sistema de carga y arranque alternador y motores de arranque

5/10/2018 Sistema de Carga y Arranque Alternador y Motores de Arranque

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Sistemas deEnerqla

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( i j ) Introducci6n

EI consumo de energfa electrica en los vehfculoscrece continuamente. Solo en los ultlmos cincoanos la demanda de capacidad de los alternadoresaumento cerca de cinco veces.

Adernas de los tradicionales consumidores electrlcoscomo, motor de arranque, faros, radios, bocinas ylimpia parabrisas, la industria automovilfst ica vieneinvirtiendo en accesorios electrlcos para confort yseguridad, como, accionadores de vidrio, accionado-res de sillas, aire acondicionado y otros.EI numero de vehfculos en clrcutaclon tambien crecea cada afio, tornando el trafico mas congestionado ylIevando el motor a funcionar por mas tempo en bajasrotaciones.A pesar del aumento de la capacidad, el alternadorse quedo menor y su faja de rotacion fue ampliada.Ademas, los cambios de rotacion y oscllaclon decarga de un motor a combustion exigieron dispositi-vos de requlacion cada vez mas confiables para latension del alternador.Son por estas razones que Bosch esta siempreinvirtiendo en tecnologfa e lnnovaclon, desarrollandoproductos de la mas alta calidad.Para un mejor entendimiento, en esta apostil la ustedpodra conocer un poco mas sobre cada uno de loscomponentes del sistema electrico del vehfculo,responsables por la generacion de energfa y por eltorque inicial de arranque.

indiceAlternador 3ldentiticacion de los altern adores 4Componentes principalesRotor 5Rotores reacondicionadoslreconstruidos 6Estator 7Conjunto rectificadores (placa de diodos) 8Reguladores de tension (Voltage) 8Rodamientos 9Valores de pruebaValores de la resistencia de los rotores 10Valores de la resistencia de los estatores 12Motores de arranque 13Componentes principalesInducido 14Llave magnetics (autornatico) 15Impulsor de arranque 15Bobinas de campo (campos) 16Porta carbones 16Motores modernosEsquema electrico 17Algunas averfas en los motores de arranque 17

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( i j ) AlternadorLos alternadores Bosch son producidoscon mate-riales livianos y de alta tecnologfa. Compactos ycon mayor capacidad de generaci6n de energfa.Excelente desempeiio y gran durabilidad, deacuerdo con los mas rigurosos estandares decalidad exigidos por las ensambladoras. Suminis-tran energfa electrica necesaria para el vehfculocuando esta en funcionamiento,permitiendo poneren acci6n equipos de confort, como motor levantavidrio y equipos de seguridad. Excelente tarnolen,para la alimentaci6n electrica del motor de arran-que, sistemas de encendidoe inyecci6n.

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Cuidados que garantizan masdurabilidad a los componentes del alternador:

no se debe desconectar la baterfa con elmotor funcionando;

no invertir la polaridad de los cables en labaterfa;

cuando se necesita utilizar soldadora else-trica, se recomienda desconectar la baterfa;

no desconectar el enchufe del alternador conel motor funcionando.

EI alternador esta instalado en el motor, fijo por un soporte y accionado por una correa en V, 0multi V.Hay vehiculos en que todas las poleas son accionadas por una sola correa.

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( i j ) AlternadorIdentificaci6n de los alternadores

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La capacidad de cad a alternador esta indicada en una "placa de identificaci6n" metalica, fija 0 grabada en la car-casa, donde consta el nQdel producto y sus caracterfsticas.La identificaci6n de los alternadores se divide en dos generaciones.

Primera generaci6nExistente hasta el afio 1985.

< _ J1_, -- 14V 35A 20T T --c... ._____" Revoluci6n, en cientos, para 2/3 de la corriente maxima: Corriente maxima, en Arnperlos'----------------< Tensi6n de carga, en Volt ios'

4

Sent ido de la revoluci6n (~) 0 "R" = a la derecha'-----------------., (f-) 0 "L.:'= a la izquierda

(H) 0 "RL.:'= a la izquierda 0 la derecha1 = alternador de rotor c/ polos tipo garra y anillos colectores

'--------------------c 2 = al ternador de polos individuales con anil los colectores3 = alternador de rotor con polo interne fijo, sin anillo colector4 = alternador de rotor con polo tipo garra y unidad excitatrizDlarnetro externoG = 100 .. 109 mm

'---------------------.c K = 120 .. 139 mmT= 170 .. 199 mmU = mas de 200 mm

Segunda generaci6nUtilizado despues del afio 1985.Ex.: K1 ( ) 14V 16/35 A

14V 16 I 35T --c... ._____" Corriente maximaL----...c Corriente minima a 1.500 min-1

K 1

Como podemos observar, los dos alternadores son de la misma capacidad (14V 35A), pero los valores de pruebason diferentes.




( i j ) AlternadorComponentes principales

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Rotor

o Rotoro Estatoro Rodamientoso Reguladorde tensiono Conjunto rectificador

Construido en acero, posee en su interior un enro-lIamiento (bobinado) de cobre alrededor del eje.Sobre el enrollamiento, se encuentran dos garrasmetallcas que iran producir el campo rnaqnenco, nece-sario para la generaci6n de la corriente electrica.La cantidad de vueltas del alambre y el diarnetro,cambian de acuerdo con la capacidad de cadaalternador, con un promedio de 500 vueltas.La fabrica Bosch cuando produce el rotor, elige el

alambre adecuado a su capacidad, 1 0 enrolla en rnaqulnasde ultima generaci6n, prensa las garras, y final mente 1 0balancea en una balanceadora estrobosc6pica para eli-minar posibles diferencias de material, lIevando en cuentaque hay casos de rotor que giran hasta 20.000 revolucionespor minuto, y un desbalanceo provocarfa trepidaciones quepodrfan dafiar los rodamientos y la carcasa.

Rotor BoschCaracterlsticas Ventajas Beneffcios

Alambre adecuado a cadatipo de rotor Carga constante Mayor vida util de la baterfa

Balanceo del rotor Evita trepidaciones Mas durabilidad de los roda-mientos y carcasa.

Enrollado mecanicarnente Cantidad exacta de alambre(vueltas) Carga constante para la baterfa




@ Componentes principales de los alternadores BOSCHRotorLos rotores son identificados por el nQde tipo, quese graba en los embalajes.Ex: 9 122 080 206En el rotor, por falta de espacio, se graba enuna de las garras, solamente los cuatro ultlmosnumeros,Ex: 9 122 080 206

6

En este caso, en el rotor estara grabado 0206que es el final de la identificacion,

Rotores reformadosPor desconocimiento, y falsa lrnpreslon de economfa, muchos rnecanlcos electricistas prefieren utilizarlos rotores reformados, que poseen innumeras desventajas:

DesbalanceoCuando se desarma un rotor com defecto para retirar los alambres de cobre que estan quemados, y reem-plasarlos por nuevos, se necesita remover las dos garras.Cuando se vuelve a reinstalar las garras, diffcilmente elias volveran a la posicion original, produciendoentonces el desbalanceo, que podra daiiar los rodamientos y la carcasa.

Medida de los alambresLos alambres de cobre son de medidas especiales para la tabrica Bosch.Si el mecanico rebobinador busca en el mercado un cable con las mismas dimensiones, diffcilmente 1 0sncontrara.Utilizando cables de medidas diferentes del original, la corriente producida sera menor, ocasionando ladescarga de la baterfa.

Aislamiento defectuosoEI rotor despues de acabado y antes del examen final, recibe una capa de barniz especial que sirve paraevitar la oxidacion y resiste a altas temperaturas.Cuando se desarma el rotor, la alslacion se destruye, provocando la oxldacion, disminuyendo la vida delcomponente.




@ Componentes principales de los alternadores BOSCHEstatorA partir de un cinta de acero especial se construye un estator.Esta cinta de enrolla en una rnaquina especialmente construida para esta finalidad, constituyendo el nucleo delestator.En el nucleo son enrollados los alambres de cobre, aislados entre si, que juntos torrnaran las bobinas del estator.En estas bobinas se produce (genera) la corriente que carga la baterfa,La corriente producida es el resultado del campo maqnetico del rotor y la revoluci6n.

Estator BoschCaracterlsticas Ventajas Beneflcios

Cable especial, soporta hasta230C Larga vida del estator

Evita cortocircuito entreespiras - (vueltas)

Bobinado tritasico aisladoentre si Mas potencia de carga Bateria siempre cargada

Espacio para ventilaci6n en elestator Mas producci6n de corriente

Consumidores electricos bienalimentados

Estatores reformadosLas desventajas en utilizar estatores reformados son semejantes a las del rotor, principalmente en 10que se refiere al aislamiento de las bobinas.Observando que en el estator, el calor generado es superior al del rotor.Entonces, el barniz tiene que ser especial.En estatores reformados, diffcilmente el rnecanlco sncontrara en el mercado un barniz con las mismascaracterfsticas del original, ocurriendo cortocircuito en los alambres, reduciendo la vida del estator.




@ Componentes principales de los alternadoresConjunto rectificador (placa de diodos)

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La corriente generada por el alternador es alterna, pero esta corrienteno sirve para cargar la baterfa.Entonces se utiliza el conjunto rectificador (diodos) que transforma lacorriente alterna en continua, que carga la baterfa.En los nuevos conjuntos rectificadores, los diodos normales fueronreemplazados por diodos Zener, que disminuyen los picos de tension(punta aguda de tension) que ocurren en el alternador, proporcionandomas proteccion para los componentes (accesorios) electronicos delvehfculo, como: modulo de comando de la lnyecclon electronlca decombustible, computadora de bordo, y otros mas.

Conjunto rectificador BoschCaracterlsticas Ventajas Beneflcios

Garantia de larga vida del con-junto rectificadorCarcasa de resina especial Soporta altas temperaturas

Larga vida de la baterfaDiodos probados uno a uno Hectlticaclon perfecta de lacorriente Seguridad de funcionamientopor mucho mas tiempo

Soldadura Ifquida en todos losdiodos

Conexion mejor y mas garan-tizada

Reguladores de tension (Voltaje)

La finalidad del regulador es controlar la tensionproducida por el alternador.A traves del control del campo maqnetico en el rotor,se control a la energfa producida por el alternador.Existen much os tipos de reguladores con diferentesformas y tamafios,Es importante observar que siempre se graba enel regulador, la tension que debe controlar, 14 0 28voltios.

Reguladores BoschCaracterlsticas Ventajas Beneficios

Desarrollado especificamentepara cada tipo de alternador

Control constante de la ten-sion

Menos mantenimiento Carbones con la dureza equi-librada para cada alternador Larga vida del rotor

Larga vida de la baterfa Tension especffica para cadaalternador Bateria siempre cargada

Larga vida de los consumido-res electronicos

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@ Componentes principales de los alternadoresRodamientos

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Los rodamientos sirven para permitir que los alternadores (rotores) alcancen elevadas revoluciones,hasta 20.000 rpm con la menor fr icci6n posible.Son instal ados en las extremidades del eje del rotor.

Caracteristicas Ventajas Beneficios Doble aislamiento contraentrada de polvo

o.

Desarrollado especificamentepara alternadores

Rodamientos Bosch

Larga vida de los rodamientos Menos mantenimiento

Probados uno a uno, con garan-tfa de buen funcionamiento

Ajuste perfecto en el eje Garantfa de buen funciona-miento No dana los apoyos del alter-nador (tapaderas) Larga vida de los apoyos

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@ Valores de prueba BOSCHValores de resistencia de los rotoresLas diferencias entre los rota res no son solamenteen la forma ffsica, mas tam bien electrica, debido ala variaci6n en la cantidad de espiras, y el gruesodel alambre, varla tarnbien la resistencia electr icadel bobinado, que se mide can el ohmi6metro, y elvalor se indica en ohmios (Q).

Rotores Q Resistencia(Ohm 10%) RotoresQ Resistencia(Ohm 10%) Rotores

Q Resistencia(Ohm 10%)

1 124033112 2,1 1 124034442 2,6 9122080028 2,91124034019 9,0 1 124034922 2,6 9122080060 13,01 124034022 4,0 1 124034932 2,6 9122080089 2,91 124034024 9,0 1 124035127 2,6 9122080092 9,01 124034032 4,0 1 124035136 2,6 9122080150 4,01 124034051 9,0 1 124035154 2,6 9122080153 4,01 124034052 4,0 1 124035155 2,6 9122080156 2,91 124034060 9,0 1 124035168 9,0 9122080159 20,01 124034068 4,0 1 124035192 2,6 9122080160 8,41 124034071 9,0 1 124035415 2,2 9122080163 8,41 124034119 9,0 1 124035425 2,6 9122080165 2,81 124034169 9,0 1 124037000 8,5 9122080179 20,01 124034182 2,9 1 124037001 7,5 9122080204 2,51 124034193 3,4 1 124037002 7,5 9122080205 2,51 124034201 3,4 1 124037003 8,5 9122080206 2,51 124034202 2,9 1 124037004 7,5 9122080207 2,51124034212 2,9 9121 080239 20,0 9122080240 2,81124034214 2,9 9121 080312 2,9 9122080255 2,91 124034243 2,9 9121 080496 2,9 9122080263 9,01 124034308 2,6 9121 080723 2,9 9122080303 2,51124034319 2,6 9121 080892 9,0 9122080312 3,41 124034330 2,6 9121 080952 2,5 9122080319 2,81 124034343 2,6 9121 456025 2,8 9122080338 2,91 124034362 2,6 9121 456026 5,2 9122080352 2,51 124034363 2,6 9121456133 2,8 9122080361 2,91 124034370 2,8 9121456139 7,5 9122080401 2,61 124034425 2,6 9121456142 3,5 9122080403 2,61 124034433 2,6 9121456156 2,9 9122080407 2,9




@ Valores de pruebaValores de la resistencia de los rotores

BOSCH

Rotores n Resistencia(Ohm 100/0) Rotoresn Resistencia(Ohm 100/0) Rotores

n Resistencia(Ohm 100/0)

9122080414 2,6 9122080751 2,9 F OOM111 608 2,69122080470 2,9 9122080752 2,9 F OOM111 609 2,69122080496 3,4 9122080753 2,5 F OOM111 610 2,69122080506 9,0 9122080754 2,9 F OOM111 611 2,09122080512 2,5 9122080755 2,5 F OOM121 601 2,69122080514 2,9 9122080756 2,5 F OOM121 602 2,49122080537 2,9 9122080757 2,5 F OOM121 603 2,69122080538 9,0 9122080758 2,5 F OOM121 604 2,49122080541 4,0 9122080893 2,5 F OOM121 605 2,49122080544 9,0 9122080894 2,0 F OOM121 606 2,09122080 547 2,5 9122080940 2,5 F OOM121 607 2,69122080560 2,9 9123080062 2,5 F OOM121 608 2,69122080685 2,9 9123080072 2,5 F OOM121 609 2,49122080691 2,5 9123080084 2,5 F OOM121 610 2,69122080720 2,9 9128080070 2,5 F OOM121 611 2,49122080723 2,9 9128080071 2,5 F OOM121 613 2,49122080731 9,0 F 000 LDl 016 2,5 F OOM121 614 2,09122080732 2,9 F 000 LDl 035 16,0 F OOM121 615 2,49122080733 2,5 F 000 LDl 038 2,8 F OOM121 616 2,69122080734 2,9 F 000 LDl 041 2,9 F OOM121 617 2,09122080735 2,8 F 000 LDl 042 2,9 F OOM121 618 2,09122080736 9,0 F 000 LDl 182 2,9 F OOM121 619 2,09122080737 2,5 F 000 LDl 311 7,5 F OOM121 620 2,09122080738 2,5 F 000 LDl 312 11,5 F OOM131 600 2,69122080739 2,9 F 000 LDl 394 2,6 F OOM131 601 2,69122080740 9,0 F 000 LDl 395 2,5 F OOM131 602 2,69122080741 2,5 F 010 LDl 049 9,0 F OOM131 603 2,69122080742 2,8 F 010 LDl 066 2,6 F OOM131 604 2,69122080743 2,9 F OOM111600 2,0 F OOM131 605 2,69122080744 2,5 F OOM111 601 2,6 F OOM131 606 2,69122080745 2,9 F OOM111602 2,6 F OOM131 607 2,69122080746 3,4 F OOM111603 2,0 F OOM131 608 2,69122080747 2,9 F OOM111604 2,0 F OOM131 614 2,69122080748 9,0 F OOM111605 2,6 F OOM131 616 8,09122080749 2,5 F OOM111606 2,6 F OOM131 618 8,09122080750 2,9 F OOM111607 2,0 F OOM131 623 2,6

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@ Valores de prueba BOSCHValores de la resistencia de los estatores

1 124229025 0,27 1 125045327 0,020 F 000 LDl 387 0,0341 124229026 0,38 1 125045507 0,034 F 000 LDl 437 0,0341 124229047 0,38 1 125045510 0,027 FOOM110100 0,0431 125043051 0,16 1125045511 0,034 FOOM110101 0,0431 125043034 0,050 1 125045532 0,027 FOOM110103 0,0551 125045002 0,38 1 125045537 0,028 FOOM110104 0,0431125045010 0,27 9121 080401 0,46 FOOM110105 0,0551125045012 0,069 9121 456088 0,035 FOOM120100 0,0851125045015 0,16 9121 456089 0,136 FOOM120103 0,0851 125045021 0,16 9121 456090 0,064 FOOM120104 0,0301 125045043 0,050 9121 456157 0,064 FOOM120106 0,0301 125045044 0,49 9121 456209 0,035 FOOM120107 0,0301 125045045 0,22 9122080376 0,13 FOOM120108 0,0301 125045047 0,38 9122080431 0,10 FOOM120109 0,0831 125045051 0,16 9122080559 0,13 FOOM120110 0,0301 125045053 0,045 9122080586 0,27 FOOM120104 0,0301125045057 0,36 9122080587 0,10 FOOM120106 0,0301 125045061 0,16 9122080588 0,16 FOOM120107 0,0301 125045062 0,13 9122080589 0,10 FOOM120108 0,0301 124045063 0,13 9122080656 0,10 FOOM120109 0,0831 125045066 0,13 9122080657 0,13 FOOM120110 0,0301 125045073 0,13 9122080658 0,27 FOOM120111 0,0301 125045075 0,058 9122080678 0,16 FOOM120112 0,0301 125045081 0,045 9122080679 0,10 FOOM120113 0,0301 125045130 0,045 9122080680 0,10 FOOM120114 0,0301 125045133 0,035 9122080681 0,13 FOOM120115 0,0301 125045203 0,028 9122080699 0,13 FOOM130100 0,0611125045213 0,039 9122080722 0,22 FOOM130101 0,0611 125045220 0,027 9122080957 0,13 FOOM130102 0,0611 125045223 0,034 9123080095 0,33 FOOM130103 0,0611 125045233 0,034 F 000 LDl 047 0,10 FOOM130104 0,0611 125045305 0,015 FOOOLDll14 0,085 FOOM130106 0,0611 125045307 0,020 F 000 LDl 278 0,10 FOOM130107 0,0611125045313 0,015 F 000 LDl 307 0,054 FOOM130112 0,061


Los estatores tambien son diferentes. La diferen-cia es en los bobinados, que producen diferentespotencias (corriente).Aparentemente iguales, pero con valores de resis-tencias diferentes.Es importante medirlos.

Estatores Q Resistencia(Ohm 10%) EstatoresQ Resistencia(Ohm 10%) Estatores

Q Resistencia(Ohm 10%)



@ Motor de arranque BOSCHLos motores de arranque Bosch son producidoscon materiales livianos y compactos, tienen la f ina-lidad de accionar el motor del vehfculo, hasta queel motor de combusti6n tenga condiciones de fun-cionar solo. Siempre listos para trabajar con seve-ras temperaturas ( especial mente en las mananasfrfas) y en las condiciones mas adversas posibles.Modernos sistemas garantizan una partida segura,agradable y rapida, Desarrollados siguiendo losmas rigurosos padrones de pesquisa y calidad.

Bosch desarrolla y fabrica motores para las mas diferentes aplicaciones, de 12 y 24 voltios.Las aplicaciones siempre son desarrolladas en constante contacto y aprobaci6n de las principales ensambla-doras de vehfculos del mundo.

8 9 kW2 3 4 6 7Para vehfculos livianos, general mente los altern adores son de 12 voltios.

12V24V

Vehfculos medianos y pesados requierem motores mas potentes, que puedem ser suministrados en 12 y24 voltios, sequn la necesidad.




@ Motor de arranque BOSCHComponentes principales

o Inducidoo Llave magneticao Impulsor de arranqueo Porta carbones

Inducido

Construido en laminas de acero, posee en el interior los bobinados de cobre. Su funci6n es girar cuando seda el arranque.EI movimiento de revoluci6n se da a traves del campo maqnetico producido por la corriente de la baterfa,

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Inducido BoschCaracterlsticas Ventajas Beneflcios

Alambre dimensionado deacuerdo a la potencia Mas potencia de arranque Arranque mas rapido

Balanceo del inducido Evita vibraciones Arranque mas suave

Mas vida util Menos gastos con manteni-mientoColector en cobre




( i j ) Componentes principales BOSCHLlave maqnetlca (automatlco) Permite el paso de corriente de la baterfa para las bobinas de campo e inducido Avanza el pinon impulsor hacia la cremallera

Llave maqnetica BoschCaracterlsticas Ventajas Beneficios

No entra agua Larga vida de la Ilave (nofalla)Totalmente sellada

Contactos de cobre puro Mejor conexi6n Mas potencia de arranque

Aisladores en epoxi Mejor aislamiento Seguridad de arranque

Impulsor de arranqueFunci6n:Movido par el inducido, el impulsor acciona el motor del vehfculo, a traves de los dientes de la cre-mallera y del impulsor.Construido en acero, 131ebe soportar alrededor de 40.000 arranques sin fallar.

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~.Impulsor de arranque Bosch

Caracterlsticas Ventajas Beneflcios

I Dientes reforzados No patina, no desliza Seguridad de arranque Resorte especial Garantiza el buen engrane Arranque mas suave

Mas resistente Larga vida sin fallarRodillos especiales




( i j ) Componentes principales BOSCHBobinas de campo (campos)Construido en cobre 0 aluminio, produce el campornaqnetico que ira girar el inducido.Su fuerza actua directamente en el inducido produ-ciendo el movimiento de revoluci6n.

Bobinas de campo BoschCaracterlsticas Ventajas Beneficios

Alambres adecuados, de cobreo aluminio Arranque mas potenteMas potencia

Evita cortocircuito EI motor del vehfculo arrancamas rapldo Perfecta aislaci6n de PVC

Cables de los carbones solda-dos Contacto perfecto Ahorra energia de la baterfa

Porta carbonesCuando se da el arranque, la corriente de la baterfarecorre el inducido, produciendo el movimiento derevoluci6n que acciona el motor del vehfculo.Para que la corriente pueda lIegar hasta el inducido,antes pasara por los carbones que estan soldadosen los Porta Carbones.Por 10tanto es un componente de mucha importan-cia para el motor de arranque.

Porta carbones BoschCaracterlsticas Ventajas Beneficios

Soporte con tratamiento desuperffcie especial Mas durabilidadNo oxida

Resorte especial para los car-bones Mejor contacto Mejor arranque

Carbones con dureza calibrada No desgasta el coletor Menos mantenimiento




@ Motor de arranque BOSCHEsquema electrlco (algunas pruebas)

30 15 15 50Interruptor de encendido Interruptor de arranque

Carda de tensi6n12V 0,5V24V 1,OV

~--~ - - - - - - - - - - - - - - - - ~ - - - - - - - - ~30 15 15 50Interruptor de encendido Interruptor de arranque

Tensi6n rnfnirna12V BV24V 16V

Causas de algunas averfas en los motores de arranque Entrada de agua en el rele, provocado por lavados con rnaqulnas de alta presi6n Motor de arranque sumergido en agua Interruptor de encendido 0 rele de arranque pegado Mala conexi6n de los cables 0 cortocircuito en la lfnea 50 al posltlvo Largo tiempo de accionamento Vehfculo movido por el motor de arranque Interruptor de encendido 0 rele de arranque pegado




@ Anotaciones BOSCH



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