8 SISTEMAS DE ARRANQUE

El sistema de arranque consta de dos circuitos relacionados: en el circuito del motor y el circuito de control. El motor arranque jala corriente muy intensa en pocos segundos para echar a andar el motor.

La velocidad de arranque en la mayor parte de los motores es de 200 RPM. Si el motor de arranque (marcha) no echa a andar el motor a esa velocidad, se tendrá como resultado probable un arranque difícil o un problema de no arranque. La corriente del motor arrancador varía de 150 a 200 amperes en motores de 4 y de 6 cilindros, hasta más de 300 amperes para motores grandes a gasolina, V-8 y diesel. Algunos motores diesel requieren 500 a 6000 amperes de corriente impulsora para echar a andar en tiempo frió.

El motor arrancador toma esta corriente intensa por sólo unos segundos. Un motor de gasolina que funciona adecuadamente debe arrancar a los 2 o 3 segundos de estar impulsando. El requerimiento de corriente intensa en el motor arrancador es la razón por la cual la batería tiene cables de alto calibre. Compárese los cientos de amperes de la corriente de arranque requerido, con los 10, 20 o 30 amperes que se necesitan en otros circuitos. Si no fuera por el motor arrancador, la batería podría al resto del sistema eléctrico con un alambrado primario de calibre 10 y 12. Los requerimientos de corriente intensa para el arrancador, son otra gran razón por la que el sistema de arranque tiene 2 circuitos. Los cables más gruesos conectan el motor a la batería lo más directamente posible.

El circuito del motor utiliza un relevador o la acción de relevador de un solenoide, para conectar momentáneamente el motor a la batería. El relevador o solenoide está montado en, o cerca del motor y conectando directamente a la batería.

El interruptor de encendido energiza al relevador o solenoide para activar el arrancador. Si la batería estuviese conectada al motor, a través del interruptor de encendido, los cables serian excesivamente largos y caros.

Más aún, la longitud extra del cable añadiría resistencia al circuito, lo cual causaría una caída excesiva de voltaje al arrancador.

El interruptor de encendido tendría que ser largo y molesto para sostener los pesados contactos que se necesitan para conducir la elevada corriente hasta el arrancador.

El circuito de control del motor arrancador (marcha)

El circuito del control arrancador contiene: · El interruptor de encendido. · El interruptor de seguridad del arranque (arranque neutral). · El lado de control del relevador o solenoide.

Estos componentes se conectan a la batería por medio del alambrado primario.

El interruptor de encendido recibe generalmente el voltaje de la batería, por la Terminal que esta en el relevador solenoide a la cual se conecta el cable positivo de la batería.

El interruptor de encendido y el interruptor de seguridad del encendido están en serie. Cuando ambos interruptores cierran, la corriente fluye por la bobina del relevador o solenoide. La acción electromagnética cierra los gruesos contactos del relevador o solenoide y conecta el motor a la batería a través de los cables gruesos.

EL INTERRUPTOR DE ENCENDIDO

Los interruptores último modelo tienen varios contactos de interruptor y cinco posiciones.

1.- Accesorios (Accesories). 2.- Trabar (Loock). 3.- Desconectado (Off). 4.- Conectado (Run). 5.- Arranque (Start).

El interruptor en posición de encendido es el punto es el punto en que se distribuye la energía para muchos circuitos. En la posición de accesorios, suministra energía a los circuitos accesorios; pero no al encendido y circuitos de control del motor. En las posiciones de traba y desconectado, se abren todos los circuitos en el interruptor.

Además, la posición de trabar, trabar mecánicamente el volante y, en muchos autos, el selector de engrane de trasmisión. En la posición de (run) el interruptor suministra energía al encendido y a los circuitos de control del motor, así como a otros circuitos. En la posición de arranque (start), suministra energía solamente al circuito del arrancador, el encendido y otros circuitos de control de motor.

MOTORES DE ARRANQUE

Todos los motores eléctricos funcionan con los principios del electromagnetismo, todo conductor que lleva una corriente, desarrolla un campo magnético alrededor de él, la intensidad de este campo depende de la cantidad de este campo depende de la cantidad de corriente y la polaridad magnética depende de la dirección del flujo de la corriente.Los polos opuestos se atraen y los polos iguales se rechazan, esta interacción de los campos magnéticos puede cambiar la energía eléctrica en energía mecánica.

EL PRINCIPIO DEL MOTOR ELÉCTRICO

Si se pone un conductor vivo en un campo magnético intenso, el campo creado por la corriente del conductor trata de alejar al conductor del campo circundante. El conductor trata de pasar de un campo más intenso a uno más débil. Si se ponen dos conductores vivos en direcciones opuestas entre los polos norte y sur, los campos del conductor magnético interactúan con el campo circundante. El campo del conductor superior, que se mueve en dirección de las manecillas del reloj, se suma al campo de los polos. Esto crea un campo intenso debajo del conductor y lo impulsa hacia arriba.

Los dos conductores pueden ser los lados opuestos de un circuito cerrado sencillo. Cada lado conduce corriente en dirección opuesta. Si el conductor de circuito cerrado se monta en un eje, se obtiene la configuración de la armadura de un motor eléctrico sencillo. La armadura de un motor real tiene muchos conductores para reaccionar con los polos magnéticos estacionarios. Los polos magnéticos que rodean los conductores vivos pueden ser imanes permanentes o electroimanes. Muchos pequeños tienen como polos unos imanes permanentes.

ESTRUCTURA DEL MOTOR DE ARRANQUE

Un motor de arranque típico contiene:

· Una armazón de campo con zapatas y devanados de campo electromagnético.

· Una armadura giratoria y un eje con conductores vivos.

· Un extremo de conmutador, o extremo de escobillas, caja que sostiene las terminales eléctricas del motor y las escobillas que conducen la corriente a la armadura.

· Bastidor para el extremo de la trasmisión, que apoya el engrane del arranque automático, el cual engrana el volante del motor.

· Un solenoide o zapata móvil para cerrar el circuito del motor y engranar el arranque automático.

CAMPO INDUCTOR DEL MOTOR Y CIRCUITOS DE LA ARMADURA

La corriente de campo y la corriente de la armadura entran en el motor a través de una Terminal sencilla. Por tanto, los devanados de la armadura deben conectarse en un circuito sencillo completo. Hay tres modos de hacerlo:

1.- Conexión en serie.

2.- Conexión en paralelo (derivación).

3.- Conexión combinada (serie-paralelo).

MOTOR EN SERIE:Un motor en serie desarrolla una torsión máxima a velocidad de arranque-cero rpm. Esto se debe a que la CEMF inducida en los devanados de la armadura y de campo es baja cuando el motor no está girando. La CEMF genera corriente que se pone a la corriente que se pone a la corriente de la batería y el campo magnético que se opone a la rotación del motor.

MOTORES EN PARALELO (DERIVACIÓN): En esta clase de motor las bobinas del campo están en paralelo con la armadura. La torsión es baja en velocidad de arranque y aumenta a medida que aumenta a medida que aumenta la velocidad del motor. El cambio de carga en el motor cambia la CEMF en la armadura, pero no en el campo. El motor ajusta su salida de voltaje a la carga y funciona a velocidad relativamente constante.

MOTORES COMBINADOS (SERIE-PARALELO):Un motor combinado tiene una o más bobinas de campo en serie con la armadura y una o más bobinas en paralelo. Un motor combinado desarrolla una torsión elevada inmediatamente elevada a medida que aumenta la velocidad.

CIRCUITOS TÍPICOS DE CAMPO Y DE ARMADURA

La mayor parte de los motores de arranque para automóvil son motores d cuatro polos, con cuatro escobillas. Un sencillo motor en serie puede conectarse con los cuatro devanados de campo en serie y luego con conexiones en paralelo a las dos escobillas aisladas. Un motor en serie puede conectarse también con dos devanados de campo en serie con cada escobilla aislada. Estos dos circuitos pueden conectarse luego en paralelo con una conexión común.

MOTOR DE ARRANQUE Y DISEÑOS DE MANDO

La característica final más importante de los sistemas de arranque es la clase de mecanismos de mando que embraga el motor con el volante del motor.Para que cualquier motor aplique torsión suficiente al arranque del motor, en la velocidad inicial, la torsión debe aumentarse a través de la reducción de granaje. El motor hace girar un piñón diferencial que pone en movimiento una corona dentada en el

volante. Una corona dentada típica de volante tiene aproximadamente de 150 a 200 dientes. Un piñón de arranque automática tiene unos 10 dientes. La proporción entre el piñón y la corona del volante es aproximadamente de 15:1 hasta 20:1.El motor gira de 3,000 hasta 4,000 rpm para impulsar el motor a unas 200 rpm.Los arrancadores con acoplamientos positivos se dividen en tres grupos importantes.

MANDO DIRECTO, POR SOLENOIDE

La división Delco-Remy de General Motors hace los motores de arranque de mando directo por solenoide , más comunes .Por décadas se usaron los motores de arranque de la serie Delco-Remy MT en casi todos los autos y camionetas ligeras. Estos motores varían en su tamaño así como en las conexiones de campo y armadura, para diferentes tamaños de motores.

MANDO REDUCTOR, POR SOLENOIDE

Un arrancador de mando por reducción usa también un solenoide para engranar el piñón con el volante y para completar el circuito del motor. Sin embargo, la armadura del motor no impulsa directamente el piñón. En vez de ello, hace girar un pequeño engrane impulsor que se acopla con un engrane más grande.

ZAPATA MÓVIL

Ford Motor Company es el único fabricante de motores arrancadores con zapata móvil. Ford ha usado estos motores por más de 25 años y son los arrancadores Ford más comunes, llamados “de acoplamiento positivo”. De hecho el mecanismo de mando es semejante al mando que se usa en arrancadores de mando directo activados por solenoide.

ARRANCADORES CON REDUCCIÓN DE ENGRANAJE DE IMÁN PERMANENTE. (PMGR)

En 1989, se introdujeron los motores arrancadores de imán permanente (PM), en algunos modelos Chrysler y AMC, y en 1988 en camionetas ligeras de Chevrolet y GMC.