Manual Motor De Arranque

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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

MOTOR DE ARRANQUE

Ing. Fabricio Espinoza Molina

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

OBJETIVOS

• Comprender el funcionamiento eléctrico del motor de arranque • Diferenciar cada una de las partes del motor de arranque • Análisis curvas características del motor de arranque

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

INTRODUCCIÓN MISIÓN

PRINCIPIO DE FUNC. FUNCIONAMIENTO DESPIECE

Estructura y funcionamiento

TIPOS

Tipos básicos de motores de arranque 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

MOTOR DE ARRANQUE INTRODUCCIÓN:

Cuando se diseñó y construyó el primer motor de combustión interna a gasolina, uno de los problemas que tuvo fue dar el primer impulso al cigüeñal para conseguir el primer tiempo vivo. La solución se encontró al usar una manivela, dando movimiento a mano hasta encontrar el punto preciso para conseguir el primer impulso o chispazo que inicie el funcionamiento del motor. .

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Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

FINAIDAD

DEL SISTEMA DE ARRANQUE: El sistema de arranque tiene por finalidad de dar manivela al cigüeñal del motor para conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.

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Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

El sistema eléctrico de arranque debe cambiar la energía eléctrica acumulada en la batería a energía mecánica por medio del motor de arranque. El sistema debe girar al motor - Otto con velocidad suficiente para permitir que trabaje cuando los cilindros empiecen su ignición. El motor de arranque es un elemento especial ya que debe vencer algunos obstáculos o resistencias como la compresión de los cilindros, fricción de los segmentos, inercia del volante, viscosidad del aceite de engrase, etc., por lo tanto el motor de arranque debe dotar gran potencia y par motor con dimensiones pequeñas en cuanto es peso y volumen.

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Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

a). La primera ley de la electricidad que dice: “Por todo conductor que circula corriente eléctrica se crea a su alrededor un campo magnético”

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b) La regla de la mano derecha: “Tomamos el conductor con la mano derecha, el dedo pulgar indica, encendido convencional de circulación de la corriente (positivo a negativo), los demás dedos indican el sentido de las líneas del campo magnético.

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c) La ley de los polos: “Polos iguales se repelen, polos diferentes se atraen”

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La conversión de energía de un motor eléctrico se produce por la interacción entre una corriente eléctrica y un campo magnético. Un campo magnético que se forma entre los dos extremos opuestos o polos de un imán, es una región donde se ejerce una fuerza sobre determinados metales o sobre otros campos magnéticos.

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En lo que se refiere a su funcionamiento general existe una gran similitud entre los sistemas más conocidos.

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PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO dos masas polares alrededor de las cuales se a colocado un conductor eléctrico y por el mismo efecto del electro imán se crea un flujo entre las dos masas.

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si por el interior de un conductor pasa corriente eléctrica alrededor del núcleo se crea otro campo magnético.

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al hacer circular corriente por ambos arrollamientos a la vez el arrollamiento central gira desplazado por las líneas magnéticas que tiende a repelerse cuando se encuentran en el mismo sentido.

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FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE ARRANQUE • MOMENTO DE REPOSO

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

MOMENTO DE ARRANQUE

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MOMENTO DE REPOSO

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RELEVADOR. Es un interruptor que conecta el arrancador a la batería, cuando el arrancador se está arrancando. Sirve para acortar distancias de cables.

INTERRUPTOR DE ARRANQUE NEUTRAL. Para automóviles automáticos que requieren de un medio para que el motor sea arrancado con velocidad, evitando que al arrancar el motor el auto tienda a lanzarse hacia delante o atrás.

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INTERRUPTOR DE SEGURIDAD DEL EMBRAGUE. Algunos vehículos con transmisiones manuales poseen un interruptor de seguridad en el embrague, este se activa al presionar el embrague. Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

DESPIECE DEL MOTOR DE ARRANQUE

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MASAS POLARES Y BOBINAS

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Estator.- Esta constituido por una carcasa que rodea y protege a los demás componentes. En el despiece de la Fig. Puede verse que la carcasa tiene la forma cilíndrica y en su interior van alojadas una bobinas arrolladas sobre masa polares, también llamadas zapatas. La Fig. Muestra en detalle la estructura de las bobinas y su emplazamiento sobre las masas polares, que presentan la forma adecuada para adaptarse a la carcasa manteniendo las bobinas aplicadas contra ella. Por su interior, las zapatas adquieren la curvatura necesaria para que todos los puntos de su superficie queden igual distancia del tambor del rotor, que ira alojado en su interior. El giro de este resulta bien centrado sin que se produzcan roces entre ambos. El conjunto de bobinas y masa polares recibe el nombre de inductoras o estator y el espacio que hay entre la masa polar y el tambor se llama entrehierro. En los motores actuales suele ser inferior a un milímetro.

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Rotor.- esta formado por un eje de acero sobre el cual se encuentra montado un paquete de láminas llamado tambor, en el que se alojan los arrollamientos inducidos y un colector al que se conectan estos arrollamientos. En uno de los extremos del eje van talladas unas estrías por las que puede desplazarse el piñón 21, que es accionado por la horquilla 4. los extremos del eje apoyan en sendos cojinetes de bronce 1 y 16, alojados en las tapas delantera 3 y posterior 15, quedando de esta forma el tambor del rotor perfectamente centrado entre las expansiones polares, facilitando el camino a las líneas de fuerza, que pasan a través del tambor en lugar de hacerlo por el aire. En la Fig. Se muestra el campo magnético en un motor bipolar y otro tetrapolar.

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El tambor va montado en el eje inducido haciendo contacto eléctrico con el. Este laminado en sentido perpendicular al eje y sus láminas van prensados unas contra otras, formando unos canales en los que se alojan las bobinas del inducido como muestra en la Fig. El barniz que se impregna n en las laminas actúa como aislante para las corrientes parásitas que se inducen en el tambor del rotor, que por la disposición del bobinado del inducido tienen un sentido paralelo al eje.

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EL INDUCIDO Y EL COLECTOR

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BOBINADO

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COLECTOR

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ANILLO DE PRESION

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DELGAS

12/01/2016

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AISLANTE

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PORTAESCOBILLAS Y ESCOBILLAS

12/01/2016

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ESCOBILLAS

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El Colector.- es un anillo de cobre troceado en sentido longitudinal formando delgas, que están aisladas unas de otras por mica. Se monta a presión en el eje, aislado también de el por mica. A las delgas del colecto se unen las bobinas del inducido que pasan por las ranuras del tambor, como muestra en la Fig. 1, en un conexionado en serie Fig. 2, es decir uniendo el final de una bobina con el principio de otra. El paso de corriente eléctrica por estas bobinas produce el empuje necesario para hacer girar el rotor. Fig. 1 Fig. 2

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Carcasa soporte delantera Es una pieza obtenida por fundición en donde se aloja el cojinete de bronce 1 para apoyo del eje del rotor. Dispone de una zona exterior mecanizada para su acoplamiento y sujeción al motor de combustión y en una de sus caras lleva una abertura o ventana, que se deja sitio para que el piñón 21 pueda engranar con la corona del volante de inercia. A esta carcasa se une la horquilla 4, que acciona al piñón girando sobre el eje 23, obligándole a desplazarse adelante o atrás para engranar con los dientes de la corona del volante de inercia. Al girar el piñón arrastrado por el rotor, da movimiento a la corona y con ella al motor de combustión. El extremo superior de la horquilla de Se une al núcleo del relee 5, que es quien la acciona.

12/01/2016

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Piñón de engranaje.- un motor de arranque debe estar provisto de algún medio de reducción de velocidad para transmitir su potencia al motor de combustión. Dentro de sus dimensiones corrientes, no podría arrastrar a este si el rotor estuviera, por ejemplo acoplado directamente al volante del motor, debido a que el par de arrastre no seria suficiente, lo cual obligaría a construir en este caso un motor eléctrico de mayores dimensiones. En la figura puede verse en sección longitudinal uno de lo modelos empleados, donde el piñón A forma una sola pieza con la parte exterior de la rueda libre B, cuya parte interior C es un manguito que dispone unas acanaladuras internas para deslizarse por el eje. El anillo E se acopla a la horquilla de mando. Un muelle D mantiene al anillo E en posición.

12/01/2016

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SISTEMA DE ARRASTRE • MECANISMO DE ENGRANAJE POR HORQUILLA

12/01/2016

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MECANISMO RUEDA LIBRE

12/01/2016

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MECANISMO DE ENGRANAJE POR INERCIA

12/01/2016

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CARCAZA. Formado por un cuerpo de acero del bajo contenido de carbono a través del cual se cierra el circuito magnético del campo inductor, formando por las piezas polares y por la bobinas inductoras dentro del cual se mueve el inducido.

PIEZAS POLARES. son unos núcleos de acero suave en los cuales se forman los polos norte y sur van alojados al interior de la carcaza y sujeta a ella mediante unos tornillos.

BOBINAS INDUCTORAS. alrededor de las piezas van montadas las bobinas, formadas de platina de cobre aisladas entre sí y con respecto a masa (carcaza).

12/01/2016

COLECTOR. está montado en un lado del eje, formado por laminillas de cobre aisladas sobre un soporte aislante. Estas constituyen las delgas a las cuales se unen los conductores del rotor y sobre las que rozan las escobillas a través de las cuales se alimentan el motor. Al otro lado del eje va tallado unas estrías en forma helicoidal por el cual se deslizan el mecanismo de arrastre (bendix) o puede venir tallado un piñón cuando se trata de un motor con reductora. Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

INDUCIDOS. Formado por el eje sobre el que se encuentra montado el cilindro que sujeta las espiras, formada por chapas magnéticas en forma de estrella. SOPORTE LADO COLECTOR. sirve de soporte al eje del inducido; el cual se apoya sobre un buje de bronce sintetizado para su giro. En esta tapa van alojados el portaescobillas uno aislado y otro conectado a masa, sobre los que se deslizan las escobillas que permiten el paso de corriente al motor.

SOPORTE LADO ACCIONAMIENTO. sirve de soporte al eje del inducido, con un buje para el giro, dispone de un alojamiento para acoplar al electroimán contactor o automático. ELECTROIMÁN CONTACTOR. sirve para el acoplamiento del bendix al volante motor y de interruptor de corriente entre batería y motor de arranque. Los motores de arranque normalmente constan de unas bobinas inductoras para reforzar el campo magnético de las masas polares; pero estas se averían frecuentemente por el esfuerzo ejercido por el conductor al dar continuos arranques por mal afinamiento de su motor térmico. Para evitar estos inconvenientes se ha reemplazado las masas polares y las bobinas inductores por imanes permanentes. 12/01/2016

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CAMPO ELECTROMAGNÉTICO IMÁN PERMANENTE SOLENOIDE ZAPATA DE POLO MOVIL DE IMPULSIÓN DIRECTA DE ENGRANE DE REDUCCIÓN

12/01/2016

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TIPOS DE MOTORES DE ARRANQUE:

Hay dos tipos comunes de motor de arranque: los que llevan solenoide separado, y los que lo llevan incorporado. Arrancador con solenoide integrado Cuando usted activa la llave hacia la posición de arranque, un alambre lleva la corriente de 12 voltios hacia el solenoide del motor de arranque, el solenoide tiene un campo magnético, que al ser activado hace 2 cosas, primero, desliza un pequeño engrane llamado Bendix ,hacia los dientes del flywheel, y al mismo tiempo hace un puente de corriente positiva(+) entre el cable que llegan al motor de arranque desde la batería y el cable que surte de corriente los campos del motor de arranque, al suceder esto el motor de arranque da vueltas rápidas y con la suficiente fuerza para que el engrane pequeño de vueltas al flywheel (rueda volante del motor).y así se da inicio al arranque del motor.

El motor de arranque con solenoide separado Utiliza el solenoide para conectar la corriente positiva al motor de arranque. En cuanto se conecta la corriente, el motor de arranque activa y desliza el engrane o piñón que se acopla a la rueda volante, y al mismo tiempo, gira con la fuerza necesaria, para que el motor empiece su funcionamiento. Bendix Cuando usted deja que la llave de encendido regrese a su posición normal, desconecta el solenoide, el engrane regresa a su sitio de descanso, el motor de arranque deja de dar vueltas, y queda desconectado del motor, hasta que usted lo vuelva a activar. En estas dos figuras, podemos observar la forma en que actúa, el pequeño engrane del; bendix (embrague de giro libre), cuando se acopla a la rueda volante, para dar inicio al arranque del motor Ir 12/01/2016

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Los campos del arrancador son electroimanes.

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Los campos del arrancador son imanes permanentes

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El piñón de ataque es desplazado por un solenoide

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MOTOR DE ARRANQUE CON REDUCTORA

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El piñón de ataque es desplazado por una zapata de polo móvil

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Características eléctricas del motor de arranque: • Estas vienen determinadas por la tensión nominal, la cual debe funcionar, y la potencia nominal y potencia máxima absorbida por el motor de arranque, en función de las cuales se determina la tensión en bornes y capacidad de la batería que se debe acoplar. Por tanto la potencia mínima de un motor de arranque deberá ser igual a la necesaria para arrancar el motor térmico, mas la consumida por el propio motor de arranque:

W = Wv + Wa Donde:

W = potencia mínima del motor Wv = potencia para arrancar el motor térmico. Wa = potencia consumida por el motor al arrancar 12/01/2016

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• La potencia necesaria para arrancar el motor térmico estará en función de las características del mismo, la cual oscila según el tipo de vehículo, comprendida dentro de los siguientes valores: Vehículos ligeros

0.5 a 1 CV

0.4 a 0.8 kW

Vehículos medios

1 a 3 CV

2.2 a 5 kW

Vehículos pesados

3 a 6 CV

2.2 a 5 kW

• Debido a estas grandes potencias, la intensidad que circula por el circuito es muy elevada, para que la caída de tensión en el circuito exterior sea mínima, se debe disponer un conductor de alimentación al motor de gran sección para que la resistencia sea mínima y así evitar pérdidas de potencia en el mismo, admitiéndose una caída de tensión máxima en el circuito de alimentación del 2.5% de la tensión nominal.

2

Donde:

V = tensión en bornes del motor Ri = resistencia interna del motor 12/01/2016

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V W  Ri

Potencia útil o potencia necesaria en el arranque: • Para poner en marcha el motor térmico estará en función de las características constructivas del motor a las cuales presta sus servicios, determinadas por el par motor o par resistente que opone el mismo para su puesta en funcionamiento. La velocidad mínima del motor deberá ser de unas 120 a 150 rpm el par motor a esas revoluciones viene determinado por la fórmula:

C  K .Vt

Donde:

Cm : par resistente del motor en kgf . m m Vt : cilindrada total del motor en litros K : coeficiente determinado en función del tipo de motor

La potencia al freno o potencia o potencia absorbida por el motor térmico a esas revoluciones, es:

n:12/01/2016 número de r.p.m

C m .n Pf  (CV ) 716.2

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• La potencia útil o potencia necesaria en el motor eléctrico para producir el arranque es:

Cm .n K .Vt .n.0.736 Wu  .0.736  (kW ) 716.2 716.2 • En la práctica la potencia disponible a lado del motor eléctrico es algo mayor, no olvidando el rendimiento mecánico así como un coeficiente de seguridad para cuando trabaje bajo 0o , estableciéndose lo siguiente:

Wu

A.K .Vt .n.0.736 Wa  A.  (kW )  .716.2 Donde: (n) rendimiento del motor A = coeficiente de seguridad 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

Fuerza Contraelectromotriz: Ocurre que cuando el inducido se pone en movimiento sus espiras se mueven dentro de un campo magnético, creando una variación de flujo y generando por inducción en ellas, como ocurre en los dinamos, una f.e.m. inducida en este campo como fuerza electromotriz (f.c.e.m.). Este efecto generado en las espiras del rotor, al ser variable en función del número de revoluciones de la máquina:

.N .n.2 p E'  8 60x10 x 2a

Donde: E’ = fuerza contraelectromotriz en V flujo útil en Wb n = velocidad de giro del inducido en r.p.m. N = numero de conductores del inducido 2p = polos del motor 2a = circuitos derivados del inducido



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Cálculo de la potencia máxima a desarrollar por un motor de arranque: La corriente absorbida por el motor de arranque es inversamente proporcional a la velocidad del régimen esta al incidir directamente sobre la f.e.c.m. generada, incide sobre la tensión aplicada en bornes, de forma que en ambos casos límite: E’= 0 y E’ = V, la potencia desarrollada por la máquina es nula, ya que la primera se obtiene para una velocidad cero y por tanto sin desarrollar trabajo mecánico; la segunda al ser I = 0, la potencia absorbida y por tanto la potencia a desarrollar. Estos dos condicionantes establecen una ecuación de equilibrio, determinándose la intensidad de régimen y velocidad de lanzamiento a la cual se obtiene la potencia útil máxima. La intensidad absorbida por el motor en el arranque es:

V  E' Ia  Ri

Luego: 12/01/2016

V  Ri .I a  E '

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Cálculo de la potencia máxima a desarrollar por un motor de arranque: •

Multiplicando por Ia se obtiene:

V .I a  Ri .I a  E '.I a 2

W  Wi  Wa Donde: W = V . Ia = potencia total absorbida por el motor en el momento del arranque Wi = Ri . Ia2 = potencia consumida por el motor en si circuito interno Wa= E’ . Ia = potencia útil transformada en energía mecánica necesaria para el arranque 12/01/2016

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Par de arranque. Definido como el par máximo a transmitir por el motor, para mover la corona del motor térmico. Este par se puede determinar en el banco de pruebas por medio de un dinamómetro acoplado a un brazo de palanca determinando la fuerza que hay que aplicar en kgf para frenar el piñón, a un determinado régimen de funcionamiento.

Siendo el par de arranque transmitido por el piñón

Cm  F .r

Donde: F = fuerza de impulsión en kgf R = radio de piñón en m

Igual al par resistente para frenarlo:

Cr  F1 .L

Donde: L = longitud del brazo de palanca en m F1 = Fuerza medida en el dinamómetro de kgf Cr = par resistente = par de arranque en kgf .m Para determinar el mismo bastará conocerIng.elFabricio brazo de palanca y leer la fuerza de kgf indicada en Espinoza el dinamómetro. Electricidad Automotriz I

12/01/2016

Ensayos del motor en el banco de pruebas: Deben responder a las características eléctricas y de funcionamiento para las cuales han sido diseñados por tato sean nuevos o recién reparados deben someterse a pruebas de funcionamiento que responden a las características especificadas por el fabricante y obtener de él un perfecto comportamiento en el vehículo.

Las condiciones de ensayo prescritas en la norma (UNE 10 041) establecen que los mismos deben realizase a una temperatura de 20º 5º C empleando una batería cuya tensión en bornes en reposo sea superior a la nominal del funcionamiento del motor y con capacidad adecuada al consumo del mismo, fajándose una caída de tensión, máxima en el circuito de alimentación, que no excede de la normal establecida (2.5%). Los ensayos realizarse en los motores de arranque de acuerdo con la citada norma, son los siguientes: • Ensayo de embalamiento o prueba del motor en vacío. • Ensayo de carga y medida del par de arranque. • Trazado de las curvas características del motor. 12/01/2016

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Prueba del motor en vacío: Se coloca el motor sujeto al banco de pruebas y se establece el conexionado del mismo, en las mismas condiciones de funcionamiento del vehículo, intercalando en el circuito principal de alimentación un amperímetro con una escala adecuada al consumo del motor, un voltímetro conexionado al borne de entrada de corriente del relee y el tacómetro del banco, acoplado al eje del motor de arranque.

Cerrar el interruptor con lo cual se excita el relee cerrando los contactos, haciendo funcionar el motor en vacío y anotar las lecturas reflejadas en los aparatos de medida en los cuales se puede reflejar los siguientes datos. 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

Resistencia Interna del Motor:

Vo Ri  Io Potencia consumida en vacío:

Wo  Vo.Io  Ri .Io 2 Comprobar que la velocidad y consumo del motor en vacío se corresponden con las características especificadas por el fabricante. Es importante tener en cuenta que la velocidad teórica de un motor funcionando en vacíos es ilimitada y aunque la velocidad real viene limitada por los rozamientos internos y reacción del inducido, esta sigue siendo muy elevada, por lo que Se debe estar al tanto en las pruebas en vació para no tener conectado mucho tiempo el motor, pues la fuerza centrifuga del movimiento podría desplazar los conductores del rotor fuerza de sus ranuras y centrifugarse en las delgas del colector. 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

CARACTERISTICAS DEL MOTOR DE ARRANQUE

En el motor arranque DC en serie tiene las siguientes características de funcionamiento: • La mayor corriente es consumida por el motor arrancador, el mayor torque es generado por el motor. • La mayor velocidad del motor, la mayor fuerza contraelectromotriz es generada por las bobinas de inducido y la menor corriente que circula. 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

En la etapa de arranque inicial del motor cuando la velocidad es baja, las bobinas de inducido generan la fuerza contraelectromotriz mas pequeña. Como resultado, una gran cantidad de corriente circula a través del motor y genera un gran torque. Sin embargo, el voltaje se deriva a través de los terminales de la batería y del cable del arrancador que aumenta fuertemente debido a la gran corriente que circula, la resistencia del cable y la resistencia interna de la batería, así el voltaje real aplicado al motor es bajo. 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

A medida que la velocidad del motor se eleva, genera la mayor fuerza contraelectromotriz y de este

modo

circula

menos

corriente.

Como

resultado, el voltaje se deriva a través de los terminales de la batería y el cable del motor de

arranque disminuye, así el voltaje aplicado al MA aumenta. Sin embargo, el torque de salida

disminuye.

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

La velocidad final de giro del motor es la del torque generado por el motor de arranque que gira igual que lo necesario para hacer arrancar el motor de combustión interna. El torque requerido para hacer arrancar el motor es mas grande en la etapa inicial del arranque del motor, cuando la velocidad estacional es la menor. Sin embargo, menos torque es necesario una vez que el motor ha alcanzado una velocidad constante. El motor DC en serie por lo tanto, provee las mejores características de torque apropiadas para el motor arrancador. 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

LOCALIZACION DE AVERIAS DEL MOTOR DE ARRANQUE Los problemas de arranque pueden clasificarse en dos categorías principales: • El motor de combustión interna gira con normalidad pero no arranca. • La velocidad de viraje es demasiado lenta para que el motor de combustión interna pueda arrancar.

12/01/2016

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Si el motor gira con normalidad pero no arranca, el defecto esta en el sistema de encendido del motor, de combustible ó de compresión. Por otro lado, si la velocidad de giro es demasiado lenta para poder arrancar el motor, el defecto esta normalmente en el sistema de arranque, pero puede también deberse al mismo motor. A temperaturas muy bajas por ejemplo, se requiere un torque mucho mayor para girar el motor, debido a la mayor viscosidad del aceite. Para la localización de averías, la atenta observación de las condiciones en las que aparece el problema le ayudará a localizar con precisión el origen del problema. 12/01/2016

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1.BOSQUEJO DE INSPECCION EN EL VEHICULO

Si se tiene la idea que la causa del problema no esta en el motor, pero sí en el sistema de arranque, primero comprobar si el voltaje normal esta siendo aplicado al motor de arranque con este montado en el vehículo.

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

SIN RELE ARRANCADOR

1 Para vehículos con trasmisión automática 2 Para sistema de arranque con embrague

12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

SIN RELE ARRANCADOR

Si se tiene la idea que la causa del problema no esta en el motor, pero sí en el sistema de arranque, primero comprobar si el voltaje normal esta siendo aplicado al motor de arranque con este montado en el vehículo. Aunque los circuitos del arrancador utilizados en realidad en los automóviles tienen una configuración distinta según el modelo de vehículo al que pertenece, pueden clasificarse a grandes rasgos en dos tipos: los que tienen relé del motor de arranque y los que no tienen. Sin embargo, como ilustran los diagramas de abajo, en ambos casos el terminal 30 siempre permanece conectado a la batería, mientras que el terminal 50 se conecta sólo cuando el interruptor de encendido esta en la posición START. 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

SIN RELE ARRANCADOR

El circuito del arrancador de los vehículos con transmisión automática tienen también un interruptor de arranque en punto muerto, que evita que se cierre el circuito para activar el motor de arranque, a menos que la palanca de cambios esta en posición .de punto muerto (N) 3 de estacionamiento (P). En el caso de los vehículos con un embrague en el sistema de arranque (modelos de transmisión manual para USA ó Canadá), son instalados un relé en el embrague de arranque y un interruptor para prevenir que arranque si el pedal del embrague no esta presionado. 12/01/2016

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CON RELE ARRANCADOR 12/01/2016

Ing. Fabricio Espinoza Electricidad Automotriz I

La inspección en el vehículo incluye los siguientes tres ítems: • Comprobar voltaje en terminal de la batería (V1) • Comprobar voltaje en terminal 30 (V2). • Comprobar voltaje en terminal 50 (V3).

12/01/2016

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2. BOSQUEJO FUNCIONAMIENTO

DE

LA

PRUEBA

DE

Si la inspección en el vehículo ha revelado que el motor de arranque esta defectuoso, el motor de arranque debe ser removido del vehículo y revisado. Sin embargo, antes de iniciar el desensamblaje del motor de arranque, intente descubrir por encima la causa del problema siguiendo el método de inspección fuera del vehículo, porque de este modo se acelerar la inspección.

12/01/2016

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2. BOSQUEJO DE LA PRUEBA FUNCIONAMIENTO La prueba de funcionamiento incluye siguientes cuatro ítems:

• Prueba de empuje. • Prueba de retención. • Prueba de retorno de piñón. • Prueba sin carga

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DE

los

2. INSPECCION EN EL VEHICULO OBJETIVO Dominar el procedimiento de inspección del sistema de arranque en el vehículo. PREPARACIONES : Probador de circuito (multímetro, voltímetro y amperímetro) IMPORTANTE Asegúrese de colocar la palanca de cambios en cualquiera de las posiciones de neutral (N) d de estacionamiento (P) cuando inspeccione un vehículo de transmisión automática.

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2. INSPECCION EN EL VEHICULO En casos de vehículos con sistema de embrague en el arranque, compruebe con el pedal de embrague sin presionar.

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a) COMPRUEBE EL VOLTAJE EN LOS TERMINALES DE LA BATERIA Girar el interruptor de encendido a la posición START y medir el voltaje en los terminales de la batería. Estándar: 9.6 V ó mayor Cambiar la batería si el voltaje :es menor a 9.6 V. 12/01/2016

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a) COMPRUEBE EL VOLTAJE EN LOS TERMINALES DE LA BATERIA

• Si el MA no funciona, ó gira lentamente, asegúrese de comprobar primero si la batería esta normal ó no. • Aún si el voltaje de los terminales medido esta en el nivel normal y los terminales sucios ó corroídos podrían ocasionar un arranque defectuoso débil do al aumento de resistencia, teniendo una disminución del voltaje aplicado, por la batería al motor de arranque cuando el interruptor de encendido es ti en la posición START.

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b) COMPRUEBE EL VOLTAJE EN EL TERMINAL 30

Gire el interruptor de encendido a START y mida el voltaje entre el terminal 30 del MA y la carcasa. Estándar: 8.0 V o mayor Inspeccionar el cable del arrancador para re pararlo y cambiarlo si es necesario, si el voltaje es menor de 8.0V. 12/01/2016

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c) COMPRUEBE EL VOLTAJE EN EL TERMINAL 50 Gire el interruptor de encendido a START y mida el voltaje entre el terminal 50 del MA y la carcasa. Estándar: 8.0 V ó mayor Si el voltaje es menor a 8.0 V comprobar uno por uno: el fusible, interruptor de encendido, interruptor de arranque neutral, relé MA, relé de arrancador de embrague, etc., haciendo referencia al diagrama eléctrico. Reparar d cambiar cualquier pieza que este fallando 12/01/2016

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REPARACION GENERAL DEL MOTOR DE ARRANQUE OBJETIVO: Dominar los procedimientos para la prueba de funcionamiento de motor arrancador y el desensamble, inspeccionando y ensamblando el motor arrancador. PRUEBA DE RENDIMIENTO

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PRUEBA DE RENDIMIENTO 1. PRUEBA DE EMPUJE (a) Desconecte el cable a tierra de la bobina del terminal C. (b) Conecte la batería al interruptor magnético como se muestra, comprobar que el piñón se mueva hacia afuera. Si el piñón no se mueve hacia afuera, inspeccionar si la bobina de empuje está dañada, si el embolo está pegado u otra posible causa.

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2. PRUEBA DE RETENCION

Con la batería conectada como se indica y con el piñón afuera, desconectar el cable negativo del terminal C. Comprobar que el piñón permanece afuera. Si el piñón se regresa, revisar si la bobina de retención está dañada, mal contacto a tierra de la bobina de retención u otra posible causa.

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3. PRUEBA DE RETORNO DEL PIÑON

Desconectar el cable negativo de la carcasa. Comprobar que el piñón retorna. Si el piñón no retorna inmediatamente, inspeccionar la fatiga del resorte de retorno, si el embolo está pegado u otra posible causa.

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4. COMPROBAR LA HOLGURA DEL PIÑON (EXCEPTO EL TIPO DE REDUCCION)

(a) Conectar la batería al interruptor magnético como se muestra. (b) Mover el piñón hacia el inducido para aflojarlo, luego medir la holgura entre el piñón y el collar tope. Holgura estándar: 01 — 0.4 mm (0.004 — 0.016 pulg.)

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5. PRUEBA SIN CARGA

(a) Colocar firmemente el MA en un tornillo de banco, etc. (b) Conectar el cable a tierra de la bobina al terminal C. Estar seguro que el cable no esta haciendo tierra. (c) Conectar la batería y el amperímetro al arrancador como se muestra. (d) Comprobar que el arrancador gira suavemente y a velocidad constante, y si el piñón se mueve hacia afuera. (e) Comprobar que el amperímetro lee la corriente especificada. Corriente especificada: Menos de 50A a 11V 12/01/2016

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5. PRUEBA SIN CARGA IMP0RTANTE La cantidad de corriente eléctrica que fluye a través del circuito en la prueba sin carga, varía dependiendo del motor del arrancador, pero es tanto como de 200—300 amperes que fluye en algunos motores de arrancador. Referirse antes al manual de reparaciones del vehículo para la cantidad de corriente y estar seguro de usar un amperímetro de la capacidad apropiada. Estar seguro de usar cables gruesos en buen estado

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5. PRUEBA SIN CARGA

(f) Comprobar que el piñón retorna y que el motor se detiene tan pronto como el cable es desconectado del terminal 50. (Esto es necesario solamente para el motor de arranque de tipo convencional). Si el motor no se detiene inmediatamente, el freno del inducido esta defectuoso.

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COMPONENTES

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DESENSAMBLE 1. REMOVER EL MARCO (a) Remover los pernos y rodaje de la cubierta. (b) Usar un calibrador de espesores para verificar en el eje del inducido la holgura entre la placa fijadora y el armazón final. Holgura: 0.05 — 0.60 mm (0.0020 — 0.0236 pulg.) Asegurar la medición de la holgura otra vez después que esta totalmente ensamblada.

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2. REMOVER EL EMBRAGUE DEL ARRANCADOR (a) Usando un desarmador, golpear en el collar tope. (b) Usando un desarmador, quitar la aran de la. (c) Remover el collar tope del eje.

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3. REMOVER LAS ESCOBILLAS Y EL PORTA ESCOBILLA (a) Usando un pedazo de cable de acero, separar los resortes de las escobillas y sacarlas del porta escobilla. (b) Jalar el porta escobilla del inducido.

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INSPECCION – BOBINA DE INDUCIDO

1. COMPROBAR QUE EL ROTOR NO ESTA CORTOCIRCUITADO Usando un ohmímetro verificar que no hay continuidad entre el conmutador y el centro de la bobina del inducido. Si hay continuidad, cambiar el inducido. 12/01/2016

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INSPECCION – BOBINA DE INDUCIDO

2 COMPROBAR EL COLECTOR CIRCUITO ABIERTO Usando un ohmímetro comprobar la continuidad entre los segmentos del conmutador Si no hay continuidad entre los segmentos, cambiar el inducido. 12/01/2016

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ROTOR- COLECTOR 1. INSPECCIONAR EL COLECTOR POR SI HAY SUCIEDAD O SUPERFICIES QUEMADAS

Si la superficie esta sucia o quemada, limpiarla con lija sobre un torno. 2. INSPECCIONAR EL DESGASTE DEL COLECTROR

Desgaste máximo del circulo: 0.4mm (0.016 puig.) Si el desgaste es mayor que el máximo, corregirlo en un torno.

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3. MEDIDA DEL DIAMETRO DEL CONMUTADOR

Diámetro estándar: 28mm (1.10 puig.) Diámetro mínimo : Z7mm (1.06 puig.) Si el diámetro del conmutador es menor que el mínimo, cambiar el inducido.

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4. INSPECCIONAR SEGMENTOS Inspeccionar que todos los segmentos estén limpios y libres de partículas extrañas. Profundidad de rebaje estándar:0..6mm (0.024 puig.) Profundidad de rebaje mínimo :0.2mm (0.008 puig.) Si la oportunidad de rebaje es menor que el mínimo, corregirlo con una hoja de sierra y limar los ángulos.

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BOBINA DE CAMPO 1. COMPROBAR LA CIRCUITO ABIERTO

BOBINA

DE

CAMPO

EN

Usando un ohmímetro comprobar la continuidad entre los canales de las escobillas de la bobina de campo. Si no hay continuidad, cambiar el armazón de campo.

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BOBINA DE CAMPO 2. COMPROBAR QUE LA BOBINA DE CAMPO NO ESTA CRUZADA

Usando un ohmímetro asegurarse que no hay continuidad entre la bobina de campo y el armazón de campo. Si hay continuidad, cambiar el armazón de campo.

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INTERRUPTOR MAGNETICO 1. INSPECCIONAR EL EMBOLO

Empujar el émbolo y soltarlo. Comprobar si regresa rápidamente a su posición original.

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INTERRUPTOR MAGNETICO 2. PRUEBA DE RENDIMIENTO DE LA BOBINA DE EMPUJE EN CIRCUITO ABIERTO

Usando un ohmímetro, comprobar la continuidad entre el terminal 50 y el terminal E. Si no hay continuidad, cambiar el interruptor magnético.

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INTERRUPTOR MAGNETICO 3. PRUEBA DE RENDIMIENTO DE LA BOBINA DE RETENCION EN CIRCUITO ABIERTO

Usando un ohmímetro comprobar la continuidad entre el terminal 50 y el cuerpo. Si no hay continuidad, cambiar el interruptor magnético.

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Embrague del Arrancador

1. INSPECCIONAR EL ENGRANAJE DE PIÑON Y LOS DIENTES Inspeccionar el engranaje de piñón y los dientes si tienen desgaste después dañado. Si están dañados, cambiarlos y también inspeccionar la volante del engranaje de piñón si esta desgastada ó dañada. 2. INSPECCIONAR EL EMBRAGUE Girar el piñón en sentido horario y comprobar si lo hace libremente. tratar de girar el piñón en sentido anti horario y comprobar que se trabe.

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Embrague del Arrancador

2. INSPECCIONAR EL EMBRAGUE Girar el piñón en sentido horario y comprobar si lo hace libremente. tratar de girar el piñón en sentido anti horario y comprobar que se trabe.

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Escobillas MEDIR EL LARGO DE LAS ESCOBILLAS Largo estándar: 16 mm (0.63 puig.) Largo mínimo : 10 mm (0.39 puig.) Si el largo es menor que el mínimo, cambie la escobilla y limpiar con una lija.

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Resorte de Escobillas MEDIR LA CARGA DE LOS RESORTES CON UNA BASCULA Tomar la lectura de la bascula en el instante que el resorte se separa de la escobilla. Carga instalada estándar: 1.4 — 1.6 Kg. (3.1 — 3.5 lb, 14—16N) Carga instalada mínima 1.0 kg (2.2 ib,10 N) Si la carga instalada es menor que el mínimo, cambiar los resortes.

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Porta Escobillas VERIFICAR EL AISLAMIENTO DEL PORTA ESCOBILLAS Usando un ohmímetro asegurarse que no hay continuidad entre los porta escobillas positivo y negativo. Si hay continuidad, reparar d cambiar el porta escobillas.

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ENSAMBLE 1. INSTALAR EL EMBRAGUE DEL ARRANCADOR DENTRO DEL INDUCIDO (a) Colocar un nuevo collar tope en el inducido. (b) Colocar la arandela en una llave alien de 14 mm (0.55 puig.), luego colocarlo en el canal del eje. c) Usando un tornillo de banco, cerrar la arandela. Asegurarse que la arandela esta instalada en forma correcta. (d) Usando un desarmador, golpear el piñón para deslizar el collar tope hasta la arandela.

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ENSAMBLE 1. INSTALAR EL EMBRAGUE DEL ARRANCADOR DENTRO DEL INDUCIDO

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TIPO REDUCCION

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TIPO REDUCCION Interruptor Magnético 1. PRUEBA DE RENDIMIENTO DE LA BOBINA DE EMPUJE EN CIRCUITO ABIERTO Usando un ohmímetro comprobar la continuidad entre el terminal 50 y el terminal C. Si no hay continuidad, cambiar el interruptor magnético. 12/01/2016

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TIPO REDUCCION 2. PRUEBA DE FUNCIONAMIENTO DE LA BOBINA DE RETENCION EN CIRCUITO ABIERTO Usando un óhmetro comprobar la continuidad entre el terminal 50 y el cuerpo. Si no hay continuidad, cambiar el interruptor magnético

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