cuentarrevoluciones (6), indicador de combustible (5), indicador de temperatura de agua del motor (4), manómetro de presión de aceite (9) y voltímetro (10). Además se dispone una serie de lámparas testigo el cuadro, de entre las que podemos destacar las de carga, presión de aceite, intermitencias, luz de carretera, etc.

    El conjunto de estos indicadores va alojado en la carcasa (13) cubierto por una tapa (3), por delante de la cual se sitúa un plástico transparente (2). En la parte posterior de la carcasa se disponen los bornes de conexión, que van unidos a una placa (12) de circuito impreso, al cual se conecta la instalación. Aunque los indicadores poseen circuitos independientes entre si, se aprovechan las tomas de corriente y de masa que les son comunes y se reúnen en un solo bloque, agrupando un conjunto de avisadores del funcionamiento de los más diversos sistemas.

    2. INDICADOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE

    Este indicador se emplea para conocer en todo momento la cantidad de combustible que hay en el depósito del vehículo. Para ello se dispone de dos elementos, de los cuales uno se coloca en el cuadro de instrumentos a la vista del conductor y el otro en el depósito de combustible. El del cuadro de instrumentos lo constituye una escala graduada por la que se desplaza una aguja que indica la cantidad de combustible que hay en el depósito con respeto al lleno total. Como complemento es necesario que en el depósito se sitúe un reóstato mandado por un flotador, cuya posición depende del nivel alcanzado por el combustible y por la cantidad de este.

    Los indicadores de combustible utilizados en los vehículos actuales son d tipo electrónico, en los que el indicador de aguja se conecta a una unidad electrónica integral en el cuadro d instrumentos, que recibe la correspondiente señal del reóstato de mando de nivel del combustible, el cual forma una unidad con la bomba de alimentación de combustible sumergida en el depósito. Los indicadores de aguja y lámpara de control se conectan a la unidad electrónica internamente en el cuado de instrumentos y ambos reciben alimentación desde contacto. El reóstato se conecta a la unidad electrónica a la que envía la señal correspondiente de nivel del combustible que determina la desviación de la aguja y el encendido de la luz de reserva cuando el nivel de combustible desciende por debajo de un determinado valor.

    3. OTROS INDICADORES DE NIVEL

    Para avisar al conductor de la fuga del líquido que puede existir en el circuito de freno, se dispone un flotador en el depósito, cuyo contacto eléctrico se establece cuando el liquido contenido en éste sobrepasa un valor mínimo, en cuyo caso e cierra el circuito eléctrico de una lámpara situada en el cuadro de instrumentos, que advierte al conductor de la anomalía.

    De manera similar e disponen en otros casos los indicadores de nivel de líquido de refrigeración del motor en el vaso expansor del sistema, que advierten al conductor mediante el encendido de una lámpara en el cuadro de instrumentos de que alta liquido refrigerante.

    Actualmente se ha extendido el uso de indicadores de nivel de aceite en el cárter motor, que funcionan cuando el conductor acciona la llave de contacto manteniéndola en esa posición sin llegar todavía a efectuar el arranque y se desconectan automáticamente al ponerse en marcha el motor.

    El sistema empleado para realizar esta función lo constituye un indicador situado en el tablero de instrumentos, similar al indicador de combustible y una unidad aforadora sumergida en el cárter motor, cuya resistencia varia en función del aceite allí depositado.

    La sonda de nivel esta formada por un hilo de alto coeficiente de resistividad, que presenta la peculiaridad de que su conductibilidad térmica es distinta cuando el hilo se sumerge en un líquido o cuando está al aire libre.

    Cuando se acciona el interruptor de encendido, el circuito electrónico (B) deja pasar hacia la sonda (C) una pequeña corriente eléctrica, mediante la cual se obtiene una caída de tensión en los bornes de la sonda, que es función de la inmersión del hilo en el aceite. Esta caída de tensión es detectada por el circuito electrónico, que en función de ella envía al indicador una corriente eléctrica capaz de desviar la aguja indicadora tanto más cuando mayor sea el nivel de aceite en el cárter.

    4. INDICADORES DE PRESIÓN Y TEMPERATURA DEL ACEITE MOTOR

    Cuando existe una avería en el circuito de engrase del motor, las piezas móviles del mismo frotan en seco entre sí, con el consiguiente desgaste y producción del calor que deteriora de manera inmediata el motor. Por esta causa se establecen los dispositivos de control de este circuito, que el conductor del vehículo debe vigilar atentamente y con la debida frecuencia durante la marcha del mismo.

    La presión del aceite en el circuito de engrase suele controlarse comúnmente con un circuito de lámpara en el cuadro de instrumentos, que se enciende cuando la presión no supera unos valores mínimos. La unidad de envío que gobierna el encendido de esta lámpara la constituye un manocontacto.

    Presión de aceite

    Se sitúa en la canalización principal y su misión es detectar la falta de presión en el circuito. El manocontacto es un interruptor eléctrico que actúa por presión, abriendo o cerrando el circuito de la lámpara indicadora situada en el tablero de instrumentos. Cuando no hay presión, el muelle cierra el contacto a masa y la lámpara luce. Por el contrario, cuando la presión de engrase se aplica sobre la membrana, vence la fuerza del muelle abriendo el contacto y la lámpara se apaga.

    Con el motor en marcha, el interruptor se cierra con una presión mínima determinada (0,3 a 0,5 bar) y la lámpara se enciende indicando falta dé presión. En tal caso es necesario parar el motor inmediatamente para evitar averías mayores.

    En algunos vehículos se instala un manómetro como elemento indicador de presión, en estos casos el manocontacto es sustituido por un transmisor de presión.

    El dispositivo empleado en la realización de control de temperatura suele estar constituido por la misma lámpara testigo de presión, a la que se conecta en paralelo con el manocontacto una segunda unidad de envío, cuyo contacto móvil forma parte de una lámina bimetal que se curva juntando los contactos, cuando la temperatura que le transmite el aceite sobrepasa un valor determinado.

    5. INDICADOR DE LA TEMPERATURA DEL AGUA

    La temperatura alcanzada en cualquier momento del funcionamiento de un motor no debe exceder de unos valores determinados. La unidad de envío se coloca en el motor, en un punto del circuito de refrigeración, cuyo termocontacto lo constituye la lamina bimetal (A), que junta los contactos cuando la temperatura que la transmite la cápsula (B) sobrepasa unos valores determinados (generalmente 115ºC). De esta manera se cierra el circuito y la lámpara (L) se enciende, advirtiendo al conductor de la anomalía.

    6. OTROS INDICADORES LUMINOSOS Y ACUSTICOS

    Actualmente existe una tendencia en algunas marcas de vehículos para sustituir los indicadores luminosos por otros acústicos, disponiéndose en lugar de las lámparas testigos unos zumbadores, que producen un leve sonido cuando existe anomalía en el circuito correspondiente.

    En la figura se ha representado esquemáticamente uno de estos sistemas, donde la base del transistor (T) es puesta a masa por medio del interruptor correspondiente al mecanismo que se desea controlar. En estas condiciones se produce la conducción, con lo que se logra un sonido en el zumbador (Z) instalado en el circuito de colector de este transistor.

    Este mismo zumbador puede ser aprovechado para varios circuitos a la vez, para lo cual basta disponer en paralelo con el interruptor (I) los que sean necesarios, cada uno de los cuales es accionado por el correspondiente mecanismo que se controla.

    7. LOS SENSORES EN EL AUTOMÓVIL

    Los automóviles que corresponden al estado actual de la técnica poseen un sinnúmero de sensores. Como órgano de percepción de un vehículo, los sensores convierten magnitudes variables en señales eléctricas que precisan las unidades de control de los sistemas de gestión del motor, de seguridad y de confort para la realización de funciones de mando y regulación.

    Sensor de mariposa

    Este sensor detecta el ángulo de girote la mariposa de aire del motor de gasolina. Los motores equipados con el sistema M-Motronic disponen así de una señal de carga secundaria que es utilizada entre otras cosas como información adicional para funciones dinámicas, para identificar el régimen de funcionamiento (ralentí, carga parcial, plena carga). Para el empleo del sensor de mariposa como sensor de carga principal se consigue la precisión necesaria mediante dos potenciómetros para dos campos angulares.

    Sensor de pedal acelerador

    Cuando el motor está equipado con un sistema de mando electrónico, un sensor de pedal acelerador realiza la función de la unión mecánica. El detecta el recorrido o la posición angular del pedal y lo transmite eléctricamente a al unidad de control del motor.

    Sensores de revoluciones inductivos

    Los sensores de revoluciones del motor, también llamados transmisores de revoluciones se emplean para medir el número de revoluciones del motor y detectar la posición del cigüeñal. El número de revoluciones se calcula mediante el intervalo de tiempo entre las señales del sensor. La señal de este sensor es una de las magnitudes más importantes del control electrónico del motor.

    Sensor de fase Hall

    El árbol de levas esta desmultiplicado en una relación de 1:2 respecto al cigüeñal. Su posición indica si un pistón del motor que se mueve hacia el punto muerto superior se encuentra en el tiempo de compresión o en el de escape. El sensor de fase junto al árbol de levas suministra esta información a la unidad de control.

    Sensor de velocidad de giro de las ruedas

    De las señales de de los sensores de velocidad de giro de las ruedas las unidades de control de los sistemas ABS, ASR y ESP derivan la velocidad de rotación de las ruedas para impedir el bloqueo o el patinaje de las ruedas y asegurar así la estabilidad y dirigibilidad del vehículo. A partir de estas señales, los sistemas de navegación calculan la distancia recorrida.

    Sensor Hall para encendido transistorizado

    Este sensor Hall es un disparador de impulsos para el encendido transistorizado TZ-H. La señal de esta barrera Hall integrada en el distribuidor de encendido corresponde, en su contenido de informaciones, a la señal del encendido convencional por bobina y mando por contactos: mientras que el ruptor del encendido en el distribuidor determina el ángulo de cierre con la ayuda de la leva de encendido, el sensor Hall en el distribuidor prefija la relación cíclica de impulsos mediante su rotor de pantallas.

    Sensor de picado piezoeléctrico

    Los sensores de picado son por su principio de funcionamiento sensores de vibraciones; son muy a propósito para detectar vibraciones debidas a ruidos de impacto. Estas pueden presentarse en el motor de un vehículo en caso de combustión incontrolada y se conocen bajo el nombre de “picado”. El sensor convierte las vibraciones en señales eléctricas y las transmite a la unidad de control.

    Sensor de alta presión (rail)

    Este sensor mide la presión del combustible en el tubo distribuidor (rail) del sistema de inyección diesel “Common Rail”. L presión máxima de trabajo es de 160MPa (1600 bares). La presión del combustible es modulada en un circuito de regulación. Es casi constante e independiente de la carga y de la velocidad de rotación. Las posibles desviaciones del valor teórico se compensan mediante una válvula reguladora de presión.

    Sonda volumétrica de aire

    La sonda volumétrica de aire de presión dinámica es utilizada todavía en numerosos motores de gasolina equipados con determinadas versiones de un sistema de inyección L-Jetronic o M-Motronic. Se encuentra entre el filtro de aire y la mariposa. Tiene la función de detectar el flujo volumétrico de aire aspirado por el motor, a fin de determinar la carga según el principio de la presión dinámica.

    Medidor de masa de aire por hilo caliente

    El medidor de masa de aire por hilo caliente se encuentra en determinados motores de gasolina equipados con un sistema de inyección LH-Jetronic o M-Motronic; esta montado como sensor de aire “térmico” entre el filtro de aire y la mariposa. Detecta el flujo másico de aire para determinar la carga del motor.

    Sonda lambda

    Con esta sonda se puede determinar en un gran margen la concentración de oxigeno en los gases de escape y juzgar por ella la relación aire-combustible en la cámara de combustión. El coeficiente de aire  describe esta relación de aire combustible. Las sondas lambdas no solo pueden medir exactamente en el punto “estequiometrico” de =1, sino también en el margen pobre de combustible (>1) y en el rico (<1).

    8. VELOCÍMETRO Y TACÓMETRO

    El cuadro de instrumentos de un automóvil se completa con el velocímetro y en alguno de los casos con el tacómetro o cuentarrevoluciones. En los vehículos actuales es muy utilizado un sensor óptico de velocidad para comandar el velocímetro, que sustituye al clásico sistema de tambor magnético y aguja. Este sensor se monta frente a una rueda perforada que recibe movimiento por medio de un cable flexible que lo toma de la caja de cambios. El diodo led del sensor óptico proyecta su luz sobre un fototransistor cuando coincide cada ventana de la rueda perforada, haciendo conducir al fototransistor, cuya señal se lleva a un circuito electrónico de control, el cual comanda la desviación de la aguja del velocímetro. En otros casos, se utiliza un pequeño generador del efecto Hall instalado en el mismo cable flexible del velocímetro para esta función.

    En el mismo sistema del velocímetro y aprovechando un sistema de arrastre, suele disponerse un sistema cuentakilómetros, constituido por una serie de engranajes que dan movimiento a un tambor, cuyas cifras van saltando paulatinamente, indicando los kilómetros que van recorriéndose. En algunas ocasiones se dispone en el mismo mecanismo un cuentakilómetros parcial, que puede ser puesto a cero por el conductor.

    El tacómetro de un vehículo suele ser del tipo electrónico que posee mayor precisión. En primer lugar, la tensión de alimentación esta establecida por el diodo Zener (Z). Por otra parte, en el circuito base del transistor (T) se dispone un sistema de diferenciación que homogeneiza la magnitud de los impulsos que alcanzan la base del transistor desde el ruptor. Estos impulsos, una vez amplificados, se aplican desde su colector a un rectificador formado por los diodos (D), a través del condensador (C), con lo cual, la indicación del microamperímetro (M) esta en función exclusivamente del numero de impulsos por unidad de tiempo que llegan a la base del transistor.

    'Circuitos eléctricos'

    9. CONJUNTO DEL CUADRO DE INSTRUMENTOS

    Los indicadores y luces testigo suelen agruparse formando el conjunto del cuadro de instrumentos. Como cada unos de los elementos que lo integren tiene encomendada una función bien determinada, ha de disponer de su propio circuito eléctrico, lo que supone una gran cantidad de conexiones y cables. En la actualidad, para simplificar al máximo estas conexiones se disponen los circuitos impresos en la parte trasera del cuadro de instrumentos y adosados a éste, suprimiéndose el cableado que habría que realizarse para conexionar cada uno de los indicadores y pilotos testigo.

    Fusible. 2 Luz de iluminación del cuadro. 3 Velocímetro. 4 Cuentarrevoluciones. 5 Indicador de nivel de aceite.6 Testigo de presión de aceite. 7 Indicador de nivel de gasolina. 8. Luz de reserva de gasolina. 9 Luz de alerta de temperatura del motor. 10 Indicador de temperatura del motor. 11 Luz testigo del freno de mano y nivel de líquido de frenos. 12 Testigo de desgaste de pastillas de freno. 13 Luz de aviso de puertas abiertas. 14 Luz testigo de los cinturones de seguridad. 15 Luz testigo de carga. 16 Testigo de intermitencia izquierda. 17 Testigo de intermitencia derecha. 18 Testigo luz de cruce. 19 Testigo luz de carretera. 20 Testigo antiniebla delantero. 21 Testigo antiniebla trasero. 22 Testigo de luneta térmica. 23 Testigo del sistema antiarranque codificado. 24 Testigo de avería del sistema de inyección. 25 Testigo del airbag. 26 Luz testigo de ABS. 27 Testigo de la inyección Diesel. 28 Sensor de velocidad del vehículo. 29 Reóstato de iluminación del cuadro. 30 Sensor de nivel de aceite. 31 Manocontacto de aceite. 32 Sensor de combustible en el depósito. 33 Sensor de temperatura del motor. 34 Interruptor de nivel del líquido de frenos. 35 Interruptor del freno de mano. 36 Interruptor de desgaste de pastilla de freno izquierda. 37 Interruptor de desgaste de pastilla de freno derecha. 38 Pulsador de puerta izquierda. 39 Pulsador de puerta derecha. 40 Interruptor del tinturan de seguridad. 41 Unidad de control del arranque codificado. 42 Unidad de control del sistema de inyección de gasolina. 43 Unidad de control del airbag. 44 Unidad de control del ABS. 45 Unidad de control de la inyección Diesel. 46 Testigo de sonda lambda. 47 Testigo de nivel de líquido lavaparabrisas. 48 Testigo de luneta térmica. 49 Testigo del catalizador. 50 Testigo del nivel de líquido refrigerante.

  • VERIFECACIÓN Y CONTROL DEL CUADRO DE INSTRUMENTOS

  • Cuadro de instrumentos

    En el caso de anormalidad en el funcionamiento de varios indicadores a la vez, se verificaría si llega corriente y si existe una buena toma de masa.

    Indicadores de aguja

    La causa del mal funcionamiento de los indicadores de aguja puede ser debida al propio indicador o a su correspondiente unidad de envío. Para comprobar cual de los dos elementos es el defectuoso, se desconectara el cable de llegada a la correspondiente unidad de envío y se pondrá directamente a masa. En estas condiciones, la aguja del indicador debe desplazarse al máximo, lo que indicara el buen estado del indicador y la instalación.

    Indicador de combustible

    Moviendo a mano la boya puede observarse el desplazamiento de la aguja del indicador con el contacto dado, que se corresponderá en todo momento a las posiciones que tome la boya. Los indicadores de combustible controlados por circuitos electrónicos en el cuadro, deben ser comprobados con un voltímetro y el correspondiente esquema de conexiones, mediante el cual se comprobara que son correctas la alimentación en tensión y la toma de masa.

    Sonda de nivel de aceite

    Deberá comprobarse que entre los dos hilos de conexión a la sonda hay una cierta tensión. Si no fuera así es síntoma de que el indicador del cuadro, o su circuito electrónico son defectuosos. El estado de la sonda de nivel se verifica midiendo la continuidad de la misma con el óhmetro. La resistencia de la sonda al aire esta comprendida entre 5 y 30 .

    Indicador de temperatura de agua

    Se comprobara mediante un polímetro, a medidas que se va calentando el motor la variación de resistencia, que debe ir disminuyendo progresivamente si es una NTC, si es una PTC debe ir aumentando.

    Indicador de presión de aceite

    Se comprobara proporcionando a la unidad de envío una presión de aire que se va aumentando, la lámpara debe apagarse a una presión superior a 0,5 bares, y por debajo encenderse.

    Sensores

    Todos los sensores se comprueban midiendo la señal que generan ya sea con un polímetro o con un osciloscopio.

    CUADRO SINOPTICO DE AVERÍAS

    SÍNTOMAS

    CAUSAS

    PRUEBAS

    REMEDIOS

    El indicador de nivel de combus­tible, presión aceite, temperatura de agua, etc., marca siempre cero

    Cable de salida para la unidad de envío cortado

    Al poner a masa la salida del indicador debe marcar máximo

    Reparar instalación

    Conexiones del indicador del tablero o la unidad de envío defectuosas

    Revisar conexionado

    Reparar conexiones

    Indicador del tablero defectuoso

    Verificar poniendo a masa su borne de salida

    Sustituir indicador

    El indicador de nivel de combus­tible, presión de aceite, tempera­tura de agua, etc., marca siem­pre el máximo

    Bobinas del indicador del cuadro defectuosas

    Verificar indicador del cuadro. Al soltar el cable de salida del indi­cador debe marcar cero

    Sustituir indicador

    Derivación a masa del cable de unión entre salida del indicador y la unidad de envío o en esta misma

    Al soltar el cable de salida del indicador debe marcar cero. La misma lectura debe repetirse al soltar el cable de llegada a la unidad de envío

    Reparar instalación o sustituir unidad de envío

    El indicador de nivel de combus­tible, presión de aceite, tempera­tura de agua, etc., da indicacio­nes inexactas

    Conexiones

    defectuosas sas

    Revisar conexionado

    Reparar conexiones

    Indicador del cuadro defectuoso

    Comparar indicadores conectan­do una unidad de envío nueva, cuidando de efectuar en ella una buena toma de masa

    Sustituir indicador

    Unidad de envío defectuosa

    Comprobar unidad de envío fuera del vehículo

    Sustituir unidad de envío

    Anomalías en el encendido o apagado de alguna luz testigo

    Lámpara fundida, conexión defectuosa o cables cortados

    Al poner a masa el cable de lle­gada a la unidad de envío debe encenderse la lámpara

    Sustituir lámpara o corregir defectos de instalación

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