1. MOTORES Y CIRCUITOS DE ARRANQUE
1.1. CIRCUITOS DE SISTEMAS DE ARRANQUE
1.1.1. EL PROBLEMA DE LA CAIDA DE VOLTAJE EN EL CIRCUIO DE SUMINISTRO PRINCIPAL SE DEBE A LA ALTA CORRIENTE QUE SE REQUIERE PARA EL ARRANQUE, PARTICULARMENTE EN CONDICIONES ADVERSAS DE ARRANQUE COMO TEMPERATURAS MUY BAJAS
1.1.2. LA CAIDA DE VOLTAJE EN LOS CABLES DEL SUMINISTRO PRINCIPAL DE ARRANQUE SE DEBE MANTENER A UN MÍNIMO.
1.1.3. UNA CORRIENTE DE ARRANQUE COMÚN PARA EL MOTOR DE UN VEHÍCULO LIGERO VA DE 100 A 150 AMPERS, PERO ESTA PUEDE EXCEDER SU PICO DE 500 AMPERS PARA PROPORCIONAR EL TORQUE DE ESTRANGULACIÓN INICIAL
1.2. CIRCUITOS DE EJEMPLO
1.2.1. LOS CIRCUITOS INHIBIDORES SOLO PERMITIRÁN QUE FUNCIONE EL ARRANCADOR CUANDO LA TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA ESTÉ EN NEUTRAL.
1.2.2. PARA QUE FUNCIONE EL SISTEMA DE ARRANQUE EN VEHÍCULOS DE TRANSMISIÓN MANUAL ES NECESARIO OPRIMIR EL PEDAL DEL EMBRAGUE Y EN LOS DE TRANSMISIÓN AUTOMÁTICA EL PEDAL DEL FRENO.
1.3. PRUEBA DEL CIRCUITO DEL MOTOR DE ARRANQUE
1.3.1. 1.-BATREA (AL MENOS AL 70%) 2.-COMPROBACIÓN VISUAL Y MANUAL 3.-VOLTS DE BATERÍA (MÍNIMO 10V) 4.-PLOMO DEL SELENOIDE 5.-VOLATEJ DE ARRANQUE 6.-CAIDA DE VOLTAJE EN LÍNEA AISLADA 7.- CAÍDA DE VOLTAJE EN CONTACTOS DEL SELENOIDE. 8.-CAÍDA DE VOLTAJE EN LÍNEA DE ATERRIZADO.
1.3.2. SÍNTOMAS: 1.-EL MOTOR NO GIRA AL TRATAR DE ARRANCAR 2.-ARRANQUE RUIDOSO 3.-EL ARRANCADOR GIRA EL MOTOR MUY DESPACIO
1.3.3. FALLAS COMUNES: 1.-CONEXIÓN DE BATERÍA PERDIDA 2.-BATERÍA DESCARGADA 3.-CABLE ROTO 4.-PIÑON DE ARRANQUE EN PÉRDIDA 5.- INTERRUPTOR DE ARRANQUE DEFECTUOSO 6.-CONDUCTO A TIERRA DESCONECTADO
1.4. PRINCIPIO DE OPERACIÓN
1.4.1. EL MOTOR ES UNA MÁQUINA PARA CONVERTIR ENERGÍA ELÉCTRICA EN ENERGÍA MECÁNICA
1.4.2. LA MAYORÍA DE LOS DISEÑOS DE ARRANCADORES USAN UN SISTEMA DE CUATRO ESCOBILLAS DE CUATRO POLOS
1.5. CARACTERÍSTICAS DE UN MOTOR DE CD
1.5.1. MOTORES DE BOBINA DE DERIVACIÓN
1.5.2. MOTORES DE BOBINA EN SERIE
1.5.3. MOTORES DE BOBINA COMPUESTA Y DERIVACIÓN
1.5.4. MOTOR DE IMÁN PERMANENTE
2. REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA DE ARRANQUE
2.1. DISEÑO DEL SISTEMA DE ARRANQUE
2.1.1. CRITERIOS DE DISEÑO: 1.-SERVICIO DE LARGA VIDA Y LIBRE MANTENIMIENTO 2.-CONTINUAMENTE LISTO PARA FUNCIONAR 3.-ROBUSTO 4.-MENOR TAMAÑO Y PESO POSIBLE
2.1.2. ELEMENTOS QUE LO CONFORMAN: 1.-BATERÍA 2.- INTERRUPTOR DE ARRANQUE 3.-ARRANCADOR 4.-PIÑÓN DE ARRANQUE 5.-VOLANTE 6.-MECANISMO DE TRANSMISIÓN 7.-MOTOR
2.1.3. VELOCIDADES MÍNIMAS DE ARRANQUES TÍPICAS: CHISPA DE ENCENDIDO ALTERNATIVA- 60 A 90 RPM CHISPA DE ENCENDIDO GIRATORIA- 150 A 180 RPM DIESES CON BUJÍAS INCANDECENTES- 60 A 140 RPM DIESEL SIN BUJÍAS INCANDECENTES- 100 A 200 RPM
2.1.4. SU CIRCUITO EQUIVALENTE ES UNA BATERÍA CON RESISTENCIA INTERNA EN PARALELO AL MECANISMO DE ARRANQUE CON RESISTENCIA INTERNA Y SU RESPECTIVA RESISTENCIA DE LÍNA DE SUMINISTRO
2.2. ELECCIÓN DE UN MOTOR DE ARRANQUE
2.2.1. LOS FABRICANTES DE MOTORES DE ARRANQUE PROPORCIONAN DATOS EN FORMA DE CURVAS CARACTERÍSTICAS
2.2.2. TORQUE REQUERIDO POR VARIOS TAMAÑOS DE MOTOR: 2 -12.5 Nm 4 - 8.0 Nm 6 - 6.5 Nm 8 - 6.0 Nm 12- 5.5 Nm
2.3. CRITEROS DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA PARA ARRANCAR
2.3.1. 1.-MEZCLA DE COMBUSTIBLE 2.-CARRERA DE COMPRESIÓN 3.-UNA FORMA DE IGNICIÓN 4.-MÍNIMO DE VELOCIDAD DE ARRANQUE
2.3.2. CRITERIOS DEL SISTEMA DE ARRANQUE: 1.-VOLTAJE NOMINAL 2.-TEMPERATURA LO MÁS BAJA POSIBLE 3.-RESISTENCIA DE ARRANQUE DEL MOTOR 4.-CARACTERÍSTICAS DE LA BATERÍA 5.-CAIDA DE VOLTAJE 6.-RELACIÓN MOTOR DE ARRANQUE-TRANSMISIÓN 7.-CARACTERÍSTICAS DEL ARRANCADOR 8.-VELOCIDAD MÍNIMA DEL CIGUEÑAL
2.3.3. TORQUE DE ARRANQUE Y TORQUE DE ARRANQUE DE LA MÁQUINA
3. TIPOS DE MOTOR DE ARRANQUE
3.1. ARRANCADORES DE INERCIA
3.1.1. ES UNA MÁQUINA DE CUATRO POLOS Y CUATRO ESCOBILLAS Y SE UTILIZABA EN VEHÍCULOS DE MÁQUINA DE PETROLEO DE TAMAÑO MEDIANO
3.1.2. ES CAPAZ DE PRODUCIR 9.6 Nm CON UNA CORRIENTE DE 350 A
3.2. ARRANCADORES PREACLOPLADOS
3.2.1. PROPORCIONA UN ENGRANE POSITIVO CON LA TRANSMISIÓN YA QUE NO SE APLICA TODA LA POTENCIA HASTA QUE EL PIÑÓN ESTE COMPLETAMENTE ENGRANADO
3.2.2. FORMAN PARTE DE LOS VEHÍCULOS ACTUALES
3.3. ARRANCADORES DE IMÁN PERMANENTE
3.3.1. COMENZARON SU APARICIÓN EN VEHÍCULOS DE PRODUCCIÓN A FINES DE LA DÉCADA 1980
3.3.2. TIENEN COMO PRINCIPAL VENTAJA MENOR PESO Y MENOR TAMAÑO
3.3.3. LA DIFERENCIA DE OPERACIÓN ES EL REEMPLAZO DE LAS BOBINAS DE CAMPO Y DE LAS ZAPATAS DE POLOS
3.3.4. LOS IMANES PERMANENTES PROPORCIONAN UNA EXCITACIÓN CONSTANTE
3.3.5. LAS ESCOBILLAS SE FR¿ABRICAN DE LA MEZCLA DE COBRE Y GRAFITO
3.3.6. PARA APLICACIONES DE MAYOR POTENCIA SE HAN DESARROLLADO MOTORES DE IMAN PERMANENTE CON TRANSMISIÓN INTERMEDIA
3.4. ARRANCADORES INTEGRADOS
3.4.1. EN LAS DÉCADAS DE 1930 A 1960 SE USABA UN DISPOSITIVO LLAMADO DYNASTART QUE ERA UNA CONVINACIÓN DE UN ARRANCADOR Y UN DÍNAMO
3.4.2. INTEGRATED STARTER ALTERNATOR DAMPER ES EL NUEVO NOMBRE DEL MÉTODO, O AMORTIGUADOR DE ALTERNADOR DE ARRANCADOR DE INTEGRADO
3.4.3. CONSTA DE UN MOTOR ELECTRICO CUYAS FUNCIONES SON LAS DE UN ELEMENTO DE CONTROL ENTRE EL MOTOR Y LA TRANSMISIÓN
3.5. CONTROL DE ARRANQUE ELECTRÓNICO
3.5.1. INCORPORA UN REELEVADOR ESTÁTICO EN UN TABLERO DE CIRCUITO INTEGRADO EN EL INTERRUPTOR DEL SELENOIDE
3.5.2. EL TORQUE DEL ARRANCADOR SE PUEDE EVALUAR EN TIEMPO REAL PARA INFORMAR EL PRECISO INSTANTE DEL ENCENDIDO DEL MOTOR.
3.5.3. LA PROTECCIÓN ELÉCTRICA TAMBIÉN REDUCE EL DAÑO POR FALLA O MAL USO.
3.5.4. LA MODULACIÓN DE LA CORRIENTE DEL SELENOIDE PERMITE EL REDISEÑO DE LAS PIEZAS MECÁNICAS
3.5.5. LA PROTECCIÓN TÉRMICA DE LOS COMPONENTES DEL ARRANCADOR PERMITE LA OPTIMIZACIÓN DE LOS COMPONENTES
3.5.6. EN UN SISTEMA SIN CLAVE EL MÓDULO DE SIN CLAVE ENCIENDE EL VOLTAJE DE CONTROL DEL RELEVADOR DE ARRANQUE.
3.6. INSTALACIÓN DEL ARRANCADOR
3.6.1. EN GENERAL LOS ARRANCADORES SE MONTAN EN POSICIÓN HORIZONTAL CERCA DE LA CAJA DE TRANSMISIÓN DEL MOTOR CON EL PIÑÓN EN POSICIÓN DE EMBRAGUE CON EL VOLANTE O PLACA DE ACOPLAMIENTO
3.6.2. SE PUEDE ASEGURAR EL ARRANCADOR DE DOS MANERAS: MEDIANTE UNA BRIDA O UN SOPORTE DE MONTAJE. LA TÉCNICA DE LA BRIDA ES LA MÁS COMÚN EN VEHICULOS DE TAMAÑO PEQUEÑO Y MEDIANO
3.7. GENERADOR DE ARRRANCADOR DE TRANSMISIÓN POR BANDA
3.7.1. ES UN SISTEMA ELECTROMECÁNICO CONSTRUIDO A PARTIR DE UN MOTOR DE ALTA EFICIENCIA DE INDUCCIÓN
3.7.2. ES UN SSITEMA DE GRAN DURACIÓN DE TRANSMISIÓN POR BANDA Y CONTROLES ELECTRÓNICOS COMPLEJOS
4. TECNOLOGÍA AVANZADA DEL SISTEMA DE ARRANQUE
4.1. EFICIENCIA
4.1.1. LA EFICIENCIA DE LA MAYORÍA DE LOS MOTORES DE ARRANQUE ES DE 60% APROXIMADAMENTE
4.1.2. LA EFICIENCIA ES LA RAZÓN DE LA SALIDA DE POTENCIA Y LA ENTRADA DE POTENCIA PRODUCTO CON EL 100%
4.1.3. LAS PRINCIPALES PÉRDIDAS SON LAS DE HIERRO, DE COBRE Y MECÁNICAS