Circuito del arranque

1. Circuito del arranque
4.1.- misión del circuito de arranque.
Es el elemento del circuito que transforma la energía eléctrica en mecánica.
La misión del circuito de arranque es proporcionar las primeras vueltas al motor, hasta que este pueda
hacerlo por sí solo.
Este circuito está compuesto por: motor de arranque, el cual transforma la energía eléctrica en
mecánica; la batería que proporciona la energía eléctrica y la llave de contacto que hace de interruptor.
Nº mínimo de vueltas; en motor Otto, entre 80 y 100 rpm; y en motor diésel, entre 90 y 200 rpm.
La potencia del motor de arranque depende de factores como el vehículo en el cual está montado, la
capacidad de la batería y su intensidad de descarga en frio.
4.2.- principios del motor de arranque.
Se basa en principios electromagnéticos. El polo norte atrae al sur del imán interior y al revés, y con
esto se produce un movimiento, por un par de fuerzas.
En el motor de arranque esto es que por un conductor circula corriente eléctrica y se crea un campo
magnético, y si esto lo sometemos a la influencia de otro campo magnético este tiende a sacar al
conductor; consiguiendo así un par de fuerzas que originan un movimiento hasta que estas dos fuerzas
están equilibradas. Pero colocando varias bobinas, cuando en una el par de fuerzas conseguido esta
equilibrado en otra se tiene que equilibrar y así conseguir un movimiento continuo.
4.3.- partes del motor de arranque.
Se encarga de mover al motor de combustión del carro a través de la activación del piñón móvil, esta
parte se une mecánicamente al motor del automóvil durante unos segundos, después de este proceso
el motor de arranque se retrae. Cada una de sus partes son las responsables de ejecutar su función.

2. Solenoide.- El solenoide es un mecanismo que desacopla y acopla al motor de arranque en los
motores de combustión interna durante el proceso de puesta en marcha. El solenoide también es
llamado automático y se trata de un áncora, muelle y electroimán. Todas estas partes se encargan de
desplazar la horquilla hasta llegar al piñón.
Carcasa. - La carcasa envuelve todo el motor de arranque, constituye ser la porción externa del motor.
A la carcasa se sujetan todos los mecanismos que tiene el motor de arranque. La sujeción del motor
en la carcasa del cambio de velocidades se lleva a cabo a través de tornillos, esta es la zona que está
más cercana al volante de la inercia.
Masas polares y bobinas inductoras.- Las bobinas inductoras y las masas polares se sujetan a la
carcasa a través de tornillos. Las bobinas inductoras se conocen como hilos bastante finos que miden
un milímetro, se encuentran enrollados en forma de curva adaptándose a la forma de la carcasa. Los
hilos son de un material de cobre esmaltado y están completamente encintados para garantizar su
protección. Al conectar la llave de contacto, la corriente eléctrica que se origina en la batería y se dirige
a las bobinas atraviesa esta parte creando un flujo magnético. Este flujo magnético se conoce como
el conjunto de líneas de fuerza que integran al campo magnético.

3. Piñón de arrastre Esta parte va conectada al extremo del inducido. Se caracteriza por tener un
estriado helicoidal a través del cual el piñón se deslizará cuando se accione el arranque. El piñón que
se desplaza tiene dientes rectos y gracias a la resistencia y el roce provocadas por el motor, este
puede tener menos dientes que el volante de inercia. Esto permite una relación de fuerza correcta para
que el motor de funcionamiento trabaje sin ningún problema.
Escobillas Las escobillas son muy resistentes, normalmente son hechas de cobre y al momento del
arranque recibe entre 150 a 300 amperios por centímetros cuadrados.
Inducido El rotor o inducido es la parte móvil que tiene el motor de arranque. Se subdivide en tres
partes fundamentales:

4. El bobinado Tiene una cantidad de hilos considerable que se ubican en las ranuras usando soldaduras
de gran precisión.
El tambor Traslada las ranuras y las conecta en serie.
El colector En esta parte del asiento de las escobillas acepta la corriente que se origina en las bobinas.
Tapa lateral La tapa lateral es la parte del motor de arranque conecta el solenoide y la carcasa con el
cambio de velocidades. Tiene como objetivo guardar en su parte interior al piñón y a la horquilla.
4.4.-Componentes del motor de arranque
 Estator o inductor: está formado por las bobinas inductoras y las masas polares, que son
soportadas por una parte de la carcasa.
Las masas polares tienen la función de concentrar el campo magnético y están aisladas.
Las bobinas son de una gran sección porque por ellas circula una gran intensidad. Podemos encontrar
estatores de 2,4 o 6 bobinas; esto podemos identificarlo por el nº de tornillos que sujetan las masas
polares en la carcasa. A las bobinas les llega la corriente por el terminal mot. y sale por las escobillas.
Las bobinas pueden estar conectadas en serie o en serie-paralelo.
 Rotor o inducido: es un eje; sobre el que montamos el tambor, el colector y sobre el tambor
están las bobinas inducidas.

5. Partes:
 Tambor: son una serie de chapas troqueladas, y en sus troqueles se encuentran las bobinas.
 Colector: esta formado por delgas, que son unas chapas de cobre sobre las que van soldados
los terminales de las bobinas y sobre las que rozan las escobillas. El colector tiene que ser
circular y con un diámetro en tolerancia y con una separación entre delgas, hay colectores
planos.
El eje tiene que girar equilibrado y para ello va montado sobre unos cojinetes de cobre. En el eje tiene
un estriado para que el piñón se desplace.
 Tapa de accionamiento: tiene una ventana para que salga el piñón de accionamiento, y tiene
un cojinete del eje.
 Tapa lado de escobillas: soporte de las escobillas; 2 o 4, positivas y negativas.
 Relé: es un elemento que maneja con una pequeña intensidad otras mayores.
Funcionamiento: se pone en marcha el arranque por el terminal 50; el relé tiene dos bobinas, una de
accionamiento y otra de retención. En el momento de accionamiento el terminal 50 esta a + y circula
corriente por las dos bobinas, pues la de retención va directa a masa y la de accionamiento por el
terminal mot hace masa. Pero en el momento que se ha cerrado el circuito, el terminal mot esta a
potencial +, por lo que la bobina de accionamiento se queda cortocircuitada y solo queda funcionando
la de retención.
En el lado contrario al del conector, se sitúa una horquilla que bascula al moverse el contacto, haciendo
que se mueva el piñón a un lado.
Hay relés de una sola bobina.
 Piñón de engrane: es el elemento con la misión de transmitir el movimiento al volante de
inercia. El piñón tiene que engranar con el volante de inercia, esto se puede conseguir con
una horquilla unida al relé que bascula, por inercia o por reducción.

6. Tiene que desacoplarse, porque podría destruirse el piñón; a 200 rpm de motor de arranque, el motor
de combustión va a 4000 rpm.
Para conseguir desengranar esta el sistema de rueda libre, este consiste en una corona unida al piñón
en cuyo interior hay una rueda con acanaladuras con unas bolas y unos rodillos; cuando el volante de
inercia gira a mayor velocidad que el motor de arranque, la corona interior se desacopla y deja de girar.
Motor de arranque con accionamiento por relé
Es el más empleado en la actualidad. El sistema de accionamiento es mediante relé, y este esta
formado por; la palanca de accionamiento que desplaza el piñón, va montada sobre el núcleo del relé
que en el otro extremo monta una placa que sirve de contacto para cerrar los terminales 30 y mot. El
núcleo se desplaza por el campo magnético que crean una o dos bobinas; estas son la de
accionamiento y retención, en el caso de que haya dos.
Funcionamiento: al cerrar la llave de contacto llega corriente eléctrica al terminal 50 del motor de
arranque. Por este terminal se alimenta a las dos bobinas del relé que crean un campo magnético, la
bobina de retención hace masa directamente en el relé y la de accionamiento circula por el estator y
el rotor hasta hacer masa y en la escobilla negativa. Este campo magnético desplaza el núcleo del relé
juntando los terminales 30 y mot, a su vez en el otro extremo la horquilla bascula y desplaza el piñón;
además el rotor ya esta girando muy lentamente. Al cerrar el circuito entre 30 y mot circula la corriente
por el estator y el rotor, lo que hace que la bobina de accionamiento se cortocircuite. La corriente que
llega ahora al inductor y al inducido, es suficiente para que el rotor gire a gran velocidad y proporcione
giro al motor de combustión. Al soltar la llave de contacto, la bobina de retención que es la única que
estaba actuada deja de llegarle corriente, por lo que el núcleo vuelve a su posición.
Motor de arranque coaxial

7. Es utilizado en motores térmicos, en los cuales hay que vencer una gran resistencia en el momento
del arranque. Esto se hace, consiguiendo un giro lento al principio del arranque, y cuando el motor de
combustión ha alcanzado un determinado nº de revoluciones y el esfuerzo es menor, gira con mayor
rapidez. En estos el relé va incorporado en el interior del motor, de forma coaxial con el rotor. El relé
esta provisto de dos juegos de contactos y una resistencia, además de los mecanismos encargados
de la entrada en funcionamiento del segundo juego de contactos y del enclavamiento del piñón de
engrane.
Funcionamiento: se acciona la llave de contacto y pasa corriente a la bobina del relé, cuyo campo
magnético desplaza el núcleo hacia delante. Este movimiento hace que el piñón engrane parcialmente
con la corona y a la vez produce el cierre del primer piso de contactos que permite el paso de corriente
a través de una resistencia, lo que hace que el rotor gire lentamente. El giro del rotor hace que el piñón
se desplace por la hélice, en este recorrido la cazoleta tropieza con el trinquete, que cierra el segundo
juego de contactos; con lo que la resistencia se queda cortocircuitada y llega mayor intensidad al rotor
haciendo que este gire más rápido. Al desplazarse el piñón hacia delante, arrastra consigo un muelle
junto con el casquillo y las bolas, que al llegar a los alojamientos del eje del rotor se enclavan e impiden
el retroceso del piñón.
Al soltar la llave, se corta la corriente al relé y su núcleo retrocede por la acción de un muelle, con lo
que se abren los contactos y el casquillo se empuja hacia atrás con lo que las bolas quedan libres,
liberando a su vez al piñón que retrocede por la acción de un muelle y por el giro del volante.
Motor de arranque con inducido deslizante
Es empleado en motores de gran cilindrada. El movimiento axial de engrane del piñón lo realiza el
inducido directamente, sobre cuyo eje va fijado el piñón de engrane. Para permitir el desplazamiento

8. axial al mismo tiempo que el giro, el colector es más largo. El motor de arranque va provisto de tres
devanados en el estator que son los responsables del desplazamiento del inducido, estos devanados
son: el auxiliar, el de retención y el de serie. Para la transmisión del movimiento del rotor al piñón se
utiliza un embrague de discos que hace también la misión de rueda libre.
Funcionamiento: en la posición de reposo, el inducido se encuentra desplazado a la derecha por la
acción del muelle.
Cuando se acciona el interruptor del arranque; la corriente entra por 50 a la bobina del relé,
produciendo el desplazamiento del núcleo, el cual cierra el contacto entre el puente basculante y 30.
Esto hace que se alimenten los devanados de retención y el auxiliar; el de retención va directamente
a masa, y el auxiliar hace masa a través del rotor. Los campos magnéticos creados por las dos bobinas
desplazan el inducido y le imprimen un giro lento. Cuando el piñón ha engranado con la corona y casi
ha llegado a su posición final; el disco de disparo eleva el gatillo de bloqueo, haciendo que el puente
basculante una 30 con el contacto inferior. Así el devanado auxiliar se cortocircuita y la corriente va
por el devanado serie. Por este devanado circula mayor intensidad, por lo que el rotor gira a mayor
velocidad; además ayuda al devanado de retención a desplazar el inducido.
Hasta que se suelta la llave de contacto transcurre un tiempo, en el cual el motor arrastra el piñón;
esto se impide con el sistema de embrague, actuando como rueda libre, otra de las misiones del
embrague es limitar a un cierto valor máximo el par transmitido por el piñón.
4.6. tipos de motores de arranque.
Los motores de combustión interna de gasolina o diesel, utilizados en la industria automovilística,
necesitan para poder ser puestos en marcha de una fuerza externa proporcionada por un motor
eléctrico alimentado de la batería del propio vehículo.

9. La velocidad y potencia necesaria para la puesta en marcha de un motor de combustión, está en
función de la velocidad angular y que el motor sea de gasolina o diesel.
GASOLINERO
 Necesita una energía
inferior a la del diesel.
 La velocidad de giro del
cigüeñal debe ser de 60 a
100 rpm.
 A la mezcla de aire y
combustible le ayuda el
sistema de encendido
DIESEL
 Necesita una energía superior a la
del motor gasolinero.
 La velocidad de giro del cigüeñal
debe estar entre 100 y 150 rpm.
 El régimen de giro está impuesto
por la temperatura de combustión
de la mezcla provocada en parte
por la comprensión del aire.

10. Sistema de carga en el automóvil
5.1. circuito de carga.-
El circuito que rodea el alternador se denomina circuito de carga. El regulador de tensión sirve para
que la tensión que proporciona el alternador se mantenga siempre constante aproximadamente 12 V.
La energía eléctrica proporcionada por el alternador está controlada por el regulador de tensión, esta
energía es enviada hacia la batería, donde queda almacenada, y a los circuitos eléctricos que
proporcionan energía eléctrica a los distintos consumidores (encendido, luces, radio, cierre
centralizado etc.).
5.2. funcionamiento del circuito de carga (alternador).
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica,
generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética.
El alternador es uno de los componentes más importantes de un vehículo. Es el encargado de
transformar la energía mecánica en energía eléctrica y toma su nombre de la corriente alterna que
produce por medio de los distintos fenómenos de inducción a los que es sometido para cumplir su
función

11. Pero su labor va más allá, además de transformar la energía en electricidad, es
el responsable de almacenarla en la batería para que nos sea de utilidad incluso
aunque no hayamos encendido el motor.
Para elegir el alternador adecuado para cada vehículo hay que tener en cuenta
una serie de factores como son:
 La capacidad de la batería (amperios/hora).
 Los consumidores eléctricos del vehículo (lámparas, bocina, limpiavidrios, etc.)
 Las condiciones de circulación (carretera/ciudad, paradas frecuentes).
5.3. principio de funcionamiento del alternador.
El Generador de corriente eléctrica alterna, convierte la energía mecánica en energía eléctrica. Los
alternadores se construyen con una armadura fija en la que gira un rotor compuesto de un número de
imanes de campo. El principio de funcionamiento es el mismo que el del generador de corriente alterna,
excepto en que el campo magnético (en lugar de los conductores de la armadura) está en movimiento.
La corriente que se genera mediante los alternadores
aumenta hasta un pico, cae hasta cero, desciende
hasta un pico negativo y sube otra vez a cero varias
veces por segundo, dependiendo de la frecuencia para la que esté diseñada la máquina. Este tipo de
corriente se conoce como corriente alterna monofásica. Sin embargo, si la armadura la componen dos
bobinas, montadas a 90º una de otra, y con conexiones externas separadas, se producirán dos ondas
de corriente, una de las cuales estará en su máximo cuando la otra sea cero. Este tipo de corriente se
denomina corriente alterna bifásica. Si se agrupan tres bobinas de armadura en ángulos de 120º, se
producirá corriente en forma de onda triple, conocida como corriente alterna trifásica. Se puede obtener
un número mayor de fases incrementando el número de bobinas en la armadura, pero en la práctica
de la ingeniería eléctrica moderna se usa sobre todo la corriente alterna trifásica, con el alternador
trifásico, que es la máquina dinamo eléctrica que se emplea normalmente para generar potencia
eléctrica.

12. 5.4. partes y componentes del alternador.
El alternador está compuesto básicamente por las siguientes partes:

13. Inductor (Rotor): El rotor o parte móvil del alternador, es el encargado de crear el campo magnético
inductor el cual provoca en el bobinado inducido (estator) la corriente eléctrica que suministra después
el alternador.
Inducido (Estator): es la parte fija del alternador la que no tiene movimiento y es donde están alojadas
las bobinas inducidas que generan la corriente eléctrica alterna trifásica.
Puente rectificador de diodos: Como se sabe la corriente generada por el alternador trifásico es
alterna y no es adecuada para la batería ni tampoco para la alimentación de los consumidores del
vehículo, por ello, es necesario rectificarla.

14. Para ello, se utiliza un sistema rectificador que esta, formado por un puente de 6 o 9 diodos de silicio,
puede ir montado directamente en la carcasa lado anillos rozantes o en un soporte (placa) en forma
de "herradura", conexionados a cada una de las fases del estator, formando un puente rectificador,
obteniéndose a la salida del mismo una tensión de corriente continua.
Regulador de voltaje: Va condicionado por las revoluciones del motor, se encarga de regular el voltaje
de salida del rectificador a un voltaje más bajo, que permita alimentar adecuadamente a los distintos
componentes eléctricos, especialmente la carga de la batería. Además, el regulador se encarga de
mantener este voltaje de corriente directa.
Por ejemplo si el voltaje de salida del proceso de rectificación es de 24V DC, entonces con el regulador
podemos bajarlo y mantenerlo en 12 V DC , 14 V DC ó 18V DC, según las necesidades del vehículo.
Tríodo: Se utiliza para el control de la luz indicadora de carga y para la alimentación del circuito de
excitación.
Partes del alternador

15. Polea: es la que recibe la fuerza mecánica procedente del motor de combustión a través de la correa
ya sea del alternador o de los accesorios (compresor, alternador, bomba de aceite y bomba de agua),
que generalmente es en (v), está sujeta al eje del rotor.
Rotor (inductor): es la parte móvil del alternador, formada por un electroimán que recibe corriente del
regulador, a través de los anillos que están en el eje. Este electroimán que se forma, produce un campo
magnético con el cual reaccionan las bobinas del estator produciendo corriente eléctrica. Cada una de
las dos mitades del núcleo llena 6 u 8 salientes. De esta forma se obtiene un campo inductor de 12 o
16 polos. En el interior va montada la bobina inductora de hilo de cobre aislado de muchas espiras,
bobinada sobre un carrete termoplástico.
Regulador: es el encargado de mantener una tensión máxima de salida del alternador de 14.5 voltios.
A mayor rpm mayor campo magnético y a su vez se produce más voltaje, es por eso que a más
revoluciones suministra menos corriente al rotor (inductor).
Estator (inducido): Es la parte fija sobre la que se encuentra el bobinado trifásico. Este puede estar
constituido en estrella o en triángulo. El bobinado que forman los conductores del inducido está
constituido generalmente por tres arrollamientos separados y repartidos perfectamente aislados en las
36 ranuras que forman el estator. Estos tres arrollamientos, o fases del alternador, pueden ir
conectados según el tipo: en estrella o en triángulo, obteniéndose de ambas formas una corriente
alterna trifásica, a la salida de sus bornes.
Puente rectificador o de diodos: es el elemento encargado de rectificar la corriente alterna que se
produce en el alternador haciendo que se convierta en corriente continua, que es el tipo de corriente
con el que se mueven los elementos eléctricos y electrónicos del automóvil. Como se sabe la corriente
generada por el alternador trifásico no es adecuada para la batería ni tampoco para la alimentación de
los consumidores del vehículo. Es necesario rectificarla. Una condición importante para la rectificación
es disponer de diodos de potencia aptos para funcionar en un amplio intervalo de temperatura.
Semi carcasas: conforman el cuerpo del alternador están hechas de fundición de aluminio, es el
elemento sobre el que se montan las partes del alternador.
Anillos rozantes: son dos anillos de cobre que entran en contacto con las escobillas para excitar el
en inductor y energizarlo.
Ventilador: Los componentes del alternador experimentan un considerable aumento de la
temperatura debido, sobre todo, a las pérdidas de calor del alternador y a la entrada de calor
procedente del compartimento motor. La temperatura máxima admisible es de 80 a 100ºC, según el
tipo de alternador. La forma de refrigeración más utilizada es la que coge el aire de su entorno y la

16. hace pasar por el interior del alternador por medio de ventiladores de giro radial en uno o ambos
sentidos. Debido a que los ventiladores son accionados junto con el eje del alternador, al aumentar la
velocidad de rotación se incrementa también la proporción de aire fresco. Así se garantiza la
refrigeración para cada estado de carga. En diversos tipos de alternadores, las paletas del ventilador
se disponen asimétricamente. De esta forma se evitan los silbidos por efecto sirena que pueden
producirse a determinadas velocidades.
5.5. tipos de alternadores.
Se pueden encontrar diferentes tipos de alternadores en el mercado, dependiendo de sus
características y del vehículo donde se vaya a utilizar. En cualquier caso, existen cuatro
variedades principales:
 Alternadores compactos de primera (KC, GC, NC) y segunda generación (B): Son alternadores
de 12 polos, diseñados especialmente para turismo actuales con importante demanda de
energía. Los de segunda generación corresponden a un modelo evolucionado de estos
alternadores, con más potencia y un tamaño y peso reducidos.
 Alternadores de polos individuales e intercalados con anillos colectores: Varían entre 12 y 16
polos según la energía requerida. Los más potentes se suelen destinar a autobuses o vehículos
industriales.

17.  Alternadores monobloc: Son similares a los compactos, de hecho están siendo sustituidos
paulatinamente por estos últimos. Una de las razones es que los compactos permiten una mayor
velocidad de gi ro (18.000 rpm frente a 20.000 rpm).
 Alternadores con refrigeración líquida: Estos alternadores se enfrían a través del líquido
refrigerante del motor. Su principal ventaja es la considerable entrega de potencia con una
importante reducción del ruido.