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LOS SISTEMAS DE UN VEHICULO

Un automóvil de hoy en día es un elemento complejo, constituido por una gran cantidad de elementos que necesariamente deben armonizar entre sí para lograr un conjunto que funcione satisfactoriamente. Enumerar componente por componente requiere clasificarlos de alguna forma, y para ello hablaremos de sistemas, es decir de conjuntos de elementos asociados que cumplen una determinada función. Es similar a la clasificación que usamos en el cuerpo humano para cuando hablamos de sistema circulatorio, el sistema digestivo o del sistema nervioso.

Así clasificaremos un vehículo según sus principales sistemas, enumerando los componentes básicos que los componen y destacando los que en este curso merecerán mayor atención, como ser el motor y los sistemas de asistencia comandados electrónicamente.

Veremos también que cada uno de esos sistemas puede a su vez ser dividido en subsistemas, que agrupen los componentes que cumplan funciones para un objetivo común.

Un ejemplo sería en el caso del sistema de motor y transmisión que a su vez comprende el motor, la caja de velocidades, el diferencial y los subsistemas auxiliares de soporte de estos vitales componentes.

Clasifiquemos entonces los sistemas de un vehículo como sigue:

a) Carrocería y chasis.
b) Suspensión, transmisión y frenos.
c) Componentes de seguridad.
d) Sistema eléctrico
e) Tapizados, interiores y cosmética.
f) Motor y transmisión.

Muchos elementos en realidad comparten funciones entre dos o mas sistemas, y resulta a veces dificultoso encuadrarlos exactamente dentro de uno, pero a los fines de esta explicación no tendremos dificultades.

La figura que sigue muestra lo que habitualmente no se ve, o que vemos aisladamente, que revela la verdadera complejidad de un automotor, y muestra todos los componentes que deben funcionar en armonía y sin fallas para que el automóvil tenga un comportamiento satisfactorio. Mencionemos ahora cada uno de esos sistemas, los principales componentes y cual es su función.

Carrocería y chasis: A partir de los vehículos que incorporan su propia estructura portante y que eliminaron el chasis, se ha producido una subdivisión, la de los vehículos con, y sin chasis.

El tradicional concepto de chasis corresponde al de una estructura ubicada debajo del piso del vehículo, construida de perfiles estampados, soldados, abulonados o remachados entre sí, y cuya finalidad es la de soportar los esfuerzos originados por el trabajo del automotor, ya sea por las irregularidades del piso, por la carga del vehículo o las exigencias del motor y la transmisión.

Sirve también como vínculo y soporte para los componentes principales del automotor: carrocería, suspensión, dirección, motor, transmisión y tanque de combustible. Cuando existe constituye el principal elemento resistente en la estructura de un vehículo.

No obstante la indudable utilidad del chasis, se han logrado desarrollar estructuras, principalmente en vehículos de mediano y pequeño porte, que pueden prescindir de él.

La gran mayoría de los actuales vehículos de pasajeros (con excepción de aquellos que se verán sometidos a esfuerzos no convencionales, como ser los de todo terreno) prescinden del chasis, recurriendo a estructuras conocidas como autoportantes.

Dichas estructuras proveen al automotor de la rigidez suficiente como para prescindir del citado chasis. Es decir que tanto carrocería como chasis conforman una misma estructura.

Generalmente este tipo de vehículo requiere de pequeñas estructuras adicionales destinadas a soportar los elementos y el trabajo de las suspensiones.

Las estructuras de los vehículos han cobrado particular importancia en los últimos años.

Independientemente de resistir los esfuerzos propios de la circulación del vehículo, la estructura debe estar preparada para contribuir a preservar la vida de los tripulantes en el caso de una colisión, y dadas las razones de costo operativo del automóvil presentar el menor peso posible y la mejor forma aerodinámica para reducir ruidos internos y su resistencia al avance.

Los elementos de la suspensión son los que se ocupan de tratar que bajo cualquier circunstancia de irregularidad, tipo o condición del terreno transitado las ruedas permanezcan en contacto con el piso ofreciendo la condición de máxima adherencia posible. Pero ocurre que la mejor condición para la marcha segura del vehículo generalmente no es confortable para quien tripula dicho vehículo.

Ello obliga a un minucioso estudio de las suspensiones para tratar de lograr ambas condiciones simultáneamente: la de confort y máxima seguridad. A esta problemática se agrega la de la dirección, ya que dicho sistema está necesariamente obligado a trabajar conjuntamente con las suspensiones, principalmente la delantera.

Es necesario entonces estudiar y resolver los problemas que plantea el sistema de dirección al de las suspensiones. De los principios de la dirección, la suspensión y la carrocería nos ocuparemos mas adelante en detalle.

Deberemos ocuparnos también de los frenos, sistema que ha ido evolucionando y complementándose con otras funciones que hacen al manejo mas seguro del vehículo, como ser el ABS (Anti Brake Lock System o Sistema Antibloqueo de Frenos), el control de tracción o el control de frenado en descenso. Dada la relativa complejidad de este sistema y su asistencia, se lo verá en detalle en un capítulo aparte.

En lo referente al sistema de electricidad y electrónica será ampliamente estudiado en el segundo curso de la serie correspondiente a Autotrónica. No obstante ello veamos una clasificación general de los sistemas correspondientes a un vehículo convencional:

Generador.
Acumulador.
Fusibles y relays.
Cables y conductos de cableado.
Temporizadores.
Instrumentos, controles y luces de alarma.
Luces exteriores de potencia
Luces exteriores de posición y giro
Luces de seguridad
Electricidad y electrónica de control de air bags
Electricidad y electrónica de alarma.
Electricidad y electrónica de cierre central de puertas.
Electricidad y electrónica para elementos de cortesía y confort.
Electricidad y electrónica para sistema de suspensión inteligente.
Electricidad y electrónica para climatización.
Control de velocidad automático.
Computadora de ruta. Control de gestión del motor
Control de gestión de caja automática.
Control de tracción.
Control de patinamiento (ABS).
Electrónica de diagnóstico general de fallas.

Esta lista es necesariamente incompleta, ya que según el tipo de vehículo y el detalle con que se quiera considerar, la parte eléctrica y electrónica de un vehículo actual es posiblemente la mas compleja, y la tendencia es que se continúe complicando aún mas. De lo anterior surge la necesidad del conocimiento general del vehículo actual y conocer todos sus sistemas, para comprender las asignaciones y funcionamiento de los componentes eléctricos y electrónicos.

La necesidad de contar con vehículos cada vez mas seguros, la preservación del medio ambiente, y la demanda de los usuarios por vehículos mas confortables y con mejor performance requieren de sistemas eléctricos mas complejos, y de sistemas electrónicos capaces de adquirir información a través de sensores, y de tomar acción en consecuencia mediante actuadores en tiempo real, es decir con velocidad suficiente como para asistir efectivamente al vehículo mientras están sucediendo los eventos sobre los que se pretende tomar acción. Ello solo es posible si se recurre a la asistencia de controladores programados, mal llamados y conocidos comúnmente como “computadoras”, los cuales mediante programas preestablecidos tienen capacidad como para tomar decisiones, y efectuar las correcciones que sea necesario con la velocidad suficiente como para que sean efectivas.

Los tapizados, detalles de interior, confort y cosmética constituyen un capítulo especial que no hace a los fines de este curso, y por lo cual no hablaremos de él, si bien damos por sobreentendido que todos sabemos que se trata.

Finalmente mencionemos el sistema de motor y transmisión, de los cuales (principalmente del motor) nos ocuparemos extensamente. Los motores, tanto los de encendido por chispa como los diesel o de encendido por compresión, han mantenido sin cambios sus principios básicos de funcionamiento, pero para el control del fenómeno de la combustión y el aprovechamiento de la energía por ella generada han sufrido grandes cambios.

Se han visto en consecuencia afectados de importantes modificaciones sus componentes mecánicos, el sistema de suministro de combustible y de encendido es controlado electrónicamente, mientras los gases provenientes del escape, el cárter y el tanque de combustible son procesados para minimizar su impacto en la atmósfera.

Las transmisiones también mantienen sus principios básicos de operación, pero al igual que los motores han incorporado electrónica para su control, mientras que se popularizan cada vez mas los sistemas para evitar el patinamiento en las aceleraciones y con condiciones de piso adversas.

Descarga las 4 partes de este curso:

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