Circuitos de accesorios: indicadores del cuadro de instrumentos 1.1. Indicadores de control Para que el conductor disponga en todo momento de la información precisa acerca del funcionamiento de los diversos sistemas mecánicos y eléctricos instalados en el automóvil, se disponen en el cuadro de instrumentos una serie de indicadores de control, que indican el estado de los diferentes mecanismos, detectando las posibles averías que se presenten en los mismos durante la marcha, para que el conductor tome a tiempo las medidas necesarias, evitando así, reparaciones que más tarde podrían tener un coste económico elevado. Con estos dispositivos se tiene un control preciso del correcto funcionamiento de los sistemas más importantes del vehículo, evitándose en gran medida los riesgos de accidente que pudieran ocasionar determinados tipos de averías, que sin estos controles no hubieran sido detectados con la antelación necesaria. Normalmente los dispositivos de control se agrupan en el cuadro de instrumentos, situado en el tablero del vehículo, para que el conductor tenga la información necesaria con un simple golpe de vista, sin que menoscabe su atención de la conducción. Los diferentes sistemas de control toman la forma de indicadores de aguja, lámparas testigo o avisadores acústicos, dependiendo principalmente del tipo de control a realizar para que adopte una u otra forma. La disposición y número de indicadores de control agrupados en el cuadro de instrumentos, depende fundamentalmente de su aplicación a un vehículo concreto, tomando todos ellos el emplazamiento más conveniente en cada caso, de manera que se obtenga una correcta visión de los mismos y de los parámetros a controlar. 1.2. Sistemas de control  Circuitos con indicador de aguja (reloj) La configuración de estos circuitos, nos permite leer el valor que registra el parámetro que se esta controlando en cada caso (nivel de combustible, temperatura del agua, presión de aceite) por medio de una aguja que se desplaza sobre una escala graduada. Estos indicadores de control están formados básicamente por dos bobinas (A y B) y una armadura con aguja (ver figura 1.1). La tensión existente en el punto T queda aplicada a las bobinas A y B, de las cuales, la B se encuentra conectada a masa, lo que determina una corriente en ella de valor fijo y, en consecuencia, el campo magnético creado por esta bobina puede considerarse de intensidad constante. Mientras la bobina A se encuentra conectada en serie con el transmisor de información (resistencia variable o reostato) lo que determina una intensidad de corriente en ella no constante y, en consecuencia, un campo magnético en la bobina de intensidad variable. La acción conjunta de estos dos campos magnéticos sobre la armadura con aguja del indicador, determinan la posición que ésta debe tomar sobre la escala graduada.

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Cuanto mayor es la resistencia del transmisor (reostato) menor intensidad de corriente circula por la bobina A y, en consecuencia, el campo magnético creado en ella es más débil que el formado en la bobina B, que tira con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, desplazándola hacia registros más altos de la escala de medida. Si la resistencia del transmisor es débil mayor intensidad de corriente circula por la bobina A y consecuentemente el campo magnético creado en ella supera al de la bobina B, tirando con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, que se desplaza hacia registros más bajos de la escala de medida. Cuando la resistencia intercalada por el transmisor es tal que los campos magnéticos creados en las bobinas A y B son similares, la armadura con aguja del indicador se encuentra en su posición de equilibrio, hacia el centro de la escala graduada. En el momento que el indicador deja de ser alimentado con corriente, la armadura y la aguja retornan a la posición más baja de reposo, gracias a la acción de un pequeño resorte en espiral.

 Circuitos con lámpara testigo Estos circuitos de control van provistos de una lámpara testigo, que informa al conductor cuando se ilumina, que el parámetro que controla esta fuera de los registros normales o preestablecidos. Generalmente se diseñan con una lámpara (K) colocada en serie con el transmisor de información (representado en este caso por el interruptor E), que cierra el circuito a masa cuando detecta que los registros están fuera de los valores correctos (ver figura 1.2). I.E.S. Mateo Alemán

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 Transmisores de información Generalmente se trata de alguno de los siguientes elementos: -

Interruptores dependientes de la temperatura (termocontacto) Interruptores dependientes de la presión (manocontacto) Resistencias variables (reostato) Resistencias variables con la temperatura (NTC coeficiente de temperatura negativo o PTC coeficiente de temperatura positivo) Contactos REED o de lengüeta (son interruptores que se activan en presencia de un campo magnético)

Todos los transmisores de información están encapsulados, con la finalidad de protegerlos de los agentes exteriores (ver figura 1.3).

1.3. Indicador de nivel de combustible con testigo de reserva Se emplea este indicador para conocer en todo momento la cantidad de combustible que hay en el deposito y cuando estamos en la zona de reserva. Para ello se dispone de dos elementos, de los cuales, uno se coloca en el cuadro de instrumentos a la vista del conductor (indicador de aguja explicado en el apartado anterior) y el otro que recibe la denominación de aforador en el deposito de combustible (transmisor de la información que en este caso, toma la forma de reostato o resistencia variable). Cuando el depósito de combustible se encuentra lleno, el flotador ocupa su posición más elevada y el cursor del reostato intercala una gran resistencia en serie con la bobina A. En estas condiciones, la corriente que atraviesa esta bobina es pequeña y, en consecuencia, el campo magnético creado en ella es más débil que el formado en la bobina B, que tira con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, desplazándola sobre la escala de medida para marcar hacia el lleno (ver fig.1.4A). I.E.S. Mateo Alemán

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Si el depósito tiene poco combustible, el flotador se encuentra en una posición baja y el cursor del reostato intercala poca resistencia, de este modo, la corriente en la bobina A es importante y consecuentemente el campo magnético creado en ella supera al de la bobina B, tirando con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, que se desplaza sobre la escala graduada en dirección a la demarcación de vacío. Con el depósito de combustible a la mitad de su llenado, la resistencia intercalada en el reostato es tal, que los campos magnéticos creados en las bobinas A y B son similares, de modo que la armadura con aguja del indicador se encuentra en su posición de equilibrio, hacia el centro de la escala de medida. Si el depósito de combustible se encuentra casi vació, el cursor del reostato ocupa su posición más inferior, de modo que a la vez que intercala la mínima resistencia en serie con la bobina A, toca el contacto R conectando el circuito de la lámpara de control M con masa. El paso de corriente por este circuito hace que se encienda la lámpara, indicando al conductor que se encuentra en la zona de reserva de combustible. En lo que respecta al diseño del transmisor de información (aforador) podemos encontrarnos con dos configuraciones distintas, en una de ellas, el flotador se mueve linealmente dentro de un depósito tubular (fig.1.4B) y en la otra, el flotador va unido al extremo del cursor (fig. 1.4A), no obstante, en cuanto a su funcionamiento eléctrico se refiere, ambos diseños son iguales.

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1.4. Indicador de la temperatura del agua con lámpara testigo La temperatura alcanzada por un motor durante su funcionamiento, no debe superar en ningún caso unos valores determinados. El circuito de refrigeración tiene la misión de evacuar el exceso de calor producido, manteniendo la temperatura del motor dentro de los valores convenientes. Para realizar esta función se emplea el líquido refrigerante, que es enfriado en el radiador y devuelto nuevamente al motor a menor temperatura, siguiendo el ciclo establecido. La temperatura alcanzada por este líquido es otro de los valores a controlar y para ello se dispone de tres elementos, de los cuales, uno se coloca en el cuadro de instrumentos (indicador de aguja explicado en apartados anteriores) y los otros dos, termoresistencia y termocontacto (unidades de información) en el circuito de refrigeración del vehículo (ver figuras 1.5A y 1.5B). I.E.S. Mateo Alemán

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La termoresistencia es una resistencia variable en función de la temperatura y, por lo general, se trata de resistencias del tipo N.T.C. (Coeficiente de temperatura negativo) lo que significa que cuanto mayor es su temperatura, menor es la resistencia que presenta al paso de la corriente eléctrica y viceversa. Al aumentar la temperatura del agua y de la termoresistencia en contacto con el circuito de refrigeración, la resistencia de la N.T.C. disminuye, aumentando proporcionalmente la intensidad de la corriente que circula por la bobina B, de este modo, el campo magnético creado en ella supera al de la bobina A, tirando con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, que se desplaza hacia la derecha señalando registros de mayor temperatura de motor. Cuando disminuye la temperatura del agua y de la termoresistencia, la resistencia de la N.T.C. aumenta, reduciendo proporcionalmente la intensidad de la corriente que circula por la bobina B, de este modo, el campo magnético creado en ella es más débil que el formado en la bobina A, que tira con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, que se desplaza hacia la izquierda señalando registros de menor temperatura de motor. El termocontacto es un interruptor cuyo proceso de cierre y apertura de contactos, es controlado por la temperatura del agua, el contacto móvil del mismo, lo constituye una lámina bimetal, formada de dos metales con diferente coeficiente de dilatación. Al aumentar la temperatura del motor y del termocontacto instalado en el circuito de refrigeración, la lamina bimetal registra un aumento de temperatura, en consecuencia, los metales que la forman tienden a dilatarse, haciéndolo uno de ellos en mayor medida en función de su mayor coeficiente de dilatación, lo que obliga a la lamina bimetal a curvarse proporcionalmente al incremento de temperatura del agua. Al registrarse una determinada temperatura (aproximadamente 115 ºC), la curvatura del bimetal es tal que junta los contactos, cerrando a masa el circuito eléctrico de la lámpara testigo (M), que se ilumina indicando elevada temperatura de motor. 1.5. Indicadores de presión y temperatura del aceite motor Sabido es que para lograr el correcto funcionamiento del motor de un automóvil, es preciso que su sistema de engrase se encuentre en perfectas condiciones, es decir, que la bomba suministre aceite a los distintos puntos a engrasar con la presión adecuada y que la temperatura del mismo no sobrepase los valores preestablecidos. Para controlar en todo momento este importante sistema, se disponen en el vehículo los indicadores de control de la presión y temperatura del aceite y, las lámparas testigos correspondientes.  Indicador de presión con lámpara testigo común de presión y temperatura Este sistema dispone de cuatro componentes, de los cuales, uno se coloca en cuadro de instrumentos (indicador) y los otros tres, manoresistencia, manocontacto y termocontacto (unidades de información) en el circuito de engrase (ver fig. 1.7 y 1.8).

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La manoresistencia consiste en una resistencia variable en función de la presión que tiene el aceite del motor (reostato), conectada en serie en el circuito eléctrico de la bobina B del indicador de aguja del cuadro; su principio de funcionamiento lo constituye una masa de polvo de carbón alojada en su interior, con la propiedad de que su resistencia eléctrica es inversamente proporcional a la presión que se ejerce sobre ella (mayor presión menor resistencia y viceversa, ver figura 1.6).  Baja presión Mala superficie de contacto Mayor resistencia eléctrica

 Alta presión Buena superficie de contacto Menor resistencia eléctrica

Al poner en marcha el motor del vehículo, todo aumento de presión que se registre en el circuito de engrase, actúa simultáneamente en la manoresistencia, lo que provoca el desplazamiento de la membrana de la cápsula manométrica, comprimiendo la masa de polvo de carbón que reduce su resistencia. En estas condiciones, se incrementa la corriente en la bobina B y, consecuentemente, el campo magnético creado en ella supera al de la bobina A, tirando con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, que se desplaza hacia la derecha señalando registros de mayor presión de aceite. Cuando disminuye la presión del aceite motor, se reduce igualmente la presión sobre la masa de polvo de carbón, lo que conlleva un aumento de su resistencia eléctrica, de este modo, disminuye la corriente en la bobina B y su campo magnético consecuentemente es más débil que el formado en al bobina A, que tira con mayor fuerza de la armadura con aguja del indicador, que se desplaza hacia la izquierda señalando registros de menor presión de aceite. El manocontacto está constituido por un interruptor, sometido en todo momento a la presión del circuito de engrase, que controla el proceso de apertura y cierre de contactos. En las posiciones de reposo y contacto dado (motor parado) el manocontacto mantiene sus contactos cerrados gracias a la acción de un muelle, tarado a una presión determinada (0,5 kg. /cm2), en consecuencia, el circuito de la lámpara testigo (M) tiene continuidad a masa. Al dar el contacto del vehículo, la lámpara testigo (M) de la presión del aceite se ilumina, indicándonos por un lado, que no hay presión de aceite y, por otro, se chequea la propia lámpara, poniendo de manifiesto que no se encuentra fundida. Cuando se pone el motor en marcha, la presión existente en el circuito de engrase actúa sobre el manocontacto, presionando hacia arriba a la membrana y tetón, alcanzada la presión de tarado del muelle los contactos se separan y la lámpara testigo (M) se apaga, indicándonos que se ha alcanzado la presión necesaria para el buen funcionamiento del motor. El encendido de la misma estando en marcha el motor indica una anomalía en el circuito de engrase, por cuya causa debe pararse el motor de inmediato. Para el control de la temperatura del aceite motor, se utiliza normalmente la misma lámpara testigo (M) de la presión del aceite y una unidad de información adicional constituida por un termocontacto, conectado a la lámpara y en paralelo con el manocontacto de presión. I.E.S. Mateo Alemán

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El termocontacto es un interruptor cuyo proceso de cierre y apertura de contactos, es controlado por la temperatura del aceite motor, el contacto móvil del mismo, lo constituye una lámina bimetal, formada de dos metales con diferente coeficiente de dilatación. Al aumentar la temperatura del aceite y del termocontacto instalado en el circuito de engrase, la lamina bimetal registra un aumento de temperatura, en consecuencia, los metales que la forman tienden a dilatarse, haciéndolo uno de ellos en mayor medida en función de su mayor coeficiente de dilatación, lo que obliga a la lamina bimetal a curvarse proporcionalmente al incremento de temperatura del aceite. Al registrarse una determinada temperatura (aproximadamente 150 ºC), la curvatura del bimetal es tal que junta los contactos, cerrando a masa el circuito eléctrico de la lámpara testigo (M) que se ilumina indicando elevada temperatura del aceite motor.  Indicador de la temperatura del aceite Este sistema en lugar de la lámpara testigo (M) dispone de un indicador de aguja en el cuadro de instrumentos, similar al empleado para medir la temperatura del agua de refrigeración, conectado a una unidad de información o de envío constituida por una termoresistencia (NTC), cuya resistencia eléctrica varía en función de la temperatura alcanzada por el aceite del motor. Las variaciones de resistencia determinan la posición que toma la aguja del indicador en la escala de medida del mismo, tal como se vio al explicar el indicador de la temperatura del agua (ver figura 1.9).

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1.6. Control del nivel de aceite motor Para asegurar el correcto funcionamiento del sistema de engrase, es necesario que el nivel del aceite motor no baje en exceso, por este motivo, el conductor ha de comprobarlo frecuentemente, para lo cual, utiliza una varilla medidora de la que dispone el propio motor. Actualmente para dispensar al conductor de levantar el capó y realizar manualmente la verificación del nivel, se ha extendido el uso de testigos e indicadores eléctricos de nivel de aceite motor, que funcionan unos segundos antes de poner en marcha el vehículo, en el momento que el conductor mantiene la llave en la posición de marcha unos segundos sin efectuar el arranque y se desconectan automáticamente al ponerse en marcha el motor.  Testigo de insuficiente nivel de aceite (sensor bimetal) El sensor bimetal según modelo de vehículo, puede estar situado en el extremo de una varilla sumergida en el carter o, situado directamente en la varilla de control del nivel de aceite motor. El sensor está controlado por el circuito electrónico del check – control y consta de una pareja de contactos colocados en el extremo de una lámina bimetálica calentada por una resistencia eléctrica (ver figura 1.10) Este sistema solo controla el nivel de aceite a motor parado (llave en posición de marcha), lo que significa, que no señala la falta de aceite motivada por perdidas durante el funcionamiento del motor.

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- POSICIÓN: Nivel correcto (sensor sumergido) Cuando se gira la llave a la posición de marcha, la resistencia eléctrica del sensor es recorrida por una corriente controlada por la electrónica, durante 2 o 3 segundos. Parte del calor producido por la corriente que pasa por la resistencia del sensor, se disipa en el aceite del motor (incluso si éste alcanza los 100 ºC), en consecuencia, la lámina bimetálica no se curva suficientemente y los contactos del sensor permanecen cerrados (ver figura 1.11). En estas condiciones, el check – control no registra avería en el sistema. - POSICIÓN: Nivel incorrecto (sensor no sumergido) Cuando el nivel del aceite desciende hasta cierto límite, la disipación del calor no tiene lugar con la misma intensidad, en consecuencia, los contactos se abrirán por la acción dilatadora ejercida al curvarse la lámina bimetálica (ver figura 1.11). En estas condiciones, la electrónica del check - control registra la interrupción del circuito, informando del insuficiente nivel de aceite motor. Después de controlar el nivel de aceite, el check-control verifica la continuidad del circuito, para lo cual, la electrónica reduce la corriente del sensor a un valor mínimo que no permite la curvatura de la lámina bimetálica, pero si controlar la continuidad del circuito del sensor de nivel de aceite. Si hay averías, la electrónica señaliza la interrupción del circuito.

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 Indicador de nivel de aceite motor Este sistema igual que el anterior controla el nivel de aceite a motor parado, cuando el conductor lleva el conmutador de encendido y arranque a la posición de marcha y la mantiene durante unos segundos. El nivel de aceite es controlado en un indicador bi-función provisto de dos escalas de medida (ver figura 1.12), una de ellas registra el nivel (a motor parado) y la otra la presión del aceite (motor en marcha). La sonda de nivel de aceite consta de un conductor de alto coeficiente de resistividad, colocado longitudinalmente a la varilla de control y, sumergida más o menos en el aceite en función del nivel que éste alcance (ver figura 1.12).

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- Funcionamiento Cuando se gira la llave a la posición de marcha, la resistencia eléctrica del sensor es recorrida por una corriente controlada por la electrónica, durante 2 o 3 segundos. Parte del calor producido por la corriente que pasa por la resistencia del sensor, se disipa en el aceite del motor, en consecuencia, la sonda se calienta, variando su resistencia eléctrica proporcionalmente al nivel de aceite del motor. Transcurrido el periodo de 2 o 3 segundos, el circuito electrónico comprueba la diferencia de tensión en los bornes del sensor (lee directamente la resistencia) y determina en función del registro obtenido el nivel de aceite existente en el motor. Si no esperamos los 3 segundos desde que damos el contacto hasta que accionamos el motor de arranque, la electrónica no realiza la comprobación del nivel de aceite motor. Cuando efectuamos la maniobra de arranque y la presión del aceite abre el interruptor del manocontacto, el borne A del circuito electrónico cambia de masa a polaridad positiva, de este modo, la electrónica recibe la información necesaria para dejar de controlar el nivel y comenzar el registro de los valores de presión de aceite, que leeremos en la escala de presiones del indicador bi-función. Según vemos en el circuito de control de la figura 1.13, cuando A es negativo la electrónica controla el nivel del aceite motor y cuando es positivo registra la presión, será negativo o positivo según la posición en que se encuentre el interruptor del manocontacto. El testigo T2 se enciende cuando el indicador bi-función controla el nivel del aceite motor, una vez registrado el nivel se apaga. Si inmediatamente después de la puesta en marcha del motor, el testigo T2 parpadea, nos indica una anomalía, ya sea falta de nivel o avería en el circuito de control.

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 Testigo de insuficiente nivel de aceite motor (sensor de resistencia) Se trata de una variante del circuito anterior que no dispone de indicador bi- función, su funcionamiento eléctrico es similar, con la diferencia, de que cuando la electrónica comprueba la caída de tensión en bornes del sensor, ilumina el testigo T2 si detecta un nivel bajo de aceite motor. Podemos observar que el circuito electrónico de control no dispone de masa propia, sino que la toma a través del manocontacto, de este modo, cuando efectuamos el arranque del motor y la presión del aceite abre el interruptor del manocontacto, deja sin masa al circuito de control y por lo tanto desconectado (ver figura 1.14).

1.7. Circuitos de control del sistema de frenado El circuito de frenado constituye si duda uno de los sistemas importantes del vehículo, de su correcto funcionamiento depende en gran medida la seguridad del conductor y demás ocupantes del automóvil, por este motivo, el cuadro de instrumentos va provisto de los testigos necesarios para controlar algunos de sus elementos, tales como, nivel de líquido de frenos, freno de mano y desgaste de las pastillas de freno, de los cuales depende en todo momento, el correcto funcionamiento y eficacia del sistema de frenado (ver figura 1.15). I.E.S. Mateo Alemán

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 Testigo freno de mano o bajo nivel del líquido de frenos. Cuando ponemos el freno de mano se ilumina en el cuadro el testigo de control (M) de este circuito, avisando al conductor de esta circunstancia, por otro lado, si estando el freno de mano en reposo la lámpara de control permanece encendida, la causa es sin duda el bajo nivel del líquido de frenos, debiendo proceder el conductor a rellenar el circuito con la cantidad necesaria (ver fig. 1.15). Hay automóviles que disponen de testigos independientes para las dos situaciones indicadas, lo que obliga a comprobar con regularidad, la operatividad del circuito de bajo nivel de líquido de frenos y en particular, el buen estado de la lámpara, ya que se va a iluminar en contadas ocasiones y, en el caso de estar fundida, el circuito estaría de forma permanente fuera de servicio. Cuando este circuito de control comparte el testigo, el estado de la lámpara se comprueba en cada ocasión que ponemos el freno de mano y, solamente resulta I.E.S. Mateo Alemán

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conveniente, comprobar con regularidad la operatividad del circuito de bajo nivel de líquido de frenos, para lo cual, el tapón del depósito de líquido de frenos, dispone de una membrana de goma, en la que haciendo presión, permite cerrar el interruptor, iluminándose el testigo si el circuito se encuentra operativo (ver figura 1.16).

 Testigo de desgaste de las pastillas de freno. En este circuito de control, las pastillas de freno llevan incorporado un conductor eléctrico, aislado de masa siempre que el espesor de las pastillas sea el adecuado, cuando por el uso de los frenos la pastilla alcanza el nivel mínimo establecido por el fabricante, el conductor eléctrico entra en comunicación con masa a través del disco de freno, iluminándose la lámpara de desgaste (N) ver fig. 1.15. La iluminación del testigo, avisa al conductor de que debe proceder lo antes posible, al recambio de las pastillas de freno, aunque todavía dispone del espesor de pastilla necesario, para continuar el viaje en buenas condiciones de frenado. En este tipo de circuito de control, en que la lámpara se ilumina en contadas ocasiones, resulta conveniente comprobar con regularidad la operatividad del circuito y en especial, el buen estado de la lámpara, para ello, bastara con poner a masa el conductor que llega a las pastillas de freno y, comprobar que efectivamente luce el testigo.

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 Testigo de desgaste de las pastillas de freno con contacto de alambre (sistema Audi Volkswagen). En este sistema de control, el correspondiente forro de freno va equipado con un contacto de alambre, el cual comunica al dispositivo de mando el límite de desgaste, si el espesor de los forros es inferior a 2 mm. - Testigo apagado (espesor de los forros de freno superior a 2 mm.)

Mientras los forros de freno no alcancen el límite de desgaste previsto (espesor inferior a 2 mm.), el contacto de alambre no es dividido por la fricción del disco de freno, quedando conectado el circuito de corriente entre el dispositivo de mando y masa. I.E.S. Mateo Alemán

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En estas condiciones, el dispositivo de mando no se encuentra activado y por lo tanto, mantiene apagado en la unidad de aviso, el correspondiente testigo luminoso (ver figura 1.17). - Testigo encendido (espesor de los forros de freno inferior a 2 mm.)

Cuando los forros de freno alcancen el límite de desgaste previsto (espesor inferior a 2 mm.), el contacto de alambre es dividido por la fricción del disco de freno, quedando desconectado el circuito de corriente entre el dispositivo de mando y masa. En estas condiciones, el dispositivo de mando se encuentra activado y por lo tanto, conecta en la unidad de aviso, el correspondiente testigo luminoso (ver figura 1.18). I.E.S. Mateo Alemán

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1.8. Control electrónico de lámparas Sabemos que cuando conectamos un determinado circuito de luces (alumbrado, maniobra, etc.), se ilumina el testigo correspondiente, no obstante, esta circunstancia no nos garantiza que las lámparas del circuito estén operativas (puede darse el caso de una o varias lámparas fundidas y no tener en absoluto conocimiento de ello). Con el control electrónico de lámparas, no solo tenemos la certeza de la puesta en funcionamiento de un determinado circuito, sino que además, nos localiza en un display en el cuadro de instrumentos, las lámparas que se encuentren fundidas. Este sistema se fundamenta en conocer la intensidad de consumo en un punto del circuito, en el momento que este disminuya, significará que una de las lámparas ha dejado de funcionar. Sabemos por la ley de Hom, que la intensidad que circula por un conductor, la podemos conocer por la caída de tensión que se produce en una resistencia de control colocada en serie y, de valor óhmico conocido, el valor de esta resistencia de control, debe ser lo suficientemente pequeño para no afectar al funcionamiento del circuito (ver fig. 1.19). CAIDA DE TENSIÓN V = 0,1V

V = 0,2V

INTENSIDAD DE CORRIENTE V 0,1V = = 1A R 0,1Ω V 0,2V = 2A I = = R 0,1Ω I =

La caída de tensión en la resistencia de control, es verificada en todo momento por un circuito electrónico, que en el caso de detectar una intensidad inferior a la de consumo, ilumina un testigo en el display que localiza la lámpara fundida. El circuito electrónico se alimenta de positivo a través de la llave de contacto (+ 15) y de masa (31), su puesta en funcionamiento se realiza al recibir positivo por el borne C, es decir, cuando el conductor acciona el interruptor de luces correspondiente, a partir de este momento, comienza a controlar la intensidad de consumo en el circuito (fig. 1.20).

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 Control electrónico de lámparas de situación y freno El circuito electrónico del sistema controla 5 consumos, cuando detecta una lámpara fundida, hace lucir el indicador óptico correspondiente del display, si la lámpara fundida es una de las de freno, enciende además el indicador luminoso superior, con el fin de distinguirla de una de situación (ver figura 1.21).

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 Contacto Reed o de lengüetas

Es un interruptor encapsulado y por lo tanto aislado de los agentes exteriores, tiene la propiedad de que sus contactos se cierran ante la presencia de un campo magnético. Esta constituido por dos láminas metálicas (contactos o lengüetas) que se juntan por la acción de un campo magnético, cerrando de esta forma el circuito eléctrico (ver figura 1.22).

El principio de funcionamiento del contacto reed, se basa en la fuerza de atracción que ejercen entre si, polos magnéticos de distinto signo. Sabemos que cuando un material ferromagnético es atravesado por las líneas de fuerza de un campo magnético, se transforma a su vez en un imán con un polo norte (salida de líneas) y un polo sur (entrada de líneas), este fenómeno es el que se produce en las dos láminas del contacto reed, en el que aparecen polos magnéticos de distinto signo que se atraen

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Aplicaciones del contacto Reed - Control de nivel del líquido de refrigeración del motor

Este circuito dispone de un contacto Reed, encapsulado en el vástago del tapón de llenado de la botella de expansión y de un flotador en forma de anillo provisto en su parte superior de un imán (ver figura 1.23).

Simultáneamente con el nivel del líquido refrigerante va descendiendo el flotador con imán, cuando el líquido alcanza el nivel mínimo establecido, el imán se encuentra a la altura del contacto Reed, lo que provoca el cierre de los contactos y encendido de la lámpara testigo (ver figura 1.23).

La puesta en funcionamiento del circuito de control, informa al conductor de que no dispone del refrigerante necesario para el buen funcionamiento del motor, debiendo proceder a rellenar el circuito con la cantidad de líquido necesaria.

Este mismo sistema de comprobación basado en el contacto Reed, se utiliza también en el control de nivel del líquido limpia / lavaparabrisas y limpia / lavaluneta.

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- Relé diferencial Constitución El relé diferencial se compone de:  Una bobina de bobinado doble.  Un contacto “Reed” (contacto de lengüetas).  Dos resistencias de carga. El contacto “Reed” se encuentra en el núcleo de la bobina y va fundido en una ampolla de cristal para protegerlo contra la suciedad, humedad y corrosión, así mismo, la ampolla de cristal va cargada de un gas protector. Modo de funcionamiento Si los circuitos de corriente y lámparas están operativos, la corriente circula a través de ambos arrollamientos de la bobina. Debido a la polarización diferente de ambos arrollamientos, se compensan mutuamente los campos magnéticos creados, en consecuencia, el contacto “Reed” está abierto y el circuito de corriente hacia el dispositivo de mando interrumpido (contacto K). Si uno de los circuitos de corriente de la luz de cruce (fusible, lámpara) está interrumpido, mientras que el otro es operativo, se forma un campo magnético en la bobina, a causa del arrollamiento por el que aún circula corriente (ver figura 1.24). En estas condiciones, el contacto “Reed” está conectado y el circuito de corriente hacia el dispositivo de mando cerrado (contacto K)

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- Control de lámparas de cruce (sistema Audi Volkswagen) Este sistema de control incorpora en el circuito de las luces de cruce un dispositivo de control de lámparas, que se encarga de controlar los fallos en la función de los fusibles y bombillas de estos circuitos de corriente. 

Funcionamiento correcto (lámparas y fusibles en buen estado)

Si al conectar el circuito de las luces de cruce, todos sus componentes (lámparas y fusibles) se encuentran en perfecto orden, los campos magnéticos creados en el relé diferencial están compensados y el contacto “Reed” abierto, en consecuencia, el circuito de corriente hacia el aparato de mando está interrumpido (la tensión de salida en el borne K es aproximadamente 0 V.) En estas condiciones, el aparato de mando no se encuentra activado y por lo tanto, mantiene apagado en la unidad de aviso, el correspondiente testigo luminoso (ver figura 1.25). I.E.S. Mateo Alemán

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

Funcionamiento incorrecto (una lámpara o fusible fundido)

Si al conectar el circuito de las luces de cruce, por algún fallo no se encendiese la oportuna bombilla, el campo magnético creado en el relé diferencial cierra el contacto “Reed” y, en consecuencia, el dispositivo de control de lámparas cierra el circuito hacia el aparato de mando (la tensión de salida en el borne K es ahora aproximadamente de 3,5 V.) En estas condiciones, el aparato de mando se encuentra activado y por lo tanto, ilumina en la unidad de aviso, el correspondiente testigo luminoso (ver fig. 1.26). En el caso improbable de un fallo simultaneo de ambas luces de cruce, el aparato e mando no tiene programado aviso para ello.

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- Control de lámparas de freno y posición traseras (sistema Audi Volkswagen) Este sistema de control incorpora en el circuito de las luces de freno y posición traseras, un dispositivo de control de lámparas, que se encarga de controlar los fallos en la función de las lámparas de freno y fusibles/lámparas de posición traseras (ver figura 1.27).



Control de las luces de freno

Funcionamiento correcto Si al conectar el circuito de las luces de freno, las respectivas lámparas se encuentran en perfecto orden, los campos magnéticos creados en el relé diferencial están compensados y el contacto “Reed” abierto, en consecuencia, el módulo “memoria fallo luz de freno” está desconectado y el circuito de corriente hacia el aparato de mando interrumpido (la tensión de salida en el borne KB es aproximadamente 0 V.) En estas condiciones, el aparato de mando no se encuentra activado y por lo tanto, mantiene apagada en la unidad de aviso la indicación “luz de freno averiada” (ver figura 1.28A). Funcionamiento incorrecto Si al conectar el circuito de las luces de freno, una de las lámparas no se enciende por avería, el campo magnético creado en el relé diferencial cierra el contacto “Reed” y, en consecuencia, el módulo “memoria fallo luz de freno” está conectado y el circuito de corriente hacia el aparato de mando cerrado (la tensión de salida en el borne KB es ahora aproximadamente de 3,5 V.) En estas condiciones, el aparato de mando se encuentra activado y por lo tanto, ilumina en la unidad de aviso la indicación “luz de freno averiada” (ver figura 1.28B). En el caso poco probable de un fallo simultaneo de ambas luces de freno, el aparato de mando no tiene programado aviso para ello. I.E.S. Mateo Alemán

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Control de las luces de posición traseras

Funcionamiento correcto Si al conectar el circuito de las luces de posición, los fusibles y las lámparas de posición traseras se encuentran en perfecto orden, los relés electromagnéticos J1 y J2 se encuentran excitados (con corriente de mando) y sus contactos cerrados. Con los relés J1 y J2 conectados, el circuito de corriente hacia el aparato de mando está interrumpido, en consecuencia, la tensión de salida en el borne KS es aproximadamente 0 V. En estas condiciones, el aparato de mando no se encuentra activado y por lo tanto, mantiene apagada en la unidad de aviso, el correspondiente testigo luminoso (ver figura 1.29A).

Funcionamiento incorrecto Si al conectar las luces de posición, fallase en uno de los dos circuitos de corriente un fusible o una lámpara de posición trasera, el relé electromagnético correspondiente (en este caso el J2) no tendría corriente de mando y, consecuentemente, sus contactos estarían abiertos. Con el relé J2 desconectado, el circuito de corriente hacia el aparato de mando está cerrado, de este modo, la tensión de salida en el borne KS es ahora aproximadamente de 3,5 V. En estas condiciones, el aparato de mando se encuentra activado y por lo tanto, ilumina en la unidad de aviso, el correspondiente testigo luminoso (ver figura 1.29B).

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En el caso poco probable de un fallo simultaneo de ambos fusibles de protección (S6 y S7) o lámparas de posición traseras, el aparato de mando no tiene programado aviso para ello.

1.9. Control de funcionamiento del coche (Check-Control)  Funciones del Check-Control (fig. 1.30) A. Señalización nivel insuficiente líquido refrigerante motor. B. Señalización nivel insuficiente líquido lavaparabrisas / lavaluneta. C. Señalización nivel insuficiente aceite motor. D. Señalización avería luz de freno izquierda. E. Señalización avería luces antiniebla posteriores. F. Señalización avería luces de posición anteriores y posteriores. G. Señalización avería luces de matrícula. H. Señalización avería luz de freno derecha. I. Señalización cierre incompleto puerta anterior izquierda. L. Señalización cierre incompleto puerta posterior izquierda. M. Señalización cierre incompleto puerta del maletero. N. Señalización cierre incompleto puerta posterior derecha. O. Señalización cierre incompleto puerta anterior derecha. P. Pulsador para control nivel de aceite motor.

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 Vista general y situación de componentes (fig. 1.31)

 Constitución y principio de funcionamiento El dispositivo del Check-Control está compuesto por un panel visualizador de indicadores ópticos, ubicado en el cuadro de instrumentos, por un módulo de mando alojado al lado de la centralita y por una serie de sensores ubicados en los servicios afectados, conectados todos ellos al módulo de mando. I.E.S. Mateo Alemán

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El principio de funcionamiento del Check-Control está basado en la capacidad de reconocer en determinadas funciones eléctricas del coche las siguientes condiciones: -

Una carga eléctrica no apropiada.

-

La apertura o el cierre de un circuito eléctrico determinado.

Estas funciones las realiza la centralita electrónica de control del módulo de mando, que señala una función anómala o bien, el funcionamiento correcto, mediante el encendido o no de los correspondientes indicadores ópticos en el panel visualizador. En caso de avería, además del encendido del indicador óptico correspondiente (led) en el panel visualizador, manda el encendido del indicador óptico general de avería en el cuadro de instrumentos. La centralita electrónica de control esta dividida en dos partes: la primera está compuesta por la unidad electrónica (1) situada en la centralita de derivación y controla las siguientes funciones (ver figura 1.31): - Luces de posición anterior y posterior. - Luces de matricula. - Luz de freno izquierda. - Luz de freno derecha. - Luces antiniebla posteriores. - Cierre incompleto puerta anterior izquierda, mediante el microinterruptor de la cerradura. - Cierre incompleto puerta anterior derecha, mediante el microinterruptor de la cerradura. - Cierre incompleto puerta posterior izquierda, mediante el microinterruptor de la cerradura. - Cierre incompleto puerta posterior derecha, mediante el microinterruptor de la cerradura. - Cierre incompleto puerta del maletero, mediante el pulsador de mando de la luz del maletero. La segunda parte de la centralita electrónica de control está situada en el visualizador del Check mismo (2) y controla directamente mediante los sensores correspondientes los niveles de los líquidos, tales como (ver figura 1.31): - Nivel aceite motor (sensor B).

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- Nivel líquido refrigerante motor (sensor C). - Nivel líquido del lavaparabrisas / lavaluneta (sensor A). Entre los distintos indicadores ópticos de control del tablero de instrumentos, se encuentra también un indicador rojo (Check) con la función de señalar las averías de los servicios controlados junto con las que se ven en el visualizador del Check.  Control de nivel insuficiente líquido refrigerante motor y lavaparabrisas/ lavaluneta Las señales de control del nivel del líquido refrigerante motor y del líquido lavaparabrisas / lavaluneta, son suministradas por dos sensores (20 y 21) sumergidos en las respectivas cubetas, cuando el nivel del líquido alcanza la referencia mínima, el flotador con imán baja pegando las lengüetas del contacto Reed, cerrando de esta forma el circuito eléctrico y, consecuentemente, el encendido del indicador óptico (led) correspondiente en cada caso. Para más detalles acerca del funcionamiento y constitución de estos sensores, ver lo explicado en el párrafo correspondiente del apartado anterior (aplicaciones del contacto Reed). Las señales enviadas por los respectivos sensores, son reconocidas y visualizadas solamente después de un cierto tiempo, desde que los contactos del sensor se cierran definitivamente. El tiempo de retardo para ambos sensores es de 20 segundos y su finalidad es evitar que el Check-Control señale las dos averías de forma intermitente e irregular, cuando se verifican cierres ocasionales de los contactos de los sensores, a causa del movimiento de los líquidos en las respectivas cubetas (ver figura 1.32).

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 Control de nivel aceite motor En apartados anteriores relativos al nivel de aceite motor, vimos que el control de nivel se realizaba automáticamente al mantener la llave en la posición de MARCHA unos segundos sin efectuar el arranque, sin embargo, en el sistema que ahora exponemos, el control de nivel aceite motor solo se puede realizar manualmente, presionando el pulsador (P) ubicado en el panel visualizador del Check-Control (ver figuras 1.33A y 1.33B) El nivel de aceite se mide mediante un nuevo sensor de hilo resistivo (S), en el cual se mide la caída de tensión en dos momentos distintos, calculando luego la diferencia entre los dos valores de tensión. En el caso de que el nivel de aceite sea el previsto, el indicador óptico de señalización (led) se ilumina de color verde y permanece encendido hasta que se efectúa la puesta en marcha del motor o bien, se vuelve la llave a la posición de STOP. En caso de avería, el indicador óptico se ilumina de color rojo. Si se ha efectuado una puesta en marcha del motor, el control de nivel de aceite solo se puede realizar 2 minutos después de parado el motor. - Procedimiento de comprobación Presionando el pulsador (P) con la llave en posición de MARCHA, el sensor es alimentado con una corriente constante de unos 200 mA. Después de un periodo de ajuste de la alimentación (T0 4 T1 ≃ 150 mseg.) la centralita electrónica del Check-Control efectúa una primera medición de tensión (tiempo T1 4 T2 ≃ 10 mseg.), tras un nuevo periodo de tiempo (T2 4 T3 ≃ 800 mseg.) el sistema efectúa una segunda medición de tensión que compara con la primera, según el valor diferencial obtenido se pueden verificar las siguientes condiciones (ver figura 1.33B): Si la diferencia de tensión entre las dos mediciones es inferior a 245 mV., el nivel de aceite motor es el correcto. Si la diferencia de tensión es superior a 245 mV., el nivel de aceite está en su valor mínimo. Si la tensión medida en la segunda lectura es superior a 3,5 V., significa que el sensor está cortado (c.a.). Si la tensión es inferior a 1 V., el sensor está en cortocircuito (c.c.). Las condiciones de avería se señalizan mediante el encendido del indicador óptico (led) en el panel visualizador del Check-Control, situado generalmente sobre el tablero de instrumentos.

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 Control de funcionamiento luces de posición y matrícula Los elementos que realizan el control de este servicio son los siguientes: - Panel visualizador (monitor) en el cuadro de instrumentos (106) - Centralita de derivación (98) - Unidad electrónica (Check) situada en el componente anterior I.E.S. Mateo Alemán

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El sistema de control de las distintas lámparas consiste en “sentir” la caída de tensión que se determina sobre los “divisores resistivos” formados por las resistencias de las lámparas que se deben controlar y por resistencias (R) de referencia de valor óhmico bajo (0,1 Ω) que se encuentran en el interior de la centralita de derivación (98). Las luces de posición y matricula están alimentadas de forma cruzada (posición anterior izquierda - posterior derecha - matrícula izquierda y viceversa). La alimentación del circuito se realiza mediante un relé de protección (E13) instalado en la centralita de derivación (98) mandado por el conmutador de casquillo colocado sobre la palanca izquierda de los mandos de señalización y servicio, dos fusibles de protección (F5 y F6) y dos grupos de tres resistores (R) después de los cuales están conectadas las entradas a la unidad electrónica (Check) que controla este servicio de luces (ver figura 1.34). En la línea de conexión entre los fusibles de protección y los dos grupos de resistores, hay cuatro derivaciones de las cuales, dos están conectadas directamente a la unidad electrónica (Check) y sirven para suministrar a esta última la tensión de 12 V. de referencia para el control de funcionamiento de los dos fusibles. Para realizar el control de las lámparas el check compara continuamente la tensión aplicada antes de las resistencias de referencia (tensión de batería) con la caída de tensión que se determina en el divisor resistivo, compuesto por las resistencias de referencia y las propias lámparas; la diferencia de tensión no debe ser nunca inferior a un valor determinado, generalmente pocos milivoltios, en el que la unidad electrónica se basa para realizar su función. Si las lámparas funcionan correctamente, en los resistores de referencia hay una caída de tensión constante, de este modo, la diferencia entre la tensión antes de las resistencias de referencia (12 V.) y la existente en los divisores resistivos, supera siempre el valor límite determinado por la unidad electrónica, en estas condiciones, el Check no señala avería alguna. Por el contrario, cuando una de las lámparas se funde o hay un cortocircuito, ya no se verifica la caída de tensión en el correspondiente resistor de referencia, de modo que la diferencia entre la tensión antes de las resistencias de referencia (12 V.) y la existente en el divisor resistivo afectado, es inferior al valor límite determinado por la unidad electrónica, en estas condiciones, el Check reconoce inmediatamente la avería y la señala al usuario, mediante el indicador óptico correspondiente en el panel visualizador (monitor).  Control de funcionamiento luces antiniebla posteriores El Check-Control controla las luces antiniebla posteriores (A y B) de la misma manera en que controla las luces de posición y matrícula, explicado en el parágrafo anterior. El relé de mando de las luces antiniebla posteriores (E10) instalado en la centralita de derivación (98) se excita sólo si previamente se conectan las luces de cruce o carretera, mediante el conmutador de casquillo (141B) y se presiona el conmutador de encendido de las luces antiniebla posteriores (141A), ubicados ambos en la palanca izquierda (141) de los mandos de señalización y servicio (ver figura 1.35).

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 Control de funcionamiento de las luces de freno Las dos luces de freno (A y B) se controlan con el mismo sistema descrito para las funciones mencionadas anteriormente, sin embargo, tiene la particularidad de que las dos lámparas (A y B) se controlan de forma completamente independiente una de otra. De esta manera, pisando el pedal de freno, si una de las dos lámparas está averiada, el Check-Control puede señalar la ubicación exacta de la lámpara defectuosa en el panel visualizador (monitor). Además, el Check-Control permite controlar ambas luces sin necesidad de pisar el pedal de freno, este control se puede efectuar gracias a una tensión muy baja que el check aplica a las lámparas de freno, mediante una alimentación específica que recibe del contacto normalmente abierto del conmutador de las luces de freno (131) que se cierra soltando el pedal de freno (ver figura 1.36). Esta tensión de poca entidad que el Check aplica a las lámparas, permite transmitir a sus filamentos una corriente débil, demasiado pequeña para encenderlas pero suficiente para verificar su integridad.  Control de cierre de las puertas La instalación eléctrica que controla este servicio opera en las cuatro puertas y en la puerta del maletero (ver figura 1.37). El cierre incompleto de las cuatro puertas se controla independientemente, mediante cuatro microinterruptores (130-150-157-175) integrados directamente en las correspondientes cerraduras, que incorporan además, el motorreductor para bloquear la cerradura y, en las dos anteriores, los microinterruptores de mando del cierre centralizado. En cambio, el cierre incompleto de la puerta del maletero es controlado por el pulsador (233) de mando luz maletero. Los microinterruptores de mando del Check, tienen uno de sus bornes conectado a masa y el otro directamente a la unidad electrónica del Check-Control, cuando las puertas están cerradas todos los microinterruptores están desconectados (circuito abierto). El cierre incompleto de una de las cuatro puertas o de la puerta del maletero, provoca el cierre eléctrico del microinterruptor correspondiente, que conecta a masa la entrada de la unidad electrónica del Check a la que está conectado. Desde la unidad electrónica del Check, la señal llega al visualizador del Check-Control ubicado en el cuadro de control, iluminando el indicador óptico de señalización correspondiente. Para la gestión de estas señales eléctricas, la centralita del check no realiza ninguna función activa, sino que sirve solo de interconexión entre los microinterruptores de puertas y el panel visualizador del cuadro de control.

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1.10. Cuadro de instrumentos o tablero de a bordo (fig. 1.38)

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 Ejercicio (fig. 1.39) Tomando como referencia el esquema del cuadro de instrumentos y de los transmisores de información, realizar los circuitos interiores y exteriores del cuadro con las siguientes condiciones de instalación:

 El testigo de STOP se debe de iluminar cuando se registre cualquiera de las averías siguientes

 Elevada temperatura de motor.  Insuficiente presión de aceite.  Insuficiente nivel de líquido de frenos.  Si el testigo de carga del alternador se funde, no debe afectar en ningún momento al correcto funcionamiento del circuito de carga.

Nota: Ver esquema en página siguiente.

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1.11. Otros componentes del cuadro de instrumentos  Diodo led como lámpara testigo Son diodos que emiten luz al paso de la corriente eléctrica, los hay de distintos tamaños y colores, en su montaje en los circuitos, debemos tener la precaución de respetar su polaridad, si lo instalamos al revés no lucirá como diodo que es, para facilitar su montaje, el terminal positivo es de mayor longitud (fig. 1.40). Para que el funcionamiento del diodo LED (Diode Emisted Light) sea el correcto, debe ser conectado entre 1,5 a 1,9 V., si esta sometido a más voltaje termina por fundirse y si se coloca a una tensión menor, la luz que emite es pobre, por este motivo, para conectarlo a una fuente de 12 V., se debe colocar en serie con él una resistencia de aproximadamente 1 k. El montaje de un diodo LED lo podemos ver en la figura adjunta, entre los puntos A y B se comporta como una lámpara testigo, en consecuencia, se puede sustituir por una lámpara siempre que este en paralelo, es decir, el punto B debe estar conectado a masa y teniendo en cuenta, las limitaciones que citamos en el párrafo siguiente. La intensidad que circula por un diodo LED es muy inferior a la de una lámpara testigo, por este motivo, en ocasiones no puede sustituir a determinadas lámparas, tal es el caso del testigo de carga, por la que circula la intensidad de excitación del rotor del alternador, que es relativamente grande en términos de electrónica (0,25 A.).

 Estabilizador de tensión Los circuitos electrónicos necesitan para su correcto funcionamiento, estar alimentados a una determinada tensión y que además, sea lo más constante posible, por este motivo, la mayoría de los circuitos electrónicos disponen de estabilizadores de tensión, integrados dentro del propio circuito (fig. 1.41). Numerosos cuadros de instrumentos disponen de estabilizador de tensión, que alimenta a distintos circuitos electrónicos miniaturizados y a relojes indicadores, como medio para garantizar un correcto funcionamiento y precisión en el registro de las lecturas de los distintos operadores. El estabilizador de tensión dispone de tres terminales, alimentación, masa y salida de corriente estabilizada. Este elemento genera gran cantidad de calor que es necesario eliminar, por este motivo, se montan sobre zócalos de refrigeración que transmiten el calor del estabilizador al exterior. I.E.S. Mateo Alemán

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