月: 2023年9月

¿Qué es un Motor?

Motor es un término genérico para una máquina que convierte todas las formas de energía del mundo, como el calor y la electricidad, en movimiento mecánico.

Sin embargo, generalmente se refiere a los motores de combustión interna que generan energía térmica en cilindros y la convierten en movimiento mecánico, como en los coches, aviones y barcos. El nombre motor procede del francés antiguo “engin”, que significa máquina, y del latín “ingenium”, que significa máquina.

Principio de los Motores

El principio de un motor es sencillo: la energía, como el calor, la potencia y la presión, se convierten en movimiento mecánico mediante un transductor.

En el caso de los motores de combustión interna, el combustible, como la gasolina, explota en un cilindro sellado, y la expansión del aire resultante mueve el pistón, que a su vez mueve un coche u otro vehículo.

Existen otros motores distintos a los de combustión interna, como los de energía eléctrica y los de presión, tienen también el mismo principio básico, salvo que el proceso de generación de energía y el método de conversión de la energía son diferentes.

Usos de los Motores

Los motores son máquinas que sirven para mover continuamente un objeto.

Los motores de combustión interna, comúnmente conocidos como motores, se utilizan en todo tipo de aplicaciones, desde automóviles y motocicletas hasta aviones, barcos, maquinaria de construcción, locomotoras, generación de energía privada y generadores.

Los motores de combustión interna utilizados en aplicaciones distintas de los automóviles y motocicletas se denominan motores de uso general, también conocidos como motores industriales.

Tipo de Motores

Los motores se reconocen generalmente como motores de combustión interna, ya que se encuentran en los coches, pero estrictamente hablando, un motor es una máquina que convierte cualquier tipo de energía en movimiento mecánico.

Según el tipo de energía, existen los siguientes tipos de motores:

• Motores de Vapor (Motores de Combustión Externa)
  Convierten la fuerza de expansión y condensación del vapor de agua en movimiento mecánico.
• Motores de Combustión por Aire
  Convierten la energía térmica producida por la combustión del oxígeno de la atmósfera en movimiento mecánico.
• Motor Eléctrico
  Conversión de energía eléctrica en movimiento mecánico
• Motores de Potencia Física
  Convierten la energía potencial, como la presión del aire o de un líquido, de un objeto en movimiento mecánico.
• Motores Moleculares
  Conversión de energía química en movimiento mecánico.

También existen los siguientes tipos, según el tipo de combustible utilizado y el método de conversión:

1. Motores de Gasolina

Estos motores utilizan gasolina como combustible.

La gasolina se suministra principalmente vaporizándola en un carburador o inyectándola en el cilindro, que luego explota mediante encendido eléctrico para producir potencia. Se utilizan en automóviles y aviones pequeños, ya que pueden controlarse con precisión.

2. Motores Diésel

Los motores diésel funcionan mediante una explosión causada por la inyección de petróleo en aire comprimido y caliente. Se utilizan en vehículos comerciales (autobuses y camiones), barcos y automóviles.

3. Motores Rotativos

Son motores propulsados por una carcasa de forma ovalada y un rotor en forma de pañal en cuyo interior se detona combustible en el hueco entre el rotor y la carcasa para hacer girar el rotor. Se utiliza en automóviles.

4. Motores a Reacción

Los motores a reacción eliminan la turbina de gas e inyectan gas a gran velocidad para generar energía. Los motores de cohete también son un tipo de motor a reacción y se utilizan principalmente en aviones, cohetes y otros vehículos que requieren grandes fuerzas de propulsión.

5. Motores de Gas

Los motores de gas utilizan gas como combustible. El gas se quema para obtener potencia. Actualmente se utiliza en vehículos como los de gas natural y los de gas hidrógeno.

6. Motores de Bolas Quemadas

Estos motores obtienen potencia inyectando combustible de petróleo en una parte de la cámara de combustión calentada a alta temperatura, que explota. No se utilizan mucho hoy en día porque se emplean pequeños motores diésel, pero antes se utilizaban en pequeñas embarcaciones.

7. Motores de Aceite

Estos motores obtienen la potencia vaporizando parafina o gasóleo en un vaporizador, encendiéndolo eléctricamente y detonándolo. Se utilizan en maquinaria agrícola e industrial, barcos pequeños, etc.

8. Turbinas de Gas

Son motores que transforman los gases de combustión a alta temperatura en movimiento mecánico mediante una turbina. Se utilizan principalmente en generadores eléctricos y barcos.

9. Turbinas de Vapor

Son motores que transforman el vapor de agua a alta temperatura y presión en movimiento mecánico mediante turbinas. Requieren una caldera para producir vapor a alta temperatura y presión, y se utilizan principalmente en generadores eléctricos y grandes buques.

¿Qué son las Baterías de Automoción?

Una batería de automoción es un dispositivo utilizado para suministrar electricidad a componentes eléctricos como las intermitentes, los faros, el sistema de navegación y la iluminación interior del coche.

Suministra electricidad al coche como batería de almacenamiento en el coche. Para que el motor del coche funcione es necesaria la combustión de combustible, y los coches modernos tienen un sistema por el que el motor se pone en marcha mediante un motor llamado “motor de célula”.

Para encender el combustible inyectado en el motor se necesita una bujía, por lo que el motor no puede arrancar sin electricidad que alimente estas piezas.

Además, el vehículo recibe electricidad constantemente, incluso cuando el motor no está en marcha, ya que se utiliza para mantener la información en el ordenador de a bordo (ECU) y para activar el sistema de seguridad. Como a menudo oímos decir, la batería es el componente más cargado del coche y es vulnerable a los cambios de temperatura, por lo que hay que revisarla y hacerle mantenimiento con frecuencia.

Usos de las Baterías de Automoción

La batería de a bordo suministra electricidad al vehículo y se utiliza para alimentar todos los dispositivos eléctricos del vehículo, al tiempo que recarga la batería como acumulador para cargarla y descargarla una y otra vez.

La carga de las baterías de automoción se realiza principalmente cuando el vehículo está en marcha. El vehículo funciona con electricidad generada por el alternador, un generador conectado al motor mediante una correa, y la electricidad sobrante se carga en las baterías de automoción.

Las baterías de automoción utilizan la electricidad en los momentos de ralentí, cuando el régimen del motor es bajo y el alternador no genera mucha electricidad, y cuando se gira el motor celular para arrancar el motor.

También se utiliza cuando el motor no está en marcha, por ejemplo, al abrir y cerrar las puertas con el mando a distancia o al activar el sistema de seguridad después de salir del coche. Si la batería de automoción se agota, ya no puede suministrar electricidad, por lo que no se pueden abrir las puertas con el mando a distancia o el motor no arranca.

Principios de las Baterías de Automoción

El principio de las baterías de automoción se basa en una reacción redox entre los polos positivo y negativo de la batería para extraer electricidad. Las baterías de automoción contienen dos electrodos y líquido de batería. Los electrodos están hechos principalmente de dióxido de plomo o plomo, mientras que el líquido de la batería está hecho de ácido sulfúrico diluido.

En la reacción redox de las baterías de automoción, la descarga comienza cuando el ácido sulfúrico diluido utilizado como ácido de batería se ioniza en iones de hidrógeno y sulfato.

Cuando los conductores de las baterías de automoción se conectan con los iones de sulfato en el electrodo negativo y los iones de hidrógeno en el electrodo positivo, los iones de sulfato en el electrodo negativo se mueven hacia el electrodo positivo a través de los conductores y sufren una reacción química con los iones de hidrógeno. Al hacerlo, se liberan electrones y se genera electricidad. Esta reacción redox es menos probable que se produzca cuando baja la temperatura, por lo que hay que tener especial cuidado en ambientes fríos.

Además, como la batería de automoción es un tipo de batería recargable, puede recargarse experimentando la reacción química opuesta a la descrita anteriormente. Al descargarse y recargarse repetidamente, la batería puede alimentar los distintos componentes eléctricos del vehículo durante un largo periodo de tiempo.

Cuando está completamente cargada, se genera oxígeno e hidrógeno en el interior de las baterías de automoción, lo que provoca el agotamiento del líquido de la batería. Cuanto más tiempo se utiliza una batería de automoción y se acerca el final de su vida útil, más probable es que se cargue por completo y el líquido de la batería pueda evaporarse, por lo que debe revisarse y rellenarse con regularidad.

Aunque hay diferencias entre unos productos y otros, en general se dice que la vida útil de una batería de automoción es de dos a tres años, por lo que hay que tener cuidado para evitar accidentes y problemas.

Tipos de Baterías de Automoción

Existen los siguientes tipos de baterías de automoción:

1. Baterías de tapón abierto.
2. Baterías sin mantenimiento.
3. Baterías para vehículos al ralentí.
4. Baterías secas.
5. Baterías de iones de litio.

1. Batería de Tapón Abierto

Las baterías de plomo-ácido son el tipo más común de baterías de automoción y son baratas, aunque necesitan ser rellenadas con líquido de batería cada vez que se utilizan, ya que el líquido interno de la batería puede agotarse como resultado de la especificación.

2. Baterías sin Mantenimiento

Como su nombre lo indica, las baterías sin mantenimiento no requieren ningún tipo de mantenimiento. En comparación con las baterías de tapón abierto, estas baterías son más herméticas, lo que significa que el líquido de la batería es prácticamente inagotable y no es necesario reponerlo. Estas baterías se utilizan en vehículos importados y de alto rendimiento y se han convertido en la corriente principal de baterías de automoción en los últimos años.

3. Baterías para Vehículos al Ralentí

A medida que aumenta el número de coches equipados con la función de parada en ralentí, la frecuencia de uso del motor celular, que consume la mayor parte de la electricidad entre los componentes eléctricos del coche, ha aumentado drásticamente. Las características de estas baterías son su gran capacidad y su mejor rendimiento de carga, que reduce el tiempo necesario para la recarga, pero su elevado precio es una desventaja.

4. Baterías Secas

La principal característica de las baterías secas es que son extremadamente ligeras. La estructura de una batería seca es tal que los electrodos están sumergidos en el líquido de la batería, mientras que en una batería normal, los electrodos están llenos de líquido de la batería, de modo que el líquido de la batería empapa los electrodos, lo que da como resultado un volumen muy bajo y sin líquido, lo que la hace muy ligera. Se utilizan sobre todo en coches de carreras. La desventaja es que son muy caras.

5. Baterías de Iones de Litio

Son baterías de automoción con la misma estructura que las baterías de iones de litio utilizadas en smartphones. En comparación con las baterías de plomo-ácido, como las de tapón abierto, son más ligeras y no contienen líquido de batería, por lo que no hay riesgo de ignición y son muy seguras. Su precio es elevado, pero su rentabilidad es alta.

¿Qué es un Embrague?

Un embrague es un dispositivo de transmisión de potencia entre el motor y la transmisión.

Transmite el movimiento de rotación del motor hacia y desde la transmisión. Se utiliza principalmente al arrancar, parar y cambiar de marcha en coches y motos, y contribuye a que el vehículo arranque, pare y cambie de marcha con suavidad.

Sin un embrague, el impacto del cambio de marchas sería demasiado grande o el vehículo no arrancaría ni se detendría correctamente, lo que convierte al embrague en un dispositivo esencial para coches y motos.

A menudo se piensa que el embrague sólo está instalado en los vehículos de transmisión manual (MT), pero en realidad los vehículos de transmisión automática (AT) también están equipados con un convertidor de par, un dispositivo que funciona como un embrague. Los vehículos manuales deben accionar manualmente el embrague, mientras que los automáticos pueden transmitir automáticamente la potencia del mismo modo que un embrague.

Principio del Embrague

El embrague consta de tres partes: el volante de inercia, el disco de embrague y la tapa de embrague. La parte directamente conectada al motor es el volante de inercia, que transmite el movimiento de rotación producido por el motor tal como es.

La parte conectada a la transmisión (caja de cambios) es el disco de embrague. Cuando se pisa el pedal del embrague, el volante y el disco de embrague se presionan entre sí y el movimiento de rotación del volante se transmite al disco de embrague y a la transmisión y, a continuación, a los neumáticos.

Esto significa que cuando se pisa el pedal del embrague, la fuerza del motor se transmite a los neumáticos, y cuando se suelta el pedal, la fuerza del motor ya no se transmite a los neumáticos.

La tapa del embrague cubre el volante y el disco de embrague. La cubierta del embrague no sólo protege los componentes del embrague, sino que un componente en forma de disco situado en el interior de la cubierta del embrague, denominado plato de presión, ayuda a engarzar y separar el embrague.

Usos del Embrague

Aunque a menudo se piensa en los embragues como un componente que transfiere la potencia del motor a la transmisión, como en los coches y las motos, y la realidad es otra. Por ejemplo, a veces se utilizan embragues cuando es necesario transmitir la potencia de un motor eléctrico a distintas partes del eje giratorio o cortarla.

Además de en coches y motos, los embragues también se utilizan en segadoras, cortacéspedes, quitanieves, helicópteros, barcos y otros lugares en los que hay demanda de transmisión de potencia en los distintos ejes giratorios.

Tipos de Embragues

Existen los siguientes tipos de embragues, dependiendo no sólo de si están o no sumergidos en aceite, como en “seco” o “húmedo”, sino  de la propia construcción.

1. Embragues de Disco (Embragues Acoplados)

En un embrague de disco, el volante, el disco de embrague y sus superficies onduladas son desiguales. La potencia se transmite cuando los trinquetes de cada uno de ellos se engranan. La característica de este embrague es que la potencia puede transmitirse sin pérdidas.

Como los trinquetes tienen que engranar entre sí, no se pueden utilizar si hay una gran diferencia en el número de revoluciones entre el origen y el destino de la transmisión. Por este motivo, no puede utilizarse como embrague para vehículos con grandes diferencias de velocidad, y se emplea principalmente en transmisiones y cajas de cambios internas.

2. Embragues de Fricción

Los embragues de fricción utilizan la fuerza de fricción para transmitir la potencia. Como la potencia se transmite utilizando la fricción entre la rueda de disco y el disco de embrague, la potencia se puede transmitir incluso cuando la diferencia en el número de revoluciones entre el origen y el destino es grande. Además, como la potencia puede transmitirse de forma más gradual que con otros embragues, se utiliza en automóviles y otros vehículos en los que la potencia del motor debe transmitirse suavemente.

Sin embargo, el hecho de que utilice fuerza de fricción provoca inevitablemente pérdidas de transmisión en comparación con los embragues de disco y otros tipos de embragues. Existen los siguientes tipos de embragues de fricción, según la forma del disco:

• Embragues de disco (en forma de disco).
• Embragues de tambor (cilíndricos).

También existen los siguientes tipos, en función del entorno exterior y del mecanismo detallado del embrague:

• Embragues húmedos: sumergidos en aceite.
• Embragues secos: funcionan en el aire.
• Embragues multidisco: embragues con un mayor número de discos para aumentar la transmisión de potencia.
• Embragues eléctricos de fricción: embragues que utilizan electroimanes para engastar.
• Embragues centrífugos: el embrague es presionado por la fuerza centrífuga.

3. Embragues de Fluidos

Un embrague que transmite potencia por medio de un fluido, como un líquido, se denomina embrague de fluido. Cuando la fuente de alimentación gira, el líquido se agita y la potencia se transmite al destino mediante el flujo del líquido.

Un desarrollo de este principio se denomina convertidor de par, que se utiliza principalmente en vehículos de transmisión automática como sustituto de un embrague.

Más Información sobre los Embragues

¿Por qué se Necesita un Medio Embrague?

Siempre es necesario un medio embrague al cambiar de marchas y arrancar en un coche manual. La razón por la que es necesario un medio embrague es que si la potencia del motor se transfiere repentinamente a la transmisión al cambiar de marcha o al arrancar el coche, éste sufrirá una gran sacudida.

Si no se acciona el embrague, el coche traqueteará y se sacudirá considerablemente, y el funcionamiento del medio embrague es necesario para evitar esta sacudida. Con el pedal del embrague pisado y el volante y el disco de embrague separados, cambie de marcha y lentamente vuelva a poner el pedal del embrague en su posición original.

Poco a poco, el volante de inercia y el disco de embrague empiezan a pegarse y, gradualmente, comienza a transmitirse la potencia del motor. La potencia del motor no se transmite de golpe, sino gradual y lentamente, lo que permite arrancar y cambiar de marcha con suavidad.

¿Qué son los Cinturones de Seguridad?

Los cinturones de seguridad son cinturones colocados en los asientos, principalmente de los vehículos de motor, para garantizar la seguridad de los pasajeros en caso de impacto o desaceleración brusca.

Evitan colisiones secundarias, como una gran sacudida o colisión que provoque que los ocupantes salgan despedidos de sus asientos y golpeen el interior del vehículo o sean expulsados del mismo.

En los últimos años se han utilizado cinturones de seguridad con pretensores y limitadores de carga (fuerza) que, en caso de colisión, rebobinan instantáneamente el cinturón para sujetar fuertemente al ocupante, pero luego lo aflojan para aliviar la presión sobre el pecho.

También son habituales los anclajes ajustables, que permiten subir o bajar la posición del anclaje superior del cinturón del hombro (dispositivo de fijación) para adaptarlo a la altura del ocupante sentado.

Usos de los Cinturones de Seguridad

Se utilizan en vehículos como barcos de alta velocidad, aviones, montañas rusas y cohetes, así como en automóviles. Los cinturones de seguridad sirven para sujetar a los pasajeros en sus asientos y protegerlos en caso de una sacudida importante, colisión o frenada de emergencia.

En caso de una sacudida importante del vehículo o de una gran fuerza de inercia debida a una colisión o a un frenazo de emergencia, el pasajero se separa de la carrocería del vehículo y sale despedido en el sentido de la marcha original. A continuación, el ocupante colisiona con el interior del vehículo o sale despedido del mismo, provocando daños secundarios. Los cinturones de seguridad son importantes para prevenir este tipo de daños.

La primera vez que se desarrollaron los cinturones de seguridad fue en 1899 en un accidente de tráfico en el Reino Unido. Dos ocupantes salieron despedidos del coche y murieron, y este accidente de tráfico llevó al desarrollo de los cinturones de seguridad. Los cinturones de seguridad se utilizaron por primera vez en automóviles en 1946.

Principio de los Cinturones de Seguridad

Los cinturones de seguridad de tres puntos restringen el movimiento de la parte superior del cuerpo del ocupante y pueden extenderse y retraerse libremente, lo que resulta incómodo en circunstancias normales, y sólo pueden bloquearse para sujetar la parte superior del cuerpo en caso de impacto fuerte. Este dispositivo se llama “retractor de bloqueo de emergencia” y consta de tres componentes: una bola pequeña (sensor), un engranaje para el bloqueo y una garra (actuador).

En primer lugar, en caso de frenada de emergencia o colisión, la bola se desplaza por inercia en el sentido de la marcha del vehículo. En segundo lugar, la bola hace que las garras se eleven y engranen en los dientes del engranaje, lo que permite bloquear la correa (cincha).

Tipos de Cinturones de Seguridad

Existen distintos tipos de cinturones de seguridad: de dos puntos, de tres puntos y de arnés completo. En la actualidad, los cinturones de seguridad de tres puntos, que sujetan tanto los hombros como las caderas, son los más comunes.

1. Tipo de Dos Puntos

El tipo de dos puntos es un cinturón de seguridad que sujeta sólo dos puntos. Se coloca en ambos extremos de las caderas y en la parte delantera de la cintura. Es inferior al de tres puntos en cuanto a sujeción en caso de colisión.

2. Tipo de Tres Puntos

El tipo de tres puntos es un tipo de cinturón de seguridad con tres puntos de apoyo, incluidos los hombros. Ofrece una excelente protección a los ocupantes y es el más práctico.

3. Tipo Arnés Completo

Los sistemas de arnés completo utilizan un cinturón lumbar y dos o más cinturones pectorales. Ofrece la mejor sujeción en caso de colisión y también está disponible como tipo de cuatro, cinco o seis puntos.

Partes de los Cinturones de Seguridad

Los cinturones de seguridad de los automóviles son de tela. Están diseñados para soportar fuerzas de aproximadamente 50 veces el peso corporal.

1. Conjunto del Cinturón

El conjunto del cinturón de seguridad consta de el cinturón de seguridad completo, incluyendo el retractor, el anclaje, las correas y la hebilla de cierre.

2. Retractor

El retractor es el dispositivo que enrolla la hebilla de fijación del cinturón.

3. Anclaje

El anclaje se fija desde la carrocería del vehículo.

4. Hebilla

Las hebillas pueden asegurar o liberar al usuario y son dispositivos incorporados en el extremo del cinturón.

5. Correas

Las correas son la parte del cinturón y se clasifican en correas lumbares, correas para los hombros y correas para las piernas. Las correas lumbares, también conocidas como correas abdominales o cinturones de cintura, son cinturones que pasan por la cintura.

Las correas de hombro son cinturones que se abrochan en diagonal sobre el pecho del usuario y también se denominan cinturones diagonales. Las correas para las piernas, también llamadas correas de entrepierna, aseguran la zona de la entrepierna.

¿Qué son los Cargadores de Vehículos Eléctricos?

Los cargadores de vehículos eléctricos son dispositivos que cargan vehículos eléctricos e híbridos enchufables.

Los cargadores de vehículos eléctricos pueden instalarse en hogares, hoteles, hospitales, comercios, autopistas y gasolineras, y pueden ser alámbricos (con cables) o inalámbricos (sin contacto).

En la actualidad, el método de carga por cable es el más extendido, ya que requiere menos tiempo de carga que el método de carga sin contacto, pero se espera que en el futuro se utilice en combinación con el método de carga sin contacto, más cómodo. Los sistemas de carga por cable pueden clasificarse a su vez en cargadores normales y cargadores rápidos.

Usos de los Cargadores de Vehículos Eléctricos

Los cargadores de vehículos eléctricos se utilizan para cargar vehículos eléctricos e híbridos. Los métodos de alimentación por cable de uso común en la actualidad incluyen cargadores normales y rápidos.

1. Cargadores Normales

Los cargadores normales se instalan principalmente en hogares, aparcamientos de empresas, hoteles, hospitales e instalaciones comerciales. Como el tiempo de carga estándar de los cargadores normales es de hasta 8-10 horas, se utilizan en los hogares y hoteles para cargar completamente la batería por la noche y durante otros momentos en los que el coche no se utiliza, y luego cargan la batería en hospitales, instalaciones comerciales y otros destinos en función del tiempo de permanencia.

2. Cargadores Rápidos

Los cargadores rápidos se instalan en autopistas, gasolineras y otros lugares donde hay muchos usuarios durante cortos periodos de tiempo y donde hay pocas restricciones de espacio de instalación. Los cargadores rápidos pueden recargarse en unos 30 minutos, por lo que se utilizan para cargar vehículos en el trayecto entre el domicilio y el destino, y viceversa.

Principios de los Cargadores de Vehículos Eléctricos

Hay dos tipos de cargadores normales con un sistema de alimentación por cable: de 100 V y de 200 V de tensión. La corriente alterna (CA) monofásica de uso doméstico se suministra al vehículo tal cual, y el circuito rectificador del vehículo la convierte en corriente continua (CC) para cargar la batería del VE.

En el caso de un cargador rápido con un sistema de alimentación por cable, el convertidor CA/CC del cargador rápido convierte la corriente alterna trifásica de 200 V en una corriente continua de alto voltaje y alto rendimiento, que luego se suministra al vehículo. Existen tres tipos principales de protocolos de carga rápida: CHAdeMO, desarrollado principalmente en Japón; CCS (Sistema de Carga Combinada), desarrollado principalmente por fabricantes de automóviles europeos y estadounidenses; y Tesla Supercharger, desarrollado de forma independiente por los vehículos Tesla.

Más Información sobre los Cargadores de Vehículos Eléctricos

1. Sistemas de Transferencia de Potencia sin Contacto

Los sistemas de transferencia de potencia sin contacto son otro sistema que se está desarrollando y normalizando en la actualidad. El sistema de transferencia de energía sin contacto suministra energía de forma inalámbrica desde una bobina de transmisión de energía instalada en el suelo hasta una bobina receptora de energía situada en el lado del vehículo eléctrico.

Las ventajas incluyen la comodidad de poder cargar automáticamente sin bajarse del coche, y la seguridad de no tener que tocar el cargador, eliminando el riesgo de descarga eléctrica. Existen dos tipos principales de sistemas de alimentación sin contacto: la inducción electromagnética y la resonancia de campo magnético. Los sistemas de resonancia magnética son superiores a los de inducción electromagnética en cuanto a su capacidad para transmitir energía a largas distancias y su eficacia de transmisión de energía.

2. CHAdeMO

El protocolo CHAdeMO utiliza las normas de comunicación CAN para controlar la comunicación de datos entre vehículos y cargadores, de forma que puedan emparejarse los VE y los cargadores rápidos de distintos fabricantes. Además, para garantizar la seguridad de los cargadores rápidos que manejan grandes corrientes, es esencial que la fuente de alimentación de control sea independiente y que exista una función para proteger todo el cargador de las anomalías que se produzcan en la fuente de alimentación principal y que se inserte un transformador de aislamiento entre el lado de la fuente de alimentación principal y el lado secundario (lado CC).

Además, para garantizar que la vida útil de la batería del VE no se vea afectada negativamente, la ECU de a bordo envía instrucciones al cargador rápido sobre el valor óptimo de la corriente de carga en función de condiciones como la capacidad restante de la batería del VE, y el cargador rápido envía la corriente de acuerdo con las instrucciones de la ECU.

3. CCS (Sistema de Carga Combinada)

Las tomas de vehículo CCS están diseñadas para permitir la carga de CA y CC con una sola toma de carga de vehículo. La entrada se refiere al enchufe en el extremo del cable de alimentación situado en el vehículo, también conocido como receptáculo.

La comunicación no se realiza a través de líneas eléctricas, sino que se superpone a señales PWM. La secuencia de carga se comunica de forma que el VE envía una solicitud y el punto de carga devuelve una respuesta.

¿Qué es una ECU de Automoción?

Una ECU de automoción es un dispositivo que controla electrónicamente varias funciones de un vehículo.

En el pasado, los motores se controlaban cada vez más electrónicamente para cumplir la normativa sobre emisiones, y se instalaban ECU ́ s para permitir un control más preciso. En aquella época, ECU significaba “Unidad de Control del Motor” (Engine Control Unit).

En cambio, las ECU’ s de automoción actuales se denominan “Unidades de Control Electrónico” porque, además de controlar el motor, controlan funciones como la transmisión, los frenos, la dirección asistida y los airbags, y en cada vehículo se instalan entre 50 y 100 ECU’ s.

Usos de las ECU de Automoción

En los vehículos se instalan una gran variedad de tipos diferentes de ECU’ s de automoción, dependiendo de su uso previsto.

• ECU de Control del Motor
  Controla la cantidad de inyección de combustible y la sincronización del encendido que necesita el motor.
• ECU de Control de Híbridos
  Controla el motor de los vehículos híbridos para accionarlos de forma óptima según condiciones como el arranque y la conducción normal.
• ECU de Control de la Transmisión
  Controla el cambio entre varias relaciones de transmisión según sea necesario.
• ECU de Control de la Dirección Asistida
  Controla el volante para que el conductor pueda dirigir el vehículo con menos esfuerzo.
• ECU de Airbags
  Despliega los airbags determinando el nivel de impacto en caso de colisión del vehículo.
• ECU del Sistema Avanzado de Ayuda a la Conducción
  Da soporte a diversas aplicaciones, como el frenado anticolisión, el control de la distancia y las actualizaciones de software mediante comunicación inalámbrica.

Principios de las ECU de Automoción

Las interfaces de las señales enviadas desde los sensores a las ECU’ s de automoción se clasifican en señales on-off, señales analógicas y comunicaciones en serie. Entre ellas, la comunicación en serie procesada digitalmente incluye CAN (Controller Area Network) con un sistema de tensión diferencial que utiliza dos hilos, LIN (Local Interconnect Network) con una estructura de bus de tipo línea, comunicación de sólo transmisión entre el sensor y la ECU de uno a uno, SENT (Single Edge Nibble Transmission), una comunicación de sólo transmisión de uno a uno entre sensores y ECU’ s, y PSI (Peripheral Sensor Interface), una comunicación de par trenzado, dos hilos y modulación de corriente.

1. CAN (Red de Área de Controlador)

La comunicación convencional de ECU a ECU requiere un gran número de cables, lo que aumenta el peso y la necesidad de asegurar el espacio de cableado. La comunicación CAN, en cambio, permite la conexión con menos mazos de cables y que varias ECU’ s compartan una misma información.

Si varias ECU’ s transmiten datos libremente, existe el riesgo de que se produzcan colisiones de datos. La solución es un mecanismo llamado CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) en CAN.

La información de prioridad se añade a los datos transmitidos. Incluso si varias ECU’ s transmiten datos al mismo tiempo, se compara la prioridad de los datos y se selecciona el dato con la prioridad más alta como el dato que se va a transmitir.

2. LIN (Red de Interconexión Local)

LIN se utiliza en sistemas de control de la carrocería en los que no se requiere una comunicación de alta velocidad. Algunos ejemplos son los retrovisores exteriores y los asientos eléctricos. Utiliza un sistema maestro-esclavo en el que la comunicación la realizan dos tipos de terminales: un nodo maestro que gestiona el programa de comunicación y un nodo esclavo que transmite y recibe datos.

3. SENT (Single Edge Nibble Transmission)

SENT se utiliza en la dirección asistida eléctrica, el control del motor, etc., donde se manejan señales analógicas de alta precisión, y se caracteriza por su alta velocidad de transmisión en comparación con la comunicación LIN. SENT se refiere a la comunicación sólo por transmisión entre sensores y ECU’ s.

Estructura de las ECU de Automoción

Las ECU’ s de automoción constan de un microcontrolador, dispositivos periféricos como los de entrada/salida y módulos de comunicación. En un automóvil, las señales detectadas por diversos sensores, como cámaras, radares de ondas milimétricas, sensores ultrasónicos y LiDAR (Light Detection and Ranging), se envían al dispositivo de entrada de la ECU de automoción, donde el microcontrolador de la ECU toma decisiones basadas en esta información y envía las señales a través del dispositivo de salida. El sistema se controla electrónicamente enviando instrucciones a los actuadores de cada parte del sistema.