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ELECTRICIDAD DEL AUTOMÓVIL

CAPACIDAD DE LA BATERÍA

La capacidad de una batería se mide en amperios-hora. La capacidad en amperios-hora es igual al producto de la corriente (en amperios) y el tiempo (en horas) durante el cual la batería está suministrando corriente. La capacidad en amperios-hora varía inversamente con la corriente de descarga. El tamaño de una celda se determina generalmente por su capacidad en amperios-hora. La capacidad de una celda depende de muchos factores, los más importantes de los cuales son los siguientes:

1. El área de las placas en contacto con el electrolito.
2. La cantidad y la gravedad específica del electrolito.
3. El tipo de separadores.
4. El estado general de la batería (grado de sulfatación, placas torcidas, separadores alabeados, sedimentos en el fondo de las celdas, etc.).
5. Limitación de tensión final.

CLASIFICACIONES DE LA BATERÍA

Las clasificaciones de baterías han sido desarrolladas por la Society of Automotive Engineers (SAE) y el Battery Council International (BCI) de Estados Unidos de América. Estas se fijan de acuerdo con los estándares de las pruebas nacionales de rendimiento de la batería. Permiten que el mecánico compare la potencia de arranque de una batería con otra. Los dos métodos de clasificación de almacenamiento de baterías de plomo-ácido son la clasificación de arranque en frío y la clasificación de capacidad de reserva.

Clasificación de arranque en frío.

La clasificación de arranque en frío determina la cantidad de corriente (en amperios) que la batería puede suministrar durante 30 segundos a 0 °F (-17,78 °C), manteniendo la tensión en los bornes a 7,2 V, o 1,2 V por celda. Esta clasificación indica la capacidad de la batería para arrancar un motor específico (basado en el consumo de corriente de arranque) a una temperatura determinada.

Por ejemplo, un fabricante recomienda una batería de 305 amperios de arranque en frío para un pequeño motor de cuatro cilindros, pero una batería de 450 amperios de arranque en frío para un motor V8 mayor. Se necesita una batería de mayor capacidad para manejar la elevada corriente de arranque real del motor más grande.

Clasificación de capacidad de reserva.

La clasificación de capacidad de reserva es el tiempo necesario para que la tensión en los bornes de la batería descienda por debajo de 10,2 V (1,7 V por celda) a una velocidad de descarga de 25 amperios, con la batería completamente cargada y a 80 °F. La capacidad de reserva aparece en la batería como un intervalo de tiempo en minutos.

Por ejemplo, si la batería tiene una capacidad de reserva de 90 minutos y el sistema de carga falla, el operador tiene aproximadamente 90 minutos (1 1/2 horas) de tiempo de conducción bajo carga eléctrica mínima antes de que la batería quede completamente descargada.

CARGA DE LA BATERÍA

En condiciones normales, un hidrómetro que da una lectura por debajo de 1,240 de gravedad específica a 80 °F es una señal de advertencia de que la batería se debe retirar y cargar. Excepto en climas extremadamente cálidos, nunca permita que la gravedad específica caiga por debajo de 1,225 en climas tropicales. Esta lectura indica una batería completamente cargada.

Cuando una batería descargada se pone en la tienda, es conveniente recargarla inmediatamente. Existen varios métodos para cargar las baterías; en todos se utiliza corriente continua. Si solo se dispone de corriente alterna, se debe utilizar un generador o un rectificador para convertirla en corriente continua. Los dos métodos principales de carga son: (1) corriente constante y (2) voltaje constante (potencial constante).

La carga a corriente constante se puede utilizar en una sola batería o en una serie de baterías conectadas en serie. La carga a tensión constante se utiliza con baterías conectadas en paralelo. (Un circuito en paralelo tiene más de una ruta entre los dos terminales de la fuente; un circuito en serie es un circuito de una sola ruta). Usted debe conocer ambos métodos, aunque el segundo es el más utilizado.

CARGA A CORRIENTE CONSTANTE

Con el método de corriente constante, la batería está conectada a un dispositivo de carga que suministra un flujo constante de corriente. El dispositivo de carga tiene un rectificador de estado sólido, o un circuito electrónico con rectificación controlada, por lo que la corriente alterna se convierte en corriente continua. Normalmente, se incluye un reóstato (resistencia de regulación de corriente) para ajustar la corriente que llega a la batería. Una vez que el reóstato está ajustado, la corriente se mantiene constante.

El régimen de carga normal es de 1 amperio por celda positiva. Así, una batería de 21 placas (que tenga 10 placas positivas por celda) debería tener una velocidad de carga no superior a 10 amperios. Al utilizar este método, debe comprobar el estado de la batería con frecuencia, especialmente cerca del final del período de carga. Cuando la batería está gaseando libremente y la densidad permanece constante durante 2 horas, se puede considerar que la batería no se cargará más.

La principal desventaja de la carga a corriente constante es que la corriente de carga se mantiene en un valor constante a menos que usted la cambie. Una batería cargada con una corriente demasiado alta podría sobrecalentarse y dañar las placas, haciendo que la batería quede inutilizable. No permita que la temperatura de la batería supere 110 °F (43,33 °C) durante la carga.

CARGA A VOLTAJE CONSTANTE

La carga a tensión constante, también conocida como carga a potencial constante, se hace generalmente con un conjunto motor-generador. El motor acciona un generador (similar a un generador de vehículo); este produce la corriente para cargar la batería. El voltaje en este tipo de sistema se mantiene generalmente constante.

Con tensión constante, la corriente de carga a una batería baja será alta. Pero, a medida que la batería se acerca a la carga completa, su tensión opuesta aumenta y se opone a la corriente de carga. Esta oposición indica que se necesita menos carga. Como resultado, la corriente de carga disminuye a un valor muy bajo cuando la batería está completamente cargada. Este principio de funcionamiento es el mismo que el del regulador de tensión en un vehículo.

PRÁCTICAS DE CARGA

Es fácil conectar la batería al cargador, encender la corriente de carga y, después de un período normal, cortar la corriente y retirar la batería. Sin embargo, ciertas precauciones son necesarias tanto antes como durante el período de carga. Estas prácticas son las siguientes:

1. Limpie e inspeccione la batería completamente antes de colocarla en carga. Use una solución de bicarbonato de sodio y agua para limpiar e inspeccionar, a fin de detectar grietas o roturas en el envase.

PRECAUCIÓN

No permita que la solución de bicarbonato de sodio y agua entre en las celdas. De ocurrir, neutralizaría el ácido del electrolito.

2. Conecte la batería al cargador. Asegúrese de que los terminales estén conectados correctamente: conecte el borne positivo al terminal positivo (+) y el borne negativo al terminal negativo (-). Los terminales positivos de la batería y del cargador están identificados; los que no están marcados son negativos. El borne positivo de la batería es, en la mayoría de los casos, ligeramente más grande que el borne negativo. Asegúrese de que todas las conexiones estén ajustadas.
3. Verifique que los orificios de ventilación estén libres y abiertos. No quite la batería del vehículo durante la carga. Esto evita que el ácido salpique en la parte superior de la batería y mantiene la suciedad fuera de las celdas.
4. Compruebe el nivel de electrolito antes de iniciar la carga y durante la misma. Añada agua destilada si el nivel de electrolito está por debajo de la parte superior de la placa.
5. Mantenga el área de carga bien ventilada. No fume cerca de una batería que se está cargando. Las baterías en carga liberan gas hidrógeno. Una pequeña chispa podría causar una explosión.
6. Tome lecturas frecuentes con el hidrómetro de cada celda y regístrelas. Puede esperar que la gravedad específica aumente durante la carga. Si no se eleva, retire la batería y deséchela de acuerdo con las instrucciones locales para disposición de material peligroso.
7. Mantenga una estrecha vigilancia si hay desprendimiento gaseoso excesivo, sobre todo al principio de la carga, cuando se utiliza el método de tensión constante. Reduzca la corriente de carga si el gaseo es excesivo. Algo de gasificación es normal y ayuda a remezclar el electrolito.
8. No mueva la batería hasta que esté totalmente cargada.

COLOCACIÓN DE NUEVAS BATERÍAS EN SERVICIO

Las baterías nuevas pueden llegar llenas de electrolito y completamente cargadas. En este caso, todo lo que es necesario hacer es colocarlas correctamente en el equipo. La mayoría de las baterías que se envían a unidades de NCF se reciben cargadas y secas.

Las baterías cargadas y secas retendrán su estado de carga completa indefinidamente, siempre y cuando no se permita la entrada de humedad en las celdas. Por lo tanto, deben almacenarse en un lugar seco. La humedad y el aire que entran en las celdas harán que las placas negativas se oxiden. La oxidación hace que la batería pierda su carga.

Para activar una batería seca, quite las restricciones de los orificios de ventilación y quite los tapones de ventilación. Luego llene todas las celdas hasta el nivel adecuado de electrolito. Los mejores resultados se obtienen cuando la temperatura de la batería y del electrolito están dentro del intervalo de 60 °F a 80 °F (15,56 °C a 26,67 °C).

Algo de gasificación se producirá mientras se está llenando la batería debido a la liberación de dióxido de carbono, que es un producto del proceso de secado del sulfuro de hidrógeno producido por la presencia de azufre libre. Por lo tanto, las operaciones de llenado deben realizarse en un área bien ventilada. Estos gases y olores son normales y no son motivo de alarma.

Aproximadamente 5 minutos después de la adición del electrolito, se deben comprobar la tensión y la gravedad específica del electrolito de la batería. Más de 6 voltios o más de 12 voltios, dependiendo de la tensión nominal de la batería, indica que la batería está lista para el servicio. De 5 a 6 voltios o de 10 a 12 voltios indican oxidación de placas negativas, y la batería se debe cargar antes de usarla. Menos de 5 voltios o menos de 10 voltios, dependiendo de la tensión nominal, indica una batería defectuosa, que no debe ponerse en servicio.

Si, antes de colocar la batería en servicio, la gravedad específica (corregida a 80 °F) es más de 0,030 puntos por debajo de lo que era en el momento del llenado inicial, o si una o más celdas emiten gas violentamente después de agregar el electrolito, la batería debe estar completamente cargada antes de su uso. Si la lectura del electrolito no aumenta durante la carga, deseche la batería.

La mayoría de las tiendas reciben electrolito premezclado. Algunas unidades aún pueden obtener ácido sulfúrico concentrado, que debe mezclarse con agua destilada para obtener la gravedad específica apropiada del electrolito.

MEZCLA DEL ELECTROLITO

Es un trabajo peligroso. Usted probablemente ha visto aparecer agujeros en un uniforme sin ninguna razón aparente. Más tarde recordó haber reemplazado una batería de acumuladores y haber rozado la batería con descuido.

ADVERTENCIA

Cuando mezcla electrolito, está tratando con ácido sulfúrico puro, que puede quemar la ropa de forma rápida y severa, de la misma manera que las manos y la cara. Siempre use guantes de goma, delantal, gafas y careta de protección contra salpicaduras o derrames accidentales.

Cuando usted está mezclando electrolito, nunca vierta agua en el ácido: vierta siempre ÁCIDO EN EL AGUA. Si se añade agua al ácido sulfúrico concentrado, la mezcla puede explotar o salpicar y provocar quemaduras graves. Vierta el ácido en el agua lentamente, revolviendo suavemente pero a fondo todo el tiempo. Grandes cantidades de ácido pueden requerir horas de dilución segura.

Figura 2-5. - Tabla de mezcla de electrolito.

La figura 2-5 muestra la cantidad de agua y ácido que se deben mezclar para obtener una gravedad específica determinada. Por ejemplo, mezclando 5 partes de agua por 2 partes de ácido se produce un electrolito de 1,300, cuando se empieza con una gravedad específica del ácido de 1,835. Si se utiliza ácido de gravedad específica 1,400, 2 partes de agua y 5 partes de ácido darán los mismos resultados.

Deje que el electrolito mezclado se enfríe a temperatura ambiente antes de agregarlo a las celdas de las baterías. El electrolito caliente se comerá las placas rápidamente. Para estar del lado seguro, no añada el electrolito si su temperatura es superior a 90 °F (32,22 °C). Después de llenar las celdas, deje que el electrolito se enfríe otra vez, porque se genera más calor por su contacto con las placas. A continuación, tome lecturas con el hidrómetro. La gravedad específica del electrolito se corresponderá muy estrechamente con los valores de la tabla de mezcla si las partes de agua y ácido se mezclan correctamente.

MANTENIMIENTO DE LA BATERÍA

Si la batería no se mantiene correctamente, su vida útil se reduce drásticamente. El mantenimiento completo de la batería incluye lo siguiente:

• Comprobar visualmente la batería.
• Comprobación del nivel del electrolito en las celdas (en baterías con tapones). Agregue agua si el nivel es bajo.
• Limpiar la corrosión alrededor de la batería y de los terminales.

Comprobación de la condición de la batería mediante la verificación del estado de carga.

INSPECCIÓN VISUAL DE LA BATERÍA

El mantenimiento de la batería siempre debe comenzar con una inspección visual completa. Busque signos de corrosión en o alrededor de la batería, signos de fuga, grietas en el recipiente o en la tapa, tapones faltantes, y abrazaderas de sujeción sueltas o faltantes.

COMPROBACIÓN DEL NIVEL DEL ELECTROLITO Y AGREGADO DE AGUA

En las baterías con tapones de ventilación, el nivel de electrolito se puede comprobar retirando los tapones. Algunas baterías tienen un anillo de llenado que indica el nivel del electrolito. El electrolito debe estar nivelado con el anillo de llenado. Si no hay anillo de llenado, el electrolito debe ser suficiente para cubrir la parte superior de las placas. Algunas baterías tienen un indicador de nivel de electrolito (Delco Eye). Esto da una indicación visual por código de color del nivel del electrolito, donde el negro indica que el nivel es aceptable y el blanco significa un nivel bajo.

Si el nivel de electrolito está bajo, rellene las celdas hasta el nivel correcto con AGUA DESTILADA (agua purificada). El agua destilada debe utilizarse, ya que no contiene las impurezas que se encuentran en el agua del grifo. El agua del grifo contiene muchas sustancias químicas que reducen la duración de la batería. Los contaminantes alteran el electrolito y se acumulan en la parte inferior de la caja. Si se acumulan en exceso, las placas pueden producir CORTOCIRCUITO, arruinando la batería.

Si se debe añadir agua con frecuencia, el sistema de carga puede estar sobrecargando la batería. Un sistema de carga defectuoso puede forzar una corriente excesiva. Los gases liberados durante la carga pueden estar expulsando agua de la batería.

Las baterías libres de mantenimiento no necesitan servicio periódico de electrolito en condiciones normales. Están diseñadas para funcionar durante largos períodos sin pérdida de electrolito.

Conceptos destacados :