Bomba para fluidos: diseño, funcionamiento y localización de fallos

La siguiente información técnica y consejos prácticos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma profesional a los talleres de vehículos en su trabajo diario. La información facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.

Bomba de circulación de refrigerante - Bomba para fluidos MP150

Diseño y funcionamiento de la bomba mediana Hella

La gestión térmica en los vehículos de motor es una parte indispensable de la arquitectura de los vehículos modernos. Componentes como la bomba para fluidos garantizan un control óptimo de los flujos de calor en el vehículo y mejoran la vida útil, la eficiencia y el rendimiento de los vehículos eléctricos.

Para aprovechar de forma óptima la energía térmica generada, la gestión térmica controla los respectivos flujos de calor en el vehículo. Esto garantiza que las piezas y los componentes, como motores o baterías, puedan funcionar en su rango óptimo de temperatura y que el interior del vehículo pueda climatizarse según las necesidades individuales.

Diseño y funcionamiento de la bomba para fluidos HELLA

Ilustración ejemplar Estructura de la bomba mediana MP 150 de HELLA — Ejemplo de diseño de la bomba para fluidos HELLA MP 150 A = módulo electrónico; B = módulo del motor; C = módulo hidráulico; 1. Cubierta; 2. Junta; 3. Placa de circuito impreso; 4. Estátor; 5. Junta; 6. Rotor; 7. Junta; 8. Disco de arranque del rotor; 9. Caja del motor; 10. Rodete; 11. Junta; 12. Carcasa de la bomba; 13. Amortiguador

La bomba para fluidos MP150e es una bomba eléctrica de circulación de refrigerante, que se utiliza en el circuito de refrigeración para hacer circular el refrigerante y, en consecuencia, refrigerar la batería, el accionamiento eléctrico y la electrónica de potencia. La bomba funciona independientemente del motor y en función de la demanda, y además puede conectarse de forma continua. Puede utilizarse como bomba de circulación o de derivación. De este modo, se puede aumentar la vida útil y la eficiencia de la batería de iones de litio, así como la autonomía global de los vehículos eléctricos.

La bomba para fluidos MP150e tiene un diseño ligero y compacto y está equipada con funciones de seguridad como la detección de bloqueos, la protección contra marcha en seco y la detección de temperatura, tensión y corriente.

Además, la bomba cuenta con un concepto Active Cooling

Detección de bloqueo y de marcha en seco

Si hay un bloqueo o no hay refrigerante en la bomba, la electrónica integrada detecta la falta en función de las revoluciones de la bomba y la corriente de arranque. Si no se produce ningún cambio en un ciclo de prueba iniciado por la unidad de control, la bomba se desconecta y se genera una entrada de error.

Detección de temperatura

Dado que la temperatura máxima del refrigerante para la MP150e es de 90 °C, la reducción de temperatura está diseñada para mantener la temperatura dentro del rango especificado. El derating de temperatura de la bomba controla la temperatura de la electrónica reduciendo el consumo de energía.

Si la temperatura del refrigerante supera el valor máximo o el sensor de temperatura de la placa de circuito impreso está dañado, la electrónica detecta el error de sobretemperatura. A 124 °C, la electrónica de la bomba clasifica un error de sobretemperatura para parar la bomba de forma controlada.

Detección de tensión y corriente

Si se detecta sobretensión o subtensión, la bomba pasa al modo de ralentí y funciona a potencia reducida para garantizar el flujo de refrigerante.

Si se detecta una sobrecorriente, la bomba se detiene para evitar que las altas corrientes dañen la bomba.

Para ambos errores, se almacena un código de error en la memoria de errores.

Concepto Active Cooling

Mediante el acoplamiento térmico de la placa de circuito impreso y los devanados del motor en el circuito de refrigeración, así como la colocación óptima de los componentes conductores de corriente para mejorar la distribución de la temperatura en la placa de circuito impreso, el concepto Active Cooling garantiza una mejor disipación de la energía térmica dentro de la bomba.

De este modo, la MP150e puede funcionar con una alta densidad de corriente en los devanados del estátor sin sobrecalentarse y es en gran medida independiente de la influencia de la temperatura ambiente.

Datos técnicos y dimensiones

Datos técnicos MP 150
Tensión nominal	12 voltios
Rango de tensión	8 a 16 voltios
Temperatura de servicio	Refrigerante -40 °C - +90 °C Rango ambiente -40 °C - +120 °C
Punto de trabajo hidráulico	3000 l/h (Δp = 1,1 bar, T_med = 50 °C, mezcla glicol/agua 50/50, U = 12 V)
Sentido de giro	Derecha
Tipo de protección	IP6KX, IPX6K, IPX7, IPX9K
Peso	670 g
Vida útil	> 30000 h

Los datos técnicos pueden variar en función de la versión.

Dimensiones de la bomba mediana — Asignación de pines del conector eléctrico: Pin 1 = masa; Pin 2 = LIN (bus de datos); Pin 3 = alimentación de tensión

Ámbito de aplicación

Las bombas eléctricas de circulación de refrigerante se utilizan en circuitos de refrigeración principales o auxiliares de vehículos con motores de combustión o accionamientos alternativos.

Sus ámbitos de uso son:

refrigeración del motor
refrigeración de la recirculación de gases de escape
refrigeración indirecta del aire sobrealimentado
refrigeración de la transmisión
refrigeración de la batería, de la electrónica de potencia o del accionamiento en vehículos híbridos y eléctricos

Dependiendo del tipo de tracción (motor de combustión, híbrido o eléctrico) y del sistema pueden montarse en el vehículo una o varias bombas.

Integración del sistema en el vehículo

Integración de sistemas: Vehículos con motor de combustión o vehículos híbridos

Integración de sistemas: Vehículo eléctrico

Ejemplo de integración del sistema en el sistema de refrigeración de un vehículo con motor de combustión y motor eléctrico.

Vehículos con motor de combustión o vehículos híbridos (fig. 1)
La bomba para fluidos se integra en el circuito de refrigeración del motor además de la bomba de agua mecánica y se utiliza para la refrigeración adicional en vehículos con motor de combustión. Las funciones de la bomba incluyen la regulación de la temperatura para la refrigeración del aire sobrealimentado, la refrigeración de la transmisión, la recirculación de gases de escape u otros sistemas controlados por demanda. Esto puede reducir significativamente tanto las emisiones como el consumo de combustible.

Vehículo eléctrico (fig. 2)
Utilizando la bomba para fluidos, el flujo de refrigerante en el vehículo eléctrico puede hacerse más flexible y eficiente. Garantiza una temperatura óptima de la batería y aumenta su vida útil y eficacia. La bomba para fluidos garantiza un caudal adecuado del líquido refrigerante para no superar la temperatura máxima admisible de la batería. Esto garantiza una larga vida útil de la batería y protege a todos los demás componentes de un sistema de gestión térmica de daños térmicos.

Revisión y diagnosis de averías

Diagnóstico de la unidad de control: Lectura de la memoria de fallos — Diagnóstico de la unidad de control: Leer la memoria de errores. En nuestro estudio de caso, se leyó el error P2600 de la unidad de control

El funcionamiento de la bomba eléctrica de circulación de refrigerante es supervisado por la correspondiente unidad de control del sistema de nivel superior. Los fallos que se producen son detectados por la electrónica de la bomba, transmitidos a la unidad de control del sistema a través de la interfaz del bus de datos y almacenados en la memoria de errores. Con un dispositivo de diagnóstico adecuado se pueden leer los códigos de error y utilizarlos para la posterior localización de fallos. Un fallo relevante para el sistema se indica con el encendido del respectivo testigo de control en el cuadro de instrumentos como advertencia al conductor.

En nuestro estudio de caso, se leyó el error P2600 en la unidad de control. Código de error P2600 - Bomba auxiliar de refrigerante - Circuito eléctrico defectuoso
Posibles motivos:

Alimentación de tensión defectuosa
Fusible defectuoso
Interrupción, cortocircuito, resistencias en el circuito eléctrico
Bomba defectuosa
Unidad de control defectuosa

Posibles efectos de la entrada de error:

Sistema de refrigeración sobrecalentado
Se enciende la luz de error

Efectos y causas de las averías

Las fuertes cargas mecánicas, la suciedad, la pérdida de refrigerante y las fuertes diferencias de temperatura favorecen el desgaste y pueden provocar un defecto en la bomba de circulación de refrigerante con el paso del tiempo.

Las causas de avería pueden ser:

Daños mecánicos externos o internos
Fugas - pérdida de refrigerante
Suciedad en el sistema de refrigeración
Calidad del refrigerante
Alimentación de tensión defectuosa

¡Una bomba para fluidos MP 150 defectuosa debe sustituirse!
La reparación no está prevista por el fabricante

Instrucciones de reparación y montaje

El sistema de refrigeración está bajo presión.

Existe el riesgo de que se produzcan lesiones por fugas de líquido refrigerante.
¡Antes de reparar el sistema de refrigeración es preciso despresurizar el sistema!
¡Utilizar gafas de seguridad y ropa de protección!

¡Si fuera necesario sustituir la bomba eléctrica de circulación de refrigerante como parte de la reparación, es imprescindible observar las indicaciones de seguridad y las instrucciones de reparación de los fabricantes del producto y del vehículo!

Instrucciones de reparación e instalación

Los trabajos de reparación en el sistema de refrigeración únicamente pueden ser efectuados por personal debidamente cualificado e instruido.
En caso necesario, utilice las herramientas de montaje y desmontaje que haya prescrito el fabricante del vehículo
¡Antes de la sustitución es preciso desconectar la conexión eléctrica de la bomba de circulación de refrigerante de la alimentación de a bordo o desembornar la batería!
¡Antes de montar una nueva bomba, se debe comprobar que el sistema de refrigeración no esté sucio y, en caso necesario, se debe enjuagar y limpiar!
¡La bomba no debe activarse eléctricamente antes del llenado con refrigerante!
¡Tras el montaje de la bomba de circulación de refrigerante, el sistema de refrigeración debe purgarse y comprobar que no haya fugas!
La bomba para fluidos MP150 debe funcionar con una mezcla de agua y anticongelante con al menos un 45 % de glicol. Utilice únicamente las mezclas de agua y glicol recomendadas por el fabricante del vehículo

¡Nota de reparación para vehículos eléctricos!

Indicación de reparación para el vehículo eléctrico

¡Componentes sometidos a alta tensión!

Tenga en cuenta las instrucciones de seguridad generales y específicas del fabricante.

Todos los trabajos deben ser realizados exclusivamente por «personal con formación en electrotecnia».

El sistema de alta tensión debe ser desenergizado por un «especialista para trabajos en vehículos de alta tensión con seguridad intrínseca» antes de la reparación.

Deben observarse y cumplirse las leyes y normativas específicas de cada país relativas a los trabajos en sistemas de alta tensión.

Las representaciones esquemáticas, imágenes y descripciones sirven para aclarar e ilustrar los textos del documento y no pueden considerarse la base de ningún tipo de reparación.

El diagnóstico de la unidad de control se ha representado aquí a modo de ejemplo por medio de un equipo de diagnóstico mega macs 77. Dependiendo del fabricante del vehículo, tanto el alcance de las pruebas como la diversidad de funciones pueden variar, y dependen de la configuración del sistema de la unidad de control.

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