Sistema de puesta en marcha.

FUNCIÓN: Provocar los primeros giros del motor a combustión interna para que éste pueda seguir funcionando por sus propios medios.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE ARRANQUE:- Batería: Encargada de suministrar la energía eléctrica necesaria para poner en marcha el motor de arranque.- Interruptor de encendido: Poner en circuito al motor de arranque.- Solenoide o relé de arranque:- Motor eléctrico: Transforma la energía eléctrica en energía mecánica y la transmite a través del mecanismo de arrastre a la corona dentada del volante del cigüeñal para dar las 50 rpm aproximadas que requiere el motor de combustión para funcionar por sí mismo.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE ARRANQUE.

Si enfrentamos dos masas polares alrededor de las cuales se ha colocado un conductor eléctrico, se crea un flujo magnético entre ellas. Si entre estas dos masas polares insertamos un conductor en forma de U unido en sus extremos a un colector, que recibe corriente a través de una escobilla de carbón positiva y cerrando el circuito con la escobilla negativa, éste conductor tiende a girar desplazado por las líneas magnéticas que tienden a repelerse cuando se encuentran en el mismo sentido que las líneas magnéticas generadas por las masas polares. Cuando al girar, la espira encuentra su equilibrio, el colector cambia el sentido de paso de la corriente generando nuevamente la repulsión magnética y de esta forma el inducido continúa girando.

Luego, para aumentar la potencia del motor y hacer su rotación más uniforme, en lugar de una sola espira, se acostumbra a usar un conjunto de ellas.

ESTRUCTURA DEL MOTOR DE ARRANQUE

El sistema de arranque está compuesto de tres conjuntos principales:

1._ Conjunto de solenoide o mando magnético. 2._ Mecanismo de arrastre o bendix.3._ Conjunto del Motor de arranque propiamente tal.

1. Devanado de retención. 11. Contacto.2. Devanado de atracción. 12. Contacto móvil.3. Muelle de recuperación. 13. Relé de engrane.4. Palanca de acoplamiento. 14. Cojinete del colector.5. Muelle de engrane. 15. Colector.6. Acoplamiento libre de rodillos. 16. Portaescobillas.7. Piñón. 17. Zapata polar.8. Eje del inducido. 18. Inducido.9. Anillo de tope. 19. Carcasa polar.10. Conexión eléctrica. 20. Devanado de excitación.

1) Solenoide: En esta fotografía de taller podemos apreciar un despiezo parcial de un relé donde podemos apreciar la carcasa del relé, dentro de la cual se encuentran la bobina de atracción y la de retención, además, de un contacto móvil que hace de puente entre los bornes 30 y 87 cuado es empujado por el núcleo deslizante (a la derecha de la carcasa junto con el muelle de retroceso y la horquilla de engrane) que es atraído por el electroimán formado con las bobinas cuando son energizadas a través del borne 15.

El solenoide es el elemento encargado de cerrar y abrir el circuito de puesta en marcha además de desplazar el piñón conductor a través del eje del inducido por medio de la horquilla.

En las siguientes imágenes veremos de manera detallada su funcionamiento.

Fig. 1 Fig. 2

En la figura 1, la corriente que viene de la batería pasa a través del interruptor en (1) hacia el bobinado del relé (5) estableciéndose el circuito por masa. Luego, debido a la fuerza del electroimán, el núcleo (6) es desplazado hacia la derecha. En la figura 2, el núcleo (6) producto de su desplazamiento, arrastra la palanca de la horquilla (15) que a su vez, desplaza al piñón de ataque hasta engranar con la corona (C) sobre el tope (12). Por otra parte, se produce la conmutación automática del interruptor (2), el cual conecta el otro circuito que es el que lleva la corriente a las bobinas tanto del estator como del rotor en el motor de arranque y con ello, comienza a girar y arrastrar la corona del volante por medio del piñón de engrane. Cuando deja de accionarse el interruptor, el electroimán deja de recibir corriente, por lo tanto, el muelle vuelve a su posición original y la horquilla se retira forzando al piñón de ataque a salir de la corona. Si en el momento de arrancar el motor térmico aún no se ha soltado el mando de arranque, para no perjudicar al inducido, los motores eléctricos disponen de un mecanismo de rueda libre que lo protege de un exceso de velocidad.

Fig. 1 Fig. 2

2) Rueda libre: El mecanismo de rueda libre consta de dos discos de giro independiente (A y B). El disco (B) es accionado por el inducido. Cuando el disco (B) gira mas de prisa que el disco (A), los rodillos (C) se colocan en posición como muestra la figura 1 y arrastra al disco (A) debido al desplazamiento de los rodillos. Si es el disco (A) el que avanza mas de prisa, el disco (B) arrastra los rodillos en la posición que muestra la figura 2 y ambos discos quedan desconectados, pues los rodillos impiden el contacto entre ambas unidades de giro. En la siguiente fotografía de taller se pueden apreciar con claridad los rodillos, muelles, el conjunto que soporta el sistema, dos medias lunas que aislan los engranajes previamente engrasados y una tapa del conjunto de rueda libre.

3) Conjunto del motor de arranque:

Fig. 1 Fig. 2

En la figura 1 observamos la carcasa o cuerpo que consta de cuatro masas polares rodeadas de bobinas inductoras que cuando se acciona el interruptor de puesta en marcha, se crea un campo magnético inductor en su interior. En 2 tenemos el rotor o inducido formando un eje que deberá soportar varias piezas tales como el tambor del inducido, rodeado con unas espiras alrededor de él, las cuales están unidas a las delgas que forma el colector que se encuentra en el extremo izquierdo del eje. Las espiras que rodean al eje inducido, deben ir prensadas, encintadas y barnizadas para aislarlas de posibles contactos que ocasionen fugas de corriente al exterior. El tambor o inducido, no se fabrica de una sola pieza, sino que de muchas placas aisladas entre sí (figura 3) con el objeto de anular las corrientes parásitas, además, las bobinas deben encontrarse perfectamente aisladas de masa, lo que se logra poniendo un papel aislante en la ranura (figura 4). Fig. 3 Fig. 4

Otro tipo de motor de arranque visto en laboratorio es el de imanes permanentes con mecanismo de transmisión con reductora.

Se pueden observar los planetarios que trabajan como reductora, convirtiendo muchas vueltas del eje inducido en pocas vueltas pero con mayor torque, en el eje utilizado por el impulsor. El inducido en este tipo de motores es cada vez más pequeño, pudiendo sustituir el torque de los inducidos grandes por mayor velocidad de rotación, convertida en fuerza por la reductora. Los imanes generan un campo magnético necesario para que el inducido pueda girar. A diferencia del campo magnético excitado eléctricamente, los que se denominan campos en estos arranques modernos, utilizan cerámicos de imán permanente, por lo que no requieren corriente y permanecen imantados constantemente.

Control de los componentes del motor de arranque

Fig. 1 Fig. 2

Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

Prueba de aislamiento: Se debe conectar una de las puntas del tester sobre el colector y la otra sobre el inducido o sobre el eje (fig. 1) y verificar que el tester no señale continuidad eléctrica. En caso de falta de aislamiento (corto circuito) se debe reemplazar el inducido.

Prueba de continuidad del colector: Conectando las puntas del tester sobre las delgas del colector (fig. 4) se debe verificar que existe continuidad eléctrica, en caso contrario, reemplazar el inducido.

Prueba de aislamiento del devanado estatórico: Se conecta una punta del tester sobre la terminal del devanado estatórico (fig. 5) y el otro sobre la carcasa y verificar que no exista continuidad eléctrica. En caso contrario, reemplazar el devanado estatórico.

Prueba de aislamiento eléctrico entre portaescobillas positivo y masa: (fig. 2) También debe medirse continuidad entre portaescobillas negativo y masa, ante cualquier desperfecto se debe cambiar el conjunto.