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Hasta entrados el pasado siglo XX con el Cadillac Touring Edition de 1911, todos los coches precisaban de una manivela para poder arrancar su motor térmico, pero a diferencia de lo que sucede con una motocicleta de arranque a pedal, este proceso es más complicado y puede acarrar lesiones en su conductor si no retira dicha manivela a tiempo (más de algún bazo se rompió por aquel entonces).
Así nacía el primer motor eléctrico de la mano de GM y Delco, que hoy equipan la mayoría de los coches (o en su defecto una variante del mismo evolucionada) y que permite darle ese primer empujón al motor para que comience a funcionar. A continuación os contamos qué partes tiene y cómo funciona un motor de arranque, además de las principales averías y síntomas de las mismas que suele presentar.
Funcionamiento y partes de un motor de arranque
Para poner en marcha un propulsor térmico, ya sea diésel o gasolina, no basta con introducir el combustible y hacer saltar la chispa en los segundos, sino que debe darse ese proceso de compresión-expansión del aire en los que reside el principio termodinámico de su funcionamiento. Así, la principal función del motor de arranque es hacer girar al motor térmico esos primeros instantes.
Para ello dispone de seis componentes principales:
1. Carcasa: es el típico envoltorio de acero en el que se alojan todos los componentes del mismo protegiéndolos de la intemperie.
2. Horquilla de acoplamiento: como su propio nombre indica, se trata de una pieza en forma de horquilla que acopla el piñón de ataque que está unido al motor de arranque con el volante de inercia del motor térmico por medio de un desplazamiento longitudinal gracias a la acción del solenoide.
3. Inducido: es el rotor propio de cualquier motor eléctrico, el cual está formado por un eje y un devanado o bobinas por las que pasa una corriente eléctrica creando un campo magnético en contraposición del existente en el estátor, lo que provoca el movimiento de giro al repelerse.
4. Inductor: más conocido como estátor, no son más que unas bobinas de cobre por la que circula una corriente eléctrica generando un campo magnético según la Ley de Faraday-Lenz.
5. Escobillas: son unas piezas fabricadas por un compuesto de grafito y carbono, que por medio de unos muelles son empujadas contra el eje del rotor, de forma que la electricidad pueda llegar a las bobinas del mismo. Las escobillas son un elemento de desgaste, ya que al estar en reposo y girar el eje del rotor sobre ellas va reduciendo su espesor.
6. Solenoide: también conocido como contactor o relé de arranque, es el elemento encargado de accionar la horquilla. Para ello, cuando giramos la llave en el contacto le llega una corriente eléctrica a una bobina, creando un campo magnético que desplaza el empujador conectado a lo horquilla.
¿Cómo funciona entonces un motor de arranque? Muy simple, al girar la llave o pulsar el botón de arranque el solenoide desplaza el empujador, que acciona la horquilla y hace que el piñón ataque se mueva hasta engrana con el volante de inercia que está conectado al cigüeñal del motor haciéndolo girar a una velocidad de unas 400 rpm, contando este motor eléctrico con una potencia comprendida entre 1 kW y 2kW, dependiendo esta del tamaño del propulsor térmico.
Averías y síntomas más frecuentes del motor de arranque
Si tu coche no arranca, además de un problema en la batería o una avería en el alternador, también es posible que se deba a un mal funcionamiento del motor de arranque. Los principales síntomas que lo delatan son un fuerte olor a quemado en el momento de iniciarlo, un ruido metálico o golpeteo en forma de “clac clac clac”, así como dificultad al arrancar.
Así pues, la avería más común, que más bien podría considerarse un mantenimiento, son unas escobillas desgastadas, cuya reparación no suele ser muy costosa (un juego de escobillas cuesta unos 10 €). A partir de ahí pueden darse otros problemas más importantes cuya solución pasa en la mayoría de los casos por un nuevo motor de arranque (entre unos 150 y 300 euros más la mano de obra), como puede ser un piñón de ataque desgastado, un solenoide defectuoso o el sistema de acoplamiento dañado (una rotura en la horquilla o el muelle, por ejemplo). Igualmente, también puede ser que exista suciedad que impida el libre movimiento del sistema de acoplamiento.
El presente y futuro inmediato del motor de arranque
En los actuales coches con sistema Start/Stop, que como sabes, desconecta el motor en pequeñas paradas para ahorrar combustible y reducir emisiones, los motores de arranque son un componente crucial debido al mayor estrés al que son sometidos por razones evidentes. Así, en muchos de esos casos, y dependiendo de la gama/segmento del modelo en concreto, el motor de arranque se encuentra reforzado, disponiendo además de una relación de reducción menor para disminuir el desgaste en el piñón de ataque (por lo que debe ser más potente, y más caro).
De este presente casi pasado ponemos el foco en las recientes mecánicas mild-hybrid o de hibridación suave. Estas poseen un alternador sobredimensionado, que además trabaja en la mayoría de los casos a 48 V, en lugar de los habituales 12 V. Como todos los alternadores, se une al cigüeñal por medio de la correa poli-V de accesorios, siendo el encargado de producir la energía eléctrica para alimentar toda la electrónica del coche, pero además recarga una pequeña batería de unos 0,5 kWh. Esa energía se usa para permitir el llamado modo vela o de inercia de conducción, en el cual se desconecta el motor térmico manteniendo sistemas como la dirección asistidas o servofreno, ya que esos instante el alternador actúa como un pequeño motor eléctrico que también es el encargo de hacer girar el cigüeñal para arrancar el coche, por lo que prescinde del motor de arranque convencional que te hemos desgranado a lo largo de este artículo.
Más guías sobre el sistema de arranque:
– ¿Por qué no funciona el Start/Stop de mi coche? ¿Qué ventajas e inconvenientes plantea?
– Mi coche no arranca: ¿qué avería puede tener?
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– ¿Qué es el alternador del coche? ¿Para qué sirve?
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Imagen componentes alternador: Wikipedia
