Solución de problemas eléctricos de automoción

06-18-2013 | Automoción

Uno de los males más generalizados que hoy aparecen en los compartimientos de servicio automotriz es el fenómeno conocido como la caída de tensión. Si se la deja sin controlar, la caída de tensión causa incontables misterios eléctricos sin resolver, especialmente cuando infecta a la puesta a tierra de un circuito. También puede verse engañado y sustituir piezas que no están mal.

Cuantas más conexiones y cableado tenga, más vulnerable será el sistema a la caída de tensión.

Para contener la caída de tensión, practique el servicio eléctrico seguro. Se refiere a medir la caída de tensión antes de sacar conclusiones. "La caída de tensión" de un circuito indica cuándo dicho circuito está demasiado restringido como para hacer funcionar un componente (motor, relé, foco, etc.) o para hacerlo funcionar de manera correcta. Si el circuito está limitado, repárelo y vuelva a probarlo. Si no hay restricciones y el componente aún no funciona o no funciona correctamente, reemplácelo.

En este ejemplo, si la tubería de agua se rompe por completo, el agua deja de fluir, la presión cae hasta cero y la rueda hidráulica deja de girar. Con la electricidad pasa lo mismo cuando cae un cable o se rompe una conexión. La corriente deja de fluir, la tensión cae a cero. Cesa un motor de arranque o se apaga un faro.

Síntomas de la caída de tensión
Los síntomas de la caída de tensión eléctrica, con frecuencia confusos y contradictorios, varían de acuerdo con el funcionamiento del circuito y la gravedad de la caída de tensión.

  • piezas eléctricas que no se encuentran operativas
  • dispositivos eléctricos lentos
  • dispositivos erráticos e intermitentes
  • dispositivos que funcionan de forma lenta o errática durante períodos de cargas eléctricas altas
  • interferencia de radio excesiva o ruidos en la radio
  • regulador o cables de la transmisión o del acelerador dañados
  • reiterados fallos de los cables de la transmisión o del acelerador
  • piezas del tren de transmisión dañadas
  • quejas sobre el rendimiento de la transmisión o del motor
  • no arrancar o arrancar con dificultad
  • tensiones del ordenador o del sensor altas
  • rendimiento del ordenador de la transmisión o del motor erráticas
  • códigos de problemas falsos en la memoria de cualquier ordenador de a bordo
  • fallo del embrague del compresor de CA reiterado o prematuro

La lista de síntomas presenta varios puntos.

  1. Las inspecciones visuales pasan por alto la mayoría de los casos de caída de tensión eléctrica. Normalmente no se puede ver la corrosión dentro de una conexión o el cable dañado que causa el problema.
  2. La caída de tensión de la puesta a tierra, una causa de problema eléctrico que normalmente se pasa por alto, puede provocar la mayoría de los síntomas. Cualquier circuito o componente es tan bueno como su puesta a tierra.
  3. Cuanto más sofisticados se vuelven los circuitos eléctricos, más importantes son las puestas a tierra. La cantidad de componentes eléctricos ha aumentado con rapidez y la mayoría no tiene cables de puesta a tierra independientes. Por el contrario, estos dispositivos hacen masa en el motor o en la carrocería. Con frecuencia el óxido, la grasa, la vibración o las reparaciones descuidadas restringen el circuito que va de la parte trasera del motor o la carrocería a la batería.
  4. Muchos componentes tales como los sensores del motor comparten una puesta a tierra común. Por lo tanto, una puesta a tierra defectuosa complica el diagnóstico porque afecta a muchos componentes a la vez.
  5. Algunos manuales de taller y tablas de diagnóstico o árboles de fallos recomiendan controlar las puestas a tierra al final. En realidad, es mucho más rápido controlar los circuitos de puesta a tierra antes de avanzar hacia las otras ramas de ese árbol de fallos.
  6. Es más rápido y más inteligente controlar de forma rutinaria la caída de tensión de un circuito que memorizar largas listas de síntomas. Si hay algo que nos ha enseñado la experiencia, es que la persecución de esos síntomas no sustituye probar la caída de tensión con rigurosidad y de forma rutinaria.

La experiencia nos ha enseñado que existen otros motivos para controlar primero la caída de tensión. La caída de tensión, normalmente de la puesta a tierra, provoca lecturas del voltímetro y patrones del osciloscopio extraños. Además, cuando se conecta un voltímetro o un instrumento medidor en un sistema con puestas a tierra defectuosas, el propio equipo de comprobación puede ser un buen sustituto de la puesta a tierra. Puede ser frustrante: mientras el equipo esté conectado, el circuito funciona y no se puede encontrar nada malo.

Procedimientos básicos
Siempre que un problema eléctrico le moleste, respire profundamente y piense en el componente eléctrico básico, el circuito en serie. Las ilustraciones 1 a 7 muestran los circuitos en serie básicos. Independientemente de lo complicado que sea un sistema, siempre se puede simplificar convirtiéndolo en minicircuitos en serie. Entonces, inspeccione cada circuito para saber si hay caída de tensión.

Asimismo, relacione la electricidad con el agua que fluye a través de un circuito. La presión de agua dentro del depósito empuja el agua a través de la tubería. El agua hace girar la rueda hidráulica y luego fluye de vuelta al depósito. En un circuito eléctrico, la presión eléctrica (la tensión o los voltios) empuja el volumen eléctrico (la corriente o los amperios) a través del circuito y acciona una carga. La carga puede ser un ordenador, un motor, una luz, un relé u otro dispositivo. En el circuito de agua, el agua usa la mayor parte de su energía para hacer girar la rueda. El agua sigue fluyendo al depósito pero lo hace a una presión menor.

Del mismo modo, se usa toda la presión eléctrica (tensión) para accionar la carga. Por consiguiente, la tensión cae casi a cero en la puesta a tierra pero sigue fluyendo hacia la batería. Debido a que el tensión de un circuito de tierra sano debe ser casi de cero, algunos técnicos la llaman zona cero

Una tubería torcida restringe el flujo de agua de regreso al depósito, ralentiza la rueda hidráulica y hace que se lea presión en el lado de retorno de la rueda. Del mismo modo, la caída de tensión en la puesta a tierra daña el rendimiento de carga y provoca una lectura de tensión en la puesta a tierra de la carga.

Resistencia - Restricción
Cuando piense en una resistencia excesiva, imagine que hay una abolladura o torcedura que está restringiendo el flujo a través de la tubería. El sentido común debería indicarle que hay una torcedura en cualquier lugar del circuito (para el lado del suministro o de retorno) que restringe el flujo de agua y hace que la rueda hidráulica se ralentice o deje de girar.

La resistencia excesiva tiene el mismo efecto en un circuito eléctrico. Las conexiones defectuosas y las rotas o con cables de poco calibre funcionan del mismo modo que una tubería con una torcedura, restringen el flujo de corriente. Al igual que con el circuito de agua, al restringir el flujo de corriente en cualquier lugar (del lado con corriente o del de la puesta a tierra) se daña el rendimiento de la carga. El efecto en la carga es difícil de predecir por que varía con la gravedad de la restricción. Por ejemplo, con un circuito restringido es posible que el motor se detenga o que simplemente funcione más lento de lo normal.

Un circuito restringido puede hacer que el embrague de un compresor de A/C patine y se queme de forma prematura. Un ordenador con un circuito restringido se puede cerrar o bien funcionar de forma errática. Cuando hay corrosión, las conexiones sueltas u otros tipos de resistencia restringen un circuito y tanto los voltios como los amperios caen. Si los voltios caen, también caen los amperios. Ese es el motivo por el cual cuando se encuentra caída de tensión en una conexión o en un cable, se sabe que se encuentran restringidos.

Mire los circuitos de agua en las ilustraciones y recuerde dos puntos críticos. Primero, una puesta a tierra que fluya libremente es tan importante como un vivo en el que la corriente fluya libremente. En segundo lugar, una restricción de la puesta a tierra es la única causa que hace que la tensión se lea mayor de 0-0,1 V en cualquier circuito de puesta a tierra.

Una tubería completamente obstruida detiene el flujo de agua, para la rueda hidráulica y hace que el sistema de presión presente lecturas en el lado de retorno de la rueda hidráulica. Del mismo modo, un cable de puesta a tierra roto bloquea totalmente el flujo de corriente, cierra la carga y provoca que en la puesta a tierra lea tensión en el sistema.

Pruebas de caída de tensión
La caída de tensión eléctrica varía de acuerdo con el flujo de la corriente. A menos que haga funcionar el circuito de modo que la corriente fluya a través de él, no se puede medir la caída de tensión. Dado que la batería de un ohmímetro no puede suministrar la corriente que fluye normalmente a través de la mayoría de los circuitos, las pruebas del ohmímetro normalmente no pueden detectar las restricciones de forma precisa como lo hace la prueba de caída de tensión.

Los problemas de circuito abierto tales como los cables o conexiones rotos o desconectados detienen el flujo de corriente. Después de reparar un circuito abierto, encienda nuevamente el circuito y controle la caída de tensión persistente. No puede saber si el circuito entero está sano hasta que la corriente fluya y vuelva a controlar el circuito.

A pesar de que las conexiones de los cables y conductores sin resistencia sean las ideales, la mayor parte contendrá al menos algo de caída de tensión. Si los manuales no contienen listas de valores de caída de tensión use lo siguiente como límites máximos:

  • 0,00 V a través de una conexión
  • 0,20 V a través de un cable o conductor
  • 0,30 V a través de un interruptor
  • 0,10 V en una puesta a tierra

Debido a que la mayoría de los circuitos de ordenador funcionan hacia abajo en el rango de miliamperios, no toleran la caída de tensión del mismo modo que lo hacen otros circuitos. Tenga en cuenta que un miliamperio es igual a mil amperios (0,001). El límite recomendado de trabajo es de una caída de 0,10 V a través de los interruptores y cables de baja corriente. Probar los circuitos de baja corriente también requiere un voltímetro de alta impedancia (10 megaohmios). Un voltímetro de baja impedancia puede cargar un circuito de baja corriente tanto que le proporcione una lectura incorrecta o ninguna. La mayoría de los multímetros digitales (DMM) de nivel profesional tienen una entrada de impedancia de 10 megaohmios. Utilizar un DMM es la forma más rápida de medir las caídas de tensión de forma precisa. Si el DMM que tiene no cuenta con la función de rango automático, para la prueba de caída de tensión use una escala de baja tensión (0-1 V). Recuerde que las luces de prueba no son lo suficientemente precisas como para diagnosticar la caída de tensión eléctrica.

Pruebas de puesta a tierra rápidas
Debido a que la caída de tensión del circuito de puesta a tierra puede causar la mayoría de los síntomas que se enumeran anteriormente, considere adoptar este hábito de trabajo nuevo: primero pruebe las puestas a tierra. Antes de hacer una afinación, de controlar los problemas eléctricos o probar un sistema de arranque, de carga, de ABS o de aire acondicionado, pruebe de forma rutinaria las puestas a masa del motor y de la carrocería. Conecte el DMM entre el motor y el terminal negativo de la batería. Desarme de forma segura el encendido y mueva el motor durante unos segundos.

Si la caída de tensión es excesiva, repare el circuito de la puesta a tierra del motor y vuelva a hacer la prueba. Tenga en cuenta que en algunos sistemas de encendido sin distribuidor la forma más simple de evitar que el motor arranque durante la prueba de la puesta a tierra es tirar del fusible de la bomba de combustible. A continuación conecte el DMM entre el terminal negativo de la batería y el cortafuegos del vehículo. Luego arranque el motor y encienda todos los accesorios eléctricos principales. ¿Demasiada caída de tensión? Repare la puesta a tierra de la carrocería y vuelva a probarla.

Una vez que las puestas a tierra del motor y de la carrocería se encuentran dentro de los límites siga con su diagnóstico. No se sorprenda si al reparar estas puestas a tierra resuelve los problemas del vehículo. El hecho de que el vehículo pase la prueba de la puesta a tierra no significa que pueda poner a tierra el voltímetro de forma segura siempre que lo desee. Algunos técnicos han dado vueltas durante horas y el motivo era que sus voltímetros no tenían bien la puesta a tierra. Para el caso del mantenimiento eléctrico, hágase un cable de puente de aproximadamente 6 a 9 metros (de 20 a 30 pies) con una pinza de contacto en cada extremo. Cuando tenga que probar la bomba de combustible eléctrica, el sistema de iluminación o el ordenador de ABS en la parte trasera del vehículo, ponga a tierra el DMM a la batería con el cable puente.

Torceduras de la puesta a tierra del ordenador
Debido a que los circuitos de ordenador funcionan con una corriente tan baja, es posible que las pruebas estándares de la puesta a tierra no revelen la puesta a tierra menor de un ordenador de a bordo. Antes de criticar el ordenador de a bordo, compruebe sus puestas a tierra. Accione el sistema del ordenador y explore cada terminal de puesta a tierra del mismo. Si mide algo mayor a 0,10 V rastree ese circuito de puesta a tierra y localice el problema.

A veces, las puestas a tierra de los ordenadores se conectan a un lugar en el que se interrumpen con facilidad o propenso a la corrosión como el perno de alojamiento del termostato. Los terminales del conector del ordenador también se pueden corroer. Es probable que todo lo que haga falta para eliminar la caída de tensión sea extraer el conector y rociar los terminales con limpiador de circuitos eléctricos.

La experiencia demuestra que tan solo 0,30 V en el terminal de la puesta a tierra de un ordenador puede causar problemas. Intente identificarlo con una luz de prueba. Las puestas a tierra de sensor u ordenador deficientes pueden causar tensiones en el sensor más altas de lo normal y códigos de problema falsos. En muchos casos, la puesta a tierra defectuosa impide que el ordenador o el sensor arrastre una señal de tensión hacia abajo o cerca de la zona cero. Sin duda, acceder al ordenador para controlar las puestas a tierra puede ser una molestia. Sin embargo, reemplazar sensores caros y ordenadores por error es una molestia aún mayor.

Conecte un DMM a través de parte de un circuito y leerá directamente la caída de tensión en el cable, conector, interruptor o conexión. Aquí, un DMM mostraría la pérdida de tensión entre la batería y la carga. El otro mostraría la pérdida de tensión desde la puesta a tierra de la carga a la batería.

Problemas difíciles de identificar de la puesta a tierra de la carrocería
Manténgase alerta con respecto a las puestas a tierra de la carrocería que no se encuentran. Si alguien más ha trabajado con el vehículo, es posible que se haya olvidado de volver a conectar los conectores y cables de la puesta a tierra de la carrocería. Recuerde que cuando la puesta a tierra de la carrocería está restringida, la corriente trata de encontrar otra ruta de regreso a la batería. La ruta alternativa más fácil puede ser a través del cable de cambio de la transmisión o del cable del acelerador. La corriente no solo puede soldar los cables juntos sino que también puede fisurar o erosionar las escobillas o los rodamientos que se encuentran dentro de la transmisión.

Si descubre que el aislamiento del cable de la puesta a tierra de la carrocería está quemado es muy probable que la corriente del arranque haya sobrecalentado el cable. Cuando la puesta a tierra del motor está restringida, la corriente del arranque trata de regresar a la batería a través del circuito de la puesta a tierra de la carrocería. La experiencia demuestra que si el circuito de la puesta a tierra de la carrocería puede manejar la carga de corriente, es posible que el cliente no note el problema de inmediato.

En los períodos de flujo de corriente intenso, una puesta a tierra restringida de la carrocería puede obstaculizar o apagar un componente. Por ejemplo, se sabe que las señales de giro dejan de parpadear cuando el conductor pisa el pedal del freno. Las pruebas confirman que una puesta a tierra restringida de la carrocería cortó los intermitentes. La puesta a tierra no ha podido manejar la corriente de los intermitentes y de las luces de freno al mismo tiempo.

Servicio de seguridad
Realizar el servicio eléctrico de seguridad lo ayuda a resolver los problemas eléctricos con mayor rapidez y rentabilidad que adivinar y cambiar piezas. Ponga el DMM en funcionamiento y acabe hoy con la caída de tensión eléctrica. Es la forma de actuar con responsabilidad.