Fundamentos de Protocolos CAN y MOST y Principios Electromagnéticos en Automoción

Protocolos de Comunicación en Automoción

Estructura del Protocolo MOST (Media Oriented Systems Transport)

Un mensaje en el protocolo MOST tiene un tamaño fijo de 64 bytes y su estructura se compone de los siguientes campos:

• Campo de comienzo: Indica el inicio del mensaje y está formado por 4 bits.
• Campo delimitador: Marca el comienzo de la sección de datos y consta de 4 bits.
• Campo de datos: Contiene la información a transmitir, con un tamaño máximo de 60 bytes.
• Bytes de verificación: Incluyen el identificador del emisor y del receptor, así como las sentencias dirigidas a este último.
• Campo de estado: Informa al receptor sobre el estado de la transmisión del mensaje.
• Campo de paridad: Realiza una última comprobación para asegurar que el mensaje está completo y determina si es necesario repetir su emisión.

Estructura del Protocolo CAN (Controller Area Network)

La trama de datos del protocolo CAN se estructura de la siguiente manera:

• Comienzo de la trama (Start of Frame - SOF): Un bit dominante que marca el inicio de la comunicación.
• Campo de arbitraje (Identificador): Define la prioridad del mensaje. Los mensajes con identificadores de valor más bajo tienen mayor prioridad. Existen formatos de 11 bits (estándar) y 29 bits (extendido).
• Campo de control: Especifica la cantidad de bytes de información que contiene el campo de datos.
• Campo de datos: Contiene la información a transmitir, con una longitud variable de 0 a 8 bytes.
• Campo de CRC (Cyclic Redundancy Check): Consta de 16 bits y se utiliza para la detección de errores en la transmisión.
• Campo de acuse de recibo (ACK): Compuesto por 2 bits, permite a los nodos receptores confirmar la correcta recepción del mensaje.
• Fin de trama (End of Frame - EOF): Marca el final del mensaje.

Principios Electromagnéticos Fundamentales

Electroimán

Un electroimán es un dispositivo que consiste en un núcleo de hierro dulce rodeado por una bobina de alambre conductor. Al hacer pasar una corriente eléctrica por la bobina, esta genera una inducción magnética en el núcleo, transformándolo en un imán temporal. El campo magnético resultante es la suma del campo generado por la bobina y el inducido en el núcleo.

Inducción Electromagnética

La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m.) o voltaje en un conductor cuando este se expone a un campo magnético variable. Por ejemplo, al mover un conductor dentro de un campo magnético, se genera en él una corriente eléctrica. La intensidad de esta corriente aumenta con la velocidad del movimiento. Si el conductor se detiene, la f.e.m. y, por tanto, la corriente, cesan.

Componentes del Motor de Arranque

Zapatas Polares

Las zapatas polares son componentes clave en motores y generadores eléctricos. Sus características y funciones son:

• Están fabricadas con hierro dulce para facilitar la concentración de las líneas de campo magnético.
• Se encuentran atornilladas a la carcasa del motor.
• Misión principal: Su función es concentrar el campo magnético generado por las bobinas inductoras y servir de soporte físico para estas.

Mecanismo de Engrane del Piñón con el Volante de Inercia

El proceso de acoplamiento del motor de arranque con el motor de combustión es el siguiente:

El relé de arranque, también conocido como solenoide, acciona una horquilla de desplazamiento. Esta horquilla empuja el conjunto del piñón de ataque, que se desliza sobre un eje con estriado en hélice. Este estriado helicoidal provoca que el piñón gire ligeramente mientras avanza, lo que facilita enormemente su engrane con los dientes del volante de inercia y reduce la posibilidad de un choque frontal entre ellos.

El piñón no se monta directamente sobre el eje, sino sobre un mecanismo de rueda libre (o embrague unidireccional). Este mecanismo es crucial, ya que permite que el piñón transmita el movimiento al volante para arrancar el motor, pero impide que el volante transmita su movimiento de vuelta al motor de arranque una vez que el motor de combustión ha arrancado y gira a mayor velocidad, protegiéndolo así de un destructivo exceso de revoluciones.