Estudio del sistema eléctrico de un automóvil

Abstract

El objeto del presente trabajo es el análisis y la descripción del funcionamiento y estructura de los componentes del sistema eléctrico de un automóvil convencional, esto es, del de un vehículo impulsado por motor de combustión interna que emplea gasolina como combustible y está dotado de encendido eléctrico. Este sistema, a pesar de sus relativamente reducidas dimensiones, dispone de medios para poner en marcha el motor, convertir energía eléctrica en energía química y almacenarla en esta forma, suministrar pulsos de alta tensión de hasta 20 mil voltios y satisfacer necesidades adicionales del vehículo, tales como iluminación, aire acondicionado, instrumentos indicadores y otros dispositivos que operan a baja tensión, continua y regulada. El plan de esta Tesis comprende cinco capítulos, una sección de conclusiones y un apéndice; en los tres primeros capítulos se hace el estudio de los circuitos básicos para el funcionamiento del automóvil, dedicando la mayor parte de dichos capítulos a los elementos principales que constituyen esos circuitos, o sea, el motor arrancador, la batería, el generador y el distribuidor entre otros. En el cuarto capitulo se estudian los circuitos de iluminación y control y los accesorios operados eléctricamente y el quinto capítulo contiene una breve explicación de los elementos de circuito empleados en las instalaciones eléctricas de automóviles y un diagrama de conexiones representativo de dichas instalaciones. Luego se señalan algunas conclusiones aplicables a Sistemas Eléctricos de Automóviles y por Último, en el apéndice se exponen consideraciones en torno a las posibilidades del automóvil eléctrico y los problemas que se deberán resolver para desarrollarlo. Desde un punto de vista amplio se puede visualizar al sistema eléctrico de un automóvil como una planta de fuerza transportable que tiene como motor primo un motor a gasolina, una parte de cuya potencia es empleada para mover un generador eléctrico. Se dispone además de una unidad de almacenamiento o reserva de energía eléctrica, la batería, que entrega energía cuando el motor se encuentra detenido o girando lentamente. Así pues, el generador mantiene cargada la batería durante la marcha del vehículo y el sistema es abastecida por el generador o bien por la batería según las circunstancias. El tema abarcado por el presente trabajo es algo amplio y alcanzaría una extensión desmesurada si se pretendiera explicar las particularidades individuales de los variados modelos en que son fabricados cada uno de los dispositivos que integran el sistema eléctrico de un automóvil; por ello se ha preferido, por lo general, escoger para la descripción aquellos modelos que sean representativos de su grupo, que estén en uso actual y sean incorporados por el mayor número de automóviles. (La información empleada para este propósito proviene casi exclusivamente de las industrias automovilísticas norteamericana y británica.) Por la misma razón se ha debido mantener en un plano no muy profundo el análisis del funcionamiento de dichos dispositivos y se ha omitido considerar ciertos problemas de operación asociados con los sistemas eléctricos de automóviles, tales como la interferencia en Radio y T.V. causada por el encendido y el sulfatamiento de baterías, entre otros. No se ha dado consideración tampoco a componentes o sistemas obsoletos ni a aquellos que están aún en etapa experimental o no son usados en vehículos comerciales. Como antecedentes sobre este tema en el Currículum de nuestra Facultad cabe mencionar las lecciones sobre Principios de Electromagnetismo, Circuitos de Corriente Continua, Circuitos Magnéticos, Máquinas de Corriente Continua, Motores de Combustión Interna y Reguladores Eléctricos, principalmente. Considero personalmente que, el tema materia de esta Tesis, es un aspecto interesante y práctico de la Ingeniería Eléctrica y sobre el cual un profesional de esta rama debe estar bien informado, lo cual no sucede frecuentemente. En la disposición, estructura y edición de la Tesis se ha tratado de seguir tanto como ha sido posible, los lineamientos expuestos en la Resolución del Decanato No. 042, de fecha 9 de abril de 1966, expedida por la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la U. N. I. con el fin precisamente de normalizar la presentación de las Tesis de Bachiller. Teniendo presente que ningún símbolo se emplea más de una vez, se ha omitido la preparación de una Tabla de Símbolos siguiéndose en cambio la norma de explicar el significado de los términos que contiene cada fórmula presentada, inmediatamente a continuación de la fórmula o ecuación. Deseo agradecer desde estas líneas a los Profesores del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la U. N. I. por su constante esfuerzo en pro de la enseñanza y por el estímulo y apoyo brindado a los alumnos que hemos escogido esta especialidad de la Ingeniería, que tiene decidida importancia en el desarrollo socioeconómico de nuestro país. No quisiera concluir esta presentación sin hacer público mi reconocimiento y gratitud a aquellas personas que han colaborado directamente en la realización de la Tesis. Es especial deseo mencionar al Ing. Víctor Ortega P. por sus consejos relativos a ciertos aspectos teóricos y orientación general en cuestiones formales; al Ing. Luis Puertas M. por la ayuda brindada en la aclaración de algunos puntos difíciles; a la Srta. Rosa Padilla S. quien tuvo a su cargo la transcripción del manuscrito y la preparación de la edición final, haciendo ambas tareas con mucha dedicación y buen ánimo; al Sr. Marcelino Domínguez O. por su cooperación en la adaptación y preparación de las figuras; y a la compañía Piazza y Valdez Ingenieros S. A. por las facilidades de oficina puestas a mi disposición.