INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE SAN LUIS POTOSI, CAPITAL MATERIA: SISTEMAS AUTOMOTRICES ALUMNO: MOISES OSWALDO TORRES PEREZ INGENIERIA INDUSTRIAL PROFESOR: EDGAR FROYLAN VALDES MATA 18 de febrero del 2023 T1.- ¿Qué son los motores eléctricos? Son artefactos que tienen la capacidad de transformar la energía eléctrica en energía ecánica y así pueden impulsar el funcionamiento de una máquina. Esto ocurre por la acción de campos magnéticos que se generan gracias a las bobinas, que son los pequeños cilindros con hilo metálico. El primer principio establece que un conductor eléctrico que se encuentra en un campo magnético, experimentará una fuerza si cualquier corriente que fluye a través del conductor tiene un componente en ángulo recto con ese campo. A raíz de esto, la inversión de la corriente causará una fuerza que actuará en la dirección opuesta. El segundo principio establece que, si un conductor se mueve a través de un campo magnético, entonces cualquier componente de movimiento perpendicular a ese campo generará una diferencia de potencial entre los extremos del conductor. Cuando una corriente eléctrica comienza a desplazarse por un cable, crea un campo magnético a su alrededor. Si colocamos un cable cerca de un imán permanente, este campo magnético temporal interactúa con el campo del imán. Es decir que dos imanes colocados cerca uno del otro se atrae o repelen. De la misma forma, el magnetismo temporal alrededor del cable atrae o repele el magnetismo permanente del imán y eso es lo que provoca la rotación del cable. Su funcionamiento se basa utilizando principios del electromagnetismo, lo que demuestra que se aplica una fuerza cuando una corriente eléctrica está presente en un campo magnético. Esta crea una fuerza de torsión en un bucle de alambre presente en el campo magnético, provocando que el motor gire y realice funciones útiles. Clasificación los motores eléctricos Los motores eléctricos se clasifican principalmente en dos tipos o categorías, dependiendo del tipo de energía eléctrica aplicada: motores de corriente continua y motores de corriente alterna. Motor de corriente continua El motor de corriente continua se clasifica en dos tipos: el motor de excitación independiente y el motor de autoexcitación. Motor de excitación independiente: El bobinado es excitado por una fuente de corriente independiente. Con la ayuda de la fuente separada, el bobinado de la armadura del motor es excitado y produce corriente. Motor autoexcitación: Por la conexión del bobinado de campo, este motor se clasifica además en tres tipos: en serie, de autoexcitación Shunt o derivación y el motor de autoexcitación o compuesta. Motor eléctrico de corriente alterna Convierte la corriente en energía mecánica. Se clasifica en dos tipos: motor de inducción, motor síncrono y motor lineal. Motor lineal: Este tipo de motor funciona con una fuente de alimentación de corriente alterna y un serví-controlador, que suelen ser los mismos que se utilizan para los servomotores rotativos. Su parte principal se conecta a la fuente de alimentación para producir un campo magnético. Al cambiar la fase de la corriente en las bobinas, se cambia la polaridad de cada bobina. Motor síncrono: En este tipo, la velocidad del motor se sincroniza con la frecuencia de la corriente de suministro. Esta velocidad se mide en relación con la rotación del campo magnético y depende de la frecuencia y los polos del motor. Además de los motores mencionados, hay varios tipos de máquinas especiales que tienen características adicionales como el motor paso a paso o motor de pasos, los servomotores, entre otros. T2.- Diferencias de placas de motor monofásico y trifásico MOTOR TRIFASICO • ~3 • Hz 60 Hz • 𝑚𝑖𝑛−1=1730 • ARMAZON 49 CYZ • IP 55 • AMB 40 °C • FS 1,15 • APS 2,06/1,04 A • Π 72,% • KW (CP) 0,373 (1/2) • V 208-230/460 V • A 1,98-1,79/0,90 • DISEÑO NEMA A • ENCL TCVE • CLAVE KVA/CO K • CLASE F ∆T 80 • FP 0,72 MOTOR MONOFASICO • ~1 Hz 60 Hz • 𝑚𝑖𝑛−1=1735 • ARMAZON W56 • AMB 40 °C • FS 1,25 • AFS 8,80/4,40A • Π 57,5% • KW (CP) 0,373 (1/2) • V 127/220 V • A 8,20/3,80 A • DISEÑO NEMA A • ENCL TCVE • CLAVE KVA/CO K • CLASE F ∆T 80 • T3.- Tipos de líquidos que utiliza el automóvil de mi casa (VOLKSWALGEN 74) Transmisión La transmisión, el eje trasero y el motor, forman una unidad que se encuentra en la parte posterior del vehículo. En el extremo delantero, la porta engranes y el compartimiento de cambios, están sujetados a la caja de la transmisión con pernos. En la parte posterior, el motor está atornillado a la brida del compartimiento del embrague, la cual está integrada a dicho compartimiento. Existen dos tapones magnéticos de aceite que se encuentran en el fondo de la caja. Hay también tres puntos de montaje de hule que soportan la caja de la transmisión. El eje trasero es del tipo de semieje oscilante y, para montar los tubos de los semiejes, el eje trasero está provisto de dos cubiertas para impulsión final, con superficie en forma de bola. La transmisión cuenta con cuatro velocidades hacia delante y una reversa. Todas las velocidades de marcha adelante cuentan con un mecanismo de sincronización y engranes helicoidales para obtener un funcionamiento silencioso. Los cuatro engranes de marcha hacia delante están en acoplamiento constante ESPECIFICACIONES Tipo .......... 4 velocidades y reversa, que incorpora el eje trasero y el diferencial Engrane sincronico......Todas las velocidades de marcha hacia adelante Control de las velocidades........ Manual; varillaje de cambios de control remoto, con palanca del tipo de bola. Caja de la trasmisión Tipo dividido en dos partes Especificaciones Tipo: 4 velocidades y reversa que incorpora el eje trasero y diferencial en caja del tipo dividido. Engrane sincrónico: 2ª, 3ª y 4ª velocidades La caja de velocidades, el eje trasero y el motor, están combinados en la parte posterior del vehículo, El eje trasero es del tipo de medio eje oscilante. La caja de la trasmisión asentada sobre cojines de hule esta sujeta al bastidor en tres puntos, incorpora la caja de velocidades y el diferencial. La caja de la trasmisión esta hecha de una aleación ligera y consta de dos partes, Es importante que cuando haga falta que se reemplacen piezas, no se cambien únicamente una mitad de la caja de la trasmisión. las mitades están acopladas en pares con tolerancias mínimas y, por consecuencia, deberán reemplazarse en pares. La caja de velocidades cuenta con cuatro velocidades hacia delante y con una reversa, la cual esta provista de un tope. La sincronización se obtiene con los engranes helicoidales de 2ª, 3ª, y 4ª , mismos que se encuentran en acoplamiento constante para asegurar un funcionamiento silencioso. La varilla de cambios que van en el túnel del bastidor, conecta la caja de velocidades con la palanca de cambios, la cual se encuentra sobre el túnel, a un lado del asiento del conductor, los cambios a primera y a reversa se efectúan por medio de engranes deslizantes. Frenos del Volkswagen Sedan Especificaciones La varilla de empuje del pistón en el pedal del freno deberá ser cuidadosamente ajustada para asegurarse de que existe un movimiento libre de aproximadamente 0.1016 cm. entre dicha varilla y el pistón. De otra manera, la lumbrera de derivación no estará libre de la taza de hule. El juego requerido se obtiene ajustando la varilla de empuje del pistón a una longitud de 5.3086 a 5.207 cm. y cambiando la placa tope del pedal. La válvula de retención (check) consiste en un cuerpo metálico perforado al cual está ajunto un asiento de hule. Dentro del cuerpo de la válvula hay una pequeña taza de hule que sella las perforaciones. La función de la válvula es evitar que el líquido regrese al cilindro maestro durante el purgado, asegurando con ello que con cada carrera del pedal se suministre una nueva carga de líquido. Durante su funcionamiento normal. La acción de la válvula es como sigue: Al oprimir el pedal del freno, el pistón fuerza el líquido a través de las perforaciones que hay en el cuerpo de la válvula, ocasionando que la taza interior se pliegue, creando con ello un pasaje libre. Al soltar el pedal, la acción de los resortes de retroceso de la zapata del freno, hace que el líquido que fue suministrado a los cilindros de las ruedas regrese a su lugar de origen en el sistema. El líquido que regresa levanta todo el conjunto de la válvula para permitir el paso libre, hasta que la presión que ejerce es vencida por el resorte de retroceso del pistón, al cerrarse la válvula. Es succionado líquido adicional dentro de la cámara de presión del cilindro desde el espacio anular formado por la manga del pistón a través de los pequeños orificios que hay en la cabeza del mismo, vía la taza principal, como resultado del vacío creado por el rápido regreso del pistón después de cada aplicación del freno. Esto evita que entre aire dentro del sistema. Conforme va entrando en reposo el sistema, debido a la acción de los resortes de retroceso de las zapatas, el líquido en demasía pasa por el depósito del líquido vía la lumbrera de derivación. El extremo exterior del espacio anular que hay alrededor del pistón, se sella por la taza secundaria. La función coordinada de la lumbrera de derivación. La válvula de retención y la taza principal, permite que el sistema se compense por cualesquier cambios y evita cualquier ingreso de aire. CILINDROS DE LAS RUEDAS (TODOS LOS MODELOS). DESCRIPCIÓN El cilindro de la rueda esta unido a la placa de respaldo del freno. El cuerpo fundido del cilindro contiene un resorte de retroceso, dos llenadotes de taza y dos pistones. El resorte de retroceso y los llenadotes oprimen a las tazas contra la pared del cilindro. Al oprimir el pedal del freno, el desplazamiento del liquido por el cilindro maestro fuerza hacia fuera las tazas y los cilindros, expandiendo las zapatas de los frenos contra el tambor, vía las dos varillas de empuje. Los extremos abiertos de los cilindros están provistos de tapones de hule para evitar el ingreso de cuerpos extraños. Estando el sistema de frenos en reposo, el cilindro de la rueda se encuentra prácticamente lleno, esto es, no queda espacio para más liquido. Esto asegura un purgado perfecto. Entre los pistones se encuentra una abertura para la válvula de purgado, la cual se gira hacia la posición de abierto al purgar el sistema. sistema de lubricacion Modelos 1100 1200 A presion por A presion por medio de tipo medio de bomba bomba de de engranes engranes Enfriador en la Enfriamiento Enfriador en la corriente del del elemento corriente del aire aire del lubricante del enfriamiento enfriamiento Engranes de la bomba de lubricacion: 1200A 1300-1500 A presion por medio de bomba de engranes A presion por medio de bomba de engranes Enfriador en la corriente del aire del enfriamiento Enfriador en la corriente del aire del enfriamiento 0,003 plg + 0,003 plg + 0,004 0,003 plg + 0,004 0,003 plg + 0,004 0,004 plg plg plg plg -0,000 plg -0,000 plg -0,000 plg -0,000 plg (0,076 + 0,0101 (0,076 + 0,0101 (0,076 + 0,0101 (0,076 + 0,0101 mm mm mm mm -0,000 mm) -0,000 mm) -0,000 mm) -0,000 mm) 0,0015 plg + 0,0015 plg + 0,0015 plg + 0,0015 plg + 0,0015 plg 0,0015 plg 0,0015 plg 0,0015 plg Juego entre -0,000 plg -0,000 plg -0,000 plg -0,000 plg los dientes (0,038 + 0,038 (0,038 + 0,038 (0,038 + 0,038 (0,038 + 0,038 mm mm mm mm 0,000 mm) 0,000 mm) 0,000 mm) 0,000 mm) Presión del aceite (caliente, con aceite SAE 20) 7 libras por 7 libras por 7 libras por 7 libras por Con marcha pulgada pulgada pulgada pulgada en vacío cuadrada cuadrada cuadrada cuadrada 28 libras por 28 libras por 28 libras por 28 libras por A 2500rpm pulgada pulgada pulgada pulgada cuadrada cuadrada cuadrada cuadrada Aceite para el motor *Graduacion SAE-30 SAE-30 SAE-30 SAE-30 Cantidad 2,5 litros 2,5 litros 2,5 litros 2,5 litros * Para todas las temperaturas arriba de 32 °F (0°C). Para temperaturas que quedan abajo de 32°F (0°C), hasta - 25°F (-13°C), úsese aceite SAE 10W y para temperaturas inferiores a los - 25°F (13°C), utilice SAE 5W Resorte de la valvula de seguridad para la presion del aceite 2,070 plg - 0,020 2,480 plg - 0,040 2,480 plg - 0,040 2,480 plg - 0,040 longitud sin plg plg plg plg carga (52,578 - 0,508 (63 - 0,124 mm) (63 - 0,124 mm) (63 - 0,124 mm) mm) largo 1,180 plg 0,930 plg 0,930 plg 0,930 plg comprimido (29,97 mm) (23,62 mm) (23,62 mm) (23,62 mm) Empuje a su plena 6,80 libras 17 libras 17 libras 17 libras longitud de (3,084 kg) (7,11 kg) (7,11 kg) (7,11 kg) compresion Par de torsión Libra/Pastel kgm (De 3.148 a Para las tuercas del cárter (o caja del cigüeñal) de 25 a 26 3.596) (De 3.043 a Para las tuercas de la culata (cabeza) de los cilindros de 22 a 23 3.180) Para la tuerca de la novia del volante 217 30 Perno de la Biela 36 5 Cabeceo a los extremos, incluyendo la junta tuerca del ventilador tuerca de la polea del generador par de torsion bujias Tapon para drenar el aceite de 40 a 47 de 40 a 47 (De 5.5 a 6.5) (De 5.5 a 6.5) del 22 al 29 22 (De 3.043 a 4.0) (3.043) CONCLUSION: El automóvil es esencialmente un conjunto de sistemas mecánicos y maquinaria compleja que funciona al mismo tiempo para impulsarse a sí mismo. Estos sistemas mecánicos y maquinaria dependen de varios tipos de fluidos, lo que permite que estos sistemas funcionen correctamente. Más allá del aceite, o la gasolina, existen una serie de líquidos fundamentales para el correcto funcionamiento del automóvil. Revisarlos periódicamente, comprobar sus niveles y el estado de la pieza que los contiene es esencial de cara a tener el vehículo libre de averías. Sin estos líquidos, estos sistemas fallarán rápidamente. T4-. Suspensiones El sistema de suspensión de un vehículo es el conjunto de componentes mecánicos que unen la parte suspendida del vehículo con la superficie rodante, con el objetivo primordial de mantener siempre el contacto de la rueda con el terreno, de manera que se consiga, por una parte, un mayor control y seguridad del vehículo dado que toda suspensión va a contribuir a mejorar la estabilidad del vehículo, mejorando la adherencia y la respuesta de la dirección, y por otra, que también sirva para absorber las irregularidades del terreno de manera que proporcione una mayor comodidad a los ocupantes del vehículo. En todo vehículo se pueden distinguir dos grandes grupos en los elementos que lo componen: • La Masa Suspendida: que es la parte de la masa del vehículo que es soportada por el sistema de suspensión. Estaría constituida por el chasis, grupo motor, carrocería, etc., además de la carga y ocupantes del vehículo. • La Masa No Suspendida: que es la formada por el sistema de suspensión y los elementos que conectan dicho sistema con el terreno. Son las ruedas, frenos del vehículo (si están incluidos fuera del chasis), elementos de transmisión, ejes, etc. Todo sistema de suspensión en los vehículos automóviles debe tener dos cualidades fundamentales: la elasticidad, para evitar golpes secos en el chasis debidos a las irregularidades del terreno; y la amortiguación, que impida un excesivo balanceo de los elementos de la suspensión que se transmita al resto del vehículo. • Suspensión rígida Las suspensiones rígidas pueden encontrarse en los modelos de coche más antiguo, pero que aún se siguen incorporando en algunos automóviles. Este tipo de suspensión es muy común en los vehículos todo terreno ya que es mucho más eficaz en vías sin asfaltar, irregulares o con pendientes elevadas. Las suspensiones rígidas mantienen la estabilidad mediante los amortiguadores que van atornillados directamente a la barra transversal del puente, De esta forma, al entrar en contacto con las irregularidades del asfalto, estas se transmiten directamente a las suspensiones. Es decir, el puente se mueve en un solo bloque en el mismo sentido en el que se encuentre el terreno por el que se circula. Estas suspensiones hacen que el coche pueda elevarse y evitar los obstáculos, haciendo que el chasis no sufra las consecuencias. Por otro lado, las suspensiones rígidas son bastante inestables ya que no es seguro para el conductor debido a que el vehículo se inclina siempre siguiendo los accidentes del terreno. En curvas, por ejemplo, se pueden producir una pérdida de control del vehículo, sobre todo en la parte trasera del mismo, algo que puede provocar un vuelco. • Suspensión de ballesta Las ballestas son un tipo de resorte constituido por un conjunto de hojas o láminas superpuestas fabricadas en acero especial para muelles, unidas en el centro por un tornillo pasante con tuerca, llamado "capuchino" y que se mantienen alineadas por una serie de abrazaderas que evitan que se abran en abanico, y a la vez permiten el deslizamiento entre las hojas cuando éstas se deforman debida a la carga, formando todo ello un conjunto elástico de gran resistencia a la rotura. En la actualidad se suelen utilizar en los sistemas de suspensión de vehículos pesados (camiones, furgonetas), remolques y en vehículos 4x4, entre otros. La hoja superior y más larga, llamada hoja maestra, va curvada en sus extremos formando una especie de "ojos" para introducir en ellos unos casquillos o "silentblocks", que sirven para alojar los pernos o bulones que anclan la ballesta al soporte del bastidor del vehículo formando sendas articulaciones. Las hojas que conforman la ballesta se deforman debida a las desigualdades del terreno y la carga del vehículo, de manera que las hojas tienden a ponerse rectas al deformarse, por ejemplo, cuando la rueda pasa por encima de cualquier irregularidad del terreno. Por este motivo, la forma de realizar el anclaje de la ballesta al chasis deberá disponer de un sistema que permita su alargamiento. • Suspensión de resorte Continuando con los componentes elásticos de una suspensión, le toca el turno ahora a los muelles helicoidales o resortes. Estos elementos, básicamente formados por un alambre de acero enrollado en forma de espiral, tienen la función de absorber los golpes que recibe el vehículo, provenientes de las irregularidades de la carretera. Los resortes helicoidales son probablemente los elementos elásticos más utilizados en las suspensiones de vehículos. Normalmente se utilizan trabajando a compresión y se fabrican a partir de varillas y/o hilos de acero de alta resistencia. Su tensión inicial es obtenida, durante el arrollamiento en frío, por una deformación permanente. Los muelles helicoidales surgieron como sustitución de los sistemas elásticos de ballesta por una serie de ventajas que presentan con respecto a éstas, como son: • La rigidez de los muelles helicoidales suele ser inferior que en el caso de las ballestas, consiguiéndose así un mejor seguimiento de las irregularidades de la calzada, proporcionando además un gran recorrido. • En comparación con las ballestas, un sistema de muelles generalmente ocupa un menor espacio, y además, el peso del conjunto no se ve incrementado de manera excesiva. • Otra principal ventaja del resorte helicoidal sobre la ballesta es la ausencia casi total de fricción interna, lo que permite confiar toda la absorción de energía al amortiguador, mucho más fácil de controlar. Los muelles helicoidales son mucho más eficientes en su función de almacenar energía, pero necesitan reaccionar verticalmente entre sus puntos de anclaje. • Suspensión independiente Las suspensiones independientes son las que proporcionan una mejor estabilidad en carretera y la mejor opción para cualquier vehículo. Cuentan con distintos sistemas que permiten que el coche se ajuste al terreno en cada momento absorbiendo las vibraciones y manteniendo un grado de inclinación correcta. Dentro de las suspensiones independientes podemos encontrarnos con: • Suspensión de brazos tirados: dispone de brazos en el puente trasero que cuenta con unos muelles instalados en su parte baja. Los brazos se encuentran separados y funcionan de manera independiente haciendo que el vehículo se adapte a la amortiguación necesaria. • Suspensión de eje oscilante: cuenta con muelles atornillados a las articulaciones del puente trasero del coche, es decir, directamente al puente y al amortiguador del chasis. • Suspensión de triángulos superpuestos: cuenta con articulaciones y brazos superiores, estos se sitúan de forma paralela, pero cuando se adaptan al terreno se deforman para lograr la mejor estabilidad. Su principal ventana es que logran una mayor inclinación y rigidez. Este tipo de sistemas son muy comunes en los vehículos de competición. • Suspensión McPherson: se usa en los puentes delanteros y cuentan con una estructura sencilla. La principal ventaja de este tipo de suspensiones es que son bastante económicas. Los amortiguadores van atornillados sobre el chasis proporcionando una rigidez extra en la zona, de esta forma se evitan roturas y las vibraciones se transmiten de forma correcta. • Suspensión Multilink: dispone de articulaciones y brazos superiores atornillados en su parte superior a la torreta del chasis. Estos permiten que se distribuya correctamente la torsión y se disminuyan las vibraciones gracias a la incorporación de un taco de goma. Esta suspensión es la más común en los vehículos actuales ya que ofrece muchas ventajas como la modificación del ángulo de caída de las ruedas. • Suspensión conjugada En este sistema de suspensión, las ruedas delanteras y traseras de un mismo lateral van comunicadas. Se reparten las vibraciones para reducir los daños, consiguiendo así una mejor estabilidad del vehículo y, por ende, una mayor comodidad para los pasajeros. • Suspensión hidroneumática La suspensión hidroneumática se basa en un concepto distinto que las suspensiones simples o convencionales. Tiene, entre otras cosas, la ventaja de conservar la altura del vehículo constante, independientemente del peso o inercias de éste. Fue inventada por Citröen y ellos fueron los primeros en incorporar este tipo de suspensiones a sus coches de serie en 1954, primero en la suspensión trasera del Traction Avant y después y de manera total, en el mítico Citröen DS de 1955. El objetivo de esta suspensión es sobre todo el confort, manteniendo la suavidad en firmes en mal estado y por supuesto en la curvas. Aunque es verdad que esta suspensión tiene ciertas ventajas frente la suspensión de acero, también es verdad que tiene muchas desventajas por su grado de complejidad. • Suspensión hidractiva La suspensión de los coches que montan el sistema hidractivo puede pasar de un modo de conducción confort a otro sport sin intervención directa del conductor. Una centralita recibe las señales emitidas por los sensores situados en las esferas de cada rueda, uno en cada una de ellas y una más en el centro de cada uno de los ejes, para procesar la necesidad de cambiar de un estilo a otro. El conductor dispone también de un mando para activar los modos de este sistema a su antojo, aunque lo más recomendable es dejar que el programador actúe automáticamente. El resultado es que el coche puede ir variando la rigidez de su suspensión para transmitir unas sensaciones al conductor difíciles de proporcionar con un sistema fijo.