Comprobación del alternador
Todos los motores diésel modernos cuentan con al menos un alternador. En nuestro curso «Electricidad Marina Básica» tratamos el tema de las comprobaciones eléctricas con cierto detalle. Aquí vamos a repasar algunas comprobaciones sencillas del alternador.
Una de las principales causas de muerte de las baterías de las embarcaciones es la carga insuficiente persistente, debida a una caída de tensión en los circuitos de carga. Para comprobar si se trata de un problema del alternador, se debe descargar parcialmente la batería, colocar un multímetro en modo voltios CC entre los bornes de la batería (y no en ningún otro punto del sistema) y entonces hacer funcionar el motor a 2000 rpm o más. Esto hará que la mayoría de los alternadores alcancen la velocidad a la que pueden suministrar toda su potencia nominal.
El voltaje de la batería aumentará inmediatamente (si no es así, el dispositivo de carga no funciona; tenga en cuenta que algunos alternadores tienen programado un cierto retraso antes de ponerse en marcha). Dependiendo del grado de descarga de la batería y de la potencia del dispositivo de carga, el voltaje puede seguir aumentando durante algún tiempo (en el caso de un banco de baterías grande y muy descargado y un dispositivo de carga de potencia relativamente baja, podría prolongarse durante horas).
Comprobando la tensión de absorción de una batería
En algún momento, la tensión se estabilizará. Esta es la ensión de absorción (eche un vistazo a esta lección en nuestro curso de Electricidad marina Básica). Es la tensión más importante en los sistemas eléctricos de la mayoría de nuestras embarcaciones. Si se trata de un sistema de 12 voltios que utiliza baterías de plomo-ácido y la tensión de absorción se sitúa por debajo de un valor comprendido entre 14,0 y 14,4 voltios, la batería se está cargando de forma insuficiente, muy probablemente debido a una caída de tensión excesiva en el circuito de carga. La batería morirá prematuramente.
Si la tensión de absorción es baja, entonces queremos descargar las baterías de nuevo, conectar una sonda del multímetro (la roja) al borne positivo de la batería, colocar la otra sonda (la negra) en el terminal de salida positivo del alternador y hacer girar el motor a 2.000 rpm o más para que el alternador alcance una potencia elevada.
Obtendremos así la caída de tensión en el lado positivo del circuito del alternador. Si esta es excesiva (a menudo debido a una carga dividida, el aislamiento de la batería o los diodos; véase esta lección en nuestro curso de Electricidad marina Básica), debemos encontrar un mecanismo para reducirla hasta un nivel en el que la batería reciba una tensión de absorción adecuada.
Podemos repetir la prueba de caída de tensión desde el polo negativo de la batería hasta el polo negativo del alternador (el chasis en la mayoría de los alternadores, aunque algunos pueden tener una tierra aislada con un conductor negativo independiente).
Hay que tener en cuenta que la caída de tensión varía en función de la intensidad de la corriente. Al realizar pruebas de caída de tensión en circuitos de carga, si la batería está muy descargada y el dispositivo de carga funciona a plena potencia, es posible que se observe inicialmente una caída de tensión significativa, que irá disminuyendo a medida que la batería se vaya cargando y la corriente de carga vaya disminuyendo.
Dependiendo de cómo esté configurado el sistema, una caída de tensión relativamente elevada (de hasta un 10 %) en las fases iniciales (de alta intensidad) de la carga puede suponer un problema o no. Lo importante es comprobar que la tensión de absorción en la batería sea la adecuada y, si es baja, averiguar el motivo y solucionarlo.
Comprobación de la caída de tensión en la batería de arranque de un coche: de negativo a negativo...
... y de positivo a positivo. La caída de tensión es muy baja
Un amperímetro de pinza para corriente continua (debe ser de CC) es otra herramienta útil para realizar una comprobación básica del alternador. El amperímetro se coloca alrededor del conductor de salida positivo del alternador (debe estar alrededor de un solo conductor).
Las baterías se descargan lo suficiente como para que puedan recibir toda la potencia nominal del alternador. Se hace funcionar el motor a 2.000 rpm o más para que el alternador alcance su potencia máxima. El amperímetro debería indicar entonces un valor cercano a la potencia nominal del alternador.
Todos los alternadores tienen tres conjuntos de bobinados y diodos. Si la potencia baja en un tercio, es probable que haya fallado un conjunto. Si ha bajado en dos tercios, han fallado dos conjuntos. Si no hay potencia, es posible que hayan fallado todos; obviamente, es necesario investigar más a fondo.
Apague el motor y desconecte el interruptor de encendido o llave de contacto. Si el amperímetro indica que hay corriente continua, significa que hay un fallo interno en el alternador que debe revisarse (y que probablemente esté descargando la batería cada vez que se apaga el motor).
Un alternador de 80 A suministrando 78,8 A, lo que indica que funciona correctamente
Problemas con los indicadores
A continuación abordaremos el aparente fallo del tipo de indicador de motor convencional que se encuentra en casi todos los motores antiguos. Los indicadores electrónicos que se encuentran en la mayoría de los motores modernos quedan fuera del alcance de este curso.
Un circuito de indicador convencional suministra tensión de batería (casi siempre 12 voltios de la batería de arranque) a través del interruptor de encendido a un indicador y, desde el indicador, a una resistencia variable integrada en un dispositivo conocido como sensor, que está montado en algún lugar del motor. La resistencia varía en función de los cambios en lo que se esté midiendo (por ejemplo, la temperatura del agua de refrigeración, la presión del aceite, la temperatura del aceite, la presión de sobrealimentación, etc.). Este cambio en la resistencia se muestra como una lectura concreta en el indicador.
La mayoría de los sensores están conectados a tierra a través del bloque del motor con una ruta de retorno al polo negativo de la batería a través del conductor de tierra del circuito principal de arranque. Estos sensores tienen un único conductor positivo procedente del indicador. Sin embargo, algunos sensores tienen tierra aislada, en cuyo caso hay un conductor de tierra independiente conectado de alguna manera al polo negativo de la batería. En cualquier caso, queremos identificar el conductor positivo procedente del indicador.
Gire la llave de contacto. Localice el terminal positivo del indicador. Con un multímetro en modo de voltaje de corriente continua, compruebe la tensión entre el terminal del indicador y el polo negativo de la batería, o cualquier otra conexión al polo negativo de la batería. Debería registrarse la tensión de la batería. Si no es así, hay un fallo en el suministro eléctrico al circuito del indicador, probablemente en la llave de contacto.
El indicador no se mueve
Comprobación de la tensión de entrada, utilizando la conexión a tierra de la luz como polo negativo de la batería
Comprobación de la tensión en el terminal del sensor
Suponiendo que el indicador recibe alimentación, desconecte el cable que va al sensor (que suele estar conectado a un terminal situado en el centro del indicador). Debería ver cómo se mueve el indicador. Si no es así, es probable que el indicador esté defectuoso.
Compruebe la conexión entre el terminal del sensor y el polo negativo de la batería (con o sin el sensor conectado), o cualquier otra conexión al polo negativo de la batería, con el multímetro en modo de voltios de CC. Debería observar un valor cercano al voltaje de la batería (habrá una pequeña caída de tensión a través del indicador). Si no es así, es casi seguro que el indicador está defectuoso.
Comprobando desde el terminal de entrada de alimentación del indicador hasta el terminal de salida de alimentación del sensor. El medidor mide ahora la caída de tensión a través del indicador. El hecho de que haya una pequeña caída indica que el indicador probablemente esté en buen estado.
Para volver a comprobarlo, con el cable del sensor aún desconectado, realice un puente entre el terminal del sensor y el polo negativo de la batería (TENGA CUIDADO DE NO PROVOCAR UN CORTOCIRCUITO EN EL TERMINAL DE ENTRADA. ESTO PROVOCARÍA UN CORTOCIRCUITO ENTRE EL CIRCUITO DEL INDICADOR Y LA BATERÍA QUE LO ALIMENTA, LO QUE PODRÍA DERRETIR LOS CONDUCTORES). Si el indicador no se mueve, es casi seguro que está defectuoso. Si ahora se mueve, y antes no lo hizo cuando desconectamos el conductor del sensor, es probable que el conductor del sensor tenga un fallo.
Puenteando el terminal del sensor al polo negativo
El indicador se mueve, lo que significa que está bien.
Lo más probable es que, de una forma u otra, el indicador se mueva (los indicadores rara vez fallan). Vuelva a conectar el cable al sensor y, a continuación, desconéctate el cable en el sensor del motor (o del sensor del depósito de combustible o de cualquier otro sensor). El indicador debería volver a moverse. Si no es así, el cable presenta un fallo (una rotura o una conexión defectuosa). Para verificar el cableado, conecte el cable del sensor a masa (el bloque del motor en la mayoría de los motores). El indicador debería moverse. Si el indicador se mueve, tanto este como el cableado del sensor están bien; y es el sensor el que está defectuoso y hay que sustituirlo (no son reparables).
Si se trata de una alarma de alta temperatura, o de baja presión de aceite o de una alarma similar que no funciona y se está comprobando, desconecte el conductor del sensor de la alarma y póngalo en cortocircuito a masa (el bloque del motor en la mayoría de los motores). Esto debería activar la alarma. Si lo hace, el sensor está defectuoso. Si no lo hace, o bien el cableado o bien la alarma están defectuosos.
Desconectando un cable del sensor de nivel del depósito en el propio sensor y cortocircuitándolo a masa
El indicador debería moverse. Si lo hace, el indicador y el circuito están en buen estado, y es el sensor el que ha fallado.
Resumen
En este capítulo hemos cubierto muchos temas.
Ante un problema, siempre que no se trate de una emergencia, tómese su tiempo para considerar todos los aspectos posibles. Nigel conoce a personas que han gastado miles de dólares innecesariamente porque sacaron conclusiones precipitadas y, al empezar a desmontar las piezas, echaron por tierra la posibilidad de llegar a un diagnóstico correcto.
Analice los síntomas y las posibles causas. Utilice su conocimiento de los principios de funcionamiento de un motor diésel y de sus diversos subsistemas para afinar el análisis. Si algo no parece encajar, probablemente esté buscando en la dirección equivocada. Tómese un poco más de tiempo para reconsiderarlo.
Empiece por lo más sencillo. La gran mayoría de los problemas de los motores diésel marinos de recreo están relacionados con cuestiones de combustible o de flujo de aire que pueden ser resueltas por un propietario de embarcación con conocimientos. ¡Ese es usted!