Medidas de los neumáticos

Los neumáticos tienen una serie de parámetros que los diferencian de los demás. A continuación, veremos las principales:

• 225: anchura medida en milímetros.
• 55:  perfil del neumático, o relación entre altura y anchura, expresado en %.
• R: tipo de construcción. Expresa que el neumático es radial. Actualmente casi todos son así.
• 16: diámetro de la llanta en pulgadas.
• 95: expresa el índice de carga. Es la máxima capacidad de carga que puede aguantar cada neumático. En este caso el 95 indica que puede soportar hasta 690 Kg.
• W: es el código de velocidad e indica la velocidad máxima que puede soportar el neumático. En este caso, esta letra expresa que puede aguantar hasta 270 km/h.

Si queréis saber más acerca de las medidas de los neumáticos, podéis visitar esta página.

Válvula EGR

La válvula EGR (Exhaust Gas Recirculation) es una válvula de recirculación de gases de escape. Comenzó a colocarse en los coches que utilizaran diésel en los años 90 debido al alto índice de contaminación que producían las emisiones de la combustión de este. Su función principal es la siguiente: reenvía una parte de los gases de escape al colector de admisión, haciendo así que desciendan las emisiones de óxido de nitrógeno (altamente tóxico) a la atmósfera.
Actualmente, está colocada en todos los motores diésel y en una mayoría de los que usan gasolina. Su funcionamiento produce una ligera pérdida de potencia prácticamente inapreciable , posibles tirones, y un ensuciamiento por carbonillas de todo el colector y elementos de admisión que cuando se acumulan son los causantes de muchas averías y problemas.

Cuando se demanda máxima potencia, es decir, cuando se acelera a fondo, la válvula EGR permanece cerrada, no actúa. Lógico, pues en estas circunstancias se necesita la aportación de aire con la mayor cantidad de oxígeno posible, es decir, aire fresco.

De esta manera, se limpia el motor de toda la suciedad que se ha ido acumulando.

¿Qué ocurre cuando se pone el combustible equivocado en el coche?

• Si echamos diésel a un motor gasolina lo peor que puede pasarle al motor es que deje de funcionar, o si no lo hace, funcionará de manera muy deficiente. Esto sucede porque el diésel necesita más presión que la gasolina para explotar por lo que la presión que hay en un motor gasolina no será suficiente para que el combustible se inflame. Como consecuencia el motor irá ahogado, pero será suficiente con limpiarlos para que vuelvan a funcionar de manera normal.

• Si echamos gasolina a un motor diésel el resultado puede ser un motor destrozado por completo. Debido a que la gasolina explota a menor presión que el diésel, al existir en este último motor una mayor presión, la gasolina explotará antes de que el pistón se encuentre en la posición correcta y, por tanto, el mecanismo se descoordinará. Si quisieramos limpiar el motor, esta combinación si que nos sería útil porque al mezclar una décima parte de gasolina con diésel y dar un acelerón, el motor expulsaría una nube de humo y, como consecuencia, estaría limpio.

Diferencias entre motor diésel y de gasolina

Las principales diferencias entre un motor diésel y un motor gasolina son las siguientes:

• El diésel es más económico que la gasolina (entre un 15% y 20%). Esto es porque al ser el diésel más pesado y evaporarse más lentamente, nos permite hacer más kilómetros que la gasolina con la misma cantidad de combustible. A lo largo del tiempo, la toma en cuenta de esta diferencia puede ser muy significativa a la hora de saber qué motor elegir.

• Los motores diésel son más lentos en cuanto al sistema de calefacción. Durante el invierno, esto es importante, ya que en un motor gasolina el sistema de calefacción funciona de forma más eficiente manteniendo así a los ocupantes del vehículo en calor.

• El mantenimiento de los coches que usan gasolina suele ser un poco más económico que aquellos que usan diésel. Por ello, a la hora de comprar un coche hay que pensar en el uso para el que el coche estará destinado, ya que si le damos mucho uso, el mantenimiento tendrá que ser más frecuente, y, por tanto, más o menos costoso dependiendo del coche que se elija.

• El diésel es explosivo por si mismo por lo que su motor no lleva bujía (como en el motor de gasolina), sino un inyector que sólo inicia las primeras explosiones. Además, es capaz de lubricar el pistón sin necesidad de que haya que incluir un dispositivo adicional con aceite al motor.

• La gasolina produce mayor cantidad de CO₂ que el diésel, pero, a cambio, el diésel expulsa una serie de gases tóxicos y muy perjudiciales para la salud como los óxidos de nitrógeno.

En definitiva, hay que tener en cuenta todas estas diferencias y, dependiendo del uso que le vayamos a dar a nuestro coche, elegir correctamente, ya que esto puede marcar la diferencia notablemente en el ámbito económico.

Funcionamiento de un motor de explosión de 4 tiempos

Los motores de 4 tiempos dividen su ciclo, como su propio nombre indica, en 4 fases o tiempos:

• Primer tiempo- Admisión: la mezcla de aire y gasolina entra en la cámara de combustión del cilindro para lo cual, previamente, el pistón ha bajado del punto superior del cilindro al inferior y la válvula o válvulas de admisión se han abierto para permitir el paso de esa mezcla al interior del cilindro. La gasolina es combinada con aire ya que, de por sí, la gasolina sola no ardería y necesita oxígeno para su combustión.

• Segundo tiempo- Compresión: con el pistón en su posición más baja y la cámara de combustión llena de gasolina y aire, la válvula de admisión se cierra y deja la cámara cerrada herméticamente. La inercia del cigüeñal, al que está unida la biela del pistón, hará que el este vuelva a subir y comprima así la mezcla. 

• Tercer tiempo- Explosión: con el pistón en su posición más alta y comprimiendo la mezcla de gasolina y aire, es cuando entra en acción la bujía. Es en este preciso momento, con la mezcla comprimida y a una alta temperatura (debido a que, al reducirse el espacio, las moléculas chocan), cuando la bujía genera una chispa que hace explotar violentamente dicha mezcla. La combustión hace empujar el pistón hacia abajo con fuerza y la biela y el cigüeñal se encargan de convertir ese movimiento lineal del pistón, de arriba a abajo, en un movimiento giratorio, que da lugar a su vez, al de las ruedas.
• Cuarto tiempo- Escape: es el último tiempo del proceso. En él, el pistón se encuentra en su parte más baja de nuevo y con la cámara de combustión llena de gases quemados productos de la combustión de la gasolina y el aire. 
El pistón vuelve a subir en este cuarto tiempo y al hacerlo empuja esos gases hacia arriba para que salgan por la válvula de escape que se abre con el fin de dejarlos salir y volver a dejar la cámara del cilindro vacía. Es ahora, con el pistón de nuevo en la parte superior cuando se inicia el ciclo de nuevo desde el principio. El pistón volverá a bajar mientras que la válvula de admisión se abre y deja pasar una nueva mezcla de gasolina y aire, y así una y otra vez. 

Partes de un motor de explosión de 4 tiempos

Las partes principales de un motor de explosión de 4 tiempos son:

• Válvula de admisión: permite la entrada de la mezcla de aire y gasolina en la cámara de combustión.
• Válvula de escape: permite la salida de los gases producidos tras la combustión.
• Bujía: este elemento produce una chispa que causa la explosión de la mezcla (en los motores gasolina). En el motor diésel se coloca un inyector que inicia sólo las primeras explosiones.
• Árbol de levas: mecanismo formado por un eje en el cual se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera. Este elemento activa las válvulas.
• Pistón: elemento que transmite el empuje que resulta de la explosión de la mezcla. 
• Biela: elemento mecánico que sometido a esfuerzos de tracción o compresión, transmite el movimiento articulando a otras partes de la máquina. En un motor de combustión interna conecta el pistón al cigüeñal.
• Cigüeñal: es un eje que transforma el movimiento rectilíneo alternativo en circular uniforme y viceversa.
• Cilindro: cámara en la cual se mueve el pistón. 
• Cámara de combustión: está en el interior del cilindro y es el lugar donde se produce la combustión.

Automatismos y Robots

Automatismos

Los automatismos o sistemas de control de lazo abierto siempre realizan la misma función sin tener en cuenta la salida, por lo que no toma datos del exterior.

Robots

Los robots o sistemas de control de lazo cerrado también realizan siempre la misma función pero para ello, analizan mediante un sensor lo que ocurre en el exterior.

Ejemplo de puertas lógicas

Ventanas para la ventilación de la vivienda

Aquí os dejo el circuito de puertas lógicas que se correspondería con el ejemplo anterior

Álgebra de Boole

El Álgebra de Boole es una sistema algebraico que esquematiza las operaciones de puertas lógicas.

Puertas lógicas

Una puerta lógica es un dispositivo electrónico con una función booleana (Álgebra de Boole). En esta entrada veremos 6 tipos diferentes de puertas:

Transistores

Los transistores son componentes electrónicos fabricados con materiales semiconductores cuya función principal es amplificar una onda débil en otra más fuerte. Como se ve en el símbolo del transistor, este tiene dos entradas: por una de ellas entra la señal débil, y por la otra, el voltaje en que queremos transformar dicha señal. Tras esto, sale por la salida la señal ya amplificada. Otra función de este componente consiste en dejar pasar o cortar señales eléctricas a partir de una pequeña señal de mando, como puede ser un interruptor.

El funcionamiento de un transistor se basa en la repulsión que se crea entre los electrones. La corriente de mayor intensidad entra en la zona positiva y ocupa los huecos, pero no continúa su camino debido a que después de esta zona, hay electrones. A continuación, entra la corriente de menor intensidad por la zona negativa, repeliendo así a los electrones, y dejando un camino libre para que la corriente más fuerte pueda pasar. Así, esta última corriente, una vez que ha amplificado la señal pequeña, pasa a la siguiente zona, que es positiva. Por último, los electrones atraviesan la zona positiva y continúan circulando. 

Los transistores son de uso muy habitual, ya que podemos encontrarlos en aparatos como ordenadores, alarmas, radios, etc. Actualmente se utilizan mucho en los USBs.

Diodos

Los diodos son componentes electrónicos fabricados con materiales semiconductores que solo permiten el paso de la corriente eléctrica en un sentido. La flecha del símbolo del diodo muestra la dirección en la cual puede fluir la corriente. 
Un LED, por ejemplo, es un diodo que emite luz cuando pasa corriente a través de él.
El funcionamiento de un diodo consiste en mezclar una parte negativa y otra positiva y poner un cable conductor que cierre el circuito. Una corriente eléctrica negativa repele a los electrones existentes en la zona negativa, los cuales ocupa los huecos de la zona positiva. Una vez que los electrones ocupan los huecos, se ven atraídos por el polo positivo, y circulan hacia él. Así se conduce la corriente eléctrica en un único sentido, lo que se conoce como diodo de polarización directa. En cambio, si la corriente eléctrica trata de pasar del polo positivo al negativo, debido a que el diodo solo deja pasar la corriente en una dirección, esta no lo atravesará y, por tanto no se producirá corriente. Esto se conoce como diodo de polarización inversa.

Polarización directa

Polarización inversa

Efectos eléctricos

Los principales efectos que se producen a causa de la corriente eléctrica son:

Calor

El calor es la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos  que se encuentran a distintas temperaturas. Normalmente hablamos del calor como transferencia de energía. Esta se produce cuando un conductor es atravesado por una corriente eléctrica. El continuo choque entre electrones de la corriente y los átomos del conductor hace que este se caliente. Esta propiedad se aprovecha en estufas, planchas, secadores,etc.       

Este efecto eléctrico se mide en el Sistema Internacional (SI) en Julios (J). Con la siguiente fórmula podemos calcular el calor que emite una resistencia cuando es atravesada por una corriente eléctrica:     

                                     

Luz

La luz es una radiación electromagnética que se propaga en forma de ondas. Las formas en las que se puede emitir luz son:

• Bombilla incandescente: en este caso, la luz se produce cuando hacemos pasar una corriente de electrones a través de un filamento de metal que hay en el interior de la bombilla, el cual emite luz cuando se calienta.
• Bombilla de bajo consumo: este tipo de bombilla aprovecha la tecnología de los tubos fluorescentes para hacer bombillas de menor tamaño y con menor consumo que las anteriores
• Tubo de luz o fluorescente: en su interior, tienen un filamento de un elemento metálico y un gas noble. Al pasar la electricidad, el gas se excita provocando el choque de partículas, lo cual produce luz.
• LED: es un diodo emisor de luz. Tiene un tamaño pequeño y reduce la emisión de calor.

Bombilla de bajo consumo

    

      Bombilla incandescente

        

       Tubo de luz

LED

Unidades de consumo eléctrico

Potencia eléctrica

La potencia eléctrica es la relación entre el voltaje y la intensidad. En el Sistema Internacional (SI) se mide en Watios (W).

P= V · I

Energía transformada

La energía transformada es la relación entre la potencia eléctrica y el tiempo. En el SI se mide en Julios (J).

E= V· I· t = P· t

Corriente alterna

La corriente alterna se basa en la atracción y repulsión de los electrones. Así se hace a los electrones ir y venir cambiando el polo de un imán que según nos interesa los puede atraer o repeler. Estos cambian de sentido 50 veces por segundo y, además, no circulan siempre con igual intensidad. Los electrones alcanzan una velocidad o voltaje máximo, y cuando lo alcanzan, deceleran hasta 0 y regresan a los polos. Una vez aquí, volvemos a cambiar el polo del imán para que se repelan de nuevo, y así sucesivamente. 

Este tipo de corriente eléctrica no se puede utilizar en aparatos que no puedan encenderse y apagarse constante y rápidamente, ya que hay un momento determinado en el que no pasa electricidad (cuando el voltaje es igual a 0).

Cuando queremos convertir la corriente continua en corriente alterna, para lo cual se utiliza el alternador, debemos tener en cuenta que el voltaje eficaz de corriente continua se calcula dividiendo el voltaje máximo en corriente alterna entre 1,41:

Veficaz= Vmáx / 1,41

Cuando queremos convertir la corriente alterna en continua usamos la dinamo y cuando queremos producir movimiento, el motor eléctrico.

Circuitos eléctricos

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas (electrones). Consta de los siguientes elementos: un generador que proporciona energía, un hilo conductor, un interruptor y un receptor (bombilla, timbre,etc.).

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Según la posición de las resistencias en un circuito eléctrico, estos pueden ser:

1. En serie.  La salida de una es la entrada de la siguiente, es decir, las resistencias se colocan una a continuación de otra. Para calcular la resistencia total o equivalente del circuito, se suman todas las resistencias.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. En paralelo.  Las resistencias del circuito se colocan de tal manera que todas tengan la misma entrada y la misma salida. Para calcular la resistencia total o equivalente del circuito, se aplica la siguiente fórmula:        
   
   
   
   
   
         
3. Mixto. En un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo. Para determinar la resistencia equivalente o total del circuito, se calculan las resistencias parciales de cada tramo y se suman.

Simbología eléctrica

Pila

Proporciona la corriente eléctrica.

Batería

Proporciona la corriente eléctrica y puede recargarse.

Resistencia
Reduce el voltaje y produce calor.

Timbre

Reduce el voltaje y produce sonido.

Bombilla

Reduce el voltaje y produce luz y calor.

Conmutador

Permite que la electricidad pueda cambiar de camino.

Interruptor 
Abre o cierra el circuito.

Diodo

Permite el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido (el que indica la flecha).

LED

Es un diodo emisor de luz. Además de permitir el paso de la corriente eléctrica, emite luz.

Fusible 
Permite el paso de la corriente eléctrica hasta un valor máximo, y si este valor se supera, se funde y abre el circuito.

Motor

Transforma la electricidad en movimiento.

Relé

Al pasar la corriente eléctrica, una bobina de cobre se magnetiza y cierra el circuito.

Pulsador

Cierra el circuito solo cuando lo pulsamos.

Resistencia variable o potenciómetro

Elemento que varía su valor resistivo. 

Transistor

Elemento que amplifica la señal. 

Voltaje, intensidad y resistencia

Voltaje

El voltaje es la energía que tienen los electrones. En el Sistema Internacional (SI) se mide en Voltios (v). Cuanta más diferencia de potencial haya, mayor será el voltaje.

Intensidad

La intensidad es la cantidad de electrones que circula por la sección de un conductor cada segundo. En el SI se mide en Amperios (A).

Resistencia

Una resistencia es la oposición que presentan los materiales al paso de una corriente eléctrica. En el SI se miden en Ohmnios (Ω). Cuando los electrones chocan con las resistencias que colocamos en los circuitos se producen dos efectos: se reduce el voltaje y  se produce calor. En ocasiones, no nos interesa que se produzca calor ya que los aparatos pueden llegar a sobrecalentarse. En estas ocasiones utilizaremos disipadores de calor.

Ley de Ohm

Establece que la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Por lo tanto, es una fórmula que se utiliza para saber el voltaje y la intensidad que se necesitan para atravesar una resistencia.

V = I · R   

¿Qué es la electricidad?

La electricidad o corriente eléctrica es la circulación de electrones de forma continua por un circuito. La fuerza de la corriente depende de la cantidad (intensidad) y la velocidad (voltaje) de los electrones. 

Para que exista electricidad:

- Debe haber una diferencia de carga eléctrica (llamada diferencia de potencial)

- El material debe ser conductor, es decir, debe permitir circular a los electrones.

Debido a que es muy costoso el almacenamiento de la electricidad solo se almacena en las pilas y baterías (estas últimas pueden recargarse).

QCAD

El QCad es un programa de dibujo 2D desarrollado por RibbonSoft. Se puede utilizar con los sistemas operativos Windows, Linux y Mac OS X.

Para dibujar en el QCad, se crean diferentes capas que permitan organizar y estructurar el dibujo. Gracias a esto podemos dibujar superponiendo unas capas a otras, lo que en el caso de dibujos complejos facilita bastante la realización de los mismos, al poder utilizar cada capa para un aspecto distinto del dibujo (vistas, secciones, cotas...). 
Normalmente todos los objetos gráficos con una misma "función" que queramos crear, se dibujan sobre la misma capa. Además en este programa es necesario crear líneas auxiliares que nos ayuden a dibujar y que luego podremos borrar.
El dibujo que creamos en QCad es muy similar al dibujo tradicional. La gran ventaja de un sistema CAD es el hecho de que se puede modificar cada capa del dibujo fácilmente después de ser creada. Otra diferencia es que en CAD no es necesario determinar de antemano el tamaño de la hoja y la escala. No existe una escala de dibujo: todos los tamaños y las distancias se especifican mediante su propia escala de valores. Sólo en la fase de impresión, se deberá especificar la escala apropiada para el dibujo, de modo que pueda encajar sobre el papel. El modelo de dibujo en sí no se ve afectado por esto.