Sistema de carga del automóvil

El sistema eléctrico está conformado por el circuito de carga, el circuito de arranque y el circuito de encendido. El sistema eléctrico difiere entre los motores diesel y gasolina, en que estos últimos necesitan de un circuito adicional para lograr el encendido de la mezcla de combustible.

El circuito de carga es el encargado de suministrar la corriente eléctrica a la batería (acumulador) y a todos los sistemas y componentes que requieren de la energía eléctrica durante el funcionamiento del motor. En este artículo vamos a trabajar el Sistema de carga el automóvil, sus principales partes y funcionamiento.

Funcionamiento del sistema de carga automotriz

Para la puesta en marcha del motor de combustión interna, la batería suministra la corriente necesaria  y se descarga durante este proceso. El alternador que está en funcionamiento, envía corriente a la batería para recargarla y suministrar la energía a otras necesidades del sistema, el regulador controla el voltaje y la corriente, la batería actúa en conjunto para controlar el voltaje, la corriente e indicar el flujo de esta.

Cuando el motor se apaga el alternador se detiene y deja de generar corriente, en este momento el voltaje en el generador es 0 y la batería se encuentra a plena carga, por tal razón tiende a enviar corriente al generador, para evitar daños en el alternador y la descarga de la batería se abre el disyuntor o relé.

El circuito eléctrico de carga está formado por: batería, alternador, regulador  y amperímetro.

Componentes del sistema de carga

Batería (acumulador)

Es la fuente inicial de la corriente eléctrica y actúa en todos los circuitos; funciona por un proceso electroquímico que produce corriente eléctrica, que permite almacenar energía de forma química. La batería está compuesta de varias celdas conectadas entre sí en serie, la cuales tienen unas placas positivas de (PbO2) dióxido de plomo y unas placas negativas de plomo esponjoso (PB), unas placas aislantes intercalando las anteriores y se encuentran sumergidas en un baño electrolítico de (H2SO4) acido sulfúrico, cada celda genera 2 voltios, por tanto si tiene tres celdas produce 6 voltios, si tiene 6 celdas genera 12 voltios; en la parte superior se encuentran dos postes o bornes, que son los puentes de unión entre las celdas y también encontramos las tapas de llenado de los vasos. La carga de la batería depende de la concentración del electrolito y la diferencia entre los materiales de las placas.

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Alternador (generador)

Es el encargado de generar la corriente eléctrica, lo realiza a través de un proceso electromagnético, donde convierte la energía mecánica  a través del movimiento en energía eléctrica.  El alternador es impulsado por el motor del automóvil, a través de una de las correas, en algunos casos solo acopla el alternador o acopla diferentes componentes también es denominada correa de accesorios. Existen dos tipos de generar el Dinamo y el alternador.

El dinamo es un generador eléctrico destinado a la transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.

El alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. Esto quiere decir que tiene una bobina reactora que genera energía de corriente alterna. Esta corriente alterna luego es convertida a corriente directa a través del puente rectificador del alternador que es un puente de diodos.

Regulador

Este elemento es el encargado de ajustar el voltaje generado por el alternador, la señal que recibe tiene unos picos, este regulador se encarga de nivelarlos. El funcionamiento del regulador consiste en detectar el voltaje suministrado por el alternador llegue a un valor constante (aproximadamente 14-15V).

Amperímetro

El amperímetro es un indicador de carga o descarga de la batería, puede ser una aguja que marca el voltaje o como se observa hoy en día una luz indicadora en el tablero de instrumentos que tiene la forma o la figura de la batería, la cual en caso de que la tensión no sea la adecuada se encenderá en el tablero de instrumentos.

Sistema de carga inteligente

En la actualidad los vehículos están provistos de un Sistema de carga inteligente, generalmente gobernados por la ECU o el computador principal del auto.  Este recibe señales del alternador, donde obtiene el nivel y estado de carga. También puede efectuar correcciones de acuerdo  a las señales recibidas, manteniendo a la batería en una carga adecuada teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento del motor (RPM) y al número de accesorios que se encuentren activos y funcionando en ese momento, ejemplo: aire acondicionado, luces altas y bajas, radio, reproductor Dvd etc. El sistema a su vez está en la capacidad de determinar el tiempo restante de uso, por ejemplo del radio cuando el vehículo está estacionado.

Este sistema al ser controlado por la ECU prolonga la vida útil de la batería, ya que la corriente que envía el alternador es regulada teniendo en cuenta la temperatura de la misma, normalmente se conoce que una batería cuando esta fría responde mejor a una tensión más alta comparada con una batería caliente, que responde mejor a una tensión ligeramente más baja, la ECU evalúa la temperatura directamente en la batería o en un sensor de temperatura en el regulador, y permite que la alimentación de tensión proveniente del alternador varíe en función de dicha temperatura manteniendo una carga ideal.

Fallas comunes del sistema de carga

A pesar de ser un componente pequeño, el alternador desempeña uno de los papeles más importantes en el funcionamiento del vehículo. El alternador cumple una función muy importante en su vehículo. Se encarga de generar la cantidad adecuada de energía para los componentes eléctricos del vehículo y la batería. El alternador puede producir esta energía convirtiendo la energía mecánica del vehículo en energía eléctrica. Es comprensible que quiera conocer las averías más comunes del alternador. Cuando el alternador falla, todos los componentes eléctricos del coche deben ser alimentados por la batería.

Por desgracia, la batería no es lo suficientemente fuerte como para suministrar la cantidad necesaria de energía a estos componentes. El coche puede funcionar durante algún tiempo antes de que se corte el suministro de energía. Por lo tanto, un alternador que funcione es esencial en cualquier vehículo.

Principales causas de fallo del alternador.

Cuando se producen problemas eléctricos en el coche, uno piensa inmediatamente que la culpa es de la batería. Pero si la batería es nueva y los problemas eléctricos siguen ocurriendo, el culpable es probablemente el alternador.

Alternador muerto

La vida útil típica de un alternador nuevo es de cinco a siete años. Si ha transcurrido este tiempo y los problemas eléctricos siguen produciéndose, el alternador está simplemente desgastado y debe ser reparado o sustituido. Si crees que tu batería está fallando, la vida útil típica es de dos a tres años. En ambientes cerrados, donde suele hacer calor, la batería se descargará más rápidamente. En este caso, la vida útil puede ser de 1 a 2 años. Sin embargo, la temperatura no debería afectar al rendimiento del generador.

Problema informático

Los coches más nuevos están equipados con sistemas informáticos. Estos sistemas controlan casi todas las partes del coche, incluido el alternador. Si el sistema informático tiene un problema o un fallo, es posible que el alternador no cargue correctamente, aunque sea un buen alternador. Un problema con el ordenador (ECU) también puede causar otros problemas. Esto permitirá averiguar si es la causa.

Problemas de cableado

El coche tiene muchos cables que alimentan el alternador. Si uno de estos cables está dañado o desgastado, el alternador no podrá hacer su trabajo y la batería no se cargará. Si su vehículo no tiene ninguno de los otros problemas de esta lista, compruebe el cableado del alternador, que podría ser la causa de que no funcione.

Fusible defectuoso

Algunos vehículos utilizan fusibles para mantener el alternador en funcionamiento. Estos fusibles se funden al cabo de cierto tiempo o en caso de sobretensión. En estos casos, el alternador falla y la batería no se carga. Si el alternador está averiado, compruebe en el manual del propietario si el vehículo está equipado con un fusible. Si es así, compruebe que no está fundido.

Polea dañada o correa rota

Los alternadores utilizan la fuerza mecánica de la correa y la polea para producir electricidad para el coche. El problema es que la correa y las poleas no son muy resistentes y, por tanto, pueden romperse fácilmente. Las poleas suelen durar mucho tiempo antes de dañarse por el paso del tiempo. Las correas son más ligeras y se rompen cuando están suficientemente tensadas. En este caso, no se genera energía mecánica que deba ser convertida por el alternador.

Señales de problemas en el alternador

El alternador es un componente relativamente sencillo, que consta de pocas piezas, pero que desempeña un papel fundamental en el funcionamiento de un coche de gasolina. Comienza con algunos problemas comunes: la luz del salpicadero se enciende brevemente, los faros pueden apagarse y algunas luces de advertencia parpadean. También puede notar un olor extraño procedente del coche o escuchar un estruendo bajo el capó. Este es probablemente uno de los muchos problemas posibles del alternador y, si no se toman medidas, el alternador puede causar problemas que van desde el arranque lento hasta daños en la electrónica.

Básicamente, el alternador convierte la energía mecánica del cigüeñal giratorio del motor en energía eléctrica mediante la inducción. Los cables del alternador atraviesan un campo magnético, que a su vez genera una corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para alimentar los accesorios del vehículo, desde los faros hasta las quitanieves electrohidráulicas. El alternador también mantiene la batería completamente cargada y proporciona la energía necesaria para arrancar el vehículo.

Como el alternador está conectado a otros sistemas del vehículo, cualquier problema mecánico del mismo puede afectar a su funcionamiento y al diagnóstico de los problemas del vehículo. Prestar atención a las señales de esta lista puede facilitar el diagnóstico de los problemas del alternador.

Luz de advertencia

Cuando la potencia del alternador cae por debajo o supera un límite establecido, aparece una luz de aviso en el salpicadero del coche. En la mayoría de los coches, este elemento se parece a una batería. La mayoría de los coches de la última década tienen una luz de aviso especial en el salpicadero que indica un problema con el alternador.

En la mayoría de los casos, la luz de advertencia tiene la forma de una batería, pero algunas también llevan las palabras "ALT" o "GEN" para indicar el alternador o la batería, respectivamente. Muchas personas, cuando ven esta luz, piensan instintivamente que tienen un problema de batería, que es un síntoma que se discute más adelante, pero en realidad no es por eso que se enciende la luz.

Este indicador está conectado a los sistemas informáticos del vehículo, que controlan la tensión de salida del alternador. Cuando la salida está en el rango, el indicador permanece apagado. Durante la fase inicial de una avería del alternador, el indicador puede parpadear brevemente y luego volver a apagarse. También es posible que sólo se ilumine cuando el accesorio esté encendido.

La mayoría de los alternadores tienen una tensión de salida de entre 13 y 14,5 voltios, que intentan mantener constante. Cuanto mayor sea la potencia necesaria para accionar los faros, los limpiaparabrisas, la radio, los asientos calefactados, la luneta trasera calefactada, etc., más trabajo tendrá que hacer el alternador para mantener la tensión necesaria. Si el alternador del coche no funciona a plena potencia o está sobrecargado, la tensión sube o baja por debajo del valor ajustado y el testigo se enciende.

Luz tenue

Un alternador defectuoso puede causar problemas eléctricos que pueden provocar un funcionamiento irregular de los faros, como una atenuación frecuente o un brillo excesivo. Dado que el alternador suministra energía al vehículo, si pierde potencia, los accesorios del vehículo que la necesitan se verán afectados. El vehículo puede presentar síntomas intermitentes, que van desde faros y luces del salpicadero tenues o muy brillantes hasta velocímetros y cuentarrevoluciones que dejan de funcionar sin motivo aparente.

La experiencia exacta suele depender de varios factores. La primera es cuánta energía sigue produciendo el generador y en qué fase de su ciclo de vida se encuentra. La segunda es la forma en que el coche está programado. En la mayoría de los coches nuevos, los fabricantes han establecido algún tipo de lista de prioridades preprogramadas para la distribución de energía en caso de fallo del alternador.

Esto suele hacerse por razones de seguridad. Por ejemplo, la calefacción de los asientos o la radio se apagan antes de que se apaguen los faros. Dado que es necesario poder ver para detenerse con seguridad en caso de una avería repentina del coche, el funcionamiento de la radio y de la calefacción de los asientos pasa a ser secundario.

Luz parpadeante

Si la luz no es muy tenue, puede parpadear. Estos dos síntomas suelen ir de la mano, pero no siempre. Si la luz se enciende, luego se apaga, luego se vuelve a encender, a ciertas horas o al azar, definitivamente hay un problema con el sistema eléctrico y el culpable más probable es el alternador.

La causa es la misma que el simple apagado de las luces: el alternador no genera suficiente corriente para que las luces funcionen a plena potencia y, en lugar de apagar todas las luces, el coche intenta mantener una iluminación razonable y falla.

Si quieres estar seguro de que el problema es del alternador y no de algún otro componente del sistema eléctrico, busca el modelo. Comprueba si las luces parpadean al realizar otras actividades que consumen electricidad, como encender la radio, comprobar el aire acondicionado o utilizar los elevalunas eléctricos. Esto le ayudará a reducir sus opciones, ya que muestra que las luces parpadean en respuesta a una carga adicional en el sistema.

Batería descargada

Un alternador defectuoso puede dañar la batería del coche, aunque éste no sea el problema. Aunque técnicamente no es un problema del alternador, un coche que no arranca es una clara señal de un problema de arranque. Al girar la llave, se oye un claro clic del relé, pero no ocurre nada más. Después de un tiempo, este sonido también cesa. El problema inmediato suele ser una batería descargada, pero hay que preguntarse por qué está descargada.

Cuando el alternador empieza a fallar (o falla por completo), la batería del coche empieza a compensar este fallo, en lugar de actuar como un condensador para el sistema, recibiendo un suministro constante de electricidad del alternador. Pero incluso la mejor batería de coche se agota tarde o temprano y te deja tirado.

Las baterías de los coches no están diseñadas para un uso prolongado. Están diseñados para proporcionar al coche la potencia suficiente para arrancar el motor de arranque con una sacudida y poner en marcha el coche. En otras palabras, un alternador defectuoso puede llamar la atención y hacer que la batería del coche deje de funcionar, aunque ese no sea el problema.

El diagnóstico de una batería agotada, comparado con el de un alternador defectuoso, es relativamente sencillo. Basta con arrancar el coche y desconectar los cables del puente lo antes posible. Entonces espera. Si el alternador no se recarga, el coche se para de nuevo y puedes identificar el problema. Pero si el coche sigue funcionando, el problema es probablemente la batería.

Sin embargo, tenga cuidado, porque una batería descargada sólo puede mantener la carga durante un cierto período de tiempo y luego puede descargarse completamente a pesar de los esfuerzos del alternador. Puedes comprobar la batería con un voltímetro y la mayoría de los talleres tienen la posibilidad de comprobar una batería sospechosa, normalmente de forma gratuita.

Conexiones defectuosas o sueltas

En este caso, el alternador del vehículo no parece tener ningún problema, no hay problemas con las correas ni otros signos visibles de fallo, pero la batería del vehículo está muerta, al igual que la mayor parte del equipo eléctrico del vehículo. Esto podría significar que el alternador está produciendo electricidad, pero no va a ninguna parte, o que es del tipo equivocado.

El alternador se alimenta de grandes cables y de cables más pequeños. Los problemas en los cables o las conexiones en ambos extremos pueden ralentizar o interrumpir el flujo de corriente. A veces el síntoma de este problema puede ser una luz más brillante, ya que el alternador genera más corriente para superar la resistencia de un cable defectuoso o una conexión suelta. Este síntoma también suele ir acompañado de un olor a cable caliente. El aumento de la resistencia de los cables genera calor, del mismo modo que el quemador de una cocina se calienta al resistir la corriente.

Otro problema podría ser el diodo rectificador del alternador. Los alternadores generan corriente alterna (CA) trifásica, pero los accesorios del coche necesitan corriente continua (CC) para funcionar. El rectificador convierte la corriente alterna en corriente continua. Si un componente crítico falla, la corriente generada por el alternador no puede utilizarse.

Correa defectuosa

Una correa suelta o dañada puede hacer que el alternador funcione mal. Por lo tanto, una rápida comprobación de la correa puede revelar el problema. Los mecánicos están acostumbrados a que los clientes se quejen de los clásicos problemas del alternador y luego abran el capó y encuentren que falta la correa, que cuelga del bloque del motor o que está suelta en el compartimento del motor. Dado que una correa rota o suelta es bastante obvia, es necesario mirar bajo el capó y revisar el coche en busca de estos problemas, incluso si no tienes la suficiente experiencia para repararlos tú mismo.

Si sabes hacer el mantenimiento básico tú mismo y estás familiarizado con los componentes del coche, tienes muchas posibilidades de detectar el problema antes de que te quedes tirado. Una rápida comprobación visual de la correa del ventilador en busca de grietas, desgaste excesivo y otros problemas puede ser un indicador de un futuro problema.

Recuerde que la correa debe tener la tensión adecuada para que el alternador funcione correctamente: una tensión excesiva es tan mala como una tensión insuficiente. Una rápida comprobación de la tensión de la correa suele ser suficiente para determinar la existencia de un problema. Deje que el vehículo se enfríe antes de tocar nada bajo el capó.

Sonidos extraños

Si la vista de un alternador defectuoso no es lo suficientemente clara, un sonido puede proporcionar una pista. Los automovilistas a veces se quejan de un "gruñido" o "gemido" antes de que el alternador falle. El alternador es accionado por una correa de transmisión o serpentina en conexión con la polea del cigüeñal. La polea del alternador suele girar dos o tres veces más rápido que la polea del cigüeñal para producir la potencia necesaria a bajas velocidades del motor, como el ralentí.

La polea del alternador gira sobre el eje, que a su vez se apoya en cojinetes o casquillos. Si la polea no está bien alineada con la correa, si está desalineada con el eje, o si los cojinetes y casquillos están desgastados, la correa se rompe al engranar o cambiar de marcha.

Dado que muchas averías del vehículo causan ruidos extraños, este síntoma es más útil en combinación con otros síntomas, especialmente porque puede ser difícil identificar el origen del ruido mientras se conduce.

Olores extraños

El olor es el tercer síntoma sensorial de un alternador defectuoso. Esto se debe a que el alternador trabaja demasiado y se sobrecalienta. Un alternador sobrecargado puede tener mal olor. El olor a cable caliente puede ser causado por un alternador sobrecalentado que envía demasiada corriente a través del rotor y el estator.

También puede oler a goma quemada, debido a la correa de goma que hace funcionar el alternador y a la goma que cubre los cables que conectan todas las partes del sistema eléctrico. Si la polea está suelta o no gira libremente, la fricción de la correa aumenta, provocando calor y olor a goma quemada. Si están demasiado calientes, es probable que la nariz lo note.

No todos los malos olores indican un posible problema del alternador. Este olor es diferente de otros olores que puede notar, como el olor ahumado del aceite quemado, el dulce hedor del refrigerante desbordado o el chirrido de los frenos sobrecalentados. Por supuesto, ninguna de estas cosas es buena, así que, si las hueles, haz que te revisen. Y recuerda que la ausencia de un olor desagradable no significa que todo esté bien. En otras palabras, un olor eléctrico desagradable le ayudará a identificar el origen del problema, pero es muy posible que un generador falle incluso sin uno de estos olores acompañantes.

Accesorios con problemas eléctricos

Los problemas con los elevalunas eléctricos o el techo solar pueden ser un signo de un alternador defectuoso. Los equipos modernos de los automóviles son buenos mientras duran, y los complejos sistemas informáticos y de cableado de nuestros accesorios eléctricos crean más oportunidades de fallo.

Por supuesto, no es imposible que una de estas funciones falle en algún momento. Los motores fallan, los cables se enredan y pueden producirse todo tipo de fallos. Si se produce un fallo eléctrico, compruebe esta función. Pero si tiene más de un problema al mismo tiempo, probablemente no sea el caso.

El alternador es una de las causas más comunes de los problemas eléctricos y es posible que no te des cuenta de que tu coche funciona con poca potencia hasta que el sistema se pone a prueba, por ejemplo, cuando enciendes las luces interiores o intentas ajustar las ventanas. Evite utilizar estas funciones en la medida de lo posible hasta que haya revisado su coche para reducir el riesgo de un fallo real del generador.

Dificultades al principio

Como todos los coches son diferentes, las dificultades de arranque o de funcionamiento son probablemente uno de los primeros signos de problemas del alternador. Sin embargo, hay muchos otros problemas mecánicos que pueden provocar el calado o las dificultades de arranque. Es importante examinar todos los componentes del vehículo para identificar el problema.

Si el alternador no carga correctamente la batería, la carga no es suficiente para arrancar el vehículo de forma fiable y sin problemas. Si el motor se apaga con el coche en marcha, es posible que las bujías no reciban suficiente corriente del alternador para mantener el motor en funcionamiento. En otras palabras, la batería aún no está descargada, pero se está curando.