El sistema eléctrico de un auto es un circuito cerrado con una fuente de energía independiente de la batería. Éste funciona con una pequeña fracción de la energía de un circuito doméstico.
Un típico sistema eléctrico
Aparte de los principales circuitos de carga , arranque y encendido, hay otros circuitos como el de encendido de luces, el de motores eléctricos, los sensores y medidores de instrumentos eléctricos, elementos de calefacción, cerraduras operadas magnéticamente, la radio y así sucesivamente. Todos los circuitos se abren y cierran ya sea por medio de interruptores o relés (interruptores remotos operados por electroimanes).
La corriente fluye a lo largo de un único cable, desde la batería hasta el componente que está siendo alimentado y regresa a la batería a través de la carrocería de metal. La carrocería está conectada al terminal de tierra de la batería por un cable grueso.
Sistema de retorno a tierra
En un sistema de retorno a tierra negativo (-), la corriente fluye desde el terminal positivo (+) hacia el componente que está siendo utilizado. El componente está conectado a tierra por medio de la carrocería del vehículo, la cual está conectada a tierra por el terminal negativo (-) de la batería.
Este tipo de circuito se llama sistema de retorno a tierra y cualquier parte que se encuentre conectada a la carrocería del vehículo, se dice que está conectada a tierra.
La fuerza de la corriente se mide en amperes (amps) y la presión que la impulsa alrededor del circuito se llama voltaje (volts). Los autos modernos tienen una batería de 12 volts y su capacidad se mide en amperes/hora. Una batería de 56 amps/hora debería de ser capaz de entregar una corriente de 1 amper durante 56 horas o 2 amperes durante 28 horas.
Si el voltaje de la batería desciende, menos corriente fluirá y eventualmente no habrá la suficiente cómo para hacer funcionar los componentes.
Corriente, voltaje y resistencia
El punto hasta el que un cable resiste el flujo de corriente se llama resistencia y se mide en ohmios.
Los cables delgados conducen con menos facilidad que los gruesos, porque cuentan con menos espacio para que los electrones viajen a través de ellos.
La energía necesaria para empujar la corriente a través de una resistencia se transforma en calor. Esto puede ser útil por ejemplo en el filamento delgado de una bombita de luz, que brilla al rojo vivo.
Sin embargo, un componente con alto consumo de corriente no debería de estar conectado a cables que sean demasiado delgados, ya que estos se podrían sobrecalentar, quemarse o fundir un fusible.
Todas las unidades eléctricas de medición están relacionadas entre sí: una presión de 1 volt provoca que una corriente de 1 amper fluya a través de una resistencia de 1 ohmio. La división de volts por ohmios resulta en amperes. Por ejemplo, una bombita de luz con una resistencia de 3 ohmios en un sistema de 12 volts, consumirá 4 amperes.
Esto significa que se deberá conectar a cables lo suficientemente gruesos como para transportar 4 amperes con comodidad.
A menudo, el consumo de energía de un componente se indica en watts, que se halla multiplicando amperes por volts. La bombita en el ejemplo anterior consumiría 48 watts.
Polaridad positiva y negativa
La electricidad fluye desde la batería en una sola dirección y algunos componentes funcionan sólo si el flujo a través de ellos pasa en la dirección correcta.
Este consentimiento de flujo unidireccional se llama polaridad. En la mayoría de los autos, el terminal negativo (-) de la batería está conectado a tierra y el positivo (+) alimenta al sistema eléctrico.
Esto se conoce como sistema de tierra negativo y cuando se compra un accesorio eléctrico, por ejemplo una radio, se debería de comprobar que es de un tipo adecuado para el sistema del auto. El montaje de una radio con una polaridad incorrecta dañará al equipo, sin embargo la mayoría de las radios cuentan con un interruptor externo que permite adaptar la polaridad para que funcione en el auto. Es recomendable cambiar a la configuración correcta antes de montarla.
Cortocircuitos y fusibles
Si se utiliza un cable con el tamaño equivocado o si un cable se rompe o se desconecta, éste puede causar un cortocircuito accidental que desvíe la resistencia del componente. La corriente en el cable puede llegar a ser tan alta y peligrosa que podría llegar a derretir el cable o provocar un incendio.
La caja de fusibles a menudo se encuentra con un grupo de componentes, como se ilustra en la imagen. La caja se muestra con la cubierta expuesta.
Para prevenir esto los circuitos auxiliares cuentan con fusibles.
El tipo más común de fusible es un cable corto y delgado encerrado en una carcasa resistente al calor, normalmente de vidrio.
El cable fusible es el más delgado que puede transportar la corriente normal del circuito sin sobrecalentamiento y se encuentra indicado en amperes.
El aumento repentino de gran cantidad de corriente en un cortocircuito hace que el cable fusible se derrita o "explote", rompiendo el circuito.
Cuando pasa esto, debería de fijarse si hay un cortocircuito o una desconexión y luego instalar un fusible nuevo del amperaje adecuado. (Vea Comprobación y sustitución de fusibles).
Hay muchos fusibles, cada uno protegiendo a un pequeño grupo de componentes, de modo que un fusible fundido no pueda cerrar todo el sistema. Muchos de los fusibles se agrupan en una caja de fusibles, pero también puede haber fusibles de línea en el cableado.
Circuitos paralelos y en serie
Un circuito normalmente incluye más de un componente, como bombitas en los circuitos de iluminación. No importa si están conectados en serie, uno después del otro o en paralelo, lado a lado.
La bombita de los faros por ejemplo, está diseñada para tener un determinado grado de resistencia, por lo tanto para iluminar con normalidad consumirá una cantidad específica de corriente.
Pero al menos hay dos faros en el circuito. Si estos se conectan en serie, la corriente eléctrica tendrá que pasar primero por uno para llegar al otro.
La corriente se tendrá que encontrar dos veces con la resistencia y el doble de resistencia reducirá a la mitad la corriente, de manera que las bombitas sólo se iluminarán tenuemente.
La conexión de las bombitas en paralelo significará que la electricidad pase por cada una solamente una vez.
Algunos componentes deben estar conectados en serie. Por ejemplo, el transmisor en el tanque de combustible varía su resistencia de acuerdo a la cantidad de combustible en el tanque y "envía" una pequeña corriente eléctrica al indicador de combustible.
Los dos componentes están conectados en serie de modo que la resistencia variable en el transmisor afecte la posición de la aguja en el indicador.
El motor de arranque cuenta con su propio cable pesado proveniente de la batería. El circuito de encendido suministra los impulsos de alta tensión a las bujías y el sistema de carga incluye el generador, que recarga la batería. Todos los demás circuitos se denominan circuitos auxiliares (subsidiarios).
La mayoría están cableados a través del interruptor de encendido, por lo que sólo funcionan cuando el interruptor está encendido.
Esto evita que algo quede accidentalmente encendido y pueda agotar a la batería.
Las luces laterales y traseras, que probablemente tenga que dejar funcionando mientras estaciona su vehículo, siempre se encontrarán conectadas independendientemente del interruptor de encendido.
Durante el montaje de accesorios adicionales, como por ejemplo el calefactor de la luneta trasera que consume una intensa cantidad de corriente, siempre se deben conectar a través del interruptor de encendido.
Algunos componentes auxiliares pueden funcionar sin el interruptor encendido, si se gira a la posición de "auxiliar". La radio normalmente se conecta a través de este interruptor, de modo que pueda funcionar con el motor apagado.
Cables y circuitos impresos
Las conexiones de instrumentos en este circuito impreso se eliminan apretando las capturas integrales en cada extremo.
Los tamaños de los alambres y cables se clasifican de acuerdo al amperaje máximo que pueden transportar con seguridad.
Un red compleja de cables funciona dentro del auto. Para evitar confusiones, cada cable es identificado con un color (solamente dentro del auto y no existe un sistema de identificación de cables, ni nacional ni internacional).
La mayoría de los manuales de servicio y de autos en general, incluyen un diagrama de cableado que puede ser difícil de seguir.
La codificación de colores, sin embargo, es una guía útil para rastrear el cableado.
Los cables se encuentran unidos en un manojo en una funda de plástico o tela (donde funcionan lado a lado) para mantenerlos ordenados y que sea menos difícil ajustarlos.
Este manojo de cables se extiende en toda la longitud del auto, con cables individuales o pequeños grupos de cables emergiendo de donde sea necesario. Esta es la instalación eléctrica.
Los autos modernos a menudo necesitan espacio para muchos cables en espacios confinados. Algunos fabricantes utilizan circuitos impresos en vez de manojos de cables, particularmente en la parte posterior del tablero.
Los circuitos impresos consisten en láminas de plástico en las que se han "impreso" las pistas de cobre. Los componentes están conectados directamente a las pistas.
Sólo algunos autos modernos tienen circuitos impresos flexibles. Las pistas de cobre están impresas en cintas de plástico flexibles, que sustituyen a todo el sistema de cableado.
Traducido por Juan Pita
Juan es una máquina de traducir. En todo momento parece estar estimulado por algún tipo de bebida que prepara en un recipiente portátil y que requiere de dos litros de agua hirviendo.
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