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ELECTRICIDAD DEL AUTOMÓVIL

CAPACIDAD DE LA BATERÍA

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

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

CLASIFICACIONES DE LA BATERÍA

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

Clasificación de arranque en frío .

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

Por ejemplo, un fabricante recomienda una batería de 305 amperios de arranque en frío para un pequeño motor de cuatro cilindros, pero una batería de 450 amperios de arranque en frío  para un motor V-8 mayor. Una batería de mayor capacidad se necesita para manejar la pesada corriente de arranque real del motor más grande.

Clasificación de capacidad de reserva.

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

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

CARGA DE LA BATERÍA

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

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

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

CARGA A CORRIENTE CONSTANTE

Con el método de corriente constante, la batería está conectada a un dispositivo de carga que suministra un flujo constante de corriente. El dispositivo de carga tiene un rectificador de estado sólido, o circuito electrónico con rectificación controlada, por lo que la corriente alterna es convertida en corriente continua. Un reóstato (resistencia de la regulación de corriente) de algún tipo viene normalmente incluido en el cargador para que pueda ajustar la cantidad de flujo de corriente a la batería. Una vez que el reóstato está ajustado, la cantidad de corriente se mantiene constante. El régimen de carga normal es de 1 amperio por celda positiva. Así, una batería de 21-placas (que tenga 10 placas positivas por célula) debería tener una velocidad de carga no superior a 10 amperios. Cuando se utiliza este método de carga de una batería, debe comprobar el estado de la batería con frecuencia, especialmente cerca del final del período de carga. Cuando la batería está gaseado libre y la densidad permanece constante durante 2 horas, se puede considerar que la batería no se cargará  más.

La desventaja principal de la corriente de carga constante es que la corriente de carga se mantiene en un valor constante a menos que la cambie. Una batería cargada con tasa actual demasiado alta podría sobrecalentar y dañar las placas, haciendo que la batería inútil. NO permita que la temperatura de la batería supere a 110 ºF (43,33 ºC) durante la carga.

CARGA A VOLTAJE CONSTANTE

La carga a tensión constante, también conocida como la carga a potencial constante, se hace generalmente con un conjunto generador de motor. El motor acciona un generador (similar a un generador en un vehículo); este generador produce una corriente para cargar la batería. El voltaje en este tipo de sistema se mantiene generalmente constante. Con una tensión constante, la velocidad de carga a una batería baja será alta. Pero a medida que la batería se acerca a carga completa, el voltaje opuesto de la batería aumenta, por lo que siendo más fuerte se opone a la corriente de carga. Esta oposición a la corriente de carga  indica una menor carga necesaria. A medida que la batería se acerca a plena carga, la tensión de carga disminuye. Esta condición disminuye la capacidad de mantener una corriente de carga a la batería. Como resultado, la corriente de carga disminuye a un valor muy bajo al momento en que la batería está completamente cargada. Este principio de funcionamiento es el mismo que el del regulador de tensión en un vehículo.

PRÁCTICAS DE CARGA

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

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

PRECAUCIÓN

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

2. Conecte la batería al cargador. Asegúrese de que los terminales de la batería están conectados correctamente, conecte el borne positivo a positivo (+) del terminal y el borne negativo al terminal negativo (-). Los terminales positivos de la batería y el cargador están identificados, los que no están marcados son negativos. El borne positivo de la batería es, en la mayoría de los casos, ligeramente más grande que el borne negativo. Asegúrese de que todas las conexiones estén ajustadas.

3. Ver que los agujeros de ventilación estén libres y abiertos. No quite la batería del carro durante la carga. Esto evita que el ácido se salpique en la parte superior de la batería y mantenga la suciedad fuera de las celdas.

4. Compruebe el nivel de electrolito antes de iniciar la carga y durante la misma. Añadir agua destilada si el nivel de electrolito está por debajo de la parte superior de la placa.

5. Mantenga la habitación de carga bien ventilada. NO FUME cerca de una batería que se está cargando. Las baterías en carga liberan de gas hidrógeno. Una pequeña chispa podría causar una explosión.

5. Tome frecuentes lecturas con hidrómetro de cada célula y regístrelas. Usted puede esperar que la gravedad específica aumente durante la carga. Si no se eleva, retire la batería y deséchela de acuerdo a instrucción locales de disposición de material peligroso.

7. Mantenga una estrecha vigilancia si hay un desprendimiento gaseoso excesivo, sobre todo al principio de la carga, cuando se utiliza el método de tensión constante. Reduzca la corriente de carga si el  gaseo es excesivo. Algo de gasificación es normal y ayuda a remezclar el electrolito.

8. No mueva la batería hasta que esté totalmente cargada.

COLOCACIÓN DE NUEVAS BATERÍAS EN  SERVICIO

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

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

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

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

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

Si, antes de colocar la batería en el servicio, la gravedad específica, cuando se corrige a 80°F, es más de 0.030 puntos por debajo de lo que era en el momento del llenado inicial, o si una o más celdas emiten gas violentamente después de agregar el electrolito, la batería debe estar completamente cargada antes de su uso. Si la lectura del electrolito no aumenta durante la carga, deseche la batería.

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

MEZCLA DEL ELECTROLITO

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

ADVERTENCIA

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

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

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

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

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

MANTENIMIENTO DE LA BATERÍA

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

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

Comprobación de la condición de la batería al probar el estado de carga.

INSPECCIÓN VISUAL DE LA BATERÍA

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

COMPROBACIÓN DEL NIVEL DEL ELECTROLITO Y AGREGADO DE AGUA.

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

Si el nivel de electrolito de la batería está bajo, rellenar las celdas hasta el nivel correcto con AGUA DESTILADA (AGUA PURIFICADA). El agua destilada debe ser utilizada, ya que no contiene las impurezas que se encuentran en el agua del grifo. El agua del grifo contiene muchas sustancias químicas que reducen la duración de la batería. Los productos químicos contaminan el electrolito y se acumulan en la parte inferior de la caja de la batería. Si una cantidad excesiva de contaminantes se acumulan en la parte inferior de la caja, las placas de celdas hacen CORTO CIRCUITO, arruinando la batería.

Si el agua se debe añadir a intervalos frecuentes, el sistema de carga puede estar sobrecargando  a la batería. Un sistema de carga defectuoso puede forzar una corriente excesiva en la batería. Los gases por la batería pueden estar eliminando el agua de la batería.

Las baterías libres de mantenimiento NO necesitan el servicio de electrolito periódico en condiciones normales. Están diseñadas para funcionar durante largos periodos sin pérdida de electrólito.

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