Video resumen Operaciones de mantenimiento (II)
Este artículo complementa el anterior con las operaciones de mantenimiento y desgastes de los componentes del automóvil siguientes; silenciadores del escape, correa exterior de servicio, frenos (pastillas, discos, zapatas, tambores y líquido), caja de cambios, neumáticos, amortiguadores, climatización y diagnóstico electrónico.
Como en el anterior artículo el estilo de comunicación de este es más sencillo técnicamente del que utilizamos en el blog.
En los enlaces a otros artículos al final se accede a temas relacionados con el contenido de este, en estos el enfoque técnico es el habitual que seguimos en el blog.
Desgaste de los silenciadores del sistema de escape
Funcionamiento del motor
Se ve la entrada de aire y la salida de los gases de escape.
La línea de escape, desde la salida del motor hasta el exterior, está sustentada bajo la carrocería mediante apoyos elásticos.
El aire entra al motor y se mezcla con el combustible que viene del depósito, esta mezcla se quema y la combustión genera la energía que mueve el automóvil, los gases quemados salen al exterior por la línea de escape.
Elementos en el escape
En la línea de escape, desde el motor hasta el final con salida al exterior, están uno o más sistemas anticontaminación, y uno o más silenciadores, estos para reducir el ruido de funcionamiento, en este caso son dos.
Los elementos del escape están acoplados entre sí mediante conexiones estancas.
Desgaste de los silenciadores
- Si alguna de las conexiones de los silenciadores no es estanca se producen fugas al exterior aumentando el ruido, alterando el rendimiento y la contaminación. Se ha de reparar o sustituir la conexión afectada.
- El agua del aire ambiente con el motor parado se condensa en la parte inferior de los silenciadores, pudiendo llegar a provocar su perforación por la oxidación, se ha de sustituir el silenciador que presente este incidente.
- Con el uso, placas internas del silenciador pueden llegar a soltarse provocando un característico ruido de campanilleo, se ha de sustituir el silenciador con este defecto.
- Las vibraciones del conjunto del sistema de escape hacen que los apoyos elásticos deban trabajar intensamente, si alguno se suelta o rompe ha de ser reparado o sustituido.
- Las conexiones de los sistemas anticontaminación se controlan y reparan como los de los silenciadores si se percibe falta de estanqueidad. Otros defectos que pueden presentar se diagnostican valorando la eficacia anticontaminante según sus funciones específicas.
La función de los silenciadores es reducir el ruido de funcionamiento del motor y colaborar en el rendimiento, relación prestaciones – consumo.
En el escape hay además otros elementos para reducir la emisión de gases contaminantes, que tienen sus controles específicos, además de los relacionados con las conexiones que se han comentado.
Tras arrancar el motor en frío, más en ambientes húmedos, puede salir humo blanco por el escape durante un corto periodo, es el agua condensada que estaba en el interior del escape y se va evaporando.
Desgastes de la correa exterior de servicio
Correa exterior de servicio o accesorios
Es movida por el motor mediante una polea y arrastra a diversos elementos exteriores, variables según el tipo de motor y equipamiento del automóvil, estos son los más utilizados.
- Bomba de agua de refrigeración del motor R; aporta el caudal necesario para el mantenimiento óptimo de la temperatura del motor. Puede ser accionada por la correa de distribución (artículo anterior) o mediante un motor eléctrico, en este caso sin necesitar ser arrastrada por el motor directamente.
- Alternador E; genera electricidad para mantener cargada la batería con el motor en marcha y suministrar la necesaria para el funcionamiento del automóvil.
- Compresor de aire acondicionado A; pone en marcha el sistema de generación de frío para enfriar el aire que entra al habitáculo. Puede ser accionado mediante motor eléctrico, entonces no es arrastrado por la correa de servicio.
- Bomba de vacío del servofreno F; para reducir la fuerza necesaria a aplicar en el pedal de freno se utiliza el servofreno, que funciona por vacío o depresión. Puede ser accionada esta bomba por un motor eléctrico. Esta bomba no es necesaria en todos los motores, pues puede funcionar por la depresión generada por el motor al decelerar (si tiene mariposa de gases en el colector de admisión).
- Bomba hidráulica de servodirección D; la dirección asistida hidráulica puede ser accionada mediante una bomba mecánica específica de aceite, como en este caso, o ser movida la bomba hidráulica por un motor eléctrico, dirección asistida electrohidráulica, entonces no es accionada por la correa de servicio.
- Guías G y tensores T de la correa; para asegurar el arrastre de todos los elementos y mantener la tensión. Son rodamientos.
- Correa exterior de servicio; es de goma y por lo tanto flexible, mueve los elementos externos al motor que están acoplados, se han comentado los más frecuentes.
Sustitución de la correa exterior de servicio
Con el uso y paso del tiempo se va deteriorando y perdiendo humedad lo que reduce su flexibilidad, pudiendo llegar a romperse.
Para evitarlo se ha de sustituir periódicamente revisándola antes en otras operaciones de mantenimiento del motor para valorar su estado.
Al sustituir la correa se ha de comprobar el estado de las guías y tensores que han de girar sin ruido ni puntos duros, de no ser así se deben cambiar.
Puede haber más de una correa exterior de servicio, por seguridad mecánica o espacio.
La rotura de la correa implica que dejen de funcionar los elementos que arrastra con los consiguientes riesgos de avería y seguridad, si sucede se ha de parar el motor lo antes posible.
Desgastes de frenos; pastillas, discos, zapatas, tambores y líquido
Elementos y funcionamiento de los frenos
Componentes; este automóvil lleva discos en las ruedas delanteras y tambores en las traseras, bomba de frenos accionada por el conductor desde el pedal de frenos, pinzas con bombines en los discos y bombines en los tambores, depósito de líquido de frenos, circuito hidráulico desde la bomba a las pinzas y bombines, pastillas en los discos y zapatas en los tambores.
Funcionamiento; al pisar el pedal de freno la bomba envía el líquido a presión por el circuito hidráulico a las pinzas y bombines, comprimiendo las pastillas sobre los discos y expandiendo las zapatas en el interior de los tambores, de la fricción entre pastillas – discos y zapatas – tambores se obtiene el efecto de frenada de las ruedas.
Desgaste de las pastillas
La superficie de fricción de las pastillas se va desgastando, se han de sustituir al llegar a su mínimo espesor para que el soporte metálico no roce con el disco.
En uso intensivo de los frenos o con pastillas muy desgastadas se puede producir el efecto de fatiga de pastillas, se cristaliza la superficie de contacto con los discos reduciendo drásticamente el rozamiento, el pedal queda muy duro y la frenada es escasa.
Desgaste de los discos
El rozamiento de las pastillas sobre sus superficies va reduciendo su espesor, se han de sustituir al llegar al valor mínimo indicado.
Al tener menos espesor soporta peor la temperatura y se puede deformar.
Desgaste de las zapatas
La superficie de fricción que roza con el interior de los tambores se va desgastando, se han de sustituir las zapatas al llegar al mínimo espesor para que no entre en contacto el soporte metálico de la zapata con el tambor.
En uso intensivo de los frenos o con zapatas muy desgastadas se pueden llegar a cristalizar las superficies de contacto con los tambores reduciendo drásticamente el rozamiento, el pedal queda muy duro y la frenada es escasa.
Desgaste de los tambores
El espesor de la superficie interna del tambor se va desgastando por la fricción con las zapatas, se han de cambiar los tambores al llegar al valor mínimo autorizado para evitar excesos de temperatura y deformaciones.
Desgaste del líquido de frenos
El líquido no circula y llega a temperaturas muy elevadas en las pinzas y bombines.
Además, desciende de nivel para compensar el desgaste de los elementos de fricción y mantener la altura efectiva de actuación del pedal de freno, al bajar el nivel entra aire al depósito con la correspondiente humedad.
Los cambios térmicos y saturación de agua hacen necesario sustituir el líquido de frenos cada cierto periodo de tiempo.
Con líquido en mal estado se produce fatiga de líquido al generarse burbujas de vapor por el descenso de temperatura de ebullición, el pedal baja en exceso con mínima capacidad de frenada.
En la imagen se representa el servofreno, es la zona de más diámetro sobre la que incide el pedal de freno, está entre este y la bomba.
La depresión en su interior, producida por el motor o la bomba de vacío o depresión, es la fuerza que reduce la que ha de hacer el conductor al frenar.
Afectan los frenos a la eficacia de los equipos electrónicos de seguridad activa o primaria junto a los amortiguadores y neumáticos; el sistema antibloqueo de frenos ABS y muchos más.
Desgastes del lubricante de caja de cambios
Funcionamiento del motor
Al funcionar el motor genera la energía y movimiento para desplazar el automóvil.
Transmisión a las ruedas motrices
Para que la energía del motor llegue a las ruedas motrices están los componentes de la transmisión, entre estos la caja de cambios.
Caja de cambios
La energía que necesita el automóvil para desplazarse es variable; más para iniciar la marcha, subir cuestas o llevar peso y menos para mantener velocidad en llano en carretera.
La caja de cambios adapta la energía que reciben las ruedas motrices en cada situación mediante engranajes de diferentes diámetros en su interior.
Estos engranajes necesitan estar lubricados para reducir desgastes.
Con el uso y paso del tiempo este aceite lubricante de caja de cambios va perdiendo cualidades.
Si no se sustituye nunca este aceite … ¿puede durar la caja de cambios toda la vida del automóvil?
Sustitución del aceite de caja de cambios
Técnicamente es adecuado sustituir el aceite de la caja de cambios cada 80.000 a 120.000 km, según sea el uso más o menos exigente.
Esta operación afecta a los cuatro tipos genéricos de caja de cambios.
Los cuatro tipos de caja de cambios
Caja de cambios manual
El conductor inserta manualmente las relaciones mediante movimientos en “H” desde la palanca de cambios, y ha de accionar el pedal de embrague para hacerlo.
Caja de cambios pilotada o robotizada
La tecnología de inserción de las relaciones es similar a la caja manual, pero no la realiza el conductor, la lleva a cabo un control electrónico que también acciona el embrague, no hay pedal. La palanca tiene las posiciones siguientes:
- P aparcamiento; las ruedas motrices quedan bloqueadas
- R marcha atrás; aunque el conductor mueve la palanca, el accionamiento del embrague e inserción de esta relación es electrónico
- N neutro; punto muerto
- D (“drive”) automático; las relaciones se van insertando automáticamente al acelerar o decelerar
- + y –; en este pasillo el conductor puede solicitar subir o bajar de relaciones, es como una utilización manual. Puede haber botones en el volante para estas mismas funciones
La caja pilotada o robotizada puede tener uno o dos embragues, esta segunda opción reduce los tiempos de cambios de relación y mejora el confort de marcha.
Caja de cambios automática con convertidor de par
Es la caja automática tradicional.
Su tecnología es completamente diferente a las anteriores, tanto en la conexión con el motor, se sustituye el embrague por un convertidor hidráulico del par motor (par es la energía e generada por el motor), como por la forma en que se insertan las relaciones.
Todo está controlado electrónicamente y la palanca tiene las mismas posiciones que la caja pilotada/robotizada, aunque, como se ha comentado, la tecnología es totalmente distinta.
Transmisión de variación continua CVT
La tecnología es distinta a las anteriores, aunque la conexión con el motor se hace mediante convertidor o embrague en baño de aceite.
Las posiciones de la palanca de cambios son como las dos anteriores.
En D (automático) no hay cambio de relaciones, se produce una variación continua de velocidad.
Si se utilizan las posiciones + y – se hace funcionar a la caja simulando relaciones que van subiendo o bajando al accionar estas posiciones.
Es frecuente que no se considere necesaria la sustitución del lubricante de la caja de cambios en el ciclo de vida previsto para el automóvil.
Si el objetivo es prolongar la utilización del vehículo lo más posible, este mantenimiento, en cualquiera de los cuatro tipos de caja de cambios, es muy útil para evitar posibles incidentes en la caja de cambios con el paso de los kilómetros, costosos de solucionar.
Cada tipo de caja de cambios tiene sus particularidades en relación con el lubricante, medios y métodos para hacer este mantenimiento.
Desgastes del dibujo de los neumáticos
Dibujo de los neumáticos
Los neumáticos tienen una escultura o dibujo en la banda de rodamiento con una determinada profundidad.
El dibujo es para drenar el agua y la suciedad de la superficie del suelo.
Se indica mediante unos testigos de desgate la profundidad mínima del dibujo para que sea eficiente sobre mojado.
Desgaste de los neumáticos
Con el uso, el rozamiento entre el suelo y la banda de rodamiento hace que esta se vaya desgastando, disminuyendo la profundidad del dibujo.
El desgaste ha de ser uniforme en toda la banda de rodamiento, y se han de sustituir los neumáticos lo más tarde al llegar la superficie de la banda de rodamiento al nivel de los testigos de desgaste (1,6 mm).
Desgastes incorrectos del dibujo de los neumáticos más frecuentes y sus causas
- En los neumáticos de un mismo eje, más por el exterior o interior de la banda de rodamiento en ambos neumáticos; la causa es reglaje incorrecto del paralelo de la dirección
- Desgaste localizado en una zona de la banda de rodamiento; se debe a que hay un punto duro en el giro de la rueda, puede ser por defecto en los frenos (disco alabeado o tambor ovalado, sin sistema antibloqueo de frenos ABS podría ser por frenada extrema en piso adherente), rodamiento defectuoso, …
- Desgastes en varias zonas de la circunferencia de la banda de rodamiento; el amortiguador de esa rueda es ineficaz
- Desgastes en ambos lados de la banda de rodamiento del neumático es por defecto de presión de inflado del neumático, y si el desgaste es por el centro de la banda de rodamiento la presión es excesiva
Sustitución de los neumáticos
Si el desgaste es uniforme sustituir los neumáticos lo más tarde al llegar a los testigos de desgaste.
Si no es uniforme el desgaste, solucionar antes la causa.
Si se ha de cambiar un neumático hay que valorar el estado del otro del mismo eje, pues han de estar equilibrados en el desgaste para no alterar la adherencia entre lados.
Si el desgaste no es uniforme la causa más probable es ajena al neumático afectado, por lo que se ha de solucionar para que no se repita el desgaste en el nuevo y circular con seguridad, como se ha comentado.
Afectan los neumáticos a la eficacia de los equipos electrónicos de seguridad activa o primaria junto a los frenos y amortiguadores; el sistema antibloqueo de frenos ABS y muchos más.
Desgastes de los amortiguadores
Principales componentes de la suspensión
Hay elementos elásticos que hacen la función de “colchón” entre la carrocería y las ruedas sobre el suelo, muelles en este automóvil.
Los elementos elásticos (muelles) tienen efectos repetitivos tras hacer su función hasta que recuperan el equilibrio, esto provocaría pérdida de contacto entre los neumáticos y el piso.
Para evitar estos efectos se incorporan los amortiguadores, que se oponen con más o menos fuerza a los movimientos de los elementos elásticos para recuperar lo antes posible el equilibrio del automóvil.
Los amortiguadores que se oponen con más fuerza a la actuación de los elementos elásticos son “duros” y priman la estabilidad sobre el confort, si la fuerza de oposición es menor son “blandos” favoreciendo el confort sobre la estabilidad.
Degradación de los amortiguadores
Con el uso los amortiguadores van perdiendo eficacia, se van degradando, disminuyendo su capacidad de controlar la suspensión de la rueda afectada, lo que provoca rebotes de la rueda con pérdidas de contacto con el suelo, además de desequilibrar las oscilaciones y balanceos, lo que reduce la estabilidad y capacidad de control del automóvil.
Sustitución de los amortiguadores
Se han de sustituir los amortiguadores desgastados y revisar los demás, especialmente por ejes, para que la suspensión quede equilibrada.
Como el desgaste de los amortiguadores es progresivo, no es fácil para el conductor detectar su estado, que se resalta al hacer maniobras bruscas de emergencia, esquiva o frenada con efectos de desequilibrio de la suspensión que afectan a la estabilidad.
Para comprobar su estado se ha de conducir el automóvil provocando movimientos bruscos, y saber valorar los resultados que indican la capacidad de control de los amortiguadores.
Afectan los amortiguadores a la eficacia de los equipos electrónicos de seguridad activa o primaria junto a los frenos y neumáticos; el sistema antibloqueo de frenos ABS y muchos más.
Climatización; calefacción y aire acondicionado
Objetivos y principio de funcionamiento
Durante la conducción es trascendental que el conductor vaya cómodo en todos los aspectos, y los relacionados con la temperatura son importantes.
Mantener la temperatura del habitáculo en valores confortables para el conductor y ocupantes es una necesidad para la seguridad de circulación.
Se ha de poder calentar y enfriar el habitáculo para mantener el clima más adecuado en todas las condiciones de marcha, y además con buena calidad del aire que entra.
- Para calentar el habitáculo se aprovecha el calor generado por el funcionamiento del motor, es la calefacción
- Para enfriar el habitáculo se ha de fabricar frío; se hace mediante el sistema de aire acondicionado
- El aire ambiente lleva suciedad y otras impurezas que afectan al confort de los ocupantes, para que no entren al interior del automóvil se intercala en la entrada de aire el filtro del habitáculo que las va acumulando
Desgastes de la climatización
- Poco caudal de aire; el caudal de aire que entra al habitáculo es escaso incluso con máxima velocidad de la turbina. La causa es saturación del filtro del habitáculo que ha de ser sustituido.
- Menos generación de frío por el aire acondicionado; si se detecta que la temperatura de entrada de aire al habitáculo es menor de la debida, la causa más probable es que las microfugas de fluido del aire acondicionado con el uso y paso del tiempo han reducido la capacidad de producir frío. Con un equipo de control del aire acondicionado se ha de comprobar si hay fugas, corregirlas si es así, y proceder a la recarga del sistema.
- Mal olor en el aire que entra al habitáculo; el aire exterior lleva hongos, gérmenes, ácaros, bacterias, … es decir microorganismos que se van depositando principalmente en los conductos y elementos de paso del aire, y que producen olores desagradables. Se soluciona con una limpieza mediante diferentes sistemas y métodos que elimina los microorganismos y demás causantes llegando, según el sistema y método utilizado, a desinfectar todas las zonas afectadas por el paso del aire exterior, incluido el habitáculo.
Para mejorar la seguridad de circulación se hace que no tenga que intervenir el conductor sobre los mandos de la climatización en viajes largos perdiendo la atención, pues las variaciones de velocidad, temperatura exterior y zonas por las que se pasa alterarían la del habitáculo.
El sistema se basa en controlar automáticamente la temperatura del habitáculo, el conductor la selecciona con los mandos y el sistema automático la mantiene durante el recorrido.
También se puede contar con zonas independientes de climatización en el habitáculo, izquierda y derecha e incluso individual para cada plaza.
Diagnóstico electrónico del sistema eléctrico con multiplexado y canbus
Circuito eléctrico del automóvil
El sistema eléctrico del automóvil lo conforman los diferentes componentes eléctricos, que están conectados mediante el cableado.
Dispone de dos fuentes de suministro eléctrico, la batería que es un almacén o acumulador, y el alternador que es un generador movido por el motor.
Prácticamente en la actualidad todos los sistemas y equipos del automóvil están controlados por calculadores electrónicos CE.
Para que estos realicen sus funciones precisan de datos que son aportados por los sensores de información i, que se comunican con los calculadores por cableado.
El cableado resultante necesario es sumamente grande; ocupa espacio, pesa, es costoso, es fuente de incidentes y hace más complejos y laboriosos los diagnósticos en caso de fallos, ¿cómo se puede solucionar?
Multiplexado
- Se prescinde del cableado entre los múltiples sensores de información i y los calculadores electrónicos CE
- Se comunica a todos los calculadores CE por una “autopista” que permite el tránsito de gran cantidad de información electrónica, es el multiplexado
- Cada sensor de información i transmite por cableado los datos al calculador electrónico CE más próximo
Canbus
Con los datos recibidos de los sensores de información i de su entorno, cada calculador electrónico elabora paquetes de información comprimida y codificada, son los canbus, que transmite a los demás CE por el multiplexado.
Con este sistema de gestión de datos y comunicación se puede transmitir gran cantidad de información prácticamente en tiempo real con menos cableado y conexiones.
Diagnóstico electrónico
Para poder obtener información del sistema de multiplexado y canbus es preciso un PC de diagnóstico PCd, este es el esquema de actuación:
- Se conecta el PCd al sistema del automóvil, comunicándose con el calculador electrónico CE máster del sistema
- Se identifica el automóvil
- Estos son esquemáticamente los protocolos de comunicación:
- Verificación del estado del sistema; información de si todo está funcionando correctamente o hay algún incidente memorizado o presente
- Localización de incidentes y guía de seguimiento; si hay incidentes se indica aportando métodos de seguimiento para la localización concreta de la causa
- Actualización de los equipos incluidos; para mejorar el funcionamiento de los sistemas implicados o solución de incidentes debidos a la programación de algún calculador electrónico CE
- Configuración de nuevos equipos en el sistema; para que se integren en el funcionamiento global
- Borrado de incidentes memorizados; para diversas operaciones de mantenimiento y de diagnóstico se han de desconectar diferentes elementos, quedando memorizados. Se han de borrar para facilitar las informaciones. Si al borrar algún incidente permanece es que está presente y se ha de solucionar
El diagnóstico electrónico es imprescindible para comunicarse con el sistema de multiplexado y canbus, y así localizar el sistema o elemento que falla, que puede ser uno concreto o estar en sus conexiones o entorno relacionado.
El diagnóstico electrónico es la guía trascendental para poder “entrar” el sistema.
Además, se puede hacer a distancia por Internet entre equipos de comunicación inter conectados, es un buen método de asistencia a distancia.
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