Hoy en día poner en marcha el motor de un vehículo es tan sencillo como girar la llave de contacto o pulsar un botón de encendido. A lo sumo, pisar de manera simultánea uno de los pedales que nos indique la pantalla digital situada en el cuadro de mandos.
Pero ello es posible gracias al inmenso avance que la tecnología ha realizado en el último siglo, especialmente en todo lo relacionado con los motores de combustión. Así, lo que en la actualidad es una sencilla operación, hace poco más de un siglo suponía esfuerzo y maña. Hasta 1911, los vehículos debían arrancarse mediante el giro de una palanca que a su vez hacía rotar el cigüeñal. Sin embargo, en esa fecha General Motors patentó un sistema de encendido del motor automatizado para el Cadillac Touring Edition, que poco después la filial Delco comenzó a producir en serie por orden de la propia Cadillac.
En los vehículos actuales, el motor de arranque se encarga de hacer girar el cigüeñal a través del volante motor, utilizando para ello la energía eléctrica de la batería y propiciando que se inicie el proceso de combustión en el motor. Una vez que se produce la primera explosión en la cámara de combustión, el propulsor ya es capaz de trabajar por sí solo y la función del motor de arranque finaliza.
Partes del motor de arranque
El sistema de arranque de nuestro vehículo consta de varios elementos, siendo estos tres los más importantes:
- La batería, que se encarga de proporcionar corriente eléctrica a todos los sistemas.
- El interruptor de encendido, que libera la corriente eléctrica a través del botón de encendido o el bombín de la llave de contacto.
- El motor de arranque, que tiene como misión servirse de la energía eléctrica para mover el cigüeñal, otorgándole un primer impulso que origine el inicio del ciclo de combustión del motor.
A su vez, el motor de arranque está formado por siete piezas principales que permiten transformar la energía eléctrica de la batería en cinética, es decir, en movimiento. El principio bajo el que se rige este motor eléctrico es el de inducción: la corriente eléctrica necesaria para producir torsión se genera por inducción electromagnética del campo magnético.
Por lo tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su misma excitación. El primer prototipo de motor eléctrico capaz de funcionar con corriente alterna fue desarrollado y construido por el ingeniero Nikola Tesla y presentado en el American Institute of Electrical Engineers en 1888.
- Carcasa: fabricada en hierro, suele estar fijada a la caja de cambios y en su interior se alojan el resto de componentes internos.
- Horquilla: suele ser de plástico y une el solenoide con ayuda de un muelle de retorno que lo aprisiona. Desplaza el impulsor a la rueda dentada del volante motor.
- Solenoide: también llamado contactor, activa los bornes de contacto al cerrar el circuito eléctrico del motor de arranque. Conecta el piñón de este al volante motor a través de la horquilla.
- Tapa lateral: esta pieza une el solenoide al motor eléctrico y permite su anclado al motor, generalmente sobre la caja de cambios.
- Impulsor: también llamado bendix, se encarga de transmitir la fuerza de giro del rotor a la corona o volante de inercia del motor térmico.
- Escobillas: están formadas por pasta de carbón y grafito y emiten energía eléctrica al rotor. Se anclan a unos muelles empujadores para contactar con el colector.
- Rotor: compuesto por un tambor, un bobinado y un colector, es la parte móvil que transforma la energía eléctrica existente en la bobina en energía mecánica por mediación de la inducción electromagnética.
- Bobina inductora: formada por alambre dispuesto en forma de hélice, es un componente del circuito eléctrico anclado a la carcasa que almacena energía en un campo magnético gracias a la autoinducción.
Funcionamiento del motor de arranque
Al girar la llave de contacto del vehículo, la corriente de la batería pasa al solenoide, lo que propicia un efecto de palanca sobre el piñón de arrastre del motor de arranque. Esto permite su acoplamiento al engranaje de la corona del volante motor para iniciar el movimiento. Cuando la llave de contacto vuelve a su posición de reposo en el bombín, el contactor lo imita y el circuito vuelve a permanecer abierto.
Breve vídeo que explica las partes y el funcionamiento de un motor de arranque.
Generalmente, los motores de arranque actuales son motorreductores, es decir, son más pequeños y ligeros y hacen posible un mejor arranque en frío, además de consumir menos energía. El inconveniente es que son más complejos que los tradicionales y cuentan con imanes que acaban deteriorándose u oxidándose.
Síntomas de avería del motor de arranque
Cuando nuestro vehículo no arranca, puede deberse principalmente a dos factores: la batería o el motor de arranque, pero otros problemas pueden evitar que el motor de nuestro vehículo inicie la marcha:
- Conexión eléctrica defectuosa: la corrosión o el desgaste del sistema de comunicación entre batería y sistema de arranque pueden hacer que se produzca un fallo, por lo que el primer paso será revisar bornes y fusibles.
- Batería agotada o en mal estado: si al conectar las luces observamos que la intensidad de las mismas es baja, encender el motor con unas pinzas solucionará nuestro problema y dejará claro que la batería se ha descargado o está en mal estado. Incluso, puede ser necesario cambiarla al no ser capaz de cargarse de nuevo.
- Sistema de inyección de combustible: si no llega combustible a los cilindros, será imposible que se produzca el encendido.
- Falso contacto: la suciedad o las irregularidades del terreno pueden hacer que las conexiones eléctricas fallen, para lo cual habrá que limpiar y comprobar de nuevo dichas conexiones.
- Sensor de presión del embrague: en muchos vehículos, especialmente los dotados de arranque por botón, es necesario pisar el embrague para arrancar el vehículo. Si el sensor que lo controla no funciona, el motor de arranque no recibirá la orden de iniciar el proceso.
Si nada de esto es la causa, entonces es evidente que es momento de dirigir nuestros esfuerzos hacia el motor de arranque, buscando señales que nos ayuden a determinar la causa del problema. Si cuando intentamos arrancar escuchamos traqueteos o chasquidos, generalmente es a consecuencia de un desgaste elevado del motor de arranque. Si notamos olor a quemado o humo proveniente del mismo, probablemente haya algún tipo de fallo eléctrico en los cables o conexiones.
También debemos tener en cuenta que las escobillas son los elementos de mayor desgaste, por lo que suele ser necesario sustituirlas a partir de los 150.000 km aproximadamente. Otra opción es la acumulación de suciedad en el rotor, impidiendo que este gire a un mínimo de 400 rpm. Finalmente, si la corona se ha desgastado, no podrá engranarse con el volante motor y el giro del cigüeñal no se producirá. En cualquier caso, lo habitual es que, una vez detectado un fallo en el motor de arranque, la opción más sencilla sea sustituirlo por uno nuevo o de desguace con garantías, rondando en todos los casos precios inferiores a los 200 euros.
Cómo cambiar el motor de arranque
Si tenemos claro que el motor de arranque de nuestro vehículo falla y hemos decidido optar por sustituirlo por uno nuevo nosotros mismos, debemos realizar la operación de la siguiente manera:
- Desconectamos el borne negativo de la batería.
- Localizamos el motor de arranque para ver por dónde nos resulta más sencillo extraerlo.
- Desconectamos las conexiones del motor de arranque para cortar la alimentación al mismo.
- Retiramos los anclajes de fijación, generalmente a la caja de cambios o también al motor. Es importante conservar el soporte de fijación, pues no siempre el recambio lo incluye.
Una vez retirado el motor de arranque defectuoso, es momento de colocar el nuevo.
- Lo primero es asegurarnos de que los puntos de fijación son los mismos, aunque el motor de arranque sea de distinta forma o tamaño.
- Colocamos el soporte de fijación en la parte final del motor de arranque y colocamos el conjunto en su lugar.
- Limpiamos las conexiones al mismo con un cepillo metálico para retirar suciedad o posible corrosión.
- Conectamos todo el cableado y nos aseguramos de que no quedan tornillos o herramientas en el interior del vano motor.
- Conectamos de nuevo el borne negativo de la batería y comprobamos que el vehículo arranca satisfactoriamente.