DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA LIMPIAPARABRISAS …
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA LIMPIAPARABRISAS Y LUCES DE CARRETERA AUTOMATIZADOS EN UN VEHICULO CHEVROLET TROOPER AÑO 1983. TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ CARLOS ALBERTO LOVATO VILLALVA. DIRECTOR: ING. JULIO ENRIQUE MORALES VELA, Msc Quito, agosto 2016
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E
INDUSTRIAS
CARRERA DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA
LIMPIAPARABRISAS Y LUCES DE CARRETERA
AUTOMATIZADOS EN UN VEHICULO CHEVROLET TROOPER
AÑO 1983.
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA
AUTOMOTRIZ
CARLOS ALBERTO LOVATO VILLALVA.
DIRECTOR: ING. JULIO ENRIQUE MORALES VELA, Msc
Quito, agosto 2016
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2016
Reservados todos los derechos de reproducción
FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO PROYECTO DE TITULACIÓN
DATOS DE CONTACTO
CÉDULA DE IDENTIDAD: 1718562091
APELLIDO Y NOMBRES: LOVATO VILLALVA CARLOS ALBERTO
DIRECCIÓN: ANTONIO CONFORTE 150 Y AMBROSIO ACOSTA
EMAIL: [email protected]
TELÉFONO FIJO: 2622443
TELÉFONO MOVIL: 0983034571
DATOS DE LA OBRA
TITULO: DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN SISTEMA LIMPIAPARABRISAS Y
LUCES DE CARRETERA AUTOMATIZADOS EN UN
VEHICULO CHEVROLET TROOPER AÑO 1983.
AUTOR O AUTORES: Carlos Alberto Lovato Villalva
FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
24/05/2016
DIRECTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN:
ING. JULIO MORALES
PROGRAMA PREGRADO POSGRADO
TITULO POR EL QUE OPTA: Ingeniero Automotriz
RESUMEN: Mínimo 250 palabras La tecnología automotriz durante todo este tiempo ha tenido grandes avances que han sido de gran ayuda para los usuarios de los vehículos así como también para el ambiente en lo
x
que se refiere a menos emisiones contaminantes. La investigación realizada me permite manifestar que es de suma importancia ya que es una importante forma de seguridad para los respectivos conductores de sus vehículos, ya que son muchos los usuarios que se olvidan de encender las luces de sus autos cuando ya está oscuro o así mismo no activan los limpiaparabrisas cuando es necesario. Se ha diseñado este sistema con el propósito de ser instalado en los vehículos de baja gama llamémoslo así, ya que en vehículos europeos en su gran mayoría poseen este importante sistema los mismos que aquí en el país pasan los 70000 mil dólares por tener la tecnología de punta adecuada, lo que realmente busco con esta investigación y diseño es la seguridad y que el mismo esté al alcance de todas las personas y lo puedan lucir en perfecto funcionamiento en sus respectivos autos. Se ha diseñado una maqueta la misma, es una simulación del sistema que será instalado en el vehículo Chevrolet trooper año 1983, diseñe esta simulación porque será la única manera en la que podremos entender el funcionamiento del sensor de lluvia y de luces y además la función que cumplen en el respectivo automóvil.
PALABRAS CLAVES: Emisiones, seguridad, tecnologías,funcionamiento
ABSTRACT:
Automotive technology throughout this time has made great advances that have been helpful for users of vehicles as well as for the environment in terms of reduced emissions.
The research allows me to say that is of paramount importance because it is an important form of security for the respective drivers of their vehicles, since many users forget to turn the lights on their cars when it's dark or likewise not activate the wipers when necessary. Is designed this system in order to be installed in vehicles low-end call it that, since in European vehicles mostly have this important system the same as here in the country spend $ 70 million for having technology right tip, which really look with this research and design is safety and that it is available to everyone and can shine in perfect working order in their respective cars. This system wipers and lights automated road will be installed in the vehicle Chevrolet trooper 1983, since it is the only way in which we understand the operation of the rain and light sensor and also the role in the respective car.
KEYWORDS
Emissions, safety, tecnologies,
operation.
Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la Institución.
LOVATO VILLALVA CARLOS ALBERTO
1718562091
DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN
Yo, CARLOS ALBERTO LOVATO VILLALVA, con C.I. 1718562091 autor
del proyecto titulado: (DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA
LIMPIAPARABRISAS Y LUCES DE CARRETERA AUTOMATIZADOS EN
UN VEHICULO CHEVROLET TROOPER AÑO 1983)previo a la obtención
del título de grado académico como aparece en el certificado de
egresamiento en la Universidad Tecnológica Equinoccial.
1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las
Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo
144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la
SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de
graduación para que sea integrado al Sistema Nacional de
información de la Educación Superior del Ecuador para su difusión
pública respetando los derechos de autor.
2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial
a tener una copia del referido trabajo de graduación con el propósito
de generar un Repositorio que democratice la información,
respetando las políticas de propiedad intelectual vigentes.
Quito, 29 de agosto de 2016
Carlos Alberto Lovato Villalva
171856209
DECLARACIÓN
Yo CARLOS ALBERTO LOVATO VILLALVA, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
_________________________
Carlos Alberto Lovato Villalva.
C.I. 1718562091.
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Diseño y Construcción de
un sistema limpiaparabrisas y luces de carretera automatizados en un vehículo
Chevrolet trooper año 1983”, que, para aspirar al título de Ingeniero
Automotriz fue desarrollado por Carlos Alberto Lovato Villalva, bajo mi
dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias;
y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de
Titulación artículos 19, 27 y 28.
Ing. Julio Morales
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I.171127559-2
DEDICATORIA
A Dios, por darme la fuerza y la guía necesaria para cumplir una de las metas
planteadas por mí en el transcurso de mi vida.
A mis padres y hermana que mediante el amor y el cariño brindado hacia mí me
incentivaron cada día a luchar y realizar las cosas de la mejor manera.
A la prestigiosa Universidad Tecnológica Equinoccial, por brindarme los
conocimientos necesarios que han sido de gran ayuda en el trayecto de esta
etapa profesional.
Carlos Lovato
AGRADECIMIENTOS
A Dios por ayudarme a conseguir lo más anhelado en mi vida, estudiar lo que
siempre me agrado desde que era solamente un niño, el cual jugaba con todos
sus autos pequeños.
A mis padres y hermana porque siempre me dieron el apoyo necesario, para
conseguir lo que espere por mucho tiempo.
Al Ingeniero Julio Morales por guiarme con sus valiosos conocimientos en cada
uno de los procesos para el desarrollo del trabajo.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, por permitirme enriquecerme de
conocimientos que han sido de gran ayuda para ser lo que realmente soy
ahora.
Carlos Lovato
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN .......................................................................................................... ix
ABSTRACT ........................................................................................................ xi
1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………1
2. MARCO TEÓRICO ......................................................................................... 3
2.1. SEGURIDAD DEL AUTOMÓVIL .................................................................. 3
2.2. LUCES DEL VEHÍCULO .............................................................................. 4
2.2.1 TIPOS DE LUCES ...................................................................................... 6
2.2.1.1 LUZ DE CRUCE ...................................................................................... 6
2.2.1.2 LUZ DE CARRETERA ............................................................................. 6
2.2.1.3 ANTINIEBLA DELANTERA ..................................................................... 7
2.2.1.4 MARCHA ATRÁS .................................................................................... 8
2.2.1.4 LUCES DE POSICIÓN ............................................................................ 8
2.3. LUCES AUTOMATIZADAS .......................................................................... 9
2.3.1FOTOCELDA ............................................................................................. 10
2.4. LIMPIAPARABRISAS DEL VEHÍCULO ..................................................... 11
2.5. LIMPIAPARABRISAS AUTOMATIZADO ................................................... 12
2.5.1 DIODO ..................................................................................................... 14
2.5.1.1. DIODO EMISOR DE LUZ INFRARROJA ............................................. 15
ii
PÁGINA
2.5.1.2. DIODO RECEPTOR DE LUZ INFRARROJA ....................................... 15
2.6. LUZ ............................................................................................................ 16
2.6.1. REFLEXIÓN DE LA LUZ ......................................................................... 17
2.6.2. REFRACCIÓN DE LA LUZ ..................................................................... 17
2.7 RELÉ ........................................................................................................... 18
2.8TIP 31C (TRANSISTOR) .............................................................................. 18
2.9 POTENCIÓMETRO ..................................................................................... 20
2.10 BORNERAS ............................................................................................... 21
2.11 PORTA FUSIBLE ...................................................................................... 23
2.12 RESISTENCIA ........................................................................................... 23
2.14 MÓDULO ................................................................................................... 25
3. METODOLOGÍA ........................................................................................... 26
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS ...................................................................... 28
4.1. DISEÑO ..................................................................................................... 28
4.1.1. DISEÑO DEL DIAGRAMA ELÉCTRICO ................................................. 28
4.1.2 DIAGRAMA SENSOR DE LLUVIA ........................................................... 30
4.1.3 DIAGRAMA SENSOR DE LUCES ............................................................ 31
4.2. SELECCIÓN MATERIALES ....................................................................... 32
4.2.1. FOTOCELDA .......................................................................................... 32
iii
PÁGINA
4.2.2 DIODO ...................................................................................................... 33
4.2.3 TRANSISTOR ........................................................................................... 33
4.2.4 POTENCIÓMETRO .................................................................................. 34
4.2.5 BORNERAS .............................................................................................. 35
4.2.6 PORTA FUSIBLE ..................................................................................... 35
4.2.7 RELE ........................................................................................................ 36
4.2.8. RESISTENCIA ......................................................................................... 39
4.3 PROCESO DE CONSTRUCCIÓN .............................................................. 36
4.3.1. PLACA BAQUELITA ............................................................................... 36
4.3.2. MODULO DE CONTROL ......................................................................... 39
4.3.3. ACTIVACIÓN SENSOR DE LUCES ....................................................... 39
4.3.4. ACTIVACIÓN SENSOR DE LLUVIA....................................................... 40
4.4 IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA AUTOMATIZADO ................................ 40
4.4.1 SENSOR DE LLUVIA Y LUCES DE CARRETERA. ................................. 40
4.5. INSTALACIÓN DEL SISTEMA AUTOMATIZADO EN EL VEHÍCULO ..... 42
4.6. PRUEBAS Y RESULTADOS DE FUNCIONAMIENTO ............................. 44
4.7 COSTO DEL SISTEMA AUTOMATIZADO ................................................. 50
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………………………….54
5.1. CONCLUSIONES ...................................................................................... 51
iv
PÁGINA
5.2 RECOMENDACIONES ............................................................................... 52
GLOSARIO DE TERMINOS ............................................................................. 53
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 59
ANEXOS ........................................................................................................... 60
v
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA.
Tabla1. Voltaje de cada color de diodo ............................................................ 16
Tabla 2. Tipos de relé ........................................................................................ 19
Tabla 3.Características de transistores que se pueden usar en los sistemas
Eléctricos………………………………………………………………………………20
Tabla 4. Tipos de potenciómetros ..................................................................... 21
Tabla 5. Amplificación de porta fusible en circuitos .......................................... 23
Tabla 6. Funcionamiento sensor luces valor resistivo ...................................... 46
Tabla 7.Funcionamiento sensor luces valor en luxes ........................................ 47
Tabla 8.Funcionamiento sensor lluvia ............................................................... 48
Tabla 9. Valores resistivos y en lux de funcionamiento sensor lluvia y
luces……………………………………………………………………………………49
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1.Luces de vehículo…………………………………………………………..5
Figura 2. Luces de cruce corta…………………………………………………..…..6
Figura 3. Luces de carretera larga………………………………………….……….7
Figura 4. Antiniebla delantera………………………………………….………........7
Figura 5. Luces para ser vistos…………….………………………………….........8
Figura 6. Luces de posición……………………………………………………….....8
Figura 7.Limpiaparabrisas…………………………………………………………..12
Figura 8. Representación de una bornera…………………………….………......22
Figura 9.Resistencia y características……………………………………………..25
Figura 10.Diseño diagramaeléctrico……………………………………………….28
Figura 11. Módulo de sensor de lluvia………………………………....................31
Figura 12.Módulo de sensor de luces carretera…………………………………31
Figura 13. Partes de una fotocelda………………………………………………...32
Figura 14. Diodo……..…………………………………………………………........33
Figura15. Transistor…..……………………………………………………...….......33
Figura 16. Potenciómetro………………………….……………………………….34
Figura 17. Porta fusible……………………………………………………………..35
Figura 18. Relé….………………………….. ……………………………………....35
Figura 19. Impresión del circuito …………………………………………………..35
vii
PÁGINA
Figura 20. Quema de placa………………………………………………..….........37
Figura 21 Perforación del circuito en la placa baquelita………………………....37
Figura 22. Una vez terminado el circuito colocado partes electrónicos para el
funcionamiento del sistema................................................................................38
Figura 23. Sensor de lluvia y luces de carretera………………………………….38
Figura 24. Características luz infrarrojos……………………………………….….41
Figura 25. Modulo y sensor de luces y lluvia……………………………………...41
Figura 26. Vehículo trooper……………………..……………….………………….43
Figura 27. Instalación del sistema en el vehículo …..…………………………....43
Figura 28. Ubicación sensor automatizado………………………………………..44
Figura 29. Sistema luces de carretera y limpiaparabrisas terminado….….......44
viii
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA.
ANEXO 1………………………………………………………………………………60
DIODO…………………………………………………….…………………………...60
ANEXO 2 ………………………………...……………………………………………63
RELÉ………………………………………………………….…….………………….63
ANEXO 3……………………………………………………………………………....64
TRANSISTOR TIP31 C3……………………………………………………………. 64
ANEXO 4………………………………………………………………………………72
POTENCIÓMETRO…………………………………………………………………. 72
ANEXO 5………………………………………………………………………………76
COMPUERTA………………………………………………………………………... 76
ANEXO 6………………………………..……………………………………………..81
RESISTENCIA………………………………………………………………………...81
ix
RESUMEN
La investigación realizada permitió manifestar la suma importancia de la
seguridad para los respectivos conductores de sus vehículos, puesto que son
muchos los usuarios que se olvidan de encender las luces de sus autos cuando
oscurece y así mismo no activan los limpiaparabrisas cuando es necesario.
La falta de concentración que tienen los conductores al momento de manejar
un vehículo produce accidentes ocasionando la muerte de alguna persona o
algún daño en el mismo, por lo cual se ha diseñado un sistema automatizado en
el cual los conductores no tendrán que preocuparse por encender las luces al
momento de entrar en algún lugar que no tenga luz y de la misma manera se
encenderán las plumas automáticamente al detectar suciedad o agua en el
parabrisas.
Se diseñó un sistema automatizado utilizando componentes electrónicos que se
basan principalmente en una fotocelda, diodos de emisión y recepción, 3 micro
relés de 10 amperios, 2 relés de 30 amperios , 5 borneras, resistencias,
potenciómetros, transistores, leds, integrado, placa baquelita y cableado con el
propósito de ser instalado en el vehículo de baja gama, puesto que en vehículos
europeos su gran mayoría poseen este importante sistema, por dicha razón se
realizó esta investigación con la finalidad de aumentar la seguridad al momento
de conducir.
Este sistema automatizado de limpiaparabrisas y luces de carretera se instaló
en el vehículo Chevrolet trooper año 1983 con la finalidad de indicar la facilidad
del funcionamiento tanto del sensor de lluvia como de luces.
Para los ensayos y pruebas de funcionamiento se utilizó equipos de medida y
herramientas de comprobación eléctricas como el luxómetro y el multímetro,
siendo estos realizados en diferentes rangos y condiciones de trabajo.
x
Adicional a eso se realizó pruebas en el vehículo mencionado anteriormente
con la finalidad de que se compruebe que el sistema automatizado funcione
correctamente.
Esto fue realizado con éxito consiguiendo acercarnos lo más posible al
funcionamiento deseado en el desarrollo y planteamiento del proyecto de
automatización e implementación de nuevos sistemas en el vehículo
mejorando la seguridad activa del mismo.
xi
ABSTRACT
The investigation done is very important of this work, indicating the form of
security for the respective drivers of their vehicles, since many users who forget
to turn the lights on their cars when it is already dark, so it does not activate
wipers when necessary.
The concentration with drivers when driving a vehicle produces accidents
causing the death of any person or any damage to the same, which is designed
an automated system in which drivers will not have to worry about turning the
lights when entering somewhere that does not have light and in the same way
the feathers will turn on automatically when it detects dirt or water on the
windshield.
Was designed an automated system, using electronic components, that are
photocell, diodes transmission and reception, 3 micro relés of 10 amp, 2 relays
of 30 amp, 5 terminal blocks, resistors, potentiometers, transistors, Leds,
integrated, plate Bakelite, with the purpose of being installed on the vehicle
trooper 1983, for this reason this investigation done in order to increase safety
when driving.
This automated wiper system and road lights installed in the vehicle Chevrolet
trooper 1983 in order to indicate the ease of operation of this system, equipment
and electrical test tools as the light meter and multimeter was used for testing
and performance testing, these being made in different ranges and working
conditions.
Additional to that test is carried out on the vehicle mentioned above for the
purpose of verification that the automated system to function properly.
was designed.
This was done successfully getting as close as possible to the desired
development and automation project approach and implementation of new
systems in the vehicle active safety improving the same operation.
INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
La tecnología automotriz durante todo este tiempo ha tenido grandes avances
que han sido de gran ayuda para los usuarios de los vehículos así como
también para el ambiente en lo que se refiere a menos emisiones
contaminantes.
Hoy en día la electrónica está presente en casi todo lo que se puede ver a
nuestro alrededor, y no se queda atrás el sector automotriz debido a que un
vehículo con sistemas automatizados, es más confortable y más seguro al
momento de la conducción.
Una vez descritas las diferentes funciones que conlleva este mecanismo, se
procede a diseñar el mismo tomando en cuenta las condiciones de
funcionamiento con la ayuda de los sensores para que trabajen de manera
autónoma.
El problema del trabajo de titulación consiste en que los usuarios de los
vehículos se olvidan de encender las luces y los limpiaparabrisas cuando es
estrictamente necesario lo que podría generar algún tipo de accidente, por lo
cual el uso de este sistema proporciona la debida confortabilidad y seguridad a
la hora de conducir.
El presente trabajo de titulación está basado en resolver la incomodidad e
inseguridad que seguramente tienen los conductores de autos, ya que por
medio de este sistema automatizado los mismos no tendrán que preocuparse
por el respectivo accionamiento evitando de esta manera distracciones al
momento de la conducción de un vehículo.
Se diseñará y construirá un sistema limpiaparabrisas y luces de carretera
automatizado en un vehículo Chevrolet trooper año 1983.
Adicional a lo mencionado se analizará las respectivas funciones que cumplen
tanto el sensor de lluvia como también el de luz, en el respectivo sistema,
mediante la búsqueda de información e importancia de cómo está conformado
dicho sensor.
2
El presente trabajo de titulación se basa en el diseño y construcción de un
sistema limpiaparabrisas y luces de carretera automatizados, el mismo que se
lo aplicara en un vehículo, para demostrar que tan eficiente e importante es
dicho proyecto, el campo de esta investigación abarcara hasta implementar el
sistema en el respectivo vehículo y comprobar el correcto funcionamiento del
mismo.
MARCO TEÓRICO
3
2. MARCO TEÓRICO
El avance tecnológico que poseen la mayoría de autos de hoy en día aplicado
al confort, se encuentra totalmente identificada en maniobras tan accesibles
como desactivar o activar mando de luces, normalizar la temperatura del aire
acondicionado, impulsar plumas, son consecuencia de incomodidad si debemos
realizarlo manualmente. Este tipo de sistema lo poseen en su gran mayoría los
vehículos de alta gama por lo que poseen varios sistemas eléctricos entre ellos
resaltan el sistema de limpiaparabrisas y luces de carretera.Este sistema ofrece
seguridad al conductor puesto que si se olvidan de activar las luces y los
limpiaparabrisas el sistema se activara automáticamente cuando reciba las
señales respectivas.
2.1. SEGURIDAD DEL AUTOMÓVIL
Seguridad Activa: Es un conjunto de elementos que son de gran ayuda y
contribuyen a proporcionar estabilidad y eficacia en el vehículo cuando el
mismo está en marcha y de esta manera tratar de evitar un accidente.
Seguridad Pasiva: Son elementos que reducen al mínimo los daños que se
puede producir cuando ya el accidente es inevitable. La seguridad en el
automóvil es de gran importancia ya que ayuda muchas veces a evitar
accidentes y en efecto que los daños sean mínimos lo cual este sistema tanto
de luces como de limpiaparabrisas promoverá una mejor visibilidad y que el
usuario siga con su conducción. Uno de los sistemas de seguridad activa sobre
el que se trabajará es el de la iluminación, ya que es muy importante ver bien y
ser vistos, entonces es por eso de gran iniciativa la construcción de un sistema
de luces y limpiaparabrisas automatizado, ya que de esta manera cuando el
vehículo ingrese a lugares oscuros se encenderán las luces automáticamente y
por ende se evita que el conductor este preocupado de encender las mismas,
4
por otro lado en el vehículo cuando detecte suciedad o a su vez gotas de lluvia
en el parabrisas, las plumas se activaran por si solas ayudando al conductor a
tener una gran visibilidad y sin preocuparse de cuando tiene que activar las
mismas, vale recalcar que este tipo de seguridad activa ayuda al usuario del
auto a estar menos preocupado por activar tanto las luces como las plumas del
auto.
2.2. LUCES DEL VEHÍCULO
Las luces no solo dan una mejor visibilidad, sino que dan aviso a los demás de
qué se está en aquel lugar. Si se coloca las luces, sería como activar el
mecanismo del alumbrado. El usuario del auto deberá particularmente saber
adecuar la velocidad y el momento exacto en el cual elegir el alumbrado en
función de cada momento (GESTIREP, 2013).
El sistema de luces realiza un papel muy importante al momento de conducir un
vehículo y mucho más en condiciones de baja luminosidad, es por esto que
varios fabricantes de automóviles han ido incorporando desde los primeros
modelos los sistemas de alumbrado, en su idea de ofrecer iluminación para
lograr de esta manera un campo de visión más extenso y de esta manera tener
la capacidad de ver y ser visto por otros conductores de vehículos.
Las luces de carretera son muy importantes ya que son aquellas que advierten
la presencia de un vehículo en la calzada a otros que circulan por la misma,
primordialmente son las primeras luces que se encienden en los interruptores
de alumbrado, la seguridad activa en un vehículo se ve reflejada con la
implementación de luces capaces de encenderse automáticamente según las
condiciones de su entorno.
El sistema de luces consiste en un grupo de dispositivos lumínicos, su principal
característica es dar la iluminación al conductor para poder hacer funcionar el
auto con seguridad en condiciones de baja visibilidad, de esta manera aumenta
5
la claridad del vehículo y advierte a los demás usuarios de la presencia del
mismo.
Las luces de carretera tienen que iluminar la vía de noche en condiciones de
visibilidad normal a una distancia mínima de 100 metros, las mismas se usan
solo en vías interurbanas y en túneles con poca iluminación, ya que al ser de
largo alcance pueden deslumbrar a los demás conductores que circulan en
sentido contrario y a vehículos que circulan en el mismo sentido unos metros
más adelante, este tipo de luces también tienen la posibilidad de utilizarlas en
ráfagas para evitar accidentes y advertir a otros conductores al realizar alguna
maniobra de adelantamiento.
En estos tiempos se ha logrado incrementar la seguridad de los automóviles
mediante la mejora de la iluminación con la adaptación de luces inteligentes en
los vehículos. En otros países como Alemania se encuentran los principales
fabricantes de sistemas innovadores dentro de la industria automotriz,
desarrollan productos electrónicos, sistemas de climatización, sistemas de
iluminación, entre otros, los sistemas de iluminación actuales son capaces de
contribuir a la seguridad del vehículo en carretera, permitiendo al conductor un
mayor tiempo de maniobra y un incremento en la seguridad activa del vehículo.
Figura 1. Luces de vehículo
6
2.2.1 TIPOS DE LUCES
2.2.1.1 LUZ DE CRUCE
Se usan de noche, siempre, en todas las vías y de día, en todas las vías con
niebla, mucha lluvia, nevada o nubes de polvo o humo. Por supuesto, en todo
momento en túneles, carriles reversibles, adicionales y habilitados para circular
en sentido contrario.
No es obligatorio, pero sí aconsejable, circular con las luces de cruce
encendidas durante el día ya que los vehículos se distinguen mejor. Las luces
de conducción diurna que equipan algunos vehículos no sustituyen al
alumbrado de corto alcance.
Figura 2. Luces de cruce corta
2.2.1.2 LUZ DE CARRETERA
Se emplean solamente noche, en carreteras insuficientemente iluminadas. La
norma indica que cuando no se lea una matrícula a 10 metros o un vehículo
oscuro a 50 metros, circulando a más de 40 km/h.
Debe cambiarse a la luz de cruce si deslumbra a peatones y a otros
conductores de frente o por los retrovisores. No debe utilizarse en poblado. En
7
autovías y autopistas también hay que cambiarlas por las cortas siempre que
venga otro vehículo de frente, incluso aunque haya una mediana.
Figura 3. Luces de carretera larga
2.2.1.3 ANTINIEBLA DELANTERA
En algunas circunstancias, la iluminación principal (cruce y carretera) es
insuficiente y es necesario „añadir‟ otras luces. Las antiniebla son refuerzos
luminosos cuando la visibilidad disminuye a causa de la lluvia intensa, nevada o
niebla espesa o nubes densas de humo o polvo.
Se trata de una luz potente, baja y ancha, útil para seguir las líneas del borde
de la calzada. Puede utilizarse aislada o junto con las de corto y largo alcance.
No se debe encender en cuanto llueve un poco porque puede molestar. No es
obligatoria y no la equipan todos los vehículos, aunque resulta útil en vías
estrechas con curvas sucesivas señalizadas, por su mayor alcance lateral.
Figura 4. Antiniebla delantera
8
2.2.1.4 MARCHA ATRÁS
Son una o dos luces blancas que se enciende automáticamente al engranar la
marcha. Su función es advertir a los conductores y los peatones de que el
coche circula hacia atrás. Además, también Ilumina la parte trasera del vehículo
a la hora de realizar maniobras, lo que resulta muy útil de noche o al estacionar
en aparcamientos subterráneos.
Figura 5. Luces para ser vistos
2.2.1.4 LUCES DE POSICIÓN
Estas luces acompañan siempre a las luces cortas, largas y antiniebla e indican
la posición y anchura del vehículo. Si inmoviliza su vehículo en la calzada o en
el arcén de una carretera, debe encender las luces de posición para hacerlo
visible. Eso sí, nunca circules solamente con las luces de posición, no iluminan.
Figura 6. Luces de posición
9
2.3. LUCES AUTOMATIZADAS
Funcionan mediante foto celdas que reaccionan a la cantidad de luz en el
ambiente. Si perciben que la luz exterior no es suficiente como para que el ojo
humano sea capaz de ver, entonces enciende los faros del auto.Los sensores
de luces se activan según las condiciones ambientales, donde se encuentre el
vehículo circulando o ya sea para parquearse. Este sistema es muy importante
ya que se puede observar la luz que llega y así darse cuenta si es posible
realizar la conducción o no, por esta razón el vehículo encenderá las luces,
siempre que sea necesario, de lo contrario las luces se apagaran cuando no se
lo requiera.
Es importante recalcar que un auto que tenga el sistema de luces automatizado
activará las luces por si solas en zonas oscuras sin que la persona que
conduce el vehículo tenga que activar algún botón. (MOTORPASION, 2013).
El sensor automatizado de luces se encarga de encender y apagar la luz. El
sensor mide las condiciones de luz ambiental con ayuda de una fotocelda y
enciende automáticamente las luces cuando hay poca luz.(ASTURXENON,
2014).
Una vez que el sensor detecte que no existe oscuridad y que la visibilidad es
segura, el sensor dará la señal para que las luces de carretera se apaguen y se
encenderán siempre y cuando sea necesario.
Las luces de carretera se encienden y se apagan automáticamente
dependiendo de la situación del tráfico. El sistema mejora la visibilidad del
conductor y proporciona comodidad al hacer de la conducción una actividad
más relajante.
El sensor también apaga las luces automáticamente cuando la claridad es
visible para una conducción segura. Activa la luz cuando hay poca iluminación
10
de noche, al entrar en un túnel o en el parking en situaciones climatológicas
adversas, etc (PEREZ, 2009).
La sensibilidad del sensor de encendido automático es ajustable para que sea
más o menos sensible a los cambios de iluminación ambiental (PEREZ, 2009).
El sensor se ubica en la base del parabrisas, el mismo que comprueba
cantidad de luz que llega, y verifica si es posible realizar la conducción de forma
segura, es así como el auto prendera las luces en caso que se requiera.
Cuando se habla del sensor automatizado de luces de carretera se refiere a una
fotocelda, la misma que es un dispositivo electrónico que es capaz de producir
una pequeña cantidad de corriente eléctrica al ser expuesta a la luz. Entre sus
aplicaciones típicas están las de controlar el encendido-apagado de una
lámpara, por ejemplo, o de producir el voltaje suficiente para recargar una
batería o cualquier otra aplicación en que se requiera una fuente de voltaje.
2.3.1FOTOCELDA
Es un dispositivo electrónico que es capaz de producir una pequeña cantidad
de corriente eléctrica al ser expuesta a la luz.
La fotocelda verifica el encendido automatizado del alumbrado público. Es
usada en sistemas eléctricos tanto de personas, así como también en alarmas.
El funcionamiento de la fotocelda principalmente es que se encienda cuando ya
llega la noche y no haya luz del día, además de esto convierten la energía solar
en energía eléctrica, la misma que es conducida a través de un alambre hacia
las baterías donde es almacenada.
El material del que está constituido la fotocelda, es de un material que es
sensible a la luz, de tal forma que cuando la luz incida sobre la superficie, el
material sufrirá una reacción física lo que provoca que se altere su resistencia
11
eléctrica, en la parte superior se tiene rejilla metálica la misma que es un
protector ante la corrosión, en el medio de la fotocelda se tiene silicio el cual es
un químico duro el mismo que da brillo metálico, además es resistente a los
ácidos y la parte inferior de la fotocelda es conocida como electrodo metálico, la
misma que sirve de colector de fotoelectrones, el emisor se conecta al terminal
negativo de la batería y el colector al positivo.
2.4. LIMPIAPARABRISAS DEL VEHÍCULO
La gran mayoría de los vehículos están provistos de limpiaparabrisas. Existen
limpiaparabrisas en automóviles, buses, tranvías, automóviles, locomotoras,
aviones y barcos. En algunos vehículos poseen de un sistema muy parecido,
pero para la limpieza de faros delanteros. El dispositivo consiste de un brazo,
que puede girar en torno a uno de sus extremos y con un largo borde de goma
adosado a uno de sus lados. El brazo es movido en sentido oscilatorio sobre el
vidrio, desplazando el agua de la superficie. Por lo general es posible modificar
la velocidad, con varias velocidades predefinidas y por lo general una
"intermitente" para condiciones en que la lluvia es escasa (IPROFESIONAL-
AUTOS, 2014).
La mayoría de sistemas de limpiaparabrisas funcionan conjuntamente con un
lavado de parabrisas; una bomba que suministra una mezcla de agua, alcohol,
y un detergente desde un depósito para el parabrisas. Este líquido recorre a
través de pequeñas mangueras que llegan hasta las boto aguas que están
encima del capó y por medio de los mismos se obtiene la salida de agua al
parabrisas.
12
Figura 7. Limpiaparabrisas
2.5. LIMPIAPARABRISAS AUTOMATIZADO
El sensor de lluvia se constituye de diodo emisor, el mismo que consta de dos
terminales que dan paso al recorrido de la corriente eléctrica en un solo sentido,
y además también lo constituye un diodo receptor, los dos se colocan en el
parabrisas.
El sistema automatizado de limpiaparabrisas puede desconectarse o
conectarse de forma automáticamente en los automóviles que disponen de
sensor de lluvia. Este tipo de sistema es muy sensible y pueden ponerse en
funcionamiento si el parabrisas detecta suciedad, insectos o alguna otra cosa
sobre él. Para evitar funcionamientos erróneos de los limpiaparabrisas
automáticos con sensor de lluvia existen automóviles que disponen de
regulación de sensibilidad del sensor de lluvia.
El sensor de lluvia fue diseñado para que el limpiaparabrisas se active de forma
automática, es decir; sin la intervención del conductor, éste funciona en caso de
que en el parabrisas haya presencia de agua, regulándose a la velocidad de las
13
plumillas en relación a la cantidad de agua que se encuentre en el parabrisas
(ASTURXENON, 2014).
Lo antes dicho quiere indicar, que el sensor de lluvia funciona mediante
unos diodos luminosos alojados en el interior del espejo retrovisor que emiten
una luz infrarroja invisible, que es reflejada por la superficie exterior del
parabrisas. Si existe presencia de agua sobre el parabrisas, se refracta la luz
emitida y activa el funcionamiento para comenzar a limpiar el cristal. Mientras
no haya lluvia ni gotas de agua sobre el parabrisas, el dispositivo permanecerá
inactivo. Pero cuando se coloca una gota de agua frente al sensor, éste
comenzará a funcionar. El sensor de lluvia, es un sistema completamente
confiable que permite mantener plena visibilidad a través del parabrisas
mientras manejamos bajo la lluvia (KUO, 1998).
El principal funcionamiento de este dispositivo electrónico consiste en
aprovechar un principio de reflexión total que se establece en el espesor del
cristal del parabrisas. Un rayo luminoso cuya intensidad es conocida y sirve de
base se refleja hacia el diodo receptor. Cuando hay lluvia las gotas de agua
sobre el cristal desvían los haces luminosos hacia los prismas y finalmente
hacia el diodo donde llegaran con menor intensidad, hecho que utilizara la
electrónica de control para determinar la cantidad de agua sobre el parabrisas
(KUO, 1998).
El sistema automatizado de limpiaparabrisas determina si está lloviendo y la
intensidad de la precipitación, con el fin de accionar las plumas si es necesario.
Este sensor principalmente está ubicado en el interior del retrovisor del
parabrisas delantero. Tiene varios diodos emisores de luz infrarroja de manera
que la luz emitida por los leds es reflejada por el parabrisas hacia el sensor. De
esta manera, cuanta más lluvia caiga, menos luz recibe el sensor y esto hace
que se transmita un impulso a una unidad de control electrónica que es capaz
de decidir cuál debe ser el intervalo en el que se mueva el limpiaparabrisas.
14
El sensor de lluvia puede tener la sensibilidad que se desee, puesto que se
puede personalizar mediante un potenciómetro, la lluvia torrencial hace que los
limpiaparabrisas se pongan en marcha a la máxima velocidad, reduciéndose de
nuevo cuando la lluvia disminuye su intensidad (PEREZ, 2009).
El sensor se basa en la comodidad y seguridad del conductor ya que no tiene
que estar pendiente de accionar ninguna palanca y puede concentrarse más en
las actividades propias de la conducción, confiando en el sistema, que es
absolutamente fiable (PEREZ, 2009).
2.5.1 DIODO
Un diodo es una parte eléctrica, se constituye de dos terminales que posibilita el
recorrido de corriente eléctrica en un solo sentido. Este término generalmente
se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad;
consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales
eléctricos.
Características técnicas:
Los diodos led tienen voltajes de activación que van de 1.5 V a 2.2 V
aproximadamente, la corriente que debe circular por él está entre los 10 y 20
mA esto es para los diodos especialmente de color rojo y de entre los 20 y 40
mA, para los leds de otros colores.
Para calcular la resistencia que se debe aplicar al diodo se debe tener en
cuenta la intensidad que debe pasar por él y la tensión a la que lo esté
alimentando, una vez conocidos estos valores se pudo calcular, mediante la ley
de Ohm, la resistencia adecuada y su potencia
15
-Si bien los Leds son dispositivos emisores de luz, los mismos que mediante
una tabla de fabricante se puede observar los voltajes de activación, pero
mencionará los voltajes de aquellos que son usados principalmente.
Diodo color rojo: 1,53 V a 2.03 V
Diodo color verde: 1,90 V a 4.00 V
Diodo color ultravioleta: 3.10 V a 4,40 V
Diodo color blanco: aprox 3,5 V
2.5.1.1.DIODO EMISOR DE LUZ INFRARROJA
Este diodo es una parte del sensor de limpiaparabrisas, el mismo que radia un
tipo de señal electromagnética que tiene como nombre infrarrojo, que no es
visible para el ojo humano.
No se puede visualizar si el emisor está en funcionamiento, se debe corroborar
usando algún tipo de cámara o video, como la del celular.
2.5.1.2. DIODO RECEPTOR DE LUZ INFRARROJA
Este diodo es otra parte del sensor limpiaparabrisas, se encuentra conectado
de forma diferente, de manera que pueda convertir la luz infrarroja entrante en
una corriente eléctrica. La corriente se envía a un dispositivo que la lee para
determinar la fuerza de la luz entrante o interpretar señales diseñadas para
controlar una televisión.
En la tabla 1 se observa el voltaje referencia de cada color de diodo
16
Tabla1. Voltaje de cada color de diodo
Características Unidad Unidad
LED Voltaje Amperaje
Rojo 1.1 0.015
Verde 1.8 0.015
Amarillo 1,5 0.015
Blanco 2,8 0.02
Amarillo brillante 2 0.02
Verde brillante 3 0.02
Azul brillante 3 0.02
Rojo brillante 2 0.02
Los colores de cada diodo respectivamente con su voltaje y amperaje, es de
gran ayuda e importancia ya que la misma sirve para elegir los tipos de diodos
a usar en el sistema dependiendo del voltaje y amperaje que sea el correcto
para la instalación que se desea realizar.
2.6. LUZ
Luz es una manera de energía que tienen varios objetos, a los mismo que
podemos llamarlos fuentes radiantes.
Hay dos tipos de fuentes de luz:
- Naturales: el Sol.
- Artificiales: La mayor parte de las fuentes de luz artificial tienden a funcionar
con energía eléctrica.
17
2.6.1. REFLEXIÓN DE LA LUZ
Es la modificación de dirección al rato de golpear contra otro objeto y "rebota"
La reflexión de la luz permite observar objetos que no propaguen luz propia.
En la reflexión se señalan los siguientes elementos:
- Radiación incidente: luz que incurre en la superficie
- Radiación reflejada: Es el rayo que sale de la superficie
- Normal: línea imaginativa paralelamente a la superficie
- Ángulo de incidencia Constituido por radiación incidente y normal, a la vez
formando un ángulo.
- Ángulo de reflexión ángulo que está constituido por radiación normal y
radiación reflejada.
- Reflexión especular: Las radiaciones luminosas se dan en una dirección y
por eso se construyen imágenes.
- Reflexión difusa: Se da porque en su extensión presenta desigualdad. En
este proceso las radiaciones luminosas se nos presenta en varias direcciones,
por lo tanto no hay construcción de imágenes.
2.6.2. REFRACCIÓN DE LA LUZ
La refracción de luz es cambio de dirección por la que la luz atraviesa al
recorrer de una sustancia transparente a otra.
Las radiaciones de luz que modifican su dirección son llamadas radiaciones
refractadas.
En toda refracción podemos distinguir los siguientes elementos:
- Radiación incidente: rayo que incurre sobre una superficie.
- Radiación refractada: rayo que atraviesa a la mitad y de esta manera se
modifica su dirección y velocidad.
18
- Normal: línea imaginaria perpendicular a la superficie
- Ángulo de incidencia (i). Es el ángulo que forman la radiación incidente y la
normal.
-Ángulo de refracción (r). Es el ángulo que forma la normal y la radiación
refracta
2.7 RELÉ
El Relé es un dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor
controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un
electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o
cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia
que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un
amplificador eléctrico.
Características técnicas:
-Tensión nominal. - Fuerza de trabajo con la que el relé se activa
-Tensión de trabajo. - Margen que existe entre la fuerza de trabajo mínima y
máxima, las mismas que provocan que el dispositivo este en total
funcionamiento.
-Capacidad de la bobina. - Capacidad que gasta la bobina cuando el relé está
siendo activado con tensión nominal a 20ºC.
-Tensión de conexión.- Tensión entre contactos antes de cerrar o después de
abrir.
-Energía de conexión. - Potencia máxima en la que un relé puede estar
desconectado o a su vez conectado
19
-Potencia máxima de trabajo. -Energía máxima que recorre por contactos
cuando se han cerrado.
En la tabla 2 se observa los tipos de relé, con su código de fabricante y su
respectiva descripción.
Tabla 2. Tipos de relé
2.8TIP 31C (TRANSISTOR)
Es un dispositivo que es encargado de amplificar la señal y también la
aplicación en los switchs, el transistor tip 31C, es el más usado ya que es de
baja potencia.
Características técnicas:
Son considerados dispositivos activos porque pueden obtener una mayor
corriente de salida a partir de corriente o tensión de entrada, y por lo tanto usan
amplificación de corrientes y tensiones, además disponen de 3 terminales,
pudiendo adoptar varias configuraciones: considerando como entrada dos de
ellos y de salida el tercero.
-Este tipo de transistor es uno de los más usados ya que es encargado de
amplificar la señal, así mismo para usos de otros tipos de transistores será
mediante tabla:
Características
Código Código fabricante Descripción
60-4690 GS-SH-205D 5V GS-D SERIES 1A RELÉ (RC)
60-4692 GS-SH212D 12V GS-D SERIES 1A RELÉ (RC)
60-4694 GS-SH-224D 24 V GS-D SERIES 1A RELÉ (RC)
20
-Para el transistor colector emisor tenemos Vce:
Tip 31: mínimo de voltaje 40 V
Tip 31c: mínimo de voltaje 100 V
-Para el transistor colector base tenemos VCB:
Tip 31: mínimo de voltaje 40 V
Tip 31c: mínimo de voltaje 100 V
-Para el transistor emisor base tenemos VEB:
Tanto para tip 31 y para tip 31c es 5 V
-Para la corriente que circula en el transistor tanto como para el tip31 y tip 31C
es entre 25 V a 50 V.
En la tabla 3 observo las características de los transistores que se pueden usar
en una instalación
Tabla 3. Características de transistores
2.9POTENCIÓMETRO
Característica Símbolo TIP31, 32
TIP31A, 32A
TIP31B, 32B
TIP31C, 32C UNIDAD
Colector voltaje
emisor Vceo 40 60 80 100 V
Colector voltaje
base Vcbo 40 60 80 100 V
Emisor voltaje
base Vebo 5 5 5 5 V
Corriente
continua Ic 3 Y 5 3 Y 5 3 Y 5 3 Y 5 A
Corriente base Ib 1 1 1 1 A
21
Es una resistencia que limita el paso de la corriente eléctrica, provocando de
esta manera una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia,
además regula sensibilidad de luz y plumas.
Características técnicas:
En los potenciómetros el valor de la corriente y la tensión puede variar solo con
cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían
siempre los mismos, el valor viene expresado en ohmios, así como también las
resistencias, el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que
puede llegar a tener, lo mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo
un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y
10.000Ω.
En la tabla 4 se observa los diferentes tipos de potenciómetros con el respectivo
código de fabricante y descripción
Tabla 4. Tipos de potenciómetros
2.10BORNERAS
CÓDIGO
CÓDIGO
FABRICANTE DESCRIPCIÓN
68-0300 396W-1-101 100 OHMS 3/8IN M/TURN CERMET
68-0305 396W-1-201 200 OHMS 3/8IN M/TURN CERMET
68-0310 396W-1-501 500 OHMS 3/8IN M/TURN CERMET
68-0315 396W-1-102 1K 3/8IN M/TURN CERMET
68-0320 396W-1-202 2K 3/8IN M/TURN CERMET
68-0325 396W-1-502 5K 3/8IN M/TURN CERMET
68-0330 396W-1-103 10K 3/8IN M/TURN CERMET
68-0335 396W-1-203 20K 3/8IN M/TURN CERMET
68-0340 396W-1-503 50K 3/8IN M/TURN CERMET
68-0345 396W-1-104 100K 3/8IN M/TURN CERMET
22
Es un dispositivo eléctrico en el que se producen las conexiones con el
respectivo circuito eléctrico.
Características técnicas:
Todas las versiones estándar de borneras aceptan conductores de hasta 1,5
mm cuadrados, mientras que los de alta corriente aceptan conductores de hasta
4mm cuadrados.
-La gama de piezas incorpora sujeción de aleación de cobre y están diseñados
para que se puedan sujetar conductores de cobre sin pre tratamiento.
-Tecnología robusta
-Tensión nominal 250 voltios
-El alto contenido de cobre (>85%) ofrece excelente resistencia a la corrosión.
En la figura 8 se observa la representación de una bornera, es como se la ve
realmente
Figura 8. Representación de una bornera
Además de las características mencionadas en la parte superior vale recalcar lo
siguiente:
-Es un tipo de conector eléctrico
-Se usan las borneras también para conectar un terminal a tierra.
-Mediante estas borneras se obtiene conexiones seguras.
23
2.11 PORTA FUSIBLE
Es un encapsulado plástico en el cual se encuentra un aparato eléctrico, el
mismo que protege los circuitos eléctricos de cualquier fallo.
Características técnicas:
-Diseño más compacto.
-Convierte una ranura de fusible en dos.
-El total no debe superar los 30 A combinados.
-Amplificador de voltaje: 25 A - Circuito primario
-Amplificador de voltaje: 15 A - Circuito auxiliar
En la tabla 5 se observa la amplificación de porta fusible en el circuito,
mostrando el amplificador de voltaje, unidad y si el circuito es combinado,
primario o auxiliar.
Tabla 5. Amplificación de porta fusible en circuitos
Información
Amplificador voltaje Unidad Circuito
Porta fusible 30 A COMBINADO
Porta fusible 25 A PRIMARIO
Porta fusible 15 A AUXILIAR
2.12 RESISTENCIA
Es todo opuesto o fuerza que busque la corriente en un sistema eléctrico
cerrado, avanzando o retardando el flujo libre de las cargas eléctricas,
24
CARACTERÍSTICAS DE LAS RESISTENCIAS
1. La primera banda representa la primera cifra.
2. La segunda banda representa la segunda cifra.
3. La tercera banda representa la tercera cifra.
4. La cuarta banda representa el número de ceros que siguen a los tres
primeros números. (Si la cuarta banda es negra no hay ceros en el número, si
esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por
100).
5. La quinta banda representa la tolerancia. El café o marrón indica el 1%, el
rojo indica un 2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%.
En las resistencias de 6 bandas, la última banda especifica el coeficiente
térmico expresado en ppm/º C (partes por millón por cada grado centígrado).
Este valor determina la estabilidad resistiva a determinada temperatura.
En la figura 9 se observa las respectivas resistencias con su característica
Figura 9.Resistencia y características
25
2.13 MÓDULO
Modulo es el encargado de enviar las respectivas señales a los sensores para
su activación, además se le conoce como módulo, a una estructura o bloque de
piezas que, en una construcción, se ubican en cantidad a fin de hacerla más
sencilla, regular y económica.
METODOLOGÍA
26
3. METODOLOGÍA
La investigación se desarrollará mediante una metodología experimental,
metodología de investigación y también se realizara el método cuantitativo ya
que este tema propuesto está basado en el diseño y construcción de un sistema
automatizado de limpiaparabrisas y luces de carretera, el cual será de gran
ayuda para las conductores en donde se buscará la seguridad y confortabilidad
de los mismos y al mismo tiempo evitar distracciones.
El presente trabajo se realizará utilizando los materiales necesarios que serán
de gran ayuda para la construcción de este proyecto, algunos materiales y los
más importantes es el sensor automatizado tanto de lluvia como de luces.
-El método experimental es de gran importancia puesto que se basa de
diseños originales que presentan en su gran mayoría los autos de alta gama, de
esta manera se experimentará la realización de dicho sistema implementándolo
en el vehículo trooper del año 1983, demostrando que el auto no
necesariamente debe ser de alta gama para su funcionamiento.
-El uso del método investigativo permite recolectar la información necesaria
acerca de este sistema automatizado y de esta manera comprender las
diferentes conexiones que se deben realizar del módulo o comando principal al
vehículo así también verificar el funcionamiento del sensor el mismo que es
parte fundamental para el accionamiento automático de las luces de carretera y
limpiaparabrisas.
-El método cuantitativo es usado para realizar el análisis y resultados del diseño
y construcción del sistema de luces de carretera y limpiaparabrisas
automatizado, mediante los mismos se obtiene con referencia a luces de
carretera que cuando el sensor detecta oscuridad las luces del auto se
encenderán solas para una mejor visibilidad, así como también se obtiene que
el sensor al detectar gotas de agua en el parabrisas se activan
27
automáticamente las plumas haciendo un barrido en el mismo y mejorando la
visibilidad al conductor.
Para el diseño del sistema automatizado de luces de carretera y
limpiaparabrisas, se tomará en cuenta el funcionamiento básico y principal tanto
del sensor de lluvia como del sensor de luces de carretera, utilizando materiales
de micro relés, resistencias, diodos, transistores, borneras, integrado,
potenciómetros, cada uno de estas partes cumple su propia función, dicho
modulo comandara la activación hacia el sensor tanto de luz como de lluvia
realizando el funcionamiento respectivo , los mismos que son comandados por
un módulo que envía la señal respectiva para que sean activados, es decir
cuando el sensor de luces detecte que el auto ingresa a un lugar oscuro se
enviara la señal adecuada y se encenderán las luces para el respectivo
alumbrado y así también cuando el sensor de lluvia detecte gotas de agua en el
parabrisas activara las plumas para la adecuada limpieza.
Para diseñar el sistema automatizado es primordial elaborar el diagrama
eléctrico realizando diferentes pruebas de funcionamiento con la finalidad de
que al instalar en el vehículo trabaje correctamente.
Las herramientas primordiales que se utilizan para la elaboración del sistema
automatizado son el multímetro, luxómetro, cableado, componentes
electrónicos, taipe, cautín, desarmadores y llaves automotrices.
ANÁLISIS Y RESULTADOS
28
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
4.1. DISEÑO
Para el diseño del sistema automatizado de luces de carretera y
limpiaparabrisas, se tomó en cuenta el funcionamiento básico y principal tanto
del sensor de lluvia como del sensor de luces de carretera, los mismos que son
comandados por un módulo que envía la señal respectiva para que sean
activados, es decir cuando el sensor de luces detecte que el auto ingresa a un
lugar oscuro se detecta la señal adecuada y se enciende las luces para el
respectivo alumbrado y así también cuando el sensor de lluvia detecte gotas de
agua en el parabrisas activa las plumas para la adecuada limpieza.
4.1.1. DISEÑO DEL DIAGRAMA ELÉCTRICO
Se toma en cuenta el diseño del diagrama eléctrico, el mismo que sirvió de
gran ayuda ya que indica a que parte deben ir conectado los respectivos cables
en el vehículo para el respectivo funcionamiento tanto del sensor de lluvia, así
como también del de luces de carretera.
En la figura 10 se observa el diseño del diagrama eléctrico
29
Figura 10. Diseño del diagrama eléctrico
Se tiene la placa de control donde (MD1) es el modulo, y los actuadores son los
sensores (SN1), comenzando con el sensor de luces el mismo que trabaja con
la fotocelda que se tiene en (SN1), esta fotocelda es conectada o está
alimentada por los cables 1,2 y 3 como se indica en el diseño, los mismos que
consisten en cable 1 color negro es masa, cable 2 color rojo es positivo, cable 3
color amarillo es señal, una vez que la señal ingresa a la placa de control a
través de la bornera (J2), esta señal es amplificada por un transistor (2222N), el
cual llega a un amplificador de corriente y se procesa la respectiva señal la
misma que es amplificada para trabajar con los relés de 10 amperios, los
mismos que son amplificados por otros relés de mayor amperaje y estos son de
30 amperios, por lo cual se recibe señal del pin 7 de la bornera (J1) y activa el
número 86 de la bobina de luces (A1) y así mismo del pin 2 activa el 86 del
bobinado (A2) ambos conectados a tierra, el relé procesará y se activara el
sensor de luz.
30
Para el funcionamiento del sensor de limpiaparabrisas se trabaja con infrarrojos
emisor y receptor, en este caso los mismos se encuentran en (SN1), al recibir el
emisor un voltaje de alimentación se emitirá una luz y cuando llega gotas de
lluvia al parabrisas se producirá el efecto refractario y llega una señal hacia el
infrarrojo receptor el mismo que la emite por el pin número 5 que es el cable
verde de la bornera (J3) que va a la placa de control, esta señal es amplificada
por el transistor (2222N), el potenciómetro indicará la corriente que circula por
ese sistema que va conectado a un transistor de potencia o tip32 el mismo que
activa el relé de la placa de control, este relé es de 10 amperios, además de
que se produce un switcheo se activa el relé de 30 amperios (A2), donde el pin
3 se conecta al motor de plumas, el pin 8 de la bornera (J1) se conecta al relé
permitiendo que las plumas funcionen.
4.1.2 DIAGRAMA SENSOR DE LLUVIA
Para el funcionamiento de este tipo de sensor se trabaja con el efecto
refractario, ya que este efecto es quien controla los sensores infrarrojos del
sensor. La señal llega a (U1 que es un dispositivo de acoplamiento óptico el
cual pasa señal de un dispositivo a otro sin conexión eléctrica), esta señal
también es conectada a una resistencia (R1) para que el voltaje no varíe, la
señal de (U1) se dirige a un diodo (Q1), el mismo que se conecta al led (D1)
activándolo y regulando la intensidad de la luz por un potenciómetro (RV1) y
una resistencia (R2) para que no varíe el voltaje, una vez ocurrido este proceso
el led (D1) trabaja directamente enviando señal a los relés (RL1 y RL2), los
mismos que son conectados al motor de plumas para el respectivo
funcionamiento.
Lo descrito antes se puede observar en la figura 11
31
Figura 11. Módulo de sensor de lluvia
4.1.3 DIAGRAMA SENSOR DE LUCES
Para el funcionamiento de este sistema se basa, en un dispositivo electrónico
de corriente eléctrica (LDR1) que al ser expuesta a la luz registra la
sensibilidad de la misma, esta es controlada a través de un circuito, por lo tanto
la intensidad de la luz llega al sensor, el mismo que conduce una señal hacia
una compuerta (LM339), en esta compuerta se procesa la señal enviándola a
un transistor (Q1), que se encuentra conectado a una resistencia (R2) para no
variar el voltaje, una vez generado este proceso la señal del transistor llega a
(U1 el mismo que es un dispositivo de acoplamiento óptico el cual pasa señal
de un dispositivo a otro sin conexión eléctrica), el mismo que genera luz
enviando una señal al led (D1), esta señal se dirige a una señal (Q2), en donde
(Q2, D1 y U1) se encuentran conectados a una resistencia (R3 y R4) para que
los voltajes no varíen, (Q2) envía las señales a los relés (RL1 y RL2) que son
conectados a las luces del vehículo para su respectiva activación
Lo antes descrito se puede observar tal y como es en la figura 12
32
Figura 12.Módulo de sensor de luces de carretera
4.2. SELECCIÓN MATERIALES
Se detalló los distintos materiales que fueron utilizados para el funcionamiento y
desarrollo de este proyecto.
4.2.1. FOTOCELDA
Se utilizó la fotocelda puesto que es un dispositivo electrónico el cual convierte
la luz en electricidad logrando enviar señales a un módulo de control en donde
se activan los relés principales los mismo que se encuentran conectados a las
luces del vehículo para su activación.
En la figura 13 se observa las partes de una fotocelda.
33
Figura 13. Partes de una fotocelda
4.2.2 DIODO
Se utilizó el diodo puesto que es un emisor de luz que deja pasar la corriente en
un solo sentido el mismo que enviara señales al módulo de control para activar
el relé que es conectado al motor de plumas para su respectivo funcionamiento.
En la figura 14 se puede observar las partes de un diodo.
Figura 14. Diodo
4.2.3 TRANSISTOR
Se utilizó el transistor para entregar señales de salida a una compuerta y a su
vez para amplificar la misma.
34
En la figura 15 se observa el transistor
Figura 15. Transistor
4.2.4POTENCIÓMETRO
Se utilizó el potenciométro puesto que permite regularizar la sensibilidad de la
luz del sensor, el código del potenciómetro es 396W-1-104 a quien respecta la
resistencia de 100 KΩ
En la figura 16 se observa el potenciómetro.
35
Figura 16.Potenciómetro
4.2.5 BORNERAS
Se utilizó las borneras para realizar las conexiones con el circuito eléctrico
4.2.6 PORTA FUSIBLE
Se utilizó el porta fusible para la protección de cortos circuitos.
En la figura 17 se observa el porta fusible.
Figura 17.Porta fusible
36
4.2.7 RELÉ
El relé se utilizó como un interruptor para las respectivas activaciones de las
luces y de los limpiaparabrisas.
En la figura 18, el relé.
Figura 18. Relé
4.2.8. RESISTENCIA
Se utilizó la resistencia para impedir flujos de corriente y que de esta manera no
varíe el voltaje.
4.3 PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
El proceso a desarrollar explica la construcción del mecanismo instalado en el
vehículo Chevrolet trooper año 1983, procurando que dicho proyecto sea de
fácil entendimiento para los estudiantes que quieran aplicarlo en sus autos.
4.3.1. PLACA BAQUELITA
37
Es un tablero en el cual se realiza las distintas pruebas de conexión para
verificar que se encuentre todo en orden, como se muestra en la figura 19
Figura 19.Impresión del circuito
Se realiza la impresión del circuito en la placa, se requiere tener plancha
caliente a temperatura normal, colocar el diseño y así evitar que se descuadre
al momento de aplicar fuerza sobre el papel fotográfico, después se debe cubrir
la placa con papel bond para evitar que se queme.
En la figura 20 se puede observar la quema de la respectiva placa o baquelita.
Figura 20.Quema de placa
38
Una vez enfriada la placa, se marca las pistas del diseño con un marcador, para
proceder al siguiente paso que es la perforación, tal y como se muestra en la
figura 21
Figura 21. Perforación del circuito en la placa baquelita
Cuando ya esté seca la placa, se procede a verificar continuidad, posibles
cortocircuitos y roturas entre las pistas del proyecto. Una vez chequeado todo
esto, continuar con la perforación correspondiente.
En la figura 22 se observa terminado el circuito colocado partes electrónicos
para el funcionamiento del sistema
Figura 22. Una vez terminado el circuito colocado partes electrónicos para el funcionamiento
del sistema
39
Esta representación del circuito consiste en que las borneras parte derecha van
conectadas por los cables representativos hacia los sensores como se ha
indicado anteriormente, en el caso para la activación de las luces se recibirá la
señal a la placa de control mediante la conexión de las borneras de la parte
derecha, la misma que será amplificada por el integrado de color negro y
enviando la señal respectiva a los dos relés de color azul los cuales son de 5
amperios los mismos que envían otra señal que es amplificada por relés de 30
amperios para la activación de luces, un proceso similar ocurre con el sensor de
plumas, la placa de control recibe la señal por parte del receptor infrarrojo del
módulo, esta señal es amplificada en el módulo por un transistor TIP 31 el cual
llega a un relé de 10 amperios, esta respectiva señal es amplificada por el relé
de 30 amperios y posterior a ese proceso se obtiene la activación del bobinado
de plumas.
4.3.2. MÓDULO DE CONTROL
En este módulo se encuentra lo que es el sistema de control, la misma que
consta de micro relés, resistencias, diodos, transistores, borneras, integrado,
potenciómetros, cada uno de estas partes cumple su propia función, dicho
módulo comandará la activación hacia el sensor tanto de luz como de lluvia
para el correcto funcionamiento.
4.3.3. ACTIVACIÓN SENSOR DE LUCES
Para la activación de este sensor se trabajó mediante una conexión de una foto
celda en este caso la alimentación se dará con el cable negro que es negativo,
el rojo con positivo y el receptor de señal será el amarillo que va conectado al
módulo, una vez ingresada la señal al cable amarillo esta será amplificada por
un transistor 2222N, el cual llega al integrado o compuerta, procesando dicha
información y amplificando la señal para trabajar en los dos micro relés, a estos
relés se les ha conectado como amplificadores relés de potencia debido a que
40
los micro relés trabajan a solo 10 amperios, pero de esta derivación se obtendrá
un relé de 30 amperios, entonces se recibe la señal del pin respectivo y activa
el pin 86 de la bobina y cierra el circuito con un pin 85 que viene a ser tierra, al
activar la bobina del relé permite el intercambio de posiciones del 30 con el 87a
y el 87 y además se tiene un terminal que se conectará a la luz media desde el
switch y bloqueará el sistema de luces evitando que se prendan y se apaguen.
4.3.4. ACTIVACIÓN SENSOR DE LLUVIA
Para la activación de este sensor se tiene infrarrojos tanto emisor como
receptor, emite la luz el emisor y cuando llega una gota de agua al parabrisas,
hace en forma de triángulo la refractaria y llega la señal al receptor, este al
recibir la señal emite por el pin respectivo en este caso el cable verde y la señal
es amplificada por medio de un transistor hacia el potenciómetro, una vez
activado este potenciómetro activa el relé ocupando el tip 32 (transistor) que
permite el switcheo del micro relé, luego de haber activado este switcheo se
activará el relé de 30 amperios, y se activará el positivo que sale de la tarjeta y
el negativo que está conectado directamente, además se tendrá dos cables
azules el uno será entrada de positivo que viene mediante el porta fusible y es
de protección al relé y el otro cable azul ira conectada al motor de plumas.
4.4 IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA AUTOMATIZADO
4.4.1 SENSOR DE LLUVIA Y LUCES DE CARRETERA.
Este material es un mecanismo que viene sellado, con una especie de lupa que
cumple con las funciones principales respectivamente, vale recalcar que la lupa
cumple con dos funcionamientos diferentes, en el caso del sensor de lluvia se
detectó gotas de agua en el parabrisas para la activación de plumas, y en el
caso del sensor de luces de carretera se detectó que el auto ingresa a lugares
41
oscuros y activa las respectivas luces para una mejor visualización, además
este sensor es de un material plástico delicado, no muy caro y de gran ayuda
para los conductores
En la figura 23 se observa el sensor de lluvia y luces de carretera
Figura 23. Sensor de lluvia y luces de carretera
Este sensor como se puede observar en la figura, es como una especie de lupa,
en su interior hay un dispositivo electrónico que es capaz de producir una
pequeña cantidad de corriente eléctrica al ser expuesta a la luz, lo cual es
importante para el envio de la respectiva señal y activación de luces de
carretera, por otro lado en el interior del sensor se tuvo infrarrojos tanto emisor
y receptor los mismos que trabajan de forma refractaria por lo que se emite
señal para la respectiva activación de limpiaparabrisas.
En figura 24 se observa en relación a la tecnología de medición por infrarrojos,
el rango más significativo es el de 5-20 µm (FIR).
42
Figura 24. Características luz infrarrojos
En la figura 25 se observa el modulo y sensor de luces y limpiaparabrisas listo
para conectarse al auto
Figura 25.Modulo y sensor de luces y lluvia
4.5. INSTALACIÓN DEL SISTEMA AUTOMATIZADO EN EL
VEHÍCULO
43
El sistema automatizado que se elaboró se instalara en el vehículo Chevrolet
Trooper 1983.
En donde los cables a conectar del sistema al vehículo son los siguientes:
El cable rojo del sistema automatizado irá conectado al positivo de la
ignición
El cable negro del sistema automatizado irá conectado a tierra
El cable verde del sistema automatizado irá conectado al positivo de la
media luz
El cable azul del sistema automatizado irá conectado al positivo de salida
de plumas
El cable café del sistema automatizado irá conectado al positivo señal de
entrada media luz
En la figura 26 se observa el vehículo en el que será instalado el sistema
automatizado.
Figura 26. Vehículo trooper
En la figura 27 se observa la conexión del sistema automatizado en el carro
44
Figura 27. Instalación del sistema en el vehículo
En la figura 28 se observa la ubicación del sensor, el mismo que se
encuentra en la base del retrovisor
Figura 28. Ubicación sensor automatizado
4.6. PRUEBAS Y RESULTADOS DE FUNCIONAMIENTO
En este proceso se verificó que todas las conexiones realizadas estén en
perfecto estado y además el sensor tanto de lluvia como de luces de carretera
esté en su total funcionamiento en dicho vehículo:
Para activar el sensor de luces se lo hace trabajar mediante una foto celda la
misma que registra la sensibilidad de la luz a través de un circuito, la intensidad
llega al sensor de luces de carretera y este conduce la electricidad hacia la
base de un transistor, de esta manera se hace la conexión del diodo emisor
hacia el colector el mismo que llega a la bobina del relé de luces, para evitar
que el relé este prende y apaga se lo alimenta cortando la energía que
suministra el sensor para que permanezca activando las luces medias.
45
Para activar el sensor de lluvia se trabaja con efecto refractario, que es
controlado por los infrarrojos del sensor, se tiene un diodo emisor que emite la
luz y al llegar al parabrisas refleja una gota de agua lo cual se produce un
efecto refractario el cual conduce el destello hacia el diodo receptor, una vez
que este diodo recibe la señal la misma será amplificada por un transistor
activando el relé de plumas.
En la figura 29 se observa sistema Luces de Carretera y Limpiaparabrisas
terminado con su descripción en la parte inferior.
Figura 29. Sistema Luces de Carretera y Limpiaparabrisas terminado
Para realizar las pruebas de funcionamiento del sensor de luces de carretera,
se midió los valores de resistencia que entrega el sensor con la ayuda de un
multímetro, se realizó la obtención de datos en lugares con escasa presencia de
luz, es decir en carretera con lugares en los que se cree conveniente el uso de
las luces:
En la tabla 6 se observa el funcionamiento del sensor de luces con su
respectivo valor resistivo.
46
Tabla 6. Funcionamiento sensor luces valor resistivo
DATOS DE FUNCIONAMIENTO
SITUACION VALOR RESISTIVO
DATOS TEÓRICOS
DATOS REALES
Valor de carretera 7.88 mΩ 7.51 mΩ
Valor de garaje de casa 2.68 mΩ 2.62 mΩ
Valor de callejón con pocos postes de luz 5.30 mΩ 5.33 mΩ
Como se puede observar en la tabla 6 se debe medir los valores de resistencia
que entrega el sensor con la ayuda de un multímetro, la obtención de los datos
se realizara en lugares con escasa presencia de luz, es por esta razón que se
toma las referencias de los lugares en donde es conveniente el uso de las luces
de carretera del vehículo.
-En el primer valor de carretera se puede observar que con una velocidad de 60
km/h el valor teórico es de 7.88 mΩ mientras que el valor real es de 7.51mΩ.
-En el segundo valor de garaje de casa se puede observar que con una
velocidad de 5 km/h el valor teórico es de 2.68 mΩ mientras que el valor real es
de 2.62 mΩ.
-Y en el tercer valor de callejón con pocos postes de luz a una velocidad de 25
km/h el valor teórico es de 5.30 mΩ resistivo del sensor es 5.33 mΩ.
Como se puede observar en los tres casos el valor de la resistencia es diferente
en cada situación debido a que depende de la luminosidad que haya en el
lugar, con el multímetro el sensor entregó datos en mili ohmios, es así que:
Primer caso la resistencia del sensor seria de 7.51 mili ohmios debido a que el
sensor no trabajó por lo que existe claridad y por lo tanto no se dió la señal y las
luces del auto no se encendieron, es ahí cuando no trabaja el circuito.
Segundo caso se tiene un valor de resistencia bajo debido a que se está en un
lugar oscuro por lo tanto la resistencia de dicho sensor en funcionamiento no es
tan alta y es un valor de 2,62 mili ohmios es decir que al rato de ingresar al
garaje de la casa el sensor se activó a la resistencia indicada haciendo trabajar
el circuito.
47
Tercer caso el sensor en funcionamiento en un lugar con poca luz proporciona
el valor de resistencia 5,33 mili ohmios, es decir al ingresar a este lugar con
poca claridad el sensor se activó a la resistencia indicada y activó o envió la
respectiva señal al circuito para activar las luces del auto.
En la tabla 7 se observa el funcionamiento del sensor de luces pero con valor
en luxes.
Tabla 7. Funcionamiento sensor luces valor en luxes
DATOS DE FUNCIONAMIENTO
SITUACION VALOR EN LUXES
DATOS TEÓRICOS
DATOS REALES
Valor en carretera (día) 2100
LUXES 2500 LUXES
Valor en garaje oscuro 25 LUXES 18 LUXES
Valor en garaje con poca claridad 130
LUXES 110 LUXES
Valor en callejón con pocos postes de luz 104
LUXES 78 LUXES
En la tabla de la parte superior se puede observar el valor en luxes, para esta
prueba se utilizó un luxómetro el cuál es un instrumento de medición que
permite medir la iluminancia real, la forma de utilizar el luxómetro de manera
adecuada se compone de dos partes, el foto detector que es pequeño en forma
de gota unido por un cable a un lector de forma casi rectangular.
-En el primer valor en carretera se pudo observar que con una velocidad de 50
km/h el valor teórico es de 2100 luxes mientras que el valor real es de 2500
luxes por lo cual se obtuvo un valor alto ya que la intensidad de luz que hay en
la carretera es amplia, y así el sensor no se activó para enviar las respectivas
señales en el circuito.
-En el segundo valor de garaje en casa oscuro se pudó observar que con una
velocidad de 5km/h el valor en luxes teórico es de 25 mientras que el valor real
es de 18 luxes, y por lo tanto el valor es bajo, por lo cual se deduce que al
ingresar en el garaje el sensor si trabajó y envió la señal al circuito para activar
las luces del auto.
48
-En el tercer valor es en el garaje con poca claridad así mismo a una velocidad
de 5km/h el valor en luxes teórico es de 130, mientras que el valor real es de
110 lo cual se observó que es una valor mediano en relación a las demás
pruebas, ya que se tiene una luz ambiental normal ni muy oscuro ni muy claro,
por lo tanto el sensor si trabajó y envió la señal al circuito activando las luces
del auto.
-En la cuarta prueba es en un callejón con pocos postes de luz a una velocidad
de 20 km/h el sensor trabajó ya que detectó oscuridad y por lo tanto envió la
señal al circuito para activar las luces del auto las mismas que se activó con un
valor teórico de 104 luxes mientras que el valor real es de 78 luxes.
En la tabla 8 se observa funcionamiento del sensor de lluvia
Tabla 8.Funcionamiento sensor lluvia
Cuando llegan gotas de lluvia al parabrisas se produjo el efecto refractario y
llegó señal hacia el infrarrojo receptor el mismo que emite una señal.
Por lo tanto:
-Cuando se deja caer 187ml de agua en el parabrisas del vehículo en el que se
está realizando la respectiva prueba con el auto parqueado, las plumas del
automóvil se activan automáticamente realizando 5 barridos necesarios
intermitentes hasta quedar limpio el parabrisas y tener buena visibilidad y se
desactive el sensor.
DATOS DE FUNCIONAMIENTO
SITUACION VALOR
187 ml de
agua Intermitente
800 ml de
agua Constante
48 ml de
agua Una sola vez
49
-Cuando se deja caer 800 ml de agua es decir ya abundante agua en el
parabrisas del vehículo en el que se está realizando la respectiva prueba con el
auto parqueado, las plumas del automóvil se activan automáticamente
realizando 7 barridos necesarios constantemente hasta quedar limpio el
parabrisas.
-Cuando se deja caer 48 ml de agua en menor cantidad que las anteriores
pruebas en el parabrisas del vehículo en el que se está realizando la respectiva
prueba con el auto parqueado, las plumas del automóvil se activan
automáticamente realizando 2 barridos necesarios, es decir dos veces seguidas
limpian las plumas al parabrisas y lo deja totalmente limpio
Los datos especificados en la tabla 8 son importantes ya que se dedujo que el
sensor de lluvia trabaja siempre y cuando detecte gotas de agua en el
parabrisas y realizó los barridos necesarios hasta dejarlo limpio, si en el
parabrisas no hay gotas de agua el sensor no detectara suciedad y de esta
manera no activara las plumas, vale recalcar que a más agua en el parabrisas
mayor serán los barridos y a menor agua por ende se obtendrá menos barridos.
En la tabla 9 se observa valores resistivos y en lux de funcionamiento sensor de
lluvia y luces.
Tabla 9. Valores resistivos y en lux de funcionamiento sensor lluvia y luces
DATOS DE FUNCIONAMIENTO
SITUACION VALOR RESISTIVO Y LUXES
Valor de carretera 7.51 mΩ
Valor de garaje de casa 2.62 mΩ
Valor de callejón con pocos postes de luz 5.33 mΩ
Valor en carretera 2500 LUXES
Valor en garaje bien oscuro 18 LUXES
Valor en garaje con poca claridad 110 LUXES
Valor en callejón con pocos postes de luz 78 LUXES
50
En la tabla de la parte superior se puede observar unificadamente las diferentes
pruebas realizadas tanto en valor resistivo como en luxes, la misma que
representa la resistencia y medida de luz que es recibida en un punto dado tal y
como se explica en la tabla 9, entonces se ha medido la iluminancia real y no
subjetiva.
4.7 COSTO DEL SISTEMA AUTOMATIZADO
El costo del sistema automatizado es de 357.50, el mismo que se deriva del
siguiente detalle.
PRESUPUESTO
DESCRIPCION CANTIDAD
COSTO(DÓLARES AMERICANOS)
Sensor 1 300,00
Cableado varios 12,00
Placa 1 15,00
Bornera 5 2,00
Resistencia 9 1,80
Reles 2 6,00
Porta Fucil 1 2,50
Carcaza 1 4,00
Micro Reles 3 4,50
Transistores 2 1,20
Potenciometro 2 5,50
Integrado 1 3,00
TOTAL 357,50
51
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
Se realizó el diseño y construcción de un sistema automatizado de
limpiaparabrisas y luces de carretera que permitió que las luces del auto
y las plumas activen por si solas mediante la respectiva señal de un
módulo.
Se comprobó el funcionamiento del sensor de luces utilizando el
luxómetro teniendo como resultados, que en una carretera el valor
teórico en luxes es de 2100 y que el valor real es de 2500.
Se comprobó el funcionamiento del sensor de luces utilizando un
multímetro teniendo como resultados que en un garaje obscuro el valor
teórico es de 2.68 mΩ y el real es 2.62 mΩ.
Se comprobó el funcionamiento del sensor del limpiaparabrisas utilizando
800 ml de agua teniendo como resultado el movimiento constante de las
plumas hasta que quede limpio el parabrisas.
52
5.2 RECOMENDACIONES
Para el presente trabajo se recomienda utilizar un sensor de luces y
limpiaparabrisas más económico, puesto que el mercado hoy en día
existe variedad de precios.
Se recomienda utilizar componentes electrónicos de mejor calidad para
un funcionamiento correcto y que así no existan daños a cada momento.
Se recomienda utilizar el relé de 10 amperios, puesto que el relé de 5
amperios es de menor amperaje y no resiste el funcionamiento en el
sistema.
Se recomienda que la lupa del sensor sea más grande para que tener
una mejor recepción de señales, puesto que en el presente trabajo el
sensor tiene la lupa de menos tamaño.
53
GLOSARIO DE TERMINOS
AUTOMATIZADO: Activación automática, es decir por sí mismo mediante la
recepción de una señal determinada.
SENSORES: Son dispositivos electrónicos, los mismos que son encargados la
operación a la que le corresponde del vehículo.
FOTOCELDA: Es un dispositivo electrónico que es capaz de producir una
pequeña cantidad de corriente eléctrica al ser expuesta a la luz.
LUMINICOS: Describe la percepción no lineal que tenemos de la cantidad de
luz recibida.
AUTOMOTRIZ: Rama de la mecánica que estudia y aplica los principios
propios de la física y mecánica para la generación y transmisión del movimiento
en sistemas automotrices.
ELECTRONICA: Rama de la física y especialización de la ingeniería, que
estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el
control del flujo de los electrones.
SEGURIDAD ACTIVA: Es el conjunto de todos aquellos elementos que
contribuyen a proporcionar una mayor eficacia y estabilidad al vehículo en
marcha, y en la medida de lo posible, evitar un accidente.
PERPENDICULAR: Línea que con otra línea crean un ángulo de noventa
grados.
REFRACCION DE LUZ: Esto se da porque la luz se traslada de un estado de
dispersión a otro con una densidad óptica diferente, una vez que pasa por este
54
proceso sufre cambio de rapidez y dirección en el caso que no incide
paralelamente en la superficie.
REFLEXION DE LUZ: Es una modificación que se produce en la dirección de
una onda o de un rayo. Dicho cambio tiene lugar en el espacio que separa dos
medios, lo que hace que la onda o el rayo vuelva a su medio original.
INTENSIDAD: Es el nivel de fuerza con que se expresa una magnitud, una
propiedad, un fenómeno.
INFRARROJO: Es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor
longitud de onda que la luz visible.
SENSIBILIDAD:
Capacidad que tiene una película fotográfica para ser impresionada por la luz.
BIBLIOGRAFÍA
59
BIBLIOGRAFÍA
ASTURXENON. (2014). Obtenido de ASTURXENON:
www.asturxenon.com/index.php/sensores-de-luces-y-lluvia/sensor-luces-
y-lluvia-detail
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Calvo Martín, J., & Miravete de Marco, A. (1997). Mecánica del automovil
actual. España: INO Reproducciones.
FERRER VINAS, Salvador; Circuitos Eléctricos del Automóvil, International
Thomson Editores Spain; Madrid; 2016.
CROUSE, WILLIAM; Equipo Eléctrico y Electrónico del Vehículo; Sexta
Edición: Alfa omega Grupo Editor; México; 2001.
KOWIENSKI, Jorge; Manual de Circuitos Eléctricos; Ediciones Técnicas RT;
Buenos Aires; 2004.
Manual del AutomóvilReparacióny, Mantenimiento, Electricidad, Accesorios y
Transmisión; Cultural; Madrid; 2002.
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ALONSO, José M. Técnicas del Automóvil. 10 ma. ed. Madrid: Thompson,
2004.
BOHNER, Max. Tecnología del Automóvil. 20ava.ed. Barcelona: Reverte, 2000.
GIL, Hermogenes. Circuitos en el Automóvil. 1era.ed. Barcelona: Ceac, S.A.
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ALONSO, José M. Técnicas del Automóvil. 10ma.ed. Madrid: Thomson, 2004.
pp.
SEAT, Conceptos Básicos de Electricidad C. B. Nº 1, Barcelona: Pdf, 2002.
pp.19.
ISTD.G, Módulo Electricidad Automotriz Ecuador. pp. 34.
ANEXOS
60
ANEXOS
ANEXO 1
DIODO
61
62
ANEXO 2
RELE
63
64
ANEXO 3
TRANSISTOR TIP31 C 3
65
66
TRANSISTOR 2222N
67
68
69
70
71
72
ANEXO 4
POTENCIOMETRO
73
74
75
76
ANEXO 5
COMPUERTA
77
78
79
80
81
ANEXO 6
RESISTENCIA
82
