Quizás todos los niños sepan qué es un motor de arranque y por qué está presente en un automóvil. Es uno de los elementos principales para arrancar un motor de combustión interna, y cualquier alteración en su funcionamiento normal hará que este proceso sea casi imposible. A pesar de que el diseño de esta unidad no es complicado y es similar a la mayoría de los automóviles modernos, pocos propietarios podrán diagnosticar el motor de arranque o realizar trabajos de reparación por su cuenta.

Si dentro de la ciudad todo esto lo pueden hacer los artesanos del centro de servicio de automóviles más cercano, en una carretera desierta, e incluso en invierno, la avería de esta unidad puede tener consecuencias nefastas. A pesar de todo esto, pocos cadetes de la escuela de conducción durante su formación prestan la debida atención a la estructura del motor del coche en general, y al motor de arranque en particular. Si hablamos de esta unidad de vehículo de manera bastante simple, se trata de un potente motor eléctrico con un engranaje a través del cual gira el cigüeñal cuando se gira la llave de contacto.

Dispositivo de inicio: simple sobre complejo

La unidad es de tamaño pequeño y consta de muchas piezas, de las cuales sólo unas pocas son las principales.

La mayoría de los motores de arranque que se producen hoy en día están diseñados de manera idéntica entre sí. Por supuesto, existen algunas diferencias menores. Por ejemplo, el principio de funcionamiento de esta unidad instalada en automóviles con transmisión automática puede diferir. Por lo tanto, aquí necesariamente hay devanados de retención, diseñados para evitar que el motor arranque accidentalmente cuando el selector de la caja de cambios está en cualquier posición de conducción. Además, los mecanismos de liberación automática de marchas pueden diferir.

El principio de funcionamiento de un arrancador de automóvil estándar.

Para entender cómo funciona un motor de arranque, todo el proceso se puede dividir en tres etapas principales:

• conexión del engranaje de arranque al volante del cigüeñal;
• poner en marcha el motor de arranque;
• separación del volante del cigüeñal y el engranaje de arranque.

Una vez que el motor del automóvil se ha arrancado con éxito, se interrumpe el suministro de energía al motor eléctrico y éste no participa en el funcionamiento posterior del motor. Si imaginamos su trabajo con más detalle, se verá así.

En este punto, el funcionamiento de esta unidad se detiene y, hasta el próximo arranque del motor, no participa en el funcionamiento del coche. A pesar de un funcionamiento tan breve, es difícil sobreestimar la finalidad del motor de arranque de un automóvil y cualquier mal funcionamiento provocará una imposibilidad total de arrancar el motor con normalidad.

Otros diseños de arrancadores de automóviles

A pesar de la similitud fundamental de la parte principal de los motores de arranque, existe una diferencia significativa en el diseño. Los automóviles modernos con motores diésel, así como los motores de alta potencia, suelen tener montado un arrancador giratorio o una caja de cambios. Tiene una caja de cambios planetaria especial debajo del cuerpo principal que, gracias a su diseño, permite aumentar repetidamente el voltaje que pasa a través de él y, en consecuencia, aumentar el par. Esto es especialmente importante en el caso de motores potentes. Además, este circuito de arranque tiene otras ventajas:

Para ser justos, vale la pena señalar que las modificaciones simples tienen ventajas considerables, que incluyen:

• un diseño extremadamente simple que le permite realizar reparaciones de cualquier complejidad con sus propias manos;
• la transmisión del motor de arranque se acopla instantáneamente con la transmisión del cigüeñal, por lo que el motor arranca casi instantáneamente;

En el vídeo se muestra cómo funciona el motor de arranque y cómo funciona:

¿Es posible alargar la vida del motor de arranque?

Independientemente de su diseño, el motor de arranque de un coche es un componente bastante caro y su fallo repentino conllevará inevitablemente costes de material inesperados. Por lo tanto, al operar un automóvil, se debe prestar la máxima atención al funcionamiento de este elemento, además, el cumplimiento de las reglas básicas ayudará a prolongar la vida útil de su funcionamiento sin problemas:

Para evitar un momento crítico en el que el motor de arranque requiera sustitución o reparaciones costosas y que requieren mucho tiempo en el servicio, se debe prestar atención a cualquier cambio en su funcionamiento habitual. Las señales de advertencia más comunes de una avería inminente incluyen varias señales.

1. Un retraso en el funcionamiento que aparece al girar la llave de encendido sirve como señal para comprobar rápidamente el retractor de arranque.
2. En la estación cálida, con una viscosidad normal del aceite, se observa una rotación extremadamente difícil del cigüeñal; en este caso, se verifica inmediatamente el estado de los cojinetes o las escobillas del dispositivo.
3. Es difícil que el engranaje de arranque se desenganche del anillo del cigüeñal, lo que suele ser la causa de este fenómeno.
4. Cuando gira la llave de encendido, se escucha un sonido característico del arranque del motor, pero no se produce el arranque en sí.
5. Cuando se confirma la alimentación del dispositivo, su rotación está completamente ausente.
6. Una vez que el motor arranca y comienza a funcionar de forma independiente, el motor de arranque no se apaga, continúa girando y consume una gran cantidad de electricidad.

Diagnóstico: es mejor confiar en un profesional

Cualquiera de las fallas anteriores no es crítica en sí misma, pero si no se corrige a tiempo, puede provocar una falla total del dispositivo. A pesar de que el lugar donde se encuentra el motor de arranque no es de difícil acceso y es posible comprobarlo con sus propias manos, esto requiere algo de experiencia. Además, si el motor de arranque es nuevo o tiene una vida útil corta, es mucho más fácil enviarlo a un diagnóstico profesional.

Se lleva a cabo en un stand especial, que nos permite identificar absolutamente todas las violaciones en su funcionamiento normal. Si hay falta de experiencia y conocimiento, la extracción independiente de esta unidad y su reparación pueden resultar en la necesidad de reemplazarla, e incluso al reinstalar el dispositivo, el diagrama de conexión del motor de arranque puede verse alterado. Si excluimos las averías mecánicas asociadas al desgaste de sus piezas principales, las principales averías y averías en el motor de arranque se refieren a la parte eléctrica:

• rotura de circuito eléctrico;
• cortocircuitos dentro del cuerpo del dispositivo;
• quema del propio mecanismo en aquellos lugares donde hay contacto entre los elementos de trabajo y la corriente eléctrica de alto voltaje.

Por otra parte, cabe mencionar el desgaste de las escobillas. Si este consumible no se controla y reemplaza de manera oportuna, la potencia del dispositivo cae drásticamente e incluso con una batería completamente cargada, arrancar el motor es bastante difícil.

1. Objeto del trabajo:

Estudio de la estructura y principio de funcionamiento de un arrancador eléctrico de automóvil.

2. Breve información

Un arrancador eléctrico está diseñado para arrancar el motor de un automóvil.

El arrancador eléctrico combina estructuralmente un motor eléctrico de corriente continua con excitación secuencial o mixta, un relé de tracción electromagnético y un mecanismo de accionamiento. El uso de excitación mixta permite reducir la velocidad de rotación de la armadura de superficie y facilitar el funcionamiento del mecanismo de accionamiento.

Los más extendidos en los automóviles son los arrancadores eléctricos con encendido y apagado electromecánico forzado de la marcha, con embrague de rueda libre de rodillos y controlados remotamente mediante un relé electromagnético de tracción montado en la carcasa o en la tapa del lado de transmisión.

Los principales componentes y partes del arrancador eléctrico son la carcasa. 1 (Fig. 2.1) con postes 2 y bobinas 4 devanados de campo; ancla 3 con coleccionista 36 , mecanismo de accionamiento con rueda libre 12 , relé de tracción electromagnético 25 , tapa 17 lado del conductor (cubierta frontal), cubierta 33 en el lado del conmutador (cubierta trasera) y conjunto de escobillas con portaescobillas 32 .

Las carcasas del arrancador eléctrico están hechas de tubo o fleje de acero con posterior soldadura de la junta. Los postes se fijan a la carcasa con tornillos. 2 en el que se encuentran las bobinas 4 devanados de campo. Casi todos los motores de arranque son de cuatro polos. En los motores de arranque de excitación mixta, las bobinas de los devanados de campo en serie y en paralelo están instaladas en polos separados.

Arroz. 2.1. Arrancador con movimiento electromecánico forzado del engranaje impulsor con embrague de rueda libre de rodillos.

1 – cuerpo; núcleo de 2 polos; 3 - ancla; 4 - devanados de excitación; 5 - brida; 6 - anillo de bloqueo; 7- brida de empuje; 8 - anillo impulsor; 9- acoplamiento de accionamiento; 10 - resorte amortiguador; 11 - casquillo estriado; 12 - rueda libre; 13 - engranaje; 14 - anillo de la confianza; 15 – anillo de bloqueo; 16- arandelas de ajuste; 17 y 33 - cubiertas; 18- palanca; 19- tapón de goma; 20 - dedo de correa; 21 - Correa; 22 - resorte de retorno; 23 - ancla; 24 - perno de montaje del relé; 25- relé de tracción; 26 - devanado; 27 - placa de contacto; 28- tapa de relés; 29 - terminal enchufable del devanado del relé; treinta - abrazaderas; 31 - cinta protectora; 32- portaescobillas; 34 - disco de freno; 35 - cono; 36 - coleccionista; 37 - horquilla; 38 - tubo aislante.

Las bobinas de devanado de campo en serie tienen una pequeña cantidad de vueltas de alambre de cobre rectangular desnudo de la marca PMM. Entre las espiras de la bobina se coloca cartón aislante eléctrico con un espesor de 0,2...0,3 mm. Las bobinas de devanado paralelo están enrolladas con alambre redondo aislado PEV-2. El exterior de las bobinas está aislado con cinta de algodón impregnada de barniz.

La corriente al devanado de campo se conduce a través de los contactos principales del relé de tracción a lo largo de un cable trenzado o bus de cobre que pasa a través de casquillos aislantes en la carcasa o cubierta trasera.

El núcleo de la armadura es un paquete de placas de acero. El uso de un núcleo laminado reduce las pérdidas por corrientes parásitas. El paquete de armadura se presiona sobre el eje.

Las ranuras de anclaje semicerradas o cerradas son rectangulares o en forma de pera. La forma rectangular garantiza un mejor llenado de la ranura con alambre rectangular. Las ranuras en forma de pera son convenientes para colocar secciones de dos vueltas.

El devanado de la armadura encaja en las ranuras del núcleo. Se utilizan devanados de onda simple y de bucle simple con secciones de una y dos vueltas. Las secciones de doble vuelta son típicas de los motores eléctricos de baja potencia. Las secciones de una vuelta están hechas de alambre rectangular sin aislamiento de la marca PMM. Los devanados con secciones de dos vueltas se enrollan con alambre redondo aislado. Las secciones de una sola vuelta se colocan en ranuras al final del paquete de armadura. Los conductores en las ranuras están aislados entre sí y de la pila de placas con cartón aislante eléctrico. Según el esquema de devanado ondulado, el número de ranuras en la armadura de un motor eléctrico de cuatro polos debe ser impar y para los arrancadores eléctricos domésticos está en el rango de 23...33.

En las partes frontales del devanado de la armadura se aplican vendajes hechos de varias vueltas de alambre de acero, enrollados sobre una almohadilla de cartón aislante eléctrico y sujetos con grapas metálicas, cordón de algodón o nailon.

Los extremos de las secciones de devanado del inducido están soldados en las ranuras de los gallos a las placas del conmutador. Los arrancadores eléctricos utilizan colectores cilíndricos prefabricados sobre una funda de metal, colectores cilíndricos y finales sobre plástico.

Los colectores cilíndricos se ensamblan en forma de un paquete de placas de cobre, aisladas con juntas de micanita, mica o mica plástica.

Las placas del colector prefabricado se fijan con anillos de presión metálicos y conos aislantes a lo largo de las superficies de soporte de las placas, realizadas en forma de cola de milano. Un casquillo metálico prensado sobre el eje está aislado de las placas de cobre mediante un casquillo cilíndrico de micanita. Debido a la flexibilidad de los conos aislantes de micanita, la forma original del conmutador cilíndrico prefabricado puede cambiar durante el funcionamiento, lo que provoca un aumento de chispas debajo de las escobillas y un mayor desgaste de las placas y escobillas del conmutador. Los colectores de plástico permiten el uso de placas colectoras con distintas formas de la parte de soporte. La carcasa de plástico cubre herméticamente las superficies de contacto de la pila de placas colectoras y, independientemente de la configuración y precisión de fabricación de las partes de soporte de las placas, garantiza una alta solidez de la estructura y simplifica el proceso tecnológico de fabricación del colector.

Reemplazar los conmutadores cilíndricos por terminales reduce el consumo de cobre del conmutador y aumenta la vida útil del conjunto de escobillas-conmutador. La armadura gira sobre dos o tres cojinetes con cojinetes de fricción de bronce-grafito o metal-cerámica.

Las tapas traseras de los arrancadores eléctricos con colectores cilíndricos están fundidas en aleación de zinc, aluminio o acero estampado. a la portada 33 Se adjuntan cuatro portaescobillas en forma de caja. 32 tipo radial con escobillas y resortes en espiral. Los portaescobillas de las escobillas aisladas están separados de la tapa mediante juntas de textolita u otro material aislante. En los arrancadores con conmutadores finales, las escobillas se colocan en un travesaño de plástico o metal y se presionan contra la superficie de trabajo del conmutador mediante resortes helicoidales.

Los arrancadores de 12 voltios utilizan escobillas de cobre y grafito de las marcas MGSO y MGS20 con la adición de estaño y plomo, que mejoran la conmutación, reducen el desgaste del conmutador y la caída de tensión debajo de las escobillas. Los cepillos MGS5 y MGS51 se instalan en arrancadores de veinticuatro voltios. Las densidades de corriente en las escobillas de arranque en condiciones de funcionamiento alcanzan 50...120 A/cm 2 . Los cepillos tienen cuerdas y se fijan a los portaescobillas mediante tornillos. Normalmente, los cepillos se instalan en un punto neutro geométrico. En algunos arrancadores, va en contra del sentido de rotación. El devanado ondulado del inducido tiene dos ramas paralelas y permite limitarse a instalar dos escobillas, sin embargo, en los arrancadores, para reducir la densidad de corriente, se instala un número total de escobillas igual al número de polos.

Cubiertas frontales de aluminio o hierro fundido. 17 tiene bridas de montaje con dos o más orificios para pernos o espárragos que sujetan el motor de arranque al volante o a la carcasa del embrague y a los cinturones de seguridad. El montaje con brida garantiza la precisión necesaria de la posición relativa del engranaje de arranque con respecto al anillo del volante al retirar y reinstalar el motor de arranque.

Las cubiertas delantera y trasera están fijadas a la carrocería con pernos de acoplamiento.

Relé de tracción controlado remotamente 25 proporciona entrada de engranaje 13 Se acopla con la corona del volante y conecta el motor de arranque a la batería. El relé tiene uno o dos devanados (tirar y sujetar), enrollados en un manguito de latón en el que se mueve libremente una armadura de acero con una placa de contacto. 27 . Dos contactos fijos en forma de pernos de contacto. 30 instalado en una cubierta de relé de plástico o metal. Bobinado por tracción 26 , conectado en paralelo por un contacto de relé, cuando se enciende, el relé actúa de acuerdo con el devanado de retención y crea suficiente fuerza de atracción cuando el espacio entre la armadura y el núcleo es máximo. Cuando los contactos principales están cerrados, el devanado retractor se cortocircuita y se desactiva. En un relé de dos devanados, el devanado de retención, diseñado principalmente para mantener la armadura del relé en un estado atraído, se enrolla con un cable de sección transversal más pequeña que el devanado de retracción.

El mecanismo de accionamiento del motor de arranque está ubicado en la parte estriada del eje. rueda libre 12 El accionamiento asegura la transmisión del par desde el eje del inducido al volante durante el período de arranque y evita que el volante gire el inducido después de arrancar el motor.

Los arrancadores eléctricos con movimiento forzado de engranajes tienen ruedas libres de rodillos, de fricción y de trinquete. Los más utilizados son los acoplamientos de rodillos (Fig. 2.2), de funcionamiento silencioso y de diseño tecnológicamente avanzado, capaces de transmitir pares importantes con tamaños reducidos.

Arroz. 2.2. Mecanismo de accionamiento del arranque con rueda libre de émbolo.

1 – rodillo; 2 – émbolo; 3 – resorte de presión; 4 – topes de resorte; 5 – jaula de unidad exterior; 6 – anillo de bloqueo; 7- taza; 8 – resorte auxiliar; 9 – manguito de salida; 11 – resorte amortiguador; 12 – casquillo; 13 – anillo de centrado; 14 – soporte accionado; 15 – placa metálica; 16 – carcasa de acoplamiento; 17 – engranaje impulsor; 18 – revestimiento.

Superficies de trabajo de la rueda motriz 5 Se trata de una espiral logarítmica, una espiral de Arquímedes o un círculo con el centro desplazado, lo que permite obtener un ángulo de acuñamiento constante de 4...6°. Cuando se pone en funcionamiento el embrague, la carrera de transmisión 5 gira respecto al esclavo aún inmóvil 14 , rodillos 1 bajo la acción de resortes de presión 3 y las fuerzas de fricción se mueven a una parte estrecha del espacio en forma de cuña y el acoplamiento se atasca. Después de arrancar el motor, la velocidad de rotación del engranaje 17 Si la transmisión y la pista impulsada asociada exceden la frecuencia de rotación de la pista impulsora, los rodillos se mueven dentro de una amplia parte del espacio en forma de cuña entre las pistas, por lo que se excluye la transmisión de rotación desde la corona del volante al inducido.

Impacto de las fuerzas centrífugas en rodillos y émbolos. 2 Requiere el uso de resortes de presión con grandes fuerzas de instalación. Con un comienzo inestable, se producen aceleraciones importantes. Las fuerzas centrífugas que actúan sobre los rodillos y los émbolos pueden superar las fuerzas de los resortes de sujeción y provocar un deslizamiento dinámico del embrague.

Con fuertes impactos dinámicos de los rodillos sobre los émbolos, el faldón y la parte inferior del émbolo se deforman. 2 , se detiene 4 en el orificio del émbolo de la jaula y el resorte. El resultado es un bloqueo desigual de los rodillos, una sobrecarga de los elementos individuales y una menor fiabilidad operativa.

Engranaje 17 Las jaulas de transmisión y de rueda libre están hechas de acero de alta aleación para aumentar la resistencia mecánica y al desgaste. Para evitar que los resortes se muevan 3 y garantizar la estabilidad de la fuerza de presión, utilice topes especiales 4 . Anillo de centrado 13 reduce el descentramiento radial de la pista, limita la desalineación del embrague cuando los rodillos se atascan y mejora el rendimiento de la conducción en el modo de adelantamiento.

El relé de tracción electromagnético actúa sobre el mecanismo de accionamiento mediante la palanca de activación a través de un embrague de accionamiento dividido que consta de dos mitades. Desde el lado de la manga de salida. 9 resorte auxiliar ubicado 8 descansando sobre una taza 7 . Este dispositivo le permite abrir los contactos principales del relé de tracción comprimiendo el resorte auxiliar al mover el manguito del grifo con un resorte de retorno en los casos en que el engranaje impulsor se atasca en la corona del volante después de apagar el motor de arranque.

El circuito de control remoto del motor de arranque se muestra en la Fig. 2.3. Al girar el interruptor de encendido T1 a la posición inicial, contactos KV1:1 relé adicional KV1 conectar el retractor KA2:1 y sosteniendo КV2 devanados del relé de tracción a la batería GB. Bajo la influencia de la fuerza magnetizante de los dos devanados, la armadura del relé de tracción se mueve y, utilizando la palanca de activación, engrana el engranaje de arranque con el anillo del volante. Al final de la carrera del inducido del relé, los contactos principales se cierran. KA2:1 relé de tracción y GB está conectado al motor de arranque METRO.

Contactos KA2:1 se cierra antes de que los engranajes estén completamente engranados con el anillo del volante. Un mayor movimiento del engranaje hacia el anillo de empuje en el eje se produce debido a la fuerza axial en las estrías de los tornillos del eje del inducido y el embrague guía de rueda libre.

Arroz. 2.3. Circuito eléctrico para control remoto de arranque.

T1- switch de ignición; KV1– devanado de relé adicional; KV1:1– contactos de relé adicionales; KA2– devanado retractor del relé de tracción del motor de arranque; KV2– mantener el devanado del relé de tracción del motor de arranque; KA2:1– contactos del relé de tracción del motor de arranque; GB- batería recargable; METRO– ancla de arranque.

Si, durante el arranque, el engranaje de arranque descansa contra la corona del volante, la armadura del relé aún continúa moviéndose, comprimiendo el resorte amortiguador y cierra los contactos. KA2:1. El inducido del motor de arranque junto con la transmisión comienza a girar, y tan pronto como el diente del engranaje se instala frente a la cavidad de la corona del volante, el engranaje, bajo la acción de un resorte amortiguador y la fuerza axial en las estrías, se acopla con el volante. .

El engranaje permanece engranado hasta que el conductor apaga la alimentación al relé de arranque auxiliar. Después de abrir los contactos КV1:1 solenoide de relé adicional KA2 y sosteniendo KV2 los devanados del relé de tracción están conectados en serie, recibiendo energía a través de los contactos KA2:1. El número de vueltas de ambos devanados es el mismo y por ellos pasa la misma corriente. Dado que en este caso la dirección de la corriente en el devanado de tracción cambia, los devanados actúan para encontrarse y crear dos flujos magnéticos iguales pero de direcciones opuestas. El núcleo del electroimán se desmagnetiza y el resorte de retorno, moviendo la armadura del relé a su posición original, abre los contactos principales y desconecta el engranaje del anillo del volante.

3. Material didáctico, dispositivos y herramientas

3.1. Conjuntos de iniciación, muestras de corte, paneles de piezas y carteles.

3.2. Dispositivos y herramientas necesarios para el desmontaje y montaje del arrancador eléctrico.

4. orden de trabajo

4.1. Desmontar el motor de arranque.

4.2. Dibuje un diagrama de las conexiones internas de las bobinas del devanado de campo y del devanado del inducido.

4.3. Dibuje un boceto del sistema magnético del motor de arranque.

4.4. Determine el número de ranuras, el número de vueltas en las secciones de devanado del inducido y el número de placas colectoras.

4.5. Dibuje un diagrama del devanado de la armadura y calcule sus pasos.

4.6. Realizar el desmontaje parcial del relé de tracción.

4.7. Dibujar el sistema magnético del relé de tracción.

4.8. Dibuje un diagrama de la conexión de los devanados del relé.

4.9. Monte el relé de tracción en orden inverso al desmontaje.

4.10. Vuelva a montar el motor de arranque en orden inverso al desmontaje.

5.1. El tipo de motor de arranque que se estudia y sus características técnicas.

5.2. Una breve descripción de las características del dispositivo y el principio de funcionamiento del motor de arranque.

5.3. Diagrama de conexiones internas de las bobinas del devanado de campo y del devanado del inducido.

5.4. Croquis del sistema magnético del motor de arranque.

5.5. Croquis del sistema magnético de un relé electromagnético de tracción.

5.6. Esquema de conexión de los devanados del relé de tracción.

5.7. Circuito de control del arranque eléctrico.

6. Preguntas de prueba

6.1. ¿De qué componentes y piezas principales del relé consta un arrancador eléctrico?

6.2. ¿Cuáles son los posibles diagramas de conexión interna para los devanados de campo y de inducido en arrancadores eléctricos?

6.3. ¿Por qué el paquete de anclaje está hecho de placas de acero?

6.4. ¿Por qué los paquetes de armadura de los motores de arranque ondulados de cuatro polos tienen un número impar de placas?

6.5. ¿Qué tipo de portaescobillas se utiliza en los arrancadores eléctricos?

6.6. ¿Qué tipos de conmutadores se utilizan en los arrancadores eléctricos?

6.7. ¿Por qué los devanados de retención y retracción del relé de tracción tienen el mismo número de vueltas, pero están enrollados con cables de diferentes secciones?

6.8. ¿Cuál es el propósito de los resortes impulsores?

6.9. ¿Es posible limitar la instalación de dos escobillas a un motor eléctrico de cuatro polos con devanado ondulado?

6.10.¿Cuáles son las ventajas de los arrancadores de excitación mixta?

El motor de arranque es la unidad principal del sistema de arranque del motor; de hecho, es un motor eléctrico de corriente continua con accionamiento mecánico; El principio de funcionamiento del motor de arranque se basa en el movimiento del embrague de rueda libre (bendix) en el eje cuando se activa el relé. El funcionamiento del dispositivo electromecánico es de corta duración, ya que una vez desechado el engranaje, ya no participa en el movimiento del automóvil.

[Esconder]

¿Dónde está ubicado el motor de arranque?

En un automóvil, el motor de arranque está ubicado en la unión del motor y el mecanismo de transmisión. El lugar donde se conectan estas partes del equipamiento del automóvil se cubre con una carcasa de plástico con forma de campana.

El acceso al mismo varía según el modelo de máquina:

• desde abajo, desde debajo de la parte inferior del coche;
• desde el compartimiento del motor, debajo del capó.

El mecanismo se fija según estándar con tres o dos tornillos.

Ubicación del motor de arranque en el automóvil: las flechas rojas muestran los pernos de montaje y las conexiones del cableado eléctrico

¿Por qué se necesita un motor de arranque y cuáles son sus funciones?

Se necesita un motor de arranque para convertir la energía eléctrica en energía mecánica para arrancar la unidad de potencia.

El propósito del mecanismo se demuestra en el video. Autor - serzh86.

Tipos de entrantes

Según su estructura, el electromecanismo se divide en dos tipos:

• con la presencia de una caja de cambios en el diseño;
• sin caja de cambios.

Con caja de cambios

Los arrancadores reductivos tienen un funcionamiento eficiente y ahorran consumo de energía de la batería, ya que los imanes permanentes en el mecanismo aumentan la vida útil del devanado del estator.

Ventajas:

• mayor vida útil de la pieza debido al fortalecimiento de la caja de cambios;
• pequeño tamaño y ligereza;
• funcionamiento fiable en invierno a temperaturas bajo cero.

Desventajas de un arrancador de engranajes:

• reparar un elemento averiado requiere una alta competencia del reparador;
• Dificultad para seleccionar repuestos.

Sin caja de cambios

Un motor de arranque sin engranajes está diseñado de tal manera que suministra par directamente al embrague de rueda libre sin transmisión a través de un mecanismo de engranajes.

Sus ventajas incluyen:

• fiabilidad y facilidad de uso en climas cálidos;
• facilidad de reparación gracias a su diseño liviano;
• Predominio de piezas de repuesto para su restauración a condiciones de funcionamiento.

La cantidad de desventajas de los arrancadores sin caja de cambios no es menor:

• tamaño y pesadez significativos;
• mayor consumo de reservas de energía de la batería;
• funcionamiento poco fiable en la estación fría a temperaturas bajo cero.

galería de fotos

Arrancador sin caja de cambios Arrancador con mecanismo de engranaje. Diagrama general de un motor de arranque con caja de cambios.

Dispositivo de arranque

La pieza tiene la forma de un pequeño cilindro colocado en un cuerpo metálico con una longitud de 13 a 15 centímetros. A menudo, también se le conecta un relé (un elemento similar, pero de menor tamaño) a través de un cable. El segundo cable debe estar conectado a la batería.

El sistema de arranque del motor de un automóvil incluye 5 elementos principales:

1. Motor eléctrico. Se presenta como un cilindro metálico, en cuyo interior se colocan los núcleos y los devanados. Según la norma, hay cuatro; se fijan con un tornillo, apretado firmemente contra la pared interior. Los orificios roscados especiales en la carcasa proporcionan soporte para la parte delantera donde se mueve el embrague de rueda libre.
2. Ancla. Este elemento inicial está realizado en forma de eje. Está hecho de acero aleado y sirve como parte central del mecanismo, en el que se colocan las placas colectoras y el núcleo.
3. Relé de solenoide. Transmite el impulso del interruptor de encendido directamente al motor de arranque eléctrico, empujando hacia afuera el embrague de rueda libre.
4. Unidad de inclusión o Bendix. Un mecanismo con un rodillo unido a uno de los ejes del inducido. Este elemento es móvil y realiza una función importante en la transmisión del par. El engranaje de engrane hace girar el aro del volante, asegurando la estabilidad del mecanismo durante el funcionamiento. Inmediatamente después de arrancar el motor de combustión interna, el embrague de rueda libre desengrana la marcha, manteniendo la funcionalidad del sistema.
5. Unidad de cepillo. Estabiliza el voltaje en las placas de armadura. Las escobillas y los portaescobillas especiales realizan el trabajo principal en el ciclo de transmisión de corriente al par.

La foto muestra los componentes del dispositivo de arranque.

Diagrama de conexión y principio de funcionamiento.

El principio de funcionamiento del motor de arranque se lleva a cabo según un diagrama de conexión determinado:

1. Cuando gira la llave en el interruptor de encendido, el relé de tracción se alimenta de la electricidad de la batería y forma un contacto.
2. El engranaje del embrague de rueda libre engrana con el volante y lo pone en movimiento.
3. El accionamiento de conmutación cierra el circuito, aplica tensión a la armadura y a las placas, poniendo así el motor eléctrico en condiciones de funcionamiento.
4. Entonces arranca el motor de combustión interna. En el momento en que el motor de combustión interna gira más rápido que el motor de arranque, el embrague de rueda libre desembraga la marcha y el dispositivo se apaga.

Diagrama de cableado estándar para el mecanismo de arranque.

Posibles fallas

Las posibles averías del motor de arranque surgen, por regla general, debido a una violación de sus condiciones de funcionamiento.

Signos de averías y diagnóstico.

Síntomas de los problemas de arranque más comunes:

• ruido sospechoso o crujido al girar la llave de encendido;
• el motor se cala sin que el motor eléctrico esté en funcionamiento;
• incapacidad para arrancar el motor de combustión interna;
• "Estornudo" del mecanismo de arranque sin enganchar el volante.

Muy a menudo, el dispositivo de arranque se avería debido a un circuito eléctrico abierto, por lo que conviene comprobar:

• nivel de carga de la batería;
• cableado por daños;
• terminales de sujeción;
• ojo de la llave de encendido.

Si no hay problemas con lo anterior, el siguiente paso es verificar el relé de tracción. Este elemento se puede diagnosticar sin desmontar el motor de arranque, ya que de él depende el funcionamiento del motor eléctrico. Si al cerrar los contactos del relé con un destornillador de punta plana el motor eléctrico arranca, entonces la causa de la avería radica precisamente en esta parte.

tipos de fallas

Hay dos tipos de averías del motor de arranque: mecánicas y eléctricas.

Problemas eléctricos que requieren asistencia cualificada:

• cierre periódico del devanado del inducido;
• rotura del relé del solenoide y del estator;
• rotura de escobillas y placas de contacto;
• Desgaste del núcleo y falta de contacto en el motor eléctrico.

Fallas mecánicas del motor de arranque:

• bloquear el accionamiento de conmutación en la corona del volante;
• deformación de los dientes de los engranajes;
• daños a rodamientos y bendix;
• superficie quemada de "monedas de cinco centavos".

Causas de los problemas

Las causas más comunes de mal funcionamiento:

1. Si el motor de arranque comienza a "zumbir" de manera característica y está en ralentí, significa que el embrague de rueda libre no está conectado y el mecanismo funciona sin que el engranaje engrane el eje. El problema se puede resolver lavando el Bendix con una solución limpiadora especial o con gasolina. Se recomienda colocar la pieza en un recipiente con líquido, dejar reposar una hora y media y luego mover el variador un par de veces para limpiar el mecanismo.
2. Si el coche no arranca, el motivo puede estar en la falta de suministro eléctrico. Si el circuito funciona correctamente y hay corriente, es necesario revisar el relé, quizás el motivo esté ahí. Debe limpiar a fondo el elemento del polvo, examinar cuidadosamente los contactos nuevamente, ensamblar y reemplazar los componentes. Si el problema persiste, lo más probable es que el devanado esté en cortocircuito y solo será útil reemplazar la pieza.

¿Cómo proteger el motor de arranque contra daños?

Para proteger el motor de arranque contra daños, debe saber que:

1. El uso frecuente es una de las principales razones del fallo del motor de arranque.
2. Está estrictamente prohibido utilizar un motor de arranque eléctrico en lugar de un motor de combustión interna si se acaba el combustible. Una carga excesiva en la unidad de arranque daña sus elementos individuales. Estructuralmente, el dispositivo de arranque no está diseñado para funcionar en el modo de unidad de potencia principal.
3. Está prohibido mantener el motor de arranque conectado durante más de 10 segundos. La mayoría de las veces, el dispositivo se quema al intentar arrancar el motor. Se deben tomar intervalos de un minuto entre pasadas, para que los elementos estructurales tengan tiempo de enfriarse y no estén sujetos a desgaste prematuro.
4. Es necesario comprobar periódicamente los puntos de contacto y terminales de la batería. Si se detectan manchas de oxidación, se limpian para mejorar la conductividad de la corriente.
5. Después de arrancar el motor, la unidad de arranque debe desconectarse inmediatamente. Mantener la llave de encendido en la posición activa aumenta varias veces el desgaste del sistema de arranque del motor eléctrico.

Video

El canal temático Maysternya TV ha elaborado un vídeo útil con una guía visual sobre el mantenimiento del mecanismo de arranque.

Para que un motor de combustión interna comience a funcionar, se debe obligar a girar su cigüeñal. Dependiendo del tipo de energía utilizada para arrancar el motor de combustión interna, el diseño del motor de arranque será muy diferente. Hay varias formas de arrancar el motor:

1. La fuerza de los músculos humanos.
2. Motor eléctrico.
3. Unidad de arranque neumático.

Dado que la energía eléctrica se utiliza con mayor frecuencia para arrancar el motor de un automóvil, no consideraremos otros tipos de dispositivos de arranque. Consideremos solo el principio de funcionamiento de un motor de arranque que utiliza energía de la batería.

Tipos de arrancadores y sus componentes.

Caja de cambios

Todos los entrantes se pueden dividir en dos grupos:

1. Sin caja de cambios.
2. Con caja de cambios.

El diseño y funcionamiento de un motor de arranque perteneciente al primer y segundo grupo, como su nombre indica, se diferencia sólo por la presencia o ausencia de una caja de cambios.

Entonces, ¿en qué consiste el arranque de un coche eléctrico? Como cualquier motor de CC, consta de un conjunto de rotor, estator y escobillas del conmutador. Además, para transmitir la rotación del inducido al volante, incluye un embrague de rueda libre con engranaje (Bendix), y se utilizan relés de solenoide para activar la rotación y acoplar el Bendix con la corona del volante. La horquilla del motor de arranque transmite fuerza desde el relé retractor al bendix.

sin engranajes

El diseño de un arrancador de automóvil con caja de cambios, por regla general, se diferencia en que en lugar de bobinas electromagnéticas se instalan imanes permanentes en el estator. Un arrancador con imanes permanentes en el estator se diferencia de uno equipado con electroimanes en que consume menos corriente y desarrolla menos potencia. Un motor de arranque de este tipo definitivamente necesita una caja de cambios para aumentar el par. Un dispositivo de este tipo tiene ventajas y desventajas. La ventaja es la baja corriente necesaria para arrancar el motor. La desventaja es que el diseño es más complejo que el de un motor de arranque sin caja de cambios.

El circuito eléctrico de cualquier arrancador de automóvil es similar al de un motor eléctrico de CC con la adición de un circuito de relé de solenoide.

El circuito de conexión para un arrancador con imanes permanentes en el estator es el mismo que para una unidad de arranque con electroimanes. Por tanto, cuando se fabrican para el mismo modelo de coche, son intercambiables.

El principio de funcionamiento del motor de arranque de un automóvil: cuando el interruptor de encendido se coloca en la posición de arranque, el relé de arranque suministra voltaje de control a los relés de solenoide, que acopla el engranaje Bendix con el anillo del volante y enciende el motor de arranque, suministrándole energía. . Cuando se gira la llave de encendido desde la posición de inicio a cualquier otra posición, el relé de arranque corta la energía al retractor. El resorte de retorno del núcleo lo expulsa de la carcasa de la bobina. Y desconecta el bendix de la corona del volante y corta la energía.

Retractores

Los relés solenoides para reducir el consumo de corriente suelen tener dos bobinas. Una bobina, hecha de alambre más grueso y que consume más corriente, se activa solo cuando se enciende el motor de arranque para retraer el núcleo de manera confiable. El segundo, fabricado con un cable más fino, consume menos corriente. Está diseñado para sujetar el núcleo mientras la llave de encendido está en la posición de inicio. El esquema para su inclusión es el siguiente:

• un terminal de cada bobina está conectado al terminal de control del relé;
• el segundo terminal de la bobina de retención está conectado a tierra.

Dado que el segundo terminal de la bobina de retención está conectado a tierra, la corriente siempre fluye a través de él cuando la llave de encendido está en la posición de arranque. El segundo terminal de la bobina del solenoide está conectado al terminal positivo del arrancador, es decir, en el momento en que se suministra energía a los relés del solenoide, también está conectado a tierra a través de las bobinas del estator y del rotor. Una vez que el retractor funcione, suministrará energía al motor de arranque. Y en ambos terminales de la bobina retractora habrá un potencial positivo, lo que significa que la corriente a través de la bobina retractora se detendrá. A partir de ahora sólo funcionará la bobina de retención. Mediante el uso de dos bobinas se consigue una importante fuerza de retracción del núcleo con una pequeña corriente de mantenimiento.

Aspectos

El eje del rotor gira sobre dos casquillos de cobre y grafito, que son cojinetes lisos. De su estado depende no sólo el sonido que emitirá la unidad durante el funcionamiento. Si se desgastan excesivamente, las placas del núcleo del rotor tocarán los imanes del estator durante el funcionamiento. Cuando no hay espacio de aire entre las placas del rotor y los imanes del estator, se dice que el motor de arranque está "zapatándose". Las pérdidas de energía en este caso son tan grandes que su rotor gira con dificultad y no es capaz de hacer girar el cigüeñal del motor.

Las pérdidas consisten en pérdidas de energía mecánica que surgen debido al fuerte frenado del rotor por parte del estator, y pérdidas en el conjunto de escobillas del conmutador, que aumentan debido a las vibraciones transversales del inducido y al deterioro del contacto de las escobillas con las láminas del conmutador. Las pérdidas en el acero del rotor aumentan incluso más que las descritas; aumentan debido al cortocircuito de las placas del inducido, por lo que aumentan considerablemente las corrientes parásitas en las placas del núcleo del rotor. Estos procesos conducen al hecho de que la corriente que pasa a través de los devanados los calienta en su mayor parte sin convertirse en energía mecánica.

Este problema se corrige reemplazando los casquillos. Normalmente no hay dificultades para retirar los casquillos desgastados. En su lugar, es mejor instalar casquillos no expandidos. Conviene clavarlos a través de un trozo de madera, ya que son muy frágiles. Después de la instalación, su superficie interior debe tratarse con un escariador del diámetro adecuado. El diámetro de la mayoría de los ejes de rotor de los arrancadores de turismos es de unos 12 mm. Lo descubrirás con mayor precisión midiendo el eje después de desmontarlo con un calibre. Después de desenrollarlo, lubrique ligeramente el interior de los casquillos con litol y podrá montar la unidad. Antes de instalar la unidad, no olvide limpiar los terminales del relé del solenoide y cambiar la tuerca y arandela que sujetan el cable de alimentación, ya que durante el funcionamiento se calientan mucho y se oxidan.

Antes de reparar equipos eléctricos, es necesario conocer el diseño de todos los componentes más importantes. Todo conductor debe conocer el dispositivo de arranque del coche, ya que es uno de los elementos estructurales más vulnerables. Se necesita un motor de arranque para facilitar la combustión interna. Se utiliza tanto en motores de gasolina como diésel.

Pero puede arrancar el motor utilizando la fuerza muscular, un motor eléctrico o una unidad neumática. En los turismos, lo más habitual es que el motor arranque mediante un arranque eléctrico. Se utiliza una batería recargable como fuente de energía.

¿Qué tipos de entrantes existen?

De la masa total de estos mecanismos se pueden distinguir dos grandes grupos: con engranajes y sin engranajes. La forma en que se desarrolla el trabajo, así como la estructura interna, se desprende del propio nombre. Si no hay una caja de cambios dentro del motor eléctrico, entonces dicho motor de arranque es capaz de desarrollar una velocidad de rotación baja. La presencia de una caja de cambios planetaria le permite alcanzar velocidades de rotor más altas. En este caso, el motor eléctrico en sí puede tener relativamente poca potencia, pero será suficiente para hacer girar el cigüeñal del motor.

Pero estos mecanismos tienen un gran inconveniente: la confiabilidad es extremadamente baja, pueden desgastarse muy rápidamente y fallar. Pero no hay que pensar que los arrancadores sin engranajes tienen una vida útil más larga. También fallan y tienen un inconveniente importante: si la carga de la batería es débil, no pueden hacer girar el cigüeñal.

Componentes principales del motor de arranque

De hecho, el diseño del arrancador de un automóvil y su conexión a la red de a bordo son los mismos para casi todos los fabricantes. Independientemente del país en el que se fabrique el coche y con qué normas. Los dispositivos pueden diferir sólo en el diseño y la calidad del producto, pero el diseño general será el mismo. Se pueden distinguir varios componentes principales:

1. El rotor es la parte móvil del motor de arranque del coche. Tiene un devanado al que se suministra corriente eléctrica.
2. El estator es la parte estacionaria. Algunos fabricantes de motores eléctricos instalan imanes permanentes para ahorrar dinero. Pero esto no es prudente, ya que la potencia del motor eléctrico se reduce significativamente.

Normalmente, este diseño se utiliza en Sin engranajes adicionales, el motor eléctrico no puede desarrollar el par necesario para girar el cigüeñal. Estos mecanismos tienen ventajas y desventajas bastante importantes. La principal ventaja es que al arrancar el motor, el motor de arranque consume muy poca corriente. Pero el diseño de la unidad es mucho más complicado.

Bendix y embrague de rueda libre

Estos son dos componentes que están montados en el rotor de arranque. Son necesarios para transmitir el par desde el rotor de arranque a la corona del volante. Además, el engranaje situado en el embrague de rueda libre sólo puede girar en un sentido. Por tanto, a la hora de diagnosticar este mecanismo, basta con intentar girar el engranaje en ambas direcciones.

En la parte superior de la carcasa del motor de arranque está instalado un relé retractor, que actúa como contacto de potencia y permite mover el embrague de rueda libre con el engranaje a lo largo del eje del rotor para que se engrane con el anillo del volante. La horquilla con la que se mueve el engranaje está fabricada con placas de plástico o metal.

¿Cómo funciona un motor de arranque?

Y ahora tenemos que hablar sobre cómo el motor de arranque del automóvil hace girar el cigüeñal. El dispositivo y principio de funcionamiento de este mecanismo es sencillo, pero existen varios matices que inciden en el funcionamiento normal. Cuando se gira la llave en el interruptor de encendido, se aplica voltaje al contacto de control del relé del solenoide. Al mismo tiempo, la armadura del retractor se mueve y el engranaje Bendix se acopla con el volante.

El relé de solenoide también cierra los contactos de alimentación y suministra energía a los devanados del motor. Tan pronto como cambia la posición de la llave, se corta la energía de la salida de control del relé de tracción. En este caso, el resorte, que se encuentra dentro del relé, dejará caer la armadura y se abrirán los contactos de potencia. Al mismo tiempo, el bendix se desenganchará del volante.

Relé de solenoide

Para reducir el consumo de corriente, el relé se fabrica mediante un circuito que utiliza dos devanados. El primero funciona solo en el momento inicial de encendido, de modo que el núcleo del relé retractor comprime completamente el resorte y cierra los contactos.

El segundo devanado, hecho de alambre fino, se llama devanado de retención. Su propósito es mantener el núcleo en posición exprimida. Características del diagrama de conexión del devanado:

1. Cada bobina tiene dos terminales. Uno de ellos está conectado al terminal de control del relé del solenoide.
2. En la bobina de retención, el segundo terminal está conectado a tierra.

La bobina de retención está conectada a tierra y al terminal positivo. Y la corriente pasa a través de él, pero sólo en el caso de que la posición extrema sea "Inicio". En la bobina retractora, el segundo contacto está conectado al terminal positivo del motor de arranque del vehículo. El diagrama y las vistas se muestran en las figuras.

Cuando se aplica voltaje al solenoide, pasa a través de las bobinas del estator y del rotor y se conecta al negativo de la fuente de alimentación. En este caso, la corriente dejará de fluir a través de la bobina retractora. En este caso, sólo funcionará el devanado de retención. Utilizando estos dos devanados se puede conseguir una fuerza muy elevada para tensar el núcleo y también una reducción significativa de la corriente necesaria para sujetarlo.

Bujes y cepillos

Se trata de dos componentes que influyen mucho en el funcionamiento normal del motor eléctrico. El plus de potencia se transmite a través de las escobillas y el menos pasa a través de los casquillos hasta el devanado del rotor. Al desmontar el motor de arranque se debe prestar especial atención al estado de estos componentes.

Si los casquillos están desgastados, es necesario reemplazarlos. Si el conjunto de escobillas está excesivamente desgastado, el funcionamiento del motor de arranque no es deseable. Al mismo tiempo, es necesario comprobar el estado de las láminas del rotor. Si es necesario, se deben limpiar de suciedad. Pero antes de comenzar a trabajar, estudie detenidamente la estructura del motor de arranque del automóvil para poder realizar la reparación de la manera más eficiente posible.