circuito de limpiaparabrisas

CIRCUITOS AUXILIARES DEL V. ELECTROMECANICA DE VEHÍCULOS

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PRACTICA 5 LIMPIAPARABRISAS

INTRODUCCIÓN 2

1. Descripción 2

2. Objetivos 2

3. Instrucciones particulares y orientación pedagógica 2

4. Equipo necesario 2

DESCRIPCIÓN TEÓRICA 4

5. Componentes principales del limpiaparabrisas 4 5.1. Motor 4 5.2. Carcasa o inductor 4 5.3. Rotor o inducido 5 5.4. Soporte motor 5 5.5. Rueda reductora 5 5.6. Conmutador de parada automática 6 5.7. Pitón roscado completo 6

6. Lavaparabrisas 6

7. Limpia-lavalunetas 6

8. Limpia-lavaparabrisas automático 7

9. Nomenclatura de conexiones. 8

10. Limpialuneta con relé simple. 8

11. Limpiaparabrisas. 10 11.1. Reposo 11 11.2. Velocidad intermitente 11 11.4. Funcionamiento continúo 12 11.5. Bomba lavaparabrisas 12 11.6. Retorno automático 12

PROCESO DE TRABAJO 13

12. Desmontaje del motor 13 12.1. Comprobación del inducido 14 12.2. Comprobación de la carcasa y el sistema de transmisión 14 12.3 Montaje del conjunto 14

13. Montaje y conexionado del circuito. 15

14. Prueba de funcionamiento. 15


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INTRODUCCIÓN

1. Descripción La práctica consiste en desmontar y comprobar los elementos que componen

el motor limpiaparabrisas para obtener un correcto funcionamiento en la utilización del mismo.

Las operaciones a realizar en la presente práctica son las siguientes: - Desmontaje y montaje del motor limpiaparabrisas. - Comprobación de sus elementos. - Prueba de funcionamiento, diagnóstico y reparación de averías.

2. Objetivos - Familiarizar a los alumnos con el motor limpiaparabrisas y sus elementos

constructivos. - Adiestrar a los alumnos en el montaje y desmontaje de este conjunto. - Aprender a comprobar, diagnosticar y reparar averías en el motor limpia-

parabrisas y en sus accesorios.

3. Instrucciones particulares y orientación pedagógica - El profesor de prácticas impartirá a los alumnos una breve descripción del

conjunto o mecanismo y su funcionamiento. - Indicará a los alumnos la forma más adecuada a seguir en el desmontaje y

montaje de dicho conjunto, adaptándose el tipo de motor que se va a utilizar.

- Orientará a los alumnos sobre las pruebas a efectuar en los elementos del motor y en la forma de realizarlas.

- Durante el desmontaje, y antes de retirar la carcasa, tener la precaución de sujetar la rueda dentada y el árbol del inducido, con objeto de evitar que éste sea arrastrado por la carcasa debido a la atracción de los imanes.

- Antes de sacar el inducido se retira previamente las escobillas de su alojamiento para no dañar el colector o a las propias escobillas.

- Antes de proceder a montar nuevamente el conjunto, conviene limpiar cuidadosamente todas las piezas con gasolina y secarlas con aire a presión. Después se engrasan todos los elementos de arrastre de la caja de mando sin manchar el colector.

4. Equipo necesario Banco de trabajo con tornillo incorporado. Tablero o maqueta preparada para realizar este circuito. Componentes:

- Motor limpiaparabrisas en condiciones de funcionamiento. - 1 Conmutador. - 1 Pulsadores.


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- 1 Interruptor de limpiaparabrisas. - Llave de contacto. - 2 Fusibles. - 1 Relés de doble efecto. - 1 Relé de limpiaparabrisas. - Placa de fusibles y relés. - Batería y cables de conexión para la prueba del circuito.

Conectores y bornes adecuados. - Cinta plástica para realizar el empalme de los mazos de

conductores. - Abrazaderas para la sujeción del mazo a la maqueta o tablero.

Juego individual de herramientas del alumno. Equipo de verificación y control.


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DESCRIPCIÓN TEÓRICA El limpia-lavaparabrisas desarrolla en el vehículo una función importante

para la seguridad del conductor, proporcionándole visibilidad adecuada en cualquier circunstancia de marcha: lluvia, nieve, barro, polvo, etc. Últimamente, por el diseño que están adquiriendo las carrocerías de los vehículos, se hace necesario la incorporación del limpiaparabrisas en la parte posterior (limpialuneta) aumentando la visibilidad y, con ello, la seguridad en la conducción.

El limpiaparabrisas está constituido por un pequeño motor eléctrico, equipado con un sistema de reducción y un mecanismo de transmisión, que transmite el movimiento del motor a los ejes-brazos raquetas y sus correspondientes escobillas de goma, que se desplazan por delante del parabrisas, retirando el agua que en él se deposita.

El sistema de reducción de velocidad incorporado al motor eléctrico, transforma la velocidad del rotor o inducido (2.500 a 3.000 r.p.m.), en otra adecuada a los ejes-brazos raquetas de 50 a 70 oscilaciones por minuto.

El motor eléctrico es de inducción por imanes permanentes y debe tener la potencia necesaria para vencer el rozamiento que existe entre las escobillas de goma y el parabrisas del vehículo, en cualquiera de las condiciones de funcionamiento.

Según la forma de transmitir el movimiento del motor a los ejes-brazos raquetas, destacamos los dos modelos siguientes:

- Transmisión por biela-manivela, Este sistema consiste en transformar el movimiento circular del eje motor, en movimiento alternativo de vaivén y transmitirlo a los ejes-brazos raquetas por medio de un conjunto de bielas y manivelas.

- Transmisión por cable flexible, En este sistema, el movimiento circular del eje motor es transformado en el interior del soporte motor, en movimiento alternativo de vaivén por la biela de accionamiento y transmitido a los ejes-brazos raquetas por medio del cable flexible.

5. Componentes principales del limpiaparabrisas 5.1. Motor

En la actualidad todos los motores limpiaparabrisas disponen de dos velocidades, lenta y rápida, esta última, se obtiene alimentando el colector mediante una tercera escobilla desfasada de las otras dos.

El motor está constituido por los siguientes subconjuntos:

5.2. Carcasa o inductor A través de este componente se cierra el campo magnético del motor. Está

formado por la carcasa propiamente dicha, en la que se han incorporado las siguientes piezas:


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- Un conjunto inductor, formado por dos imanes permanentes de tipo cerámico, adheridos al interior de la carcasa.

- Un tope de material termoplástico, que sirve de apoyo axial al eje del inducido.

5.3. Rotor o inducido Está constituido por un eje de acero con los elementos siguientes:

- Un paquete de láminas ranuradas, en las que se alojan los arrollamientos inducidos.

- Un colector, al que se conectan los arrollamientos inducidos y sobre el que rozan las escobillas.

En el extremo del eje se encuentra tallado el husillo sinfín, para el accionamiento de la rueda reductora de velocidad.

5.4. Soporte motor Es una pieza de aluminio obtenida mediante fundición inyectada (ver figura),

se acopla a la carcasa por medio de un rebaje circular exterior y dispone de tres apoyos con taladros roscados, para su fijación al vehículo o a la placa soporte del mecanismo de transmisión. El soporte motor difiere principalmente de un limpiaparabrisas a otro en su forma, según sea el sistema de transmisión de movimiento empleado.

Incorpora los siguientes elementos: - Un portaescobillas moldeado en material termoestable, sujeto por

rebordeados al soporte motor, en el se alojan tres escobillas y los muelles que las presionan sobre el colector.

- Tres o cuatro casquillos sinterizados; dos de ellos alojan al eje inducido y unidos al eje de la rueda reductora de velocidad.

- Una guía de material termoplástico, por la que se desliza la cabeza del cable flexible, en el sistema de transmisión del mismo nombre.

5.5. Rueda reductora Esta moldeada en material termoplástico de bajo coeficiente de fricción y

constituye junto con el husillo sinfín del inducido, el sistema reductor de velocidad. Los tipos de ruedas reductoras (ver figuras), varían en la forma de accionar el conmutador de parada automática y por la disposición del acoplamiento para la manivela de accionamiento.

Las ruedas A y B corresponden al sistema de transmisión por biela-manivela, llevan eleje insertado en la rueda reductora y por el otro extremo del eje, disponen de una zona generalmente cónica estriada para el acoplamiento de la manivela de accionamiento, con fijación por tuerca.

En el sistema por cable flexible (rueda C) el eje es solidario a la rueda reductora propiamente dicha, en la que se encuentra soldado excéntricamente un perno (manivela)que da movimiento a la biela de accionamiento y ésta a su vez, a la cabeza del cableflexible.


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5.6. Conmutador de parada automática Está constituido por una base de material termoplástico (ver figuras), en la

que por una de las caras van fijos los cables de conexión del limpiaparabrisas, y por la otra, los contactos del mecanismo de parada automática. En el conmutador para el sistema de transmisión por cable flexible, los contactos son accionados por medio de un empujador, que recibe movimiento del realce incorporado en la parte inferior de la rueda dentada reductora.

Es una tapa de plástico que cubre las conexiones de los cables y se fija al soporte motor, con los mismos tornillos que sujetan el conmutador de parada automática. En el sistema de cable flexible, es una tapa metálica que cierra el compartimiento de la biela de accionamiento del soporte motor.

5.7. Pitón roscado completo Este elemento realiza el ajuste del juego axial del inducido. El contacto con

el extremo del eje se efectúa mediante una bola, siendo así menores las perdidas por rozamiento.

En la mayoría de los casos el ajuste es automático, por medio de un muelle de torsión sujeto por un extremo al pitón roscado, y por el otro, forma una patilla que se aloja en una de las ranuras del soporte motor.

6. Lavaparabrisas Cuando el piso de la carretera por la que se circula se encuentra mojado, el

paso de vehículos por ella levanta una nube de agua y barro, que ensucia los parabrisas hasta el punto que resulta imposible su limpieza utilizando solamente las raquetas. Para realizaren estas condiciones la limpieza del parabrisas, se dispone un sistema de lavado que consiste en proyectar un chorro de agua contra el parabrisas, al tiempo que se hacen funcionar las raquetas.

El sistema está constituido básicamente por un deposito de líquido y una pequeña bomba eléctrica generalmente adosada al depósito, cuando es accionada por el conductor, envía a través de tuberías flexibles líquido del depósito a los eyectores, situados en el capó frente al cristal, que son los que proyectan finalmente un chorro de líquido sobre el parabrisas.

El sistema de mando de la bomba eléctrica se dispone de manera que funcione simultáneamente con el limpiaparabrisas, de este modo, el agua proyectada queda barrida por las raquetas, efectuándose la limpieza necesaria.

Por lo que respecta al conmutador de mando del limpia-lavaparabrisas, ya ha sido objeto de estudio en el apartado dedicado a los conmutadores de los circuitos eléctricos, en el que fueron detalladas las diferentes posiciones de conmutación, así como, su conexionado eléctrico interior.

7. Limpia-lavalunetas A causa del diseño que están adquiriendo últimamente las carrocerías de los

vehículos y especialmente en los vehículos de tipo familiar, la luneta trasera se


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mancha en exceso con la cortina de barro que levantan las ruedas traseras del mismo vehículo, por este motivo, se disponen mecanismos apropiados de limpieza del cristal, aumentando la visibilidad a través del espejo retrovisor interior y, con ello, la seguridad en la conducción.

El mecanismo de limpialuneta trasero es semejante al de los limpiaparabrisas, con la diferencia de que aquí no es precisa más que una sola raqueta, que toma movimiento del motor eléctrico a través de un sistema de transmisión de biela-manivela.

En cuanto al lavaluneta se refiere, es similar en constitución y funcionamiento al lavaparabrisas y suele situarse en la parte trasera del vehículo, generalmente en un lateral, a la altura del paso de rueda. El circuito de mando integrado generalmente en el conmutador del limpia-lavaparabrisas, se dispone de manera que pueda accionarse solamente el limpialuneta o ambos mecanismos a la vez (limpia-lavaluneta).

Algunos vehículos llevan una sola bomba para los servicios de lavaparabrisas y lavaluneta, según su sentido de giro (derecha o izquierda) proyecta líquido sobre el parabrisas o lavaluneta, un ejemplo de ello lo tenemos en el Citroën Xsara y Volkswagen Polo.

8. Limpia-lavaparabrisas automático Este dispositivo permite, a partir de su puesta en acción desde el mando

limpialavaparabrisas, asegurar la puesta en funcionamiento y la gestión automática del limpia-lavaparabrisas delantero, en función de la intensidad de la lluvia.


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9. Nomenclatura de conexiones.

Aunque en algunos casos se utilice otro tipo de nomenclatura las conexiones mas comunes en los reles de limpiaparabrisas son: 53 Motor de limpiaparabrisas entrada positiva 53 a Limpiaparabrisas + desconexión final 53 b Limpiaparabrisas segunda velocidad 53 c ó T Bomba lavaparabrisas 53 i Motor limpiaparabrisas con imán permanente y tercera velocidad. 31 b Salida de masa final de carrera retorno automático 53 e Circuito de frenado 53 m Salida relé circuito de frenado 53 s Entrada relé circuito de frenado I Entrada señal barrido intermitente

10. Limpialuneta con relé simple. Utilizaremos el limpialuneta como método para explicar tres de los estados

de un motor de limpia, tanto parabrisas como luneta. La primera posición es la de reposo, en la que se cortocircuitan las dos

escobillas del motor haciendo el efecto freno eléctrico. Activado, se cierra el interruptor que alimenta el circuito de control del

relé, cerrándose el contacto del circuito de potencia. Desactivado, retorno a la posición de guarda automático, a través del

interruptor comandado por la reductora, se alimenta el motor hasta que llega a la situación de reposo.

Lavaluneta, cuando se coloca el interruptor en la segunda posición se alimenta la bomba de agua.


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11. Limpiaparabrisas.


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Se trata de un circuito formado por cuatro elementos principales: - Mando doble de cuatro posiciones más pulsador de lavaparabrisas. - Relé de control de limpiaparabrisas, con modo intermitente y

lavaparabrisas. - Motor de limpiaparabrisas con dispositivo de retorno automático. - Bomba lavaparabrisas.

En este caso se pueden definir cinco estados representados en la figura.

11.1. Reposo En esta posición las dos escobillas del motor están comunicadas, a través del

conmutador interno del motor, relé electrónico y mando de limpiaparabrisas, (línea verde)

11.2. Velocidad intermitente El objeto de esta posición, es conseguir que el sistema efectué un barrido de

raquetas de forma intermitente. Cuando conectamos esta velocidad, el conmutador activa el relé electrónico

(línea azul), a través de la corriente que le envía al terminal 1, conmutando su contacto móvil del borne 8 al borne 2, uniendo la línea amarilla 15 con la naranja que a través del mando, alimenta el motor.

En el momento que el motor inicia su funcionamiento y las raquetas abandonan la posición inferior del parabrisas, el relé electrónico se desactiva, conmutando a la posición de retorno automático, hasta que finaliza su movimiento en la posición de reposo.


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Transcurridos unos segundos, que en algunos casos son regulables mediante un potenciómetro, el relé electrónico se activa de nuevo provocando un nuevo ciclo de funcionamiento del motor y barrido de raquetas, el proceso se repite hasta que desconectemos la velocidad intermitente.

11.4. Funcionamiento continúo En esta posición se realiza a través del mando de limpiaparabrisas la

alimentación de la primera o segunda escobilla, para conseguir las dos velocidades de barrido del motor.

11.5. Bomba lavaparabrisas Cuando mantenemos accionado el pulsador del lavaparabrisas a la vez que la

bomba lavaparabrisas a través de los eyectores proyecta agua sobre el parabrisas y, por otro, a través del terminal 6 alimentamos el relé electrónico que pone en funcionamiento el motor del limpiaparabrisas, con el fin de efectuar ciclos de barrido y realizar la correcta limpieza del cristal parabrisas.

Cuando el conductor deja de presionar el interruptor cesa la proyección de agua y se interrumpe la alimentación del relé, no obstante, el relé mantiene la alimentación del motor limpiaparabrisas durante unos segundos más, tiempo necesario para realizar dos barridos finales que eliminen todo resto de agua del parabrisas.

11.6. Retorno automático Se trata de conseguir que al desconectar el conmutador las raquetas se

detengan siempre en la posición de reposo (la más baja de su recorrido) y no interfieran en ningún caso la visibilidad del conductor.

Para obtener el efecto señalado, el mecanismo se diseña para que al retornar el conmutador a su posición de reposo y las raquetas no se encuentren en la posición más baja (reposo), el motor reciba corriente a través del conmutador interno, relé electrónico y conmutador en reposo, poniendo en contacto la línea amarilla (15) con la línea azul.

Cuando las raquetas están alcanzando su posición de reposo, el contacto móvil del conmutador del motor se desconecta de positivo, dejando sin alimentación al motor, no obstante, el rotor o inducido sigue girando por inercia, al tiempo que el contacto móvil establece conexión con masa, transmitiendo esta polaridad a las dos escobillas.

El giro por inercia del motor es necesario frenarlo, con el fin de evitar que el contacto móvil del conmutador interno conexione de nuevo con positivo, alimentando de nuevo al motor y repitiéndose indefinidamente el ciclo de funcionamiento, para ello, durante el giro inercial del motor (sin alimentación), las bobinas del rotor cortan el campo magnético permanente del estator, creándose en ellas por variación de flujo, una corriente inducida y un campo magnético antagonista al del estator que se opone al giro del rotor, lo que constituye el


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freno eléctrico del motor que detiene el inducido, coincidiendo con la posición de reposo de las raquetas.

PROCESO DE TRABAJO

12. Desmontaje del motor - Quitar los tornillos que fijan la tapa al soporte motor y retirar la tapa. - Soltar y extraer del conjunto los dos tornillos que fijan la carcasa (1) del

motor al soporte. Retirar la carcasa sujetando previamente el inducido, para que no salga con la misma.

- Por medio de los alicates de puntas soltar el anillo seguer que fija la bieleta de mando a la rueda dentada y sacar la biela de su alojamiento en la rueda; retirar a su vez el cable de mando

- Dar la vuelta al soporte y extraer del árbol de la rueda dentada el anillo seguer que la fija al soporte, retirar la rueda con cuidado de no extraviar las arandelas de reglaje.


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- Levantar los muelles que fijan las escobillas en su alojamiento y extraer éstas sacando el inducido (2) del soporte motor.

- Desmontar el pitón roscado y la bola sobre la que hace tope el árbol del inducido; procurar no extraviar ambos elementos.

- Soltar los tornillos que fijan el conjunto de parada automática a la carcasa.

12.1. Comprobación del inducido - Comprobar que el árbol y los dientes del sin fin están en perfectas

condiciones, que no tienen señales de óxido o desgaste excesivo. - Montar el inducido entre puntas sobre un soporte adecuado y comprobar

por medio de un comparador de reloj la excentricidad máxima del árbol en la zona próxima al husillo; ésta no debe ser inferior a 0,01 mm. 3.3 Comprobar que los conductores del tambor no están desplazados en su alojamiento, ni tampoco sueltos en su unión al colector,

- Verificar que la superficie del colector está limpia y sin señales de grietas o manchas, que proceden de un calentamiento por chispeo de las escobillas.

- Colocar el inducido en un transformador roncador y comprobar el corto-circuito entre las espiras, realizar la prueba como se hizo en los inducidos para la dinamo.

- Comprobar el aislamiento a masa entre las delgas del colector y el árbol del inducido.

12.2. Comprobación de la carcasa y el sistema de transmisión - Comprobar que los imanes de la carcasa están perfectamente adheridos a

la misma y que no presentan fisuras ni rayaduras en la superficie polar. - Comprobar que la bola y el tope de apoyo del árbol del inducido no están

deformados ni desgastados; en caso de duda, se les sustituye por otros nuevos.

- Comprobar e! estado de los dientes en la rueda reductora, así como la holgura de montaje en su eje y comprobar que se desliza suavemente en su alojamiento del soporte.

- Comprobar que el soporte de unión de la biela y el cable de mando se desliza suavemente en la guía (10) del soporte motor

- Quitar la tapa de la placa conmutadora de parada y comprobar que los contactos y las conexiones están en perfectas condiciones; seguidamente se vuelve a colocar la tapa.

- Comprobar que las soldaduras entre los conductores de alimentación y los terminales, es correcta, que el interruptor de parada funciona correc-tamente.

12.3 Montaje del conjunto - Montar el interruptor de parada automática (4) sobre el soporte motor. Se

debe tener en cuenta que el pivote del pulsador quede alojado en su orificio del soporte motor.


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- Introducir el árbol del inducido en su alojamiento de la caja reductora y montar las escobillas en sus respectivos alojamientos de los porta escobillas. Colocar los muelles en las escobillas y comprobar que éstas hacen contacto con el colector.

- Pasar los cables de las escobillas por la ranura practicada en la caja reductora y cuidar de que los cables queden alojados correctamente en la ranura de la caja. Sellar dicha ranura con masilla de cierre o con pasta selladora.

- Impregnar con grasa consistente blanda el árbol y el dentado de la rueda reductora. Colocar ésta con las arandelas de reglaje en su alojamiento de la carcasa. Montar en el extremo del árbol las arandelas de reglaje y fijar el mismo con el anillo seguer (ver el detalle del conjunto de la figura 25.4). 5.5

- Sujetar la rueda dentada con la mano para impedir que gire, desplazar el inducido al colocar la carcasa y montar éste; se debe hacer coincidir la muesca de posicionado en la misma con la del soporte motor. Colocar los pernos de sujeción con las arandelas y fijar la carcasa.

- Aplicar una capa de grasa en la bola y en el pitón roscado del tope del árbol. Montar ambos en su alojamiento de la carcasa (fig. 25.4) y comprobar que el inducido gira libremente.

- Lubricar el bulón de la rueda dentada y el de la bieleta de arrastre, montar ésta sobre el alojamiento del cable flexible. Introducir ambos en la guía de desplazamiento del soporte con el casquillo roscado que sirve de unión a los tubos.

- Montar el otro extremo de la biela sobre el bulón de la rueda reductora con sus casquillos y arandelas. Fijarla misma por medio del anillo seguer.

- Montar finalmente la tapa del soporte motor con sus tornillos y apretar éstos.

13. Montaje y conexionado del circuito. - Situar y fijar los elementos que componen el circuito a los soportes del

tablero o a la maqueta preparada a tal fin. - Preparar los conductores, utilizando para ello terminales con retención y

conectores. Diferencia los diferentes cables según color y la sección correspondiente establecidos por el profesor de prácticas.

- Juntar los cables para formar el mazo correspondiente y encintar, sujetar el mismo al tablero o maqueta por medio de abrazaderas adecuadas.

- Conexionar el cableado a los aparatos del circuito según el esquema indicado y comprobar el correcto conexionado de los terminales.

14. Prueba de funcionamiento. Revisando todas las conexiones, comprobando que los fusibles se

encuentren situados adecuadamente. Conectar por medio de la batería o fuente de alimentación el circuito, probando intermitencia derecha e izquierda,


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emergencias, luz de freno y matrícula; comprobando su perfecto funcionamiento. 15 Protocolo de diagnosis.

Dibujar un esquema en el que ser reflejen los colores utilizados y los pines del conector.

Sobre el circuito realizado o sobre el vehículo, se localizan y reparan las averías que el profesor producirá intencionadamente en el mismo.

Realizar una secuencia lógica de comprobación basada en el esquema realizado, anotar en la misma las comprobaciones realizadas para localizar la avería, así como las reparaciones que se han efectuado.

circuito de limpiaparabrisas

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