Una toma de corriente auxiliar del automóvil (también conocido como enchufe del coche , toma de corriente de la automoción , de salida automóvil , salida vehicular , encendedor de cigarrillos receptáculo , cigarro receptáculo del encendedor , CLR, o enchufe del encendedor [1] ) en un automóvil fue diseñado inicialmente para alimentar un eléctricamente encendedor de cigarrillos con calefacción , [1] pero se convirtió en un conector de CC estándar de facto para suministrar energía eléctrica a los accesorios portátiles utilizados en o cerca de un automóvil , [1] directamente desde el sistema eléctrico del vehículo.
En la mayoría de los vehículos, hay al menos una toma de corriente. Algunos vehículos, especialmente las camionetas , tienden a tener más tomas de corriente, generalmente una para los pasajeros delanteros, otra para los pasajeros traseros y otra para el maletero.
El voltaje de la toma de corriente suele estar cerca de 12 V CC , (13,5 V a 15 V mientras el motor en marcha hace girar el alternador, para cargar la batería del automóvil mientras proporciona energía eléctrica), porque se alimenta directamente sin regulación del automóvil. sistema eléctrico.
El circuito de alimentación de 12 V está protegido por un fusible de automóvil , a menudo de 10 a 20 amperios. Los electrodomésticos grandes, como los secadores de pelo o las tostadoras, consumen demasiada energía para ser alimentados desde una toma de corriente auxiliar.
Historia [ editar ]
El mechero eléctrico fue inventado y patentado a principios de la década de 1880 por el inventor suizo-austriaco Friedrich Wilhelm Schindler . [ cita requerida ] En la década de 1890, estas herramientas se vendieron como encendedores de cigarros eléctricos ( Cigarrenanzünder ), y más tarde como Zigarrenanzünder en los principales catálogos de almacenes alemanes. [ cita requerida ] Probablemente en la década de 1920 fueron rebautizados como "encendedores de cigarrillos", ya que los cigarrillos superaron a los puros en ventas.
En 1921, se emitió la patente de EE.UU. 1.376.154 de Morris para un encendedor llamado "inalámbrico" o "inalámbrico" con un elemento extraíble. El encendedor se calentó en el enchufe y luego se retiró manualmente para su uso después de un intervalo de tiempo apropiado. [2]
En los Estados Unidos, los encendedores de cigarrillos comenzaron a aparecer como equipo estándar en los automóviles en 1925-1926. [3]
En 1928, Connecticut Automotive Specialty Company (Casco) en Bridgeport patentó su versión de un encendedor de cigarrillos para automóviles, que usaba un cable y un carrete. [4] En los encendedores de tipo carrete, la unidad del encendedor estaba conectada a una fuente de corriente mediante un cable enrollado en un tambor de resorte para que la unidad del encendedor y el cable pudieran retirarse del enchufe y usarse para encender un cigarro. o cigarrillo. Cuando el enchufe extraíble se volvió a colocar en el enchufe, los cables se enrollaron de nuevo en él. El circuito se cerró presionando un botón o quitando el encendedor de su enchufe. [2]
El moderno encendedor automotriz V-Coil extraíble "automático" fue desarrollado por Casco en 1956, [4] por el cual recibió la patente estadounidense 2.959.664 , emitida en 1960.
Diseño técnico [ editar ]
Los enchufes y enchufes acoplados se definen en la especificación ANSI / SAE J563 [5] . Para los sistemas de 12 voltios, el contacto central es el terminal positivo y la carcasa es el terminal negativo. La mayoría de los automóviles conectan el terminal negativo al chasis del vehículo (tierra negativa).
Los conectores automáticos de 12 voltios están fabricados para cumplir con un estándar de seguridad de Underwriters Laboratories . UL2089 se desarrolló para cubrir los requisitos de los adaptadores portátiles de 24 V CC o menos que están destinados a ser alimentados por el sistema eléctrico alimentado por batería de un vehículo. Los productos cubiertos por el estándar incluyen conjuntos de cables de un enchufe que se acopla con el receptáculo de cigarrillos estándar que se encuentra en los automóviles.
- Receptáculo y enchufe para encendedor de cigarrillos de 6 voltios
- Diámetro interior del receptáculo: 21,34 a 21,46 mm (mediana 21,4 mm )
- Diámetro del cuerpo del obturador : 21,08 a 21,23 mm (mediana 21,155 mm )
- Receptáculo y enchufe para encendedor de cigarrillos de 12 voltios, tamaño A
- Diámetro interior del receptáculo: 20,93 a 21,01 mm (mediana 20,97 mm )
- Diámetro del cuerpo del obturador : 20,73 a 20,88 mm (mediana 20,805 mm )
- Se utiliza con mayor frecuencia en automóviles estadounidenses.
- Receptáculo y enchufe para encendedor de cigarrillos de 12 voltios, tamaño B
- Diámetro interior del receptáculo: 21,41 a 21,51 mm (mediana 21,455 mm )
- Diámetro del cuerpo del obturador : 21,13 a 21,33 mm (mediana 21,18 mm )
- Se utiliza con mayor frecuencia en automóviles europeos y, a veces, como segundo enchufe en automóviles estadounidenses expresamente para conexiones de alimentación de CC.
Los enchufes a menudo incluyen un indicador LED de luz piloto para indicar que la energía eléctrica está conectada. Opcionalmente, el enchufe puede estar equipado con un fusible interno para seguridad eléctrica, generalmente de 10 amperios o menos. En algunos diseños, la punta del enchufe puede desenroscarse para revelar un fusible de vidrio cilíndrico; otras variantes pueden usar un fusible tipo cuchilla insertado en el costado o en la parte posterior del enchufe.
Usos [ editar ]
Más ligero [ editar ]
El encendedor es un cilindro de metal o plástico que contiene una bobina plana delgada de una tira de metal de nicrom , a través de la cual pasa una corriente alta (≈10 amperios ) cuando se activa el dispositivo, generalmente empujándolo en el enchufe como si fuera un botón . Cuando se empuja hacia adentro, el encendedor se sostiene contra la fuerza de un resorte mediante un clip sujeto a una tira bimetálica . [6] El elemento calefactor se ilumina de color naranja caliente en segundos, lo que hace que la tira bimetálica se doble y suelte el mecanismo. El mango se abre, eliminando la necesidad de que el usuario cronometra la operación de calefacción. Si el encendedor se quita rápidamente de su enchufe, puede encender un cigarrillo, un cigarro o una yesca .
Una característica común de los automóviles italianos en las décadas de 1960 y 1970, como Alfa Romeos y Ferraris, es el encendedor de cigarrillos Brico Pram, que se diferencia de los diseños convencionales en que el encendedor no se abre para quitarlo para encender un cigarrillo, a pesar de que se asemeja visualmente al diseño tradicional. En cambio, el centro del encendedor presenta una abertura cónica para que el usuario inserte un cigarrillo hasta que toque el elemento calefactor, luego se presiona el borde del mango para activar el encendedor, el elemento calentador enciende el cigarrillo y desconecta el circuito. con un ping audible una vez que se alcanza la temperatura deseada según un encendedor convencional. La ventaja de este diseño es la seguridad, ya que el elemento calefactor al rojo vivo no se puede dejar caer accidentalmente sobre el regazo de un ocupante. Todavía,quita la capacidad de quitar el encendedor para que el receptáculo se use como toma de corriente, y tampoco permite que se enciendan puros ya que la abertura no es lo suficientemente grande.
Toma de corriente [ editar ]
En los automóviles más nuevos, el enchufe está equipado con una cubierta de plástico sin el elemento calefactor más ligero. [7] Sin embargo, el enchufe se ha reutilizado y sigue utilizándose para alimentar la electrónica de consumo en los vehículos. [8] A menudo, un vehículo puede venir con varios tomacorrientes para mayor comodidad, algunos en el área de pasajeros trasera del vehículo o incluso en el área de carga, para alimentar dispositivos portátiles. Estos tomacorrientes generalmente tienen una tapa de plástico atada a ellos, y generalmente están etiquetados como solo para alimentación de CC, porque no están diseñados para resistir el calor producido por un encendedor de cigarrillos eléctrico.
El uso de receptáculos para encendedores de cigarrillos para suministrar energía de CC de 12 voltios es un ejemplo de compatibilidad con versiones anteriores de un estándar de facto . Como conector de alimentación, el receptáculo del encendedor es más grande, más difícil de usar y menos confiable que otros conectores de CC [ cita requerida ] . Los receptáculos para encendedores de cigarrillos se utilizan ampliamente en muchos vehículos de carretera y en algunos barcos. Los receptáculos portátiles para encendedores de cigarrillos unidos a cables y pinzas de cocodrilo para conectarlos directamente a las baterías del automóvil están disponibles para uso temporal. En vehículos más nuevos, uno o más conectores USBtambién se puede proporcionar. Además, en los automóviles más nuevos, la salida de energía del enchufe del encendedor es tan confiable que puede cargar computadoras portátiles, [9] sin problemas de voltaje.
Los enchufes de automóvil estandarizados de 12 voltios CC se definen en los Estados Unidos por la norma UL 2089 con respecto a los adaptadores de batería de vehículos . Esta norma cubre los enchufes y juegos de cables que se insertan en los receptáculos del encendedor de cigarrillos. En Europa, los enchufes y enchufes de 12 voltios no están especialmente regulados y no requieren aprobaciones para la marca CE . [ cita requerida ]
El enchufe macho a veces se usa para alimentar energía a un vehículo para recargar su batería porque generalmente no tiene un circuito regulador entre la toma de corriente y la batería del automóvil . Por ejemplo, los mantenedores de baterías solares portátiles generalmente se conectan a la batería de un vehículo de esta manera. Cargadores de goteotambién a veces se conectan de esta manera, eliminando la necesidad de dejar el capó del vehículo abierto, así como eliminando la posibilidad de polaridad invertida. La mayoría de los coches de hoy en día están diseñados con un sistema de conexión a tierra negativo de la batería y, por lo tanto, tienen una distribución de energía positiva de +12 V. En tal caso, la clavija central de un enchufe / toma será de +12 V CC y la carcasa exterior de 0 V. Si bien la polaridad no es un problema para un encendedor de cigarrillos, es prudente verificar la combinación correcta de polaridades al conectar otros tipos de accesorios. En algunos modelos, la salida del encendedor de cigarrillos no se enciende cuando se quita la llave de encendido y no es posible cargar.
Dado que la toma del encendedor de cigarrillos se diseñó originalmente solo para calentar un encendedor de cigarrillos, la reutilización de estos enchufes como conectores de alimentación genéricos puede generar muchos problemas. Además de los problemas con las dimensiones físicas parcialmente compatibles, los enchufes pueden vibrar fuera del zócalo en condiciones normales de conducción, debido a una mala retención. Además, ha habido informes de puntas de bujías fundidas debido a un contacto deficiente y a la generación de calor por resistencia óhmica .
Un segundo problema es que la potencia nominal de "doce voltios" en los automóviles fluctúa ampliamente. La toma de corriente está conectada directamente al sistema eléctrico del automóvil. El voltaje real, que coincide con el voltaje de la batería del automóvil , será de aproximadamente 12,5 voltios cuando está inactivo (menos en condiciones frías), aproximadamente 14,5 voltios cuando el motor y el alternador / generador están funcionando (más cuando está frío), y puede caer brevemente a medida que tan bajo como 5-6 voltios durante el arranque del motor debido al alto uso de corriente temporal de la batería. [10] Cuando se utilizan, los convertidores de CC a CC generalmente compensan las pequeñas fluctuaciones, pero es posible que no se disponga de energía confiable sin una fuente de alimentación ininterrumpida independiente alimentada por batería .
En raras ocasiones, pueden ocurrir casos más extremos de fluctuación de voltaje cuando la batería del automóvil se desconecta mientras el motor está en funcionamiento o cuando el automóvil recibe un arranque auxiliar . Cuando la batería se desconecta mientras el motor está funcionando, su efecto de suavizado de voltaje (similar al de los capacitores ) no está disponible y un transitorio de descarga de carga puede producir voltajes muy altos como el regulador de voltaje incorporadoha estado controlando la corriente de campo del alternador para cargar la batería del vehículo y, aunque intentará reducir la corriente de campo para mantener el voltaje de salida constante, el devanado de campo es altamente inductivo y el ajuste de la corriente a su nuevo valor toma varios cientos de milisegundos, durante los cuales el voltaje de salida del alternador excederá su valor previsto. El transitorio de descarga de carga también puede arruinar los diodos en el alternador al exceder su voltaje de ruptura. Un automóvil que recibe un arranque desde un camión puede estar sujeto a un sistema eléctrico de 24 V utilizado en algunos vehículos. [11] Además, algunos conductores de grúas en climas fríos realizan un "arranque de batería doble". [12]
El equipo destinado a ser alimentado por el receptáculo debe tener en cuenta el contacto intermitente y los voltajes fuera de los 12 V CC nominales , como el voltaje máximo de 9 a 16 V de forma continua o el voltaje máximo de 20 V durante 1 hora , 24 V durante 1 minuto , y 40 V duración 400 ms . [13] Un ejemplo de tolerancia de los valores nominales de los componentes de protección es +50 a −60 V CC . [14] Los equipos robustos deben tolerar temperaturas que varíen entre −40 y +85 ° C (−40 y 185 ° F), además de una posible alta humedad y condensación de agua. [13]
Ver también [ editar ]
- Poder accesorio del automóvil
- EmPower (adaptador de corriente para aviones)
- Carga inductiva
- Conector ISO 4165
Notas [ editar ]
- ^ a b c Artículo de LifeWire.com: "Desde el encendedor de cigarrillos del automóvil hasta el enchufe para accesorios de 12 V"
- ^ a b "Cuno Engineering v. Dispositivos automáticos" .
- ↑ Valdes-Dapena, Peter (4 de noviembre de 2003). "Encendedores de cigarrillos: ¿Los nuevos portavasos?" . CNN.com . Consultado el 5 de junio de 2007 .
- ^ a b "Hechos y cifras del encendedor Casco Cigar" . Casco. Archivado desde el original el 25 de junio de 2007 . Consultado el 5 de junio de 2007 .[ dudoso ]
- ^ "Estándar para encendedores de cigarrillos de 12 voltios, tomas de corriente y enchufes para accesorios" . SAE Internacional . SAE Internacional . Consultado el 16 de febrero de 2016 .
- ^ Patente de Estados Unidos 5.932.126
- ^ "La última actualización de Gallup muestra el consumo de cigarrillos cerca de mínimos históricos" . Gallup.com . Consultado el 8 de abril de 2009 .
- ^ Laukkonen, Jeremy. "¿Toma de 12 V o receptáculo para encendedor de cigarrillos? La toma de corriente de 12 V CC de facto" . Lifewire.com . Consultado el 28 de febrero de 2021 .
- ^ Artículo informativo de Laptopified.com: "Cómo cargar una computadora portátil en un automóvil"
- ^ "Tapando la brecha del encendedor de cigarros" . Service Management 365. Archivado desde el original el 17 de julio de 2007 . Consultado el 30 de mayo de 2007 .
- ^ Emadi, Ali (25 de mayo de 2005), Manual de unidades de motor y electrónica de potencia automotriz , CRC press, p. 119, ISBN 0-8247-2361-9,
La tensión de funcionamiento máxima para sistemas de 14 V se especifica en 24 V, lo que representa una condición de doble arranque de batería.
- ^ "Arranque con batería doble" , Fuentes de alimentación automotrices de alta frecuencia , nota de aplicación 3893, Maxim Integrated Products, 17/07/2007,
Otra
condición de
OV de
estado estable
es el arranque con batería doble, que ocurre cuando una
grúa
u otro personal de servicio utiliza 24 V para arrancar un vehículo averiado o cargar una batería descargada.
El
requisito de prueba
típico de
OEM
para esta condición es de aproximadamente 24 V durante dos minutos.
Algunos sistemas relacionados con la seguridad y la gestión del motor deben funcionar en estas condiciones.
- ^ a b EMC_CS_2009rev1.pdf
- ^ "Hoja de datos de LM2931" (PDF) . Cika . Consultado el 16 de febrero de 2016 .
Referencias [ editar ]
- Estándares y especificaciones para la energía en el asiento de los aviones que aún están en las nubes analiza las deficiencias mecánicas y eléctricas del uso de la toma del encendedor de cigarrillos para obtener energía.
- SAE J563 (receptáculos para encendedor de cigarrillos de seis y doce voltios)
- SAE / USCAR-4 (Estándar para encendedores de cigarrillos y tomas de corriente) (USCAR = Consejo de Estados Unidos para la Investigación Automotriz)
- Transitorios de voltaje automotriz
Enlaces externos [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Toma de corriente auxiliar de automóvil . |
- Historia de los encendedores CASCO (1925-1960)
- Historia de los encendedores CASCO (1960-2005)
- Imágenes de conectores de 12 V
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