tecnoloxia.org

Tecnoloxía na Educación Secundaria

Fabricación dun automóbil

O xoves que vén imos de visita a PSA Peugeot Citroën, en Vigo.

Hai tempo na web de Citroën tiñan unha estupenda animación na que se vían todas as fases do proceso de fabricación, pero por desgraza xa non está. Porén, hai moitos vídeos en Internet nos que se amosa o proceso. Aquí tedes algúns, pero lembrade antes as fases do proceso de fabricación dun automóbil:

1. Embutición:A partir de chapa galvanizada confórmanse as distintas pezas da carrocería. Primeiro córtanse as pezas e despois embútense mediante grandes prensas. Foto 4
2. Soldadura:As distintas pezas de chapa únense mediante soldadura láser ou por puntos eléctricos. É a parte máis robotizada do proceso. feraxe
3. Pintura:As carrocerías sométense a tratamentos que as protexen da corrosión e píntanse. Realízase tamén mediante robots, pero nós non imos ver esta parte. pintura
 4. Montaxe:Colócanse a portas, taboleiro de mandos, asentos, parabrisas, rodas, motor, etc.  montaxe
5.  Control de calidade.

Vídeos da fabricación dun automóbil:

[youtube: PSA Peugeot Citroën Fabricación de un automóvil.]

[youtube: Citroën C-Elysée Fabricación – PSA Peugeot Citroën Vigo]

[youtube: Cómo se fabrica un coche]

Vídeo de robots industriais traballando en distintos sectores:

[youtube: Robots industriais traballando]

O motor de arranque

Sabemos ben como funcionan os motores de combustión interna de gasolina e diésel e como son os ciclos termodinámicos asociados. Estes motores permiten mover automóbiles, barcos, motos, motoserras, etc., pero por si mesmos non poden iniciar o movemento e cómpre inicialo desde fóra mediante un motor de arranque.

Trátase dun motor eléctrico que ten un piñón que engrena coa coroa do volante de inercia.

Cando viramos a chave de contacto péchase o interruptor que conecta a batería co motor de arranque, que comeza a xirar arrastrando ao volante de inercia.

Unha vez en marcha, o piñón desengánchase do volante de inercia e o motor de arranque queda en situación de repouso.

A conexión e desconexión do piñón do motor coa coroa do volante de inercia realízase grazas á acción dun solenoide. Segundo circule ou non electricidade, o núcleo móbil desprázase movendo o piñón cara adiante ou cara atrás.

Pero non todos os motores teñen un arranque eléctrico. É moi común ver arranque manual nalgunhas motos, motoserras, cortacéspedes, motores foraborda, etc. Ao tirar dunha corda facemos xirar a polea na que está enrolada, que vai conectada ao motor e pono en movemento.

No caso dos automóbiles, ata os anos 30 do século XX para poñer en marcha o motor había que facer xirar fortemente unha manivela. Seguro que o viches nalgunha película antiga. Incluso ata hai pouco algúns modelos de automóbil incorporaban unha manivela para utilizar no caso de que fallase a batería. Hoxe en día non queda outra que chamar á asistencia para que che recarguen a batería ou empurrar o coche costa abaixo coa marcha metida para lle transmitir o movemento ao motor desde as rodas ata o cegoñal.

En 1912 Cadillac incorporou por primeira vez un motor de arranque eléctrico ao seu modelo Touring Edition. Toda unha innovación!


·

Con todo, nas películas o máis habitual é que o coche non arranque cando os actores e actrices están en situación de perigo. Sempre falla!

[youtube: Start Dammit]

En jalopnik.com desvélannos o segredo ;-) (Vía: opaco)

Os automóbiles das películas incorporan entre a chave de contacto e o motor de arranque un DPS (Sensor de perigo do condutor) que avalía o nivel de estrés do condutor e utiliza un conxunto de sensores externos para detectar a presencia de sangue, enxames de abellas, talas de árbores, zombis e asasinos achegándose, berros, etc.

Se o DPS detecta un nivel baixo de perigo, o motor ponse en marcha inmediatamente, pero se o nivel de perigo é alto envía o sinal eléctrico a través un circuíto retardador de xeito que o automóbil non se porá en marcha ata pasado un tempo.

Colaborando en EducaConTIC

Desde o mes de decembro de 2011 estou a colaborar no portal educacontic.es escribindo un artigo semanal (a partir de agora quincenal) cuxa finalidade é dar a coñecer recursos útiles para o ensino da ciencia e da tecnoloxía.

Cada certo tempo irei traendo a tecnoloxia.org aqueles que máis teñan que ver co ensino da tecnoloxía.

Aquí tedes a primeira quenda:

  • As escalas do Universo:
    Unha viaxe desde o máis pequeno ata o máis grande, con recursos que nos facilitan a comprensión das escalas, e dos múltiplos e submúltiplos de 10.
  • Fabricación dun automóbil:
    Témolo tratado outras veces neste blogue, especialmente a visita a Citroën, pois é a que temos máis preto, pero nesta ligazón podemos facer visitas virtuais a outras fábricas.
  • Calibre e micrómetro. Simuladores:
    Neste artigo explicamos como se utilizan o calibre e o micrómetro e aprendemos a manexalos utilizando unha serie de recursos en flash.

 

Escribín tamén outros artigos con recursos útiles para o ensino das diferentes disciplinas científicas:

 

Outros colaboradores e colaboradoras de educacontic participan con interesantes artigos sobre temas do máis variado. Non vos perdades as viñetas de Néstor Alonso, os recursos para Educación Plástica de Lucía Álvarez, ou a recente incorporación de Lluis Tomas sobre coñecemento aberto e software libre.

Agardo que vos resulte de interese!…

Dirección asistida

Hai pouco preguntoume alguén en clase como funciona a dirección asistida. Como respondín un pouco polo aire vou intentar contárvolo cun pouquiño máis de detalle.

A dirección:

En primeiro lugar hai que saber como funciona a dirección: Ao xirar o volante, mediante o mecanismo piñón-cremalleira conseguimos desprazar unha barra dentada, que fará xirar ás rodas. Podédelo ver nesta animación flash de autoescuela.tv (aproveitade para ver nesta páxina o funcionamento doutras partes dun vehículo)


[Animación flash de autoescuela.tv]

Agora o que necesitamos é algún sistema que nos axude a facer este movemento reducindo o esforzo que teñamos que facer ao mover o volante. Principalmente temos dous sistemas: oleohidráulico e eléctrico, que van a actuar sobre a barra que ten a cremalleira, desprazándoa horizontalmente.

O sistema hidráulico:

O sistema hidráulico ou oleohidráulico consiste nun cilindro de dobre efecto acoplado á barra da cremalleira. Segundo sexa o xiro do volante, unha válvula rotativa conduce o aceite ao cilindro facendo mover o pistón nun sentido ou no contrario.

Neste fragmento do vídeo (do minuto 3:20 ata o 4:39) explícannos como funciona:


[youtube: PFC Roberto Isasa. Direccion asistida de cremallera. Part 1/2]

O sistema electromecánico:

O sistema electromecánico consiste en acoplar un novo piñón á cremalleira, pero esta vez movido por un motor eléctrico.

lectromec-funcion-esq.jpg

Necesitamos uns sensores que nos indiquen como son as condicións do entorno, e unha unidade de control que procese os datos e lle dea ás ordes ao motor.

Entre os sensores atopamos o sensor de ángulo de dirección, que detecta os graos que xira o volante, e o sensor de par de dirección, que mide o par de forza exercido.
Tamén se teñen en conta outros datos coma, por exemplo, a velocidade de marcha do vehículo, xa que necesitamos máis axuda a baixas velocidades.

En función dos sinais de entrada procedentes dos sensores, a unidade de control calcula as necesidades momentáneas de servoasistencia para a dirección, e calcula para cada instante a intensidade de corrente excitadora do motor eléctrico.

Neste vídeo explican de forma moi completa como funciona a dirección asistida electricamente:


[youtube: Direccion Asistida Electricamente EPS (Electrical Powered Steering) ]

Máis información:

Sensor de choiva

Falando o outro día sobre os sensores que levan os coches alguén mencionou o sensor de choiva, que fai que se activen automaticamente os limpaparabrisas cando chove.

O funcionamento é simple: No interior do sensor temos un díodo LED que emite luz e un fotodíodo que actúa como receptor desa luz. Cando unha pinga de auga cae sobre o parabrisas varían a intensidade e o ángulo da luz reflectida, e esta variación será percibida polo receptor, que deixará pasar máis ou menos corrente en función da luz recibida.
Estes datos de intensidade de corrente envíanse a un controlador que regulará a velocidade do limpaparabrisas, elixindo a máis axeitada dependendo da cantidade de auga detectada.

[Animación flash de Bosch]

Ademais dos díodos emisores e receptores para detectar a choiva o sistema incorpora outros sensores de luz ambiental e de puntos afastados que permiten medir o nivel de iluminación exterior e acender as luces automaticamente se é necesario. Cómpre medir a luz ambiental porque pola noite os limpaparabrisas deben moverse máis rápido que de día para a mesma cantidade de auga.

sensor_choiva.jpg

Máis información: Bosch