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ELECTRICIDAD DEL AUTOMÓVIL

LIMPIEZA DE LA BATERÍA Y TERMINALES

Si la parte superior de la batería está sucia, con un cepillo de cerdas duras lávela con una mezcla de bicarbonato de sodio y agua. Esta acción neutraliza y elimina la mezcla de ácido y suciedad. Tenga cuidado de no permitir que la solución de limpieza entre en la batería.

Para limpiar los terminales, quite los cables e inspeccione los bornes para comprobar si están deformados o rotos. Limpie los bornes y las superficies interiores de las abrazaderas de cable con una herramienta de limpieza, antes de volver a colocarlas en los bornes.

PRECAUCIÓN

No utilice una rasqueta o una cuchilla para limpiar los terminales de la batería. Esta acción elimina metal en exceso y puede arruinar la conexión del terminal.

Cuando vuelva a instalar los cables, cubra los terminales con aceite negro o grasa blanca. Esto alejará los vapores de ácido de las conexiones y evitará que se corroan de nuevo. Ajuste los terminales solo lo suficiente para asegurar la conexión. Al apretar demasiado, se arruinan las roscas del tornillo de la abrazadera.

COMPROBACIÓN DE LA CONDICIÓN DE LA BATERÍA

Al medir la carga de la batería, compruebe el estado del electrolito y de las placas. A medida que la batería se descarga, el electrolito tiene un mayor porcentaje de agua. Así, el electrolito de una batería descargada tendrá una gravedad específica menor que la de una batería completamente cargada. Esta subida y bajada de la gravedad específica se puede utilizar para comprobar el estado de carga. Hay varias formas de comprobarlo.

Las baterías que no son libres de mantenimiento pueden permitir la comprobación del estado de carga con un hidrómetro. El hidrómetro verifica la gravedad específica del electrolito. Es rápido y sencillo de utilizar. Hay tres tipos de hidrómetros: tipo flotante, tipo de bola y tipo de aguja.

Para utilizar un hidrómetro tipo flotador, apriete y mantenga el bulbo. Después, sumerja el otro extremo del hidrómetro en el electrolito. A continuación, suelte el bulbo. Esta acción llenará el hidrómetro con electrolito. Sostenga el hidrómetro a la altura de su línea de visión y compare la escala con el nivel superior del electrolito.

La mayoría de los hidrómetros tipo flotante no son corregibles por temperatura. Sin embargo, los modelos más nuevos pueden tener un termómetro incorporado y una tabla de conversión que le permitirá corregir la lectura por temperatura.

El hidrómetro tipo de bola es cada vez más popular, ya que no es necesario utilizar una tabla de conversión por temperatura. Las bolas permiten compensar los cambios de temperatura cuando se sumergen en el electrolito.

Para utilizar un hidrómetro tipo bola, extraiga electrolito con la pera de goma en la parte superior. Luego observe cuántas bolas flotan. Las instrucciones del hidrómetro indicarán si la batería está completamente cargada o descargada.

Un hidrómetro tipo aguja utiliza los mismos principios que el tipo de bola. Cuando el electrolito se introduce en el hidrómetro, hace que una aguja de plástico indique la gravedad específica.

Una batería completamente cargada debe dar una lectura de hidrómetro de por lo menos 1,265. Si está por debajo de 1,265, la batería necesita ser recargada o puede ser defectuosa. Una batería descargada puede deberse a:

• batería defectuosa,
• problemas del sistema de carga,
• problemas del sistema de arranque,
• malas conexiones de los cables,
• problemas de rendimiento del motor que requieren un tiempo excesivo de arranque.

Los consumos eléctricos con el encendido apagado se pueden detectar comprobando cada celda con un hidrómetro. Si la gravedad específica de una celda varía excesivamente con relación a otras (25 a 50 puntos), la batería está en mal estado. Celdas con lecturas bajas pueden indicar un cortocircuito. Cuando todas las celdas tienen una gravedad específica similar, aunque sea baja, por lo general la batería puede recargarse.

En baterías libres de mantenimiento, un ojo indicador de carga muestra el estado de carga mediante un cambio de color. Por ejemplo, puede ser verde con la batería cargada, negro cuando está descargada o amarillo cuando la batería necesita ser reemplazada. Si no hay ojo indicador o si se duda de su fiabilidad, también se pueden utilizar un voltímetro, un amperímetro o un probador de carga para determinar rápidamente el estado de la batería.

FACTORES QUE AFECTAN A LA CARGA DE LA BATERÍA

Cinco factores afectan la carga de la batería, aumentando su resistencia interna y su CEMF (fuerza contraelectromotriz producida por la reacción electroquímica):

1. TEMPERATURA: a medida que la temperatura disminuye, el electrolito ofrece mayor resistencia a la carga. Una batería fría tardará más en cargarse; una batería caliente, menos tiempo. Nunca intente cargar una batería congelada.
2. ESTADO DE CARGA: la condición de los materiales activos afecta la carga. Una batería muy descargada puede tener cristales duros de sulfato en las placas. El sistema de carga del vehículo podría forzar una corriente elevada para eliminar dichos sulfatos.
3. ÁREA DE LA PLACA: las placas pequeñas se cargan más rápido que las placas grandes. Cuando la sulfatación cubre gran parte de la superficie de la placa, el sistema de carga puede no ser capaz de restaurar la batería.
4. IMPUREZAS: la suciedad y otras impurezas en el electrolito dificultan la carga.
5. GASEO: burbujas de hidrógeno y oxígeno se forman en las placas durante la carga. Al desprenderse, lavan material activo, causan pérdida de agua y aumentan la dificultad de carga.

Resistencia interna de una batería

Cualquier fuente de energía eléctrica puede representarse por una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia. Esto explica por qué el voltaje terminal de una batería disminuye cuando se conecta una carga: con el circuito abierto no fluye corriente y no hay caída de tensión en la resistencia interna; cuando se extrae corriente, aparece una caída de tensión en dicha resistencia.

Figura: circuito equivalente de un suministro eléctrico que muestra una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia.

Conecte un voltímetro a la batería y anote el voltaje en circuito abierto, por ejemplo 12,7 V. Conecte una carga externa y mida la corriente, por ejemplo 50 A. Anote el voltaje terminal bajo carga, por ejemplo 12,2 V.

Un cálculo determina la resistencia interna: Ri = (U - V) / I

donde:

• U es el voltaje en circuito abierto,
• V es el voltaje bajo carga,
• I es la corriente,
• Ri es la resistencia interna.

Para este ejemplo, el resultado del cálculo es 0,01 Ω. La temperatura y el estado de carga afectan la resistencia interna de una batería. La resistencia interna también puede utilizarse como indicador del estado de la batería: cuanto más bajo sea el valor, mejor será la condición.

Eficiencia de una batería

La eficiencia de una batería se puede calcular de dos formas: eficiencia de amperios-hora o eficiencia energética.

Eficiencia de Ah = (Ah descargados / Ah cargados) × 100 %

A una velocidad de 20 horas, esto puede llegar hasta el 90%.

A menudo se cita como el recíproco de la eficiencia; en este ejemplo, alrededor de 1,1, lo cual se conoce como factor de carga.

Eficiencia energética = (Pd × td) / (Pc × tc) × 100 %

donde:

• Pd es la potencia de descarga,
• td es el tiempo de descarga,
• Pc es la potencia de carga,
• tc es el tiempo de carga.

Un resultado típico de este cálculo es aproximadamente 75%. Esta cifra es más baja que la eficiencia de Ah, ya que tiene en cuenta el voltaje más alto requerido para forzar la carga en la batería.

PRUEBA DE BATERÍA

Como mecánico, se espera que usted pueda probar el funcionamiento y la condición de las baterías. Estas pruebas incluyen:

• Prueba de fugas en la batería.
• Prueba de terminales de batería.
• Prueba de voltaje de la batería.
• Prueba de tensión de celdas.
• Prueba de drenaje de batería.
• Prueba de carga de batería (prueba de capacidad de la batería).
• Prueba de carga rápida.

Prueba de fugas en la batería

Una prueba de fugas determina si hay descarga de corriente a través de la parte superior de la batería. Una batería sucia puede descargarse cuando no está en uso. Esta condición reduce la vida útil de la batería y produce problemas de arranque.

Para realizar una prueba de fugas, ponga un voltímetro en un ajuste bajo. Toque con las puntas sobre la batería, como se muestra en la figura 2-6. Si aparece una lectura, la parte superior de la batería necesita ser limpiada.

Figura 2-6. - Prueba de fugas.

Prueba de terminales de la batería

Esta prueba comprueba rápidamente una posible mala conexión eléctrica entre terminales y cables. Se utiliza un voltímetro para medir la caída de voltaje a través de los terminales y los cables.

Para realizar la prueba (fig. 2-7), conecte el cable negativo del voltímetro al extremo del cable de la batería. Toque con el cable positivo el terminal de la batería. Con el sistema de encendido o inyección desactivado para que el motor no arranque, accione el motor de arranque mientras observa la lectura del voltímetro.

Figura 2-7. - Prueba de terminales.

Si la lectura del voltímetro es 0,5 V o superior, hay una alta resistencia en la conexión del cable de la batería. Esto indica que las conexiones necesitan limpiarse. Una buena conexión tendrá menos de 0,5 V de caída.

Prueba de tensión de la batería

La prueba de tensión de la batería se realiza midiendo la tensión total con un voltímetro preciso o con un probador especial (fig. 2-8). Esta prueba determina rápidamente el estado general de carga y la condición de la batería.

Se usa mucho en baterías libres de mantenimiento, ya que no tienen tapas removibles para medir con hidrómetro. Para realizarla, conecte el voltímetro o probador en los terminales. Encienda los faros o el soplador del calefactor para aplicar una carga ligera y lea el instrumento. Una batería bien cargada debe tener más de 12 V. Si indica aproximadamente 11,5 V, la batería no está cargada adecuadamente o puede estar defectuosa.

Figura 2-8. - Prueba de tensión de la batería con probador.

Prueba de voltaje de celda

La prueba de voltaje de celda permite saber si la batería está descargada o defectuosa. Si la lectura en una o más celdas es 0,2 V o más baja que la de las otras celdas, la batería debe ser reemplazada.

Para realizarla (fig. 2-9), utilice un voltímetro de bajo voltaje especial con puntas de cadmio (metal resistente a los ácidos). Inserte las puntas en cada celda, comenzando por un extremo y continuando hasta el otro. Si las celdas están bajas, pero iguales, la recarga suele restaurar la batería. Si las lecturas varían en más de 0,2 V, la batería está fallada.

Figura 2-9. - Prueba de tensión de la celda.

Prueba de descarga de batería

Todas las baterías sufren autodescarga, es decir, incluso sin un circuito externo el estado de carga se reduce. La tasa de autodescarga es del orden del 0,2% al 1% de la capacidad en Ah por día. Esto aumenta con la temperatura y la edad de la batería. Entre sus causas se incluyen parejas voltaicas internas (material de rejillas) e impurezas en el electrolito (metales traza), así como corrientes de fuga por la parte superior de la batería cuando está sucia, donde vapores ácidos y suciedad pueden formar una película conductora. Este problema se reduce en gran medida en baterías selladas.

Una prueba de descarga verifica el consumo anormal con el motor apagado. Si la batería se agota sin uso, es necesario comprobar si hay una fuga de corriente.

Para realizarla, coloque un amperímetro como se muestra en la figura 2-10. Saque el fusible si el vehículo tiene un instrumento de tablero. Cierre todas las puertas y el maletero (si se puede). Luego lea el amperímetro. Si todo está apagado, debe haber lectura cero. Cualquier lectura indica un problema. Para identificarlo, retire los fusibles uno por uno hasta que el amperímetro marque cero; así se aísla el circuito defectuoso.

Figura 2-10. - Configuración para prueba de descarga.

Prueba de capacidad de batería

La prueba de carga, también llamada prueba de capacidad, es el mejor método para comprobar el estado de la batería. Mide la corriente de salida y el rendimiento bajo carga. Es una de las pruebas más comunes e informativas.

Antes de realizarla, calcule la corriente de prueba. Si se conoce la clasificación en amperios-hora, aplique una carga de hasta tres veces esa clasificación. Por ejemplo, para 60 Ah, pruebe a 180 A (60 × 3 = 180). Muchas baterías están clasificadas por amperios de arranque en frío (SAE) en vez de Ah. En ese caso, divida la clasificación de arranque en frío por dos. Por ejemplo, una batería de 400 CCA se prueba a 200 A (400 ÷ 2 = 200).

Conecte el probador de carga como se muestra en la figura 2-11. Gire la perilla hasta que el amperímetro indique la carga correcta. Mantenga la carga durante 15 segundos y lea el voltímetro mientras se aplica la carga.

Figura 2-11. - Conexión del instrumento para prueba de capacidad.

Luego gire el control de carga completamente a cero para evitar descargar la batería. Si el voltímetro indica 9,5 V o más a temperatura ambiente, la batería es buena. Si está por debajo de 9,5 V, el rendimiento es deficiente y puede no entregar corriente suficiente para arrancar el motor adecuadamente.

Familiarícese con los procedimientos operativos adecuados para el tipo de probador disponible. La operación incorrecta del equipo puede causar daños graves al equipo de prueba o a la unidad bajo prueba.

Prueba de carga rápida

La prueba de carga rápida, también conocida como prueba de carga de 3 minutos, determina si la batería está sulfatada. Si los resultados de la prueba de capacidad son pobres, cargue la batería durante 3 minutos a 30–40 A y controle el voltaje durante la carga. Si el voltaje sube por encima de 15,5 V, las placas están sulfatadas y la batería debe ser reemplazada.

Conceptos destacados :