La batería en el Vehículo. Misión y funcionamiento.

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Funciones principales de una batería.

En el caso del automóvil (o cualquier otro tipo de vehículo) su misión primordial es la de mantener todo el sistema eléctrico funcionando sin problemas, a falta de que sea cargada por el generador del vehículo.

Si clasificamos su orden de prioridades a la hora de su funcionamiento podríamos decir que en primer lugar, su misión es mover el motor de arranque para poner en funcionamiento el motor térmico, seguidamente mantener funcionando todo el sistema eléctrico para el buen funcionamiento del motor térmico. Este sistema eléctrico se tiene en cuenta como consumidor permanente y la batería ubicada en el vehículo está preparada para soportar y suministrar energía a todo el sistema eléctrico/electrónico vital para el funcionamiento del motor térmico; el resto de accesorios eléctricos funcionan de forma que supone un esfuerzo extra para la batería, siempre y cuando el alternador no genere la energía necesaria. Finalmente su misión también consiste en mantener las memorias de las unidades de control u otros dispositivos electrónicos cuando el vehículo está parado.

¿De qué está formada una Batería?

-Recipiente: es la estructura principal de la llamada batería y dónde están contenidas las placas. Está fabricada de polipropileno.

-Placas: Encargadas de generar la diferencia de potencial necesaria para cumplir la misión de la batería.

-Separadores: Se encargan de mantener las placas positivas y negativas separadas para evitar que haya un cortocircuito entre ellas.

-Electrólito: es el líquido por el cual se producirá la reacción química. En este caso será una disolución de agua (H2O) y ácido sulfúrico (H2SO4). En las baterías actuales, sin mantenimiento, y en muchos casos enfocadas a vehículos con sistema start & stopy con problemas de espacio también, se realizan baterías con electrólitos que funcionan con Niquel, Litio… y otros elementos, estas baterías no requieren de mantenimiento. Así mismo las baterías de Gel llevan el electrólito solidificado y pueden funcionar en cualquier posición, estas baterías se caracterízan por poder aceptar cargas y descargas muy fuertes y en muy poco tiempo sin que afecte sustancialmente al rendimiento de la misma.

-Puente de unión: Acogen por un lado a las placas positivas y por otro a las negativas para poder realizar la conexión en serie con el resto de grupos de placas alojadas en el recipiente.

-Borne: Contienen dos bornes, que salen al exterior por el recipiente y es dónde engancha la llamada borna para conducir la energía eléctrica. Un borne es el del polo positivo y el otro es el del polo negativo.

-Tapón: es el respiradero de la batería, normalmente hay un tapón por vaso (en baterías con mantenimiento) y se encargan de permitir la salida de gases al exterior y evitar una explosión por exceso de presión.

-Vaso: Es donde queda alojado el electrólito. Contiene una marca de nivel que nos índica si se encuentra dentro de los márgenes correctos para su funcionamiento.

-Cámara de decantación: lugar donde se depositan los restos sobrantes de la reacción química para evitar que se mezclen con otros elementos y generen un mal funcionamiento.

-Soporte de fijación: es el lugar alojado en la base de la carcasa exterior que sirve para fijar la batería al soporte del vehículo y evitar su desplazamiento dentro del vano motor por efectos de inhercia propios de la marcha del vehículo.

¿ Qué factores debemos tener en cuenta a la hora de elegir una batería?

En primer lugar debemos resaltar que no existen baterías mejores ni peores y elegir una u otra va en función de las caracterísitcas del vehículo y del uso que se le de al mismo.

Debemos tener en cuenta que en función del precio, obtenemos un rendimiento u otro. No obstante, debemos poner en el vehículo la batería que pregonice el fabricante.

Errores más comunes a la hora de escoger una batería.

Normalmente vamos a lo barato y a lo más ruin, porque en defnitiva una batería es una batería y no importa nada más, pero sí que importa.

Una batería suministra una determinada carga de energía, ese suministro es crítico durante el arranque ya que el motor de arranque tiene que consumir muchísima energía para poder moverlo, es por esto, que muchos conductores comenten el error de elegir la batería por su capacidad: de 60, 70, 80 Ah (Amperios por hora)… cuando la principal caracterísitca de una batería reside en su ICC (Intensidad máxima de cortoricuito), es decir, la máxima capacidad de suministrar carga en un instante determinado, como por ejemplo, para mover el motor de arranque.

La mayoría de baterías Low Cost cumplen con el requisito de capacidad predestinado (los Amperios por hora) pero no cumplen con la intensidad máxima de suministro. Sometiendo a la batería duramente contra los arranques, sobre todo en invierno, y acortando su vida. Por lo que en este caso lo barato sale caro.

Muchos consumidores tienden también a poner una batería (si el hueco en el vano motor se lo permite) de más capacidad pensando que “es mejor” y que “dura más” pero esto no es así; muchos vehículos incorporan un soporte para baterías mas grande porque ese mismo soporte se monta para distintas motorizaciones y modelos, pero no todas las motorizaciones y modelos tienen el mismo equipo eléctrico. Si montamos una batería de capacidad muy superior, provocaremos estrés en el alternador, ya que tiene que llenar de electricidad una piscina demasiado grande además de suministar energía al resto del equipo eléctrico, por lo que podemos estropear el alternador por fatiga. Lo mismo ocurre a la inversa para baterías muy pequeñas con alternador muy grande (en cuanto a capacidad de carga me refiero) ya que las baterías reciben cargas muy elevadas y se sobrecargan.

Los vehículos con sistemas start & stop y tecnología híbrida incorporan generadores muy potentes para cargar la batería el corto plazo de tiempo que funciona el motor térmico en ciudad. Este tipo de vehículos incoroporan baterías de Gel que admiten grandes intensidades de carga y descarga en muy poco tiempo y se recargan muy rápido sin comprometer en exceso su vida útil.

Nociones básicas sobre el equipo eléctrico del automóvil.

  • Suministro de energía eléctrica a la red de abordo convencional del vehículo:

La red de a bordo de un automóvil consta básicamente de tres elementos: acumulador de energía eléctrica (conocido como batería), un generador (alternador) y los diferentes consumidores eléctricos que precisan de esa energía eléctrica.

Con la energía de la batería se arranca el motor del vehículo mediante el motor de arranque (consumidor) y además se encarga de mantener la energía eléctrica mientras el vehículo no está siendo utilizando, manteniendo alimentados a los circuitos eléctricos imprescindibles haciendo que se mantengan programados y activos determinados elementos como el cierre centralizado por ejemplo.

Cuando el motor está en marcha, el alternador suministra corriente, que según la situación de tensión en la red de abordo es suficiente para alimentar a los consumidores y además para cargar la batería. Esto es que si los consumidores necesitan más corriente que la suministrada por el alternador el acumulador es el encargado de proporcionar esa corriente extra, si por el contrario el generador está produciendo mucha corriente, ésta será suficiente para alimentar la demanda eléctrica de consumidores así como para cargar la batería. Todos estos factores dependen básicamente del número de revoluciones de altenrador.

  • Suministro de corriente del alternador:

Como hemos visto antes, este suministro depende del número de revoluciones del alternador. Un alternador suministra toda su potencia nominal cuando se encuentra a unas 6000 r.p.m. y contando con que su relación de transmisión (mediante correa cigüeñal-alternador) es de 1:2 ó 1:3, es por tanto, que a ralentí o bajo número de revoluciones el alternador solo es capaz de suministrar una parte de su energía nominal.

  • Diferentes tipos de redes de abrodo:

No todos los vehículos cuentan con la misma red de abordo, ya que todo está diseñado en función de la estimación media de uso que se le va a dar a ese vehículo, esto hace que por ejemplo para un autobús urbano o un taxi, que su número de revoluciones medio es prácticamente el ralentí por su circulación continua por ciudad hace que posean alternadores que a bajo número de revoluciones proporcionen gran parte de su energía nominal. En cambio, si el alternador está montando en un vehículo diseñado o vendido especialmente para viajar su suministro eléctrico óptimo se encontrará sobre el número de revoluciones óptimas a las que valla en velocidad de crucero y en la marcha más larga.

  • Los problemas de baterías a corto plazo ¿A qué se deben?

Muchas personas se dan cuenta hoy y día que en sus vehículos las baterías duran menos de lo normal, a pesar de ser baterías caras y con tecnología muy superiores a las baterías de plomo (de uso más reducido por su relación tamaño/prestaciones). Esto es debido a que muchos vehículos compactos están diseñados o pensados para un uso mayoritariamente urbano y con un gran número de consumidores conectados lo que hace que estos vehículos monten alternadores de amperaje muy alto (120 A) para baterías que de media proporcionan 70Axh, esto provoca que si el vehículo viaja mucho por carretera, en régimenes de revoluciones altos y sin consumidores importantes accionados se sobrecargue la misma haciendo que dure menos de la vida media estmiada que antes era de unos 5 años.

En teoría, para un alternador de 80 A de potencia nominal, se debe de montar una batería de entre 75 y 85 Axh, y así sucesivamente, situación que en la realidad no ocurre ya que con tanto consumidor eléctrico se requiere mucha potencia del generador a bajas r.p.m. lo que si no se da provocaría una descarga prematura de la batería. Se ha optado el camino inverso, provocando una sobrecarga de la misma y debiendo sustituirla con 3 años de edad de media.

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