Solenoide: funcionamiento y utilizaciones

Un solenoide o bobina es un hilo metálico enrollado. Al hacer pasar corriente eléctrica por él, genera un campo electromagnético que se suele usar para atraer un cilindro metálico hasta su centro. En el coche los solenoides están presentes en muchas piezas esenciales, como los inyectores o los reguladores de presión del combustible electrónicos.

Sin embargo, la palabra solenoide suele utilizarse para referirse al que se encuentra en el motor de arranque, también conocido como contactor, automático, relé de tracción, solenoide de tracción, solenoide automotriz o relé de arranque. A veces, también es llamado (erróneamente) Bendix, debido a que mueve el sistema Bendix.

¿Qué es el solenoide?

Para entender bien lo que es un solenoide, es bueno compararlo con un electroimán. Éste consiste en un hilo conductor por el que pasa corriente enrollado en una pieza de metal. De tal forma que consigue el mismo campo magnético que un imán.

Pues bien, un solenoide se trata de un electroimán sin el núcleo de hierro. Algo que debilita algo el campo magnético, pero permite que aquello que atraiga llegue hasta su centro. Si colocamos una pieza de metal en uno de los lados, el solenoide lo atraerá hasta que quede en su interior, como vas a poder ver más abajo, en un motor de arranque.

¿Cómo funciona el solenoide del motor de arranque?

El motor de arranque es un elemento imprescindible para el motor, ya que es el encargado de iniciar su giro gracias a la corriente eléctrica de la batería. Cuando el cigüeñal comienza a girar y los cilindros empiezan las carreras correspondientes, se producen las explosiones que ya permiten que el motor funcione por su propio pie. Ahí termina la función del motor de arranque.

Cuando giramos la llave de contacto a la posición de arranque, enviamos la corriente eléctrica de la batería a través del clausor al solenoide de arranque. Esta electricidad que pasa por el solenoide del motor de arranque genera un campo magnético que tira de un cilindro hasta su centro. este movimiento lineal se aprovecha para dos funciones:

• Hace que el motor de arranque pueda comenzar a funcionar porque cierra el circuito eléctrico que lo alimenta, permitiendo el arranque del vehículo. Dicho de otro modo, actúa como relé entra en contacto con dos terminales que son los que permiten el paso de la corriente eléctrica procedente de la batería (12 V) al motor eléctrico del motor de arranque, que es el encargado de generar la fuerza necesaria para mover el volante de inercia y arrancar el motor.
• Empuja el piñón de ataque mediante una palanca que es la encargada de empujar el piñón de ataque del motor de arranque y engranarlo con los dientes del volante motor (imagen de abajo).

Cuando soltamos la llave de contacto y ésta pasa de la posición de arranque a la de contacto, deja de pasar electricidad por el solenoide de arranque, por lo que desaparece el campo magnético y todos los elementos del motor de arranque vuelven a la posición de reposo. Como ves en la imagen, el cilindro de metal tiene un muelle que lo devuelve a su sitio, fuera del solenoide.

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Averías del solenoide en el coche

Si el solenoide del motor de arranque se estropea el motor no arrancará. Si el coche no arranca es importante descartar ante todo que la carga de la batería esté baja o comprobar si la batería está en mal estado. Algo que puedes hacer fácilmente con un multímetro tal como se indica en este vídeo:

Si la batería no es el problema, para descartar un mal funcionamiento del solenoide podemos llevar a cabo la siguiente prueba:

• Necesitaremos unas pinzas de arranque y una batería para hacer la prueba.
• Conectaremos el negativo de la batería a la carcasa del motor de arranque para obtener la masa.
• Con la pinza conectada en el positivo de la batería tocaremos suavemente el terminal de conexión positivo del solenoide, con la intención de cerrar el circuito y accionar únicamente el solenoide, como lo haríamos al tratar de arrancar con la llave de contacto.
• Se debería de oír un clack-clack y si tenemos el motor de arranque desmontado, veremos como la corona del mismo se desplaza hacia delante. Si esto sucede, podemos descartar un problema en el solenoide.
• Si hace su trabajo cuando hacemos esta prueba pero no cuando está en el vehículo, lo más probable es que el problema radique bien en el bombín de arranque o bien en el cableado, que puede estar roto.

En algunos vehículos, al accionar la llave de contacto oiremos un zumbido similar al de una “batidora”. Es un síntoma de que el motor eléctrico de arranque gira pero el solenoide no funciona, puesto que lo que oímos es dicho motor girando en vacío.

Solenoide del regulador de presión de combustible

Como ves, un solenoide lo único que hace es conseguir un movimiento lineal atrayendo una barra de metal hasta su interior. Esto tiene múltiples usos dentro de un coche o muchas otras máquinas. Por ejemplo, en un regulador electrónico de presión del combustible, esa barra de metal está unida a una válvula. De tal manera que si el solenoide la atrae abre la válvula para aliviar la presión y proteger los inyectores.

Como es lógico, para cumplir con esa función, el solenoide debe ir acompañado de un sensor, que mida la presión del sistema de inyección y una unidad de control que gestione la apertura o cierre cuando sea necesario.

Solenoides de los inyectores

Como su nombre indica, en los inyectores válvula solenoide es uno de estos elementos el que abre y cierra una válvula para dejar pasar el combustible o no. Una operación que armoniza la Unidad de Control del Motor (ECU según sus siglas en inglés) según las necesidades del motor.

En un inyector piezoeléctrico esta operación la realiza un actuador y un núcleo cerámico que se dilata o contrae con la corriente que se haga pasar por él. Lo que le otorga su nombre de piezoeléctrico. Como la dilatación en este tipo de materiales es extremadamente rápida, permite más inyecciones de combustible por ciclo del motor. Como contrapartida son tres veces más caros que los que funcionan mediante solenoides.