luces mantenimiento

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CAPITULO 5

PRUEBAS DE FUNCIONALIDAD Y PROCESOS DE

MANTENIMIENTO DEL

SISTEMA DE ILUMINACIÓN ACTIVA

SUMARIO

5.1. Introducción

5.2. Objetivo

5.3. Sistema convencional de Iluminación

5.4. Sistema de Iluminación activa

5.5. Ventajas y Desventajas de cada sistema

5.6. Calibración de los Faros

5.7. Pruebas de Funcionalidad de acuerdo a estándares de seguridad vehicular del

sistema de iluminación activa.

5.7.1. Cambios realizados por exigencias de la norma de seguridad vehicular

5.7.2. Pruebas de Funcionalidad

5.7.2.1. Pruebas de campo en la noche

5.7.2.2. Pruebas de campo en la noche con neblina

5.7.2.3. Pruebas de campo en la noche con lluvia

5.7.2.4. Pruebas de campo en la noche con polvo

5.7.2.5. Tabla de resultados de las pruebas de campo con el sistema apagado y

encendido.

5.7.2.6. Medición de la temperatura de los transistores

5.8. Mantenimiento Preventivo y Correctivo del sistema de iluminación activa.

5.8.1. Mantenimiento Preventivo del sistema de iluminación activa.5.8.1.1. Mantenimiento preventivo de la parte electrónica del sistema.

5.8.1.2. Mantenimiento preventivo del circuito de faros antiniebla.

5.8.1.3. Mantenimiento preventivo de la parte mecánica del sistema.

5.8.2. Mantenimiento Correctivo del sistema de iluminación activa.

5.8.2.2. Mantenimiento correctivo de la parte mecánica del sistema.

5.8.2.3. Mantenimiento correctivo y diagnóstico de la parte electrónica del sistema.

5.9. Cuadro sinóptico de averías del circuito de faros activo

5.9.1. Calibración de los faros


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CAPITULO 5

PRUEBAS DE FUNCIONALIDAD Y PROCESOS DE MANTENIMIENTO

DEL SISTEMA DE ILUMINACIÓN ACTIVA

5.1. Introducción

Las pruebas de funcionalidad son las pruebas de campo que se realizaron con el

sistema de faros activo encendido y apagado, para así llegar a comparar y sacar un

resultado de funcionamiento.

Se puede decir, que el mantenimiento aparece de la necesidad de prolongar la vida

útil de: máquinas, herramientas, equipos, etc. Todos los mecanismos, según su

utilización tienden a deteriorarse por varios factores, esto disminuye su beneficio y

su valor comercial. Por tal motivo, un mantenimiento correcto logra reducir

considerablemente el desgaste, la depreciación.

Dentro de las actividades de mantenimiento, una de las más importantes es el

“mantenimiento preventivo” dado que su práctica además de conseguir un mejor

funcionamiento de vehículos y equipos, permite llegar a una programación de

reparaciones y consecuentemente a un aumento de horas productivas.

5.2. Objetivo

El objetivo de este capítulo es el de comparar detenidamente el sistema de faros

antiniebla convencional frente al sistema de faros antiniebla activo, mencionando las

ventajas, desventajas, fortalezas, debilidades de cada uno de ellos, considerando

siempre la seguridad, calidad y desempeño. También se mostrará a los lectores

mediante figuras la diferencia que existe en conducir el vehículo sin el sistema defaros activo y con el sistema de faros activo, mostrándole las ventajas que presenta

este último sistema para que así pueda llegar a sus propias conclusiones.

Luego se analiza de acuerdo a las características del sistema, la versatilidad de

implementación del sistema de luces antiniebla activo en distintos vehículos, el

sistema aunque a breves rasgos puede ser adaptable a cualquier tipo de automóvil

puede tener pequeñas excepciones, en general el sistema posee gran versatilidad y un posible mercado de aplicación muy amplio.


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El último objetivo es el de dar a conocer el mantenimiento que se debe hacer al

sistema para prolongar la vida útil del mismo.

5.3. Sistema convencional de iluminación

“Para que un vehículo pueda circular de noche, se hace preciso iluminar el camino

por el que transita; pero en la actualidad tan necesario como esto, el que los demás

usuarios de la vía pública puedan ver por detrás a este vehículo.

La misión del alumbrado es proporcionar al conductor todos los servicios de luces

necesarios prescritos por ley para poder circular tanto en carretera como en ciudad,

así como todos aquellos servicios auxiliares de control y confort para la utilización

del vehículo, las misiones que cumple el alumbrado son las siguientes:

1. Facilitar la perfecta visibilidad al vehículo.

2. Posicionar y dar visibilidad al vehículo.

3. Indicar los cambios de maniobra.

4. Servicios de control, anomalías.

5. Servicios auxiliares para confort del conductor.” 46

Es por esas causas que resulta imprescindible disponer en los automóviles una serie

de luces anteriores y posteriores, que están reglamentadas y tipificadas en la norma

técnica ecuatoriana INEN 1155.

“De acuerdo con esta norma, los automóviles han de estar provistos en la parte

delantera de las siguientes luces de alumbrado:

Dos faros delanteros que contengan luz de alumbrado, alta y baja (60/55W)

que pueden ser de color blanco o amarillo. Estos faros deben disponer de undispositivo de reglaje que permita calibrar el mismo. La luz que emiten debe

ser asimétrica con mayor iluminación hacia la derecha para no deslumbrar a

los conductores que vienen de frente y poder ver a los peatones que circulen

por la berma.

Dos faros antiniebla, pueden ser de color blanco o amarillo de 45W de

potencia. La altura debe estar a no menos de 250 mm por encima del suelo, y

46 PEREZ, Alonso. Técnicas del Automóvil. Equipo Eléctrico. 9na Edición. p. 325


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no más alto de los faros delanteros del vehículo. En cuanto a longitud debe

estar colocada para no molestar al conductor ni directa ni indirectamente a

través de los retrovisores o de otras superficies reflectantes del vehículo.

Luces indicadoras delanteras de posición y direccionales (25W), la

intensidad luminosa de los focos de las luces indicadoras delanteras deben ser

de baja intensidad luminosa, menor a la de los faros delanteros.

También deben constar luces laterales en el vehículo, como las siguientes:

Luces indicadoras laterales de posición y direccionales (25W), deben ser de

intensidad luminosa menor o igual a la de las luces indicadoras delanteras,

estas luces laterales son obligatorias para vehículos cuya longitud sea mayor

o igual a los 6000 mm.

Por ultimo existen luces posteriores de iluminación en el vehículo.

Entre las luces posteriores tenemos las de posición, direccionales, reversa,

freno y luz de la placa de matricula (5-10W). Su intensidad luminosa deben

ser de baja intensidad, menor a la de los faros delanteros. La intensidad de

las luces de freno debe ser mayor a la intensidad de las luces de posición. Los

elementos que conforman las luces de frenado, posición o direccionales

deben encenderse de modo simultaneo y con los colores especificados en la

Tabla 5.1” 47

Luces Indicadoras Posteriores Cantidad Mínima Color

Luces de posición 1 por lado Rojo

Luces direccionales 1 por lado Ámbar o rojo

Luces de reversa 1 Blanco

Luces de freno 1 por lado Rojo

Luz de placa 1 Blanco

Tabla 5.1: Colores obligatorios en las luces posteriores

Fuente: Los Autores

47 INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN, Norma Técnica Ecuatoriana 1155,Primera Edición, 2009. p.5


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5.4. Sistema de iluminación activa

Así se denomina al sistema de faros antiniebla que iluminan en función de la

conducción, esto quiere decir que los faros antiniebla siguen los movimientos

direccionales del vehículo, mejorando notablemente la iluminación en curvas. De

este modo, el conductor puede reconocer el trazado de la curva y detectar posibles

obstáculos con mayor rapidez. La luz de giro integrada en los faros mejora

notablemente la iluminación de la calzada, por ejemplo al doblar en un cruce, al

tomar una curva cerrada o al aparcar.

En la actualidad, la marca MERCEDEZ BENZ ha desarrollado en sus vehículos de la

clase M, faros de bi-xenón con luces activas y luz de giro, desarrollando viajes

nocturnos más seguros. (Véase la Figura 5.1)

Figura 5.1: Movimiento de las luces con respecto a la dirección del vehículo

Fuente: Universidad Politécnica de Catalunya, Seguridad activa y pasiva en el automóvil, 2006

Al hablar de seguridad activa en un automóvil se hace referencia al conjunto de

mecanismos o dispositivos destinados a disminuir el riesgo de que se produzca un

accidente. Así, unos frenos eficaces, una dirección precisa, unos neumáticos yamortiguadores en buen estado o un motor con buena capacidad de respuesta son

factores que intervienen en la seguridad activa. Si bien, los sistemas específicamente

desarrollados en las últimas décadas para mejorar la seguridad activa son el

antibloqueo de frenos, la tracción total o los controles de estabilidad y tracción

La seguridad activa dirigida al alumbrado facilita la visión del conductor así como el

ser visto.


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También, algunos fabricantes incorporan a sus modelos un sistema de luces de cruce

autoadaptables, el cual dirige el haz de luz para iluminar las curvas en su totalidad

desde el inicio del viraje, en función del giro del volante, lo que incrementa

notablemente la seguridad.

5.5 Ventajas y desventajas de cada sistema

El siguiente es un cuadro comparativo de los dos sistemas tanto el sistema de

iluminación convencional como el sistema de iluminación activa, analizando las

fortalezas y debilidades de cada sistema dependiendo del ámbito a tratar. (Véase la

Tabla 5.2)

AMBITOS SISTEMACONVENCIONAL

SISTEMA ACTIVO

ILUMINACIÓN Desventaja: La iluminación

de los faros es paralela al

vehículo. Deja zonas poco

iluminadas en curvas.

Ventaja: La dirección de

iluminación esta en función

de la dirección del vehículo,

eliminando las zonas poco

iluminadas en curvas.

SEGURIDAD Desventaja: El sistema no brinda buena visibilidad en

curvas. La falta de visibilidad

puede ser causa de accidentes.

Ventaja: El sistema brinda buena visión en curvas

evitando accidentes

UTILIDAD Desventaja: En la sierra la

situación geográfica es muy

irregular, por ello el sistema

sería obsoleto

Ventaja: El sistema se lo

puede adecuar para que se

adapte a las condiciones

geográficas del medio.

COMERCIAL Desventaja: el sistema no

representa un valor agregado

al vehículo

Ventaja: El sistema

representa un valor agregado

al vehículo por lo que

costaría más.

VERSATILIDAD Ventaja.- Se lo puede instalar

en cualquier tipo de vehículo

Ventaja.- Se lo puede

instalar en cualquier tipo de

vehículo

PRIMICIA Desventaja: el sistema viene Ventaja: el sistema es una


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de fábrica atracción, a más de ser de

gran utilidad no existe otro

sistema igual en el medio.

MANTENIMIENTO Ventaja: Lo puede realizar un

técnico en iluminación, tiene

un bajo costo y tiempo de

realización

Desventaja: Únicamente lo

puede realizar un técnico

especializado, el costo y

tiempo empleado será mas

alto que el del sistema

convencional

COSTOS Ventajas: El sistema tiene un

costo normal ó relativamente

bajo en comparación con el

sistema activo.

Desventaja: El sistema es

más caro que el sistema

convencional.

SENCILLEZ Ventajas: el circuito de

instalación es sencillo de

instalar

Desventajas: El sistema

presenta problemas de

instalación cuando hay poco

espacio en el habitáculo

ESPACIO FÍSICO Ventaja: Las partes

constitutivas son pocas.

Desventaja: Sus elementos

requieren espacio para su

normal funcionamiento.

ESTÉTICA Ventaja: No se modifica Desventaja: Cambia la

estética del frente del

vehículo. Ventaja: depende

del diseño.

ELÉCTRICO Ventaja: el Alternador y

Batería están diseñados para

el sistema

Desventaja: en caso que el

sistema eléctrico no

abastezca se deberá cambiar

de alternador.

NORMA TÉCNICA Ventaja: existen normas que

regulan el sistema

Desventaja: no existen

normas que regulen su

utilización

Tabla 5.2: Cuadro comparativo del sistema convencional y del sistema activo

Fuente: Los Autores


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La comparación entre los dos sistemas es imparcial, sin buscar preferencias, nos

damos cuenta que el sistema activo aportaría mucho al desarrollo electrónico del

vehículo y sobre todo a mejorar la conducción en condiciones geográficas y

climatológicas adversas. El sistema activo es un avance en el proceso de

automatización el auto, aumenta en la seguridad activa del vehículo, evitando así los

accidentes de tránsito.

5.6. Calibración de los faros

“La regulación correcta de los faros del vehículo debe suministrar un alumbrado

perfecto de la carretera cuando fuese utilizada luz baja, presentando una ofuscación

mínima con respecto a los vehículos que estén transitando en el carril opuesto.

Cuando vaya a regular el faro, asegúrese de que la superficie de la carretera y la

superficie en la que se va a efectuar la regulación estén planas y paralelas.

Los

neumáticos del vehículo se deben llenar según la presión especificada. La regulación

es efectuada con el vehículo con el peso en orden de marcha más una persona ó 75

kg en el asiento del conductor.

El aparato de regulación del faro es ajustado según las especificaciones del

fabricante; es ajustado con el 1.0 % de inclinación para la luz baja y con 2% de

inclinación para el faro antiniebla.

PROCEDIMIENTO:

I. Se retira el vehículo de la pared hasta una distancia de 10m. asegurándose de

hacerlo que la orientación de las ruedas sea la correspondiente a marcha en

línea recta (Véase la Figura 5.2)

Figura 5.2: Esquematización del proceso de calibrado

Fuente: MANUAL DE TALLER, Corsa Evolution 1.8. 2002.


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II. Encender la luz de cruce y actuar sobre los tornillos de reglaje hasta conseguir

que el haz de luz de cada uno de los faros, quede 10cm por debajo de la línea

horizontal trazada anteriormente y bien centrado sobre la cruz (Véase la

Figura 5.3)

Figura 5.3: Calibración de la luz de cruce

Fuente: Los Autores

III. Encender la luz de carretera y comprobar que el haz de cada faro incide sobre

la cruz trazada al efecto. (Ver la Figura 5.4)

Figura 5.4: Calibración de la luz de carretera

Fuente: MANUAL DE TALLER, Corsa Evolution 1.8. 2002.

IV. Por último se comprueba que la luz de faros de carretera colocados

adicionalmente estén 20 cm por debajo de la línea de trazada y el vehículo a

una distancia de 10m del tablero (Véase la Figura 5.5).


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Figura 5.5: Calibración de la luz de faros de carretera adicionales

Fuente: Los Autores

De esta manera se pudo calibrar las luces del vehículo de acuerdo a los

requerimientos del manual de taller del vehículo.” 48

5.7. Pruebas de Funcionalidad de acuerdo a estándares de seguridad vehicular

del sistema de iluminación activa.

Las pruebas de funcionalidad, son pruebas de campo realizadas en distintos tipos de

ambiente, en este caso las pruebas dieron resultados que obligaron a realizar

modificaciones en el sistema activo para contrastar con las normas de iluminación.

5.7.1. Cambios realizados por exigencias de la norma de seguridad vehicular

En el transcurso de prueba de funcionalidad del sistema de faros antiniebla activos se

tuvo que cambiar los faros antiniebla escogidos a faros de carretera, pues estos al

momento de funcionar en conjunto con el circuito electrónico, deslumbraban a los

conductores que vienen en sentido contrario en una curva.

Esto se producía debido a la forma del haz de luz de los faros antiniebla. En la Figura

5.6 se muestra la forma del haz de un faro antiniebla.

48 MANUAL DE TALLER, Corsa Evolution 1.8, p. 2577


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Figura 5.6: Haz de luz de un faro antinieblaFuente: Los Autores

Como se puede observar el haz de luz emitido por este tipo de faros es paralelo al

suelo, amplio y de baja altura, por lo que su instalación debe hacerse por debajo de la

línea del capo del vehículo.

Entonces con esta forma de haz de luz al momento que los faros giran encandilan a

los vehículos que circulan en sentido contrario, por lo que se opto por colocar faros

de luz Alta asimétrica (Véase la Figura 5.7), debido a que su haz de luz no afecta a

los conductores que circulan en sentido contrario.

Figura 5.7: Haz de luz asimétrico

Fuente: Los Autores


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Con el cambio de faros realizados obedecemos lo que determina la norma NTE

INEN 1155:2009 “Vehículos automotores. Dispositivos para mantener o mejorar la

visibilidad” en sus literales 5.10.2.3 y 5.10.2.4 que resumiendo dice que el haz de luz

debe ir de tal manera que no provoque deslumbramiento al conductor que conduce en

sentido contrario. Optándose así por colocar faros de carretera de luz asimétrica, los

cuales reducen en gran manera los niveles de deslumbramiento.

Además de esto se ha cumplido con lo dispuesto en la norma NTE INEN 1155 en sus

literales 5.10.4.1 la luz debe ser de color amarillo o blanco selectivo. 5.10.5.1

cualquier luz antiniebla que disponga el vehículo debe encenderse únicamente previo

al encendido de las luces de posición.

5.7.2. Pruebas de Funcionalidad

Como ya se mencionó en capítulos anteriores el sistema de faros activo diseñado

sirve para mejorar la visibilidad en conducción en curvas. En este apartado

procedemos a realizar las pruebas de funcionalidad para con ello llegaremos a

determinar si el sistema ayuda o no a mejorar la visibilidad en curvas.

5.7.2.1. Pruebas de campo en la noche

Como se puede observar en las Figuras 5.8 y 5.9 el sistema es muy eficiente cuando

el vehículo toma una curva hacia la derecha.

Figura 5.8: Con el sistema apagado Figura 5.9: Con el sistema encendido

Fuente: Los Autores


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Además se puede observar en las Figuras 5.10 y 5.11 que también el sistema es

eficiente cuando el vehículo toma una curva hacia la izquierda se puede observar

también que el haz de luz no encandila al conductor que viene en sentido contrario.

Figura 5.10: Con el sistema apagado Figura5.11: Con el sistema encendido

Fuente: Los Autores

La distancia de iluminación está alrededor de 8m, suficiente distancia como para no

deslumbrar a los conductores que vienen en sentido contrario y a la vez tener una

buena visibilidad de carretera.

5.7.2.2. Pruebas de campo en la noche con neblina

En este caso, el sistema se pone a prueba en un ambiente con neblina, en el cual

consigue buenos resultados. La Figura 5. 12 muestra la curva hacia la derecha

nublada con el sistema activo apagado (la visibilidad no es muy buena) y la Figura

5.13 muestra la misma de la curva hacia la derecha con el sistema activo encendido

(hay una buena visibilidad).

Figura 5.12: Con el sistema apagado Figura 5.13: Con el sistema encendidoFuente: Los Autores


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Al mejorar la visibilidad, el conductor puede aumentar la velocidad en curvas,

permitiendo recorrer más espacio en menos tiempo haciendo que el viaje sea más

placentero y seguro.

5.7.2.3. Pruebas de campo en la noche con lluvia

La lluvia en la noche, tal vez sea el peor ambiente en el que se pueda conducir, por

ello fue importante realizar la comprobación del sistema en estas condiciones y los

resultados son alentadores. En la Figura 5.14 muestra la curva hacia la derecha casi

sin iluminación por que se circula con el sistema apagado pero en la Figura 5.15

muestra la misma curva hacia la derecha con mejor apreciación de la curva y de la

carretera.


Fuente: Los Autores

La visibilidad mejoró en gran capacidad por ello se puede circular a mayor

velocidad, sin embargo no se recomienda hacerlo debido a que la calzada se

encuentra resbalosa por la humedad en la misma.

En aumentar la velocidad también puede provocar complicaciones en el momento de

frenar, en caso de no contar con el sistema ABS (Antibloqueo de Frenos) por ello se

recomienda no excederse en velocidad cuando se circule por este tipo de clima.


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5.7.2.4. Pruebas de campo en la noche con polvo

Para realizar este tipo de pruebas, buscamos un camino lastrado y seco,

aprovechando la presencia de otros vehículos que circulaban por la zona decidimos

seguir a uno de ellos para que nos genere polvo y así poder probar el sistema. En la

imagen 5.16 se circulaba con el sistema apagado, y las curvas eran poco iluminadas y

peor aún con presencia de polvo. En la Figura 5.17 se muestra la buena iluminación

a pesar del polvo que esta creando el vehículo que circula adelante.


Fuente: Los Autores

En esta prueba también comprobamos que la iluminación del sistema no oscila a

pesar de las irregularidades del terreno. Este tipo de carreteras al no estar bien

diseñadas puede presentar escombros en la calzada, la cual es una posible causa de

accidente, por ello se recomienda tener activado siempre es sistema en este tipo de

vías.

5.7.2.5. Tabla de resultados de las pruebas de campo con el sistema apagado y

encendido.

En la Tabla 5.3 se resumirá los resultados del nivel de iluminación de las pruebas de

campo en distintos ambientes con el sistema de faros activo apagado y con el sistema

de faros encendido.

AMBIENTE SISTEMA APAGADO SISTEMA

ENCENDIDO

Nocturno Regular Muy bueno

Nocturno con niebla Malo Bueno


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Nocturno con lluvia Malo Bueno

Nocturno con polvo Malo Bueno

Tabla 5.3: Resultados de pruebas de campo

Fuente: Los Autores

En conclusión el sistema sirve tanto en curvas como en condiciones ambientales

adversas, esto sin perjudicar a los conductores que circulen en dirección contraria.

Entre las principales mejoras de visibilidad podemos destacar:

La buena observación de personas o animales que se encuentre en las orillas

de la calzada.

Mejora la visibilidad de señales de tránsito existentes en la vía.

El conductor al tener mejor visibilidad, está en capacidad de evitar los baches, ayudando prolongar la vida útil del vehículo.

Mejora la seguridad de conducción.

5.7.2.6. Medición de la temperatura de los transistores

El sistema está compuesto por un circuito electrónico de potencia que mueve los

faros, en el cual se encuentran transistores que elevan su temperatura por la corriente

que los atraviesa, esta temperatura es controlada por disipadores de calor en cadatransistor y un ventilador para todos, sin embargo decidimos comprobar la

temperatura con un pirómetro (Véase la Figura 5.18). Los transistores de potencia

son los únicos que se calientan, los demás componentes del circuito permanecen a

temperatura ambiente, la comprobación la realizamos luego de hacer funcionar el

sistema durante una hora.

Figura 5.18: Medición de la temperatura del transistor

Fuente: Los Autores


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La temperatura máxima de los transistores luego de una hora de funcionamiento es

de 53ºC, esta es una temperatura aceptable, ya que es susceptible al tacto y según el

catálogo del transistor soporta 200ºC como máximo. La temperatura no se eleva más

de este valor a pesar de aumentar el tiempo de uso del sistema.

5.8. Mantenimiento Preventivo y Correctivo del sistema de iluminación activa.

El sistema de iluminación activa está constituido de una parte electrónica, el circuito

de los faros antiniebla y una parte mecánica a continuación se describe algunos de

los procedimientos que se deben realizar para el mantenimiento del sistema.

5.8.1. Mantenimiento Preventivo del sistema de iluminación activa.

Este mantenimiento cubre todo el mantenimiento programado que se realiza con el

fin de prevenir la ocurrencia de fallas.

5.8.1.1. Mantenimiento preventivo de la parte electrónica del sistema.

Para el mantenimiento preventivo de la parte electrónica del sistema lo único que se

va a realizar es revisar la conexión de los sockets (Véase la Figura 5.19), revisar los

cables conductores que estén sin cortaduras y bien aislados, revisar que la caja de

circuitos se encuentre bien sujeta y revisar que no haya humedad en el relé que

enciende el circuito electrónico (Véase la Figura 5.20) además se revisará que el

motor de pasos se encuentre sin golpes y suciedad.

Figura 5.19: Sockets de conexión Figura 5.20: Relé de encendido del circuito

Fuente: Los Autores

El mantenimiento preventivo de la parte electrónica del sistema se lo realizará cada

20000 Km ó 6 meses, lo que suceda primero.

Relé que enciendeel circuitoelectrónico.


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5.8.1.2. Mantenimiento preventivo del circuito de faros antiniebla.

En el circuito de faros antiniebla, se deben revisar que los conductores se encuentren

sin cortaduras y bien aislados, que los relés de conexión se encuentren sin humedad y

que el fusible de protección de 30 amperios no este quemado (véase la Figura 5.21).

Figura 5.21: Lugar donde se encuentran los Relés

Fuente: Los Autores

Las revisiones anteriores se la realizarán cada 20000 Km ó 6 meses, lo que suceda

primero.

Uno de los aspectos importantes a revisar es que no exista humedad en los faros

antiniebla y que sus conexiones se encuentren en buen estado, esto se lo realizará

cada 30000 Km ó 9 meses, lo que suceda primero. Pues es solo una inspección visual

(Véase la Figura 5.22).

Figura 5.22: Revisión visual de los faros antiniebla.

Fuente: Los Autores

Relé que enciendelos farosantiniebla yfusible de protección

Relé que permite elencendido de los faros,siempre que este

encendida la luz de posición del vehículo.


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5.8.1.3. Mantenimiento preventivo de la parte mecánica del sistema.

El mantenimiento preventivo de la parte mecánica del sistema es quizá el más

importante debido a que el correcto funcionamiento del mismo garantizará que todo

el sistema de faros antiniebla activos cumpla con sus funciones óptimas. Se debe

tomar en cuenta que la parte mecánica está sometida a muchos agentes dañinos como

el agua, el polvo, etc. Por lo cual se debe engrasar de manera minuciosa el sistema de

transmisión de movimiento, el buje guía del tornillo sin fin en donde se ha fabricado

una ranura para su engrasado (Véase la Figura 5.23).

Figura 5.23: Sistema de transmisión de movimiento.

Fuente: Los Autores

En los rodamientos y bujes que permiten el movimiento de los faros de deberá

colocar grasa líquida, ya que esta penetra mejor en los mecanismos (Véase la Figura

5.24)

Figura 5.24: Rodamientos y bujes

Fuente: Los Autores

Este mantenimiento se lo realizará cada 25000 Km. Aproximadamente.

Puntos deengrasado

Puntos dondese colocagrasa líquida


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5.8.2. Mantenimiento Correctivo del sistema de iluminación activa.

El mantenimiento correctivo es aquel que se ocupa de la reparación una vez se ha

producido el fallo y el paro súbito del sistema.

El mantenimiento correctivo se puede dar por muchos factores ya sean mecánicos o

electrónicos, y lo debe realizar el técnico especializado en el sistema.

El mantenimiento correctivo se lo realizará en el sistema electrónico, el circuito de

los faros antiniebla y en el sistema mecánico de los faros.

5.8.2.2. Mantenimiento correctivo de la parte mecánica del sistema.

Se realizará el cambio del sistema de transmisión de movimiento si este se encuentradañado por un uso inadecuado o por daños de agentes externos tales como golpes,

etc.

Se cambiará los rodamientos que permiten el movimiento de los faros en caso de

presentar picaduras en sus pistas haciendo que el movimiento sea trabado.

En caso de accidentes de tránsito en donde se vea afectado el sistema mecánico se procederá al cambio de todo el sistema mecánico integro.

5.8.2.3. Mantenimiento correctivo y diagnóstico de la parte electrónica del

sistema.

En la parte electrónica del sistema existen muchos elementos por los cuales todo el

sistema de faros antiniebla activos puede fallar a continuación describiremos los

fallos que puedan ocurrir y su respectivo diagnóstico

a) Si el sistema enciende pero no asiste al conductor en las curvas, es decir

los faros antiniebla no giran.

Como primer paso se procede a desmontar una parte del tablero que cubre el circuito,

con la ayuda de un torx T 20. (Véase la Figura 5.25)


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Figura 5.25: Parte del tablero que cubre el circuito

Fuente: Los Autores

Luego procedemos a quitar los dos tornillos de sujeción de la caja del circuito con un

desarmador plano. (Véase la Figura 5.26)

Figura 5.26: Tornillos de sujeción de la caja de circuitos Fuente: Los Autores

Luego con la caja del circuito ya desmontada (Véase la Figura 5.27), se revisa que

todas las conexiones se encuentren en buen estado.

Figura 5.27: Localización de la caja de circuitos

Fuente: Los Autores


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En caso de encontrarse bien las conexiones, medimos el voltaje de alimentación al

circuito con la ayuda de un multímetro (Véase la Figura 5.28 y 5.29), encendemos el

sistema y medimos en el socket de alimentación, el cual debe marcar 12.3V con el

vehículo apagado.

Figura 5.28: Socket de Alimentación del circuito Figura 5.29: Comprobación de la Alimentación del circuito

Fuente: Los Autores

En caso de no dar este voltaje, se procede a cambiar el fusible del circuito por otro de

10 A, el cual seguramente esta quemado (Véase la Figura 5.30)

Figura 5.30: Fusible de protección

Fuente: Los Autores

En caso de estar bien el fusible procedemos a desarmar la cubierta del circuito con un

desarmador estrella (Véase la Figura 5.31)

Figura 5.31: Caja de circuito desmontada.

Fuente: Los Autores


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Con la cubierta desarmada (Véase la Figura 5.32) revisamos nuevamente las

conexiones de los cables. Si los sockets están flojos o desconectados o los cables se

encuentran en mal estado o están haciendo mal contacto reemplácelos y vuelva a

comprobar si el sistema funciona quizá sea ese el daño.

Figura 5.32: Caja de circuito cubierta desarmada

Fuente: Los Autores

Luego revisamos con el multímetro, el diodo de seguridad de la placa que comanda

a los motores. El multímetro debe encontrarse en la opción de comprobador de

diodos (Véase la Figura 5.33). Colocando el puntal rojo del multímetro en el extremo

izquierdo del diodo y el puntal negro del multímetro en el extremo derecho del diodo

deberá existir continuidad (Véase la Figura 5.34) y en caso de conectar inversamente

no debe haber continuidad.

Figura 5.33: Multímetro, comprobador de diodos Figura 5.34: Comprobación del diodoFuente: Los Autores


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Si todo está bien seguimos con las comprobaciones. Con el sistema encendido y un

voltímetro medimos los voltajes de alimentación de los motores los cuales deben

tener un valor de 4.8 Vcc, para ello el voltímetro de lo coloca como se muestra en la

Figura 5.35. Si no marca este valor los reguladores de voltaje o transistores de

potencia están quemados, se debe reemplazarlos.

Figura 5.35: Medición de los voltajes de alimentación de las bobinas

Fuente: Los Autores

En caso de que las comprobaciones sean positivas requeriremos la ayuda de un

osciloscopio para obtener el diagnostico de los sensores de posición de la dirección

del vehículo para ello se realiza la conexión como se indica en la Figura 5.36.


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Figura 5.36: Forma de conexión del osciloscopio

Fuente: Los Autores

Se procede a girar el volante en una dirección y se deberá obtener el oscilograma que

se muestra en la Figura 5.37, que es la señal que da cada sensor este proceso se

deberá realizar con los cuatro sensores y cada uno debe dar la misma señal.

Figura 5.37: Oscilograma de cada sensor.

Fuente: Los Autores

El osciloscopio se conectará en cada uno de los cuatro sensores (Véase la Figura5.38)


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Figura 5.38: Conexión del osciloscopio en cada uno de los sensores

Fuente: Los Autores

Si uno de los sensores no da el oscilograma deseado, reemplace los sensores.

Otro diagnostico es obtener el oscilograma de la señal que llega a los motores para

ello se procede a colocar el osciloscopio como se muestra en la Figura 5.39.

Figura 5.39: Conexión del osciloscopio para obtener la señal de los motores.

Fuente: Los Autores

Se procede a girar el volante en una dirección y se deberá obtener el oscilograma que

se muestra en la Figura que es la señal que recibe cada bobina de los dos motores


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este proceso se deberá realizar con las 4 bobinas de cada motor (véase la Figura 5.40)

y cada una debe dar la misma señal.

Figura 5.40: Oscilograma de cada bobina.

Fuente: Los Autores

El osciloscopio se conectara a cada uno de los cuatro terminales de las bobinas de

cada motor (Véase la Figura 5.41)

Figura 5.41: Conexión del osciloscopio en cada uno de las bobinas

Fuente: Los Autores

De no ser las mediciones correctas, fallo pudo haberse producido por que los

transistores están quemados.


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Aún si todas las comprobaciones anteriores resultaran positivas el sistema se prende

pero no asiste, es posible que los motores hayan sufrido daños, es decir las bobinas

se quemaron se procede a reemplazar los motores.

El proceso de montaje, es sencillo solo se debe armar la cubierta de los circuitos,

luego sujetar la cubierta al tablero de instrumentos con los dos tornillos y cubrir el

circuito con una parte del tablero de instrumentos del vehículo.

b.) Puede que el LED verde o LED rojo no se enciendan

Con el sistema encendido y con el multímetro se debe comprobar voltaje en los

socket de los LED. Debe marcar 4.5 V en el socket del LED verde siempre y cuando

la dirección esté recta y también debe marcar 4.5 V en el socket del LED rojo solo

cuando los faros estén en dirección recta. (Véase la Figura 5.42)

Figura 5.42: Socket de los LED

Fuente: Los Autores

En caso de persistir el problema se debe comprobar los LED, para esto utilizamos el

multímetro y lo colocamos en la posición de comprobador de LED, al conectar

correctamente el multímetro se debe encender cada LED, si no se encienden se debe

reemplazarlos (Véase la Figura 5.43)


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Figura 5.43: Comprobación de los LED

Fuente: Los Autores

Si todo está bien se procede a comprobar el funcionamiento de los sensores con un

osciloscopio tal y como comprobamos los sensores de la placa que controla a los

faros antiniebla. Si uno de los sensores no da el oscilograma deseado, reemplace los

sensores.

c.) Si el sistema de faros se mueven en función de la dirección pero las

lámparas no se encienden.

Se revisa el fusible que se encuentra en buen estado o si es necesario reemplazarlo

por otro de 30 A, luego se procede a revisar el relé que se encuentra junto a la

batería, en caso de presentar humedad, se lo deberá reemplazarlo (Véase la Figura

5.44).

Figura 5.44: Localización del relé de encendido del circuito electrónico

Fuente: Los Autores

Relé que enciendeel circuitoelectrónico


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Por último se revisa el estado de las lámparas, con la ayuda de un multímetro se

comprueba el estado del filamento, en caso de estar cortado o que el multímetro

marque infinito se debe reemplazar la lámpara.

5.9. Cuadro sinóptico de averías del circuito de faros activo

En la Tabla 5.4 se detallará las posibles averías, causas y soluciones que se puedan

dar en el sistema de faros activo,

SÍNTOMA CAUSA SOLUCIÓN

Los faros no encienden Fusible quemado

Relé defectuoso

Lámpara fundida

Sustituir Fusible

Sustituir Relé

Sustituir LámparaEl sistema no asiste Fusible quemado

Relé defectuoso

Interruptor dañado

Sensores dañados

Sustituir Fusible

Sustituir Relé

Cambio de interruptor

Cambio de sensores

Los LED no encienden LED fundido

Socket defectuoso

Sensores dañados

Cambio de LED

Cambio de socket

Cambio de sensoresDescalibración de los

Faros

El sistema fue encendido o

apagado de forma no

sincronizada

La calibración se describe

con detalle en la sección

5.9.1.

Tabla 5.4: Cuadro sinóptico de averías

Fuente: Los Autores

5.9.1. Calibración de los Faros

En caso de que los faros no estén calibrados en dirección al volante, prestamos

especial atención a los LED verde y rojo que se encuentran en el tablero de

instrumentos (Véase la Figura 5.45) y seguimos la rutina para su respectiva

calibración.


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Figura 5.45: Luces indicadoras que sirven para calibración de faros

Fuente: Los Autores

1. Colocar el volante en dirección recta, es decir cuando el LED verde se

encienda.

2. Encender el sistema, activar el interruptor del LED rojo y mover la dirección

del volante hasta conseguir que la luz de los faros activos se coloquen en

posición recta, es decir hasta que el LED rojo se encienda.

3. Apagar el sistema, colocar la dirección del volante recta hasta que el LED

verde se vuelva a encender, en este momento el LED verde y rojo estarán

encendidos, lo cual comprueba que el sistema está totalmente calibrado.

En conclusión lo único que el usuario del vehículo debe hacer en el mantenimiento

del sistema es revisar que las conexiones estén en buen estado caso contrario es decir

si el sistema falla, todas estas comprobaciones las debe realizar por el proveedor, de

no hacerlo así se pueden ocasionar daños más graves al sistema.


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CONCLUSIONES GENERALES

La misión del alumbrado es proporcionar al conductor todos los servicios de luces

necesarios prescritos por ley para poder circular tanto en carretera como en ciudad,

así como todos aquellos servicios auxiliares de control y confort para la utilización

del vehículo.

Se denomina al sistema de faros antiniebla que iluminan en función de la

conducción, esto quiere decir que los faros antiniebla siguen los movimientos

direccionales del vehículo, mejorando notablemente la iluminación en curvas

La seguridad activa es todo aquel mecanismo instalado en el vehículo que disminuye

el riesgo de producirse un accidente, por lo tanto el sistema de iluminación activa pasa a ser parte de la seguridad activa del vehículo, ya que este mejor la visibilidad

en condiciones climatológicas adversas.

En 1769 se construyó el primer vehículo propulsado a vapor y como era de

suponerse en este primer vehículo le adaptaron un sistema de iluminación basado en

lámparas de gas acetileno, la cual permitía al conducto ver y ser visto por los demás.

Los sistemas de alumbrado del automóvil se han vuelto muy eficientes, evolucionana la par junto con los vehículos a motor.

Para aprovechar al máximo la intensidad luminosa del alumbrado sin deslumbrar al

conducto que viene en sentido contrario, se utiliza un sistema llamado “haz

asimétrico”, que permite iluminar mejor la parte derecha de la calzada.

Con las lámparas halógenas debe tenerse la precaución de no tocar con los dedos el

cristal de cuarzo pues la grasilla depositada con el tacto produce alteraciones

permanentes en el cristal con las altas temperaturas, por eso cuando se haya tocado el

cristal debe limpiarse con alcohol antes de poner en servicio la lámpara.

Las tendencias de futuro en cuanto a iluminación de los automóviles se frecuenta la

utilización de circuito electrónicos que ofrecen ventajas como menor consumo, mejor

distribución de la luz, modulación de la intensidad de potencia lumínica y la

posibilidad de crear zonas de alumbrado.


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Los sensores de tipo resistivo se descartan debido a las condiciones de trabajo el cual

debería se diseñado específicamente para este sistema y en caso de instalarlo estarían

funcionando todo el tiempo cosa que provocaría un rápido desgaste.

El sensor ultrasónico de posición es muy caro, difícil de encontrar en el mercado deacuerdo a nuestros requerimientos y para la aplicación demandada se requiere algo

sencillo y de bajo costo.

El encoder es un sensor de bajo costo, fácil de encontrar en el mercado de acuerdo a

las necesidades requeridas, los golpes y vibraciones que se producen en el habitáculo

del vehículo son pequeñas con respecto a los que puede soportar el sensor.

El encoder tiene otras aplicaciones importantes en el vehículo como son las de censar para el sistema de encendido óptico que reemplaza al encendido por platinos, el

sensor también puede servir como medidor de revoluciones en el motor, pero no es

muy comercial.

La parte exterior del fototransistor del encoder está hecha de un material llamado

epoxi, que es una resina que permite el ingreso de radiación hacia la base del

transistor.

El actuador deber ser un motor eléctrico por que el faro se moverá de forma angular,

per este movimiento debe ser progresivo, su reacción tendría que ser instantánea,

caso contrario provocaría un mal funcionamiento del sistema.

El motor de corriente continua con o sin escobillas no sirve para controlar posición

por lo tanto no cumple con las características de brindar un movimiento progresivo,

este tipo de motor solo sirve para controlar la dirección de movimiento.

El servo motor es una alternativa fiable por sus características, pero el inconveniente

surge en los costos, en el sensor de tipo resistivo y el circuito integrado que lo

controla se ve afectado por el ruido producido por los elementos electrónicos del

vehículo, los cuales pueden traer graves consecuencias en su funcionamiento.

El motor brushless es difícil de conseguir, necesita de una centralita electrónica que

lo gobierna la cual es complicada de manejar.


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El motor paso a paso lo consideramos para nuestra aplicación como la mejor opción,

sus características de torque y ángulo de fase son adecuadas para el funcionamiento,

además los sensores y el circuito que lo controla es de fácil diseño y construcción,

aparte tiene un acabado anticorrosivo para soportar la humedad de su ambiente.

El torque de funcionamiento del motor paso a paso fue escogido según fuera

necesario para mover la transmisión, en este caso nos valemos de un dinamómetro

para realizar la medición.

Las principales aplicaciones del motor paso a paso están en la robótica, tecnología

aeroespacial, control de discos duros, flexibles, unidades de CD ROM o de DVD e

impresoras, en sistemas informáticos, manipulación y posicionamiento de

herramientas y piezas en general.

Antes de empezar a diseñar un circuito se debe realizar el diagrama de bloques para

entender mejor el funcionamiento del sistema, en este diagrama de bloques se indica

la dirección del procesamiento de datos.

El diseño atravesó varias etapas, en el trayecto se diseñaron circuito que tenían

problemas a los cuales se los llama circuito fallidos hasta finalmente diseñar el

adecuado.

Entre la seguridad que debe tener un circuito tenemos un fusible a la entrada de la

alimentación, un diodo rectificador en el borne positivo para cuidar el circuito en

caso de conectar mal la alimentación y por último un condensador que absorbe los

picos de voltaje producidos por el relé de activación.

La regulación del faro es ajustado según las especificaciones del fabricante; es

ajustado con el 1.0 % de inclinación para la luz baja y con 2% de inclinación para elfaro antiniebla.

Al mejorar la visibilidad, el conductor puede aumentar la velocidad en curvas,

permitiendo recorrer mas espacio en menos tiempo haciendo que el viaje sea más

placentero y seguro.

El mantenimiento preventivo de la parte mecánica y electrónica del sistema es quizá

el más importante debido a que el correcto funcionamiento del mismo garantizaráque todo el sistema de faros antiniebla activos cumpla con sus funciones óptimas.


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El mantenimiento correctivo es aquel que se ocupa de la reparación una vez se ha

producido el fallo y el paro súbito del sistema, este mantenimiento se puede dar por

muchos factores ya sean mecánicos o electrónicos, y lo debe realizar el técnico

especializado en el sistema, este mantenimiento correctivo se lo realizará en el

sistema electrónico, el circuito de los faros antiniebla y en el sistema mecánico de los

faros.

Las pruebas de funcionalidad, son pruebas de campo realizadas en distintos tipos de

ambiente, en este caso las pruebas dieron resultados que obligaron a realizar

modificaciones en el sistema activo para contrastar con las normas de iluminación, el

cambio realizado fue de faro antiniebla a faro de carretera.

Lo único que el usuario del vehículo debe hacer en el mantenimiento del sistema es

revisar que las conexiones estén en buen estado caso contrario es decir si el sistema

falla, todas estas comprobaciones las debe realizar por el proveedor, de no hacerlo así

se pueden ocasionar daños más graves al sistema.

La comparación entre los sistemas de iluminación convencional y activo, sirve para

comprender que el sistema activo aportaría mucho al desarrollo electrónico del

vehículo y sobre todo a mejorar la conducción en condiciones geográficas yclimatológicas adversas, también este sistema activo es un avance en el proceso de

automatización el auto, aumenta en la seguridad activa del vehículo, evitando así los

accidentes de transito.

El diseño más adecuado para la transmisión es el de tornillo sin fin y piñón debido a

que como ya explicamos anteriormente el movimiento tiene una sola dirección es

decir que el movimiento que ingresa por el tornillo sin fin puede mover con facilidad

al piñón, pero muy difícilmente el movimiento que ingresa por el piñón puede mover

al tornillo sin fin con esto evitamos que el faro se mueva cuando el circuito

electrónico se apaga, pues también el motor se queda sin corriente provocando así

que el faro se mueva sin control.

La relación de transmisión del mecanismo de los faros es de 15 a 1, significa que por

cada 15 vueltas que se mueva el tornillo sin fin, la rueda dentada se moverá una

vuelta, con esta relación podemos conseguir aumentar el torque del motor parafacilitar el movimiento del faro.


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El disco dentado activará los sensores cortando la luz entre sus elementos, por lo que

el diseño de este disco es de vital importancia para el desempeño del circuito,

consiguiendo con ello la magnitud de movimiento angular de los faros, pero a su vez

tiene que estar relacionado con el tamaño de los sensores junto con su disposición en

el vehículo, el espació en el habitáculo del vehículo y la relación que tiene el

mecanismo transmisión desde el motor paso a paso hasta el faro.

El principal objetivo de diseño de la rueda es conseguir mover el faro en un ángulo

de 20º como máximo tanto hacia la derecha como hacia la izquierda, aunque sería

conveniente reducir el ángulo de giro hacia la izquierda para no deslumbrar al

conductor del vehículo que circula en dirección contraria.

Originalmente el vehículo no costa con faros antiniebla, por lo tanto tampoco tiene el

circuito que los comanda, debido a esto es necesario instalar un circuito. El diseño

esta de acuerdo a la norma de cuencaire, este circuito permite encender los faros

antiniebla solo cuando previamente se halla encendido las luces de posición del

vehículo y no antes.

Para el montaje de las estructuras en el vehículo se tuvo muy en cuenta la simetría y

la norma técnica ecuatoriana para establecer las distancias de altura, distancia delcentro del vehículo hacia cada una de ellas y el grado de inclinación de las

estructuras.

La modificación del guardachoque fue mínima, sin embargo se demostró por qué no

afecta a la aerodinámica del vehículo, en conclusión el área frontal se mantuvo sin

cambios.

Los transistores de alta potencia del circuito tienden a calentarse, para asegurar el

buen funcionamiento del sistema se consideró colocar un disipador de calor en cada

transistor y un ventilador para todos haciendo que la temperatura de funcionamiento

sea aceptable.

Antes de imprimir el circuito se debe realizar el diseño de la plaqueta en el programa

EAGLE 5.9. este es un sencillo programa que te permite diseñar circuitos impresos y


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una potente aplicación con la que puedes desarrollar circuitos impresos y realizar

esquemas electrónicos.

La cubierta del circuito debe tener características como las de ser lo suficientemente

grande para guardar en su interior toda la placa del circuito, también debe tenerorificios de ventilación para refrigerar a los transistores y en este caso se requiere que

sea de Aluminio para que transfiera el calor generado en su interior hasta el exterior

fácilmente.

Entre las características que debe cumplir el habitáculo donde va a ir colocado el

circuito tenemos que el espacio mínimo del lugar donde se ubicará el circuito es el

tamaño de la cubierta, (Ancho × Alto × Largo) 10cm × 10cm × 20cm, también el

habitáculo debe estar protegido de agentes externos como polvo, agua, líquidos del

motor, etc., y por último en el habitáculo debe haber circulación libre de aire para no

perjudicar al sistema de refrigeración del circuito.

La ubicación de los LED del circuito debe ser estratégica por lo que debe cumplir las

siguientes características de ser fácilmente visible para el conductor, su ubicación no

perjudicará la percepción de ninguno de los instrumentos del tablero, tales como el

odómetro, velocímetro, indicadores de la temperatura del refrigerante entre otros y

debe ser de fácil desmontaje para su mantenimiento.

Un inconveniente que surgió en el circuito de alumbrado, fue el que se haya mojado

el relé que alimenta el circuito cuando lavamos el vehículo, lo que causó la oxidación

de sus componentes y su mal funcionamiento.

Un inconveniente se produjo cuando enviamos a construir la placa impresa del

circuito, en donde se soldaron los reguladores de voltaje (LM317T) al revés, dando

desperfectos en el funcionamiento, hasta volverse obsoletos.

Un inconveniente se produjo por manipulación, al realizar la comprobación del

circuito con el multímetro, un descuido provoco un corto circuito que destruyó una

de las pistas, lo cual tuvimos que reponerla soldando un cable en ella.

El costo de documentos adquiridos y licencia de software utilizados es muy alto, este

valor solo se lo tomará en cuenta para obtener el costo total de la tesis mas no para

obtener el precio del circuito de venta al público.


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El costo implementación del sistema eléctrico, mecánico y estética funcional es de

3163.44 dólares. Este valor representa todos los materiales utilizados en el sistema

de faros activo, pero este valor puede bajar en caso de comprar material en grandes

cantidades para una producción en serie.

Para ser mas exactos en el costo de la mano de obra, decidimos hacer el cálculo de

acuerdo a las horas que se necesitan para construir e implantar el sistema de faros

antiniebla activo en un vehículo, en donde cada hora de trabajo tendrá un costo de

$4.

Los gastos de diseño cuadriplicaron el costo de producción, esto es normal debido a

que no siempre el primer diseño es el definitivo, el sistema aunque funcione se le

impone pruebas de campo severas como agua, polvo, etc., para luego considerarlo

como efectivo y listo.

En el transcurso de este proyecto de tesis se han ido cumpliendo todos los objetivos

planteados excepto uno, el que se refiere al análisis económico y de factibilidad

debido a que este estudio es muy extenso y nuestro proyecto de tesis no está

enfocado en ello, sin embargo se decidió realizar un estudio financiero en donde se

detalla los gastos efectuados en la compra de documentos, licencias de software,

materiales, mano de obra y utilidades, análisis suficiente para determinar el precio de

venta a público del sistema de faros activo y dar a conocer a los lectores sobre el

costo que implica implementar un nuevo sistema electrónico al vehículo.

luces mantenimiento

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