Conoce la fantástica Función de un Motor de Arranque

La función de un motor de arranque es actuar como un dispositivo que hace girar un motor de combustión interna hasta que el proceso de combustión asume el control. Esto se logra típicamente facilitando la energía mecánica requerida para rotar el cigüeñal durante un número dado de ciclos. Si deseas aprender más acerca de esta interesante función continua leyendo este articulo…

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Función de un Motor de Arranque

La función principal del motor de arranque es arrancar el motor de combustión. Un motor eléctrico forma la base del motor de arranque. Cuando se prende el interruptor de arranque, el relé de arranque enciende el motor eléctrico. Este motor acciona el anillo del engranaje de arranque a través del piñón. El movimiento de rotación del motor de arranque se forma a través de la interacción de dos campos magnéticos. Los motores de arranque vienen con imanes permanentes o con electroimanes. (ver artículo: Función de Excel)

Cada una de estas distribuciones posee sus propias características específicas. La energía demandada por el motor de arranque es suministrada por la batería. El motor de arranque demanda mucha potencia de arranque. Por lo tanto, la batería debe tener capacidad adecuada y las pérdidas deben reducirse al mínimo. A medida que el motor de arranque empieza a girar más rápido, se reduce la potencia de arranque. Esto es producido por el voltaje inverso generado. Dependiendo de la temperatura, los motores diésel solicitan sistemas de asistencia de arranque.

En el caso de los turismos, estas instalaciones residen en un sistema de precalentamiento que precalienta la cámara de combustión y el aire que contiene. Las bujías de incandescencia sirven como elementos de calefacción. El período de brillo se regula mediante un temporizador de brillo. Para hacer que un motor arranque, debe girarse a cierta velocidad, de modo que aspire el combustible y el aire hacia los cilindros, y los comprima. El potente motor de arranque eléctrico hace el giro.

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Su eje lleva un piñón pequeño o rueda de engranaje, que se engancha con un anillo de engranaje grande cerca del borde del volante del motor. En un diseño de motor delantero, el motor de arranque se sitúa en la parte baja del motor. El arrancador requiere una corriente eléctrica pesada, que atraviesa cables gruesos de la batería. Ningún interruptor ordinario ejecutado manualmente podría encenderlo: requiere un interruptor grande para manipular la corriente alta. El interruptor debe encenderse y apagarse muy velozmente para evitar chispas peligrosas y dañinas.

Por lo tanto, se utiliza un solenoide, un arreglo donde un pequeño interruptor enciende un electroimán para mejorar el circuito. El interruptor de arranque habitualmente se trabaja con la llave de encendido. Gire la llave más allá de la posición de encendido para alimentar la corriente al solenoide. El interruptor de encendido posee un resorte de retorno, de modo que tan pronto como usted suelta la llave, retrocede y apaga el interruptor de arranque. Cuando el interruptor sustenta de corriente el solenoide, el electroimán atrae una barra de hierro.

El movimiento de la varilla cierra dos contactos pesados, completando el circuito desde la batería hasta el arrancador. La barra asimismo posee un resorte de retorno, cuando el interruptor de encendido deja de proveer corriente al solenoide, los contactos se abren y el motor de arranque se detiene. Los resortes de retorno son requeridos porque el motor de arranque no debe girar más de lo necesario para arrancar el motor. La razón es, en parte, que el motor de arranque consume mucha electricidad, que velozmente agota la batería.

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Además, si el motor arranca y el motor de arranque sigue activado, el motor girará el motor de arranque tan rápido que podría deteriorarse gravemente.  El propio motor de arranque posee un dispositivo, llamado engranaje Bendix, que engancha su piñón con el anillo del engranaje en el volante solo mientras el motor de arranque está girando el motor. Se apaga tan pronto como el motor se acelera, y hay dos formas en que lo hace, con el sistema de inercia y con el sistema de precarga. (ver artículo: Función del CPU)

El arrancador de inercia se fundamenta en la inercia del piñón, es decir, su oposición a comenzar a girar. El piñón no está fijado rigurosamente al eje del motor, sino que está atornillado en él, como una tuerca que gira libremente en una pieza de rosca muy gruesa. Imagine que de repente gira el perno, la inercia de la tuerca impide que gire de inmediato, por lo que se desplaza a lo largo de la rosca del perno. Cuando un arrancador de inercia gira, el piñón se mueve a lo largo de la rosca del eje del motor y se engancha con el anillo de engranaje del volante.

Luego, se detiene en el extremo de la rosca, empieza a girar con el eje y gira el motor. Una vez que el motor arranca, hace girar el piñón más rápido que su propio eje de motor de arranque. La acción giratoria atornilla el piñón hacia atrás por su rosca y se suelta. El piñón regresa tan forzosamente que tiene que haber un resorte fuerte en el eje para disminuir su impacto. El violento enganche y el desenganche de un arrancador de inercia puede producir un gran desgaste en los dientes del engranaje. Para superar ese problema, se implantó el arrancador previamente acoplado, que posee un solenoide montado en el motor.

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El sistema de arranque para autos ofrece más que nada, ya que además de encender el motor, el solenoide igualmente desliza el piñón a lo largo del eje para engancharlo. El eje posee estrías rectas en lugar de una rosca Bendix, de modo que el piñón siempre gira con ella. El piñón se coloca en contacto con el anillo dentado del volante mediante un tenedor deslizante. La horquilla se mueve por un solenoide, que posee dos conjuntos de contactos que se cierran uno tras otro.

El primer contacto proporciona una corriente baja al motor para que gire lentamente, lo suficiente para permitir que los dientes del piñón se enganchen. Luego, los segundos contactos se cierran, sustentando el motor a una corriente alta para hacer girar el motor. El motor de arranque limita el  exceso de velocidad cuando el motor arranca por medio de un embrague de rueda libre, como la rueda libre de una bicicleta. El resorte de retorno del solenoide retira el piñón del acoplamiento. (ver artículo: Función de la Hoja de Cálculo)

Un motor de arranque es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. Primero, la batería del automóvil suministra energía eléctrica al motor de arranque a través del cable de la batería principal. Cuando gira la llave hacia adelante hasta la posición de inicio, el solenoide mueve el engranaje de arranque, y lo coloca en contacto con el engranaje del volante y luego, y solo entonces, el motor de arranque empieza a girar.

Dado que el engranaje de arranque y el volante de inercia se han engranado, este movimiento de giro se traslada al volante que está unido al cigüeñal. El motor de arranque hace girar el motor hasta que empieza a funcionar por sí solo. Luego, cuando suelta la llave, el solenoide separa el engranaje de arranque del volante.

Historia del motor de arranque

En los primeros días de los automóviles, los fabricantes de vehículos utilizaron toda una gama de diferentes procedimientos de arranque de motores. Estos primeros motores fueron respectivamente simples. Frecuentemente solo tenían uno o dos cilindros, no poseían sistemas eléctricos y ni siquiera comprimían sus mezclas de combustible. Por lo tanto, si bien la idea de colocar en marcha su automóvil de la misma forma en que lo hace hoy en dia, puede parecer increíblemente extraño, fue un asunto totalmente diferente a fines del siglo XX.

Varios de los primeros motores de arranque fueron impulsados ​​por humanos, en el sentido de que el movimiento inicial del cigüeñal fue suministrado literalmente por una manivela operada por humanos. El conductor incrustaría una manivela en la parte delantera del motor, la giraría y luego la retiraría tan pronto como el motor se activara. Otras metodologías tempranas de arranque del motor utilizaban de todo, desde pólvora hasta resortes con diferentes grados de éxito y fracaso.

Aunque la idea de los motores de arranque eléctricos estaba antes de principios del siglo XX, el primer vehículo de producción que tuvo uno fue el Cadillac de 1912. Además de arrancar el motor, este arranque eléctrico inicial asimismo se duplicó como generador, lo que también hizo del Cadillac 1912 el primer vehículo de fabricación con todas las partes en su lugar para formar lo que consideraríamos un sistema eléctrico reconocible.

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Las manivelas eran equipos estándar en la mayoría de los autos hasta la década de 1920, pero la idea de los arrancadores automáticos y los sistemas eléctricos, se formaron muy pronto. La mayoría de estos arrancadores manejaron el  arrancador de tracción Bendix, que se conservó popular hasta la década de 1960. A diferencia de las unidades de arranque o generador de Cadillac, la unidad Bendix fue planteada para desconectarse automáticamente una vez que el motor está trabajando con su propia potencia.

Funcionamiento del motor de arranque

Los motores de combustión interna suelen ser incapaces de auto-encenderse, lo que significa que requieren una fuerza externa para empezar a funcionar. Esto se logra típicamente utilizando algún método para girar el cigüeñal hasta que el proceso de combustión pueda tomar el control. El ejemplo más habitual es un motor de arranque eléctrico que se engancha con un volante dentado o una placa flexible.

En aplicaciones de motores de gasolina que manejan un motor de arranque eléctrico, el funcionamiento del motor de arranque es respectivamente sencillo. Cuando se activa el encendido, ya sea a través de una tecla o un botón, la energía se transmite a un motor de arranque eléctrico. Eso hace que un pequeño engranaje se ensanche y se engrane con los dientes de un engranaje anular que se fija a un volante o placa flexible. Este volante o placa flexible se sujeta al cigüeñal del motor, lo que permite que el motor de arranque gire el motor.

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Una vez que el motor gira, inicia el proceso de combustión interna. El combustible y el aire se inyectan en el motor y se prenden mediante bujías. Eso permite que el motor empiece a girar bajo su propia potencia, lo que hace que comience a girar más rápido. Hay algunos tipos distintos de motores de arranque eléctricos, pero típicamente incluyen los siguientes componentes esenciales:

  • Alojamiento
  • Embrague sobrepasado (Unidad Bendix en arrancadores más viejos)
  • Armadura
  • Bobinas
  • Cepillos
  • Solenoide
  • Arrancadores neumáticos e hidráulicos

Ciertas aplicaciones diésel utilizan motores de arranque neumático o hidráulico. Estos arrancadores funcionan de la misma forma que lo hacen los motores de arranque eléctricos, pero funcionan con aire comprimido o presión hidráulica. A diferencia de los arrancadores eléctricos, estos motores de arranque no solicitan una batería para funcionar. Los arrancadores neumáticos son operados por aire comprimido acumulado desde un tanque que se carga cuando el motor está en marcha, y los arrancadores hidráulicos ocasionalmente pueden cargarse manualmente.

Fallos en el motor de arranque

Cuando su motor de arranque falla, es imposible encender su motor. No obstante, hay muchos otros problemas que pueden repercutir en una situación sin inicio. Si el motor gira lentamente, podría ser un motor de arranque que esté produciendo demasiado amperaje, pero igualmente podría ser una batería defectuosa o inclusive un cableado. Otros problemas habituales del motor de arranque están relacionados con el solenoide, que puede estar integrado en el motor de arranque o situado a distancia, en el relé del motor de arranque.

En cualquier caso, el procedimiento de diagnóstico regularmente involucra verificar si el solenoide y el relé están recibiendo alimentación y si están funcionando adecuadamente. Los motores de arranque igualmente pueden fallar mecánicamente, lo que habitualmente hace que la unidad Bendix o el sistema de embrague Sprague no se activen. En ese caso, una reconstrucción o sustitución suele ser la única solución.

Por supuesto, un motor de arranque igualmente puede dejar de funcionar correctamente si se dañan los dientes del engranaje propulsor o el engranaje anular. Este tipo de daño puede ser el efecto de intentar arrancar un motor que ya está en marcha, un motor de arranque que no retira su engranaje correctamente o un conjunto de otros problemas. En los casos en los que un motor de arranque no funciona debido a la rotura o falta de dientes en la corona dentada, el motor o la transmisión regularmente se deben retirar para reemplazar el volante o la placa flexible.

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