Estructura y Componentes del Motor de Arranque
1. Partes de la estructura del motor de arranque
Los componentes principales del motor de arranque son: la carcasa o cuerpo exterior, el rotor o inducido, el estátor, las escobillas, el colector o delgas, el piñón de ataque, el mecanismo de rueda libre y el relé o solenoide.
2. Funciones del contactor o solenoide
El solenoide cumple dos funciones principales:
- Desplazar el piñón para que engrane con la corona del volante motor.
- Cerrar el circuito eléctrico para que la corriente de la batería llegue al motor de arranque.
3. Elementos del conjunto piñón
El conjunto piñón está compuesto habitualmente por el piñón de ataque, la rueda libre, el muelle coaxial y el casquillo o eje sobre el que se desliza.
4. Relación entre el número de dientes del piñón y el volante motor
El volante motor dispone de un número de dientes mucho mayor que el piñón del motor de arranque. Esta diferencia de tamaño permite multiplicar el par motor y conseguir la fuerza necesaria para poner en marcha el motor del vehículo.
El Inducido y el Estátor
5. Función de las espiras del inducido
Al circular la corriente eléctrica por las espiras del inducido se genera un campo electromagnético que, al interaccionar con el campo del estátor, origina una fuerza que provoca la rotación del inducido.
6. Definición de delgas y su ubicación
Las delgas son láminas conductoras de cobre sobre las que frotan las escobillas para recoger la corriente. Se encuentran ubicadas en el colector, situado en uno de los extremos del inducido.
7. Conexión de las espiras del rotor a las delgas
Las espiras del rotor se unen a las delgas mediante soldadura o conexiones rígidas, asegurando así una buena conductividad eléctrica y la circulación continua de la corriente.
8. Función de las estrías helicoidales del inducido
Las estrías helicoidales permiten que el conjunto piñón se desplace axialmente hacia delante y engrane con la corona del volante motor en el momento del arranque.
9. El conjunto inductor o estátor
El estátor es la parte fija del motor de arranque y su misión es crear el campo magnético necesario para el funcionamiento. Está integrado por:
- La carcasa.
- Las bobinas inductoras o imanes permanentes.
- Los núcleos polares.
Mecanismos de Transmisión y Seguridad
10. Función y tipos del mecanismo de rueda libre
Sus funciones principales son:
- Transmitir el giro del piñón al volante de inercia cuando el motor eléctrico gira a mayor velocidad que el motor térmico.
- Evitar la transmisión del giro del volante de inercia al piñón cuando el motor térmico supera la velocidad del motor eléctrico.
Tipos: Piñón de leva invertida y piñón campana.
11. Elementos del mecanismo de rueda libre
- Una corona circular con cuatro rampas en su cara interior.
- Cuatro rodillos.
- Un cilindro solidario al piñón.
- Muelles.
12. Funcionamiento del mecanismo de rueda libre
El mecanismo de rueda libre permite que el eje transmita el giro al piñón mientras el volante de inercia gira lento. Cuando el volante de inercia gira más rápido que el piñón, este mecanismo desacopla el contacto con el eje.
13. Misión del muelle coaxial en el conjunto piñón
Su misión es solucionar el problema cuando el piñón no engrana porque sus dientes coinciden con los del volante de inercia. En estos casos, el muelle se comprime hasta que se inicia el giro del motor eléctrico y, con él, el del piñón, facilitando el engrane.
14. Acoplamiento para la horquilla
Es el elemento de unión entre el núcleo del solenoide y el sistema del piñón. Permite que la horquilla transmita el movimiento axial y empuje el piñón hacia la corona del volante motor.
15. Elementos y transmisión en una reductora
Una reductora está formada por un engranaje solar central, un conjunto de engranajes planetarios y una corona exterior. El movimiento se transmite de forma que se reduce la velocidad de salida y se incrementa el par disponible.
Proceso de Funcionamiento Paso a Paso
16. Funcionamiento detallado del motor de arranque
a) Llave de contacto a relé
Al girar la llave de contacto se cierra el circuito de mando y la corriente de la batería llega hasta el relé de arranque.
b) Actuación del relé
El relé se activa magnéticamente, cierra el circuito de potencia y permite el paso de la corriente hacia el solenoide y el motor de arranque.
c) Corriente en las bobinas inductoras
Las bobinas inductoras generan un intenso campo magnético que es imprescindible para producir la fuerza de giro en el inducido.
d) Reacción en las escobillas y espiras del inducido
La corriente recibida por las escobillas circula a través de las espiras del inducido, creando un campo electromagnético que interacciona con el del estátor y provoca la rotación del rotor.
e) Desplazamiento del mecanismo de arrastre y piñón
El solenoide, al excitarse, empuja la horquilla, que a su vez desplaza axialmente el mecanismo de arrastre y el piñón hasta engranar con la corona del volante motor.
f) Utilidad del mecanismo de rueda libre
Una vez que el motor del vehículo arranca y alcanza una velocidad superior a la del motor de arranque, la rueda libre desacopla ambos mecanismos, protegiendo el motor de arranque de una sobrevelocidad que podría dañarlo.
El Relé de Arranque y Tipos de Motores
17. Funciones del relé de arranque
El relé de arranque tiene dos funciones: dejar pasar la corriente de potencia al motor de arranque y accionar el solenoide que desplaza el piñón.
18. Formación del relé de arranque
Está compuesto por una bobina de excitación, un núcleo magnético móvil (émbolo), los contactos eléctricos de potencia y la carcasa de soporte.
19. Desplazamiento del relé al excitarse
Al excitarse la bobina, el núcleo móvil se desplaza axialmente para cerrar los contactos principales del circuito, permitiendo así el paso de la corriente de alta intensidad hacia el motor de arranque.
20. Tipos de motores de arranque más utilizados
- Motor de arranque convencional de engranaje directo.
- Motor con reductora de engranajes planetarios.
- Motor de imanes permanentes.
21. Función de las estrías helicoidales en el extremo del inducido
Las estrías helicoidales guían el desplazamiento lineal del piñón a lo largo del eje, facilitando su avance y engrane con la corona del volante motor durante el proceso de arranque.
22. Revoluciones necesarias para arrancar un motor diésel
Un motor diésel necesita alcanzar entre 150 y 300 rpm para que se produzca la autoignición del combustible y el motor pueda arrancar correctamente.