sistema de carga y arranque del motor
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descripción del funcionamiento del sistema de carga y arranque de un motorTRANSCRIPT
Contenido1. SISTEMA DE CARGA Y ARRANQUE DEL MOTOR..................................................2
1.1 SISTEMA DE CARGA:.............................................................................................2
1.1.1 COMPONENTES DEL SISTEMA DE CARGA DEL MOTOR:.......................2
a) ALTERNADOR:.........................................................................................................2
b) REGULADOR DE VOLTAJE:.................................................................................4
c) BATERÍA:...................................................................................................................4
d) INDICADOR DE CARGA:........................................................................................5
1.1.2 OPERACIÓN DEL SISTEMA DE CARGA....................................................6
1.2 SISTEMA DE ARRANQUE DEL MOTOR:............................................................9
a) GASOLINERO...........................................................................................................9
b) DIESEL.......................................................................................................................9
1.2.1 ASPECTOS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA:.............................10
1.2.2 ELEMENTOS DEL MOTOR DE ARRANQUE............................................10
1.2.3 DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE SUS COMPONENTES......11
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1. SISTEMA DE CARGA Y ARRANQUE DEL MOTOR
1.1 SISTEMA DE CARGA:
El sistema de carga es el encargado de reintegrar automáticamente la cantidad
de energía eléctrica que proporciona la batería tanto para el contenido del
motor como para los demás circuitos que consumen corriente.
Es una máquina que transforma la energía mecánica en electricidad,
generalmente por inducción electromagnética; la energía eléctrica en el sistema
de carga se manipula adecuadamente para su consumo directo o almacenaje
en una batería o acumulador.
El sistema de carga tiene como objetivo generar la corriente eléctrica requerida
para alimentar los diferentes circuitos eléctricos del automóvil y recargar el
acumulador.
1.1.1 COMPONENTES DEL SISTEMA DE CARGA DEL MOTOR:
Alternador
Regulador de Voltaje
Batería
Indicador de Carga
a) ALTERNADOR:
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Produce corriente alterna por inducción electromagnética, gira un campo
magnético producido por el rotor a través de los embobinados del estator para
producir electricidad.
El alternador es el elemento principal de este sistema el cual transforma la
energía mecánica en energía eléctrica con base en la formación de campos
magnéticos (rotor) que atraviesan los embobinados (estator), induciendo de
esta manera un voltaje y una corriente eléctrica de tipo alterna que
posteriormente es rectificada a corriente directa por los diodos que se
encuentran dentro del alternador.
Características:
La corriente alterna que se produce es rectificado por un conjunto de diodos
positivos y negativos que proporcionan la corriente directa deseada y no
están expuestos a desgastes.
Los diodos aíslan al alternador la retroalimentación de la batería, en el caso
que el voltaje del alternador esté por debajo del voltaje de la batería.
Puede generar hasta una tercera parte de su salida cuando el motor está
funcionando en su marcha mínima o ralenti.
Componentes del alternador:
El alternador contiene estos componentes principales:
* Estator (adjunto a la coraza del alternador, permanece estacionario)
* Rotor (gira dentro del estator)
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* Rectificador
* Regulador de voltaje
b) REGULADOR DE VOLTAJE:El regulador de voltaje controla la corriente de salida del alternador para así
prevenir sobre-cargas y descargas de la batería. Esto se logra regulando el
flujo de corriente desde la batería hacia el embobinado del rotor.
Los reguladores de voltaje de hoy son dispositivos completamente electrónicos
que utilizan diodos y resistencias.
c) BATERÍA:La batería provee corriente para energizar el embobinado del alternador y
además actúa como estabilizador de voltaje, por ello la batería siempre debe
permanecer conectada al sistema eléctrico mientras el motor esté operando.
La batería en el Sistema de Arranque. Es el elemento que suministra de
energía eléctrica al motor de arranque y solenoide a fin de hacer girar al
volante hasta que el motor se autoalimente mediante la explosión del
combustible.
La batería en el Sistema de Carga. Es el elemento que acumula la energía
eléctrica que el generador produce, lo almacena químicamente.
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Todas las baterías tienen dos polos de corriente: negativo (-) y positivo
(+).Estos dos polos no pueden juntarse, o conectarse directamente porque, la
batería puede explotar; el polo negativo (-) (Tierra - ground ) está conectado
directamente a la carrocería; o sea, a todo lo que sea metal en el vehículo
Por esta razón el polo positivo (+) es conducido por todo el vehículo a través de
conductores totalmente aislados o insolados.
d) INDICADOR DE CARGA:El indicador de carga usualmente es una lámpara del tipo ON/OFF. Cuando el
sistema de carga esté operando, la luz indicadora debe permanecer apagada.
Este indicador se iluminará cuando el sistema de carga no suministre la
cantidad de carga suficiente.
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1.1.2 OPERACIÓN DEL SISTEMA DE CARGALa corriente eléctrica en el sistema de carga cambia bajo estas tres diferentes
condiciones de operación del motor:
a) LLAVE DE ENCENDIDO EN POSICION ON - MOTOR APAGADO
Tan pronto como la llave de encendido es girada a la posición ON, el regulador
de voltaje permite que una pequeña corriente eléctrica de 0.2 amperes circule
por el embobinado del rotor.
El regulador de voltaje ilumina a la luz indicadora de carga en el tablero de
instrumentos.
No hay corriente alterna de salida del estator debido a que el rotor no está
girando.
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En el diagrama eléctrico anterior puedes ver resaltado en rojo el camino que
sigue el flujo de corriente para que tengas una visión clara de lo que sucede en
el sistema de carga cuando la llave de encendido la giramos a ON o RUN sin
que encendamos el motor.
b) LLAVE DE ENCENDIDO EN ON - MOTOR FUNCIONANDO, SALIDA
DEL ALTERNADOR DEBAJO DEL VOLTAJE DESEADO
Los embobinados del estator generan voltaje en cualquier momento en que el
rotor tenga corriente eléctrica circulando dentro de él y que además esté
girando.
El voltaje generado en el estator se aplica al regulador de voltaje.
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Si el voltaje de salida del alternador está por debajo de 14.5 volts, el
regulador de voltaje responde incrementando el flujo de corriente a través
del embobinado del rotor. Este provoca que el voltaje se incremente.
La corriente eléctrica se envía a la batería para recargarla.
En el siguiente diagrama eléctrico de un sistema de carga identificarás estas
condiciones resaltadas en rojo.
c) LLAVE DE ENCENDIDO EN POSICION ON - MOTOR FUNCIONANDO
Y SALIDA DEL ALTERNADOR POR ENCIMA DEL VOLTAJE DESEADO
Cuando el regulador de voltaje detecta que la salida del alternador está por
encima de 14.5 volts:
Reduce el flujo de corriente a través del embobinado del rotor.
Esto reduce el voltaje de salida del alternador.
No hay corriente eléctrica disponible para cargar a la batería.
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Observa con detenimiento el siguiente diagrama eléctrico siguiendo las rutas
resaltadas en rojo y compáralas con las dos anteriores; es el mismo diagrama
pero las condiciones de operación son diferentes como te puedes dar cuenta.
Es muy importante que siempre tengas presente en tu mente que estos son los
escenarios de trabajo de un alternador que funciona con normalidad. NO lo
debes olvidar nunca. Ahora veremos un poco de lo que ocurre cuando se
presentan anomalías.
La mayoría de los sistemas de carga de todas las marcas de vehículos incluyen
funciones pre programadas de protección del alternador en caso de que se
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pierda la conexión de las terminales que en este curso llamaremos Terminal B
y terminas S:
La terminal S es una entrada al regulador de voltaje pare monitorear los
niveles de voltaje.
La terminal B es la salida de alternador.
1.2 SISTEMA DE ARRANQUE DEL MOTOR:
El sistema de arranque es el encargado de proporcionar los primeros giros al
motor de combustión para que encienda.
Para esto utiliza un motor eléctrico de repulsión (marcha) y su funcionamiento
se basa en el principio de la ley de las cargas magnéticas.
El motor de arranque es un motor eléctrico que tiene la función de mover el
motor térmico del vehículo hasta que éste se pone en marcha por sus propios
medios (explosiones en las cámaras de combustión o en el interior de los
cilindros).
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.
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.
a) 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
b) 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.
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1.2.1 ASPECTOS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA:Además de la velocidad angular de giro es necesario determinar la potencia
que debe desarrollar el motor de arranque en base a la resistencia mecánica al
movimiento que tenga el motor del vehículo.
La potencia superior que necesitan los motores diésel respecto a los motores
de gasolina para su puesta en marcha es debida sobre todo a la mayor
cilindrada y al elevado factor de comprensión.
La resistencia al movimiento depende de la comprensión de los cilindros, de la
cilindrada, de los rozamientos, de la inercia, la temperatura, etc.
Determinada la potencia del motor de arranque debemos asegurarnos de que
la batería pueda proporcionarnos la intensidad suficiente.
En resumen un motor diésel necesita un motor de arranque que proporciona
una mayor velocidad angular y una potencia superior a la que necesita un
motor de gasolina de similares prestaciones.
1.2.2 ELEMENTOS DEL MOTOR DE ARRANQUE
El motor propiamente dicho que es un motor eléctrico. Inicia la marcha de del
motor térmico. Es en un mecanismo de impulsión, marco, armadura, escobillas
y ensambles de campo
Relé de arranque: tiene dos funciones, como un relé normal, cortan y cierran el
circuito entre la batería y el motor. El solenoide desplaza también el piñón de
ataque de la marcha engranando con el volante de modo que el motor pueda
arrancarse.
1.2.3 DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE SUS COMPONENTES
Los motores de arranque utilizados en automoción están constituidos por una
serie de elementos formando subconjuntos o grupos funcionales; en ellos cada
uno cumple una misión específica dentro del conjunto o elemento motor.
1 soporte lado accionamiento
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Motor de Arranque
Solenoide
2 horquilla de mando
3 relé de arranque 4 inductor
5 escobillas
6 soporte lado colector
7 carcasa
8 inducido
9 piñón
a) Carcasa o cuerpo del motor:Este elemento está formado por un cuerpo de acero de bajo contenido de
carbono a través del cual se cierra el circuito magnético del campo inductor,
formado en las expansiones polares y creadas por las bobinas inductoras,
dentro del cual se mueve el inducido o rotor.
b) Rotor o inducido:El rotor o inducido está formado por un eje en el que se encuentra montado un
cilindro formado por la unión de chapas magnéticas ranuradas en forma de
estrella, las cuales en su unión forman las ranuras donde se alojan las espiras
que integran el campo magnético rotórico
c) Soporte lado colector:Esta tapa o soporte cierra por uno de los lados al conjunto motor y sirve de
soporte al eje del inducido, el cual se apoya en un cojinete de bronce
sinterizado para realizar su giro.
d) Soporte lado accionamiento:Esta pieza obtenida por fundición en acero o en aluminio sirve de cierre por el
otro lado al conjunto, y lleva montado un casquillo de bronce sinterizado sobre
el que se apoya el eje del rotor para su giro.
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e) Mecanismo de arrastre:Este conjunto formado por un piñon de mando y un mecanismo de arrastre.
Tiene la misión de transmitir el movimiento del rotor del motor de arranque a la
corona del motor térmico e impedir que en el movimiento del arranque, o
puesta en funcionamiento del motor éste arrastre al piñón y órganos móviles
del motor de arranque.
f) Relé de arranque:Este elemento de mando incorporado al circuito eléctrico del motor de
arranque, intercalado entre la batería y el motor de arranque como interruptor,
cumple la misión de cerrar el circuito del motor para su funcionamiento
eléctrico.
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