Sistema de arranque
El motor no puede generar la primera combustión por sí mismo para arrancar sin la energía externa. El arrancador ayuda a arrancar el motor girando el cigüeñal a través de la corona dentada.
Resulta necesario que el arrancador genere un par muy alto a partir de la potencia de la batería limitada, y también debe ser compacto y ligero.
Para arrancar el motor, el cigüeñal tiene que girar más rápido que la velocidad de arranque mínima.
La velocidad de giro mínima para arrancar el motor depende de las condiciones de construcción y funcionamiento del motor.
Componentes del arrancador
En el vehículo se utiliza el arrancador de reducción y consta de los siguientes componentes:
A1 | Subconjunto de la horquilla de articulación |
A2 | Inducido |
A3 | Desmultiplicación del cambio |
A4 | Engranaje de piñón y chaveta helicoidal |
A5 | Embrague de sobrerrevolucionado |
A6 | Interruptor magnético |
A7 | Escobilla y portaescobillas |
Y15.30-0046-06
1. Interruptor magnético |
B1 | Contacto principal |
B2 | Émbolo |
B3 | Muelle recuperador |
B4 | Eje del émbolo |
B5 | Bobina de tracción |
B6 | Bobina de retención |
B7 | Muelle de accionamiento |
Y15.30-0047-01
El interruptor magnético funciona como interruptor principal para el flujo de corriente al motor y controla el engranaje de piñón (expulsar/insertar).
La bobina de tracción tiene un alambre más grueso y una mayor fuerza magnética que la de la bobina de retención.
Los arrancadores de vehículos cuentan normalmente con un grupo de accionamiento y una bobina electromagnética, con una palanca del cambio que conecta la bobina electromagnética al grupo de accionamiento. Cuando se activa una bobina electromagnética, un taqué de bobina electromagnética se extiende y acciona así la palanca de cambio y acopla un piñón de arranque con un volante de inercia del motor. Los arrancadores del vehículo que utilizan un sistema de engrane de auto-arranque deben proporcionar una cantidad sustancial de corriente antes del giro en sí para comenzar la rotación del engranaje de piñón del arrancador y para hacer que el engranaje de piñón del arrancador engrane con el volante de inercia.
La corriente necesaria oscila, por lo general, entre 200 A y 400 A, en función del arrancador y del motor. Esta cantidad de corriente es muy superior a los 4-6 A que los interruptores de encendido comunes son capaces de manejar de manera fiable. Por tanto, se utiliza un interruptor magnético de encendido (IMS) independiente, que limita el consumo de corriente del arrancador activando el IMS con una corriente en el rango de 2-4 A. Cuando se activa el IMS, se conecta una bobina de tracción en la bobina electromagnética con una batería del vehículo. En ese momento, la corriente fluye al arrancador y permite que el piñón engrane para girar y engranar el volante de inercia. El IMS es un componente independiente de la bobina electromagnética y el arrancador y se encuentra ubicado fuera de dichos componentes.
El IMS es básicamente una pequeña bobina electromagnética que se monta en el arrancador para alimentar la hembrilla de contacto del interruptor magnético y reducir la carga de corriente en el cableado de encendido del vehículo.
2. Inducido y rodamiento de bolas |
C1 | Rodamiento de bolas |
C2 | Bobina del inducido |
C3 | Núcleo del inducido |
C4 | Conmutador |
Y15.30-0058-01
El inducido genera la fuerza giratoria de un motor, y el rodamiento de bolas soporta la rotación de alta velocidad del inducido.
3. Subconjunto de la horquilla de articulación |
D1 | Yugo |
D2 | Núcleo del polo |
D3 | Bobina de campo |
D4 | Escobilla |
Y15.30-0049-01
El subconjunto del yugo funciona como una carcasa exterior de la bobina de campo, el núcleo del polo y un pasaje para las líneas de fuerza magnética. También trabaja para producir el campo magnético requerido para que el motor funcione. La bobina de campo se conecta en serie a la bobina del inducido.
4. Escobilla y portaescobillas |
E1 | Escobilla |
E2 | Muelle de la escobilla |
E3 | Masa de la carrocería |
E4 | Portaescobillas |
Y15.30-0050-01
Las escobillas presionadas contra el conmutador del inducido por los muelles de la escobilla ayudan a que la corriente fluya desde la bobina hacia el inducido en una dirección fija. La escobilla de cobre y carbón tiene excelentes características de conductividad y resistencia a la abrasión. Al apretar la escobilla, los muelles de la escobilla presionan una y otra vez sobre la rotación excesiva del inducido y detienen la rotación del inducido justo después de que el arrancador se detenga.
5. Desmultiplicación del cambio |
F1 | Rueda de accionamiento |
F2 | Piñón loco |
F3 | Engranaje del embrague |
F4 | Rodamiento de bolas |
Y15.30-0051-01
La desmultiplicación del cambio ayuda a aumentar el par transmitiendo la fuerza de giro del motor al piñón.
La desmultiplicación del cambio con embrague de sobrerrevolucionado integrado también ayuda a reducir la rotación del motor.
6. Embrague de sobrerrevolucionado |
G1 | Eje estriado |
G2 | Rodillo de embrague |
G3 | Muelle recuperador |
G4 | Engranaje del embrague |
G5 | Eje de piñón |
G6 | Engranaje de piñón |
Y15.30-0052-01
El embrague de sobrerrevolucionado ayuda a transmitir la rotación del motor al motor del vehículo a través del piñón.
Se trata de un tipo de un solo sentido con rodillos para ayudar a prevenir la rotura del arrancador por su rotación de alta velocidad desde el arranque del motor.
7. Engranaje de piñón y chaveta helicoidal |
H1 | Eje estriado |
H2 | Engranaje de piñón |
H3 | Corona dentada |
H4 | Eje de piñón |
H5 | Chaveta helicoidal |
Y15.30-0053-01
El engranaje de piñón y la corona dentada ayudan a transmitir la fuerza giratoria del arrancador al motor de manera segura. El engranaje de piñón tiene biselado que se utiliza para un excelente acoplamiento. La chaveta helicoidal convierte la fuerza giratoria del motor en la fuerza motriz del piñón y también ayuda al engrane y desengrane del engranaje de piñón.
Tipos de arrancador
1. Arrancador de reducción |
I1 | Yugo |
I2 | Inducido |
I3 | Rueda de accionamiento |
I4 | Engranaje de piñón |
I5 | Interruptor magnético |
Y15.30-0054-01
El motor compacto de alta velocidad se utiliza en el arrancador de tipo reductor.
Las desmultiplicaciones del cambio ayudan a reducir la velocidad de giro del inducido para aumentar el par.
El taqué en el interruptor magnético empuja directamente el engranaje de piñón, situado en el mismo eje, y ayuda a engranarlo con la corona dentada.
2. Arrancador convencional |
J1 | Interruptor magnético |
J2 | Palanca de accionamiento |
J3 | Engranaje de piñón |
J4 | Inducido |
J5 | Yugo |
Y15.30-0055-01
El engranaje de piñón y el inducido se encuentran en el mismo eje y giran a la misma velocidad.
La palanca de accionamiento conectada al taqué empuja el engranaje de piñón y ayuda a engranarlo con la corona dentada.
3. Arrancador planetario |
K1 | Interruptor magnético |
K2 | Palanca de accionamiento |
K3 | Engranaje de piñón |
K4 | Satélite |
K5 | Yugo |
K6 | Inducido |
Y15.30-0056-01
El satélite utilizado en el arrancador planetario reduce la velocidad de giro del inducido.
El engranaje de piñón y la corona dentada se engranan mediante la palanca de accionamiento, al igual que en el arrancador convencional.
4. Motor de reducción de segmento de conductor planetario (PS) |
L1 | Interruptor magnético |
L2 | Engranaje de piñón |
L3 | Satélite |
L4 | Imán permanente |
L5 | Inducido |
Y15.30-0057-01
Los imanes permanentes se utilizan en la bobina de campo.
El mecanismo de acoplamiento/desacoplamiento funciona de la misma manera que en el arrancador planetario.