viernes, 15 de julio de 2016

Una manera de analizar los autos es verlos como una plataforma de tecnología . 

Los autos pueden significar muchas cosas diferentes para distintas personas. Con el paso del tiempo, han sido vistos de diversas maneras, desde carruajes sin caballos a autos de carreras, y ahora estamos empezando a verlos como vehículos inteligentes, conectados, e incluso, algún día, autónomos.
Sin embargo, otra manera de analizar los autos es verlos como una plataforma de tecnología. Cada paso en la evolución de los autos ha representado el potencial de momentos notables entre los ingenieros e innovadores.
Dando un paso atrás, es fácil apreciar cómo esto ha sucedido de muchos modos y en varias ocasiones dentro de la industria automotriz. Los siguientes hitos en la línea de tiempo ayudan a contar esta historia, estos son inventos que realmente movieron el mundo hacia adelante.


La historia del automóvil empieza con los vehículos autopropulsados por vapor del siglo XVIII. En 1885 se crea el primer vehículo automóvil por motor de combustión interna con gasolina. Se divide en una serie de etapas marcadas por los principales hitos tecnológicos.
Uno de los inventos más característicos del siglo XX ha sido sin duda el automóvil. Los primeros prototipos se crearon a finales del siglo XIX, pero no fue hasta alguna década después cuando estos vehículos empezaron a ser vistos como algo "útil".
El intento de obtener una fuerza motriz que sustituyera a los caballos se remonta al siglo XVII. El automóvil recorre las tres fases de los grandes medios de propulsión: vapor, electricidad y gasolina.
El primer vehículo a vapor (1769) es el "Fardier", creado por Nicolás Cugnot, demasiado pesado, ruidoso y temible.
·         1Etapa de la invención
·         2Etapa veterana
·         3Etapa del latón o Eduardiana
·         4Etapa de Época
·         5Etapa preguerra
6Etapa moderna

MODELO T


El Ford Modelo T (coloquialmente conocido como Tin Lizzie o Flivver en EE.UU y "Ford a bigotes" en la Argentina) fue un automóvil de bajo costo producido por Ford Motor Company de Henry Ford desde 1908 a 1927. Con el mismo se introdujo la producción en cadena, popularizando la adquisición de los automóviles.
Henry Ford sentó muchas de las bases del futuro del automóvil cuando decidió aplicar las teorías de Taylor sobre la perfecta combinación de hombre y máquina a la nueva industria de las cuatro ruedas. El resultado se llamaría el Ford T.

«Voy a construir un coche para el pueblo, el automóvil universal», proclamó Henry Ford en 1906. No tenía un objetivo filantrópico. Lo que buscaba era aumentar su clientela al máximo.




HISTORIA Y FUNCIONAMIENTO ENCENDIDO ELECTRICO

1911 – Encendidoeléctrico

Con este invento, prender el auto se vuelve mucho más fácil y seguro. Las incómodas manivelas que en algún momento prendían el motor mataron a un automovilista, allá por 1910. Un año más tarde, se lanzó el encendido eléctrico, y junto con un auto-encendido se eliminó el problema.


Fue alrededor del año 1860 que el ciudadano francés Etienne Lenoir inventó la bujía o candela, elemento utilizado comúnmente en los automóvilesde hoy. Pero este elemento no podría generar la chispa necesaria para que el motor funcione si no hubiera un sistema de encendido.



Como parte del motor existe “el distribuidor” donde se alojan los platinos que con ayuda de un pequeño resorte se abren y se cierran. Esta acción de cerrar y abrir se aplica a una “bobina” (término sólo utilizado en el ámbito del automovilismo que no tiene el mismo significado que la bobina / inductor en electrónica) que produce una chispa.

Dentro del distribuidor hay un “rotor” que determina cuál de las bujías obtendrá la chispa. Esta chispa debe aparecer en el momento en que en el cilindro exista la combinación adecuada de combustible y aire, necesaria para que haya explosión. La explosión es necesaria para que el pistón que está en este cilindro se mueva, gire el motor y el auto funcione.

DIRECCION ASISTIDA


La dirección asistida, una invención que estuvo en los tableros de dibujo de los fabricantes de automóviles durante décadas, finalmente se convirtió en una característica común en los automóviles de la posguerra de los años 50. A finales de esa década, uno de cada cuatro conductores daba vueltas con la ayuda de la hidráulica, la dirección asistida es un elemento del que disponemos actualmente al que no le damos apenas importancia, en parte debido a que muchos conductores no se las han tenido que ver con coches que no disponen de asistencia de este tipo. Se trata de una ayuda al conductor que le permite girar la dirección sin esfuerzo, algo que en ocasiones puede requerir fuerza hercúlea sin esta asistencia.

Un autobús, un camión pesado, un coche con neumáticos anchos todos ellos son candidatos para provocar un esguince cervical al más pintado, pues la resistencia a la rodadura de los neumáticos, en casi todos los casos, es bastante importante. Como experimento, se puede tratar de mover el volante cuando el coche está parado y sin el bloqueo de seguridad de la dirección.



RADIO




El primer dispositivo receptor de radio en el coche que se comercializó con cierto éxito llegó en 1930, el Motorola 5T71 de Galván Manufacturing Corporation costaba entre 110 y 130 dólares, más o menos el mismo precio de algunos de los automóviles que se vendían por entonces. En Alemania, Blaupunkt llegó a un acuerdo con la marca Studebaker para ofrecer una radio instalada de serie en sus modelos más exclusivos, cuya potencia excedía de 10 CV. Todavía eran dispositivos bastante primitivos y complejos, ya que usaban tubos de vacío y varios transformadores del tamaño de una cantimplora.

Por solo US$ 130 (en 1930) podía recibir emisiones de radio en la comodidad de su coupé. Esto fue comprensible un gran suceso para el dueño del automóvil y motivó a muchas generaciones de adolescentes a quedarse hasta tarde en la noche en el auto.
                  
                      


FRENOS EN CUATRO RUEDAS


Hacer de los frenos del auto un mecanismo más seguro fue un trabajo intermitente durante la década de 1920. Pero hacia el final de la década, el 99% de los automóviles funcionaba con frenos en cada rueda. Este fue un humilde precursor de los sistemas de frenado antibloqueo que luego revolucionarían la potencia de frenado, pero aun así fue un gran salto en el tiempo. Los frenos delanteros, a la hora de detener el auto, tienen mayor importancia que los traseros porque al frenar, el peso del auto recae en las ruedas delanteras. Muchos autos tienen frenos de disco en el eje delantero, que generalmente son más eficientes, y frenos de tambor en el eje trasero
Los sistemas completos de freno de disco, son utilizados principalmente en autos de alta gama o de alto rendimiento y los sistemas completos de freno de tambor, son utilizados en autos viejos o pequeños.




INYECCIÓN ELECTRONICA

La inyección electrónica es una forma de inyección de combustible, tanto para motores de gasolina, en los cuales lleva ya varias décadas implantada, como para motores diésel, cuya introducción es relativamente más reciente.

inyectores de inyección de gasolina, con su rampa de alimentación

Se puede subdividir en varios tipos (monopunto, multipunto, secuencial, simultánea) pero básicamente todas se basan en la ayuda de la electrónica para dosificar la inyección del carburante y reducir la emisión de agentes contaminantes a la atmósfera y a la vez optimizar el consumo.

Este sistema ha reemplazado al carburador en los motores de gasolina. Su introducción se debió a un aumento en las exigencias de los organismos de control del medio ambiente para disminuir las emisiones de los motores.

En los motores diésel ha sustituido a la bomba inyectora, con inyectores mecánicos, por una bomba de alta presión con inyectores electrohidráulicos.

Su importancia radica en su mejor capacidad respecto al carburador para dosificar el combustible y dosificar la mezcla aire / combustible, es decir el factor lambda de tal modo que quede muy próxima a la estequiométrica (14,7:1 para la gasolina), es decir factor lambda próximo a 1 lo que garantiza una muy buena combustión con reducción de los porcentajes de gases tóxicos a la atmósfera. La relación estequiométrica es la proporción exacta de aire y combustible que garantiza una combustión completa de todo el combustible. En este caso el factor lambda es igual a 1.Fundamento:

La función de la inyección en los motores de gasolina es:

Medir el aire del medio ambiente que es aspirado por el motor, controlado por el conductor mediante la válvula de mariposa, en función de la carga motor necesaria en cada caso, con objeto de adaptar el caudal de combustible a esta medición y conforme al régimen de funcionamiento del motor,
dosificar mediante inyección la cantidad de combustible requerida por esta cantidad de aire, necesaria para que la combustión sea lo más completa posible, es decir guardando en la medida de lo posible la proporción estequiométrica, dentro de los límites del factor lambda.
Completar la función de la combustión junto con el Encendido del motor

En los motores diésel, regular la cantidad de gasoil inyectado en función de la carga motor (pedal acelerador), sincronizándolo con el régimen motor y el orden de encendido de los cilindros. En el caso del motor diésel la alimentación de aire no es controlada por el conductor, solo la de combustible.

Consta fundamentalmente de sensores, una unidad electrónica de control y actuadores o accionadores.

Inyectores:

Una de las piezas más importantes en el sistema de inyección de combustible es el inyector. Este es el encargado de hacer que el combustible sea introducido en el múltiple (colector) de admisión o dentro del cilindro según sea el caso. En los motores diésel que llevaban inyección mecánica por bomba inyectora en línea, la apertura del inyector era comandada por una leva y el cierre se hacía mediante un resorte, la carrera de inyección era regulada por una cremallera que se mueve según la posición del regulador de caudal, que depende del acelerador y del régimen del motor.

En la actualidad se ha reemplazado el sistema de leva - cremallera y se ha optado por un sistema electrónico para poder abrir más o menos tiempo y con más o menos presión el inyector y así regular la cantidad de combustible que ingresará en el cilindro.

En lugar de ellos se utiliza un solenoide que al hacerle pasar una determinada cantidad de corriente durante un tiempo controlado generará un campo magnético el cual moverá la aguja del inyector. Para regular la cantidad de corriente que se manda al solenoide distintos sensores toman parámetros que son procesados en una central computarizada y ésta es la que calcula la cantidad de corriente eléctrica enviada para poder mantener una relación estequiométrica entre el aire/combustible (aproximada de 14,7 a 1 en motores de gasolina).

En los motores diésel no hay proporción estequiométrica, siempre se trabaja con exceso de aire (entre 20 a 1 y 50 a 1) ya que no hay mariposa y la potencia se regula regulando el caudal, de modo proporcional al pedal acelerador y al régimen.



sección y operación de un inyector de gasolina



sección de un inyector diesel 

Los parámetros más importantes que se toman para el motor de gasolina son: 
RPM del motor (para sincronizar con el funcionamiento de los 4 tiempos y el orden de los cilindros) 
Cantidad de aire que entra al motor (para ajustar la gasolina proporcionalmente a la mezcla estequiométrica) 
Parámetros secundarios : 
Posición del acelerador, (Para ajustar posiciones de ralentí y plena carga, en que la mezcla es un poco más rica que a estequiométrica, por ej. 13 a 1. Además de esto, para enriquecer temporalmente la mezcla si la aceleración es "nerviosa" por parte del conductor, y para cortar la inyección si el vehículo está rodando, teniendo el conductor el pie levantado, por ejemplo cuesta abajo. Con esto se consigue un ahorro significativo de combustible ); 
Temperatura del líquido refrigerante (para arranque en frío) 
Composición de los gases de escape mediante la sonda Lambda, entre otros. 
De esta forma se producen los siguientes beneficios: 
Regular la cantidad de combustible que ingresa al cilindro de forma más precisa, 
Mantener una relación estequiométrica entre el combustible/aire, no importa si varían factores externos como por ejemplo temperatura del aire o composición del mismo estando a por ejemplo 1500 metros sobre el nivel del mar o en el llano, 
Mayor ahorro de combustible, 
Motores con mayor momento par y por tanto potencia, por lo tanto mejores prestaciones, entre otras.