Circuito de arranque La misión del circuito de arranque es proporcionar las primeras vueltas al motor, hasta que este pueda hacerlo por sí solo.Este circuito esta compuesto por: motor de arranque, el cual transforma la energía eléctrica en mecánica; la batería que proporciona la energía eléctrica y la llave de contacto que hace de interruptor.Nº mínimo de vueltas; en motor Otto, entre 80 y 100 rpm; y en motor diesel, entre 90 y 200 rpm.La potencia del motor de arranque depende de factores como el vehículo en el cual esta montado, la capacidad de la batería y su intensidad de descarga en frio.

Motor de arranque

Es el elemento del circuito que transforma la energía eléctrica en mecánica.

Principio de funcionamiento: se basa en principios electromagnéticos. El polo norte atrae al sur del imán interior y al revés, y con esto se produce un movimiento, por un par de fuerzas.En el motor de arranque esto es que por un conductor circula corriente eléctrica y se crea un campo magnético, y si esto lo sometemos a la influencia de otro campo magnético este tiende a sacar al conductor; consiguiendo así un par de fuerzas que originan un movimiento hasta que estas dos fuerzas están equilibradas. Pero colocando varias bobinas, cuando en una el par de fuerzas conseguido esta equilibrado en otra se tiene que equilibrar y así conseguir un movimiento continuo.

Componentes del motor de arranque

Estator o inductor: esta formado por las bobinas inductoras y las masas polares, que son soportadas por una parte de la carcasa. Las masas polares tienen la función de concentrar el campo magnético y están aisladas.Las bobinas son de una gran sección porque por ellas circula una gran intensidad. Podemos encontrar estatores de 2,4 o 6 bobinas; esto podemos identificarlo por el nº de tornillos que sujetan las masas polares en la carcasa. A las bobinas les llega la corriente por el terminal mot. y sale por las escobillas. Las bobinas pueden estar conectadas en serie o en serie-paralelo.

Rotor o inducido: es un eje; sobre el que montamos el tambor, el colector y sobre el tambor están las bobinas inducidas.

Partes:Tambor: son una serie de chapas

troqueladas, y en sus troqueles se encuentran las bobinas.

Colector: esta formado por delgas, que son unas chapas de cobre sobre las que van soldados los terminales de las bobinas y sobre las que rozan las

escobillas. El colector tiene que ser circular y con un diámetro en tolerancia y

con una separación entre delgas, hay colectores planos.

El eje tiene que girar equilibrado y para ello va montado sobre unos cojinetes de cobre. En el eje tiene un estriado para que el piñón se desplace.

Tapa de accionamiento: tiene una ventana para que salga el piñón de accionamiento, y tiene un cojinete del eje.

Tapa lado de escobillas: soporte de las escobillas; 2 o 4, positivas y negativas.

Relé: es un elemento que maneja con una pequeña intensidad otras mayores. Funcionamiento: se pone en marcha el arranque por el terminal 50; el relé tiene dos bobinas, una de accionamiento y otra de retención. En el momento de accionamiento el terminal 50 esta a + y circula corriente por las dos bobinas, pues la de retención va directa a masa y la de accionamiento por el terminal mot hace masa. Pero en el momento que se ha cerrado el circuito, el terminal mot esta a potencial +, por lo que la bobina de accionamiento se queda cortocircuitada y solo queda funcionando la de retención.En el lado contrario al del conector, se sitúa una horquilla que bascula al moverse el contacto, haciendo que se mueva el piñón a un lado.Hay relés de una sola bobina.

Piñón de engrane: es el elemento con la misión de transmitir el movimiento al volante de inercia. El piñón tiene que engranar con el volante de inercia, esto se puede conseguir con una horquilla unida al relé que bascula, por inercia o por reducción.Tiene que desacoplarse, porque podría destruirse el piñón; a 200 rpm de motor de arranque, el motor de combustión va a 4000 rpm.

Para conseguir desengranar esta el sistema de rueda libre, este consiste en una corona unida al piñón en cuyo interior hay una rueda con acanaladuras con unas bolas y unos rodillos; cuando el volante de inercia gira a mayor velocidad que el motor de arranque, la corona interior se desacopla y deja de girar.

Tipos de motores de arranque

Motor de arranque con accionamiento por relé Es el más empleado en la actualidad. El sistema de accionamiento es mediante relé, y este esta formado por; la palanca de accionamiento que desplaza el piñón, va montada sobre el núcleo del relé que en el otro extremo monta una placa que sirve de contacto para cerrar los terminales 30 y mot. El núcleo se desplaza por el campo magnético que crean una o dos bobinas; estas son la de accionamiento y retención, en el caso de que haya dos.

Funcionamiento: al cerrar la llave de contacto llega corriente eléctrica al terminal 50 del motor de arranque. Por este terminal se alimenta a las dos bobinas del relé que crean un campo magnético, la bobina de retención hace masa directamente en el relé y la de accionamiento circula por el estator y el rotor hasta hacer masa y en la escobilla negativa. Este campo magnético desplaza el núcleo del relé juntando los terminales 30 y mot, a su vez en el otro extremo la horquilla bascula y desplaza el piñón; además el rotor ya esta girando muy lentamente. Al cerrar el circuito entre 30 y mot circula la corriente por el estator y el rotor, lo que hace que la bobina de accionamiento se cortocircuite. La corriente que llega ahora al inductor y al inducido, es suficiente para que el rotor gire a gran velocidad y proporcione giro al motor de combustión. Al soltar la llave de contacto, la bobina de retención que es la única que estaba actuada deja de llegarle corriente, por lo que el núcleo vuelve a su posición.

Motor de arranque coaxial

Es utilizado en motores térmicos, en los cuales hay que vencer una gran resistencia en el momento del arranque. Esto se hace, consiguiendo un giro lento al principio del arranque, y cuando el motor de combustión ha alcanzado un determinado nº de revoluciones y el esfuerzo es menor, gira con mayor

rapidez. En estos el relé va incorporado en el interior del motor, de forma coaxial con el rotor. El relé esta provisto de dos juegos de contactos y una resistencia, además de los mecanismos encargados de la entrada en funcionamiento del segundo juego de contactos y del enclavamiento del piñón de engrane.

Funcionamiento: se acciona la llave de contacto y pasa corriente a la bobina del relé, cuyo campo magnético desplaza el núcleo hacia delante. Este movimiento hace que el piñón engrane parcialmente con la corona y a la vez produce el cierre del primer piso de contactos que permite el paso de corriente a través de una resistencia, lo que hace que el rotor gire lentamente. El giro del rotor hace que el piñón se desplace por la hélice, en este recorrido la cazoleta tropieza con el trinquete, que cierra el segundo juego de contactos; con lo que la resistencia se queda cortocircuitada y llega mayor intensidad al rotor haciendo que este gire más rápido. Al desplazarse el piñón hacia delante, arrastra consigo un muelle junto con el casquillo y las bolas, que al llegar a los alojamientos del eje del rotor se enclavan e impiden el retroceso del piñón.Al soltar la llave, se corta la corriente al relé y su núcleo retrocede por la acción de un muelle, con lo que se abren los contactos y el casquillo se empuja hacia atrás con lo que las bolas quedan libres, liberando a su vez al piñón que retrocede por la acción de un muelle y por el giro del volante.

Motor de arranque con inducido deslizante

Es empleado en motores de gran cilindrada. El movimiento axial de engrane del piñón lo realiza el inducido directamente, sobre cuyo eje va fijado el piñón de engrane. Para permitir el desplazamiento axial al mismo tiempo que el giro, el colector es más largo. El motor de arranque va provisto de tres devanados en el estator que son los responsables del desplazamiento del inducido, estos devanados son: el auxiliar, el de retención y el de serie .Para la transmisión del movimiento del rotor al piñón se utiliza un embrague de discos que hace también la misión de rueda libre.

Funcionamiento: en la posición de reposo, el inducido se encuentra desplazado a la derecha por la acción del muelle.Cuando se acciona el interruptor del arranque; la corriente entra por 50 a la bobina del relé, produciendo el desplazamiento del núcleo, el cual cierra el contacto entre el puente basculante y 30. Esto hace que se alimenten los devanados de retención y el auxiliar; el de retención va directamente a masa, y el auxiliar hace masa a través del rotor. Los campos magnéticos creados por las dos bobinas desplazan el inducido y le imprimen un giro lento. Cuando el piñón ha engranado con la corona y casi ha llegado a su posición final; el disco de disparo eleva el gatillo de bloqueo, haciendo que el puente basculante una 30 con el contacto inferior. Así el devanado auxiliar se cortocircuita y la corriente va por el devanado serie.

Por este devanado circula mayor intensidad, por lo que el rotor gira a mayor velocidad; además ayuda al devanado de retención a desplazar el inducido.Hasta que se suelta la llave de contacto transcurre un tiempo, en el cual el motor arrastra el piñón; esto se impide con el sistema de embrague, actuando como rueda libre, otra de las misiones del embrague es limitar a un cierto valor máximo el par transmitido por el piñón.

Características de los motores de arranque

Cuanto mayor sea el motor del vehículo y más elevada su potencia, necesitara un motor de arranque cuyo par de arrastre sea también mayor.Para aumentar el par proporcionado por el motor de arranque sin aumentar su tamaño, se emplea un sistema reductor; cuya característica principal es que el rotor no arrastra directamente al piñón, sino que atraves de una pareja de engranajes de los cuales el del rotor es de menor tamaño. Con este dispositivo queda reducido el giro del piñón y multiplicada la fuerza; pero se debe alcanzar una velocidad de giro mínima, lo cual se consigue modificando las características eléctricas del motor de arranque.

En los motores de arranque actuales es muy utilizado un sistema reductor de engranajes planetarios, cuya ventaja esencial reside en que el eje del rotor queda en prolongación con el del piñón. Constitución; el eje del rotor termina en el piñón, que engrana exteriormente con los satélites del tren planetario que a su vez lo hacen exteriormente con la corona, la cual va fija a la carcasa del motor. Los piñones satélites van montados locos sobre un eje alojado en los huecos del anillo, que forman cuerpo con el eje en el que va labrado el estriado donde se monta el piñón de engrane. El giro del rotor es transmitido por el piñón a los satélites que ruedan sobre la corona arrastrando al eje del piñón de engrane, con la correspondiente reducción de giro con la que se aumenta el par. En algunos motores se dispone un mecanismo de frenado del conjunto piñón y rotor, que consiste en emplazar un disco detrás del piñón sobre el que apoya este en posición de reposo. El funcionamiento es cuando retrocede en la maniobra de desengrane, se produce un frotamiento contra el disco que frena su giro y el consiguiente del rotor.El objetivo de este sistema es hacer que el rotor se pare rápidamente cuando se desconecta el motor para que, pueda realizarse un nuevo intento de arranque en caso necesario.

Verificación y control del circuito de arranque

Componentes

Estator o inductor: comprobar que tipo de estator tenemos, si es con bobinas o con imanes permanentes. En las dos hay que realizar comprobaciones mecánicas; que estén bien aislados, que no haya roces con el rotor. En las bobinas hay que realizar comprobaciones eléctricas, estas son:

Continuidad: polímetro->óhmetro, amperímetro y continuidad.

Cortocircuito: polímetro en forma de óhmetro.

Aislamiento a masa: lámpara de pruebas y polímetro

Rotor o inducido: comprobaciones mecánicas; que el eje no esté torcido, ovalamiento del colector, arrollamientos con aislante, sin chisporroteo…Comprobaciones eléctricas:

Continuidad: colocas el rotor en el roncador y con un amperímetro se hace la medición de cada espira, conectando un terminal en una delga y el otro en la siguiente.

Cortocircuito: se coloca el rotor en el roncador y se coloca encima de las espiras una lamina de acero y vamos girando el rotor, si la lamina de acero vibra quiere decir que en esa espira hay un cortocircuito.

Aislamiento a masa: se coloca el rotor en el roncador y con la serie, entre las delgas y el eje se comprueba si no hay derivación a masa. Si se enciende la bombilla quiere decir que no esta aislado.

Tapas: comprobaciones mecánicas; casquillo y que no haya deformaciones.Escobillas: comprobar el aislamiento a masa de la escobilla positiva. Comprobar tensión del muelle y longitud de las escobillas.Piñón: comprobar el desgaste, los dientes, la rueda libre y la rosca del eje.

Relé: Comprobaciones mecánicas y comprobaciones eléctricas; se realiza bobina a bobina y después conjuntamente; se realiza las pruebas de continuidad, cortocircuito y aislamiento a masa.

Comprobaciones en el circuito de arranque

V 1: medición entre borne positivo de batería y masa. V1= >10 v, quiere decir que esta bien porque es una medición en la batería con la llave de contacto accionada; V1= <10 v, la batería esta descargada o el motor de arranque esta cortocircuitado.

V 2: medición entre el borne positivo y el terminal positivo. V 3: medición entre el borne negativo y el terminal negativo. V 4: medición entre el cable del borne negativo y la carrocería. V 5: se realiza la medición entre el terminal mot y 30 del relé. V5= 0 v,

porque el relé actúa y; 30 y mot quedan unidos, son el mismo punto. V5= > 10 v, porque el relé no actúa el relé esta estropeado; o no llega corriente al terminal 50 del relé. V5= valor pequeño de U. Mal contacto; el relé actúa.

V 6= se realiza la medición entre el terminal 50 del relé y masa. V6= >10 v, esta bien; V6= 0 v, el circuito esta cortado o la llave esta en mal estado.

V 7= se realiza la medición entre el terminal 50 de la llave de contacto y masa.

V 8= se realiza la medición entre el terminal 30 de la llave de contacto y masa.

V2=V3=V4= 0 v V2;V3;V4 > 0 v,

hay un mal contacto

Esta bien, cuando la U medida es mayo de 10 v o cuando la lámpara se enciende.Esta en mal estado, cuando la tensión medida es 0 V o cuando la lámpara no se enciende.