Sistema electrico automotriz SECAP

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Temas:
1. Elementos de protección personal
2. Principio electromagnético
3. Sistema de arranque
3.1. Interruptor de encendido
3.2. Batería de acumuladores
3.3. Motor de arranque
3.3.1. Componentes del sistema de arranque
3.3.2. Tipos de arranque
4. Sistema de carga
4.3. Regulador de voltaje
4.4. El alternador
4.4.1. Elementos componentes de un alternador
4.5. Tipos de alternadores

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Unidad 1. Introducción a los sistemas eléctricos de arranque y carga
Copyright 2012 - Todos los derechos reservados SECAP.

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Bienvenido a la primera unidad del curso a través de la cual usted logrará identificar la
función, estructura y elementos de los sistemas de arranque y carga del automóvil,
conociendo los principios electromagnéticos que permiten su funcionamiento y la protección
personal para realizar el mantenimiento y reparación mecánica.

Motor de Arranque

Alternador

1. Elementos de protección personal
Antes de iniciar el reconocimiento de los sistemas de arranque y
carga del automóvil, es necesario conocer los elementos de
seguridad personal que usted deberá utilizar al realizar la revisión,
mantenimiento y reparación de vehículos.
Los principales Elementos de Protección Personal (EPP) para este
caso son: Gafas, mascarilla, guantes y calzado de protección.

Gafas de protección
puntas / Mascarilla

Guantes

Zapatos con
metálica

Revisar

Contenido interactivo

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•

Gafas de protección: Protegen los ojos de la emisión de gases de la batería.

•

Mascarilla: Evita la inhalación de gases tóxicos de la batería y del motor al estar
caliente o en funcionamiento.

•

Zapatos con punta metálica: Protegen los pies de las caídas de objetos
herramientas y de contactos eléctricos.

•

Guantes: Protegen las manos del contacto con el ácido sulfúrico de la batería o
cuando se transporta baterías.

o

RECUERDA:
Para evitar accidentes y enfermedades profesionales que se originan en los talleres de
reparación y mantenimiento de vehículos es necesario:
• Utilizar los Elementos de Protección Personal obligatorios (EPP).
• Adquirir herramientas y equipos de buena calidad.
• Limpiar las herramientas y mantener limpio el puesto de trabajo.
Nota: Durante todo el curso, su tutor evaluará el uso de los elementos de seguridad.

2. Principio electromagnético
Los sistemas de carga y arranque del automóvil basan su funcionamiento en el principio
electromagnético generado por acción de las fuerzas del campo magnético de los
imanes.
2.1. Campo magnético
Los campos magnéticos pueden crearse con imanes naturales, artificiales o electro
imanes. El campo magnético es generado por fuerzas que parten del polo norte y van al
polo sur, cerrando el circuito magnético del polo sur al norte por el interior del imán.

Movimiento de fuerzas del polo norte al sur

"#!$%#&&'!#(!$%&$)%*+!,#!!-)&!'(!.+&*#!/+&!#(!%.*#&%+&!
Campo magnético de un imán

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Los imanes tienen la propiedad de atraer, ser atraídos por otros cuerpos y ser repelidos
entre sí. Cuando se coloca un imán dentro del campo magnético del otro, se cumplen
las leyes de atracción y repulsión:
•
•

Los polos del mismo nombre se repelen. Ej. Positivo-Positivo o Negativo-Negativo.
Los polos de distinto nombre se atraen. Ej. Positivo-Negativo.

0+(+-!$+.*&'&%+-!-#!'*&'#.!
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Ley de atracción y repulsión entre campos magnéticos

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2.2. Principios electromagnéticos
El experimento de Oersted puso por primera vez de manifiesto que existía una
conexión entre los fenómenos eléctricos y magnéticos, comprobándose que una
corriente eléctrica crea un campo magnético en el espacio que la envuelve, lo cual
produce movimiento.

2.2.1.

Experimento de Oersted

Materiales:
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Brújula o aguja imantada
Soporte para sostener la aguja
Conductor enrollado
Cables de contacto
Multímetro digital
Fuente de energía de corriente
continua (batería).

Procedimiento:
1. Verificar que la aguja en equilibrio apunte al
norte.
2. Colocar el alambre enrollado paralelo a la aguja.
3. Conectar el polo positivo de la batería con el
cable de contacto (color rojo) al extremo inferior del
alambre enrollado.
4. Luego, unir el terminal de la batería negativo
(color azul) a la parte superior del alambre
enrollado y observar.
5. Mover el alambre rojo a la parte superior y el
cable azul a la parte inferior, cambiando la
polaridad y observar.

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Video 1. Experimento de Oersted
www.youtube.com/watch?v=Sbnp-zQQNPc

Observamos que:
a. Al conectar el alambre rojo desde el contacto positivo de la batería a un
extremo del alambre enrollado, y el alambre azul desde el contacto negativo de
la batería al otro extremo del alambre enrollado, la aguja imantada se dirige al
centro del alambre enrollado, hasta colocarse en forma perpendicular y
detenerse.
b. Si desconectamos uno de los dos alambres de la batería se detiene la
atracción magnética sobre la aguja imantada y esta regresa a su posición inicial
(norte).
c. Al invertir la polaridad del alambre enrollado, la aguja gira pero lo hace en
dirección contraria.
Conclusiones:
• Un conductor eléctrico o alambre sumergido en un campo magnético está
sometido a una fuerza que tiende a expulsarlo. En este caso el alambre se
mueve como consecuencia de la fuerza creada.
• La energía eléctrica de la corriente se transforma en energía mecánica de
movimiento.
2.2.2. Medición de la intensidad
Es posible medir la intensidad del flujo eléctrico durante el experimento de Oersted
de la siguiente manera:
1. Ubicar la aguja en forma paralela al alambre enrollado.
2. Desconectar el cable negativo de la batería y conectar al cable negro (común)
del multímetro.
3. Seleccionar la escala de amperios (A) de corriente continua.
4. Conectar el cable rojo del multímetro en serie al alambre enrollado.
5. Leer el valor de intensidad de la corriente que circula en el alambre enrollado.
En este caso tenemos 5,03 amperios.
6. Observar que la aguja gira hasta colocarse en el centro enrollado, atraída por
el campo magnético creado por la circulación de la corriente en el alambre
enrollado Nº 8.

Video 2. Medición de la intensidad

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¿SABÍAS QUÉ?
El experimento de Hans Christian Oersted publicado en Copenhague el 21 de julio de 1820
puso por primera vez de manifiesto que la naturaleza del magnetismo se origina por el
movimiento de cargas eléctricas, lo cual produjo un gran número de investigaciones y
avances científicos como las primeras leyes de la electrodinámica.

FORO
Lo invitamos a participar en la primera actividad grupal, a través de la cual analizaremos la
transformación de la energía eléctrica de la corriente en energía mecánica de movimiento y
el principio electromagnético. Este tema es muy importante para comprender el
funcionamiento de los sistemas de arranque y carga del automóvil.

Es el conjunto de elementos eléctricos del vehículo, accionados a través del interruptor
principal que transforman la energía eléctrica en mecánica para dar los primeros giros al
motor y conseguir que funcione por sí mismo. Está compuesto de los siguientes elementos:
•

Interruptor de encendido

•

Batería de acumuladores

•

Motor de arranque

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Es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de la corriente eléctrica
que va al automático del arranque para que funcione el motor de arranque.
Tipos: En el vehículo se encuentran de forma redonda o rectangular.
Funcionamiento: Cuando está en posición inicial, los contactos se hallan
separados, los cuales mediante un giro a la derecha se unen, permitiendo que la
corriente circule, manteniéndose una presión automática, sobre los contactos para
mantenerlos unidos. Los contactos se designan con los números 30=B, 15=IGN,
75=ACC, 50=STD.

Es la fuente de energía capaz de suministrar energía eléctrica almacenada en su
interior para impulsar al motor de arranque, la cual trasmite un giro al volante del
motor, hasta que éste empieza a funcionar por sus propios medios.
Los automóviles utilizan acumuladores de plomo los cuales, mediante reacciones
químicas, son capaces de transformar energía eléctrica en química. Cuando no hay
acción de algún cargador de corriente continua, la energía se queda almacenada en
forma química, mientras que al conectar la corriente nuevamente a la batería, se
genera una reacción que convierte la energía química en eléctrica. De esta manera
se produce la energía de movimiento que impulsa al motor.

Diagrama esquemático de una batería autromotriz

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3.2.1 Elementos de una batería de plomo ácido
Una batería con la tecnología plomo está constituida de placas positivas,
placas negativas ensambladas en alternancia. La cantidad de placas de cada
polaridad y la superficie de cada placa son los parámetros que definen la
capacidad de cada elemento.
a) Reja positiva
b) Placa plana positiva, engrosada
c) Placa positiva en un bolsillo de
polietileno
d) Matriz negativa
e) Placa plana negativo, engrosada
f) Electrodo negativo
g) Haz de placas positivas
h) Elemento Pb/PbO2
i) Batería de 6 células de serie
RECUERDA
En el interior de la batería se halla el electrolito o líquido de la batería (composición de
ácido sulfúrico y agua destilada) que tiene una densidad entre 1.270 a 1.290 cuando se
halla totalmente cargada. Al tener un exceso de carga, el ácido sulfúrico se derrama por las
tapas de los vasos o celdas, sulfatando los metales.

3.3. Motor de arranque
La misión del circuito de arranque es hacer que el motor del automóvil dé los primeros
giros hasta conseguir que funcione por sí mismo, transformando la energía eléctrica
en energía mecánica que mueve al volante del cigüeñal del motor hasta que este
funcione de manera automática.
El motor de arranque se acciona, primero con el giro de la llave del interruptor hacia la
derecha, luego recibe la corriente positiva de la batería hasta que el vehículo se
enciende y, finalmente, la llave retorna a su posición ON o de contacto.

Esquema general del
sistema de arranque

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3.3.1. Componentes del sistema de arranque

3. Horquilla

4.1. Pistón

4. Automático del arranque
(solenoide o relé)

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2.1. Piñón de
engranaje

5. Estator con
bobinas o
coronilla

7. Tapa
delantera

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2.2. Colector
6. Placa porta
carbones

1. Tapa
trasera
2. Rotor o inducido con
piñón de engrane

5. 1. Pernos de
Fijación

Elementos del motor de arranque

Revisar


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Automático del arranque
Horquilla

Función: permite acoplar
y desacoplar el piñón de
engranaje o Bendix.

Émbolo o pistón del automático

Función: acciona a la horquilla

Función eléctrica: une las terminales 30
y 15 A para la circulación de corriente
al rotor o inducido.
Función mecánica: desplaza el pistón
del automático.

Inducido o rotor con
piñón de engrane

Tapa trasera

Función: cubre y
alinea el inducido
y da soporte a la
horquilla.

Placa porta
carbones

Función: gira en el
interior del estator
producido por el
corte de las líneas
del campo
magnético.
Estator con bobinas

Piñón de engranaje

Función: gira en un
solo sentido y
mueve al volante
del motor.

Función: crea
fuerzas de
atracción y
repulsión de
manera estática
que actúan sobre el
rotor,
complementando la
acción de giro. Se
halla en la carcasa
del motor de
arranque.

Función: al
pasar la
corriente al
colector permite
la formación de
los polos
positivo y
negativo en el
rotor.

Tapa delantera

Función: alojar
al eje del rotor
para que gire
totalmente
centrado.

Colector

Función: es un
soporte de la placa
porta carbones que
permite el paso de
la energía.
Funciones de los elementos del sistema de arranque

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ACTIVIDAD VIRTUAL
Lo invitamos a participar en la primera actividad de retroalimentación a través de la
cual podrá reforzar la identificación de las funciones de los componentes del motor
de arranque, identificando su nivel de comprensión frente al tema.

3.3.2. Tipos de arranque
En la actualidad, los motores de arranque con el automático incorporado son
de tipo tetra polar (poseen cuatro polos). Es posible diferenciarlos por la
disposición y conexión de las bobinas del estator, así tenemos:

3.3.2.1. Tetra polares: por orden y conexión de las bobinas
1. Están conectadas en serie (motores bipolares).

2. Están conectadas en serie y paralelo dos a dos, con los polos en el mismo
sentido, frente a frente.

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3.3.2.2. Con automático incorporado con reductor de fuerza

El motor de arranque con el automático del arranque incorporado al motor

Los motores de arranque con el automático incorporado, también tienen un
sistema de engranajes reductores para proporcionar un par elevado, es decir
una multiplicación de la fuerza recibida inicialmente, lo que permite vencer
todo tipo de resistencia para que gire con facilidad el volante del cigüeñal del
motor y se encienda el motor.
La característica es que el rotor no arrastra directamente al piñón de
engranaje, sino que lo hace a través de un sistema reductor que permite
aumentar las revoluciones del rotor, obteniendo un mayor par (fuerza por
distancia) en el piñón, que gracias a la reducción efectuada, gira a menor
velocidad que el rotor

Arranque con el automático incorporado con reductor de fuerza

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4. Sistema de Carga
En el automóvil existen múltiples componentes eléctricos como faros, anti neblina,
ventiladores, sistemas de aire acondicionado, entre otros, que suponen un aumento
importante de consumo de energía en la batería que es restituida por el alternador que gira a
las mismas revoluciones que el motor, de esta forma la batería a través del polo positivo se
repone de energía en forma continua y queda reducida a un elemento necesario para la
puesta en marcha del vehículo. Los elementos que conforman este sistema son:
•

Interruptor de encendido

•


•

Regulador de voltaje

•

Alternador
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Estructura del sistema de carga

Función del sistema de carga
El sistema de carga convierte la energía mecánica del motor en energía eléctrica,
obteniéndose una corriente alterna trifásica en su forma inicial, la misma que al ser
rectificada en corriente continua, por los diodos y con un voltaje regulado de 14V, alimenta a
la batería en forma permanente para que puedan funcionar los sistemas eléctricos del
vehículo.

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Es un dispositivo que permite desviar o
interrumpir el curso de una corriente eléctrica.
Tipos: En el vehículo se encuentran de forma
redonda o rectangular.
Funcionamiento: Cuando el interruptor está en
posición inicial, los contactos se hallan
separados, los cuales mediante un giro a la
derecha se unen con un actuante que en una de
sus posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos,
manteniéndose una presión automática, lo cual permite que la corriente circule. Los
contactos se designan con los números 30=B, 15=IGN, 75=ACC, 50=STD.

Es una fuente capaz de suministrar energía eléctrica almacenada en su interior para
dar el impulso inicial al motor de arranque, la cual trasmite un giro al volante del motor
hasta que éste empieza a funcionar por sus propios medios.
Los automóviles utilizan acumuladores de plomo, capaces de almacenar energía
química y transformarla en energía eléctrica, mediante la conexión de un cargador de
corriente continua. De esta manera, se mantiene una fuente permanente de energía.

RECUERDA
Para profundizar en los elementos del acumulador de energía o batería, le recomendamos
repasar el sistema de arranque donde amplió este tema y colsultar los recursos de la
bibliografía.

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4.3. Regulador de voltaje
Permite que la tensión de voltaje de salida generada por el alternador se mantenga
constante (con un valor de entre 13,5 a 14,5 voltios) aunque haya una demanda
mayor por parte de los diferentes receptores de energía (aire acondicionado,
calefacción, entre otros), lo cual permitirá que la batería se mantenga cargada,
evitando descargas cuando se encienda el automóvil. Esto se logra regulando el flujo
de corriente desde la batería hacia el embobinado del rotor.
Los actuales reguladores de voltaje son dispositivos completamente electrónicos que
utilizan diodos y resistencias.

Regulador electrónico

Regulador mecánico

4.4. El alternador
Es una máquina eléctrica capaz de transformar energía
a
mecánica en energía eléctrica, generando una corriente
alterna por acción del corte del campo magnético, que a
partir de la exposición de un conductor a un campo
magnético variable, se crea una tensión eléctrica inducida
que produce movimiento contrario a la polaridad y del valor
or
del flujo que lo atraviesa.

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Funciona cambiando constantemente la polaridad para que se genere movimiento y
energía, gracias a que el rotor (que crea el campo magnético) gira dentro del estator
(el conductor). Los alternadores comunes tienen una frecuencia de 60 Hz, es decir,
que cambian su polaridad 60 veces por segundo. En un generador de corriente
eléctrica alterna se llaman monofásicos, bifásicos, trifásicos, según el número de
fases de la corriente que proporciona.
La corriente alterna AC, es inducida en el
estator, luego cambiada a corriente continua
DC por un puente de Diodos, para luego
abastecer las necesidades de energía del
vehículo. El proceso de convertir CA en DC
se le conoce como rectificación de la
corriente.

4.4.1. Elementos componentes de un alternador
Tiene letras F,
N, E para guiar
las conexiones

Garras
polares

Coronilla

Porta
diodos

Rodamiento
Tapa posterior

Rotor o inducido

Estator

Revisar


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Función: Cubre al rotor y aloja
los rodamientos de su eje,
para que gire totalmente
centrado, sostiene a la placa
porta diodos rectificadores.
La tapa posee letras que
señalan la posición correcta
de las conexiones. F
(corriente de campo), N
(neutro) y E (conexión a
tierra).

Función: Conjunto robusto y
equilibrado dinámicamente,
que se apoya en las dos
tapas.
Tiene garras polares positivas
y negativas que en su interior
llevan una bobina que les
permite transformarse en
imanes artificiales que
producen movimiento.

Función: Sostiene a la polea
transmisora de fuerza que se
conecta con el cigüeñal del
motor y aloja las aspas del
ventilador.
Apoya y centra al eje rotor
para que gire equilibrado,
fijando al conjunto de bobinas
estatoras o corona.

Detrás de las garras está el
colector donde van los
carbones o escobillas para la
circulación de corriente.
El rotor tiene rodamientos que
le permiten girar de manera
centrada.

Coronilla

Coronilla con
enrollamientos
s

Diodos
(tres adelante)

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Placa porta
diodos

Porta
diodos

Función: Aloja las bobinas de las tres fases denominadas U, V, W donde se genera la
corriente trifásica que conecta, mediante tres cables, la placa porta diodos
rectificadores para cambiar la corriente AC (alterna) en DC (continua) que llega a la
batería a través del polo positivo.

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Coronilla con
enrollamiento

Estator o coronilla con placa portadora de diodos rectificadores

Los diodos rectificadores permiten el flujo de la corriente eléctrica trifásica en un
solo sentido.

4.5. Tipos de alternadores
a. Alternador sin regulador incorporado: Es un
modelo de los años 80 y 90. Es refrigerado por un
ventilador externo que está acoplado a la polea de
arrastre de la tapa delantera.
La polea de la tapa delantera o de arrastre recibe la
fuerza de giro del cigüeñal del motor mediante una
banda.
El regulador de voltaje que puede ser electrónico o
mecánico, está fijo a la carrocería del vehículo.

b. Alternador con regulador incorporado:
Tipo de alternador moderno más compacto,
de mayor intensidad (120 amperios) que los
anteriores. Tienen refrigeración interior. Con
reguladores electrónicos incorporados.
Lleva en ciertos casos polea para banda
múltiple que recibe la fuerza de giro del
cigüeñal del motor del automóvil, la tensión
de la banda tiene un rodamiento intermedio
que hace de tensor que permanece fijo; no
requiere basculación del alternador sobre
sus soportes como los anteriores.
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La ejecución de un alternador sigue criterios mecánicos y eléctricos tales como:
•
•
•
•
•

Tipo de vehículo y uso al que se destina
Margen de revoluciones mínimas y máximas del vehículo
Intensidad de la corriente
Potencia del motor
Corriente nominal de la instalación eléctrica

ACTIVIDAD VIRTUAL
Lo invitamos a participar en la segunda actividad de retroalimentación a través de la cual
podrá reforzar la identificación de los tipos y funciones del motor de carga, identificando su
nivel de comprensión frente al tema.

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Temas:

2. El Sistema de Carga
2.1. Diagnóstico
Paso 1. Situaciones Irregulares
Paso 2. Análisis del diagrama eléctrico
Paso 3. Comprobación de swich
Paso 4. Comprobación de la batería
Paso 5. Comprobación del alternador
2.2 Desmontaje y Reparación del SWICH
2.3 Remplazo de la Batería
2.4 Reparación del alternador
2.4.1. Funcionamiento del alternador
2.4.2. Descripción y características de sus componentes
2.4.2.1 Rotor o inductor
2.4.2.2 Estator o inducido
2.4.2.3 Puente rectificador de diodos
2.4.2.4 Circuito de excitación del alternador
2.4.3 Procedimiento para la reparación del alternador del vehículo
2.4.3.1 Detección de fallas del sistema de carga
2.4.3.2 El alternador fuera del vehículo
Paso 1. Retirar el alternador del motor
Paso 2. Verificar fallas y averías
Paso 3. Comprobación de piezas
Paso 4. Armado del alternador y montaje
2.4.4 Mantenimiento del sistema de carga del vehículo
2.4.5 El regulador de voltaje

Unidad 2. Sistema de carga

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¡Bienvenido a la segunda unidad del curso!

Durante esta unidad usted podrá conocer el funcionamiento del sistema de carga, identificar
los diagramas y su simbología para el diagnóstico, mantenimiento y reparación de fallas,
utilizando instrumentos de comprobación, aplicando las medidas de seguridad y las
especificaciones técnicas de los fabricantes a partir de la bibliografía técnica especializada.

2. El Sistema de carga
La misión del circuito de carga es alimentar con corriente a los aparatos eléctricos del
automóvil que esté en funcionamiento así como empezar a cargar a la batería cuando el
motor gira a bajas revoluciones o ralentí. Para realizar este proceso, el sistema de carga
dispone de los siguientes elementos:

1. Batería de acumuladores
2. Interruptor de encendido
3. Alternador trifásico
4. Regulador de voltaje!

Esquema del
sistema de carga


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¿Cómo funciona?
Mediante un circuito eléctrico conectado desde la batería y el swich, se abastece de energía
eléctrica al generador eléctrico o alternador, el mismo que una vez encendido el vehículo, se
convierte en el elemento encargado de abastecer de energía eléctrica a los dispositivos
eléctricos del vehículo, reemplazando el funcionamiento de la batería, la cual se convierte en
un consumidor más.

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Imagen 2. El alertador

El alternador es un generador que se basa en el corte del campo magnético para generar
una corriente. Esta corriente generada es, como su nombre lo dice “alterna” que es
rectificada por medio de un circuito rectificador para convertirse en corriente continua que es
con la que el vehículo funciona.

2.1. Diagnóstico
En general, ante una situación de funcionamiento irregular del sistema de carga se deberá
proceder a la verificación de sus elementos:

Paso 1. Situaciones Irregulares
Determine las situaciones irregulares que influyen en el funcionamiento del sistema de carga.


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Síntoma

Causa

Solución

Interrupción o resistencia de paso en Eliminar la interrupción o la
resistencia de paso.
el circuito de carga.
Batería deteriorada.

Cambiar la batería.

Alternador deteriorado.

Reparar el alternador.

1. La batería no se carga o
Regulador deteriorado.
se carga insuficientemente
Correa de arrastre demasiado floja.

Reparar o sustituir el regulador.
Tensar correctamente la correa.

Bombilla fundida.

Cambiar la bombilla.

Batería descargada.

Cargar la batería.

Cables sueltos o dañados.
2. La lámpara
de
control del alternador no se
enciende estando el motor Regulador defectuoso.
parado y el encendido
conectado.
Cortocircuito en un diodo.

Cambiar los cables y/o apretar
las conexiones.
Reparar el alternador positivo del
alternador.

Escobillas desgastadas.
Capa de óxido sobre los anillos
rozantes; interrupción en el
devanado de excitación.

Reparar o sustituir el alternador.

El cable D+/61 tiene
Cortocircuito a masa.

Cambiar el cable o eliminar el
cortocircuito.

Dispositivo de protección contra
sobretensiones deteriorado o
conexiones de cables fundidas.

3. La lámpara de control
parpadea.

Sustituir las escobillas.

Cambiar el dispositivo de
protección contra sobretensiones
o conectar correctamente los
cables.

4. La lámpara de control
del alternador continúa
encendida con toda su
intensidad, aun cuando el
motor gira a altas
revoluciones.

Rectificador defectuoso, anillos
rozantes sucios, cortocircuito en el
cable DF o en el devanado del rotor.
La correa de arrastre patina o está
rota.

Cambiar y/o tensar
Correctamente la correa.

5. Estando el motor
parado, la lámpara brilla
con toda su intensidad,
pero al funcionar el motor
sólo se oscurece o
resplandece débilmente.

Resistencias de paso en el circuito
de corriente de carga lámpara de
control del alternador.

Eliminar las resistencias de paso.

Regulador deteriorado.


Alternador deteriorado.


Banda trapezoidal floja

Templar la banda o en su defecto
reemplazarla si presenta fisura o
resequedad.

6. Al momento de
encender el motor, la
banda produce ruidos
extraños (chillidos).


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Tablero de instrumentos que muestra la lámpara del indicador de carga

Se realiza una evaluación de acuerdo a la información técnica del automóvil teniendo en
cuenta las especificaciones del fabricante.

Circuito eléctrico del
sistema de carga

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a) Identifique la marca del vehículo y busque a través de Internet un banco de manuales
de autos.
b) Identifique el tipo de sistema de carga que posee el vehículo, consultando el manual del
fabricante.
c) Estudie el diagrama del sistema de carga del automóvil que va reparar.
d) Identifique los elementos del sistema de carga en el automóvil relacionando la
estructura con el diagrama eléctrico.
e) Verifique que las conexiones y piezas correspondan al diagrama.
f)

Verificar que los empates eléctricos estén conectados.
RECUERDA:
En Internet existen varios sitios para acceder a los manuales de vehículos de fabricantes
de autos que son la mejor herramienta en donde encontrará la estructura, datos, diagramas
de sistemas, entre otros. Lo invitamos a consultar algunas de las siguientes páginas y
añadirlas dentro de sus páginas favoritas.
http://www.mecanicavirtual.com.ar/
http://www.km77.com/
http://www.manualesdemecanica.com/

Paso 3. Comprobación de swich

El swich


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a. Instale el multímetro y compruebe la continuidad de los distintos puntos de
conexión.
b. Si al conectar, no hay continuidad, considere el elemento en mal estado y
proceda a reemplazarlo o repararlo si fuese el caso, de acuerdo a lo indicado por
el fabricante.

Video 1. Comprobación del swich
http://www.youtube.com/watch?v=_y0ugVgRS7k

Paso 4. Comprobación de la batería

a. Instale el multímetro y compruebe el voltaje y el amperaje que está suministrando
la batería al sistema eléctrico.

Comprobación de la batería con el multímetro

Video 2. Comprobación del batería
http://www.youtube.com/watch?v=_y0ugVgRS7k
b. Saque las tapas de las pilas individuales y determine la densidad.


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Medición de la densidad de la batería

c. Compruebe los valores de carga y descarga de acuerdo a las recomendaciones
del fabricante.
d. Si los datos obtenidos no coinciden, considere en mal estado el elemento.
RECUERDE
También usted podrá hacer una relación entre la tensión de la batería y la carga para
determinar el estado, basándose en la siguiente tabla:
Tensión de la batería

Estado de carga

Mayor o igual a 12, 60

100%

De 12,50 a 12,45

80%

De 12,35 a 12,25

50%

De 12,15 a 12,00

25%

Tensión versus carga

Paso 5. Comprobación del alternador

Se inicia la revisión utilizando el multímetro:
1. Conecte el positivo del voltímetro al terminal de socket (conectores) de conexión del
alternador y el negativo a masa (chasis) y verifique si llega corriente al borne de
excitación del alternador utilizando el multímetro el cual debe marcar 12 V o más.


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Verificación alternador. Medición del socket

2. Encienda el motor a la velocidad del ralentí, mida el valor del voltaje el cual debe ser
mayor a 14V.

Medición de la batería en ralentí

3. Con el automóvil encendido, conecte varios elementos eléctricos (luces, radio, A/C
(aire acondicionado) y determine que la descarga sea compensada por la carga del
alternador. Si los datos obtenidos nos demuestran que no hay un proceso de carga,
considere el alternador en mal estado.


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Medición de la batería en ralentí

4.

Aumente las revoluciones del motor y verifique que la aguja del voltímetro
permanezca quieta a 14,5 V, indicando que el regulador funciona bien; si el voltaje
aumenta con la velocidad del vehículo, nos indica fallas en el regulador.

5. Verifique que no esté encendido el foco de carga del tablero de instrumentos.
Si el foco está encendido, compruebe el circuito de este elemento.

Alternador subido en el automóvil

RECUERDE
Con valores diferentes en los resultados de acuerdo a lo descrito anteriormente, deberá
proceder a desmontar el alternador del vehículo.


10

!

ACTIVIDAD VIRTUAL
Lo invitamos a participar en la primera actividad de retroalimentación a través de la cual
podrá reforzar la identificación de las funciones de los componentes del sistema de carga y
los aspectos que se deben verificar para realizar un correcto diagnóstico de los elementos
del sistema de carga del automóvil.

2.2 Desmontaje y reparación del SWICH

a) Desconecte la batería, para evitar cortos circuitos.

Batería desconectada para trabajar

b) Proceda a sacar el volante, saque la tapa central, desconecte los cables de la bocina y
saque la tuerca que lo sujeta.

Volante sin tapa y retirando la tuerca de sujeción


11

!
c) Luego hale fuertemente del volante hacia usted. Use un líquido penetrante de ser el caso
que se resista a salir.

Volante desmontado

d) Continúe sacando la protección inferior de la columna de la dirección pues aquí es
donde está el swich adherida, para lo cual basta con sacar los tornillos.

Tapa de protección inferior de la columna

e) A continuación retire las palancas de intermitentes y limpiaparabrisas, sacando los 3
tornillos y desconectando los cables que vemos en las imágenes.

Ubicación de los tornillos para retirar las palancas de intermitentes y plumas


12

!
f)

El paso siguiente es sacar el pasador o clausor que lleva el conmutador dentro. Lo
primero será sacar la arandela que se ve en al siguiente imagen, marcada con la flecha.

Palancas, intermitentes y plumas desmontadas

Para esto instale la tuerca que sujeta al volante, y con un playo y un destornillador empuje la
arandela hacia fuera. Llegará un momento que por la fuerza del muelle saldrá disparada, por
esta razón se recomienda poner la tuerca, para que la sostenga y no salte hacia la cara del
técnico. Esta arandela habría que ponerla nueva, a menos que consigan sacarla sin dañarla.

Extracción del clausor y el resorte descomprimido

g) Una vez extraída la arandela y el muelle que lleva detrás, sólo queda sacar el tornillo y
ya podemos tirar de todo el elemento para afuera. Tome en cuenta que la llave tiene que
estar puesta para evitar el bloqueo de seguridad del volante.


13

!
Aquí vemos todo el elemento ya desmontado.

Swich con la base desmontada

h) Una vez extraído este elemento base del swich es fávcil sacar el conmutador viejo.
Basta con sacar el tornillo que marco en rojo en la siguiente imagen, sacar el
conmutador viejo y poner el nuevo.

Perno para desmontar el conmutador

2.3 Remplazo de la batería

a) Quitar el contacto de la llave.
b) Desconectar los bornes positivo y negativo.
c) Aflojar y desatornillar el perno que conecta la batería.
d) Sustituir la batería.
e) Poner nuevamente los bornes, de manera que correspondan los circuitos positivo y
negativo.


14

!

Desmontar los pernos de la base de la batería

Extracción y reemplazo de la batería

RECUERDE
Es necesario adquirir una batería con las mismas características tanto técnicas como
físicas del equipo original, pues se podría causar daños irreversibles en el sistema eléctrico
del automóvil.
Se aconseja mantener los bornes limpios, aplicando vaselina o agua para evitar que se
suelten ácidos sólidos de la batería, revisar y completar el electrolito de la batería por lo
menos una vez al mes.

Mantenimiento de la batería


15

!

2.4 Reparación del alternador
2.4.1. Funcionamiento del alternador
Un alternador es una máquina eléctrica capaz de transformar energía mecánica en
energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.
En el conductor eléctrico de color lila, se induce corriente alterna por el campo
magnético generado por los imanes.

Si el conductor se mantiene estático la corriente se desvanece, pero si comienza a girar
al conductor como muestran las figuras, la fuerza de inducción aumenta y cambia de
polaridad por eso es alterna.

El giro del conductor genera electricidad

Se genera corriente alterna por el cambio de polaridad


16

!
Los alternadores están fundados en el principio de que un conductor sometido a un
campo magnético variable crea una tensión eléctrica inducida, cuya polaridad
depende del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa.

2.4.2. Descripción y características de sus componentes
El alternador utilizado en los vehículos está constituido por los siguientes elementos:
1. Un conjunto inductor que forma el rotor o parte móvil del alternador.
2. Un conjunto inducido que forman el estator o parte fija del alternador.
3. El puente rectificador de diodos.
4. Carcasas, ventilador y demás elementos complementarios de la máquina.
5. Posee un regulador del voltaje para el control de la carga.

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!
Elementos de un alternador

Video 3. Estructura y funcionamiento del alternador
www.youtube.com/watch?v=9wfo3o_9PxU

Video 4. Tipos de alternador
www.youtube.com/watch?v=aZeqTw8tRdc

2.4.2.1 Rotor o inductor
Es la parte móvil encargada de crear el campo magnético inicial que provoca
corriente eléctrica que será suministrada después por el alternador.


17

!
El rotor está formado a su vez por un eje o árbol sobre el cual va montado el núcleo
magnético formado por dos piezas que llevan unos salientes o dientes entrelazados
que constituyen los polos del campo magnético inductor. Cada uno de las dos
mitades del núcleo tiene 6 u 8 salientes.

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.*/0-!

1(-'2-+!
-'20-)343,*+!

&'())*+!,-!
.*/0-!

Partes del rotor o inductor armado

Partes del rotor o inductor despiezado

En el interior de los polos va montada una bobina inductora de hilo de cobre aislado y
de muchas espiras sobre un carrete de material termoplástico. En el eje del rotor se
encuentran moldeados dos anillos de cobre a los cuales se unen los extremos de la
bobina inductora. A través de los anillos y por medio de dos escobillas de carbón, la
bobina recibe la corriente de excitación generada por el propio alternador a través del
equipo rectificador (autoexcitación).


18

!
2.4.2.2 Estator o inducido

Vista del estator y las bobinas inductoras

El estator es la parte fija del alternador que no tiene movimiento y es donde están
alojadas las bobinas inducidas que generan la corriente eléctrica.

Tiene un armazón que está formado por un paquete ensamblado de chapas
magnéticas de acero suave laminado en forma de corona circular y troquelada
interiormente para formar las ranuras donde se alojan las bobinas inducidas.

Los bobinados que forman los conductores del inducido están constituidos
generalmente por tres arrollamientos separados y repartidos, aislados en las 36
ranuras que forman el estator. Estos tres arrollamientos, o fases del alternador,
pueden ir conectados según el tipo: en estrella o en triángulo, obteniéndose de ambas
formas una corriente alterna trifásica, a la salida de sus bornes.

2.4.2.3 Puente rectificador de diodos
La corriente original generada por el alternador
trifásico no es adecuada para la batería ni para
los demás dispositivos eléctricos consumidores
del vehículo. Es necesario rectificarla mediante
diodos de potencia aptos para funcionar en un
amplio intervalo de temperatura.

Puente rectificador con la conexión


19

!
El rectificador está formado por un puente de
6 o 9 diodos de silicio unidos a una placa en
forma de herradura que están conectados a
cada una de las fases del estator, formando
un puente rectificador, que permite al final la
salida de corriente continúa.
Puente rectificador en despiece

Los diodos se montan en esta placa de manera que tres de ellos quedan conectados
por uno de sus lados y los otros tres se unen al borne de salida de corriente del
alternador. El lado libre de los seis queda conectado a los extremos de las fases de
las bobinas del estator.

El diodo rectificador hace que se supriman las semiondas negativas y solo se dejan
pasar las positivas, de forma que se genere una corriente continua. Para aprovechar
tanto las semiondas positivas como las negativas de cada fase (rectificación de onda
completa), se dispone de dos diodos para
cada

fase

que

permiten

una

doble

rectificación, en el lado positivo y en el
negativo,

por

las

que

pasan

ondas

positivas y negativas respectivamente,
siendo necesarios en total seis (6) diodos
de potencia en un alternador trifásico.
Vista del semiconductor del diodo u su estructura

Los alternadores, con equipo rectificador de nueve (9) diodos (nano diodos),
incorporan tres diodos más al puente rectificador normal, utilizándose esta conexión
auxiliar para el control de la luz indicadora de carga y para la alimentación del circuito
de excitación.


20

!
2.4.2.4 Circuito de excitación del alternador

Para generar electricidad, el alternador
además de recibir fuerza del motor necesita
de una corriente de excitación eléctrica de la
batería a través de un circuito eléctrico de
pre excitación (batería, swich y lámpara de
indicador de carga). Luego el alternador
toma la propia corriente que genera es decir
se auto excita.
Vista de los diodos montados en la tapa posterior

Este circuito es imprescindible por que el alternador no puede crear por sí solo,
durante el arranque y a bajas revoluciones, el campo magnético suficiente en el rotor,
el cual induce en el estator la tensión de salida del alternador que es proporcional a
la velocidad de giro.

Una vez que el motor de combustión está en marcha y el alternador alcanza una
tensión superior a la que suministra la batería, la lámpara de indicador de carga se
apaga y el alternador se vale por sí mismo (autoexcitación) utilizando la propia
tensión que genera.
#!1(*,*+!,-!
-6.(23.(7'!

8!1(*,*+!,-!
0-.2(9(.3.(7'!
Circuito de los diodos de excitación aparte de los diodos de rectificación


21

!
2.4.3 Procedimiento para la reparación del alternador del vehículo
Los alternadores, dejan de trabajar adecuadamente, manifestando sus fallas de dos
maneras:

2.4.3.1 Detección de fallas del sistema de carga

•

Deja de cargar cuando el problema se limita al alternador.

•

Carga demasiado, observándose que se derrama el electrolito sobre la carrocería
del vehículo.

•

Ruidos extraños provenientes de alternador.

Vista de un alternador instalado

Antes de desmontar el alternador del vehículo compruebe los siguientes aspectos:
a) El circuito de alimentación del alternador y de la batería estén en perfecto estado.
b) Comprobar que estén bien conectados y en buen estado la carga de la batería,
así como los contactos de bornes del motor y los terminales de los cables que
forman el circuito de carga y el regulador de voltaje.

RECUERDE
En que en el alternador las averías más frecuentes son:
• Deterioro de las escobillas del colector por rozamiento que normalmente sucede
después de que un automóvil sobrepasa los 100000 km por lo cual deben ser
reemplazadas para solucionar el problema.
• Se produce rozamiento en los cojinetes de rozamiento del eje rotor, esto provoca
ruidos en el motor al encender y acelerar, o de manera permanente.


22

!
2.4.3.2 Revisión del alternador fuera del vehículo
Paso 1. Retirar el alternador del motor
Cuando necesitamos revisar un alternador, requerimos retirarlo del motor y para ello
es necesario seguir los siguientes pasos:

1. Desconecte el borne negativo de la Batería.
2. Desconecte los conectores eléctricos de la parte posterior del alternador,
anotando sus conexiones y recordándolas.

Desconexión de los conectores

3. Aflojamos los pernos del tensor y los pernos de la base.

Pernos del tensor de las bases

4. Retiramos el alternador del motor.


23

!
5. Procedemos a desarmarlo y luego lavamos todas sus partes.

Desmontaje de la tapa posterior

6. Comprobamos todas y cada una de las partes según explicación a continuación.

Desmontaje de la polea y tapa delantera

RECUERDE
Para realizar cualquier actividad sobre el alternador, utilice los guantes de goma y los
anteojos de protección. Los alternadores de los automóviles generan una gran cantidad de
electricidad, por lo que necesitas protegerse para evitar una descarga eléctrica y que
chispas eléctricas golpeen tus ojos.

Paso 2. Verificar fallas y averías

Video 5. Verificación de las piezas del alternador
www.youtube.com/watch?v=6fW_qvpQegM

Se inicia con la limpieza de las piezas, luego con las comprobaciones de las partes
mecánicas y, finalmente, cada una de las partes eléctricas del alternador.


24

!
a. Después de retirar el alternador y despiezarlo, maque la tapa con respecto al
cuerpo del estator, con el fin de volver a armar en su posición original.
b. Lave todas las partes con algún solvente como gasolina y luego con agua
jabonosa para retirar los residuos.
c. Examine los colectores para ver si sus superficies se encuentran lisas, límpielos
con un trapo humedecido en gasolina y séquelos cuidadosamente.
d. No lave las partes que tienen lubricación propia como los rodamientos del eje
rotor.

Paso 3. Comprobación de piezas

a) Instale el multímetro en ohmios.
b) Conecte las dos puntas al rotor, con los dos puntos del multímetro debe
registrarse 4,5 ohmios.
c) Compruebe el centro del eje del rotor y uno de los colectores, verificando si hay o
no continuidad. Si hay sonido (continuidad), nos indica que hay un corto.
d) Compruebe el rodamiento. Si al encender el vehículo y acelerar escuchamos
siempre un sonido agudo y se incrementa, hay fallas en la pieza.
e) Haga la comprobación de cada uno de los 6 o 9 diodos en la parte inferior; si se
produce alguna marcación cambie la pieza.
f)

Compruebe los diodos que se encuentran en la parte inferior.

g) Revise las tres terminales correspondientes a las escobillas, verificando que no
estén salidas o deterioradas. Lo más común en el alternador es el cambio de las
escobillas.
h) Observe donde van centradas las garras polares en el rotor, si esta superficie de
las bobinas se encuentra desgatada, abollada o con problemas esto significa que
el eje rotor no ha girado de forma centrada y que sus polos están rozando la
parte interna de la coronilla lo que le produce sonido y mal funcionamiento.
i)

Revise la coronilla, comprobando que haya continuidad en las tres fases o tres
cables conectados a la placa de diodos. Estos tres cables son las (fases U, V y
W) que producen la corriente trifásica.


25

!
j)

Compruebe el aislamiento, conectando el multímetro a una de la fases y a la
masa de la coronilla (es decir a la parte del metal) y revise que no se produzcan
cortos. Si no tenemos sonido en la medición de la continuidad significa que está
aislada.

k) Verifique que en las coronillas no haya desprendimiento de barniz que es lo que
las mantiene aisladas entre ellas.
l)

Revise que la tapa posterior no tenga fisuras, no se encuentre abollada o rayada
porque de ella depende el giro que tiene el rotor de manera centrada.

RECUERDE
•
•

•
•

Cuando las garras polares del rotor se encuentran rotas o dañadas tiene que
cambiarse todo el conjunto, no se puede hacer ningún tipo de reparación.
En el rotor cuando tenemos nosotros continuidad entre el estator y el eje del rotor,
indica que la bobina interna que se encuentra debajo de las garras polares está en
corto y ya no podemos hacer ningún tipo de arreglo.
Es posible reemplazar piezas como poleas rotas, aspas del ventilador rotas, todas
aquellas piezas torcidas.
Cuando la coronilla tiene roturas o está desgastada porque ha sido rosada por las
garras polares, se hace necesario cambiar toda la pieza. No es posible rebobinar o
reparar, pues ocasionaría en el futuro serios inconvenientes.

Video 6. Reparación del alternador
www.youtube.com/watch?v=ZrTJq88-Kx8

Paso 4. Armado del alternador y montaje
a. Ensamble el puente rectificador y el regulador de voltaje (si lo tiene) en la tapa
posterior.
b. Arme la tapa delantera con el rotor.
c. Monte el estator sobre la tapa posterior y conecte el puente rectificador.
d. Ensamble la tapa posterior y la delantera con el rotor y el estator y sujételos con
los pernos pasantes.
e. Tome en cuenta las marcas, para volver a armar en el mismo orden las piezas,
garantizando su ubicación de la misma posición.
f.

Ponga la polea y ajústela.

g. Compruebe que el alternador gire suavemente y no se remuerda en ningún
punto.

26

!

h. Instale el alternador sobre el motor.
i.

Conecte los socket del alternador y ajústelos.

j.

Conecte la batería y encienda el vehículo para comprobar que la luz de carga se
apague cuando el vehículo se encienda.

k. Verifique que los voltajes deben cumplirse de acuerdo a lo que el fabricante
indica.

2.4.4 Mantenimiento del sistema de carga del vehículo
Consiste en revisar periódicamente y seguir una serie de recomendaciones dadas
por el fabricante que tienen como propósito, mantener en buen funcionamiento al
vehículo.
El alternador va fijado al bloque del vehículo en un montaje basculante, que permite
el tensado de la correa de arrastre, es tal su posición que, resultan protegidos contra
salpicaduras de aceite, combustible o agua. Como el resto de elementos
componentes no requieren de mantenimiento alguno, las revisiones que deben
realizarse son las siguientes:
1. Observe la densidad del electrolito de la batería de acuerdo a la siguiente escala.
Recuerde que los porcentajes adecuados están entre:

•

100% batería cargada su densidad es de: 1.250 a 1.290

•


•


•

Batería Totalmente descargada su densidad es de: 1.100 a 1.115

2. Imprima la siguiente tabla que le servirá de guía para realizar el mantenimiento
del automóvil. Evalúe los siguientes indicadores de chequeo y en caso de que la
respuesta sea No, aplique las medidas correctivas propuestas.
3. Imprima la siguiente tabla que le servirá de guía para realizar el mantenimiento
del automóvil. Evalúe los siguientes indicadores de chequeo y en caso de que la
respuesta sea No, aplique las medidas correctivas propuestas.


27

!

Indicador

Si

No

Corrección

Bornes positivo y negativo de la batería están bien sujetos
y libres de sulfatación.
Los cables de positivo y negativo de la batería están
libres de roturas y suciedad.
La correa de arrastre de la polea está bien tensada.

Si está con sulfato limpie y
si está flojo reajuste.
Si está sucio limpie pero si
está roto remplace.
Si está floja tiemple, pero
tenga cuidado en no
templar demasiado para
evitar daños de los otros
accesorios.

•

Existen ruidos al funcionar el motor por causa de los
rodamientos del alternador.

•

El alternador está bien fijo al bloque del motor.

•

Las terminales de conexión en el alternador B+, D+, DF,
E entre otros. Están bien sujetos, libres de oxidación y
sulfatación.

•

Las terminales de conexión del regulador de voltaje tales
como: DF, B+, están libres de oxidación y sulfatación.

•

Nivel del electrolítico de la batería 1 cm más arriba de las
placas de cada celda.

•

El alternador debe funcionar al estar conectados el
regulador y la batería puesto que estos son los que
proporcionan la corriente eléctrica de excitación al rotor
para que inicie la inducción, nunca sobre circuito abierto.

•

Al conectar un voltímetro entre los bornes positivos y
negativos de la batería, debe marcar un voltaje que debe
tener una diferencia de 0,3 v entre el voltaje de carga y
de descarga cuando se prenden los accesorios eléctricos.
Al conectar un voltímetro entre los bornes negativos y
positivo de la batería, resulta con tensiones altas, indican
malas masas o un mal funcionamiento del regulador.
La densidad del ácido sulfúrico del electrolito de la batería
tiene la densidad apropiada para funcionar.

Para solucionar los ruidos,
desmonte el alternador y
cambie los rodamientos.
Si está flojo reajuste la
base del alternador o los
pernos pasadores.
Si están flojos cambie los
terminales o sockets
(conectores) y limpie si
están oxidados.
Si están flojos cambie los
terminales o sockets
(conectores) y limpie si
están oxidados.
Complete con agua
destilada los vasos que
estén con insuficiencia de
líquido.
Si no existe corriente de
excitación solamente
revise el cableado puesto
que el problema no es el
alternador.
Si no hay variación
considere el alternador en
mal estado.

•
•
•

•

•


Ajuste las masas y si no
corrige remplace el
regulador.
Si no es asi cambie el
electrolito de cada vaso de
la batería

28

!

2.4.5 El regulador de voltaje

Función
La función del regulador de tensión es mantener constante la tensión del alternador,
y con ella la del sistema eléctrico del vehículo.

Funcionamiento
La tensión del alternador depende de la velocidad de giro y de la carga. Es necesario
asegurar que la tensión se regula al valor predeterminado (14. V), con esto se
protege al sistema de sobrecargas.

¿Por qué?
En un alternador con excitación total, pero sin carga y sin batería, la tensión no
regulada aumenta linealmente con la velocidad y alcanza, p. ejemplo a 10.000 r.p.m.,
un valor de 140 V aproximadamente.

¿Cómo lo hace?
a. El regulador de tensión regula el valor de la corriente de excitación y la magnitud
del campo magnético del rotor por medio del valor medio de la tensión en ciclos
de milisegundos.
b. Siempre que la tensión generada por el alternador se mantenga inferior a la de
regulación, el regulador de tensión no se desconecta.
•

Los sistemas eléctricos de los automóviles con 12 V. de tensión de batería se
regulan dentro de un margen de tolerancia de 14 V.

•

Los vehículos industriales con 24 V. de tensión de batería se regulan a 28 V.

c. Si la tensión se sobrepasa de la tolerancia de regulación, el regulador interrumpe
la corriente de excitación para que descienda la tensión que suministra el
alternador. Si la tensión es inferior, el regulador conecta de nuevo la corriente de
excitación, aumentando la tensión del alternador.


29

!

3.4.5.1.
•

Tipos de reguladores

El regulador de contactos electromagnéticos (regulador mecánico): Instalado
en coches antiguos (anteriores a 1980).

Partes del regulador mecánico de contactos

Vista interior del regulador mecánico de contactos


30

!

Reguladores electrónicos

Esquema de regulador básico electrónico transistorizado


31

!

Circuito completo de carga y arranque

ACTIVIDAD VIRTUAL
podrá reforzar los procedimientos para la reparación de los elementos constitutivos del
sistema de carga del automóvil, así como realizar la actividad de verificación y participar en
las actividades grupales propuestas por su tutor.


32

!

!

Temas:
3.1. Funcionamiento del sistema de arranque
3.1.1. Tipos de motores de arranque
3.2. Diagnóstico del sistema de arranque del vehículo
Paso 1. Situaciones irregulares
3.3. Comprobación y reparación del swich
3.4. Comprobación de la caja de fusibles
3.5. Comprobación de la batería
3.6. Comprobación del motor de arranque
3.7. Reparación del motor de arranque
Paso 1. Desmontaje del motor de arranque
Paso 2. Comprobación de los elementos del arranque
Paso 3. Proceso de armado del motor de arranque
Paso 4. Armado del arranque al motor de combustión interna
Paso 5. Montaje del arranque al motor de combustión interna

!
Unidad 3. Sistema de arranque del vehículo

1

!

!

¡Bienvenido a la tercera unidad del curso!
Durante el desarrollo de esta unidad usted podrá conocer el funcionamiento del sistema de
arranque, simbología eléctrica, mantenimiento y reparación de fallas, diagnosticar fallas,
utilizando instrumentos de comprobación, aplicando las medidas de seguridad.

La misión del circuito de arranque es hacer que el motor del automóvil impulse los
primeros giros hasta conseguir que funcione por sí mismo, gracias al impulso inicial
de la batería del automóvil.
Este circuito dispone de los siguientes elementos:
•


•

Switch de encendido

•

Motor de arranque

Esquema general del sistema de arranque

!

2

!

!
3.1. Funcionamiento del sistema de arranque

Al activar el interruptor de arranque, fluye una corriente desde la batería hasta el automático
del arranque o relé, generándose un campo magnético que transforma la energía eléctrica
en energía mecánica, lo cual hace posible al mismo tiempo que:
a. Se deslice un pequeño engrane llamado Bendix hacia los dientes del volante del
cigüeñal.
b. Se cree un puente de corriente positiva (+) entre el cable 30 que llega al motor de
arranque desde la batería y el cable 15A que surte de corriente los campos del motor
de arranque.
Al suceder esto, el motor de arranque da vueltas rápidas, con la suficiente fuerza para que el
engranaje pequeño, mueva al volante del cigüeñal del motor hasta que este funciona de
manera automática y, luego, logra moverse por sí solo.

3.1.1. Tipos de motores de arranque
Se necesita un motor de arranque específico, dependiendo del esfuerzo que se
requiere para mover al motor de combustión, es decir, la resistencia de la
compresión del motor.
La potencia de un motor de arranque puede medirse en vatios o kilovatios de acuerdo
a su tipo.

•

Con automático incorporado reductor de fuerza

El motor de arranque con el automático del arranque incorporado al motor

!

3

!

!

Tienen un sistema de engranajes reductores que multiplican la fuerza recibida
inicialmente, lo que permite vencer todo tipo de resistencia para que gire con facilidad
el volante del cigüeñal del motor y se encienda el motor.
La característica es que el rotor no arrastra directamente al piñón de engranaje, sino
que lo hace a través de un sistema reductor que permite aumentar las revoluciones
del rotor, obteniendo un mayor par (fuerza por distancia) en el piñón, que gracias a la
reducción efectuada, gira a menor velocidad que el rotor.
•

Con automático (solenoide) separado

Usado por vehículos americanos, utiliza el automático del arranque o solenoide fuera
del motor de arranque, generalmente en la carrocería del vehículo, para conectarse a
la corriente positiva. En cuanto se conecta la corriente, el motor de arranque se activa
y desliza el engrane o piñon que se acopla a la rueda volante y, al mismo tiempo, gira
con la fuerza necesaria para que el motor empiece su funcionamiento.

Motor de arranque con automático el arranque sin incorporar

RECUERDA:
Para conocer más sobre los tamaños y tipos de arranque existentes, consulte en la
bibliografía la información complementaria sobre este tema.

Los motores de arranque pueden ser bipolares o tetra polar
Existen arranques con automático incorporado tetra polares
(poseen cuatro polos) o bipolares (dos polos).
Se diferencian por la disposición y conexión de las bobinas
del estator:
Dos bobinas conectadas en serie (motores bipolares).

!

4

!

!

Cuatro bobinas conectadas en serie y paralelo dos a dos, con los
polos en el mismo sentido, frente a frente.

3.2. Diagnóstico del sistema de arranque del vehículo

Motor de arranque montado en el vehículo

Motor de arranque y volante del cigueñal

En general, ante una situación de funcionamiento irregular del sistema de arranque se
deberá proceder a la verificación de los circuitos para hallar el componente defectuoso
(batería, interruptor de encendido del motor, cableado, entre otros.) y luego proceder al
desmontaje y reparación.

Paso 1. Situaciones irregulares
Evalúe las señales de mal funcionamiento del motor de arranque de acuerdo a la siguiente
tabla.
!

5

!

!
Problema

Causa posible

Solución
!

Carga de la batería baja
!

Comprobar
la
densidad
del
electrolito en la batería.
Cargar o recambiar la batería.

Comprobar la densidad del electrolito
en la batería.

Cables de la batería flojos,
corroídos o desgastados.

!
!

Motor de arranque
defectuoso.

Reparar el motor de arranque.

Motor de arranque
defectuoso.


Switch de encendido
defectuoso.

Cambiar el switch de encendido.

Cortocircuito en los cables

Luces pierden brillo al
accionar el motor de
arranque

Ajustar o cambiar el swich.

Carga de la batería baja

El motor de
arranque gira
rápidamente


Switch de encendido
defectuoso.

El motor de arranque
no se detiene

Cambiar el fusible.

Motor de arranque defectuoso.

El motor gira
lentamente

Reparar o cambiar los cables.

Fusible fundido

El motor no gira

Cables de la batería flojos,
corroídos o desgastados.

Reparar los cables.

!
!

Dientes del engranaje del
piñón rotos o arranque
defectuoso.
Dientes del volante rotos.

Batería descargada

Batería no se carga con
Placas sulfatadas
rapidez

Cargar o recambiar la batería.
Reparar o cambiar los cables.

!


!

Recambiar la cinta volante.

!
!

Verificar con el voltímetro.
Comprobar caída de tensión en el
circuito.

Cambiar la batería.

Corto circuito, en la instalación
Batería pierde carga

Conectar un amperímetro en el polo
positivo (+) y leer el valor.

Daño interno

Probar la capacidad

Circuito de mando interrumpido
Motor de arranque no
funciona, no suena el
relé.

Corto circuito o derivación a
masa

Verificación batería

Bornes de la batería sueltos
Batería totalmente descargada

!

6

!

!

RECUERDA:
•

Al arrancar el motor no debe durar más de 10 segundos, luego esperar 30 segundos,
hasta volver a intentar por segunda vez.

•

Se debe realizar un mantenimiento preventivo cada tres años dependiendo del uso.

•

Nunca tratar de arrancar el motor cuando ya está en funcionamiento.

•

Nunca mande a rebobinar el inducido del estator.

!

Se realiza una evaluación de acuerdo a la información técnica del automóvil teniendo
en cuenta las especificaciones del fabricante y la simbología eléctrica.
a. Identifique el tipo de sistema de arranque de acuerdo a la marca del vehículo,
consultando el manual del fabricante a través de Internet.

Sistema de carga y arranque- Marca HYUNDAY modelo 1990-1994

!

7

!

!
b. Estudie el diagrama del sistema de arranque del automóvil que va reparar,
identificando los elementos del sistema de arranque en el automóvil y su
estructura.
c. Verifique que las conexiones y piezas correspondan al diagrama.
d. Verifique que los empates eléctricos estén conectados.
RECUERDA:
En Internet existen varios sitios para acceder a los manuales de vehículos de fabricantes de
autos que son la mejor herramienta para encontrar la estructura, datos, diagramas de
sistemas, entre otros. Lo invitamos a consultar algunas de las siguientes páginas y añadirlas
dentro de sus páginas favoritas.
- http://www.mecanicavirtual.com.ar/
- http://www.km77.com/
- http://www.manualesdemecanica.com/

3.3. Comprobación y reparación del switch
a. Instale el multímetro y compruebe la continuidad de los distintos puntos de
conexión.
b. Si al conectar, no hay continuidad, considere el elemento en mal estado y
proceda a reemplazarlo o repararlo si fuese el caso, de acuerdo a lo indicado por
el fabricante.
c. Desconecte las conexiones del motor de arranque.
d. Con el multímetro y la batería desconectada, compruebe la continuidad de los
contactos del automático y del positivo de la batería conjuntamente con las
posiciones del swich.
e. Si los valores obtenidos no son los indicados considere el elemento en mal
estado y remplácelo.
RECUERDA:
Este tema “Comprobación y reparación de Swich” y “Desmontaje y reparación del Swich”
ya fueron estudiados en la unidad 2: Sistema de carga, para lo cual puede volver a
consultar el contenido. Además puede acceder a los videos recomendados en la
Bibliografía del curso.
- Volver al tema “Comprobación del swich” de la Unidad 2.
- Volver al tema “Desmontaje y reparación del Swich” de la Unidad 2.

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8

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Video 1. Comprobación del swich

3.4. Comprobación de la caja de fusibles

Caja de fusibles

Luego de la comprobación del switch, es recomendable verificar la caja de fusibles o porta
fusibles, ubicado bajo el tablero de instrumentos o en la parte delantera. Está clasificado en
colores de acuerdo a su amperaje.

Para su comprobación, se extrae y mide cada uno de los fusibles, midiendo la continuidad.

Video 2. Experimento de Oersted

RECUERDA:
En caso de que el swich esté dañado, es posible conectar directamente la batería el polo
positivo al conector del automático del motor de arranque.!

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9

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3.5. Comprobación de la batería

Comprobación de la batería

La mayoría de los problemas de arranque se pueden deber a fallas en el funcionamiento de
la batería, por lo cual debe aplicar el correcto procedimiento de verificación, así como
medidas para su cuidado.

RECUERDA:
Este tema “Comprobación de la batería” ya fue estudiado en la unidad 2: Sistema de carga, para
lo cual puede volver a consultar el video de apoyo “Verificación de la batería”. Además podrá
profundizar en el tema sobre el funcionamiento de la batería, consultando la “Bibliografía” del
curso.!

Video 3. Verificación de la batería

a. Instale el multímetro y compruebe el voltaje y el amperaje que está suministrando la
batería al sistema eléctrico.
b. Saque las tapas individuales y determine la densidad.
c. Compruebe los valores de descarga de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.
d. Si los datos obtenidos no coinciden, considere en mal estado el elemento.

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RECOMENDACIONES:
•
•
•
•
•
•

Las baterías producen gases explosivos por lo que se recomienda tener cuidado al
manipularlas.
No fume ni prenda fósforos o encendedores cerca de una batería.
Cada vez que cambie el aceite al motor, revise los niveles de agua destilada en las celdas. Si
los niveles de las celdas están bajos, llene con agua destilada.
Se debe cuidar que los bornes estén limpios de sulfato (capa blanca) para favorecer el
contacto y paso de corriente con un cepillo de alambre.
Lavar las piezas con solución de agua y bicarbonato sódico, luego secar todas las piezas,
poner los bornes (siempre empezar por el positivo) y engrasar.
Evite golpear a la batería o dejar caer.

ACTIVIDAD VIRTUAL

a. Desconecte las conexiones del motor de arranque.
b. Prepare una fuente de 12V o una conexión directa desde la batería para
comprobar el automático, el motor de arranque y un multímetro.
c. Conecte el automático del arranque (relé) con la conexión de 12V y determine el
funcionamiento, observando el desplazamiento del piñón de engrane (bendix) del
arranque.

Video 4. Funcionamiento automático del arranque

d. Conecte el motor eléctrico directamente y determine su funcionamiento de
acuerdo a su fuerza y velocidad (el vehículo tiene que estar en neutro).
e. Conecte el multímetro en la escala de tensión, arranque el motor
aproximadamente 10 segundos y lea el valor. Los resultados menores a 9 voltios
DC indican batería en mal estado de carga.

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11

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f.

Con la escala en voltios DC del multímetro, conecte el polo positivo al 30 del
automático del arranque y el polo negativo a masa, luego arranque el vehículo.
Su valor no debe ser menor a 11 Voltios.

g. Conecte las dos puntas del voltímetro a los terminales 30 y 15 A del automático
del arranque; al arrancar el motor, la lectura debe ser inferior a 1 voltio.
h. Conecte un amperímetro en serie, desde el terminal 30 o positivo de la batería; al
arrancar el motor la lectura debe ser inferior a 40 A.
Al arrancar el motor el arranque debe sonar sincronizado, si tiene ruidos extraños, la
causa puede ser averías en el piñón de engrane (bendix), los rodamientos o bocines
de apoyo del rotor.
RECUERDE:
•
•

•

Si cualquiera de los elementos presenta desperfectos, desmonte el motor de arranque para
repararlo.
Antes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que asegurarnos de que el
circuito de alimentación y la batería estén en perfecto estado, comprobando la carga de la
batería y el buen contacto de los bornes del motor con los terminales.
Puesto que en todos los trabajos que se hagan en las piezas eléctricas del motor de arranque
existe el peligro de un cortocircuito, lo mejor es desconectar el cable de tierra de la batería.

3.7. Reparación del motor de arranque
Paso 1. Desmontaje del motor de arranque
a. Desconecte la batería de acumuladores.
b. Desconectar el automático del arranque, retirando las terminales.

Desconexión del motor de arranque

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12

!

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c. Retire los tornillos de sujeción.

Desconectar la batería y retirar los pernos

d. Al desmontar el motor de arranque del vehículo verifique posibles averías o daños.

Desmontaje del arranque

e. Retirar el automático del arranque del cuerpo del motor de arranque.

Automático del arranque

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13

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f.

Aflojar las tuercas y los pernos.

Retirar el automático del arranque del cuerpo

g. Retirar el automático del cuerpo.

Desmontaje del automático del arranque

h. Retirar el piñón de arranque y la rodela espaciadora si la tuviese y la tapa trasera que
recubre el rotor o inducido.

Retiro de la tapa trasera

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14

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i.

Retirar el sistema de acoplamiento.

Desacoplamiento del motor de arranque

j.

Retire el porta carbones del motor.

Retiro del porta carbones

k. Saque el inducido y sepárelo del resto del cuerpo del motor.

Desarmado del inducido

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15

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l.

Separe el Bendix (C) del inducido desmontando la vincha (A) y retirando la rodela de
sujeción (B).

Retirar la horquilla

m. Retirar la horquilla y los espaciadores.

Retirar la horquilla

RECUERDE:
Después de retirar el motor de arranque y despiezarlo, es recomendable lavar todas y cada una
de las partes con algún solvente como kerex o gasolina y luego lavarlos con agua jabonosa para
retirar los residuos.
No se deben lavar las partes que tienen lubricación propia como el piñón de acoplamiento o
partes de goma, las cuales pueden limpiarse con un paño o trapo limpio.
Se inicia comprobando las partes mecánicas y luego se comprobarán las partes eléctricas del
motor de arranque

Paso 2. Comprobación de los elementos del arranque
Ahora podemos observar el sistema de arranque despiezado.
a. Ubique los elementos sobre una mesa.
b. Identifique los principales elementos del sistema de arranque del automóvil,
estudiados en la primera unidad del sistema de arranque.
!

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!

!
3. Horquilla
4.1. Émbolo
o pistón

4. Automático del arranque
(solenoide o relé)

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2.1. Piñón de
engranaje

5. Estator con
bobinas o
coronilla

7. Tapa
delantera

!

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2.2. Colector
6. Placa porta
carbones

1. Tapa
trasera
2. Rotor o inducido con
piñón de engrane

5. 1. Pernos de
Fijación

Elementos del motor de arranque

c. Realice la comprobación de cada uno de los elementos del sistema de arranque,
verificando las averías y realizando los cambios necesarios:

Video 4. Comprobación y cambio de los elementos del sistema de arranque

•

Tapa posterior: Frecuentemente se dañan los bocines o casquillos debido a un roce
entre el rotor y la tapa, produciéndose un fuerte sonido. En este caso, la tapa debe ser
reemplazada.

•

Eje del rotor: Al soportar el piñón de béndix que tiene contacto con el volante del
cigüeñal, el cual debe girar en un solo sentido; en caso de girar hacia la otra dirección,
debe ser reemplazado. Además se debe verificar que los dientes del piñón béndix
tengan el grosor adecuado y no estén desgastados.

•

La horquilla: Por ser una pieza de plástico, presenta desgastes o roturas después de
los 80 mil Km, la cual debe ser reemplazada.

•

Rotor: El colector aloja a la placa porta carbones que permite el paso de la corriente
transformándola en un electroimán. Debe cambiarse cuando está cónico o desgastado
en el centro. En escala de ohmios se mide el extremo y se comprueba la continuidad a

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17

!

!

través del sonido para identificar que el paso de corriente esté en buen estado. Luego se
mide el extremo y el colector, si suena indica que está circuitado y esto indicará el
cambio de la pieza.
•

Placa porta carbones: Se presenta daño en los contactos, disminuyéndose la longitud
de las escobillas, para lo cual se cambia la placa completa o el juego de porta escobillas.
El deterioro de las escobillas presenta un desgaste frecuente a los 100.000Km,
150.000Km o 200.000 km, debido a su rozamiento con el colector por lo que deben ser
cambiadas para solucionar el problema.
Examinar que los colectores no tengan sus superficies lisas, limpiarlas con un trapo
humedecido en gasolina y secarlos cuidadosamente. El buje, junto al piñón, tiene una
boca de lubricación. La lubricación se hace cada 25000 km, con unos 3 cm2 de aceite. El
piñón y la cremallera se deben limpiar con una brocha humedecida en gasolina,
lubricándolos a continuación con grasa grafitada.

•

El estator: Hace posible el efecto electromecánico para el movimiento donde se
encuentran las bobinas estatoras. Se comprueba cada bobina, midiendo la continuidad y
aislamiento en escala de sonido y el valor en la electricidad 15 A. Los daños se producen
principalmente por el contacto con el automático, por no haber cambiado bocines en el
motor de arranque que no centran el motor. Nunca se rebobinan.

•

La tapa delantera: Debe tener el bocín en buen estado y debe hacer girar el eje rotor
centrado. En tal caso debe cambiarse.

•

Automático del arranque o solenoide: El automático del arranque puede presentar
averías por el corte de una de sus bobinas. Se podrá cambiar solo el automático de
arranque por otro igual.
Ubicado en la parte exterior que permite mediante un pistón mover la horquilla y al piñón
Béndix, uniendo los contactos con los terminales 30 y 15 A. Es necesario medir el
funcionamiento de los contactos en escala de Ohmios midiendo y verificando que se
produzca sonido. Si no suena, es porque está dañado, para lo cual se debe cambiar toda
la pieza.

Paso 3. Proceso de armado del motor de arranque
Luego de comprobar cada una de las partes y reemplazar las que tienen daños o desgastes,
se procede al rearmado del motor. El proceso es el invertido del despiece, pero tomando en
cuenta algunos aspectos, especialmente debiendo engrasar algunas partes necesarias
como por ejemplo: Engrasar el piñón del rotor o inducido.

!

18

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Engrasado del piñón del inducido

Paso 4. Armado del arranque al motor de combustión interna
a. Arme el inducido con el bendix.

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Armado del inducido

b. Instale el inducido sobre la carcasa y los polos imantados fijos.

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Armado del inducido

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c. Instale el porta carbones con los carbones nuevos.

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Instalación del porta carbones

d. Ponga la tapa posterior del motor de arranque.

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Instalación de la tapa delantera y los pernos

e. Compruebe el funcionamiento del motor de arranque antes de montarlo en el automóvil.

Montaje del arranque para su comprobación

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20

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Paso 5. Montaje del arranque al motor de combustión interna
a. Instale el automático del arranque sobre el motor, comprobando la correcta conexión y
ubicación del piñón de acoplamiento.

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Ensamble del automático del arranque

b. Compruebe el juego axial del sistema de reducción manualmente o, si lo tuviese, con el
reloj palpador.

Comprobación del juego axial

c. Coloque el automático con el espaciador si lo tuviese en el cuerpo y ajuste los pernos.

Instalación del automático del arranque después de la comprobación del juego axial

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21

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!
d. Finalmente, subir el motor para su verificación.
RECOMENDACIONES:
•

Cuando se realiza el montaje del motor de arranque en el vehículo deberá
considerarse:

•

Paralelismo entre el piñón del motor de arranque y la corona del volante del cigüeñal.

•

Los dientes de la corona del volante del cigüeñal deben estar en perfecto estado.

•

Motor apagado del piñón de engranaje del arranque debe estar cerca de la corona del
volante del cigüeñal.

•

Las conexiones del circuito de arranque deben estar bien sujetas para evitar caídas de
tensión excesivas al arrancar el vehículo.

•

Cualquier operación de mantenimiento, debe desconectarse el negativo de la batería,
para evitar cortos circuitos por contacto con herramientas u otros objetos metálicos.

ACTIVIDAD VIRTUAL

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