El motor de arranque: qué es, cómo funciona y cuáles son sus partes

 

El motor de arranque

El motor de arranque, o burro de arranque en algunos países latinoamericanos, es un elemento imprescindible para los coches actuales. Es el encargado de iniciar el movimiento del motor de combustión de la gran mayoría de los coches actuales, ya sean de gasolina, diésel, gas, alcohol…

Sin el motor de arranque todavía tendríamos que bajarnos del coche para accionar una manivela insertada en el frontal, como ocurría con los coches antiguos. No fue hasta 1911, cuando apareció el primer coche con arranque eléctrico: el Cadillac 1912. Un equipamiento que recibió una gran aceptación ya que hace ese trabajo por nosotros, permitiéndonos arrancar el motor con un simple giro de llave o con un botón.

La casa que desarrolló el motor de arranque fue DELCO (Dayton Engineering Laboratories Co), que le proporcionó este ingenio a General Motors (GM). Esta compañía tenía experiencia en componentes eléctricos, como el distribuidor que lanzó en 1909. Tanto es así que fue conocido más comúnmente como el «delco».

El funcionamiento del motor de arranque

Los motores de combustión funcionan gracias a que se produce un movimiento cíclico en su interior que se mantiene solo. Sin embargo, algo tiene que iniciar ese ciclo, porque no puede hacerlo por sí mismo.

El motor de arranque funciona gracias a la electricidad, por lo que está conectado a la batería del coche para recibir los 12 V que le permiten girar. Al mismo tiempo, tiene otro cable que conecta un relé con el contacto del coche y que activamos al girar la llave.

En cuanto lo hacemos, el relé se cierra y pasa corriente a un solenoide que tira de una barra de metal. Esta barra está unida a una horquilla que empujará el piñón. Al mismo tiempo, el motor de arranque recibirá corriente y hará girar este piñón para arrancar el motor de combustión mediante el volante. De esta forma, el motor comenzará su ciclo de admisión, compresión, expansión y escape de gases impulsado por la electricidad.

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En cuanto el motor puede realizar este proceso por sí solo y coge cierta velocidad, el piñón del motor de arranque vuelve a su posición original, para no interferir en su funcionamiento. Un proceso que se suele hacer cuando dejamos de girar la llave del coche o de forma automática cuando el motor lleva a cierta velocidad gracias al bendix.

Piñón de un motor de arranque

Tipos de motor de arranque

Dependiendo del tipo de motor que haya que arrancar, el motor de arranque tendrá que tener más o menos potencia. No es lo mismo arrancar un pequeño gasolina 1.0, que un gran motor diésel 3.0. De todas formas, los tipos de motores de arranque se pueden dividir en cuatro tipologías:

Según su voltaje

  • De 6V: que se pueden encontrar en algunas motos y vehículos muy ligeros.
  • De 12V: son los que se encuentran en la gran mayoría de turismos y vehículos de capacidades similares.
  • De 24V:  que son propios de los vehículos pesados. Aunque reciban la electricidad de una batería de 24 V o de dos baterías de 12 V colocadas en serie.

Según su estator

  • Con electroimanes: que solo funcionan cuando se le hace pasar corriente por ellos.
  • Con Imanes permanentes: que pueden estar expuestos o cubiertos con metal para intensificar su campo magnético. Normalmente son imanes cerámicos, con lo que hay que tener cuidado porque son frágiles.

Según su tipo de multiplicador de fuerza

  • Sin multiplicador de fuerza: en los que el piñón gira a la misma velocidad que el rotor, porque no tienen ningún engranaje que varíe su velocidad.
  • Con multiplicador de fuerza: en los que el piñón gira a menos velocidad porque cuenta con unos engranajes que desmultiplican la velocidad del piñón de ataque. El resultado es menos velocidad en el piñón, pero más par en el giro, por lo que puede arrancar motores más pesados. Dicho de otra forma, actúa de la misma forma que caja de cambios con una marcha corta.

Según su mecanismo de accionamiento

  • Solenoide externo: que son los más frecuentes y que puedes ver en el vídeo de más arriba.
  • Solenoide interno: en estos motores de arranque no verás dos carcasas, porque el solenoide está dentro de la del motor de arranque en línea. Por ese motivo no tienen horquilla que transmita el movimiento.
  • Inducido deslizante: el piñón forma un bloque con el inducido y es todo ese conjunto el que se desliza para sacar el piñón y arrancar el motor. Pero eso es más frecuente en vehículos pesados

Sistema de arranque sin llave o keyless

Partes de un motor de arranque

Ya hemos mencionado algunas de ellas en la descripción de su funcionamiento, pero en realidad un motor de arranque tiene algunas más. Principalmente porque en realidad es un motor eléctrico que funciona con corriente continua y por lo tanto tiene sus propios componentes. Las partes de un motor de arranque son:

  • Piñón de ataque: Es la parte con la que el motor de arranque hace girar el volante motor, gracias a que éste tiene el borde dentado. También recibe el nombre de corona dentada o bendix. Aunque este último nombre es en realidad una metonimia que consiste en llamarlo por el nombre de la marca Bendix que los fabricaba.
    Cuando el motor de arranque no se está utilizando el piñón se encuentra retraído para no interferir con el volante motor. Cuando giramos la llave el relé lo saca haciendo palanca para que pueda girar y arrancar el motor.
  • Estator: Al igual que cualquier motor eléctrico, el motor de arranque tiene un estator. Es decir, la parte fija que interactúa electromagnéticamente con el rotor para hacerlo girar.
  • Solenoide o automático: es un circuito magnético similar a un electroimán que crea el campo magnético que atrae una barra de metal. Solenoide: funcionamiento y utilizaciones en un coche.
  • Horquilla:  es un balancín con un eje en el centro. Cuando el solenoide atrae la barra de metal a su interior, esta horquilla balancea y saca el piñón que arrancará el motor.
  • Muelle: retrae el piñón cuando el solenoide no actúa para sacarlo.
  • Escobillas: son las que mantienen el contacto con la corriente continua aunque gire el rotor.
  • Rotor o inducido: es el elemento que gira impulsado por el campo electromagnético y que va unido al piñón para que éste gire solidario a él.
  • Carcasas: son las que protegen el motor de arranque y tienen las formas adecuadas para fijarlo donde sea necesario mediante tornillos.

Motor de arranque viejo

Fallo en el motor de arranque y síntomas

Cuando el coche no arranca, los problemas más habituales son que no tiene suficiente batería o que el motor de arranque no funciona. Para poder diferenciar entre ambos problemas puedes utilizar unas pinzas para arrancarlo. Si arranca sin problemas, quiere decir que el motor está bien y tu batería no tiene suficiente fuerza. También puedes comprobar la batería con un multímetro.

Si ya has descartado la batería, hay una serie de síntomas que puedes detectar con solo agudizar el oído:

Giro la llave y no hace nada

Si no se oye nada, quiere decir que hay un problema con el cableado que da energía al motor de arranque o con él mismo. Es decir, el cable que le da corriente, el cable que le da masa o el cable del relé. Se puede comprobar dónde está el problema sin quitar el motor de arranque con un multímetro:

  1. Configúralo en V a Corriente Continua (CC o DC) a 20V (30V, 40V… según multímetro)
  2. Comprueba el cable que da corriente al motor de arranque: pon la punta negativa (negra) en el borne negativo de la batería y la punta positiva (roja) en el cable gordo que llega al motor de arranque.
  3. Deben llegar aproximadamente lo mismo que la batería (más de 12 V). Si no llega nada, la conexión está interrumpida. Es decir, este cable está roto o desenganchado en algún punto.
  4. Comprueba la masa del motor de arranque: es la misma operación pero con la punta roja en el borne positivo de la batería y la punta negra a la carcasa metálica del motor de arranque. Si no llega corriente, quiere decir que el cable negativo que va al motor está roto o desanclado.
  5. Por último comprueba la corriente al relé: pon la punta negra en el borne 50 del motor de arranque y la punta roja en el borne positivo de la batería. Si al arrancar el motor se mide 12 V, está bien. Si no, es que el circuito interno del motor de arranque está mal.
  6. Si todo está bien, el problema está en otra parte del sistema de encendido del coche, no en el motor de arranque.
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Cómo usar un multímetro

Se puede usar un multímetro para comprobar un motor de arranque

El motor gira demasiado lento para arrancar

Si la batería está bien, pero no le llega suficiente voltaje al motor de arranque el problema está en el cableado. Con el multímetro se nota, porque sí llega corriente, pero menos de la que da la batería.

  1. Lo mejor es comprobar primero la batería poniendo las puntas de prueba en los bornes de la batería (negro en borne negativo y rojo en el positivo). Así sabrás el voltaje que da la batería exactamente porque es un dato que vas a necesitar. Por ejemplo: 12,7 V.
  2. Luego, comprueba el cable que llega al motor de arranque como antes. Si da 0,5 V menos de lo que da la batería, quiere decir que el cable tiene demasiada resistencia a la electricidad. Posiblemente por mucha corrosión en los contactos del cable o algún otro deterioro.
  3. Lo mismo si compruebas la masa al motor de arranque como antes, debe dar como mucho 0,5 V menos. Si no, el cable que da masa al motor o sus conexiones están mal.

El motor de arranque gira solo (en vacío)

El problema estará en el sistema de acoplamiento al volante motor. Hay que desmontar el motor de arranque y repararlo o sustituirlo por otro. Si ese es tu caso, no permitas que gire en vacío mucho porque se puede deteriorar más de lo que está. Puede deberse a que:

  • la horquilla se ha roto,
  • los dientes del piñón se han partido,
  • el eje libre está en mal estado o
  • los dientes del volante motor se han roto o desgastado demasiado.

Llave de contacto del sistema de arranque de un coche

El coche no arranca y hace clac clac

Si por el contrario, oyes un sonido como de carraca o un “clac clac clac” al girar la llave de contacto. Esto querrá decir que el automático (solenoide) del motor de arranque recibe corriente, pero el motor de arranque en sí no. Hay que desmontar el motor de arranque y repararlo o sustituirlo por uno nuevo.

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Precio de un motor de arranque

Su precio de primera mano suele estar entre los 120 y los 300 euros. Aunque estos precios pueden salirse de ese rango con facilidad. Recuerda que no es lo mismo tener que arrancar el motor de un utilitario que el de un deportivo de altas prestaciones. El primero puede ser un pequeño 0.9 litros de tres cilindros, mientras el otro puede ser un enorme motor V8 de 5.0.

El precio puede ser mucho mayor si atendemos a los nuevos motores de arranque que hacen la función de generadores de electricidad y de motores de apoyo en algunas circunstancias. En estos casos el precio puede superar con facilidad los 800 euros.

Saber dónde está el motor de arranque es fácil, llegar a él no siempre

Dónde está el motor de arranque

Normalmente se encuentra en la parte baja del motor, cerca del volante motor, que es lo que tiene que hacer girar para conseguir el arranque. Por ese motivo, en muchos modelos es difícil de sacar. Son muchos los elementos que posiblemente hay que desmontar para llegar hasta él, si es que no se puede llegar desde abajo.

Para localizarlo, lo mejor que puedes hacer es consultar un vídeo específico de tu coche o el manual de taller. Lo más común es tener que retirar la batería, algunos manguitos u otras piezas.

Imágenes – Pete, Phil Benchoff, Michael Sheehan, Alper Çuğun, nzhamstar


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