SISTEMA DE ARRANQUE Y ENCENDIDO —
1. EXPOSITOR: INST. DGAC CCOYURE TITO RICARDO. 2. OBJETIVOS CONOCER COMO SE DA EL INICIO DE MOVIMIENTO DEL MOTOR Y SU POSTERIOR MANTENIBILIDAD. IDENTIFICAR EL TIPO DE SISTEMA DE ARRANQUE EN DIFERENTES AVIONES. CONOCER EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ARRANQUE DE TIPO NEUMÁTICO. CONOCER EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO. 3. CONTENIDO SISTEMA DE ARRANQUE. TIPOS DE SISTEMA DE ARRANQUE. CIRCUITO DE UN GENERADOR ARRANCADOR. SISTEMA DE ENCENDIDO. TIPOS DE SISTEMA DE ENCENDIDO. 4. GENERALIDADES START SYSTEM IGNITION SYSTEM PROPORCIONA GIRO DEL - REALIZA EL ENCENDIDO DE LA COMPRESOR Y TURBINA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE EN HASTA UNA VELOCIDAD EN LA LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN CUAL EL MOTOR SE PUEDA DEL MOTOR, POR INTERMEDIO AUTOSOSTENER Y SUCCIONA DE LAS DOS BUJÍAS. SUFICIENTE AIRE PARA SER MEZCLADO CON EL COMBUSTIBLE DE LOS INYECTORES. 5. SISTEMA DE ARRANQUE SISTEMA DE ARRANQUE ESTE SISTEMA (DE PUESTA EN MARCHA) ASEGURA EL INICIO DEL GIRO DEL COMPRESOR, ROMPIENDO LA INERCIA DE ÉSTE MEDIANTE MEDIOS MECÁNICOS ACOPLADOS AL CONJUNTO DEL COMPRESOR. UNO DE LOS PARÁMETROS PRINCIPALES A TENER EN CUENTA DURANTE EL CICLO DE ARRANQUE ARR ANQUE ES: LA TEMPERATURA DE GASES DE ESCAPE (EGT). 6. SECUENCIA TÍPICA DE ARRANQUE 7. SISTEMA DE ARRANQUE SISTEMA DE ARRANQUE ARRANQUE, ENCENDIDO Y COMBUSTIBLE. COMBUSTIBLE LUZ “ARRANQUE” DEL MOTOR. VELOCIDAD DE
AUTOSOSTENIMIENTO. DESENGANCHE DEL ARRANCADOR. SALTO DE LA TEMPERATURA DURANTE EL ARRANQUE. RPM EN MINIMO ESTABILIZADO. ESTABILIZACIÓN DE LA EGT EN MINIMO.
8. ARRANQUE CALIENTE ARRANQUE CALIENTE EL ARRANQUE CALIENTE (HOT START) SE DA CUANDO LA TEMPERATURA DE
GASES DE ESCAPE (EGT, TIT), DURANTE EL CICLO DE ARRANQUE, SE EXCEDE LOS LÍMITES ESPECIFICADOS SEGÚN EL FABRICANTE. PUEDE DARSE POR COMBUSTIBLE RESIDUAL EN LA CÁMARA, MEZCLA EXCESIVAMENTE RICA.
9. ARRANQUE COLGADO ARRANQUE COLGADO EL ARRANQUE COLGADO (HUNG START) ES UNA CONDICIÓN CONDICIÓN EN EL CUAL, EL CICLO DE ARRANQUE ES CORTADO, DEBIDO A QUE EL MOTOR POR ALGÚN MOTIVO NO LLEGÓ A OBTENER LA VELOCIDAD DE AUTOSOSTENIMIENTO. 10. GIRO EN FRÍO (VENTILACIÓN) GIRO EN FRÍO (VENTILACIÓN) EL GIRO EN FRÍO O VENTILADO DEL MOTOR (CRANKING) , ES EL PROCESO POR EL CUAL SOLAMENTE FUNCIONA EL SISTEMA DE ARRANQUE. EL MOTOR GIRA IMPULSADO POR EL ARRANCADOR PERO NO SE ENCIENDE. SE REALIZA PARA HACER CHEQUEOS DURANTE EL MANTENIMIENTO. 11. REENCENDIDO EN VUELO REENCENDIDO EN VUELO EL REENCENDIDO EN VUELO (RELIGHTING), ES EL USO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO EN VUELO, EN CASO DE APAGADO DEL MOTOR. NO NECESITA DE LA ASISTENCIA DEL SISTEMA DE ARRANQUE, DEBIDO A QUE EN EL AIRE, EL MOTOR POSEE GIRO LIBRE. 12. SISTEMA DE ARRANQUE SISTEMA DE ARRANQUE EN LA ACTUALIDAD EL SISTEMA DE ARRANQUE, ES CONTROLADO POR UNA COMPUTADORA. LOS TIEMPOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE ARRANQUE Y ENCENDIDO EN FUNCIÓN A LAS RPM DEL COMPRESOR SON CONTROLADOS POR TEMPORIZADORES. ASIMISMO EXISTE LA POSIBILIDAD QUE SI EL MOTOR NO ALCANZA LAS RPM DE AUTOSOSTENIMIENTO, LA COMPUTADORA COMPUTADORA DESCONECTA EL CICLO DE ARRANQUE. 13. MÉTODOS DE PUESTA EN MARCHA MÉTODOS DE PUESTA EN MARCHA 1. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO. 2. PUESTA EN MARCHA DE CARTUCHO. 3. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA. 4. PUESTA EN MARCHA POR INTRUSIÓN DE AIRE. 5. PUESTA EN MARCHA POR TURBINA DE GAS. 6. PUESTA EN MARCHA HIDRAÚLICA. 14. 1. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO 1. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO SE USA EN ALGUNOS MOTORES TURBOHÉLICES Y TURBORREACTORES. NORMALMENTE ES UN MOTOR ELÉCTRICO DE CORRIENTE CONTINUA ACOPLADO AL MOTOR A TRAVÉS DE UN ENGRANAJE REDUCTOR Y UN MECANISMO DE TRINQUETE O EMBRAGUE, QUE DESACOPLA
GASES DE ESCAPE (EGT, TIT), DURANTE EL CICLO DE ARRANQUE, SE EXCEDE LOS LÍMITES ESPECIFICADOS SEGÚN EL FABRICANTE. PUEDE DARSE POR COMBUSTIBLE RESIDUAL EN LA CÁMARA, MEZCLA EXCESIVAMENTE RICA.
9. ARRANQUE COLGADO ARRANQUE COLGADO EL ARRANQUE COLGADO (HUNG START) ES UNA CONDICIÓN CONDICIÓN EN EL CUAL, EL CICLO DE ARRANQUE ES CORTADO, DEBIDO A QUE EL MOTOR POR ALGÚN MOTIVO NO LLEGÓ A OBTENER LA VELOCIDAD DE AUTOSOSTENIMIENTO. 10. GIRO EN FRÍO (VENTILACIÓN) GIRO EN FRÍO (VENTILACIÓN) EL GIRO EN FRÍO O VENTILADO DEL MOTOR (CRANKING) , ES EL PROCESO POR EL CUAL SOLAMENTE FUNCIONA EL SISTEMA DE ARRANQUE. EL MOTOR GIRA IMPULSADO POR EL ARRANCADOR PERO NO SE ENCIENDE. SE REALIZA PARA HACER CHEQUEOS DURANTE EL MANTENIMIENTO. 11. REENCENDIDO EN VUELO REENCENDIDO EN VUELO EL REENCENDIDO EN VUELO (RELIGHTING), ES EL USO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO EN VUELO, EN CASO DE APAGADO DEL MOTOR. NO NECESITA DE LA ASISTENCIA DEL SISTEMA DE ARRANQUE, DEBIDO A QUE EN EL AIRE, EL MOTOR POSEE GIRO LIBRE. 12. SISTEMA DE ARRANQUE SISTEMA DE ARRANQUE EN LA ACTUALIDAD EL SISTEMA DE ARRANQUE, ES CONTROLADO POR UNA COMPUTADORA. LOS TIEMPOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE ARRANQUE Y ENCENDIDO EN FUNCIÓN A LAS RPM DEL COMPRESOR SON CONTROLADOS POR TEMPORIZADORES. ASIMISMO EXISTE LA POSIBILIDAD QUE SI EL MOTOR NO ALCANZA LAS RPM DE AUTOSOSTENIMIENTO, LA COMPUTADORA COMPUTADORA DESCONECTA EL CICLO DE ARRANQUE. 13. MÉTODOS DE PUESTA EN MARCHA MÉTODOS DE PUESTA EN MARCHA 1. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO. 2. PUESTA EN MARCHA DE CARTUCHO. 3. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA. 4. PUESTA EN MARCHA POR INTRUSIÓN DE AIRE. 5. PUESTA EN MARCHA POR TURBINA DE GAS. 6. PUESTA EN MARCHA HIDRAÚLICA. 14. 1. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO 1. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO SE USA EN ALGUNOS MOTORES TURBOHÉLICES Y TURBORREACTORES. NORMALMENTE ES UN MOTOR ELÉCTRICO DE CORRIENTE CONTINUA ACOPLADO AL MOTOR A TRAVÉS DE UN ENGRANAJE REDUCTOR Y UN MECANISMO DE TRINQUETE O EMBRAGUE, QUE DESACOPLA
AUTOMÁTICAMENTE DESPUÉS DE QUE EL MOTOR MOTOR HA ALCANZADO LA VELOCIDAD DE AUTOSOSTENIMIENTO.
15. PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO PUESTA EN MARCHA ELÉCTRICO EL SUMINISTRO ELÉCTRICO PUEDE SER DE BAJO O ALTO VOLTAJE Y PASA A TRAVÉS DE UN SISTEMA DE DE RELAYS Y RESISTENCIAS PARA PERMITIR QUE TODO EL VOLTAJE SE APLIQUE PROGRESIVAMENTE A MEDIDA QUE LA PUESTA EN MARCHA GANA VELOCIDAD. TAMBIÉN PROPORCIONA LA ENERGÍA PARA EL FUNCIONAMIENTO FUNC IONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO. LA ENERGÍA ES CANCELADA AUTOMÁTICAMENTE- MOTOR ARRANCADO O CICLO COMPLETADO.
16. ARRANCADOR ELÉCTRICO
17. CIRCUITO ARRANCADOR-GENERADOR ARRANCADOR-
18. 2. PUESTA EN MARCHA POR CARTUCHO 2. PUESTA EN MARCHA POR CARTUCHO SE USA EN MOTORES MILITARES, PROPORCIONA UN MÉTODO DE PUESTA EN MARCHA RÁPIDO E INDEPENDIENTE. BÁSICAMENTE ES UNA PEQUEÑA TURBINA TIPO IMPULSO QUE ESTÁ ARRASTRADA POR LOS GASES A ALTA VELOCIDAD PROCEDENTES DE LA IGNICIÓN DE UN CARTUCHO. EL TAMAÑO DE LA CARGA (CORDITA) REQUERIDA PUEDE LIMITAR EL USO DE LAS PUESTAS EN MARCHA DE CARTUCHOS. 19. PUESTA EN MARCHA POR CARTUCHO 20. 3. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA 3. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA SE USA EN LA MAYORÍA DE MOTORES JET DE LOS MODERNOS AVIONES COMERCIALES Y MILITARES. TIENE MUCHAS VENTAJAS SOBRE OTROS SISTEMAS DE ARRANQUE, YA QUE ES LIGERO DE PESO A LA VEZ QUE ECONÓMICO Y SIMPLE DE OPERAR. TIENE T IENE UN ROTOR DE TURBINA DE ARRANQUE EL CUAL SE GIRA POR AIRE A PRESIÓN QUE SE TOMA DESDE UN SUMINISTRO EXTERIOR EN TIERRA, DESDE UNA UNIDAD DE POTENCIA AUXILIAR (A.P.U.) QUE SE LLEVA LLEVA A BORDO, O DESDE OTRO MOTOR DEL PROPIO AVIÓN QUE YA ESTÁ EN MARCHA. 21. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA 22. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA DEL OTRO MOTOR DEL A.P.U. DEL SUMINISTRO EN TIERRA 23. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA
24. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA
25. PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA
26. FUNCIONAMIENTO DE LA PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE LA PUESTA EN MARCHA NEUMÁTICA MARCHA NEUMÁTICA EL AIRE A UNA PRESIÓN APROX. 35 A 40 PSI ENTRA Y FLUYE POR LOS ÁLABES FIJOS DE LA TURBINA DONDE SE ALTERA SU DIRECCIÓN DE MANERA QUE ENTRE EN LOS ÁLABES ROTATORIOS DE LA TURBINA CON EL ÁNGULO ADECUADO. EL AIRE QUE FLUYE POR LA TURBINA LA HACE GIRAR A UNAS 50.000 RPM, Y ES REDUCIDA A APROX. 2.400 RPM. LA TURBINA A TRAVÉS DE SU EJE DE SALIDA TRANSMITE EL TORQUE NECESARIO PARA HACER GIRAR EL MOTOR. 27. PRINCIPIO DE EMBRAGUE DE TRINQUETE 28. 4. POR INTRUSIÓN DE AIRE 4. POR INTRUSIÓN DE AIRE ALGUNOS MOTORES SE ARRANCAN POR MEDIO DE UNA CORRIENTE DE AIRE DE BAJA PRESIÓN QUE PASA A TRAVÉS DE UNA VÁLVULA DE RETENCIÓN Y SOPLA SOBRE LOS ÁLABES DE TURBINA. LA FUENTE NEUMÁTICA SE DESCONECTA CUANDO EL MOTOR ALCANZA UNA VELOCIDAD QUE LE PERMITE ACELERAR SIN MÁS AYUDA. PARA ESTE TIPO DE ARRANCADOR NO SE REQUIEREN MAS COMPONENTES QUE UNA TUBERÍA DE AIRE, UNA VÁLVULA DE RETENCIÓN, Y LA TOBERA QUE DIRIGE AL AIRE SOBRE LA TURBINA. 29. PUESTA EN MARCHA POR INTRUSIÓN DE AIRE 30. 5. POR TURBINA DE GAS 5. POR TURBINA DE GAS USAN UN ARRANCADOR DE TURBINA DE GAS QUE ES COMPLETAMENTE AUTÓNOMO. TIENE SU PROPIO SISTEMA DE COMBUSTIBLE Y ENCENDIDO, SU SISTEMA DE ARRANQUE (NORMALMENTE ELÉCTRICO O HIDRÁULICO) Y SU SISTEMA DE ACEITE. ESTE TIPO DE ARRANCADOR ES ECONÓMICO DE OPERAR Y PROPORCIONA UNA ALTA POTENCIA DE SALIDA PARA UN PESO COMPARATIVAMENTE BAJO.. 31. POR TURBINA DE GAS POR TURBINA DE GAS EL ARRANCADOR DE TURBINA DE GAS CONSTA DE UN MOTOR DE TURBINA DE GAS COMPACTO Y PEQUEÑO. EQUIPADO NORMALMENTE CON UNA TURBINA QUE ARRASTRA A UN COMPRESOR CENTRÍFUGO, UN SISTEMA DE COMBUSTIÓN DE FLUJO REVERSO Y UNA TURBINA DE POTENCIA LIBRE. LA TURBINA LIBRE ESTÁ CONECTADA AL MOTOR PRINCIPAL A TRAVÉS DE UN ENGRANAJE DE REDUCCIÓN, UN EMBRAGUE AUTOMÁTICO Y UN EJE DE ARRASTRE.
32. PUESTA EN MARCHA POR TURBINA DE GAS 33. PUESTA EN MARCHA DEL AVIÓN MIG-29 TURBOARRANCADOR GTDE-117 GTDE-
34. PUESTA EN MARCHA DEL AVIÓN DC-10
35. PUESTA EN MARCHA DEL AVIÓN DC-10
36. PUESTA EN MARCHA DEL AVIÓN TUCANO T-27
37. SISTEMA DE ENCENDIDO SISTEMA DE ENCENDIDO ESTE SISTEMA QUE FUNCIONA EN FORMA COORDINADA CON EL SISTEMA DE ARRANQUE SIRVE PARA ENCENDER LA MEZCLA DE AIRE Y COMBUSTIBLE. PRODUCE UNA CHISPA EN LA CÁMARA, MEDIANTE UNA CORRIENTE PULSATORIA, SE DESCONECTA UNA VEZ DADO EL ENCENDIDO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN. SIEMPRE ESTÁ EQUIPADO CON UN SISTEMA DOBLE. 38. GENERALIDADES GENERALIDADES CADA SISTEMA TIENE UNA UNIDAD DE ENCENDIDO DE ALTA ENERGÍA (H.E.) CONECTADA A SU PROPIO ENCENDEDOR O BUJÍA, UBICADAS EN DISTINTAS POSICIONES DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN. CADA UNIDAD DE H.E. RECIBE UN SUMINISTRO DE BAJO VOLTAJE, CONTROLADOS POR EL CIRCUITO ELÉCTRICO DEL SISTEMA DE ARRANQUE. LA ENERGÍA ES ALMACENADA HASTA UN VALOR PREDETERMINADO, Y SE DISIPA COMO UNA DESCARGA DE ALTO VOLTAJE Y ALTO AMPERAJE A TRAVÉS DE LAS BUJÍAS. 39. GENERALIDADES GENERALIDADES ESTAS UNIDADES ESTÁN DISEÑADAS PARA DAR CORRIENTES DE SALIDA QUE PUEDEN VARIAR DE ACUERDO CON LOS REQUERIMIENTOS, YA SEA ENERGÍA DE ALTO VALOR (20 JOULES) Y DE BAJO VALOR (3 A 4 JOULES). UN ALTO VALOR ASEGURA UN SATISFACTORIO REENCENDIDO Y ALGUNAS VECES ES NECESARIO PARA EL START. NO OBSTANTE, BAJO CIERTAS CONDICIONES DE VUELO, (ICING O DESPEGUE CON LLUVIA INTENSA O NIEVE), PUEDE SER NECESARIO TENER AL SISTEMA FUNCIONANDO CONTINUAMENTE PARA DAR UN RELIGHT AUTOMÁTICO SI OCURRIESE UNA EXTINCIÓN DE LLAMA. 40. TIPOS DE SISTEMA DE ENCENDIDO TIPOS DE SISTEMA DE ENCENDIDO ALIMENTADO CON CORRIENTE CONTINUA Y OPERADO POR UN MECANISMO RUPTOR O UN CIRCUITO TRANSISTOR PULSATORIO. ALIMENTADO CON CORRIENTE ALTERNA Y OPERADO POR UN TRANSFORMADOR.
41. COMPONENTES COMPONENTES UNIDADES O CAJAS DE ENCENDIDO (EXCITADORES), LOS CUALES ELEVAN EL BAJO VOLTAJE DE ENTRADA HASTA UN NIVEL BIEN ALTO DE 20 Ó 30 KV. 02 ENCENDEDORES O BUJÍAS. CABLES DE ALTA TENSIÓN. 42. COMPONENTES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO 43. UNIDADES DE ENCENDIDO (EXCITERS) PROPORCIONAN EL ALTO VOLTAJE PARA LOS ENCENDEDORES. ESTAS UNIDADES SON SELLADAS Y NO PUEDEN ABRIRSE PARA SU MANTTO, PERO DEBERÍAN INSPECCIONARSE CON CUIDADO SU MONTAJE SEGURO SOBRE EL MOTOR, Y TODAS LAS CONEXIONES ELÉCTRICAS DEBERÍAN ESTAR LIMPIAS Y BIEN APRETADAS. ALGUNOS EXCITADORES CONTIENEN MATERIAL DE TIPO RADIOACTIVO Y CUANDO SE DESECHE, DEBE HACERSE DE ACUERDO CON LOS REQUERIMIENTOS MEDIOAMBIENTALES LOCALES. 44. UNIDAD DE ENCENDIDO DE C.C. OPERADA POR MECANISMO RUPTOR
45. UNIDAD DE ENCENDIDO TRANSISTORIZADA
46. UNIDAD DE ENCENDIDO DE C.A.
47. UNIDAD DE ENCENDIDO
48. FILTRO PI ESTAS UNIDADES DISPONEN A LA ENTRADA DE CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA, DE UN FILTRO ELIMINADOR DE FRECUENCIAS PERTURBADORAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE SISTEMAS DE COMUNICACIONES (FILTRO Π (PI)).
49. ENCENDEDORES (BUJÍAS) ENCIENDEN LA MEZCLA AIRECOMBUSTIBLE, ES AQUÍ DONDE SE DESCARGA TODA LA CORRIENTE DE ALTO VOLTAJE EN LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN. EXISTEN DOS TIPOS: - ENCENDEDORES DE CHISPA (EL MÁS USADO).- ES SIMILAR EN OPERACIÓN A LAS BUJÍAS DE MOTORES A PISTÓN, PERO TIENEN UNA ABERTURA MÁS GRANDE ENTRE EL CUERPO Y LOS ELECTRODOS (25,000 V.). EL RANGO DE CHISPA ES DE 60 A 100 CHISPAS POR MINUTO. - ENCENDEDORES DE INCANDESCENCIA.
50. ENCENDEDORES (BUJÍAS)
51. BUJÍA UN TÍPICO REENCENDIDO EN VUELO
52. ENCENDEDORES (BUJÍAS)
53. MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO LOS SISTEMAS DEBEN MANIPULARSE CON EXTREMO CUIDADO PORQUE EL ALTO VOLTAJE PUEDE SER MORTAL. ANTES DE DESCONECTAR EL CABLE DE UN EXCITADOR O ENCENDEDOR, ASEGÚRESE SACAR LOS INTERRUPTORES TÉRMICOS DE CORRIENTE DEL SISTEMA DE ENCENDIDO DEL MOTOR. DESCONECTE EL CABLE DE CORRIENTE QUE ALIMENTA AL EXCITADOR Y OBSÉRVESE EL TIEMPO ESPECIFICADO EN EL MANUAL DE MANTTO DEL MOTOR ANTES DE DESMONTAR EL CABLE DEL EXCITADOR (5 MIN.) 54. THANK YOU!! Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor. Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque) accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era el puente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía el cigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento del motor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque. Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botón en el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto.
El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento. El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en al cámara de combustión. Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque. Función de la marcha Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el interruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado. Funcionamiento del motor de arranque
El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo para guiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapatas polares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado de excitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal se adapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principio sobrepasar la resistencia impuesta por el motor. La relación de transmisión entre el anillo y la cremallera es de aproximadamente 20:1. En esta alta relación de transmisión el piñón no permanece engranado continuamente puesto que el motor de marcha alcanzaría una frecuencia de giro demasiada alta. Por ende, se necesita un dispositivo especial de desenganche, con el fin de que haya separación entre el motor principal y el de marcha, cuando la frecuencia de giro del motor sobrepase cierto valor. Estructura del motor de arranque La constitución interna de un motor de arranque (o arrancador) es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico El arrancador esta compuesto básicamente de tres conjuntos: 1. Conjunto de Solenoide o mando magnético 2. Conjunto del Motor de Arranque propiamente 3. Conjunto del impulsor o Bendix Las partes que conforman al conjunto del Motor de Arranque propiamente dicho, son semejantes a las del generador teniendo una diferencia en el bobinado de los campos y del inducido. Además hay una diferencia muy notoria, el arrancador consume corriente. Ambos trabajan en base a los principios del magnetismo y del electromagnetismo. Dichas partes son las siguientes 1. Núcleo magnético 2. Resorte de recuperación del núcleo magnético del solenoide 3. Collar palanca de conexión del mecanismo de impulsión 4. Conjunto de resorte y eje Bendix 5. Bocina del extremo posterior del eje del inducido 6. Anillo de tope del mando de impulsión o Bendix 7. Tambor de embrague del mecanismo de impulsión 8. Resorte de amortiguación de l retorno del mecanismo impulsor 9. Zapatas polares o conjuntos de las bobinas de campo y sus núcleos 10. Inducido 11. Conjunto porta escobilla 12. Escobillas de cobre 13. Tapa delantera, su bocina y fieltro 14. Pernos pasantes con sus anillos de presión 15. Casco o carcasa. La carcasa o casco es de hierro dulce, el bobinado el campo y del inducido es de alambre grueso especial de cobre; las escobillas son de cobre, las demás partes son semejantes a las del generador.
Proveedores de sistemas de arranque
A continuación le presentamos a SOPORTE TÉCNICO AUTOMOTRIZ, proveedor de sistemas de arranque: O bien, haga contacto con SOPORTE TÉCNICO AUTOMOTRIZ para solicitar mayor información sobre sus sistemas de arranque. INTRODUCCIÓN 1. El magnetismo se define como una propiedad peculiar poseída por ciertos materiales mediante el cual se pueden repeler o atraer mutuamente con naturalidad de acuerdo con determinadas leyes.
Además podemos decir, que el magnetismo es una forma elemental de fuerza generada por el movimiento orbital de los electrones alrededor del núcleo, que luego produce el efecto del magnetismo. Cada electrón crea un campo magnético débil, los que al juntarse con otros crean un campo magnético intenso (es el caso de los imanes). El magnetismo es en realidad una fuerza que no se puede ver aunque se pueden observar sus efectos en otros materiales.
Fig. 1 : Representación de un imán y sus líneas de fuerza
1. ELECTROMAGNETISMO 2. Debido a la existencia de una relación entre magnetismo y corriente eléctrica, es posible producir un electroimán. Esta relación es la base del funcionamiento de casi todos los aparatos eléctricos del vehículo, como el motor de arranque (marcha), alternador y bobina de encendido. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Cuando la corriente pasa por un conductor se forma un pequeño campo magnético alrededor de él. Para observar este campo, se coloca el conductor sobre un trozo de cartulina y se esparcen limaduras de hierro alrededor de él. Cuando pasa corriente por el conductor, las limaduras se agruparán en un circulo alrededor de él. Para determinar el sentido de movimiento del campo magnético se emplean unabrújula o la regla de la mano izquierda. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Esta regla expresa: "si el pulgar de la mano izquierda apunta en la dirección del flujo de corriente, las puntas de los otros dedos indicarán la dirección en la cual el campo magnético circunda el conductor". Esta regla es aplicable a generadores de corriente como el alternador. 3. Regla de la mano izquierda para generadores Esta regla nos dice: "con los dedos pulgar, índice y del medio de la mano derecha perpendiculares entre sí, el dedo índice apuntando en la dirección del flujo magnético, y el del medio en la dirección del flujo de la corriente, el dedo pulgar indicará la dirección en que se moverá el conductor". Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Esta regla de la mano derecha es aplicable a motores de corriente continua. El campo magnético de un solenoide (bobina cilíndrica de gran numero de espiras) se determina también por la regla de la mano derecha. En el solenoide el campo que se forma es de forma de una "línea helicoidal". El procedimiento para determinar esto es: se agarra el solenoide con la mano derecha de modo que los dedos indiquen el sentido de la corriente en las espiras, entonces el pulgar indica el sentido del campo en el interior del solenoide, o sea el polo Norte. 4. Regla de la mano derecha para motores Es una bobina en forma de cilindro o tubo. El solenoide esta generalmente provisto de un núcleo movible de hierro (algunas veces el núcleo es de aire, pero esto no tiene aplicación en mecánica automotriz, salvo en circuitos electrónicos de radiofrecuencia). En estediseño, el núcleo de hierro se mueve hacia el interior del enrollado cuando la corriente fluye por las vueltas, por lo que el núcleo se puede usar para mover mecánicamente algunos aparatos. Los solenoides se usan comúnmente en relés o interruptores de circuitos. El campo magnético aumentado en el centro de la bobina atrae el núcleo hacia el solenoide, haciendo abrir o cerrar los contactos del relé. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior
5. SOLENOIDE: 6. APLICACIONES DEL IMÁN PERMANENTE
Una de las aplicaciones de los imanes permanentes es el uso en motores eléctricos y generadores eléctricos, tales como el motor de arranque en e l automóvil, usan el principio de atracción y repulsión.
Los motores eléctricos se usan para crear una fuente de energía mecánica procedente de una fuente de energía eléctrica. Los generadores crean una fuente de energía eléctrica procedente de una fuente de energía mecánica. La fuerza ej ercida sobre un electrón en un campo magnético esta en ángulo recto con relación al campo magnético. Cuando el electrón se coloca en ambos campos, uno magnético y el otro mecánico, la fuerza ejercida en el electrón es perpendicular a ambos campos. La regla de la mano derecha se usa para determinar la dirección de la fuerza de los electrones en un campo m agnético y eléctrico. El campo magnético alrededor de un conductor sigue la dirección de las manecillas del reloj. La dirección del campo magnético del imán permanente es del polo Norte hacia el polo sur, o de izquierda a derecha. Las líneas sobre el conductor van en la misma dirección, reforzando el campo sobre el camino de los electrones. Debajo del conductor los campos se oponen mutuamente. Los electroimanes (en las cuales se aplica e interrumpe la corriente) se emplea para accionar aparatos eléctricos del vehículo tales como: el so lenoide de arranque, bocinas y los relés de las luces. Otros electroimanes( en los cuales se aumenta o disminuye la corriente) se utili zan para el funcionamiento de los limitadores de corriente y voltaje en un regulador de voltaje. 2. MAGNETISMO Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor. Este primer problema se superó con la construcción y uso del motor de marcha (arranque) accionado mecánicamente con un contacto en el piso, a manera de botón que en sí, era el puente para conectar el circuito eléctrico que moviera el arrancador y a su vez, movía el cigüeñal y era posible encontrar con facilidad el primer impulso de inicio de funcionamiento del motor; de esta manera se dejo de usar la manivela de arranque.
Actualmente se tiene un arrancador moderno con mando magnético accionado por un botón en el tablero o un contacto de retorno automático en la llave de encendido o llave de contacto. 3. EL SISTEMA DE ARRANQUE El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento. El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento al cigüeñal y vencer la enormeresistencia que opone la mezcla al comprimirse en al cámara de combustión. Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque. Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior FINALIDAD DEL SISTEMA DE ARRANQUE Puesto que un motor es incapaz de arrancar sólo por el mismo, su cigüeñal debe ser girado por una fuerza externa a fin de que la mezcla aire-combustible sea tomada, para dar lugar a la compresión y para que el inicio de la combustión ocurra. El arrancador montado en el bloque de cilindros empuja contra un engranaje motriz cuando el in terruptor de encendido es girado, una cremallera engancha con el volante y el cigüeñal es girado. Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior
4. FUNCIÓN DE LA MARCHA El motor de arranque funciona como un motor eléctrico, con un piñón y un dispositivo para guiar el piñón en la rueda dentada del volante. Exteriormente, la armadura, las zapatas polares y el devanado de excitación son semejantes a los del generador. El devanado de excitación se conecta en serie, funcionando como el motor gracias a la corriente principal se adapta bien a la marcha, debido a que, por su elevado par motor, consigue desde el principio sobrepasar la resistencia impuesta por el motor. La relación de transmisión entre el a nillo y la cremallera es de aproximadamente 20:1. En esta alta relación de transmisión el p iñón no permanece engranado continuamente puesto que el motor de marcha alcanzaría una frecuencia de giro demasiada alta. Por ende, se necesita un dispositivo especial de desenganche, con el fin de que haya separación entre el motor principal y el de marcha, cuando la frecuencia de giro del motor sobrepase cierto valor . 5. FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE ARRANQUE 6. ESTRUCTURA DEL MOTOR DE ARRANQUE
Fuente Arias Paz 40 edición Pág. 254 La constitución interna de un motor de arranque (o arrancador) es similar a un motor eléctrico la que se monta sobre el Carter superior del motor del automóvil, de tal modo que el piñón que lleva en el extremo de su eje, engrane con la corona dentada de la periferia del volante. De esta forma cuando gire el motorcito eléctrico, obligará a girar también al motor del automóvil y podrá arrancar. El tamaño del piñón depende de la velocidad propia del arrancador eléctrico Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior El arrancador esta compuesto básicamente de tres conjuntos: 1. Conjunto de Solenoide o mando magnético 2. Conjunto del Motor de Arranque propiamente 3. Conjunto del impulsor o Bendix Las partes que conforman al conjunto del Motor de Arranque propiamente dicho, son semejantes a las del generador teniendo una diferencia en el bobinado de los campos y del inducido. Además hay una diferencia muy notoria, el arrancador consume corriente. Am bos trabajan en base a losprincipios del magnetismo y del electromagnetismo. Dichas partes son las siguientes: 1. Núcleo magnético 2. Resorte de recuperación del núcleo magnético del solenoide 3. Collar palanca de conexión del mecanismo de impulsión 4. Conjunto de resorte y eje Bendix 5. Bocina del extremo posterior del eje del inducido 6. Anillo de tope del mando de impulsión o Bendix 7. Tambor de embrague del mecanismo de impulsión 8. Resorte de amortiguación de l retorno del mecanismo impulsor 9. Zapatas polares o conjuntos de las bobinas de campo y sus núcleos 10. Inducido 11. Conjunto porta escobilla 12. Escobillas de cobre 13. Tapa delantera, su bocina y fieltro 14. Pernos pasantes con sus anillos de presión 15. Casco o carcasa. La carcasa o casco es de hierro dulce, el bobinado el campo y del inducido es de alambre grueso especial de cobre; las escobillas son de cobre, las demás partes son semejantes a las del generador. 1. Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior 2. En la figura se muestra, la parte resaltada en negro, las dos bobinas eléctricas que forman el relé de arranque. También se ve el bobinado inductor y las escobillas, así como el circuito eléctrico exterior que siempre acompaña al motor de arranque. 3. PARTE ELÉCTRICA DEL MOTOR DE ARRANQUE
La problemática de los automóviles se relaciona en la gran transmisión entre las frecuencias de giro del árbol de levas y el piñón, y en la relación de la guía de entrada y salida del piñón. Los tipos de motores de marcha difi eren conforme al tipo de guía: 1. Reciben inmediatamente su corriente total y lanza, en función de la inercia de su masa, al piñon de cremallera (tracción del tipo Bendix) sobre una rosca helicoidal de paso largo. La salida se produce en el instante en que aumenta la frecuencia de giro: el piñón regresa a su posición de descanso. Para altas potencias, el dispositivo de marcha helicoidal se construye en dos etapas. La entrada se hace en una preetapa eléctrica; a continuación, después de la entrada de l piñón, se conecta la corriente principal. 2. Dispositivos de marcha de tracción helicoidal: La entrada del piñón es mecánica, o por medio del control eléctrico del mecanismo de enlace. Para proteger al motor de marcha contra las a ltas frecuencia de giro, se instala entre el piñón y el inducido del motor de marcha una rueda libre, como dispositivo de seguridad contra las sobrecargas. Un freno hace que el inducido se detenga con rapidez en su posición de reposo. 3. Dispositivos de marcha de tracción por impulso Se desea asociar la entrada suave del dispositivo de marcha con el buen par motor de arranque del dispositivo de tracción de em puje. La entrada se hace como en el mecanismo de enlace del dispositivo de marcha de tracción helicoidal, que se controla por medio de laelectricidad. No obstante, a la salida el piñón solo retrocede sobre una rosca de paso largo, hasta el punto que le permite el vástago de engranaje. Para eso se necesitan, como dispositivos de seguridad contra la sobrecarga, una rueda libre y un freno para el inducido. El dispositivo de marcha combinado utiliza casi siempre en automóviles particulares. 4. Dispositivos de marcha combinado, de empuje y helicoidal 5. Dispositivos de marcha mediante empuje del inducido La entrada del piñón produce debido a que el inducido comienza a girar , sufriendo la atracción del campo magnético de ala bobinas de excitación. Solo cuando termina la secuencia de entrada y se conecta el dispositivo, mediante un mecanismo de conexión, se aplica la corriente total. La secuencia de salida es como sigue: el motor esta funcionando; el consumo de corriente disminuye en función de la alta frecuencia de giro del inducido del campo magnético y, en esa forma, se retira el piñón de la cremallera. Como protección del inducido contra las altas frecuencias de giro, se ponen entre el piñón y el inducido acoplamientos de laminas o resortes. El dispositivo de engranaje de empuje del inducido se utiliza, sobre todo, en camiones. 4. TIPOS DE DISPOSITIVOS DE MARCHA Hay dos tipos comunes de motor de arranque : los que llevan solenoide separado, y los que lo llevan incorporado. 1. Cuando usted activa la llave hacia la posición de arranque, un alambre lleva la corriente de 12 voltios hacia el solenoide del motor de arranque, el solenoide tiene un
campo magnético, que al ser activado hace 2 cosas, primero, desliza un pequeño engrane llamado Bendix ,hacia los dientes del flywheel, y al mismo tiempo hace un puente de corriente positiva(+) entre el cable que llega al motor de arranque desde la batería y el cable que surte de corriente los campos del motor de arranque, al suceder esto el motor de arranque da vueltas rápidas y con la suficiente fuerza para que el engrane pequeño de vueltas al flywheel (rueda volante del motor).y así se da inicio al arranque del motor. 2. arrancador con solenoide integrado 3. el motor de arranque con solenoide separado
Utiliza el solenoide para conectar la corriente positiva al motor de arranque. En cuanto se conecta la corriente, el motor de arranque activa y desliza el engrane o piñón que se acopla a la rueda volante, y al mismo tiempo, gira con la fuerza necesaria, para que el motor empiece su funcionamiento. Bendix Cuando usted deja que la llave de encendido regrese a su posición normal, desconecta el solenoide, el engrane regresa a su sitio de descanso, el motor de arranque deja de dar vueltas, y queda desconectado del motor, hasta que usted lo vuelva a activar. Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior En estas dos figuras, podemos observar la forma en que actúa, el pequeño engrane del; bendix (embrague de giro libre), cuando se acopla a la rueda volante, para dar inicio al arranque del motor 5. TIPOS DE MOTOR DE ARRANQUE 1. COMPROBACIÓN DEL MOTOR DE ARRANQUE 6. FALLAS, AVERIAS, MANTENIMIENTO Y COMPROBACIÓN DEL MOTOR DE ARRANQUE Desmontando el motor de arranque del vehículo podem os verificar la posible avería fácilmente. Primero habría que determinar que elemento falla: el m otor o el relé. 1. El Motor se comprueba fácilmente. si falla: conectando el borne de + de la batería al conductor (A) que en este caso esta desm ontado del borne inferior (C) de relé y el borne - de la batería se conecta a la carcasa del motor (D) (en cualquier parte metálica del motor). Con esta conexión si el motor esta bien tendrá que funcionar, sino funciona, ya podem os descartar que sea fallo del relé de arranque. 2. El relé se comprueba de forma efectiva: conectando el borne + de la batería a la conexión (B) del relé (la conexión B es el borne 50 que recibe tensión directamente de la llave de contacto durante unos segundos hasta que arranca el m otor térmico. del vehículo). El borne de la batería se conecta a (D) y también al borne (C) del relé, comprobaremos como el núcleo de relé se desplaza y saca el piñón de engrane (una vez que comprobamos el desplazamiento del núcleo hay que desconectar el borne - de batería a (C) ya que sino podríamos quemar una de las bobinas del relé), esto significa que el relé esta bien de lo contrario estaría estropeado. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior
1. Para comprobar el funcionamiento del conjunto motor-relé conectaremos primero (A) con (C) y después conectaremos el borne + de batería con el borne superior (E) y borne (B) o borne 50 del relé. El borne - de la batería se conecta con la carcasa del motor (masa). Cuando este montado el circuito, el motor de arranque funcionara. Para estar seguro de su perfecto estado conectaremos un amperímetro que nos dará una m edida de intensidad que deberá ser igual a la preconizada por el fabricante para un funcionamiento del motor en vacío. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior 2. COMPROBACIÓN Antes de desmontar el motor de arranque del vehículo tendremos que asegurarnos de que el circuito de alimentación del mismo así como la batería están en perfecto estado, comprobando la carga de la batería y el buen contacto de los bornes de la batería, los bornes del motor con los terminales de los cables que forman el circuito de arranque. En el motor de arranque las averías que mas se dan son las causadas por las escobillas. Estos elementos están sometidas a un fuerte desgaste debido a su rozamiento con el colector por lo que el vehículo cuando tiene muchos km: 100, 150, 200.000 km. esta avería se da con frecuencia. Las escobillas desgastadas se cambian por unas nuevas y solucionado el problema. Otras averías podrían ser las provocadas por el relé de arranque, causadas por el corte d e una de sus bobinas. Se podrá cambiar solo el relé de arranque por otro igual, ya que este elemento esta montado separado del motor. Pero en la mayoría de los casos si falla el motor de arranque, se sustituye por otro de segunda mano (a excepción si el fallo viene provocado por el desgaste de las escobillas). Una avería ajena a la batería y al dispositivo de arranque se puede determinar por la caída de tensión observada. El voltímetro se conecta entonces en paralelo al conductor correspondiente. En el conductor del arranque se tolera una caída de tensión del 4% y en la conexión de masa del 5%. Hay que verificar igualmente si en las conexiones entre conductores se acusan resistencias de paso indebidas. Iguales mediciones pueden ser también comprobadas en un banco de pruebas. El dispositivo de arranque es accionado para ello como en un coche por batería, y frenado gradualmente hasta plena detención. Pueden también medirse al propio tiempo intensidad y tensión, asi como el momento de torsión creado. 3. FALLAS Y AVERIAS Puesto que en todos los trabajos que se hagan en las piezas eléctricas del motor de arranque existe el peligro de un cortocircuito, lo mejor es desconectar el cable de tierra de la batería. Como el caso del generador, se deben observar constantemente las escobillas para determinar las condiciones en que se encuentra y sustituirlas cuando sea necesario. Los colectores se deben examinar para ver si sus superficies se encuentran lisas, limpiarlas con un trapo humedecido en gasolina y secarlos cuidadosamente. La chumacera adyacente al colector esta blindada. El buje, junto al piñón, tiene una boca de lubricación. La lubricación se hace cada 25000 km, con unos 3 cm2 de aceite. El piñón y la cremallera se deben limpiar con una brocha humedecida en gasolina, lubricándolos a continuación con grasa grafitada.
El arranque de un motor se lleva a cabo por medio de un motor eléctrico que trasmite un par motor al volante durante el tiempo necesario para que se produzcan las primeras igniciones y el motor comience a funcionar por sí solo. Los tipos de dispositivos de engranaje difieren , sobre todo m, en el modo en que el piñón entra y sale de la cremallera del volante. El motor de arranque es eléctrico, de corriente principal, que transmite su par motor máximo al hacerse un contacto; de este modo se consigue vencer las grandes resistencias del arranque. 1. PRECAUCIONES QUE DEBEMOS TOMAR EN CUENTA 4. MANTENIMIENTO Una falla muy común, en el sistema de arranque de los motores actuales; es el siguiente:
Cuando se activa la llave de encendido para dar el arranque, se escucha un chasquido muy leve, pero el motor de arranque no se activa, haciendo repetir el intento varias v eces, hasta lograr que funcione.
La idea inmediata, es que el solenoide del motor de arranque no sirve; luego pensamos, que la batería tiene un corto, o también, creemos, que el interruptor de la transmisión esta desubicado o fuera de ajuste. Hacemos los cambios, los ajustes; pero el problema se mantiene. En estos casos, no descarte, que este problema lo puede estar originando un corto circuito dentro de la computadora del vehículo (recordemos que los circuitos trabajan en base a resistencia; y esta resistencia puede alterarse, dependiendo del daño y de la temperatura ambiental) no estaría demás, abrir el computador para una inspección visual (Para hacer esta inspección, se necesita tener conocimientos previos).
Un computador, puede dañarse, cuando por alguna razón, l e llega una sobrecarga. Asimismo tengamos cuidado al cambiar o colocar una batería, en el alojamiento del vehículo, conectar bien los cables y nunca invertirlos. Y asegúrese que al bajar el hoodo (tapa) cerrar el compartimiento del motor, este no llegue a topar o besar, el polo positivo [+] de la batería. El movimiento del vehículo, y una batería demasiado grande, o alta, puede originar cortos oscilantes, que terminan dañando el computador, del vehículo. y dar como resultado la falla mencionada. .
SÍNTOMA 1 Pérdida de fuerza del motor Causas
Holgura de los contactos del ruptor mal ajustada. Encendido mal sincronizado. Distribuidor suelto. Bujías con exceso de uso u holgura de electrodos mal reglada. Circuito de alimentación del circuito primario con caídas de tensión. SÍNTOMA 2 Motor no arranca Causas Batería de acumuladores descargada. Circuito de alimentación de encendido i nterrumpido o descargando a masa. Bobina de alta tensión en mal estado. Ruptor en mal estado. Condensador en mal estado. Distribuidor mal calado.
SÍNTOMA 3 Motor duro para arrancar Causas
Bujías con exceso de uso u holgura de electrodos mal reglada. Holgura de los contactos del ruptor mal ajustada. Encendido mal sincronizado. Distribuidor suelto. Bobina de alta tensión deteriorada.
SÍNTOMA 4 Motor tironea y con explosiones a la admisión y escape Causas
Bobina de alta tensión en mal estado. Condensador en mal estado. Bujías en mal estado. Sistemas de avance automático en mal estado. Cables de alta tensión con fugas de corriente a masa. Cables de alta tensión cambiados de cilindro. Fallas Principales de la Lubricación SÍNTOMA 1 El indicador del panel de instrumentos acusa falla o falta total de presión de acei ...
Tipos de Encendidos DIS Encendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro. Sistema DIS implantado en un m ...
Comparación de los sistemas de encendido Encendido convencional Ofrece un buen funcionamiento para exigencias normales (capaz de gener ...
• Daño a la bobina de encendido • Daño al alternador • Daño al portafusibles
Es, por todo esto, importante conocer en qué consiste el sistema de encendido, los cuidados mínimos que se deben tener y las acciones que pueden afectar de manera negativa al sistema. Objetivo del sistema El sistema de ignición tiene varios objetivos. Entre ellos, se pueden mencionar los siguientes: • Suministrar el voltaje necesario
para producir la chispa en las bujías y generar la combustión en los cilindros INFORMES: Comisión Nacional para el Ahorro de Energía Insurgentes Sur 1582, 2do. Piso. Col Crédito Constructor. C.P. 03940, México D.F. Tels.: 5322-1000 Ext. 1211 Fax: 5322-1003 • Generar la chispa en cada bujía
en el momento preciso (cuando el pistón se encuentra en la parte superior del cilindro y la mezcla aire-combustible comprimida). • Distribuir el alto voltaje a cada uno
de los cilindros
• Modificar el momento en el cual
se debe generar la chispa en cada cilindro (tiempo de encendido) Para cumplir con estos objetivos existen 2 tipos diferentes de sistemas de ignición los cuales son muy importantes y éstos son: • Encendido convencional (platinos
y condensador) • Encendido electrónico
SISTEMA DE ENCENDIDO CON PLATINOS Y CONDENSADOR Los antiguos sistemas de encendido utilizaban unos contactos que abrían y cerraban un circuito. A estos elementos se les conocían como platinos y tenían un condensador para permitir el corte instantáneo de corriente Estos sistemas tenían las siguientes desventajas: 1.- Necesidad de calibración de los platinos (separación entre los contactos). 2.- Desgaste de los platinos por el continuo contacto físico. 3.- Al aumentar las revoluciones del motor se perdía eficiencia en la
generación de la chispa. 4.- La duración de los platinos era de aproximadamente 10,000 Km. (6 meses) 5.- No eran confiables (podían fallar en cualquier momento) Debido a estas desventajas aparecen los sistemas de encendido electrónico. Los sistemas de encendido electrónico tienen las siguientes características: 1.- No requieren una calibración continua 2.- No hay desgaste debido a que no hay contacto físico entre sus componentes 3.- Al aumentar las revoluciones del motor no pierde eficiencia el sistema 4.- Tienen una gran duración (del orden de años) 5.- Son altamente confiables 6.- No requieren mantenimiento periódico CARACTERÍSTICAS DE UN BUEN SISTEMA DE ENCENDIDO Cuando compre un vehículo asegúrese de que el sistema de encendido presente las siguientes
características: 1.- No debe requerir una calibración continua. 2.- Mínimo desgaste en su operación. 3.- No debe perder eficiencia al aumentar las revoluciones del motor. 4.- Tener una gran duración. 5.- Tener alta confiabilidad. 6.- No debe requerir mantenimiento periódico. INFORMES: Comisión Nacional para el Ahorro de Energía Insurgentes Sur 1582, 2do. Piso. Col Crédito Constructor. C.P. 03940, México D.F. Tels.: 5322-1000 Ext. 1211 Fax: 5322-1003 Estas características las presentan la mayoría de vehículos con sistemas de encendido electrónico y en México se encuentran disponibles estos sistemas desde 1975. Actualmente todos los vehículos que tienen computadora cuentan con sistemas de encendido electrónico. PARTES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO CON PLATINOS Y CONDENSADOR Al sistema de encendido convencional lo forman: 1. Batería
2. Switch de encendido 3. Resistencia de balastra 4. Bobina (devanado primario) 5. Platinos 6. Condensador 7. Bobina (devanado secundario) 8. Placa portaplatinos 9. Bomba de vacío 10. Tapa del distribuidor 11. Distribuidor 12. Rotor 13. Leva 14. Cables de bujías 15. Bujías FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO CON PLATINOS Y CONDENSADOR Cuando los platinos se cierran la corriente fluye desde el acumulador hasta los platinos pasando a través del devanado primario de la bobina. Inicialmente el flujo de corriente empieza a incrementarse rápidamente, apareciendo una fuerza electromotriz en el devanado primario que se opone a ella, hasta llegar a una corriente máxima. Una vez que la corriente fluye a
través del devanado primario, se induce un campo magnético que corta al devanado secundario produciendo un alto voltaje en éste. Debido a que la fuerza electromotriz se opone al flujo de corriente, el voltaje en el primario es de baja intensidad, por lo que también en el secundario el voltaje inducido es bajo y no lo suficiente como para vencer e l dieléctrico entre los electrodos de las bujías y producir el arco eléctrico. El sistema esta diseñado de manera que la corriente en el primario alcance su máximo cuando los platinos se abren. Con el circuito primario abierto, el acumulador no proporciona corriente a través de aquel y el campo magnético de la bobina se corta, este corte induce una corriente en el primario que trata de formar un arco en los platinos abiertos, para mantener el flujo de corriente. Si este flujo se mantuviese el campo magnético decrecería lentamente y no podría inducirse suficiente voltaje a través del devanado secundario. INFORMES:
Comisión Nacional para el Ahorro de Energía Insurgentes Sur 1582, 2do. Piso. Col Crédito Constructor. C.P. 03940, México D.F. Tels.: 5322-1000 Ext. 1211 Fax: 5322-1003 Figura 1. Partes de un sistema de encendido con platinos y condensador Lo que se necesita es un corte instantáneo del devanado primario para inducir un alto voltaje en el devanado secundario; para ello se utiliza un condensador. El condensador absorbe la corriente que se induce cuando se abren los platinos haciendo caer la corriente en el primario repentinamente hasta cero provocando el corte instantáneo deseado. SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO Los sistemas de encendido electrónico no tienen platinos y condensador pero cuentan con elementos que hacen la misma función que ellos. En algunos casos pueden ser el reluctor y la pastilla magnética, el sensor óptico o el de efecto Hall los que producen este funcionamiento. Estos sistemas
permiten producir mayores voltajes para generar la chispa en las bujías, éste puede ser de hasta 40,000 volts, además de que permiten tener mejor respuesta a altas revoluciones. Son mucho más confiables que los sistemas de encendido con platinos y condensador, ya que no requieren calibración ni mantenimiento periódico. PARTES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO Al sistema de encendido electrónico lo forman: 1. Batería 2. Switch de encendido 3. Resistencia de balastra 4. Bobina (devanado primario) 5. Reluctor 6. Pastilla magnética 7. Bobina (devanado secundario) 8. Bomba de vacío 9. Tapa del distribuidor 10. Distribuidor 11. Rotor 12. Cables de bujías 13. Bujías 14. Módulo o unidad de
control electrónico ECU 15. Compensador de altura 16. Sensor de detonación 17. Computadora FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO Cuando alguno de los dientes del reluctor coincide con la pastilla magnética, se envía una señal al módulo de control electrónico el cual permite que la corriente fluya desde el acumulador hasta el devanado primario de la bobina. Inicialmente el flujo de corriente empieza a INFORMES: Comisión Nacional para el Ahorro de Energía Insurgentes Sur 1582, 2do. Piso. Col Crédito Constructor. C.P. 03940, México D.F. Tels.: 5322-1000 Ext. 1211 Fax: 5322-1003 Figura 2. Partes de un sistema de encendido electrónico incrementarse rápidamente, apareciendo una fuerza electromotriz en el devanado primario que se opone a ella, hasta llegar a una corriente máxima. Una vez que la corriente fluye a través del devanado primario, se induce un campo magnético que corta al devanado
secundario produciendo un alto voltaje en éste. Debido a que la fuerza electromotriz se opone al flujo de corriente, el voltaje en el primario es de baja intensidad, por lo que también en el secundario el voltaje inducido es bajo y no lo suficiente como para vencer e l dieléctrico entre los electrodos de las bujías y producir el arco eléctrico. El sistema está diseñado de manera que la corriente en el primario alcance su máximo cuando los dientes del reluctor se alejen de la pastilla magnética. Esto genera otra señal en el módulo de control electrónico que corta la corriente a la bobina. Con el circuito primario abierto, el acumulador no proporciona corriente a través de aquél y el campo magnético de la bobina se corta; este corte induce un alto voltaje INFORMES: Comisión Nacional para el Ahorro de Energía Insurgentes Sur 1582, 2do. Piso. Col Crédito Constructor. C.P. 03940, México D.F. Tels.: 5322-1000 Ext. 1211 Fax: 5322-1003 en el devanado secundario. Este alto voltaje es distribuido a cada una de
las bujías a través de sus respectivos cables.
ACCIONES QUE PUEDEN MEJORAR SU RENDIMIENTO DE COMBUSTIBLE Y QUE INVOLUCRAN AL SISTEMA DE ENCENDIDO 1. No acelere el motor para arrancarlo esto desperdicia combustible, aumenta el desgaste del motor y puede dañar al convertidor catalítico. 2. No pise el acelerador para arrancar su vehículo. El motor debe arrancar al girar la llave del switch. 3. Utilice las bujías recomendadas por el fabricante. 4. Mantenga limpias las terminales de la batería. 5. Revise periódicamente el filtro de aire (una forma sencilla de hacerlo es colocar un foco encendido en un lado y tratar de ver la luz en el lado opuesto si esto no es factible cambie el filtro). ACCIONES QUE PUEDEN DAÑAR
EL SISTEMA DE ENCENDIDO 1. No revisar el nivel del electrolito (alto o bajo nivel de electrolito). 2. No cambiar filtro de aire. 3. Tener falsos contactos. 4. Usar accesorios parásitos conectados a la línea de encendido como: radio, ventilador, focos, etc. 5. Aumentar la demanda de la batería conectando equipos no originales: como aire acondicionado, cristales eléctricos, asientos eléctricos. 6. Pasar corriente de manera inadecuada. 7. Utilice la batería que recomienda el fabricante del vehículo. Una de menor capacidad puede dañar componentes tales como la marcha. 8. No dé marcha por más de 30 segundos. 9. No modifique el tamaño ni calibre de los cables de la batería. 10. Mantenga el nivel de electrólito de su batería (las celdas deben estar cubiertas totalmente por el
electrolito). MÉTODO ADECUADO PARA PASAR CORRIENTE Antes de pasar corriente consulte su manual. Esta operación que puede parecer sencilla, si no se hace de la manera adecuada, puede provocar daño a elementos importantes como la computadora o el módulo de control electrónico del vehículo que pasa la corriente. Para pasar corriente aplique el siguiente procedimiento: 1. Los dos vehículos no deben tener contacto físico, evite que choquen sus defensas. 2. El vehículo que pasará corriente debe estar apagado. INFORMES: Comisión Nacional para el Ahorro de Energía Insurgentes Sur 1582, 2do. Piso. Col Crédito Constructor. C.P. 03940, México D.F. Tels.: 5322-1000 Ext. 1211 Fax: 5322-1003 3. Identifique el borne positivo de ambas baterías, generalmente está marcado con un signo “+” o lo puede identificar
porque es el de mayor diámetro (más grueso). 4. Conecte el cable para pasar corriente del borne positivo de la batería descargada al borne positivo de la batería cargada. 5. Conecte el otro cable para pasar corriente del borne negativo de la batería cargada a una parte metálica del vehículo al cual se le pasará corriente, no lo conecte al borne negativo de la batería descargada. 6. Coloque la transmisión en neutral (si es manual) o en Parking (si es automática), coloque el freno de mano del vehículo que tiene la batería descargada. 7. Trate de arrancar el vehículo que tiene la batería descargada dándole marcha por no más de 30 segundos. Si el vehículo no arranca, espere tres minutos e inténtelo nuevamente. 8. Una vez que arranque el motor, desconecte los cables en orden inverso de cómo los conecto, primero desconecte el cable del
borne negativo y por último el cable del borne positivo. 9. Mantenga funcionando el motor durante 20 minutos para cargar su batería, esto lo puede hacer moviendo el vehículo. 10. Si el vehículo se queda sin batería continuamente revise su sistema de carga (alternador y regulador, cables, etc.) antes de cambiar su batería. REGLAS DE SEGURIDAD EN EL MANEJO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO 1. Evite colocar herramientas sobre la batería ya que puede provocar un corto. 2. Evite manipular la batería con las manos desnudas. Algunas veces puede tener residuos de electrolito el cual es altamente corrosivo (ataca la piel y la ropa). 3. Nunca conecte una batería al revés. Esto puede provocar una explosión. 4. Por ningún motivo genere un corto en los bornes de la batería para probar su estado. Esto puede
generar una explosión. 5. Nunca desconecte un borne de la batería cuando se encuentre operando el motor. Esto provocará daño al alternador. 6. No toque los cables de bujías sin protección mientras opera el motor. Esto provocará una descarga eléctrica en su cuerpo de 20,000 a 40,000 volts. Si usted tiene problemas cardiacos puede ser muy peligroso. INFORMES:
Bibliografía
"El magnetismo" Curso Básico de Electricidad y Electrónica: Editorial Service Company. Arias Paz: "Manual del Automóvil" "Electricidad Automotriz" por los autores F. Niess, R Kaerger B. Willenbuecher Edición: Colecciones Tecnológicas. Lima Pág. 47-51 Werner Schwoch : "Manual Practico del Automóvil". Pág. 193 al 205 Dispositivos de arranque F. Nash : "Sistema Eléctrico - Electromagnetismo" Pág. 53 - 56
Fuente Internet
www.iespana.es/mecanicavirtual "Motor de Arranque" www.automecanico.com "Motor de Arranque – Marcha- Starter"
Trabajo realizado por Miguel A. Condori M. Instituto Superior Pedro P. Diaz Arequipa - Perú "La investigación es la fuente del conocimiento..." Agradeceré Comentarios de este trabajo. http://www.quiminet.com/articulos/el-sistema-de-arranque-automotriz-18766.htm
