Motor de arranque

El motor de arranque es un elemento fundamental para un vehículo, es el encargado de poner en funcionamiento el motor. Recuerdan los carros antiguos que tenían una manivela que tocaba girarla varias veces para encender el motor, hoy en día esta función la realiza el motor de arranque.

El motor de arranque se encarga de vencer la resistencia de los sistemas cinemáticos del motor al arrancar. Vence la inercia de la volante a fin de hacer girar el cigüeñal y los pistones comienzan a moverse, iniciando el ciclo de admisión, compresión, expansión y escape. El motor de arranque transforma la energía eléctrica que recibe de la batería en energía cinética. Con un solo giro de la llave, el propulsor de combustión interna empieza a funcionar.

Partes del motor de arranque

El sistema de arranque está conformado por la batería, el cableado y el motor de arranque.

El motor de arranque está constituido por el motor de encendido, la batería y el cableado. El principio de funcionamiento es el de inducción, el motor de arranque está constituido por un juego de bobinas inductoras, un rotor, varias escobillas, un impulsor, un solenoide y una horquilla. Todo ello en una carcasa que suele estar anclada al motor, habitualmente sobre la caja de cambios. Veamos qué es cada componente:

• Bobinas inductoras: formado por un alambre arrollado en forma de hélice que almacena energía en un campo magnético a través del fenómeno de autoinducción.
• Rotor (o inducido): parte mecánica que transforma la energía eléctrica almacenada en la bobina en energía mecánica a través de inducción electromagnética. Se compone de un tambor, el bobinado y un colector.
• Escobillas: formadas por una pasta de carbón y grafito, las escobillas emiten la energía eléctrica al inducido. Están ancladas a unos muelles empujadores para hacer contacto con el colector y generar corriente eléctrica.
• Impulsor(o piñón de ataque): transmite la fuerza de giro y las revoluciones del rotor a la corona del motor térmico.
• Solenoide: también llamado contactor, automático o relé de arranque, conecta el piñón del motor de arranque al volante de inercia a través de la horquilla. Activa los bornes de contacto cerrando el circuito eléctrico del motor de arranque.
• Horquilla: elemento que desplaza el impulsor a la rueda dentada del volante de inercia. Normalmente, es una pieza hecha de plástico que une el solenoide a través de un ranurado donde queda prisionero por la acción de un muelle de retorno.
• Carcasa: cierra el circuito magnético del inductor. Está hecha de hierro y almacena al resto de componentes, generalmente sujeta a la caja de cambios mediante tornillos.

¿Cómo funciona el motor de arranque?

El motor de arranque está conectado al cigüeñal por medio de un piñón formado por pequeños engranajes que se acoplan a una corona dentada reductora, que a su vez incorpora el volante de inercia del motor térmico. Cuando giramos la llave del contacto de nuestro auto (o pulsamos el botón Engine Start/Stop), el motor de arranque es activado a través de la energía que la batería suministra.

La corriente eléctrica pasa al solenoide, generando un efecto de palanca sobre el piñón de arrastre del motor de arranque que permite su acoplamiento al volante de inercia del bloque propulsor. En el momento que el volante gira a mayor velocidad que el piñón, este se desacopla del motor de arranque a través de una rueda libre que lo desengrana. Finalmente, cuando la llave vuelve a su posición de reposo en el bombín, el contactor hace lo propio y el circuito vuelve a permanecer abierto.

Actualmente, los motores de arranque que montan los vehículos son motorreductores, sistemas más pequeños, ligeros y rápidos en su funcionamiento. Junto a un bajo consumo de energía eléctrica, este componente intenta maximizar el ahorro de energía de la batería del auto. A diferencia de los motores de arranque tradicionales, los motorreductores integran una serie de imanes en su interior que pueden deteriorarse u oxidarse fácilmente.

¿Por qué el motor de arranque se daña?

Puede parecer obvio, pero el motor de arranque se desgasta con el tiempo y el uso, al igual que otras piezas del vehículo.

Por regla general, el motor de arranque debe "revisarse" cada 100.000 kilómetros o cada 1.500 vueltas de llave. Es casi imposible recordar cuántas veces se ha girado la llave del coche, por lo que el motor de arranque suele fallar sin previo aviso.

Un motor de arranque atascado puede inmovilizar cualquier coche, así que es mejor no dejarse coger por sorpresa.

El motor de arranque es sólo un componente que, si falla, puede bloquear el encendido del vehículo. El alternador del coche convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Su mal funcionamiento puede causar problemas en los componentes eléctricos responsables del arranque del coche. Del mismo modo, si la batería falla, deja de suministrar corriente suficiente al motor de arranque para arrancar el coche.

Por lo tanto, el alternador, la batería y el motor de arranque son los tres primeros componentes que deben comprobarse en caso de problemas de arranque del coche.

¿Cómo saber si está fallando el motor de arranque?

Si nuestro coche no arranca, el motor de arranque podría ser la causa y el fallo está impidiendo que la batería arranque el coche.

Para determinar si la avería está en la batería o en el motor de arranque, puedes encender la luz; si la luz es muy tenue o funciona cuando los bornes están conectados, es la batería. Si no, probablemente sea el motor de arranque.

Otras señales que podemos interpretar como resultado de un motor de arranque defectuoso son:

Ruidos de arranque: Si al girar la llave para intentar arrancar el coche se oyen chasquidos o roces, y estos ruidos persisten mientras el motor de arranque permanece conectado, esto suele indicar un alto grado de desgaste de este componente.

Olor y humo: Si el motor de arranque emite humo y olor a quemado al arrancar el coche, es probable que haya un problema en el cableado o las conexiones del motor de arranque. Busque un cortocircuito.

Tipos de Motores de arranque

Conmutador Electromagnético.

Los motores con conmutador electromagnético utilizan el efecto electromagnético creado en la bobina del conmutador para mover las horquillas, que a su vez mueven el piñón de arrastre, que engrana los dientes del cigüeñal.

El eje de la armadura en el lado del cambiador de tomas tiene dientes de hélice a través del cual se mueve el piñón de accionamiento. Este mecanismo de giro libre consta de dos poleas giratorias independientes, una de las cuales transmite la rotación al inducido y la otra al piñón, que las engrana o desengrana mediante rodillos, en función de la velocidad de las dos ruedas, de modo que el piñón se desengrana cuando aumenta la velocidad del motor.

Motores con piñón deslizable Bendix

El sistema de arranque más utilizado en los motores de automoción es el motor de rueda libre, más conocido como bendix. Este dispositivo se basa en la inercia creada por el eje del motor al arrancar. Cuando el motor arranca y acelera, el piñón gira más rápido que el eje del inducido, empujando el engranaje a través de la sección roscada y separándolo del piñón.

El sistema Bendix ofrece un excelente rendimiento porque el engranaje y desembrague del piñón con el engranaje recto es automático y el engranaje de los dos componentes puede tener lugar a alta velocidad de arranque, lo que beneficia a la batería que requiere poca corriente.

Motores de arranque con inducido o deslizante

Además de los devanados de campo conectados en serie, los motores de inducido tienen otros dos devanados: un devanado auxiliar y un devanado de retención. En este punto, el motor alcanza la velocidad máxima y pone en marcha el motor del coche, pero a medida que aumenta la velocidad, la corriente y el campo magnético disminuyen considerablemente, lo que provocaría el desembrague de la rueda dentada sin el devanado de retención, que mantiene la rueda dentada acoplada al piñón. Cuando se suelta el interruptor de arranque, el motor se des energiza y el piñón se desconecta del contra muelle, haciendo que el inducido vuelva a su posición original.