Asignaturas:
- Introducción
- Calibres de alambre
- Resistencia específica del cable.
- Conexiones de enchufe
- Reparación de hilo
- Desbloquear enchufes
Introducción:
Los vehículos modernos están equipados con mucha electrónica. A menudo contienen docenas de ECU, cada una responsable de funciones específicas.
- Compartimento del motor: ECU para la electrónica del motor, transmisión automática, ABS/ESP;
- Interior: ECU para los airbags, en puertas, bajo los asientos, en el techo para el techo corredizo o iluminación, en el maletero para la electrónica del enganche de remolque, etc.
Estas ECU y actuadores reciben su energía directamente de la caja de fusibles. Dado que hay varios cables de alimentación y fusibles, a menudo podemos encontrar varias cajas de fusibles, como en el compartimento del motor, el salpicadero e incluso en el maletero de los turismos.
Los cables de alimentación (positivos) van desde la caja de fusibles hasta varios componentes, como ECU y actuadores. Las ECU reciben información de los sensores a través de cables de señal.
Un ejemplo en el interior es el interruptor de la puerta, que indica 12 o 0 voltios respectivamente cuando está abierta o cerrada. En el compartimiento del motor, el sensor de temperatura del refrigerante puede enviar una señal de 20 voltios a la ECU a una temperatura de 2,5 grados Celsius y una señal de 90 voltios a 0,5 grados Celsius.
Luego, la ECU controla el actuador, suministrando energía a un actuador pasivo (por ejemplo, un inyector), enviando una señal de voltaje a un actuador activo (bobina de encendido COP) o enviando un mensaje digital a un actuador inteligente (motor del limpiaparabrisas). Cada ECU y actuador está conectado a un punto de tierra en la carrocería o chasis del vehículo a través de uno o más cables de tierra.
Todos los cables positivos, de tierra, de señal y de comunicación entre las cajas de fusibles, las ECU, los sensores, los actuadores y los puntos de tierra crean una gran cantidad de cableado. Los fabricantes pasan el cableado como un solo haz a través del vehículo tanto como sea posible. A esto lo llamamos mazo de cables.
En la siguiente imagen vemos parte del mazo de cables con decenas de cables recorriéndolo. El mazo de cables está envuelto con cinta adhesiva para mantener el cableado unido. Los colores aún son visibles entre las vueltas de la cinta, porque un técnico puede encontrar fácilmente el color del cable cuando busca fallas.
Un mazo de cables tiene muchas ramas: el mazo de cables va desde el compartimento del motor hasta el maletero, pero también de las puertas de izquierda a derecha, debajo del salpicadero de izquierda a derecha y debajo de los asientos. El mazo de cables está fabricado exactamente para adaptarse al vehículo.
Un cable de un mazo de cables puede dañarse. Si el aislamiento se ha dañado a menudo por dobleces repetidos (por ejemplo, en la bisagra de una puerta o en el portón trasero) o si el cable ha rozado contra algo, en la mayoría de los casos se puede reparar. Se retira la parte dañada, se suelda un nuevo trozo de alambre en el medio y luego se sella con un tubo termorretráctil. Sin embargo, cuando hay cortocircuitos y cables quemados, la cosa se complica. En ese caso, especialmente en un automóvil con un alto valor de corriente, se puede decidir instalar un nuevo mazo de cables.
Espesores de alambre:
Encontramos muchos grosores de cables diferentes en el coche. En el compartimento del motor encontramos cables finos que van desde los sensores y cables relativamente gruesos hasta los actuadores. En el siguiente diagrama vemos un cable negro (tierra) en la batería (A) de 25,0 mm². Este es el cable más grueso que encontramos en el vano motor. En el alternador (C) vemos un cable negro de 16,0 mm² en el B+. En la centralita J367 encontramos cables considerablemente más finos, de 0,35 a 0,5 mm².
La elección del espesor del cable tiene que ver con la corriente máxima y la longitud del cable en relación con la resistencia específica del cable:
- Un cable grueso es adecuado para corrientes más altas;
- Cuanto más largo sea el cable, mayor será su resistencia. Por ello, los cables largos suelen hacerse más gruesos.
Un cable negativo y B+ del alternador debe transportar una corriente alta. Un cable delgado tendría una resistencia interna demasiado alta, lo que provocaría no sólo una pérdida de voltaje, sino también un aumento de temperatura. Una pequeña corriente fluye a través de los cables hasta la ECU.
La resistencia del cable tiene un efecto importante en la caída de voltaje. La corriente juega un papel importante en esto. Para dejar esto claro, a continuación se dan dos cálculos. En ambos ejemplos la resistencia del cable es 0,1 Ω.
Tomamos un cable positivo de una lámpara de 21 vatios y calculamos la corriente dividiendo la potencia por el voltaje de la fuente de 12 voltios (la ley de la potencia). Dependiendo de la temperatura, la corriente es de alrededor de 1,75 A. Calculamos la pérdida de voltaje a través de un cable usando la ley de Ohm.
Se permite una pérdida de voltaje de 0,18 voltios, ya que la lámpara enciende a un voltaje de (12 - 0,18) 11,82 voltios. Para ser claros, el 0,18 es el V3 en la medición V4. Por tanto, la resistencia de este cable es lo suficientemente baja como para no influir negativamente en el funcionamiento del consumidor.
En el siguiente ejemplo tomamos el cable positivo del motor de arranque. Nuevamente, la resistencia del cable positivo es 0,1 Ω. La corriente de arranque medida es de 90 amperios.
La resistencia en el cable provoca una caída de voltaje de 9 voltios. Con un voltaje de 12 voltios, cuando el motor de arranque está encendido, solo quedarán 3 voltios para hacer funcionar el motor de arranque. Evidentemente, esto es demasiado poco; el motor de arranque no se mueve o apenas se mueve.
Conclusión una resistencia de 0,1 Ω en un cable positivo tiene poco efecto en una lámpara, pero es tan alta para un motor de arranque que ya no funciona.
Resistencia específica del cable:
Cada cable tiene una resistencia óhmica. El valor de la resistencia depende de:
- el material;
- las dimensiones (largo y diámetro);
- temperatura.
La siguiente imagen muestra cuatro cables del mismo material, de los cuales el cable A tiene la resistencia más alta y el cable D tiene la resistencia más pequeña.
- Proporcionalmente, 2L mide el doble que l;
- Proporcionalmente, 2d es el doble de largo que d.
Un alambre corto y grueso tiene menos resistencia que un alambre largo y delgado.
La resistencia de un cable se puede calcular con la siguiente fórmula:
Aquí está:
- R la resistencia del cable en ohmios [Ω];
- l la longitud del cable en metros [m]
- ρ (rho) la resistividad del cable en óhmetro [Ωm]
- A el área de la sección transversal del cable en metros cuadrados [m²]
La fórmula muestra que la resistencia del cable aumenta al aumentar la longitud (l) y disminuye al aumentar la sección transversal (A). La resistencia específica de un cable se expresa en ohmímetros (Ωm). Debido a que estamos tratando con valores numéricos pequeños, utilizamos una unidad 10 ^ 6 veces más pequeña, a saber, microohmímetro (μΩm).
Ejemplo:
Calculamos la resistencia de un cable de cobre con una longitud de 2 metros y una sección de 1,25 mm² y una resistividad de 0,0175 * 10^-6 Ωm.
Conexiones de enchufe:
En el automóvil, los cables se conectan a través de un conector a un sensor, actuador o unidad de control. También es posible que en algún lugar de un mazo de cables haya un enchufe que pueda usarse para conectar dos mazos de cables.
La siguiente imagen muestra parte de un esquema de un Ford Fiesta. Aquí vemos el código de componente B31 (medidor de masa de aire) y Y34 (válvula solenoide de filtro de carbón). El medidor de masa de aire es un sensor y la válvula solenoide es un actuador. Ambos están conectados a la unidad de control del motor (arriba).
En el medidor de masa de aire vemos un enchufe de 5 pines (5p) con cuatro posiciones ocupadas: 2 a 5.
La válvula solenoide está equipada con un enchufe de dos clavijas (2P).
Los números del enchufe en el diagrama en realidad están representados en el enchufe mismo. De esta manera puede comparar los colores de los cables o, cuando se utiliza el mismo color de cable en varias posiciones, distinguir las funciones de los cables entre sí (más, tierra, señal, etc.).
Reparación de draad:
Durante una reparación de cables, es posible que sea necesario presionar un enchufe nuevo sobre el cable. Esto lo hacemos con unos alicates dinamométricos para cables, también llamados alicates para engarzar. En este ejemplo, se sujetan enchufes metálicos sin aislamiento al cable y se encajan en bloques conectores de plástico.
Los alicates dinamométricos para cables contienen un mecanismo mediante el cual se puede ejercer un gran momento sobre el terminal del cable o el conector metálico con una fuerza mínima en el mango. Normalmente también hay un mecanismo de sujeción, de modo que los alicates hacen clic al apretar y sujetan el terminal del cable al soltar el mango. Sólo cuando las pinzas se hayan fijado en su posición extrema o cuando se accione el mecanismo de desbloqueo, las pinzas soltarán de nuevo el terminal de cable.
Determine la longitud del cable y corte una sección. Tenga en cuenta que se retira otra sección de aislamiento de los extremos con los alicates pelacables.
Las dos imágenes siguientes muestran los alicates pelacables y el extremo del cable verde:
- izquierda: primero determine la longitud a la que desea pelar el cable moviendo la parte roja a una posición diferente. En el extremo izquierdo, como se muestra en la figura, la longitud es de 2 mm. Apriete los alicates. Las mandíbulas se cierran y el mecanismo metálico agarra el aislamiento. Apriete los alicates por completo. El aislamiento se empuja a la distancia ajustada del cable;
- derecha: soltar los alicates. El alambre de cobre ahora es visible.
Después de pelar el cable (el cable de cobre tiene una longitud de 2 mm), se pueden pinzar terminales de cable (aislados o no aislados) o tapones metálicos. Las tres imágenes siguientes muestran lo siguiente:
- Izquierda: un alicate dinamométrico para cables con dos tapones metálicos (macho y hembra);
- Medio: el enchufe de metal se encaja en la abrazadera del cable y el cable pelado se inserta en la parte posterior del enchufe de metal;
- Derecha: el otro lado de los alicates dinamométricos para cables con el tapón metálico.
Bueno (1)
A veces se cometen errores al apretar los terminales de los cables. Es importante saber hasta qué punto pelar el cable eléctrico y hasta qué punto se debe introducir el cable en el terminal del cable. Aquí hay cinco ejemplos que muestran los tres errores más comunes.
La siguiente imagen muestra un cable instalado correctamente.
Bueno (2)
Este es el mismo cable, dibujado desde un ángulo diferente.
Error (1)
El aislamiento se ha quitado demasiado. El cable de cobre sobresale y puede provocar un cortocircuito en algunas carcasas de enchufes después de doblar los extremos.
Error (2)
No todo el alambre de cobre está introducido en el terminal del cable. Cuando se dobla, el cable que sobresale puede provocar un cortocircuito en otro cable del enchufe o contra la carrocería del vehículo.
Error 3:
El aislamiento se ha pelado demasiado y ha quedado comprimido en la parte interior del terminal de cable. Debido a que esta parte es más gruesa que el alambre de cobre, el terminal del cable no está completamente cerrado. La posible consecuencia de esto es un mal contacto entre el hilo de cobre y el terminal de cable.
Después de presionar los dos enchufes metálicos en el cable, se pueden encajar en los bloques conectores de plástico.
Es posible que el cable se haya encajado accidentalmente en la posición incorrecta. Con un destornillador de tubo o un extractor de enchufes, puede doblar con cuidado la púa del enchufe y sacar el cable del enchufe. Naturalmente, la púa debe volver a doblarse hacia arriba, de lo contrario el conector ya no encajará.
Desbloquear enchufes:
Puede que sea necesario quitar un cable de un enchufe. Por lo tanto, es necesario desmontar el conector metálico atrapado en el extremo del cable de la carcasa del conector de plástico. Esto requiere una herramienta; el llamado extractor de enchufes. Esto le permite doblar las púas del conector metálico del enchufe para poder sacar el cable del enchufe. Para hacer esto, primero debe quitar el bloqueo del enchufe; En la imagen, la cerradura se puede reconocer por la pieza de plástico violeta que se encuentra en la mitad del enchufe. El bloqueo evita que el cable se salga del enchufe, aunque el conector se desbloquee con la herramienta. La animación muestra el desbloqueo y la extracción del cable de un enchufe de cuatro clavijas utilizado en un Audi.
