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Explicaciones visuales · FP Automoción

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Motor

Motor El ciclo de 4 tiempos Admisión · Compresión · Combustión · Escape

El motor de combustión interna de 4 tiempos convierte energía química (combustible) en energía mecánica (movimiento) en cuatro fases por cada ciclo. El cigüeñal completa dos vueltas completas por cada ciclo.

AD ES 1 · Admisión Pistón baja Válv. admisión abierta AD ES 2 · Compresión Pistón sube Ambas válvulas cerradas AD ES 3 · Combustión Explosión · Pistón baja Genera el trabajo útil AD ES 4 · Escape Pistón sube Válv. escape abierta

Puntos clave

  • El cigüeñal da 2 vueltas por cada ciclo completo de 4 tiempos.
  • Solo el 3.er tiempo (combustión) genera trabajo útil; los otros tres son preparatorios o de limpieza.
  • En un motor de 4 cilindros, hay siempre un pistón en combustión cada media vuelta del cigüeñal — el motor funciona de forma continua y suave.
  • La relación de compresión típica: gasolina 9:1–13:1, diésel 14:1–25:1. Mayor compresión = más eficiencia pero más exigencia de materiales.
Animación 3D del ciclo de 4 tiempos: admisión, compresión, combustión y escape

Ciclo de 4 tiempos animado — Zephyris / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Motor Diámetro y carrera del cilindro La geometría que condiciona cilindrada, régimen y respiración

El diámetro es la anchura interior del cilindro y la carrera es la distancia que recorre el pistón entre el punto muerto superior y el inferior. Junto con el número de cilindros determinan la cilindrada: V = π/4 × diámetro² × carrera.

Comparación entre motores de diámetro grande, cuadrados y de carrera larga Tres cilindros muestran cómo cambia la proporción entre el diámetro interior y el recorrido vertical del pistón. Supercuadrado Diámetro > carrera Diámetro Carrera Favorece válvulas grandes Cuadrado Diámetro ≈ carrera Geometría equilibrada Carrera larga Diámetro < carrera Carrera Más recorrido por vuelta Velocidad media del pistón = 2 × carrera × rpm ÷ 60

Qué cambia en la práctica

  • Diámetro grande y carrera corta: deja espacio para válvulas mayores y reduce la velocidad media del pistón a las mismas rpm, por lo que facilita trabajar a regímenes altos.
  • Carrera larga y diámetro pequeño: aumenta el recorrido del pistón en cada vuelta y suele limitar antes el régimen. La culata compacta puede favorecer una combustión eficiente, pero ofrece menos espacio para válvulas.
  • Geometría cuadrada: busca un compromiso entre tamaño de válvulas, velocidad del pistón y dimensiones exteriores.
  • Dos motores de igual cilindrada pueden usar proporciones muy distintas. La geometría por sí sola no determina el par: también cuentan el llenado, la presión de combustión, la distribución y la sobrealimentación.

Ejemplo

En un motor con 86 mm de diámetro y 86 mm de carrera, cada cilindro desplaza unos 500 cm³. Con cuatro cilindros, la cilindrada total es aproximadamente 2,0 litros.

Recreación fotográfica de dos conjuntos de pistón, biela y cigüeñal con proporciones diferentes

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el diagrama superior muestra las proporciones técnicas.

Motor Motor de 2 tiempos (2T) Un ciclo completo por cada vuelta del cigüeñal

Un motor de 2 tiempos completa admisión, compresión, combustión y escape en solo dos carreras del pistón y una vuelta del cigüeñal. En los diseños pequeños más habituales, el propio pistón abre y cierra lumbreras en la pared del cilindro, por lo que no hacen falta válvulas accionadas por árbol de levas.

Comparación de los ciclos de dos y cuatro tiempos El motor de dos tiempos completa el ciclo en una vuelta del cigüeñal; el de cuatro tiempos necesita dos vueltas. Motor 2T · 1 vuelta 1 · Sube Comprime arriba Admite al cárter 2 · Baja Combustión y expansión Escape + transferencia Motor 4T · 2 vueltas Admisión Compresión Expansión Escape Una combustión cada dos vueltas

Qué ocurre dentro

  • Al subir el pistón se comprime la mezcla en el cilindro y entra una carga nueva en el cárter.
  • Tras la chispa, el pistón baja, descubre primero el escape y después la lumbrera de transferencia.
  • La carga fresca ayuda a expulsar los gases quemados; una parte puede escapar sin quemarse si el barrido no es eficiente.
  • Entrega una carrera útil por vuelta, por eso ofrece mucha potencia respecto a su tamaño y masa.
  • Necesita lubricación mediante aceite mezclado con el combustible o un sistema de engrase separado.

Ventajas e inconvenientes

Es sencillo, ligero y tiene pocas piezas móviles, pero suele consumir más combustible y aceite, emitir más hidrocarburos y desgastar antes cilindro, segmentos y cojinetes. Sigue siendo común en maquinaria portátil, ciclomotores clásicos y aplicaciones donde el peso importa.

Recreación fotográfica de un motor de dos tiempos con el carburador conectado mediante un colector al cárter y escape de expansión

Recreación fotográfica didáctica generada para MotorSuiteLab.

Motor Motor rotativo Wankel Un rotor triangular sustituye a pistones, bielas y válvulas

El Wankel es un motor de combustión interna rotativo. Un rotor de tres caras gira dentro de una carcasa con forma epitrocoidal y crea tres cámaras cuyo volumen cambia continuamente. Las lumbreras de admisión y escape quedan abiertas o cerradas por el paso del propio rotor.

Funcionamiento básico de un motor Wankel El rotor triangular forma cámaras de admisión, compresión, combustión y escape dentro de una carcasa epitrocoidal. Sellos de ápice en las tres puntas Admisión Escape Bujías 1 · Admisión La cámara aumenta de volumen. 2 · Compresión El rotor reduce la cámara. 3 · Combustión La presión impulsa el rotor. 4 · Escape Los gases salen por la lumbrera.

Qué lo hace diferente

  • No hay movimiento alternativo de pistones: el rotor transmite el giro al eje excéntrico de forma continua.
  • Cada una de las tres caras del rotor forma una cámara y recorre las cuatro fases del ciclo.
  • Es compacto, ligero y muy suave a altas revoluciones porque tiene pocas piezas móviles.
  • Los sellos de ápice deben mantener separadas las cámaras; su desgaste provoca pérdida de compresión y dificultad de arranque.
  • La cámara larga y estrecha pierde más calor y complica la combustión, lo que penaliza consumo y emisiones.

Diagnosis básica

La compresión debe medirse con un procedimiento específico para motores rotativos. Un arranque lento, humo, consumo elevado de aceite o valores desiguales entre las caras del rotor pueden indicar problemas de sellado, encendido o lubricación.

Recreación fotográfica de una carcasa de motor rotativo y un rotor triangular expuestos en un banco técnico

Recreación fotográfica didáctica generada para MotorSuiteLab.

Motor Configuraciones: línea, V, bóxer y VR Cómo la disposición de los cilindros cambia tamaño, equilibrio y coste

La configuración describe cómo se agrupan los cilindros alrededor del cigüeñal. No determina por sí sola la potencia: condiciona sobre todo el espacio que ocupa el motor, su centro de gravedad, el equilibrio de fuerzas y la complejidad de fabricación.

Comparación de cuatro configuraciones de cilindros Vista esquemática de motores en línea, en V, bóxer y de ángulo estrecho VR. En línea Estrecho · sencillo · largo En V Corto · ancho · dos culatas Bóxer Bajo · muy ancho · equilibrado VR estrecho Compacto · una sola culata

Cómo reconocerlas

  • En línea: todos los cilindros comparten una bancada. Es estrecho, barato de fabricar y muy común en motores de 3 y 4 cilindros.
  • En V: usa dos bancadas inclinadas y normalmente dos culatas. Reduce la longitud de motores con muchos cilindros, pero aumenta anchura y complejidad.
  • Bóxer: los cilindros opuestos quedan a 180° y los pistones enfrentados se alejan y acercan simultáneamente. Ofrece un centro de gravedad bajo, aunque ocupa mucha anchura.
  • VR o V estrecha: dispone los cilindros en dos filas muy próximas y puede utilizar una única culata. Busca combinar poca longitud con una anchura contenida.

El equilibrio real también depende del número de cilindros, el orden de encendido, los contrapesos y los ejes de equilibrado. Por eso dos motores con la misma disposición pueden tener vibraciones muy distintas.

Recreación fotográfica de cuatro modelos didácticos que representan diferentes configuraciones de cilindros

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el diagrama superior muestra la disposición técnica.

Motor Ciclos Otto, Atkinson y Miller Distintas estrategias para obtener potencia o mejorar eficiencia

Los tres son ciclos de encendido provocado por bujía, pero no aprovechan igual la carrera del pistón. En muchos motores modernos, Atkinson y Miller se consiguen modificando el momento de cierre de la válvula de admisión para que la compresión efectiva sea menor que la expansión.

Comparación simplificada de los ciclos Otto, Atkinson y Miller Otto cierra la admisión cerca del punto muerto inferior; Atkinson la retrasa y Miller combina esa estrategia con sobrealimentación. Otto Cierre cerca del PMI Compresión ≈ expansión Atkinson moderno Cierre tardío Expansión > compresión efectiva Miller Compresor Cierre alterado + presión Recupera masa de aire

Diferencias prácticas

  • Otto: ofrece una respuesta directa y buena potencia específica; la compresión y la expansión tienen recorridos efectivos similares.
  • Atkinson moderno: mantiene abierta la admisión durante parte de la subida del pistón. Devuelve parte del aire al colector, reduce pérdidas y mejora eficiencia a costa de menor par específico.
  • Miller: también modifica el cierre de admisión, pero suele apoyarse en turbo o compresor para introducir suficiente masa de aire y conservar prestaciones.
  • La distribución variable permite que un mismo motor se acerque a Otto cuando se pide potencia y a Atkinson cuando se busca eficiencia.

Por eso el ciclo Atkinson es habitual en híbridos: el motor eléctrico aporta par durante la aceleración y el térmico puede trabajar durante más tiempo en su zona de mayor eficiencia.

Recreación fotográfica de un modelo didáctico seccionado con pistón, cigüeñal, válvulas y árbol de levas

Recreación fotográfica didáctica generada para MotorSuiteLab.

Motor Atmosférico, turbo y compresor Tres formas de llenar los cilindros de aire

La potencia que puede generar un motor depende en gran medida de la masa de aire que entra en los cilindros. Un atmosférico aspira gracias a la depresión creada por los pistones; un turbo o un compresor elevan la presión de admisión para introducir más oxígeno.

Comparación entre motor atmosférico, turbo y con compresor mecánico El atmosférico recibe aire directamente; el turbo usa los gases de escape y el compresor recibe movimiento del cigüeñal mediante una correa. Atmosférico Filtro Motor Respuesta lineal · sin sobrepresión Turbo Filtro Turbo Motor Escape muevela turbina Compresor Filtro Compresor Motor Correa al cigüeñalRespuesta inmediata

Comparación rápida

  • Atmosférico: menos componentes, respuesta progresiva y menor carga térmica, pero obtiene menos par y potencia con la misma cilindrada.
  • Turbo: recupera energía de los gases de escape y mejora la potencia específica. Necesita lubricación, refrigeración y control de presión; puede tener retardo de respuesta.
  • Compresor mecánico: lo mueve el cigüeñal mediante correa o engranajes. Sopla desde bajas revoluciones, aunque consume parte de la potencia del motor.
  • Comprimir aire lo calienta. Un intercooler reduce su temperatura, aumenta la densidad y ayuda a evitar detonación.

La presión de sobrealimentación no basta para comparar motores: también importan la temperatura de admisión, el caudal, la relación de compresión, el combustible y la calibración del encendido e inyección.

Recreación fotográfica de un turbocompresor y un compresor mecánico colocados juntos sobre un banco de taller

Recreación fotográfica didáctica generada para MotorSuiteLab.

Motor Diésel vs Gasolina: diferencias fundamentales Encendido por compresión vs encendido por chispa

Ambos son motores de 4 tiempos con el mismo principio básico, pero la forma de encender la mezcla es radicalmente distinta y condicionan todo el diseño del motor.

⛽ Motor Gasolina Bujía enciende la mezcla Compresión: 9–13:1 Mezcla: aire + gasolina RPM máx: 5.000–8.000 Par: a RPM medias/altas Arranque frío: bueno NOx: bajas Sin bujías de precalent. ✓ Silencioso en frío 🛢 Motor Diésel 🔥 Calor compresión enciende gasóleo Compresión: 14–25:1 Mezcla: solo aire → gasóleo RPM máx: 1.000–4.500 Par: desde bajas RPM Arranque frío: peor NOx: más altas Bujías de precalentamiento ✓ Más par y eficiencia
Modelo de corte de motor diésel mostrando los componentes internos

Motor diésel de corte — Luc Viatour / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Por qué el diésel tiene más par a bajas RPM

La alta relación de compresión del diésel genera más presión en la cámara de combustión y el gasóleo se quema de forma más gradual (difusión), lo que produce un empuje más sostenido sobre el pistón. Eso se traduce en mayor par desde pocas revoluciones — de ahí que sea ideal para vehículos pesados, furgonetas y remolques.

  • El motor diésel no tiene bujías — la bujía de precalentamiento solo calienta la cámara en arranques en frío, no enciende el combustible.
  • El gasóleo no se puede usar en un motor gasolina y viceversa — la relación de compresión y el sistema de inyección son completamente distintos.
Motor El turbocompresor Cómo aprovecha los gases de escape para aumentar potencia

El turbocompresor usa los gases de escape (energía que de otra forma se desperdiciaría) para impulsar una turbina que comprime el aire de admisión. Más aire = más combustible posible = más potencia del mismo motor.

Aire frío COMP. TURB. Eje compartido 100.000–200.000 rpm Intercooler Motor Más aire → más fuel → más potencia Gases escape Escape Wastegate Limita presión sobrealimentación
Diagrama de flujo de un motor gasolina turboalimentado con intercooler, wastegate y válvula de descarga

Diagrama turbocompresor — Kr7cmw0l / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Conceptos relacionados

  • Turbo lag: retardo entre que se pisa el acelerador y el turbo alcanza presión efectiva. Más pequeño el turbo = menos lag pero menos caudal a altas RPM.
  • Wastegate: válvula que desvía gases de escape para limitar la presión máxima de sobrealimentación y no dañar el motor.
  • Intercooler: enfría el aire comprimido antes de entrar al motor. El aire frío es más denso → más oxígeno disponible.
  • Los cojinetes del turbo se lubrican con aceite del motor — un turbo caliente necesita unos minutos de ralentí antes de apagar el motor para que el aceite lo enfríe.
Motor Distribución variable (VVT / VTEC) Cómo el motor adapta la apertura de válvulas según las RPM

Un motor convencional tiene un perfil de leva fijo: abre las válvulas siempre igual. La distribución variable modifica el momento, duración o levantamiento de la apertura según las RPM y la carga, logrando más par a bajas RPM y más potencia a altas RPM en el mismo motor.

Bajas RPM — perfil suave Leva pequeña Apertura: ~7 mm Duración: ~200° Par bajo ↑ Consumo ↓ Emisiones ↓ Ideal: ciudad y crucero Altas RPM — perfil potencia Leva grande Apertura: ~10 mm Duración: ~270° Flujo aire ↑↑ Potencia ↑ RPM máx ↑ Ideal: carretera y aceleración UCE activa

Sistemas más conocidos

  • VTEC (Honda): dos perfiles de leva distintos que se enganchan por encima de ~5.800 RPM mediante aceite a presión. El cambio es brusco y audible — el famoso "kick".
  • VVTi (Toyota) / VANOS (BMW) / VVT (múltiples fabricantes): giran el árbol de levas para variar el avance de apertura de forma continua y suave mediante un actuador hidráulico.
  • Valvetronic (BMW): controla la carga del motor variando el levantamiento de válvula en lugar de usar mariposa — elimina el bombeo del pistón y mejora el consumo hasta un 10 %.
  • Los fallos de VVT suelen generar códigos DTC P0010–P0014 (posición árbol de levas, actuador de fases). El aceite sucio es la causa más frecuente.
Motor El catalizador de 3 vías (TWC) Cómo convierte CO, HC y NOx en gases inocuos

El catalizador de tres vías convierte los tres contaminantes principales (CO, HC y NOx) en dióxido de carbono, vapor de agua y nitrógeno mediante reacciones químicas catalizadas por metales preciosos: platino (Pt), paladio (Pd) y rodio (Rh).

Gases escape CO HC (sin quemar) NOx (tóxicos / smog) 850–950 ºC CATALIZADOR 3 VÍAS Monolito cerámico · Pt · Pd · Rh · >300 ºC (óptimo 400–800 ºC) Gases limpios CO₂ H₂O (vapor) N₂ (no tóxicos) ↓ 90 % emisiones

Reacciones que realiza

  • Oxidación CO: 2CO + O₂ → 2CO₂
  • Oxidación HC: HC + O₂ → CO₂ + H₂O (quema los hidrocarburos sin quemar)
  • Reducción NOx: 2NOx → N₂ + xO₂ (divide los óxidos de nitrógeno)
  • El catalizador necesita alcanzar temperatura de light-off (~300 ºC) para activarse — los primeros minutos en frío son los más contaminantes.
  • Para que las tres reacciones ocurran a la vez, la mezcla debe ser estequiométrica (λ=1). Si hay exceso de combustible o de aire, una de las reacciones no puede completarse.
  • Se envenena con aceite quemado (sílice), refrigerante (fósforo) o gasolina con plomo. Un catalizador obstruido aumenta la contrapresión y puede causar pérdida de potencia y daño al motor.

Transmisión

Transmisión El embrague Cómo se conecta y desconecta el motor de la transmisión

El embrague permite desconectar temporalmente el motor de la caja de cambios para cambiar de marcha sin dañar los engranajes. Es esencialmente un acoplamiento de fricción controlado por el conductor.

Volante de inercia (solidario al cigüeñal) Plato de presión Disco embrague Árbol primario caja de cambios Cojinete desembrague Pedal Hidráulico o mecánico ↕ separa disco EMBRAGADO Disco presionado Motor → Caja DESEMBRAGADO Disco libre Motor ≠ Caja
  • Al pisar el pedal, el cojinete de desembrague empuja contra el diafragma del plato de presión, liberando el disco y desconectando la transmisión.
  • El punto de embrague es la zona donde el disco comienza a friccionar parcialmente — soltar el pedal muy rápido provoca calado del motor.
  • El disco de embrague tiene un material de fricción similar al de las pastillas de freno. Se desgasta con el uso, especialmente en arranques en pendiente.
  • Síntoma de embrague desgastado: patinaje (las RPM suben pero el coche no acelera proporcionalmente).
Esquema 3D de los componentes de un embrague de coche seco: volante, plato de presión y disco

Embrague seco de automóvil — Genetics4good / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Transmisión El diferencial Por qué las ruedas del mismo eje giran a distinta velocidad en curva

Al tomar una curva, la rueda exterior recorre un arco mayor — necesita girar más rápido. El diferencial permite que ambas ruedas del mismo eje giren a velocidades distintas mientras siguen recibiendo tracción del motor.

Caja cambios Diferencial satélites + corona Rueda Izq. interior curva Rueda Dcha. exterior: +rápida → Curva hacia la izquierda
  • El diferencial abierto (el más común) envía el par al eje con menos resistencia — si una rueda patina en barro, todo el par se va a esa rueda y el coche se queda atascado.
  • El diferencial autoblocante (LSD) limita la diferencia de velocidad entre ruedas, repartiendo el par más equitativamente — mejora la tracción en superficies resbaladizas.
  • Muchos AWD permanentes usan diferencial delantero, trasero y central; otros sustituyen el central por un embrague multidisco o una caja de transferencia conectable.
  • El ESP puede simular un LSD frenando selectivamente la rueda que patina — se llama frenado electrónico diferencial.
Transmisión La caja de cambios manual Engranajes, sincronizadores y relaciones de transmisión

La caja de cambios usa pares de engranajes de distinto tamaño para multiplicar o reducir el par del motor antes de llegar a las ruedas. Cada marcha tiene una relación distinta que adapta el motor a la velocidad del vehículo.

Árbol primario (entrada, del motor) Árbol secundario (salida, hacia ruedas) 1 Par alto 2 3 4 5 Vel. alta Sincronizadores igualan velocidades al cambiar
  • 1ª marcha multiplica el par del motor ~4:1 para arrancar y superar pendientes. 5ª/6ª tienen relación ~1:1 o overdrive para ahorrar en autopista.
  • El sincronizador (cono de fricción) iguala las velocidades de los engranajes antes de engranarlos. Sin él, los dientes colisionarían — es el "crunch" al cambiar sin embrague.
  • En muchas cajas, la marcha atrás usa dentado recto y puede carecer de sincronizador; conviene detener completamente el vehículo antes de engranarla.
  • Sincronizadores desgastados: la marcha "rechina" al entrar o "se sale" al soltar la palanca.
Transmisión Convertidor de par y cambio automático Cómo el aceite conecta el motor y multiplica el par al arrancar

Una caja automática convencional conecta el motor mediante un convertidor de par. En su interior, el aceite ATF transmite energía entre una bomba unida al motor y una turbina unida a la caja. Después, trenes epicicloidales y embragues internos seleccionan cada relación.

Elementos y flujo de un convertidor de par La bomba impulsa aceite hacia la turbina y el estátor redirige el retorno; un embrague de bloqueo une ambos lados en crucero. Motor carcasa Bomba / impulsor Turbina Estátor Flujo de ATF Caja epicicloidales + embragues Embrague de bloqueo (lock-up) Une bomba y turbina en crucero para eliminar el resbalamiento

Qué ocurre en cada fase

  • La bomba gira con el motor y lanza ATF contra la turbina, que mueve el árbol de entrada de la caja.
  • El estátor, montado sobre una rueda libre, redirige el aceite de retorno y permite multiplicar el par cuando hay mucha diferencia de velocidad.
  • Al circular estable, el lock-up cierra y crea una unión mecánica directa para reducir consumo y temperatura.
  • Los cambios de marcha los realizan embragues y frenos internos que conectan distintas partes de uno o varios trenes epicicloidales.
  • ATF degradado, nivel incorrecto o sobretemperatura causan tirones, resbalamiento y desgaste; el fluido debe cumplir la especificación exacta del fabricante.
Recreación fotográfica de un convertidor de par seccionado con bomba, turbina y estátor visibles

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el diagrama superior muestra el flujo funcional.

Transmisión Cambio de doble embrague (DCT) Dos cajas robotizadas que alternan marchas pares e impares

Un cambio de doble embrague combina dos transmisiones manuales automatizadas dentro de una misma carcasa. Un embrague mueve las marchas impares y el otro las pares; mientras una relación transmite par, la siguiente puede quedar preseleccionada.

Esquema de una caja de doble embrague Dos embragues concéntricos alimentan dos árboles coaxiales: uno para marchas impares y otro para pares. Motor entrada K1 exterior K2 interior Grupo final Ejemplo: 3ª transmite par mientras 4ª queda preseleccionada La mecatrónica abre K1 y cierra K2 de forma coordinada

Cómo cambia sin cortar casi el empuje

  • El embrague K1 suele alimentar 1ª, 3ª, 5ª y 7ª; K2, 2ª, 4ª, 6ª y normalmente marcha atrás.
  • Los dos árboles de entrada son coaxiales: uno es hueco y el otro gira en su interior.
  • La mecatrónica combina electrónica, electroválvulas e hidráulica para seleccionar marchas y controlar ambos embragues.
  • Los embragues húmedos soportan más par y se refrigeran con aceite; los secos reducen pérdidas, pero toleran peor calor y maniobras prolongadas.
  • Tirones al iniciar la marcha pueden deberse a adaptación, desgaste de embragues, contaminación o fallos mecatrónicos; no implican siempre una caja completa averiada.
Recreación fotográfica de una caja DCT seccionada con dos embragues concéntricos y dos trenes de engranajes

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el esquema superior identifica las dos rutas de par.

Transmisión Transmisión variable continua (CVT) Dos poleas variables crean infinitas relaciones dentro de un rango

Una CVT de correa no utiliza marchas fijas. Dos poleas formadas por semiconos cambian su diámetro útil al acercarse o separarse. Una correa metálica de empuje enlaza ambas poleas, de modo que la relación varía de forma continua.

Dos posiciones de una transmisión CVT Al arrancar, la correa trabaja a radio pequeño en la polea motriz y grande en la conducida; a velocidad alta ocurre lo contrario. Arranque · relación corta Motriz: radio pequeño Salida: radio grande Más par · menos velocidad Crucero · relación larga Motriz: radio grande Salida: radio pequeño Menos rpm · más velocidad

Ventajas y límites

  • La centralita puede mantener el motor cerca de su régimen más eficiente o de máxima potencia mientras la velocidad del vehículo sigue aumentando.
  • La correa metálica trabaja comprimida entre los conos y necesita una presión hidráulica elevada; aceite y filtro incorrectos aceleran el desgaste.
  • El acoplamiento para arrancar puede ser un convertidor de par o un embrague, según el diseño.
  • La sensación de rpm constantes mientras el coche acelera es normal y se conoce como efecto elástico; muchas cajas simulan marchas para resultar más familiares.
  • Una e-CVT híbrida de reparto de potencia usa un tren planetario y máquinas eléctricas: no es la misma transmisión que una CVT de poleas y correa.
Recreación fotográfica de una CVT abierta con dos poleas cónicas y una correa metálica continua

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el diagrama superior explica el cambio de radios.

Transmisión Tracción integral, AWD y 4x4 Cómo se reparte el par entre el eje delantero y el trasero

La tracción integral puede enviar par a las cuatro ruedas, pero no todos los sistemas funcionan igual. Un AWD permanente suele permitir diferencias de velocidad entre ejes; uno conectable acopla el segundo eje cuando hace falta; un 4x4 de campo puede añadir bloqueo y reductora.

Recorrido del par en una transmisión integral longitudinal Motor y caja alimentan una caja de transferencia, que reparte el par mediante dos árboles hacia los diferenciales delantero y trasero. Motor longitudinal Caja cambios Transferencia diferencial central o embrague multidisco + reductora en algunos 4x4 Diferencial delantero Diferencial trasero El reparto puede ser fijo, variable o conectable según el sistema

Sistemas habituales

  • AWD permanente: usa un diferencial central o un dispositivo equivalente para admitir distintas velocidades entre ambos ejes en curva.
  • AWD conectable: un embrague multidisco acopla el segundo eje bajo demanda; puede anticiparse usando acelerador, giro de volante y sensores ABS.
  • 4x4 conectable clásico: une rígidamente los ejes en modo 4H/4L. No debe usarse sobre asfalto seco si no existe diferencial central, porque acumula tensión en la transmisión.
  • La reductora añade una relación muy corta para avanzar despacio con más par y control fuera de carretera.
  • Los cuatro neumáticos deben tener medidas y desgaste compatibles: diferencias de circunferencia fuerzan embragues, diferencial central y transfer.
Recreación fotográfica de un tren de transmisión integral con transfer, dos diferenciales y cuatro palieres conectados

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el esquema superior resume el reparto de par.

Transmisión Palieres y juntas homocinéticas Transmiten par mientras la rueda gira, sube y baja

El palier conecta el diferencial con la rueda motriz. Sus juntas homocinéticas transmiten el giro sin variaciones apreciables de velocidad aunque trabajen con ángulo. Además, la junta interior permite variar la longitud efectiva cuando se mueve la suspensión.

Palier con junta trípode interior y Rzeppa exterior La junta interior permite desplazamiento axial y la exterior transmite par con gran ángulo hacia la rueda directriz. Diferencial salida estriada Junta interior trípode admite desplazamiento axial Barra del palier Junta exterior Rzeppa seis bolas · gran ángulo de giro

Tipos y síntomas

  • La junta Rzeppa exterior usa seis bolas guiadas por una jaula y soporta el gran ángulo necesario al girar la dirección.
  • La junta trípode interior tiene tres rodillos que se desplazan dentro de una tulipa para absorber cambios de longitud de la suspensión.
  • Un clic repetitivo al acelerar con la dirección girada suele indicar desgaste de la junta exterior.
  • Una vibración que aumenta al acelerar en línea recta puede proceder de la junta interior, un palier doblado o soportes del motor; debe diagnosticarse antes de sustituir piezas.
  • Un fuelle roto expulsa grasa y deja entrar agua y polvo. Cambiarlo pronto puede salvar la junta completa.
Recreación fotográfica de un palier seccionado con junta Rzeppa exterior y trípode interior

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el esquema superior diferencia las dos juntas.

Transmisión Volante bimasa Dos masas y muelles filtran las vibraciones torsionales del motor

El volante bimasa, o DMF, separa el volante en una masa primaria unida al cigüeñal y una secundaria sobre la que trabaja el embrague. Entre ambas hay muelles de arco y elementos de fricción que absorben las irregularidades de giro antes de que lleguen a la caja.

Funcionamiento básico de un volante bimasa La masa primaria recibe los impulsos del cigüeñal y transmite un giro más uniforme a la masa secundaria mediante muelles de arco. Cigüeñal impulsos irregulares Masa primaria unida al motor Muelles de arco Masa secundaria cara del embrague Embrague giro suavizado oscilación alta oscilación reducida

Qué protege y cómo falla

  • Reduce traqueteos de engranajes, vibraciones al ralentí y golpes torsionales, especialmente en motores con mucho par a bajas rpm.
  • Los muelles permiten un giro relativo limitado entre las dos masas; la grasa, las guías y los anillos de fricción controlan ese movimiento.
  • Golpes al arrancar o parar el motor, vibración al ralentí y ruido metálico al cargar la transmisión pueden indicar desgaste, pero también soportes o inyección defectuosos.
  • No debe evaluarse solo por el giro libre: cada fabricante especifica ángulo, basculación y procedimiento de comprobación.
  • Cuando está fuera de tolerancia suele sustituirse junto con el kit de embrague para evitar repetir la mano de obra.
Recreación fotográfica de un volante bimasa seccionado con masas coaxiales y muelles de arco visibles

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el diagrama superior explica su función torsional.

Frenos

Frenos El sistema ABS Antibloqueo de ruedas: cómo mantiene la dirección al frenar

El ABS (Anti-lock Braking System) evita el bloqueo mantenido de las ruedas al frenar fuerte. Regula su deslizamiento para conservar capacidad de dirección y estabilidad mientras se aprovecha la adherencia disponible.

Sensor rueda Delant. Izq. Sensor rueda Delant. Der. Sensor rueda Traseras ×2 UCE ABS Detecta bloqueo muchas veces/s Modulador hidráulico Sube · mantiene · baja Freno Freno El modulador ajusta la presión muchas veces por segundo → evita el bloqueo mantenido y controla el deslizamiento
  • La sensación de vibración en el pedal al frenar fuerte en mojado es normal — es el ABS pulsando la presión hidráulica.
  • En grava o nieve suelta, el ABS puede necesitar más distancia que una rueda bloqueada que forme una cuña de material, pero mantiene dirección y estabilidad; no debe desconectarse salvo procedimiento específico del fabricante.
  • El ABS es la base del ESP (control de estabilidad): el ESP también usa los mismos sensores y el modulador, pero además puede frenar ruedas individuales para corregir subviraje o sobreviraje.
Frenos Freno de disco vs freno de tambor Cómo cambian disipación, coste y comportamiento térmico

Ambos son frenos de fricción. La diferencia principal está en cómo disipan el calor y en su capacidad de frenada repetida a alta temperatura.

Freno de disco + Disipación calor: alta + Autolimpiante + Menor fading − Mayor coste − Sin autoenergizado − Estacionamiento complejo Freno de tambor + Más barato + Autoenergizante + Freno de mano integrado − Peor disipación calor − Fading en uso intenso − Difícil de ajustar
Animación del montaje de los componentes del freno de disco: rotor, pinza y pastillas

Freno de disco — Atharv Chandel / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Renderizado técnico 3D del interior de un freno de tambor con zapatas, cilindro y muelles

Freno de tambor (renderizado 3D) — Wapcaplet / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

  • Fading: pérdida de eficacia frenante por sobrecalentamiento. Los frenos de tambor son más propensos porque el calor queda atrapado dentro del tambor.
  • Los turismos suelen llevar discos delante, donde se concentra la mayor carga. Detrás pueden usar disco o tambor según masa, prestaciones, coste y estrategia de frenada regenerativa.
Frenos El ESP — control de estabilidad Cómo corrige el derrape frenando ruedas individuales

El ESP (Electronic Stability Program) compara lo que el conductor quiere hacer (ángulo de volante) con lo que el coche realmente hace (sensor de guiñada). Si detecta subviraje o sobreviraje, frena ruedas individuales y/o reduce la potencia del motor para corregir la trayectoria.

Subviraje (coche se va recto) FR ESP frena rueda trasera interior ↗ deseada real Sobreviraje (trasera derrapa) FD ESP frena rueda delantera exterior ↗

Sensores que usa

  • Sensor de ángulo de volante: sabe hacia dónde quiere ir el conductor.
  • Sensor de guiñada (yaw rate): mide la rotación real del vehículo sobre el eje vertical.
  • Acelerómetro lateral: mide la aceleración transversal del vehículo en curva.
  • Sensores ABS: velocidad de cada rueda para detectar la que patina.
  • El ESP puede frenar una sola rueda con precisión de milisegundos. Es obligatorio en todos los vehículos nuevos en la UE desde 2014.
Frenos Circuito hidráulico y servofreno Del esfuerzo del pedal a la presión en las cuatro ruedas

El pedal mueve una bomba tándem que transforma fuerza mecánica en presión hidráulica. El líquido, prácticamente incompresible, transmite esa presión hasta pinzas y bombines. El servofreno reduce el esfuerzo necesario, pero el vehículo conserva frenada mecánica si la asistencia falla.

Circuito de frenos hidráulico diagonal con bomba tándem El pedal y servofreno accionan dos pistones independientes; cada circuito alimenta dos ruedas opuestas en diagonal a través del modulador ABS. Pedal fuerza Servo asistencia Bomba tándem P1 P2 Depósito doble Modulador ABS / EBD válvulas + bomba Del. izquierda Del. derecha Tras. izquierda Tras. derecha Dos circuitos diagonales mantienen control parcial si uno pierde presión

Componentes y seguridad

  • La bomba tándem incorpora dos pistones y alimenta dos circuitos independientes, normalmente repartidos en diagonal.
  • El servo usa vacío, presión hidráulica o un actuador eléctrico para multiplicar el esfuerzo; no aumenta por sí solo la capacidad térmica de los frenos.
  • Si falla la asistencia, el pedal se vuelve muy duro, pero debe seguir existiendo frenada aplicando mucha más fuerza.
  • Un pedal que desciende lentamente bajo presión puede indicar fuga interna de la bomba; un pedal esponjoso suele apuntar a aire, latiguillos deformados o líquido degradado.
  • Cualquier fuga hidráulica es crítica: no debe compensarse simplemente rellenando el depósito sin localizar su origen.
Recreación fotográfica de un servofreno y una bomba tándem seccionados con depósito, pistones y muelles visibles

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el diagrama superior define los dos circuitos.

Frenos Pinza flotante vs pinza fija Dos maneras de presionar las pastillas contra el disco

La pinza convierte presión hidráulica en fuerza de apriete. Una pinza flotante tiene pistones en un solo lado y se desliza sobre guías; una fija no se desplaza y emplea pistones enfrentados a ambos lados del disco.

Comparación de pinza flotante y pinza fija La pinza flotante usa un pistón y guías deslizantes; la fija utiliza pistones opuestos en un cuerpo rígido. Pinza flotante El cuerpo se desliza sobre guías Pinza fija multipistón Cuerpo rígido · pistones en ambos lados

Diferencias prácticas

  • La flotante es compacta, económica y habitual en turismos. Sus pasadores deben moverse libres y conservar los guardapolvos intactos.
  • La fija reparte la presión con pistones opuestos —dos, cuatro, seis o más— y ofrece mayor rigidez, a costa de peso, espacio y precio.
  • El retén cuadrado del pistón se deforma al frenar y ayuda a retraerlo ligeramente al soltar el pedal; no existe un muelle que separe las pastillas.
  • Desgaste muy desigual entre pastilla interior y exterior suele indicar guías agarrotadas; diferencias dentro de una pinza fija pueden revelar pistones bloqueados.
  • Nunca debe aplicarse grasa sobre material de fricción o disco. Las superficies y lubricantes permitidos dependen del fabricante de la pinza.
Recreación fotográfica comparativa de una pinza flotante de un pistón y una pinza fija multipistón seccionadas

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el esquema superior muestra qué elementos se desplazan.

Frenos Líquido de frenos y purgado Humedad, punto de ebullición y eliminación de aire

El líquido de frenos debe transmitir presión, lubricar componentes y soportar temperaturas elevadas. Los fluidos DOT 3, DOT 4 y DOT 5.1 absorben humedad con el tiempo; esa agua reduce el punto de ebullición y favorece corrosión interna.

Efecto de la humedad y circuito básico de purgado El líquido húmedo hierve antes y produce vapor compresible; el purgado expulsa aire por un tubo conectado al tornillo superior de la pinza. Líquido nuevo Poca humedad ebullición alta Con humedad Hierve antes vapor compresible El pedal puede alargarse al calentarse Depósito mantener nivel Pinza Recipiente limpio Purgado sacar aire sin vaciar el depósito

Reglas importantes

  • Debe usarse la especificación indicada en la tapa o manual. Un DOT con número mayor no sustituye automáticamente al recomendado.
  • DOT 5 es de silicona y no debe confundirse con DOT 5.1 ni mezclarse con sistemas diseñados para fluidos glicólicos.
  • El color no mide de forma fiable el contenido de agua; el intervalo de sustitución y la medición adecuada dependen del fabricante.
  • El orden y procedimiento de purgado no son universales. Si entra aire en el modulador ABS puede ser necesaria una función de diagnosis para accionar sus válvulas y bomba.
  • El líquido usado no se reutiliza y ataca pintura y algunos materiales. Debe recogerse sin contaminar y gestionarse como residuo.
Recreación fotográfica de un purgado con tubo transparente conectado al tornillo superior de una pinza y recipiente de recogida

Recreación fotográfica didáctica generada para MotorSuiteLab; siempre debe seguirse el procedimiento del fabricante.

Frenos Calor, fading y vibraciones al frenar La energía del vehículo termina convertida en temperatura

Los frenos transforman energía cinética en calor. Cuanto mayor es la masa y, sobre todo, la velocidad, más energía deben absorber discos, pastillas, tambores y líquido. Si la temperatura supera su zona de trabajo aparece pérdida de eficacia o daño permanente.

Relación entre velocidad, energía y fatiga térmica de frenos Duplicar la velocidad cuadruplica la energía cinética; el calor excesivo reduce fricción o hace hervir el líquido. Energía cinética = ½ · masa · velocidad² 50 km/h · 1× 100 km/h 4× energía Mismo vehículo · frenada hasta detenerse Normalestable Calientevigilar Fadingmenos μ Dañogrietas Fading de pastilla baja el coeficiente pedal firme pero frena menos Ebullición del líquido aparece vapor pedal largo o esponjoso Dejar enfriar no sustituye la inspección si hubo sobretemperatura

Qué puede notar el conductor

  • En el fading de material, el pedal sigue firme, pero hace falta más fuerza para conseguir la misma deceleración.
  • Si hierve el líquido, el vapor se comprime y el pedal se vuelve largo o esponjoso; bombearlo puede mejorar momentáneamente, pero el sistema debe revisarse.
  • En descensos prolongados se usa una marcha adecuada y freno motor para no mantener los frenos aplicados continuamente.
  • Una pulsación no demuestra por sí sola que el disco esté «alabeado»: también puede proceder de variación de espesor, depósitos irregulares, óxido, holgura o montaje incorrecto.
  • Grietas, coloración extrema, olor persistente o pérdida de eficacia requieren detener el uso y comprobar discos, pastillas, líquido y componentes cercanos.
Recreación fotográfica de un disco ventilado sometido a ensayo térmico con coloración por temperatura y sensores

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; los colores ilustran carga térmica, no una temperatura concreta.

Frenos Freno de estacionamiento eléctrico (EPB) Motor, reductora y husillo sustituyen a la palanca tradicional

El EPB aplica el freno de estacionamiento mediante actuadores eléctricos. El diseño más común integra un motor en cada pinza trasera; otros vehículos usan un único motor que tensa cables convencionales. La centralita controla fuerza, liberación automática y funciones Auto Hold.

Cadena mecánica de un EPB integrado en pinza La centralita alimenta un motor; una reductora mueve un husillo que empuja el pistón y aprieta las pastillas. Centralita EPB corriente + posición Motor eléctrico Reductora Husillo Pistón pinza Pastillas + disco Para mantenimiento: activar modo servicio antes de retraer el pistón

Uso y mantenimiento

  • Auto Hold mantiene presión de servicio durante una parada; al estacionar, el EPB aplica una fuerza mecánica mantenida en las pinzas.
  • Si se acciona en movimiento, la centralita suele solicitar una frenada controlada mediante ABS/ESP en lugar de bloquear bruscamente las ruedas traseras.
  • Para cambiar pastillas debe activarse el modo de servicio especificado. Forzar o girar el pistón sin liberar el actuador puede romper husillo y engranajes.
  • Tras el montaje puede ser necesaria una inicialización o adaptación con diagnosis para aprender posiciones y fuerza de apriete.
  • Una batería muy descargada puede impedir liberar el sistema; se debe usar el procedimiento de emergencia previsto por el fabricante.
Recreación fotográfica de una pinza EPB seccionada con motor, engranajes, husillo y pistón conectados

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; la intervención real requiere el procedimiento del fabricante.

Frenos Frenada regenerativa y brake blending El motor eléctrico recupera energía sin sustituir al freno de fricción

Durante la deceleración de un híbrido o eléctrico, el motor de tracción puede funcionar como generador. Las ruedas lo arrastran, el inversor convierte la energía eléctrica y la batería almacena una parte. La centralita mezcla esta retención con los frenos hidráulicos para conseguir la deceleración solicitada.

Flujos de una frenada regenerativa combinada Parte de la energía de las ruedas pasa por motor generador e inversor hacia la batería; el freno hidráulico aporta la deceleración restante. Ruedas Motor generador Inversor controla corriente Batería acepta energía disponible Frenos de fricción completan la deceleración Brake blending coordina ambos sistemas Energía cinética → eléctrica → química, con pérdidas en cada conversión

Cuándo cambia la regeneración

  • La capacidad regenerativa se reduce con batería llena, fría o demasiado caliente, a muy baja velocidad y cuando actúan ABS o control de estabilidad.
  • El sistema hidráulico aporta frenadas intensas, detención final y respaldo si la batería o el sistema eléctrico no pueden aceptar energía.
  • El brake blending ajusta continuamente ambos pares para que el pedal produzca una deceleración predecible.
  • La conducción «one pedal» aumenta retención al levantar el acelerador, pero no sustituye al freno de estacionamiento ni garantiza inmovilización en todos los vehículos.
  • Como los frenos de fricción trabajan menos, pueden aparecer óxido o agarrotamiento; siguen necesitando inspección y mantenimiento periódico.
Recreación fotográfica de un banco eléctrico con batería, inversor, motor, diferencial, palieres y frenos de disco conectados

Recreación fotográfica conceptual generada para MotorSuiteLab; el esquema superior representa los flujos de energía.

Electricidad

Electricidad Magnitudes eléctricas y ley de Ohm Tensión, intensidad, resistencia y potencia desde cero

La tensión impulsa a los electrones, la intensidad indica cuánta corriente circula, la resistencia se opone a su paso y la potencia expresa la energía consumida por segundo.

Tensión (V)Diferencia de potencial entre dos puntos.
Intensidad (A)Corriente que atraviesa el circuito.
Resistencia (Ω)Oposición al paso de la corriente.
Potencia (W)Energía consumida por segundo.
V = I × RI = V ÷ RR = V ÷ IP = V × I

Ejemplo resuelto

Una lámpara de 21 W alimentada a 12 V consume 1,75 A. Su resistencia equivalente encendida es aproximadamente 6,9 Ω.

  • Sin diferencia de tensión no puede circular corriente.
  • Un contacto defectuoso añade resistencia, causa caída de tensión y puede generar calor.
  • Un consumidor de mayor potencia exige más intensidad al sistema.
Actividad de aulaUn ventilador consume 8 A a 12 V. Calcula su potencia y resistencia equivalente. Solución: 96 W y 1,5 Ω.
Electricidad Circuitos en serie y en paralelo Cómo se reparten la tensión y la intensidad

En serie solo hay un camino para la corriente. En paralelo cada rama recibe la misma tensión. En el automóvil los consumidores se conectan normalmente en paralelo para funcionar de forma independiente.

PropiedadSerieParalelo
IntensidadLa misma en todos los elementos.Se divide entre las ramas.
TensiónSe reparte entre los consumidores.Es la misma en cada rama.
Resistencia totalRT = R1 + R2 + …1/RT = 1/R1 + 1/R2 + … Por eso RT siempre es menor que la resistencia individual más pequeña.
Si una rama se abreSe interrumpe todo el circuito.Las otras ramas pueden seguir funcionando.

Ejemplo en paralelo: dos resistencias de 6 Ω equivalen a 3 Ω. Con 12 V, por cada rama circulan 2 A y la fuente entrega 4 A en total.

  • Dos resistencias de 3 Ω en serie suman 6 Ω; a 12 V circularán 2 A.
  • Dos lámparas iguales en paralelo reciben 12 V cada una y sus intensidades se suman.
  • Un cortocircuito crea un camino de resistencia muy baja y una intensidad peligrosa.
Actividad de aulaDos lámparas consumen 2 A cada una en paralelo. ¿Qué intensidad atraviesa el fusible común? Solución: 4 A.
Electricidad La batería de 12 V y su estado de carga Cómo almacena energía y qué nos dice su tensión

La batería de plomo transforma energía química en eléctrica. Sus seis vasos en serie entregan aproximadamente 12,6–12,8 V cargada y en reposo. Durante el arranque suministra una corriente elevada y el alternador repone después esa energía.

Tensión en reposo orientativa

TensiónCarga aproximadaInterpretación
12,7 V≈ 100 %Batería cargada.
12,4 V≈ 75 %Carga suficiente; vigilar si desciende.
12,2 V≈ 50 %Recargar antes de realizar pruebas exigentes.
12,0 V o menosMuy bajaRecargar y comprobar su capacidad real.

Los valores son orientativos para una batería de plomo a temperatura ambiente y después de reposar. Una batería puede mostrar buena tensión y no entregar suficiente corriente: hay que completar el diagnóstico con una prueba de carga o conductancia.

  • La capacidad se expresa en Ah y la corriente de arranque en frío en A (EN/CCA).
  • En Start&Stop debe respetarse la tecnología EFB o AGM indicada y registrar la sustitución cuando proceda.
  • Bornes flojos u oxidados pueden imitar una batería averiada.
SeguridadEvita chispas y llamas, usa protección ocular y sigue el procedimiento del fabricante. Nunca puentear los bornes con una herramienta.
Actividad de aulaMide antes, durante y después del arranque. Anota los valores y decide si conviene revisar batería, arranque o carga.
Electricidad Uso correcto del multímetro Medir tensión, resistencia e intensidad sin dañar el circuito

El multímetro permite observar lo que ocurre en el circuito. La clave no es solo escoger la función, sino conectarlo correctamente: la tensión se mide en paralelo, la intensidad en serie y la resistencia siempre con el circuito sin alimentación.

MediciónSelectorConexiónPrecaución
Tensión continuaV⎓En paralelo entre dos puntos.Respetar polaridad; empezar por rango alto si no es automático.
ResistenciaΩEntre los extremos del elemento aislado.Desconectar alimentación y descargar condensadores.
ContinuidadSímbolo acústicoEntre extremos del cable desconectado.Un pitido no demuestra que el cable soporte corriente bajo carga.
IntensidadA⎓En serie, abriendo el circuito.Usar entrada y fusible correctos; comenzar por el rango mayor.

Secuencia de trabajo

  1. Consulta el esquema e identifica qué valor esperas encontrar.
  2. Coloca las puntas en COM y en la entrada adecuada; selecciona función y rango.
  3. Conecta sin forzar terminales y activa el circuito si la prueba lo requiere.
  4. Compara el valor con la especificación y confirma la causa antes de sustituir piezas.
Error críticoNunca pongas el multímetro en amperios directamente entre positivo y masa: provocarías un cortocircuito. No midas circuitos de alta tensión de vehículos híbridos o eléctricos sin formación, EPI y equipo específico.
Actividad de aulaCon una pila y una lámpara, dibuja dónde colocarías las puntas para medir tensión de fuente, continuidad del cable e intensidad del circuito.
Electricidad Diagnóstico por caída de tensión Localizar resistencias ocultas con el circuito funcionando

Un cable corroído puede mostrar continuidad sin carga y fallar al alimentar un consumidor. La prueba de caída de tensión mide cuánta energía se pierde en cables, conectores, interruptores y masas mientras circula corriente.

Caída = V antes − V despuésV consumidor = V batería − pérdidas

Procedimiento

  1. Activa el consumidor para que el circuito trabaje bajo carga.
  2. Mide desde el positivo de batería hasta el positivo del consumidor.
  3. Mide desde la masa del consumidor hasta el negativo de batería.
  4. Divide el recorrido por tramos hasta encontrar dónde aparece la pérdida.

Como punto de partida didáctico, una caída de unas décimas de voltio ya merece atención en un circuito de 12 V. El límite real depende de la intensidad, longitud, sección del cable y especificación del fabricante.

  • Lectura alta en el lado positivo: revisar fusible, relé, interruptor, conectores y cableado.
  • Lectura alta en masa: revisar terminales, cable negativo y unión entre motor, carrocería y batería.
  • Medir respecto a masa no sustituye medir a ambos lados del componente sospechoso.
Caso de diagnósticoLa batería tiene 12,4 V y la lámpara recibe 10,9 V. Hay 1,2 V de caída en positivo y 0,3 V en masa. Empieza por el lado positivo, donde está la mayor pérdida.
Electricidad Fusibles y relés Proteger cables y controlar grandes consumos con poca corriente

El fusible protege el cableado: se funde si la intensidad supera un valor seguro. El relé permite que una señal de baja corriente controle un consumidor potente, evitando llevar gran intensidad hasta el interruptor o la centralita.

Terminal habitualFunciónQué comprobar
30Entrada de potencia.Tensión de batería y capacidad para alimentar la carga.
87Salida normalmente abierta.Debe recibir tensión cuando se activa el relé.
85 y 86Bobina de mando.Debe existir diferencia de tensión entre ambos terminales.
87aSalida normalmente cerrada, si existe.Está unida a 30 cuando la bobina está desactivada.

Reglas de diagnóstico

  • Comprobar alimentación a ambos lados del fusible con el circuito activo es más fiable que mirarlo solamente.
  • Un fusible fundido es un síntoma: antes de sustituirlo hay que buscar cortocircuitos o consumos excesivos.
  • Nunca montar un fusible de mayor amperaje ni puentearlo con hilo o papel metálico.
  • En un relé, verifica primero mando y masa de bobina; después alimentación y salida de potencia.
Protección correctaEl calibre del fusible se selecciona para proteger la sección y el aislamiento del cable, no para evitar que se funda a toda costa.
Actividad de aulaEn un circuito de faros, el relé hace clic pero no llega tensión a la lámpara. Propón cuatro puntos de medida siguiendo el recorrido desde batería hasta masa.
Electricidad El alternador Cómo genera electricidad el motor y carga la batería

El alternador convierte energía mecánica (rotación del motor) en corriente alterna (AC), que luego el rectificador interno convierte en corriente continua (DC) para alimentar los sistemas eléctricos y cargar la batería.

Motor (correa) ALTERNADOR ROTOR gira ESTÁTOR fijo Rectificador AC → DC Batería ~14 V carga Consumos luces, UCE… Regulador de tensión: mantiene 13,8–14,4 V
  • El alternador solo genera electricidad cuando el motor está en marcha. La batería alimenta los sistemas cuando el motor está parado.
  • Tensión de carga normal: 13,8 – 14,4 V. Por debajo de 13 V = alternador deficiente. Por encima de 15 V = regulador de tensión averiado.
  • En vehículos con Start&Stop el alternador suele ser BSG (Belt Starter Generator) — actúa también como motor de arranque y recupera energía en frenada.
  • Si el testigo de batería se enciende con el motor en marcha, no es la batería — indica que el alternador no está cargando.
Dibujo técnico detallado del interior de un alternador de automóvil con rotor, estátor y rectificador etiquetados

Alternador de automoción — Pentti Immonen / Wikimedia Commons (dominio público)

Electricidad La red CAN Bus Cómo se comunican las centralitas del vehículo

El CAN Bus (Controller Area Network) es una red de comunicaciones que permite que todas las UCEs del vehículo intercambien datos por un único cable de par trenzado, en lugar de usar un cable por señal.

H L CAN 120Ω 120Ω UCE Motor UCE ABS UCE Airbag Cuadro inst. Conector OBD-II Un tester OBD habla con todas las UCEs a la vez
  • Un vehículo moderno puede tener 50–100 UCEs conectadas al bus CAN. Sin CAN, se necesitarían miles de cables.
  • El CAN usa par diferencial: CAN_H y CAN_L. La señal se transmite como diferencia de tensión entre ambos hilos, lo que hace la comunicación muy resistente a interferencias.
  • Los diagnósticos OBD-II acceden al CAN bus y pueden leer datos de cualquier UCE conectada, no solo la del motor.
  • Si hay un cortocircuito en el CAN bus, puede dejar inoperativos todos los sistemas del vehículo simultáneamente.
Diagrama de red CAN ISO 11898-2 con múltiples nodos ECU conectados al bus de par trenzado

Red CAN ISO 11898-2 — EE JRW / Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Electricidad El motor de arranque Cómo hace girar el motor por primera vez desde la batería

El motor de arranque es un pequeño motor eléctrico que toma corriente de la batería para hacer girar el cigüeñal hasta que el motor de combustión arranca por sí solo. Solo funciona unos segundos por arranque.

Batería 12 V ~150 A Solenoide relé + palanca Llave / Start Motor arranque 0,8–2,5 kW Piñón Motor Volante de inercia (corona dentada) encaja
  • El solenoide hace dos cosas al girar la llave: desplaza el piñón para que engrane con la corona del volante, y cierra el circuito de alta corriente que alimenta el motor de arranque.
  • Consume 100–200 amperios en el pico de arranque — es el mayor consumidor del vehículo. Una batería débil no puede arrancarlo con el motor frío.
  • Una vez arranca el motor, el piñón se desconecta automáticamente por una rueda libre. Si no lo hiciera, el motor de explosión destruiría el de arranque (gira 20–30 veces más rápido).
  • Síntoma típico: clic seco al girar la llave — el solenoide activa pero no hay corriente suficiente. Casi siempre es batería descargada o bornes oxidados.
Electricidad Bobinas de encendido: DIS y convencionales Del sistema con distribuidor a una bobina por cilindro, y cómo comprobar cada una

La bobina de encendido transforma la tensión de batería en los miles de voltios necesarios para saltar la chispa. Los sistemas convencionales usan una bobina y un distribuidor; los sistemas DIS eliminan el distribuidor con una bobina por cilindro o por pareja de cilindros.

PATRÓN DE ENCENDIDO POR CILINDRO Cilindro sano Con fallo kV línea de encendido línea de combustión oscilaciones de apagado Cilindro con fallo: línea de combustión más corta → sospechar mezcla, compresión o bujía. La bobina y el cableado se confirman intercambiando entre cilindros (prueba A/B).
  • Multímetro: con la bobina desconectada, resistencia de primario (orientativo 0,5–2 Ω) y secundario (orientativo 6.000–15.000 Ω), comparando con el fabricante.
  • Osciloscopio: patrón de encendido con línea de encendido, línea de combustión y oscilaciones de apagado; comparar cilindro a cilindro revela desgaste desigual.
  • En DIS por cilindro, intercambiar la bobina con otro cilindro es la prueba A/B más simple para aislar bobina vs bujía.
SeguridadEl secundario puede generar decenas de miles de voltios. Evita el contacto directo con cables de alta o terminales secundarios con el motor en marcha.
Actividad de tallerCompara con el osciloscopio la línea de combustión de dos cilindros distintos. Una duración claramente más corta sugiere mezcla, compresión o bujía antes que la bobina.

Refrigeración

Refrigeración El circuito de refrigeración del motor Bomba de agua, termostato y radiador: cómo trabajan juntos

El motor genera calor suficiente para fundir sus propios componentes si no se refrigerase. El circuito de refrigeración extrae ese calor y lo disipa en el radiador, manteniendo el motor en su temperatura óptima (~90 ºC).

Motor ≈85–105 ºC Genera calor Líquido caliente → Radiador Disipa calor al aire Termostato Abre ~88 ºC Bomba agua Calefacción (radiador cabina) ↑ ventilador
  • El termostato es la clave del sistema: mientras el motor está frío, lo mantiene cerrado (el líquido circula solo por el circuito corto, sin pasar por el radiador) para que el motor alcance temperatura rápidamente.
  • Cuando el termostato se queda bloqueado abierto, el motor nunca llega a temperatura — el coche no calienta y aumenta el consumo.
  • Cuando se queda bloqueado cerrado, el motor se sobrecalienta rápidamente — emergencia inmediata.
  • La calefacción del habitáculo usa un pequeño radiador (aerotermo) por el que pasa líquido caliente del motor — por eso si el nivel de refrigerante es muy bajo, la calefacción no calienta.
Diagrama esquemático del circuito de refrigeración del motor: bomba de agua, termostato, radiador y ventilador

Circuito de refrigeración — Harkonnen2 / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Refrigeración Refrigerante, presión y vaso de expansión Por qué no basta con llenar el circuito de agua

El refrigerante transporta calor, protege frente a congelación y ebullición, evita corrosión y lubrica la bomba. La mezcla y especificación deben ser las indicadas por el fabricante: el color por sí solo no garantiza compatibilidad.

Transferencia térmicaRecoge calor del bloque y lo entrega al radiador.
ProtecciónReduce congelación, cavitación, corrosión y depósitos.
PresiónEl tapón regula la presión y eleva el margen frente a ebullición.
ExpansiónEl vaso admite el aumento de volumen al calentarse.
Ilustración didáctica del circuito de refrigeración con motor, termostato, bomba, radiador, ventilador y vaso de expansión

Ilustración técnica generada para MotorSuiteLab; rojo indica refrigerante caliente y azul el retorno enfriado.

  • El tapón tiene válvulas calibradas: un cierre defectuoso puede causar pérdidas, ebullición prematura o manguitos deformados.
  • Mezclar refrigerantes incompatibles puede formar lodos y reducir la protección anticorrosiva.
  • Después de abrir el circuito hay que purgarlo; una bolsa de aire impide la circulación y falsea la lectura de temperatura.
SeguridadNunca abras el tapón con el motor caliente. El circuito puede estar presurizado y expulsar líquido a alta temperatura.
Actividad de aulaIdentifica en la ilustración el circuito caliente, el retorno frío y los dos elementos que controlan temperatura y presión.
Refrigeración Diagnóstico del sobrecalentamiento Seguir síntomas y medidas antes de cambiar componentes

La aguja alta no identifica por sí sola la avería. El diagnóstico empieza con el motor frío: nivel, fugas, estado del refrigerante y lectura real del sensor. Después se comprueban circulación, termostato, ventilador, presión y transferencia de calor.

SíntomaPosibles causasComprobación inicial
Se calienta en ciudadVentilador, relé, sensor o flujo de aire.Verificar activación y temperatura con diagnosis.
Se calienta en carreteraCaudal insuficiente, radiador obstruido o gases en circuito.Comparar temperaturas y comprobar presión.
No alcanza temperaturaTermostato abierto o lectura incorrecta.Observar calentamiento de manguitos y dato ECT.
Sin calefacción interiorNivel bajo, aire o radiador obstruido.Revisar nivel y diferencia entre sus dos manguitos.

Orden recomendado

  1. Confirmar el síntoma con temperatura real, no solo con el cuadro.
  2. Inspeccionar fugas en frío y probar la estanqueidad con el equipo adecuado.
  3. Comprobar termostato, salto térmico del radiador y funcionamiento del ventilador.
  4. Si aumenta la presión desde frío o aparecen burbujas continuas, comprobar gases de combustión.
Caso de diagnósticoEl motor mantiene temperatura en carretera pero se calienta al ralentí y el ventilador no gira. Diseña pruebas para separar fallo de motor, relé, alimentación, sensor o mando de la UCE.
Refrigeración Bomba de agua y ventilador de refrigeración Cómo se mueve el líquido y cómo se fuerza el aire cuando el coche no genera corriente suficiente

La bomba de agua obliga a circular el refrigerante por el bloque, la culata y el radiador. El ventilador entra en juego cuando la marcha del vehículo no genera suficiente corriente de aire a través del radiador: ciudad, ralentí, atascos o remolque.

ComponenteTipoCómo trabaja
Bomba de aguaMecánica (por correa)Caudal proporcional al régimen del motor. Simple y fiable, pero no se puede regular de forma independiente.
Bomba de aguaEléctricaControlada por la UCE; puede seguir circulando con el motor apagado (post-refrigeración de turbo) y adaptar el caudal a la carga real.
VentiladorAcoplamiento viscosoEmbraga por temperatura del aire que atraviesa el radiador (lámina bimetálica + silicona). No lo controla la UCE.
VentiladorEléctrico (PWM)Activado por la UCE según ECT y presión de A/C, con 1, 2 o velocidad variable. Puede funcionar con el motor parado.
  • Fallo típico de la bomba mecánica: fuga por el sello del eje (mancha de refrigerante bajo la polea) o rodamiento con juego y ruido de arrastre.
  • Una bomba eléctrica se comprueba con escáner (actuación y consumo); un fallo de comunicación suele dejarla en un modo seguro de caudal fijo.
  • Un acoplamiento viscoso averiado puede quedar siempre embragado (ruido y consumo constante) o no engancha nunca (el motor se calienta a baja velocidad).
SeguridadEl ventilador eléctrico puede activarse solo con el contacto puesto o incluso con el motor recién parado. Mantén manos y herramientas alejadas de la zona.
Caso de diagnósticoEl motor se calienta en atascos pero se mantiene normal en carretera, y el ventilador nunca se activa. Ordena qué comprobarías primero: fusible/relé, señal de mando de la UCE, motor del ventilador o sensor de temperatura.
Refrigeración Aire acondicionado: el ciclo del refrigerante El A/C no genera frío: mueve el calor del habitáculo al exterior

El aire acondicionado aprovecha los cambios de estado de un refrigerante que evapora y condensa a baja temperatura. No "genera frío": extrae calor del aire del habitáculo y lo expulsa al exterior a través del condensador.

Compresor gas → alta presión Condensador cede calor al aire gas → líquido Válvula de expansión cae presión y temperatura Evaporador (habitáculo) absorbe calor del aire interior Alta presión Baja presión
  • Circuito de alta presión (rojo): desde la salida del compresor, pasando por el condensador, hasta la válvula de expansión.
  • Circuito de baja presión (azul): desde la válvula de expansión, pasando por el evaporador, hasta la entrada del compresor.
  • El aire frío de los difusores es aire que ha cedido su calor al refrigerante en el evaporador — el sistema mueve calor, no lo crea.
SeguridadLa manipulación, recarga y recuperación de gases fluorados requiere certificación oficial (carnet F-Gas) y equipo homologado.
Actividad de aulaClasifica cada tramo del diagrama como alta/baja presión y gas/líquido. Para R134a, R1234yf y R744, revisa los protocolos de climatización.

Inyección electrónica

Inyección La inyección electrónica (EFI) Sensores, UCE e inyectores: el bucle de control del motor

La UCE del motor calcula constantemente cuánto combustible inyectar basándose en la información de los sensores. Es un bucle de control en tiempo real que optimiza la combustión para potencia, consumo y emisiones.

UCE Motor Lee sensores Calcula inyección Controla actuadores SENSORES MAF · Masa de aire MAP · Presión colector TPS · Posición acelerador CKP · Pos. cigüeñal O2 · Sonda lambda ECT · Temp. refrigerante ACTUADORES Inyectores Bobinas encendido EGR Ralentí (IACV) Bomba combustible ← Bucle cerrado: la sonda lambda corrige la mezcla en tiempo real
Modelo de corte de un motor BMW de inyección directa de gasolina mostrando el rail de inyectores y la cámara de combustión

Inyección directa BMW (GDI) — Ton1~commonswiki / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

  • La sonda lambda (O2) cierra el bucle de control: si la mezcla es rica (poco O2 en escape), la UCE reduce la inyección; si es pobre, la aumenta. Esto ocurre docenas de veces por segundo.
  • El sensor MAF, cuando está instalado, mide directamente la masa de aire y es una entrada principal para calcular la inyección. Otros sistemas realizan el cálculo con MAP, temperatura y régimen.
  • Los fallos de sensores generan códigos DTC (P0xxx) que se pueden leer con un escáner OBD-II. Un sensor averiado no siempre apaga el testigo inmediatamente — la UCE puede entrar en modo de emergencia.
Inyección Lambda (λ) y relación aire-combustible (AFR) Mezcla estequiométrica, mezcla rica y mezcla pobre

La relación lambda (λ) describe si la mezcla aire-combustible es exactamente la ideal para la combustión completa (λ=1), tiene exceso de aire (λ>1, mezcla pobre) o defecto de aire (λ<1, mezcla rica).

λ 0.7 AFR 10.3 λ 0.9 AFR 13.2 λ = 1 AFR 14.7 Estequiométrico λ 1.1 AFR 16.2 λ 1.5 AFR 22.1 MEZCLA RICA (λ<1) Exceso de combustible MEZCLA POBRE (λ>1) Exceso de aire
  • λ=1 / AFR 14.7:1 para gasolina es la mezcla estequiométrica — toda la gasolina se quema exactamente con todo el oxígeno disponible. El convertidor catalítico funciona óptimamente en este punto.
  • Mezcla rica (λ<1): más potencia, más consumo, más CO en escape. El motor la usa en plena carga o arranque en frío.
  • Mezcla pobre (λ>1): menos consumo, riesgo de fallos de encendido y temperatura elevada de escape. Motores de estratificación de carga (GDI) trabajan con mezclas muy pobres globalmente.
  • Para el diésel el AFR estequiométrico es ~14.5:1 pero el motor siempre trabaja en exceso de aire (λ>1) — por eso no necesita bujías pero necesita más temperatura para la autoignición.
Inyección Inyección indirecta, directa y dual Dónde se pulveriza el combustible y cómo cambia el sistema

La posición del inyector determina cómo se forma la mezcla. En la inyección indirecta el combustible se pulveriza en el conducto de admisión; en la directa entra en la cámara. Algunos motores combinan ambos sistemas según carga y régimen.

SistemaUbicación del inyectorVentajasRetos
Indirecta multipuntoAntes de la válvula de admisión.Presión moderada, mezcla homogénea y mantenimiento sencillo.Menor control dentro de la cámara.
Directa gasolinaEn la cámara de combustión.Dosificación y enfriamiento de carga precisos.Alta presión, partículas y depósitos en válvulas.
DualUn inyector en conducto y otro en cámara.Combina limpieza de válvulas y control de carga.Más componentes y estrategia compleja.
Ilustración técnica de inyección electrónica indirecta multipunto con depósito, bomba, rampa, inyectores, admisión, sensores y UCE

Ilustración didáctica generada para MotorSuiteLab; naranja representa combustible, cian el aire y azul las señales eléctricas.

  • La UCE no mantiene el inyector abierto de forma continua: controla el tiempo de apertura y el instante de inyección.
  • En indirecta, el inyector debe apuntar al conducto y a la zona próxima a la válvula, no al interior del cilindro.
  • Una pulverización deficiente altera mezcla, emisiones, consumo y estabilidad del ralentí.
Actividad de aulaSigue en la imagen el recorrido de combustible y aire. Explica en qué punto se encuentran antes de entrar al cilindro.
Inyección Tiempo de inyección y ajustes de combustible Cómo interpretar STFT y LTFT en diagnosis

La UCE calcula un tiempo base con el aire aspirado y lo corrige por temperatura, tensión de batería, aceleración y señal lambda. En diagnosis, STFT muestra la corrección inmediata y LTFT la adaptación aprendida con el tiempo.

Corrección positiva = la UCE añade combustibleCorrección negativa = la UCE resta combustible
Patrón observadoQué sugierePruebas útiles
Positiva sobre todo al ralentíEntrada de aire no medida.Humo en admisión, PCV, juntas y manguitos.
Positiva en varios regímenesCaudal de combustible bajo o aire mal medido.Presión, caudal, MAF/MAP y escape previo a lambda.
Negativa de forma estableExceso de combustible o lectura de aire alta.Inyectores, presión, purga EVAP y sensores.
Correcciones normales con falloPuede no ser un problema de mezcla.Encendido, compresión, sincronización y contrapresión.
  • Analiza ambos ajustes juntos y compara ralentí, 2500 rpm y carga; un único valor aislado puede engañar.
  • Los límites aceptables dependen del fabricante y del modo de funcionamiento.
  • Antes de culpar al sensor, comprueba alimentación, masa, señal y coherencia con otros parámetros.
Caso de diagnosisSTFT y LTFT son muy positivas al ralentí, pero se acercan a cero al aumentar las rpm. ¿Qué tipo de avería buscarías primero y por qué?
Inyección Sensor CKP: cigüeñal (inductivo y Hall) Sin esta señal la UCE no sabe dónde está el motor: no hay sincronismo y no arranca

El sensor CKP (Crankshaft Position) informa a la UCE del régimen y la posición angular del cigüeñal, leyendo los dientes de una rueda fónica. Es la señal maestra para calcular el momento de inyección y de encendido en cada cilindro.

Inductivo — 2 hilos Rueda fónica Sensor UCE Sin alimentación: genera su propia tensión AC al girar Hall — 3 hilos Rueda fónica Sensor UCE Alimentación Señal Masa
INDUCTIVO · SEÑAL AC AUTOGENERADA + 0 diente perdido → PMS cil. 1 tiempo → HALL · SEÑAL DIGITAL (3 HILOS) 5V 0V amplitud constante, independiente del régimen
  • Inductivo: sin alimentación, genera su propia tensión AC al pasar los dientes de la rueda fónica. Se prueba con óhmetro (bobina desconectada, orientativo 200–1500 Ω según fabricante) y en marcha con osciloscopio.
  • Hall: necesita alimentación (5 o 12 V) y masa; entrega una señal digital cuadrada de amplitud constante, más fácil de leer a ralentí.
  • El diente perdido de la rueda fónica marca el PMS del cilindro 1, referencia angular de toda la sincronización.
  • Sin señal CKP el motor gira con el arranque pero no llega a arrancar (P0335/P0336): falta la referencia de sincronismo.
AtenciónCompara siempre la resistencia de un sensor inductivo con el valor del fabricante: varía mucho entre modelos.
Actividad de tallerCon el motor sin arrancar, comprueba si aparece rpm en OBD durante el arranque. Sin rpm, decide si tu primera prueba será con multímetro (resistencia) u osciloscopio (forma de onda).
Inyección Sensor CMP: árbol de levas Distingue admisión de escape en el mismo giro y permite arrancar en secuencial

El árbol de levas gira a la mitad de revoluciones que el cigüeñal: una vuelta completa de levas equivale a dos vueltas de cigüeñal. El sensor CMP (Camshaft Position) le dice a la UCE en qué mitad del ciclo está el motor.

Rueda de levas CMP UCE Alimentación Señal Masa 1 vuelta de árbol de levas = 2 vueltas de cigüeñal CMP + CKP identifican el cilindro 1 sin esperar una vuelta completa de motor (inyección/encendido secuencial)
CMP · CÓDIGO POR ANCHURA DE PULSO 5V 0V pulso ancho = cilindro de referencia tiempo →
  • Casi siempre es un sensor Hall de 3 hilos (alimentación, señal, masa); en motores antiguos puede ser inductivo de 2 hilos.
  • Con CKP + CMP juntos, la UCE identifica el cilindro 1 ya en el primer giro de arranque, permitiendo inyección y encendido secuenciales desde el primer ciclo.
  • Sin señal CMP, muchos motores arrancan en modo no secuencial (inyección agrupada); otros directamente no arrancan si el sistema lo exige.
  • Código típico: P0340/P0341. Comprobar alimentación y masa con multímetro, y la fase respecto al CKP con osciloscopio.
Actividad de tallerCon el escáner, compara el estado de "sincronizado / no sincronizado" tras varios arranques en frío y relaciónalo con la señal CMP en el osciloscopio.
Inyección Sensor MAP: presión absoluta del colector Mide la depresión (o la sobrealimentación) para calcular la carga del motor

El MAP (Manifold Absolute Pressure) es un sensor piezoresistivo que convierte la presión del colector de admisión en una tensión analógica. En motores sin MAF, es la entrada principal para calcular la masa de aire.

Colector de admisión MAP UCE Alimentación 5 V Señal 0,5–4,5 V Masa de sensor
MAP · TENSIÓN vs PRESIÓN DE ADMISIÓN 4,5V 0,5V tiempo → Contacto: ≈ atmosférica Ralentí: depresión alta Acelerón: sube y se estabiliza
  • Con contacto puesto y motor parado marca la presión atmosférica (referencia de altitud); en ralentí la depresión hace caer la tensión.
  • 3 hilos: alimentación de 5 V, señal analógica de 0,5–4,5 V proporcional a la presión, y masa de sensor.
  • Una fuga en su manguera de vacío simula más depresión de la real (mezcla más rica); una manguera rota puede leer casi atmosférica en ralentí (mezcla pobre e inestable).
Actividad de tallerCon el motor en ralentí, simula una fuga de vacío y observa cómo cambia la tensión del MAP en el escáner o en el osciloscopio.
Inyección Sensor MAF: caudal de aire (hilo caliente) Mide directamente la masa de aire que entra al motor, no la presión

El MAF (Mass Air Flow) mide directamente la masa de aire que atraviesa el conducto de admisión. Un hilo o película calentada eléctricamente se enfría al paso del aire; la corriente necesaria para mantener su temperatura es proporcional al caudal másico.

Conducto admisión MAF UCE +12 V calefacción hilo +5 V lógica Señal (V o Hz) Masa de señal Masa de potencia
SEÑAL LIMPIA · RAMPA SUAVE AL ACELERAR tiempo → SENSOR SUCIO · SEÑAL ERRÁTICA Y RETARDADA tiempo →
  • Habitualmente 4–5 hilos: alimentación de potencia para el elemento calefactado, alimentación lógica, señal, masa de señal y masa de potencia.
  • La señal puede ser analógica en tensión o digital en frecuencia según el fabricante.
  • Un sensor contaminado genera señal errática o retardada, ralentí inestable y correcciones de combustible fuera de rango.
  • Una entrada de aire falso después del MAF empobrece la mezcla real, aunque el sensor mida correctamente.
Actividad de tallerCompara en el osciloscopio la señal del MAF acelerando suave y bruscamente. Relaciona cualquier escalón o ruido con posible suciedad del hilo.
Inyección TPS y APP: posición de mariposa y pedal acelerador Dos pistas redundantes porque un fallo aquí afecta directamente a la potencia entregada

El TPS informa del ángulo real de la mariposa; el APP informa de lo que pide el conductor con el pedal. En sistemas "drive-by-wire" no hay cable mecánico entre ambos: la UCE decide cuánto abre la mariposa según lo que pide el pedal.

Potenciómetro simple cursor: el desgaste crea saltos de tensión 3 hilos: +5 V, señal, masa (más antiguo) Doble pista Hall redundante (TPS de mariposa y APP de pedal) Pista 1: 0,5 V (cerrado) → 4,5 V (a fondo) Pista 2: espejo o desfase fijo respecto a la 1 Si las pistas no coinciden → modo de emergencia (potencia limitada)
TPS/APP · TENSIÓN vs RECORRIDO Pista 1 Pista 2 4,5V 0,5V deben moverse juntas y sin saltos cerrado a fondo
  • Potenciómetro simple (más antiguo): 3 hilos, pista resistiva con cursor. El desgaste crea zonas muertas o saltos de tensión.
  • Doble pista Hall (mariposa y pedal electrónicos): dos señales independientes que deben mantener siempre la misma relación entre sí, como medida de seguridad.
  • Con osciloscopio se detectan dropouts (caídas momentáneas de señal) que un multímetro puede no capturar.
SeguridadSi las dos señales de un APP no coinciden con la relación esperada, la UCE reduce la potencia por seguridad. Nunca se debe anular ni puentear esta comprobación.
Actividad de tallerCon el escáner en datos en vivo, mueve el pedal lentamente de reposo a fondo y compara las dos señales de posición.
Inyección Sensores ECT e IAT: temperatura por termistor NTC El mismo principio para dos medidas distintas: refrigerante y aire de admisión

El ECT (refrigerante) y el IAT (aire de admisión) son termistores NTC: su resistencia baja cuando la temperatura sube. La UCE los usa como resistencia variable dentro de un divisor de tensión.

UCE pull-up interno NTC 2 hilos ECT en culata / IAT en admisión Tensión de referencia Masa
CURVA NTC · RESISTENCIA vs TEMPERATURA ≈18.000 Ω ≈2.800 Ω ≈180 Ω −20°C 0°C 20°C 40°C 100°C Curva orientativa: la exacta depende del fabricante (ver tabla).
TemperaturaResistencia orientativa
−20 °C≈ 15.000–20.000 Ω
0 °C≈ 5.000–7.000 Ω
20 °C≈ 2.500–3.000 Ω
40 °C≈ 1.100–1.500 Ω
80 °C≈ 300–330 Ω
100 °C≈ 170–200 Ω

Valores orientativos: la curva exacta depende del fabricante — comprueba siempre el dato oficial antes de descartar un sensor.

  • Se comprueban con óhmetro (sensor desconectado, a temperatura conocida) o midiendo la tensión de señal con el sensor conectado.
  • Un sensor en circuito abierto se lee como frío extremo (enriquece la mezcla); en cortocircuito, como calor extremo (empobrece y dificulta el arranque en frío).
  • El IAT a veces está integrado en el propio MAF o MAP — comprueba el esquema antes de buscarlo como componente aislado.
Actividad de tallerCon el motor frío, mide la resistencia del ECT y compárala con la temperatura ambiente real; repite tras el calentamiento.
Inyección Sonda lambda: comprobación con multímetro y osciloscopio Banda estrecha vs banda ancha, y cómo distinguir una sonda envejecida de una sana

Esta lección se centra en cómo comprobar la sonda; para el concepto de λ y AFR consulta Lambda y relación aire-combustible.

SONDA SANA · CONMUTACIÓN RÁPIDA 0,9V 0,1V tiempo → SONDA ENVEJECIDA · OSCILACIÓN LENTA Y PLANA 0,9V 0,1V amplitud reducida, cerca del punto medio (0,45–0,5 V)
TipoHilos habitualesCómo se comprueba
Banda estrecha (zirconio)1–4 (señal, calefactor ×2, a veces masa)Osciloscopio: oscilación 0,1–0,9 V; frecuencia crece con el régimen.
Banda ancha (wideband)5–6 (célula de bombeo, referencia, calefactor)Requiere escáner o controlador específico.
  • El multímetro en DC promedia una señal que oscila rápido: el osciloscopio muestra la forma real de la onda.
  • Una sonda envejecida oscila despacio, con amplitud reducida, o se queda estable cerca de 0,45–0,5 V.
  • El calefactor (12 V y masa) se comprueba con óhmetro y con tensión durante el calentamiento.
Actividad de tallerCon el motor caliente y a ralentí, observa en el osciloscopio la frecuencia de conmutación de la sonda de banda estrecha.
Inyección Sensor de detonación (knock) Un micrófono de vibración que protege el motor retrasando el encendido

El sensor de detonación es un elemento piezoeléctrico atornillado al bloque motor. Convierte la vibración característica del picado en una señal eléctrica que la UCE usa para retrasar el punto de encendido en ese instante.

Bloque motor vibración de picado KS UCE 2 hilos, sin alimentación: genera su propia señal AC
KNOCK · SEÑAL DE VIBRACIÓN ráfaga de alta frecuencia en el instante del picado tiempo →
  • 2 hilos, sin alimentación: el propio efecto piezoeléctrico genera la tensión al vibrar, igual que el CKP inductivo.
  • Prueba práctica: con contacto puesto y motor parado, un golpe suave cerca del sensor debe generar señal en el osciloscopio o reacción en el PID de "knock" del escáner.
  • Sin señal, la UCE suele adoptar un mapa de encendido más retrasado como protección, con pérdida de potencia. Código típico P0325–P0332.
AtenciónNo golpees directamente el sensor ni el bloque con fuerza: basta una vibración suave y detectable.
Actividad de tallerCon el escáner en datos en vivo, observa el PID de detonación mientras aplicas un golpe suave cerca del sensor.
Inyección Sensor de presión de riel (common rail) Mismo principio que el MAP, pero para presiones de cientos de bares

El sensor de presión de riel es un piezoresistivo de alta presión montado en el rail que alimenta a todos los inyectores diésel. La UCE lo usa para cerrar el bucle de control con la válvula reguladora o la unidad dosificadora de la bomba.

Bomba alta presión RAIL (cientos de bar) P UCE Iny. 1 Iny. 2 Señal de presión (0,5–4,5 V) Consigna a válvula reguladora
PRESIÓN DE CONSIGNA vs REAL (EJEMPLO) Consigna 1.650 bar Real 1.050 bar Desviación sostenida y grande → sospechar bomba, retorno de inyectores o fuga antes que el sensor.
  • Principio idéntico al MAP (3 hilos: 5 V, señal 0,5–4,5 V, masa) pero calibrado para presiones de cientos de bares.
  • La UCE compara presión real (sensor) con la de consigna y ajusta la válvula reguladora o la bomba para corregir la diferencia.
  • Una desviación grande con señal coherente suele apuntar a un problema hidráulico real (bomba, retorno de inyectores, fuga) antes que al sensor.
PeligroEl common rail trabaja a presiones capaces de inyectar gasóleo a través de la piel. Nunca aflojes racores de alta presión sin seguir el procedimiento de despresurización del fabricante.
Actividad de tallerCon el escáner, compara la presión de consigna y la real del riel en distintos regímenes.

Suspensión

Suspensión MacPherson vs suspensión multilink Los dos diseños más habituales en turismos modernos

La suspensión mantiene la rueda en contacto con el suelo, filtra las irregularidades del terreno y permite girar. El diseño condiciona el espacio disponible, el coste y el comportamiento dinámico del vehículo.

MacPherson Torre (chasis) Muelle +Amort. 1 brazo + pata telescópica Simple · Barato · Eje delantero Multilink 3–5 brazos independientes Preciso · Caro · Eje trasero
  • La MacPherson es ligera y ocupa poco espacio lateral — perfecta para ejes delanteros donde hay que integrar la dirección. Casi todos los turismos la llevan adelante.
  • La multilink permite controlar con precisión la geometría de la rueda en rebote y compresión — mejor comportamiento dinámico y aislamiento de vibraciones. Es habitual en ejes traseros de gama media-alta.
  • Los amortiguadores trabajan siempre junto con el muelle: el muelle absorbe el impacto, el amortiguador disipa la energía para que el coche no siga rebotando.
  • Los amortiguadores desgastados hacen que el coche "cabecea" al frenar y que la rueda "rebote" sobre el asfalto en mal estado — aumenta la distancia de frenada.
Suspensión Geometría de ruedas: caída, convergencia y avance Los tres ángulos que determinan cómo se comporta la rueda

La geometría de ruedas define la posición y orientación de cada rueda respecto al chasis. Afecta directamente al desgaste del neumático, la estabilidad en línea recta, el comportamiento en curva y el consumo.

Caída (Camber) −2° Vista frontal Neg = tope rueda inclinado hacia dentro del coche Convergencia (Toe) Vista superior Toe-in: puntas hacia dentro Estabilidad recta Avance (Caster) +5° Vista lateral Eje de giro inclinado Estabilidad y retorno
  • Caída negativa (−): la parte superior de la rueda se inclina hacia el interior del vehículo. Puede mejorar el apoyo en curva, pero un exceso desgasta el interior del neumático.
  • Toe-in (convergencia positiva): las puntas de las ruedas apuntan ligeramente hacia dentro. Da estabilidad en línea recta — lo habitual en ejes traseros.
  • Avance positivo (caster +): el eje de dirección está inclinado hacia atrás en la parte superior. Genera el efecto de "retorno automático" del volante tras una curva.
  • Una geometría fuera de tolerancia por un golpe provoca desgaste irregular del neumático (ceja en el borde interior o exterior) y el coche "tira" hacia un lado al soltar el volante.
Suspensión Muelle, amortiguador y barra estabilizadora Tres funciones diferentes que trabajan sobre la misma rueda

El muelle soporta el peso y permite movimiento vertical. El amortiguador frena las oscilaciones convirtiendo energía en calor. La barra estabilizadora limita la diferencia de recorrido entre las ruedas del mismo eje y reduce el balanceo.

MuelleDefine altura y rigidez elástica; almacena y devuelve energía.
AmortiguadorControla compresión y extensión para mantener contacto con el suelo.
EstabilizadoraSe torsiona cuando una rueda sube más que la otra.
SilentblocksGuían brazos y aíslan vibraciones sin eliminar el movimiento.
Comparación didáctica de una suspensión delantera MacPherson y una suspensión trasera multibrazo con muelles, amortiguadores y brazos visibles

Ilustración técnica generada para MotorSuiteLab: MacPherson a la izquierda y multibrazo a la derecha.

  • Un muelle roto cambia altura y geometría; un amortiguador débil deja que el vehículo siga oscilando.
  • Una bieleta con holgura suele producir golpeteo, pero no sostiene el peso del vehículo.
  • Una suspensión más rígida reduce movimientos de carrocería, aunque puede empeorar confort y adherencia sobre firme irregular.
Actividad de aulaLocaliza en la ilustración qué piezas soportan carga, cuáles disipan energía y cuáles guían la trayectoria de la rueda.
Suspensión Diagnóstico de ruidos y desgaste Relacionar el síntoma con la pieza antes de desmontar

Los ruidos se diagnostican reproduciendo la condición exacta: bache corto, badén, giro, frenada o aceleración. Después se inspecciona con el vehículo apoyado o elevado según la pieza, porque algunas holguras desaparecen cuando la suspensión queda colgando.

SíntomaSospechas habitualesCómo confirmarlo
Golpe seco en baches pequeñosBieleta, copela o silentblock.Inspección, palanca controlada y escucha localizada.
Rebote y cabeceoAmortiguador degradado.Fugas, banco de suspensión y comportamiento comparado.
Altura desigualMuelle roto o vencido, carga o apoyo incorrecto.Medir en suelo nivelado y comparar especificaciones.
Desgaste en dientes de sierraConvergencia, holguras o amortiguación.Revisar articulaciones antes de alinear.

Inspección segura

  1. Comparar siempre lado izquierdo y derecho.
  2. Buscar goma agrietada, metal brillante por contacto, fugas y fijaciones flojas.
  3. No alinear hasta corregir holguras, deformaciones y presiones de neumáticos.
  4. Aplicar pares de apriete y posición de montaje especificados.
Caso de tallerSe oye un golpeteo solo al pasar baches cortos con una rueda. Diseña una secuencia para distinguir bieleta, rótula, copela y objetos sueltos.

Dirección

Dirección Dirección asistida: hidráulica vs eléctrica Por qué girar el volante no requiere fuerza en los coches modernos

Sin asistencia, girar el volante de un turismo parado requeriría una fuerza enorme. La dirección asistida amplifica el esfuerzo del conductor con un sistema hidráulico (bomba movida por el motor) o eléctrico (motor eléctrico en la columna o cremallera).

Asistencia hidráulica (HPS) Motor combustión Bomba hidráulica Cilindro dirección Siempre activa (consume potencia) Asistencia constante y progresiva ↑ Consumo motor · Aceite hidráulico · Mantenimiento ✓ Tacto natural y progresivo Asistencia eléctrica (EPS) Sensor par volante UCE EPS Motor eléctrico Solo activa al girar (ahorra energía) La asistencia varía con la velocidad ✓ Sin aceite · Compatible Start&Stop Tacto menos progresivo en algunos modelos
  • La dirección hidráulica (HPS) usa una bomba movida por correa del motor — consume potencia constantemente aunque vayas recto. Tiene un tacto muy natural y progresivo.
  • La dirección eléctrica (EPS) usa un motor que asiste cuando es necesario, reduciendo consumo frente a una bomba hidráulica permanente. Puede ser ligera al aparcar y más firme en carretera.
  • La EPS facilita funciones de mantenimiento de carril y aparcamiento asistido, y es la solución más habitual en vehículos eléctricos e híbridos.
  • Si el testigo de dirección asistida se enciende, en la EPS suele ser un fallo de la UCE o el motor eléctrico — la dirección sigue funcionando pero sin asistencia (muy pesada a baja velocidad).
Dirección Cremallera, bieletas y geometría de giro Cómo llega el movimiento del volante hasta las ruedas

El piñón convierte el giro de la columna en desplazamiento lateral de la cremallera. Las rótulas axiales y terminales transmiten ese movimiento a las manguetas. Durante una curva, la rueda interior debe girar más que la exterior para describir radios distintos.

Ilustración técnica de dirección eléctrica EPS con volante, columna, sensor de par, motor, piñón, cremallera, bieletas y ruedas

Ilustración didáctica generada para MotorSuiteLab; muestra la cadena mecánica y la asistencia eléctrica sobre la cremallera.

ColumnaTransmite el giro e incorpora articulaciones y zonas colapsables.
Piñón y cremalleraTransforman rotación en movimiento lineal.
BieletasUnen la cremallera con cada mangueta y permiten ajuste de convergencia.
EPSAñade par según esfuerzo del conductor y velocidad del vehículo.
  • Los fuelles protegen rótulas axiales y cremallera de agua y suciedad; si se rompen, el desgaste se acelera.
  • Modificar la longitud de una bieleta cambia la convergencia, no debe usarse para centrar un volante sin seguir el procedimiento.
  • La geometría Ackermann reduce el arrastre de neumáticos haciendo que las ruedas adopten ángulos diferentes.
Actividad de aulaSigue en la ilustración el movimiento desde el volante hasta cada rueda e identifica dónde se transforma el giro en desplazamiento lineal.
Dirección Diagnóstico y calibración de la dirección Holguras, tirones, volante descentrado y fallos EPS

Antes de ajustar la dirección hay que separar tres familias de causa: neumáticos y geometría, holguras mecánicas y asistencia electrónica. La diagnosis EPS complementa la inspección, pero no sustituye comprobar rótulas, fijaciones y presión de neumáticos.

SíntomaPosibles causasComprobación
Volante descentradoConvergencia mal repartida o montaje desplazado.Centrar cremallera y medir geometría completa.
Vehículo tira a un ladoPresión, neumático, caída/avance, freno o calzada.Inspección, permuta controlada y alineado.
Juego en el volanteTerminal, axial, columna, fijación o cremallera.Mover con ayudante y observar cada unión.
Asistencia irregularTensión baja, sensor de par/ángulo, motor o UCE.DTC, alimentación, datos en vivo y calibración.

Después de intervenir

  1. Aplicar pares de apriete y sustituir elementos autoblocantes cuando se indique.
  2. Realizar alineado si se han tocado bieletas, subchasis o componentes que alteren geometría.
  3. Calibrar sensor de ángulo, topes o punto cero cuando lo exija el fabricante.
  4. Finalizar con prueba dinámica segura y nueva lectura de averías.
ImportanteLa dirección es un sistema de seguridad. No se deben ajustar tornillos internos de cremallera ni borrar calibraciones sin información técnica específica.
Caso de tallerTras una alineación el coche va recto, pero el volante queda girado y aparece un DTC del sensor de ángulo. Explica el orden correcto de corrección.
Dirección Geometría de Ackermann Por qué la rueda interior gira más que la exterior

En una curva, cada rueda recorre una circunferencia distinta. La rueda delantera interior sigue un radio menor y debe girar más; la exterior sigue un radio mayor y gira menos. Si ambas adoptaran el mismo ángulo, una tendría que deslizar lateralmente.

Vista superior · Giro a la izquierda Eje trasero Centro de giro Interior: δi mayor Exterior: δo menor Vía Batalla
δ interior > δ exteriorcot(δ exterior) − cot(δ interior) = vía ÷ batalla
ElementoEn una curvaConsecuencia
Rueda interiorRadio menor y ángulo de dirección mayor.Describe el círculo más cerrado.
Rueda exteriorRadio mayor y ángulo de dirección menor.Recorre más distancia.
Prolongación de ejesConverge cerca del centro instantáneo de giro.Reduce el arrastre lateral a baja velocidad.
  • La forma y posición de los brazos de dirección generan la diferencia de ángulos.
  • La condición ideal depende de la batalla y de la vía del vehículo.
  • Los vehículos reales pueden apartarse del Ackermann ideal para mejorar comportamiento y estabilidad a mayor velocidad.
  • Una mangueta doblada, un subchasis desplazado o piezas incorrectas alteran el ángulo en viraje aunque la convergencia en recta parezca correcta.
Actividad de tallerColoca las ruedas sobre platos giratorios, aplica el ángulo indicado por el fabricante a la rueda exterior y compara el ángulo de la interior. Esta comprobación se conoce como divergencia en viraje o toe-out on turns.

Híbridos y eléctricos

Híbridos y eléctricosTipos de electrificación: MHEV, HEV, PHEV y BEVQué cambia entre microhíbrido, híbrido, enchufable y eléctrico puro

La electrificación no es una única tecnología. Un MHEV ayuda al motor térmico con una red de baja tensión, un HEV puede mover el vehículo en eléctrico durante fases limitadas, un PHEV añade carga externa y autonomía eléctrica, y un BEV elimina el motor de combustión.

Tipos de electrificación: MHEV, HEV, PHEV y BEVMHEVapoyo 48 VHEVno se enchufaPHEVse enchufaBEVsolo eléctrico
MHEVAsistencia al arranque, recuperación ligera y stop-start más suave.
HEVMotor térmico y eléctrico trabajan juntos sin enchufe externo.
PHEVBatería mayor, carga externa y conducción eléctrica cotidiana si se recarga.
BEVBatería de alta tensión, inversor y motor eléctrico como única tracción.
TipoEnergía principalRasgo de taller
MHEVCombustible + apoyo eléctricoRed 48 V, convertidor y batería auxiliar.
HEVCombustible con apoyo eléctricoRegeneración y batería HV pequeña.
PHEVElectricidad y combustibleSistema de carga, batería mayor y modos de gestión.
BEVElectricidadSin escape, sin embrague convencional y con alta tensión permanente.
  • No todos los híbridos pueden circular solo con electricidad.
  • La etiqueta comercial puede ocultar arquitecturas muy distintas.
  • La batería de 12 V sigue siendo crítica incluso en vehículos eléctricos.
  • En diagnosis conviene identificar primero la arquitectura, no solo el nombre comercial.
Actividad de tallerElige cuatro modelos reales y clasifícalos como MHEV, HEV, PHEV o BEV. Anota si tienen toma de carga, escape, batería de alta tensión y convertidor DC/DC.

Fuentes y contraste

Lección contrastada con recursos técnicos públicos: AFDC: vehículos eléctricos, AFDC: híbridos enchufables, AFDC: híbridos y AFDC: carga eléctrica.

Híbridos y eléctricosArquitecturas híbridas: serie, paralelo y power-splitCómo se combinan motor térmico, motor eléctrico y transmisión

En un híbrido importa cómo llega el par a las ruedas. En serie, el motor térmico puede actuar como generador; en paralelo, el térmico y el eléctrico pueden mover las ruedas; en power-split, un tren epicicloidal reparte energía mecánica y eléctrica según la demanda.

Arquitecturas híbridas: serie, paralelo y power-splitSeriemotor térmico generaParaleloambos empujanPower-splitreparte energía
SerieEl motor eléctrico suele ser el protagonista de la tracción.
ParaleloEl motor térmico conserva una unión mecánica directa con las ruedas.
Power-splitCombina caminos mecúnicos y eléctricos para optimizar eficiencia.
ControlLa centralita decide arranque térmico, regeneración, carga y asistencia.
ArquitecturaVentajaLimitación
SerieFuncionamiento suave y térmico en zona eficiente.Conversión doble si la energía pasa por generador y motor.
ParaleloEficiente en carretera y simple de entender mecánicamente.Menos flexible si el eléctrico es pequeño.
Power-splitGran flexibilidad en ciudad y carretera.Diagnosis más compleja por reparto de par.
  • La misma avería puede sentirse distinta según la arquitectura.
  • El modo eléctrico no siempre significa que el motor térmico está desconectado mecánicamente.
  • El estado de carga condiciona cuánto puede asistir o regenerar el sistema.
  • Antes de medir conviene revisar el diagrama de flujo de potencia del fabricante.
Actividad de tallerDibuja tres esquemas con ruedas, motor térmico, motor eléctrico y batería. Marca con flechas cuándo circula energía mecánica y cuándo circula energía eléctrica.

Fuentes y contraste

Lección contrastada con recursos técnicos públicos: AFDC: vehículos eléctricos, AFDC: híbridos enchufables, AFDC: híbridos y AFDC: carga eléctrica.

Híbridos y eléctricosCadena de tracción eléctrica: batería, inversor y motorEl camino de la energía desde el pack hasta las ruedas

Un eléctrico transforma energía quémica almacenada en el pack en corriente continua, la convierte en corriente alterna controlada mediante el inversor y genera par en el motor de tracción. Normalmente usa una reductora fija, no una caja de cambios manual convencional.

Cadena de tracción eléctrica: batería, inversor y motorBatería HVCCInversorCC/CAMotorparReductorruedas
Pack HVAlmacena energía y entrega potencia dentro de límites térmicos y eléctricos.
InversorModula corriente y frecuencia para controlar par y velocidad.
MotorConvierte energía eléctrica en par mecúnico.
ReductorAdapta el régimen del motor eléctrico a las ruedas.
ElementoQué haceDato útil en diagnosis
BateríaEntrega CC de alta tensión.SOC, SOH, temperaturas y aislamiento.
InversorConvierte CC en CA trifásica.DTC de potencia, temperatura y fase.
MotorGenera par o regenera.Sensores de posición, aislamiento y vibraciones.
ReductorMultiplica par y soporta esfuerzos.Aceite, holguras y ruidos.
  • El pedal solicita par, no abre una mariposa como en un motor térmico.
  • La potencia disponible puede limitarse por temperatura, SOC o protección del inversor.
  • La marcha atrás se obtiene invirtiendo el sentido de giro del motor en muchos diseños.
  • Una pérdida de aislamiento o un fallo de interlock puede impedir cerrar contactores.
Actividad de tallerSobre un esquema, marca qué magnitudes son de alta tensión, cuáles son de señal y cuáles son mecánicas. Identifica dónde no debes medir sin procedimiento HV.

Fuentes y contraste

Lección contrastada con recursos técnicos públicos: AFDC: vehículos eléctricos, AFDC: híbridos enchufables, AFDC: híbridos y AFDC: carga eléctrica.

Híbridos y eléctricosMotor eléctrico de tracción: par, rotor y estatorPor qué entrega par desde cero y cómo se controla

El motor de tracción usa campos magnéticos para producir par. El inversor crea un campo giratorio en el estator y el rotor responde según su diseño. Por eso puede entregar par elevado desde muy baja velocidad y controlar la retención con precisión.

Motor eléctrico de tracción: par, rotor y estatorEstatorcampo giratorioRotorsigue campoPargiroSensorposición
EstatorBobinados fijos alimentados por corriente alterna controlada.
RotorPuede usar imanes permanentes o inducción.
Sensor de posiciónPermite sincronizar el campo con el rotor.
RefrigeraciónMantiene bobinados e imanes dentro de rango seguro.
ConceptoEfectoSíntoma si falla
Par instantáneoRespuesta rápida al pedal.Tirones si hay fallo de control.
DesmagnetizaciónPérdida de rendimiento en motores PMSM.Potencia limitada.
AislamientoSepara bobinados de masa.DTC HV o no arranca.
RodamientosSoportan régimen elevado.Zumbidos o vibración.
  • No todos los motores eléctricos son iguales: PMSM, inducción y reluctancia tienen comportamientos distintos.
  • La electrónica limita el par para proteger neumáticos, transmisión y batería.
  • Regenerar es hacer trabajar el motor como generador.
  • El silencio no implica ausencia de riesgo: puede existir alta tensión con el vehículo inmóvil.
Actividad de tallerCompara una curva de par de motor térmico y una de motor eléctrico. Explica por qué un eléctrico puede usar una reductora fija.

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Híbridos y eléctricosInversor y electrónica de potenciaEl módulo que convierte alta tensión en par controlado

El inversor es el puente entre la batería y el motor. Sus semiconductores conmutan a alta velocidad para crear una señal trifásica controlada. También gestiona la regeneración, devolviendo energía al bus de continua cuando el motor actúa como generador.

Inversor y electrónica de potenciaCC HVpackIGBT/MOSFETconmutaciónCA trifásicamotorControlpar
Bus DCLínea de alta tensión que alimenta la etapa de potencia.
SemiconductoresConmutan corriente hacia las fases del motor.
CondensadoresEstabilizan el bus y absorben transitorios.
Control térmicoEvita sobretemperatura en módulos de potencia.
Fallo típicoCausa posibleComprobación segura
Potencia limitadaTemperatura elevada o protección de corriente.Datos en vivo y refrigeración.
No READYPre-carga fallida o DTC de inversor.Lectura de DTC y procedimiento HV.
TironesSensor de posición o fase defectuosa.Osciloscopio solo con equipo adecuado.
Avería tras aguaConectores o aislamiento afectados.Inspección y prueba de aislamiento autorizada.
  • No se deben abrir módulos de potencia sin formación y procedimiento del fabricante.
  • La descarga de condensadores puede requerir tiempo tras desconectar el sistema.
  • Un fallo de refrigeración puede parecer una avería eléctrica.
  • El inversor también participa en la frenada regenerativa.
SeguridadLa electrónica de potencia trabaja con tensiones y energías peligrosas. Las comprobaciones directas requieren formación HV, EPI y útiles homologados.
Actividad de tallerInterpreta un diagrama de bloques: identifica bus DC, fases U/V/W, refrigeración, conector de señal y unión al motor.

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Híbridos y eléctricosConvertidor DC/DC y red de 12 V en eléctricosPor qué un eléctrico sigue necesitando batería auxiliar

Aunque la tracción use alta tensión, gran parte del vehículo sigue trabajando a 12 V: centralitas, iluminación, cierre, relés, ABS, dirección y sistemas de seguridad. El convertidor DC/DC sustituye al alternador como fuente de carga de la batería auxiliar.

Convertidor DC/DC y red de 12 V en eléctricosPack HValta tensiónDC/DCreduceBatería 12 VestabilizaECU y reléscontrol
DC/DCConvierte alta tensión en baja tensión regulada.
Batería 12 VAlimenta arranque lógico, contactores y emergencia.
Contactores HVNecesitan control de baja tensión para cerrar.
Consumos auxiliaresPueden descargar la batería incluso sin motor térmico.
SituaciónQué ocurrePista de diagnosis
12 V bajaEl vehículo puede no entrar en READY.Medir batería auxiliar antes de culpar al pack HV.
DC/DC no cargaLa red 12 V cae con el vehículo activo.Tensión de servicio y DTC.
Consumo parásitoDescarga tras estacionamiento.Pinza amperimétrica y reposo de módulos.
Cambio de bateríaPuede requerir registro o adaptación.Procedimiento del fabricante.
  • La batería de 12 V puede inmovilizar un BEV con pack HV cargado.
  • READY no significa que el convertidor está cargando correctamente.
  • El diagnóstico empieza con tensión, estado de carga y bornes limpios.
  • Muchos fallos raros de comunicación nacen en una red de baja tensión inestable.
Actividad de tallerSimula un caso: pack HV al 80 %, pero el vehículo no despierta. Ordena las comprobaciones empezando por la batería de 12 V.

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Híbridos y eléctricosBatería de alta tensión: celdas, módulos y packCómo se organiza la energía en un vehículo eléctrico

La batería de alta tensión está formada por celdas agrupadas en módulos y protegidas dentro de un pack con estructura, refrigeración, sensores, fusibles, contactores y cableado. La tensión total depende de cómo se conectan las celdas en serie y paralelo.

Batería de alta tensión: celdas, módulos y packCeldaunidad básicaMódulogrupoPackestructuraVehículotracción
CeldaElemento electroquémico individual.
MóduloAgrupa celdas y facilita montaje y control.
PackIncluye estructura, aislamiento, sensores y seguridad.
RefrigeraciónMantiene temperaturas homogéneas y reduce degradación.
MagnitudQué indicaUso
VTensión del pack o de una celda.Compatibilidad y seguridad.
AhCapacidad de carga eléctrica.Comparación interna de celdas.
kWhEnergía útil o nominal.Autonomía y consumo.
ΔTDiferencia de temperatura.Salud térmica del pack.
  • Un pack no es solo energía: también es una pieza estructural y de seguridad.
  • Las celdas deben mantenerse equilibradas para aprovechar capacidad.
  • La temperatura afecta potencia, carga rápida y vida útil.
  • No se debe confundir tensión alta con energía disponible: el SOC y la capacidad importan.
SeguridadNunca manipules un pack HV sin autorización y procedimiento. Incluso desconectado puede conservar energía peligrosa.
Actividad de tallerCalcula de forma conceptual: si varias celdas se conectan en serie, ¿qué magnitud aumenta? Si se conectan en paralelo, ¿qué magnitud aumenta?

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Híbridos y eléctricosBMS: SOC, SOH y equilibrado de celdasLa centralita que protege y estima el estado de la batería

El Battery Management System mide tensiones, corriente y temperaturas para estimar SOC, SOH y límites de potencia. También protege frente a sobrecarga, descarga profunda, sobretemperatura, aislamiento bajo y desequilibrios entre celdas.

BMS: SOC, SOH y equilibrado de celdasSensoresV/I/TBMSestimaContactoresprotegeCargaequilibra
SOCEstado de carga: energía disponible estimada.
SOHEstado de salud: capacidad y resistencia frente al valor inicial.
BalancingReduce diferencias entre celdas o grupos.
LímitesDefine potencia de carga, descarga y regeneración.
DatoInterpretaciónPrecaución
Celda bajaPuede limitar descarga.No asumir pack completo defectuoso.
Celda altaPuede cortar carga.Revisar equilibrado y sensores.
Temperatura desigualRiesgo de limitación o degradación.Comprobar refrigeración.
SOH bajoMenos capacidad útil.Contrastar método del fabricante.
  • El SOC no se mide como un depósito: se estima con modelos y sensores.
  • Una celda débil condiciona el conjunto aunque el resto está bien.
  • La carga rápida puede limitarse por temperatura o por celdas cercanas al máximo.
  • Después de intervenciones puede requerirse aprendizaje, calibración o actualización.
Actividad de tallerInterpreta una tabla de tensiones de celdas: identifica la celda más alta, la más baja y calcula la diferencia máxima.

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Híbridos y eléctricosCarga AC y DC: cargador embarcado, potencia y curvaPor qué no todos los cargadores cargan igual de rápido

En carga AC, la corriente alterna pasa por el cargador embarcado del vehículo, que limita la potencia máxima aunque el punto de carga pueda ofrecer más. En carga DC, el cargador externo entrega corriente continua controlada hacia el pack, siempre bajo límites del BMS.

Carga AC y DC: cargador embarcado, potencia y curvaACredOBCconvierteBateríaCCDC rápidadirecta al pack
Carga ACDepende de red, cable, punto y cargador embarcado.
Carga DCEl cargador externo entrega alta potencia al pack.
Curva de cargaLa potencia suele bajar al subir el SOC o la temperatura.
ComunicaciónVehículo y cargador negocian límites antes y durante la carga.
FactorEfectoEjemplo
Potencia del OBCLimita carga AC.Un OBC de 7,4 kW no cargará a 22 kW en AC.
SOC altoReduce potencia DC.Del 80 al 100 % suele ser más lento.
TemperaturaProtege batería.Frío o calor extremo limitan potencia.
Cable/conectorDefine corriente segura.El sistema negocia el máximo permitido.
  • kW es potencia; kWh es energía.
  • El tiempo real de carga no se calcula solo dividiendo capacidad entre potencia pico.
  • La carga DC rápida es útil en ruta, pero no siempre es la opción más eficiente para diario.
  • En PHEV muchos modelos solo aceptan AC y potencias moderadas.
Actividad de tallerEstima el tiempo ideal para añadir 30 kWh a 7,4 kW y compáralo con una carga DC que empieza a 80 kW pero reduce potencia al subir el SOC.

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Híbridos y eléctricosSeguridad de alta tensión: HVIL, contactores y pre-cargaLos sistemas que permiten trabajar con energía peligrosa de forma controlada

La alta tensión se controla con varias barreras: conectores con interlock, contactores que separan el pack, resistencia de pre-carga para evitar picos de corriente y supervisión de aislamiento frente a masa. Si una condición falla, el vehículo puede no entrar en READY.

Seguridad de alta tensión: HVIL, contactores y pre-cargaHVILinterlockPre-cargacondensadoresContactorescierranAislamientovigila
HVILCircuito de seguridad que detecta conectores HV abiertos.
ContactoresRelés de potencia que conectan el pack al bus HV.
Pre-cargaCarga condensadores de forma progresiva antes de cerrar potencia.
AislamientoComprueba que HV no se fuga hacia la carrocería.
ElementoFallo posibleConsecuencia
HVILConector mal asentado o tapa abierta.No cierra alta tensión.
Pre-cargaResistencia, relé o condensador defectuoso.DTC y no READY.
ContactorBobina o contactos dañados.Sin alimentación HV o soldado peligroso.
AislamientoHumedad o cable dañado.Bloqueo por seguridad.
  • El color naranja identifica cableado de alta tensión en automoción.
  • El sistema puede conservar energía durante un tiempo tras desconexión.
  • La ausencia de ruido de motor no indica ausencia de tensión.
  • Los procedimientos HV se siguen en orden: identificar, aislar, esperar, verificar y señalizar.
SeguridadContenido educativo. La intervención real en alta tensión requiere formación, autorización, EPI, herramientas aisladas y documentación del fabricante.
Actividad de tallerCrea una lista de comprobación previa a una intervención HV: identificación, bloqueo, tiempo de espera, verificación de ausencia de tensión y señalización.

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Lección contrastada con recursos técnicos públicos: AFDC: vehículos eléctricos, AFDC: híbridos enchufables, AFDC: híbridos y AFDC: carga eléctrica.

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