EL MOTOR DE ARRANQUE

Principio de funcionamiento

Creación de los campos magnéticos

Conductor recto dentro de un campo magnético

Espira dentro de un campo magnético

Arreglo de escobillas y giro continuo de la espira

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Tipos de M.A según el motor térmico

Diferentes tipos de motores

Condiciones diferentes de trabajo

Estas determinan el sistema de arranque y el

tipo de motor de arranque compatible

Características mas importantes de los motores de arranque

Característica Descripción

Voltaje nominal Es determinado por el tipo de motor utilizado • Motores de arranque pequeños = 12 V• Motores de arranque medianos = 12 - 24 V• Motores de arranque grandes = pueden operar entre 24 y 110 V

Potencia nominal Es determinada por el tipo de motor térmico sea a gasolina o diesel.

Dirección de rotación Es determinado por la dirección de rotación del motor térmico

Diámetro de motor de arranque

Es determinado por la potencia nominal

Tipo Depende del diámetro y de la potencia del motor de arranque

Designación • Toma en cuenta al espacio disponible para la instalación• El tipo de montaje • Las condiciones de operación • Provee información sobre las características en una placa que

lleva impreso en la carcasa del motor de arranque

Ejemplo de designación

Motores de arranque, según la forma de acoplamiento del piñón y la ubicación de los componentes principales

Serie Descripción según Bosch

Denominación según el sistema de mando

Imagen

QB PIÑON VOLADIZO M.A de inducido deslizante

KB PIÑON VOLADIZO M.A de inducido deslizante

JD PIÑON CONDUCTOR CON SOPORTE EXTENDIDO

M.A de accionamiento por relé y horquilla

Tipos de M.A

Serie Característica Denominación según el sistema de mando

Imagen

JF PIÑONCONDUCTOR CON SOPORTE EXTENDIDO

M.A de accionamiento por relé y horquilla

EB PIÑON VOLADIZO M.A de accionamiento por relé y horquilla

GF y EF

PIÑONCONDUCTOR CON SOPORTE EXTENDIDO

M.A de accionamiento por relé y horquilla

Serie T

Descripción según Bosch

Denominación según el sistema de mando

Imagen

TB Similar a las serie KB/QB la diferencia radica en la tensión de trabajo, no dispone de sistema de reducción intermediario

M.A coaxial

TF Similar a las serie KB/QB la diferencia radica en la tensión de trabajo con sistema de reducción intermediario

M.A coaxial con reductor

Serie Descripción según Bosch

Denominación según el sistema de mando

Imagen

EV Motor de arranque con transmisión intermediaria

M.A de accionamiento por relé y horquilla con mecanismo reductor de giro

DW Motor de arranque con transmisión intermediaria

M.A de accionamiento por relé y horquilla con mecanismo reductor de giro

Aplicaciones según series

Condiciones para la puesta en marcha del motor de arranque.

Condiciones para la puesta en marcha del motor térmico

60 - 100 rpm

80 - 200 rpm

Relación de transmisión

• La relación de transmisión puede ser de 1:8 hasta 1:20

𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛 =𝑁° 𝑑𝑖𝑒𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎

𝑁° 𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧= 𝑍2

𝑍1

𝑅𝑇 =180

9= 20 por lo tanto

RT = 20:1

Velocidad de giro del volante de inercia

Si el motor de arranque gira a 2000 rpm

𝑛𝑇 =2000

20= 100 𝑟𝑝𝑚

Motor de arranque de accionamiento por relé y horquilla

1.1 Elementos y despiece del motor de arranque

1.2 Características generales

1.3 Montaje de las bobinas en el circuito inductor

1.4 Funcionamiento eléctrico y mecánico

1.5 Mecanismo de arrastre

Elementos

1. despiece del M.A1.1 Elementos del M.A1. Conjunto de relé (solenoide o interruptor

electromagnético)2. Junta de unión 3. Tapa de relé 34. Terminales 4 5. Tronillo de retención 56. Tapa del extremo posterior7. Reten 8. Grapa de retención posterior (en “C”)9. Arandelas (de regulación de posición del inducido)10. Casquillo de cojinete posterior 11. Tapa trasera12. Portaescobillas13. Terminal de alimentación del motor14. Carcasa (cuerpo central)15. Tapa delantera16. Tornillos de retención del relé17. Casquillo de cojinete frontal18. Tornillo de pivote de la horquilla19. Horquilla20. Tornillo pasante de la carcasa21. Muelles de escobillas22. Escobillas23. Eje del inducido 24. Conjunto de inducido25. Conjunto del piñón de ataque26. Collar de empuje27. Grapa de retención frontal (en “C”)28. Colector29. Canales de hélice

1.2 Características generales

• Se utilizan para motores a gasolina y diesel depequeña y mediana potencia.

• Formados por dos o cuatro polos en su circuitoinductor

• Bobinas acopladas en serie-paralelo

• Alimentadas por CC mediante dos o cuatroescobillas.

• Relé de mando acoplado en el motor dearranque

• Potencia desarrollada de 1.4 – 1.5 Kw

1.3 Montaje de las bobinas en el circuito inductor en el M.A

• Motor tetrapolar con dos circuitos enserie en paralelo, dos escobillas unade ellas a masa. Fig. 1

• Motor tetrapolar con dos circuitos enserie en paralelo, cuatro escobillasdos de ellas a masa. Fig. 2

• Motor tetrapolar con dos circuitos enserie en paralelo, cuatro escobillasrecibiendo la corriente Fig. 3

1.4 Funcionamiento eléctrico y mecánicoReposo • Interruptor (1) y (2) sin accionar• Relé e inducido sin energía, por lo

tanto no hay movimiento• Horquilla (15) mantiene al Piñón

(P) en posición de repos por acciónde los mulles (3 y 4)

Etapa 1• switch (1) accionado• Corriente fluye hacia bobinado del

relé (5), se crea campo magnético• Por acción del campo magnético el

núcleo (6) se mueve hacia laderecha

• Horquilla (15) pivota en punto (O)y desplaza el piñón (P) hacia laizquierda

Etapa 2• El núcleo (6) une los contactos (a y

b)• La corriente fluye hacia las bobinas

del estator y rotor• El rotor comienza a girar , y por

medio del piñón (P) arrastra a lacorona del volante motor

Giro del rotor Constitución del campo magnético en el inductor

El campo magnético se genera por el arroyamiento de las bobinasinductoras alrededor de las masa polares

Es campo magnético se ve reforzado por el núcleo de las bobinas quelo constituyen las masas polares

El polo norte y sur se constituye arroyando en sentido contrario losbobinados alrededor de los polos

El flujo magnético se produce de norte a sur y regresa a polo norte atreves de la carcasa

Campo en M.A tetra polares y hexapolares

Funcionamiento Una vez generado el campo magnético del inductor la corriente fluya hacia el inducido a través de la escobilla

Al hacer contacto con las delgas del colector pasa por el bobinado inducido que queda del lado L y R, constituyendo en el inducido un campo norte y sur

De esta forma el polo norte del estator atrae al sur del rotor, a la vez que el sur de estator atrae al norte de rotor

En estas condiciones el rotor comienza a girar

Dado que las escobillas tiene una posición fija al girar el rotor estas se aplican sobre otras delgas y por lo tanto se mantiene el campo magnético N y S en el rotor con lo se mantiene el giro

Video

1.5 Mecanismo de arrastre del piñón

1.5.1 Finalidad

• Transmite el movimiento del rotor a la corona del M.T,

• impedir que en la puesta en funcionamiento del M.T este arrastre al piñón y órganos móviles delM.A

1.5.2 constitución del mecanismo de arrastre por horquilla:1. Horquilla (conectada en el extremo superior al núcleo móvil del relé, en el extremo inferior al conjunto del piñón de mando

y en el centro dispone de un orificio de pivote)

2. Conjunto piñón de mando (generalmente de 9 dientes, montado en el eje del rotor y solidario el mecanismo de rueda libre)

1.5.4 Dispositivos de seguridad del conjuntopiñón de mandoa. Dispositivo de prevención contra

choque de entre dientesb. Dispositivo de prevención contra

sobrerevoluciones del piñón

a. Dispositivo de prevención contrachoque de entre dientes.- protege losdientes de los engranajes cuando pordesfases no se produce el acople de losdientes.– Electroimán actúa sobre la horquilla (15) – Se produce el choque del los dientes del

piñón de mando con los de la corona del volante de inercia

– El mulle (14) se comprime– Al iniciar el motor de arranque su primer

giro el piñón cambia de situación, siendofuertemente impulsado por el mulle (14)es obligado a engranar con los dientes dela corona

Dispositivo de prevención contra sobre revoluciones del piñón de mando

• Velocidad de giro de motor temido 900 rpm

𝑛𝑇 ∗ 𝑍2= 𝑛𝑀 ∗ 𝑍1• Si Z2 = 119 dientes, Z1 = 9 dientes

• Entonces el motor de arranque girara a:

𝑛𝑀 =𝑛𝑇 ∗ 𝑍2𝑍1

=900 ∗ 119

9= 11900 rpm

b. Dispositivo de prevención contra sobrerevoluciones del piñón de mando .-Mecanismo de rueda libre.- protege los elementos internos del motor de arranque contra

sobrerevoluciones, cuando el motor térmico arrastra al piñón de mandoCuando el eje del rotor gira impulsando a la corona, el piñón es arrastrado, pero si algirar este mas de prisa que el rotor, se interrumpe la unión entre el vástago del piñón yel anillo de marcha libre, los rodillos son impulsados por el vástago del piñón hacia laparte mas ancha de la rampa de deslizamiento, con lo que el piñón puede serimpulsado por la corona sin que por ello el rotor lo gire

Nota.- mientras el eje del rotor gire mas de prisa que el piñón de arrastre, estees arrastrado por el rotor. Pero cuando el piñón se adelante en el giro al rotor seproduce el desacoplo en el mecanismo de rueda libre

• Mecanismo de rueda libre

EL SOLENOIDE SWITCH

• Funciones

– Empujar el piñón hacia adelante para que engrane con la corona del volante de inercia

– Permite el paso de corriente hacia el motor de arranque

Componentes Carrera total

Circuito magnético

Esta configuración es favorable - Disipación de calor- Fuerza magnética

Bibliografía

• [1] ALONSO PEREZ, JOSE MANUEL. “Técnicas del automóvil: equipo eléctrico”, Editorial Paraninfo. Madrid. 9a. edición. 1998

• [2] GIL HERMÓGENES, “Circuitos Electrónicos en el Automóvil”, Editorial CEAC, España 2002.

• [3] BOCSH, “Starting systems”,