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Arranque del Motor del Automóvil

Generalidades

El motor de combustión interna no tiene arranque propio, hay que hacerlo girar con una fuente externa para que se completen los procesos necesarios y se produzca el encendido. Existen varias formas de hacer girar el motor para que arranque:
  1. Arranque manual.
  2. Arranque por motor de aire comprimido.
  3. Arranque por motor de combustión auxiliar.
  4. Arranque por motor eléctrico.
El arranque manual se usa para los pequeños motores donde con un aceptable esfuerzo corporal se hace girar el motor para el arranque y puede ser:
  1. Accionando una palanca con los pies (motocicletas y similares).
  2. Tirando de una cuerda arrollada en una polea en el cigüeñal.
  3. Girando un eje acodado acoplado al cigüeñal.
  4. Empujando el vehículo hasta el arranque.
Contenido del artículo
Generalidades
Arranque por motor eléctrico
El motor eléctrico
El mecanismo de accionamiento
Causas de fallo
El arranque por aire comprimido se usa para algunos grandes motores en los que la potencia necesaria hace difícil el uso del arranque eléctrico debido a las altísimas corrientes necesarias, y en algunos vehículos especiales adaptados para funcionar a muy bajas temperaturas donde las baterías de acumuladores no pueden utilizarse. También en  estos grandes motores el proceso de arranque es mas complejo y por lo general, deben hacerse girar hasta que se lubriquen las partes internas antes de someterlos al funcionamiento por ellos mismos.

El arranque por motor de combustión auxiliar se usa en algunas máquinas de la construcción que usan motores Diesel. Estas máquinas pueden prescindir de las baterías de acumuladores y así ser mas adaptables a condiciones climáticas de fríos severos. Usan un pequeño motor de gasolina que se arranca por el método manual o con motor eléctrico, este a su vez  acciona el motor principal a través de un acoplamiento de engranajes desplazables. Estos pequeños motores pueden hacer girar por largo tiempo al motor principal para permitir la lubricación antes de la puesta en marcha.

En los automóviles se usa casi universalmente el arranque por motor eléctrico, por lo que será este método el que será tratado.

Arranque por motor eléctrico

Para el arranque de los motores de automóvil se usa un motor eléctrico de corriente continua que se alimenta desde la batería de acumuladores a través de un relé. Este relé a su vez se acciona desde el interruptor de encendido del automóvil (figura 1).

Esquema del sistema de arranque del automóvil

Figura 1. Esquema del sistema de Arranque


Cuando se acciona el interruptor de arranque se alimenta con electricidad proveniente de la batería a la bobina del relé, y este a su vez cierra dos grandes contactos en su interior alimentando el motor de arranque directamente desde la batería a través de un grueso conductor (representado con color rojo).

El motor eléctrico

El motor de arranque es un motor de corriente directa tipo shunt especialmente diseñado para tener una gran fuerza de torque con un tamaño reducido, capaz de hacer girar el motor de combustión interna. Esta capacidad se logra a expensas de sobrecargar eléctricamente las partes constituyentes ya que el tiempo de funcionamiento es muy breve, por tal motivo no debe mantenerse en acción por largo tiempo, so pena de terminar averiado por sobrecalentamiento. El consumo de electricidad durante el arranque es elevado (hasta 1000 Amp para grandes motores de combustión), de manera tal que también la batería funciona en un régimen muy severo durante este proceso. Debido a estas razones es muy recomendable, cuando se intenta arrancar un motor "perezoso" usar varios intentos de corta duración (unos 10 segundos), en lugar de un solo intento de larga duración.

En la figura 2 puede diferenciarse el relé así como los grandes tornillos de conexión para los cables procedentes de la batería.

El mecanismo de accionamiento

La transmisión de la rotación desde el motor de arranque al motor de combustión se realiza a través de engranajes. Un pequeño engrane deslizante está acoplado al eje del motor de arranque, este engrane es desplazado sobre estrías por el relé a través de una horquilla pivotante, de manera que se acopla a un engrane mayor que rodea el volante del cigüeñal del motor haciéndolo girar.

Este  engrane funciona a través de un mecanismo de rueda libre (como el de las bicicletas) de manera que el torque del motor de arranque se trasmita al engrane del cigüeñal, pero una vez que el motor de combustión se ponga en marcha, no pueda arrastrar al motor de arranque.
 
Sin este mecanismo de rueda libre, debido a la gran velocidad del motor de combustión y a la elevada relación de transmisión entre el par engranado, la velocidad de rotación del rotor del motor eléctrico llegaría a velocidades peligrosas para su integridad, especialmente en conductores demorados en soltar la llave de encendido.
Vista de un arranque típico
Figura 2. Vista de un arranque típico




Motor de arranque seccionado
Figura 3. Motor de arranque seccionado


Una vez que el motor de combustión se ha puesto en marcha y el conductor suelta la llave de encendido, se corta la alimentación eléctrica a la bobina del relé y el muelle de recuperación retira el núcleo cortando la alimentación con electricidad y desacoplando ambos engranes.

En la figura 4 muestra un típico motor de arranque despiezado donde pueden observarse sus partes constituyentes.

Arranque despiezado
Figura 4. Vista de un motor de arranque desarmado

 

Causas de fallo

Como en todo motor eléctrico de corriente continua para la transmisión de la electricidad es necesaria la presencia de un colector-permutador para el funcionamiento, y con ello el movimiento relativo entre este colector y las escobillas. Este movimiento de rozamiento, con el agravante adicional del chisporroteo por alta corriente y el cambio de delgas en el colector, hace que la vida de las escobillas sea relativamente corta, principal causa de fallo del motor de arranque.

También se desgastan los contactos del relé, los casquillos o cojinetes de rozamiento donde gira el rotor y en menor cuantía que las escobillas, el propio colector. Otra causa de fallo menos frecuente es el fallo del mecanismo de rueda libre.

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