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Motor de limpiaparabrisas

Asignaturas:

  • General
  • Piezas del motor del limpiaparabrisas
  • Conecte el motor del limpiaparabrisas
  • Motor del limpiaparabrisas plus conmutado
  • De la teoría al esquema del fabricante.
  • Motor de limpiaparabrisas de dos velocidades
  • Motor de limpiaparabrisas controlado por bus LIN

General:
El motor del limpiaparabrisas trasero está montado en el portón trasero del coche. En la ventanilla o en la chapa del portón trasero hay un agujero por el que sobresale el eje del motor del limpiaparabrisas. En este eje se monta el brazo del limpiaparabrisas con la escobilla. Obviamente, el eje no puede girar completamente, porque entonces la escobilla del limpiaparabrisas no sólo limpia la luneta trasera, sino también el resto del portón trasero o el parachoques trasero. Por eso hay un mecanismo en el motor que asegura que el eje pueda moverse hasta 180 grados.

El motor del limpiaparabrisas trasero siempre tiene una velocidad. El interruptor del limpiaparabrisas se puede encender y apagar y suele haber un intervalo; Después del encendido, el motor se controlará cada pocos segundos.
El limpiaparabrisas siempre vuelve a su posición inicial después de apagarlo. Si esto no sucediera, el brazo del limpiaparabrisas se detendría en la mitad de la ventana cuando el interruptor estuviera en la posición "apagado". En lugar de cortar la alimentación del motor, ésta permanece encendida hasta alcanzar el punto cero.

Piezas del motor del limpiaparabrisas:
Para permitir que el brazo del limpiaparabrisas regrese a su posición inicial, contiene una placa de contacto interna con contactos deslizantes. Las siguientes imágenes explican cómo funciona el motor del limpiaparabrisas.

Se ha quitado la placa trasera del motor del limpiaparabrisas. La flecha roja indica dónde se mueve hacia adelante y hacia atrás la leva redonda del mecanismo en la placa trasera. El mecanismo garantiza que el movimiento giratorio del engranaje de plástico amarillo se convierta en un movimiento de vaivén del eje de salida. El eje de salida está en posición vertical en la figura. Sobre este eje va montado el brazo del limpiaparabrisas.

La imagen de la derecha muestra el motor del limpiaparabrisas seccionado con el engranaje helicoidal y el engranaje de plástico. Aquí el mecanismo ha sido desmontado.

El siguiente texto se relaciona con la imagen de abajo. El engranaje de plástico amarillo ahora está volteado. Aquí se pueden ver claramente las muescas y escotaduras del disco de contacto conductor. Rojo, azul y verde indican en qué posición los contactos deslizantes tocan el disco de contacto.

Para dar una idea de las posiciones en las que los contactos deslizantes entran en contacto con la placa de contacto conductora, éstas se indican en los colores rojo, azul y verde. A continuación se muestra para qué sirven los contactos deslizantes:
Cruz: Este siempre muestra 12 voltios cuando el encendido está conectado.
Azul: Este contacto deslizante es responsable de la posición cero.
Verde: Esta es la masa. El motor está conectado a éste en la posición cero.

Los tres contactos deslizantes se “arrastran” sobre la placa de contacto dorada cuando el motor está en marcha. En la placa de contacto se ha realizado una muesca y un rebaje. Por lo tanto, los contactos deslizantes nunca tocan todos al mismo tiempo el disco de contacto. El del medio (indicado en azul) es responsable del movimiento a la posición cero. La placa de contacto es conductora; Si el motor aún no está en la posición inicial, los contactos deslizantes interior (rojo) y medio (azul) están conectados entre sí. La tensión se transfiere del contacto rojo al azul a través de la placa de contacto. Esto permite que el motor continúe funcionando hasta que el contacto deslizante rojo llegue a la muesca. En ese momento ya no puede transmitir tensión al azul. El control del motor se ha detenido.
Al mismo tiempo, el contacto deslizante exterior contacta con el contacto deslizante azul a través de la escotadura (indicada en verde) a través de la placa de contacto. El contacto deslizante verde está conectado a la tierra del vehículo. Este contacto deslizante funciona como una especie de freno. Esto detiene el motor del limpiaparabrisas. La masa pasa al azul a través del verde. El motor está cortocircuitado a masa por ambos lados y, por tanto, permanece en la posición cero.

Conexión del motor del limpiaparabrisas:
Para conectar el cableado del motor del limpiaparabrisas se debe estudiar, entre otros, el funcionamiento de la placa de contactos y de los contactos deslizantes. Solo cuando comprenda en qué puntos habrá voltajes podrá proceder a medir y conectar el cableado.
El mazo de cables del motor del limpiaparabrisas trasero en el portón trasero suele estar formado por tres o cuatro cables. En estos cables se debe medir una tensión constante, una tensión conmutada y una tierra. El cable restante, en el que no se mide nada, suele tener una tensión de alimentación (en el caso de un motor conectado a tierra) o un positivo (en el caso de un motor conmutado en positivo) cuando el motor está en posición de reposo. Sólo se puede realizar una medición en este cable cuando todos los cables están conectados y el motor del limpiaparabrisas está en la posición inicial. En todos los demás casos no se mide nada.

Hay motores de limpiaparabrisas con conexión positiva y con conexión a tierra. Esto significa que el interruptor está ubicado en el lado positivo o de tierra del motor eléctrico. Es muy importante saber esto antes de medir. Los capítulos siguientes describen cada paso en detalle. ¡Preste mucha atención a las diferencias entre las variantes plus y ground!

Positivo del motor del limpiaparabrisas:
Los diagramas también se pueden utilizar para determinar cómo se debe conectar esto, por ejemplo, con la parte infame del examen práctico. A continuación se muestra un diagrama con una leyenda del motor del limpiaparabrisas trasero con conmutación positiva. El motor del limpiaparabrisas se detiene y el interruptor “0” se cierra.

El motor eléctrico (7) sólo recibe tensión directa de la batería a velocidad constante. En ese caso, el interruptor 1 está cerrado y el interruptor 0 está abierto. El motor eléctrico (7) acciona el engranaje helicoidal (6), que a su vez hace girar el engranaje (4). El disco de contacto conductor gris está fijado al engranaje de plástico y, por tanto, también gira. Cuando el interruptor del limpiaparabrisas está en la posición de apagado, el disco de contacto (5) y los contactos deslizantes A, B y C (2) garantizan que el motor se detenga en la posición correcta. Esto se aclara a continuación.

Motor del limpiaparabrisas encendido:
En esta situación se conecta el motor del limpiaparabrisas. La tensión de alimentación se suministra a través del cable positivo rojo. El interruptor 1 está cerrado, proporcionando al motor una tensión de alimentación constante. El otro lado del motor está conectado a tierra, por lo que el motor girará a una velocidad constante. El engranaje helicoidal es impulsado por el motor del limpiaparabrisas y, por lo tanto, girará. En este caso esto no influye en la alimentación de tensión del motor.

Interruptor en posición apagado, limpiaparabrisas aún en movimiento:
En la imagen a continuación, el interruptor del limpiaparabrisas está en la posición "apagado". Esto significa que el interruptor 1 se abre y el interruptor 0 (desde la posición cero) se cierra. En este momento fluye corriente a través del contacto deslizante A, a través de la placa de contacto gris, hasta el contacto deslizante B. La corriente fluye luego desde el contacto deslizante B, a través del interruptor 0, hasta el motor del limpiaparabrisas. Debido a que el engranaje es accionado por el motor del limpiaparabrisas a través del engranaje helicoidal, la placa de contacto también girará. Hasta que las muescas de la placa de contacto vuelvan a subir, el motor seguirá funcionando.

Interruptor en posición de apagado; El limpiaparabrisas se detiene:
El engranaje continúa girando hasta que las muescas de la placa de contacto estén en la parte superior. Esto interrumpe el contacto entre los contactos deslizantes A y B. El contacto del limpiaparabrisas A está aislado por el engranaje de plástico (amarillo), de modo que ya no puede fluir más corriente hacia el contacto deslizante B. Por lo tanto, ya no fluirá más corriente hacia el motor del limpiaparabrisas. Cuando la placa de contacto se ha girado lo suficiente, el contacto deslizante C también hace contacto con la pequeña parte conductora de la placa de contacto. En este momento los contactos deslizantes B y C están conectados entre sí. Como C siempre está conectado a tierra, B ahora también hace contacto con tierra a través de la placa de contacto. El motor del limpiaparabrisas está actualmente conectado a masa por ambos lados, de modo que se detiene inmediatamente. Entonces esto en realidad funciona como una especie de freno. De esta forma el motor del limpiaparabrisas se detiene siempre en el mismo lugar.

Animación:
Esta animación muestra claramente las diferentes posiciones del interruptor y la placa de contactos. Aquí hay un breve resumen de la explicación dada anteriormente.

  1. Apagado: el interruptor está en la posición cero y el motor eléctrico está en cortocircuito con el más y la masa.
  2. encendido, velocidad constante: el interruptor está en la posición 1 y la placa de contacto da dos vueltas en el sentido de las agujas del reloj. En esta posición no se utiliza la placa de contacto.
  3. Posición del interruptor 0, gira a la posición cero: el disco de contacto proporciona alimentación al motor hasta que las muescas alcanzan los contactos deslizantes.
  4. AB (más interrumpido), BC hace contacto. Esto tiene un efecto de frenado sobre el motor, que se para casi inmediatamente.

Por ejemplo, cuando es necesario conectar cableado durante un examen práctico, se deben encontrar las posiciones correctas de los interruptores. En el diagrama del motor del limpiaparabrisas se puede leer qué pin del enchufe es responsable de la alimentación, de tierra o de la posición cero. Midiendo en el mazo de cables del automóvil qué cable tiene 12 voltios, ya se puede conectar. Mediante una medición de resistencia se puede determinar qué conexión es la tierra. El ohmímetro indicará un valor de resistencia inferior a 1 ohmio en esta conexión. Por supuesto, el cable negativo debe sujetarse en un buen punto de masa de la carrocería. Luego, moviendo el interruptor a varias posiciones, podrá encontrar qué cable pertenece a cada posición del interruptor. Luego, el diagrama se puede utilizar para determinar qué cables deben conectarse entre sí.

De la teoría al esquema del fabricante:
La teoría del motor del limpiaparabrisas trasero se analizó en la sección anterior. Los diagramas muestran claramente cómo la placa de contacto en el motor del limpiaparabrisas seccionado garantiza que el motor reciba voltaje para girar de regreso a la posición inicial. Esta sección explica cómo este diagrama se puede traducir a un diagrama del fabricante.

Abajo diagrama eléctrico se basa en el motor del limpiaparabrisas trasero de un Hyundai Getz. Los colores de los cables (azul, marrón, blanco y negro) corresponden a los colores del coche.

Los números del 1 al 4 en el diagrama de la derecha y de abajo muestran las clavijas del conector que conecta el motor del limpiaparabrisas al mazo de cables del automóvil. Los números y colores de los cables en ambos diagramas coinciden. El siguiente diagrama se obtuvo de HGS-data.com. El motor del limpiaparabrisas trasero tiene el código de componente: M51.

En ambos diagramas puedes ver que el cable azul (pin 1 en el enchufe) es el cable positivo constante del fusible. El cable marrón (pin 2) es el encargado de volver a la posición cero. El siguiente diagrama muestra la placa de contacto como un interruptor mecánico. El cable positivo conmutado del interruptor está conectado al cable blanco (pin 3). El cable negro es el cable a tierra (pin 4) y está conectado a un punto de tierra en el cuerpo (G55).

En posición de reposo, el motor eléctrico está en cortocircuito a masa; Los cables blanco y marrón se conectan entre sí a través del disco de contacto.

Motor de limpiaparabrisas de dos velocidades:
Hasta ahora sólo se ha hablado del motor del limpiaparabrisas de una sola velocidad. Esto es adecuado para la ventana trasera. El motor del limpiaparabrisas a menudo puede funcionar a dos velocidades diferentes, a saber, la velocidad normal utilizada para el barrido intermitente (primera posición del interruptor) y continuo (segunda posición) y la velocidad alta (tercera posición). Por tanto, existe una diferencia de velocidad entre la segunda y la tercera posición del interruptor del limpiaparabrisas a la que gira el motor eléctrico. Esto se logra mediante el uso de múltiples escobillas de carbón. El motor del limpiaparabrisas de una velocidad tiene dos escobillas de carbón, el motor del limpiaparabrisas de dos velocidades tiene tres. La figura de la derecha muestra los símbolos de un motor de limpiaparabrisas de una y dos velocidades.

A mayor velocidad, se activan menos devanados del inducido. La contratensión generada al girar la armadura ahora es menor. Debido a que se genera menos contratensión, la armadura y, en última instancia, todo el motor eléctrico, funcionan a mayor velocidad.

El diagrama del motor del limpiaparabrisas de dos velocidades es muy similar al comentado anteriormente. Aquí se vuelve a conectar el motor del limpiaparabrisas.
Ahora quedan visibles tres posiciones del interruptor.
– Posición 1: baja velocidad, rotación constante.
– Posición 2: alta velocidad, rotación constante.
– Posición 0: apagar, volver a la posición inicial (posición cero).

En el diagrama de la derecha, la primera posición está habilitada. Esta es la velocidad baja.

El modo 2 está habilitado aquí. Ahora el motor obtiene el plus a través de otra escobilla de carbón. Ahora hay un contravoltaje más bajo en el motor eléctrico, lo que hace que la velocidad sea mayor que cuando se conectó la otra escobilla de carbón.

En este horario se selecciona la posición 0. El motor se apaga, pero primero vuelve a la posición inicial. La placa de contacto conecta los contactos deslizantes A y B, de modo que el motor del limpiaparabrisas todavía tiene tensión de alimentación. Cuando la placa de contacto se gira 180 grados más, el contacto entre los contactos deslizantes A y B se interrumpe, provocando que falle la tensión de alimentación. 

El funcionamiento de la placa de contacto y los contactos deslizantes es el mismo que con el motor del limpiaparabrisas de 1 velocidad.

En esta situación se ha vuelto a girar la placa de contacto, de modo que los contactos deslizantes B y C ahora hacen contacto entre sí. El motor ahora está conectado a tierra por ambos lados. El motor del limpiaparabrisas permanece en esta posición hasta que se vuelve a conectar.

Motor de limpiaparabrisas controlado por bus LIN:
Los sistemas mencionados anteriormente utilizan controles de voltaje desde el interruptor del limpiaparabrisas. Los automóviles modernos utilizan cada vez más el control mediante bus LIN. La unidad de control controla el motor del limpiaparabrisas. Múltiples entradas, tanto del interruptor (S) como del sensor de lluvia/luz (RLS), proporcionan una señal a la ECU para encender el motor del limpiaparabrisas (RWM), limpiar a una velocidad diferente o apagarlo.

El diagrama muestra los componentes que controlan el motor del limpiaparabrisas.
El interruptor (S) está conectado a la ECU con los tres cables verdes. La posición del interruptor se transmite a través de estos cables.
Por lo tanto, el interruptor no tiene conexión directa con el RWM, como ocurría con el control convencional. El RLS recibe su energía de la ECU (12 voltios), obtiene su conexión a tierra a través de un punto de tierra y transmite su señal a través del cable del bus LIN a los demás componentes conectados. El RWM se controla mediante una señal en el bus LIN. El dispositivo de control en el RWM (reconocible por el signo del transistor) garantiza el control real del motor eléctrico.

En el motor de limpiaparabrisas convencional, la posición de la placa de contacto conductora provocaba el movimiento hasta la posición cero. Con un motor de limpiaparabrisas controlado por bus LIN, esta placa de contacto ha sido reemplazada por un disco de posición y sensores Hall. La posición del disco de posición depende de la posición del engranaje de plástico y, por tanto, de la posición del brazo del limpiaparabrisas. El disco de posición está dividido en varios polos norte y sur (el N para el Norte y el S para el Sur). Dado que cada polo norte y sur del disco de posición tiene un tamaño diferente, la unidad de control del RWM puede determinar la posición exacta del engranaje mediante los sensores Hall. Cuando el RLS o el interruptor finalizan el control del motor del limpiaparabrisas, la unidad de control en el RWM controla el motor eléctrico hasta que el disco de posición alcanza la “posición cero”.

Las ventajas de este control son:

  • El control PWM permite ejecutar diferentes velocidades.
  • El sentido de rotación del motor eléctrico se puede invertir; al girar en el sentido de las agujas del reloj, los brazos del limpiaparabrisas se mueven hacia arriba y al girar en el sentido contrario a las agujas del reloj, los brazos del limpiaparabrisas se mueven hacia abajo. Esto permite un espacio de instalación más pequeño para el mecanismo del limpiaparabrisas.
  • La posición cero puede variar; A veces, al mover un poco las escobillas hacia arriba, la goma de la escobilla se inclina en la otra dirección. La escobilla del limpiaparabrisas no siempre ocupa la misma posición en el parabrisas. Esto influye positivamente en la vida útil de la escobilla.

La señal del bus LIN se puede medir con un osciloscopio. La imagen de alcance que se muestra es de la comunicación entre la ECU (la maestra) y el sensor de lluvia/luz y el motor del limpiaparabrisas (los esclavos).

En la pagina LIN-bus Se describe la estructura de un mensaje de bus LIN. También se describe detalladamente la comunicación del sistema de limpiaparabrisas y se explica cómo se pueden reconocer fallos en la señal del bus LIN.