El modesto motor de 12 V CC impulsa muchas de las cosas que damos por sentado en nuestros automóviles. En lo que respecta a los elevalunas eléctricos, esos pequeños motores manejan todo tipo de situaciones complicadas, como los cambios de temperatura que afectan cómo se adhieren los sellos. Los limpiaparabrisas también dependen fuertemente de ellos para seguir funcionando correctamente durante tormentas y lluvias intensas, cuando la visibilidad desciende a cero. Pero eso es solo lo que la mayoría de la gente ve a primera vista. Estos motores en realidad hacen mucho más detrás de escena, controlando desde el ajuste de columnas de dirección hasta la posición de los espejos y el funcionamiento de los cierres centrales en todo el vehículo. ¿Por qué son tan comunes? Bueno, se integran perfectamente en los sistemas eléctricos estándar de los automóviles sin necesidad de equipos adicionales complicados para convertir voltajes. Las versiones modernas están construidas para soportar constantes vibraciones (piense en lo que sucede al conducir por terrenos irregulares) y seguirán funcionando tanto si hace un frío extremo como si hace un calor abrasador bajo el capó, soportando temperaturas que van desde menos 40 grados Celsius hasta 125 grados Celsius.
Los sistemas actuales de gestión térmica dependen en gran medida de motores dc de 12v para mantener los motores funcionando suavemente mientras se conservan condiciones cómodas en el habitáculo. Muchos ventiladores de refrigeración del radiador ahora incorporan tecnología de corriente continua sin escobillas (BLDC) en lugar de los sistemas mecánicos tradicionales. Estos ventiladores modernos pueden reducir la carga eléctrica aproximadamente a la mitad, lo que significa un mejor rendimiento del combustible para los propietarios de vehículos. En lo que respecta a los ventiladores del sistema HVAC, los motores de corriente continua controlados por PWM permiten un control mucho más preciso de las velocidades del ventilador. En configuraciones más bajas, estos sistemas funcionan casi en silencio, algo que los antiguos sistemas basados en resistencias simplemente no pueden lograr. El tiempo de respuesta rápido de estos motores también ayuda a prevenir el sobrecalentamiento de los compresores cuando hay una demanda repentina de refrigeración, manteniendo las presiones del refrigerante en los niveles adecuados. Este mismo enfoque de velocidad variable también funciona excelentemente para el enfriamiento del paquete de baterías en vehículos híbridos. Mantener la temperatura dentro de un margen de aproximadamente 2 grados Celsius realmente hace que las baterías duren más, con algunos estudios que muestran mejoras entre un 20 % y quizás incluso un 30 % en la vida útil de las celdas.
El motor de 12 V CC se ha convertido prácticamente en equipo estándar en los automóviles actuales porque puede soportar cualquier tipo de exigencia. Estos motores están fabricados con la suficiente robustez para resistir cambios bruscos de temperatura, desde condiciones de congelación al arrancar en invierno hasta un calor abrasador dentro del compartimento del motor que puede alcanzar unos 200 grados Fahrenheit. También resisten bien las vibraciones constantes y los baches sin fallar con el tiempo. La mayoría de los vehículos modernos utilizan versiones sin escobillas de estos motores, especialmente en aquellas partes del automóvil donde la fiabilidad es más importante. Algunos modelos duran más de 15.000 horas seguidas sin necesidad de ser reemplazados. Esa clase de durabilidad los hace indispensables para sistemas como el de frenos antibloqueo y los controles electrónicos de aceleración de los que tanto dependemos hoy en día. Cuando estos componentes fallan, no solo resulta incómodo, sino potencialmente peligroso.
La última generación de motores de corriente continua de 12 V ofrece un rendimiento considerable en cuanto a densidad de potencia, generando aproximadamente tres veces más par por pulgada cúbica en comparación con motores de corriente alterna similares. Este impresionante desempeño se debe a mejoras en el diseño del circuito magnético y a configuraciones de bobinado más eficientes. Debido a que estos motores ocupan muy poco espacio, pueden instalarse en todo tipo de ubicaciones reducidas. Los encontramos detrás de los paneles del tablero controlando las compuertas mezcladoras del sistema HVAC, integrados en cavidades de las puertas donde van los ajustadores de espejos, e incluso colocados junto a diversas piezas del motor para aplicaciones de actuadores de turbo. El hecho de que estos motores ahorren espacio sin sacrificar un control preciso los convierte en un recurso invaluable para resolver problemas complejos de integración en el diseño de vehículos, especialmente cuando resulta crucial tanto para funciones de confort del conductor como para sistemas de seguridad importantes.
El par de bloqueo de un motor de 12 V de corriente continua se refiere a la cantidad de fuerza rotacional que puede generar cuando está completamente detenido, y esto es muy importante para los sistemas de dirección asistida eléctrica. Cuando ocurre algo inesperado, como golpear una acera o encontrar una resistencia repentina, estos motores deben actuar inmediatamente con suficiente potencia, pero aún así mantenerse fríos y no perder rendimiento. Por eso, las configuraciones modernas de dirección asistida eléctrica han marcado una gran diferencia en comparación con las antiguas hidráulicas. Los conductores informan que necesitan mucho menos esfuerzo en el volante, a veces hasta un 80 % menos según algunas pruebas, lo que hace que la conducción se sienta mucho más ligera y receptiva en general.
La respuesta dinámica sigue siendo igual de importante para los sistemas de frenos antibloqueo (ABS) y las funciones de control de tracción. El funcionamiento de estos sistemas depende en gran medida de la rapidez con que pueden reaccionar ante cambios detectados por los sensores de velocidad de rueda. Ahí es donde entran en juego los motores de 12 V CC, ya que su baja inercia eléctrica permite un ajuste fino de la corriente cuando las ruedas comienzan a deslizarse. Esta capacidad permite que las bombas del ABS funcionen a velocidades impresionantes de alrededor de 15 ciclos por segundo, evitando que las ruedas se bloqueen completamente durante paradas bruscas. En comparación con las opciones de mayor voltaje disponibles actualmente en el mercado, mantener la arquitectura de 12 V hace que la integración en los diseños vehiculares existentes sea mucho más sencilla, cumpliendo aún así con las estrictas normas de seguridad ISO 26262. Además, las versiones sin escobillas de estos motores duran aún más. Se han probado para soportar más de medio millón de ciclos de operación incluso bajo condiciones adversas con vibraciones constantes. Tiene sentido por qué los fabricantes de automóviles confían tanto en ellos para funciones críticas de seguridad, como situaciones de frenado de emergencia y el mantenimiento del control de estabilidad durante condiciones de conducción difíciles.
Los automóviles modernos tienen cientos de conexiones electrónicas que funcionan con una alimentación estable de 12V CC, aunque las cargas cambien constantemente debido a sistemas como el entretenimiento, la tecnología avanzada de asistencia al conductor y todo tipo de accesorios. Cuando ocurren varias demandas de alta corriente al mismo tiempo, por ejemplo, cuando alguien acciona las ventanas eléctricas justo cuando el sistema de climatización se activa, esto puede provocar caídas de voltaje que podrían alterar funciones importantes. La forma en que están construidos los motores de 12V CC en realidad funciona contra estos cambios repentinos, ya que responden al par de manera controlada y no generan mucha corriente inversa, lo cual mantiene todo lo demás estable. Por experiencia, estos motores pueden soportar picos de corriente tres veces superiores a lo normal sin colapsar el voltaje, de modo que los frenos electrónicos y otros sistemas de seguridad siguen funcionando cuando más se necesitan. Es cierto que los nuevos sistemas de 48V ofrecen mayor eficiencia para componentes de alto consumo energético, pero el buen viejo sistema de 12V sigue dominando en los componentes más pequeños gracias a su tolerancia a fallas, su capacidad para resistir interferencias electromagnéticas y, sencillamente, a su compatibilidad con módulos de control antiguos que los fabricantes aún no están dispuestos a retirar. Combinar ambos voltajes reduce los problemas de cableado mientras mantiene confiables a esos motores de 12V confiables, tanto cuando las temperaturas bajan bajo cero como cuando superan ampliamente el punto de ebullición.
¿Por qué se utilizan comúnmente motores de 12V DC en vehículos?
los motores de 12V DC se utilizan comúnmente porque se integran perfectamente en los sistemas eléctricos estándar de automóviles sin necesidad de convertidores de voltaje complicados, lo que los hace ideales para una amplia gama de aplicaciones, desde funciones de confort hasta funciones de seguridad.
¿Cómo contribuyen los motores de 12V DC a los sistemas de gestión térmica en vehículos?
Alimentan ventiladores de refrigeración y sopladores del sistema de climatización, con tecnología avanzada sin escobillas que reduce la carga eléctrica y aumenta la eficiencia del combustible, al tiempo que ofrece un control preciso de las velocidades del ventilador para gestionar eficientemente las temperaturas del motor y del habitáculo.
¿Cuáles son las ventajas de usar motores de 12V DC sin escobillas en vehículos?
Ofrecen una fiabilidad comprobada en condiciones adversas, con componentes que duran miles de horas sin necesidad de reemplazo, y resisten eficazmente las vibraciones y altas temperaturas, lo que los hace confiables para funciones críticas de seguridad como los frenos antibloqueo.
¿Cómo beneficia el par de bloqueo de los motores de 12V DC a los sistemas de dirección asistida?
El par de estancamiento garantiza que los sistemas de dirección asistida puedan responder instantáneamente a resistencias inesperadas, ofreciendo a los conductores un esfuerzo significativamente menor y una mejor respuesta en comparación con los sistemas hidráulicos tradicionales.
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