Motor de arranque: La guía definitiva

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Motor de arranque: La guía definitiva

 

starter-motor-guideTodos los vehículos, ya sean modernos o antiguos, tienen un sistema de arranque. En el centro de todo está el motor de arranque. También conocido como autoarrancador, motor de arranque eléctrico o motor de arranque, el motor de arranque del automóvil es un dispositivo esencial. El motor de arranque es tan importante en un coche que su ausencia o mal funcionamiento puede significar un automóvil que no se moverá. Conocer este dispositivo puede ayudarle a asegurarse de que su vehículo siempre arranca cuando usted lo desea.

Hemos preparado esta guía del motor de arranque para convertirle en un propietario o distribuidor de piezas de automóvil informado. Contiene información sobre los distintos tipos de unidades de arranque, desde la variante de autoarranque para motocicletas hasta la versión de autoarranque para automóviles. Profundizamos en las piezas que componen el dispositivo, desde el solenoide del motor de arranque hasta las escobillas de la unidad de motor.

Para ayudarle a diagnosticar y solucionar los problemas de un motor de arranque con solenoide averiado, hemos destacado los signos que debe tener en cuenta y cómo tratar cada uno de ellos. También le aconsejamos sobre cómo comprar un motor de arranque, ya sea para un turismo, un camión o una moto. En resumen, la guía contiene todo lo que podrías haber querido saber sobre los motores de arranque eléctricos. Empecemos.

Capítulo 1: Definición del motor de arranque

Capítulo 2: Piezas del motor de arranque

Capítulo 3: Tipos de arranque

Capítulo 4: Categorías de motores de arranque por métodos de arranque

Capítulo 5: Problemas del motor de arranque

Capítulo 6: Métodos de localización de averías en el motor de arranque

Capítulo 7 Compra del motor de arranque

Capítulo 1

Definición de motor de arranque

 

Starter Motor Guide
Fuente: http://actaudio.net

Un motor de arranque es el componente que se utiliza para arrancar un motor de combustión interna. Existen varios tipos de motores de arranque, cada uno con su propio método para producir la rotación. Esta guía trata sobre el motor de arranque eléctrico, que es el más común en los diferentes vehículos de hoy en día.

Normalmente montado cerca de la transmisión, este tipo de motor de arranque consta de un pequeño motor eléctrico, un piñón de arrastre y un solenoide de arranque. Las tres partes están unidas, con el solenoide asentado sobre el motor y el piñón de arrastre sobre el eje del motor.

Los motores de arranque forman parte del sistema de arranque de un vehículo, que comprende la batería, el interruptor de encendido, el relé de arranque, los cables y la corona dentada del volante del motor. El sistema de arranque en una transmisión automática también tendrá un interruptor de seguridad de punto muerto, que es el equivalente al interruptor de embrague utilizado en los vehículos de transmisión manual.

Los sistemas de arranque no siempre fueron eléctricos. Las primeras versiones se accionaban a mano. Estos arrancadores manuales no sólo eran ineficaces, sino también peligrosos. A menudo se producían accidentes por manivelas que saltaban por los aires, algunos incluso mortales. Por eso se inventaron arrancadores que no requerían el accionamiento manual de las manivelas.

El sistema de arranque para automóviles ha evolucionado mucho hasta convertirse en lo que es hoy. La versión moderna es mucho más eficaz, con componentes muy eficientes y duraderos. No es improbable encontrar un solenoide de arranque, un motor de arranque o una batería que duren cientos de sesiones de arranque sin fallar.

 

Función del motor de arranque

La función del sistema de arranque del motor es arrancar el motor de un vehículo para que pueda ponerse en marcha. Lo hace con la ayuda de la batería, el motor de arranque y el solenoide de arranque. ¿Para qué sirve el solenoide de arranque en todo esto? te preguntarás. Como veremos más adelante, el solenoide de arranque cumple una función muy útil.

Uno, ayuda a cerrar el circuito que mueve la corriente a través del motor de arranque para que empiece a funcionar. En segundo lugar, el solenoide acciona un émbolo que empuja la transmisión del piñón para engranar el engranaje del piñón con el del volante. Eso transfiere la energía del motor que gira al volante y hace que el motor arranque.

 

Función del motor de arranque
Fuente: http://www.autoelectro.co.uk

Principio de funcionamiento del motor de arranque

Principio de funcionamiento del motor de arranque
Fuente: http://autosystempro.com

El principio de funcionamiento de un motor de arranque es bastante sencillo y fácil de entender. Esto es lo que ocurre en un sistema de motor de arranque eléctrico típico.

Al girar la llave de contacto a la posición START o pulsar el botón START en los vehículos más nuevos, fluye una pequeña corriente para activar el relé de arranque. El relé de arranque, a su vez, hace funcionar un circuito que proporciona una corriente mayor al solenoide de arranque. Como hemos visto antes, el solenoide cierra los contactos para completar un circuito que envía una gran cantidad de corriente de la batería al motor de arranque. El motor comienza entonces a girar.

Mientras tanto, el solenoide de arranque también habrá empujado una varilla hacia delante. El movimiento acciona un mecanismo para empujar el engranaje del piñón hasta engranar con la corona dentada del volante. El sistema de engranajes del motor de arranque está diseñado para transferir la rotación del motor al volante de inercia. Como resultado, el volante gira y proporciona la energía necesaria para poner en marcha el motor.

Los sucesos descritos anteriormente se producen casi instantáneamente en cuanto se cierra la llave de contacto. El motor de arranque no debe funcionar durante mucho tiempo o se sobrecalentará. En una sesión típica de arranque, sólo debe girar durante unos segundos. Suele ser tiempo suficiente para que el motor arranque. En los casos en que no lo haga, es aconsejable esperar entre los intentos de encendido para permitir un enfriamiento suficiente del motor.

 

Partes y funciones del sistema de arranque

Partes y funciones del sistema de arranque
Fuente: https://mazoonwelds.wordpress.com

Dado que el sistema de arranque es una combinación de diferentes piezas, sería bueno que discutiéramos la finalidad de cada una de ellas. Esto se debe a que una pieza defectuosa del sistema puede hacer que el motor de arranque sea ineficaz, o incluso que no funcione. Las piezas principales son las siguientes.

 

Batería- Normalmente de tipo plomo-ácido recargable, la batería suministra la energía eléctrica necesaria para hacer funcionar el sistema de arranque. La mayoría de las baterías son de 12V, pero los tipos utilizados en vehículos grandes o motores que tienen voltajes más altos, tan altos como 24V.

 

Interruptor de encendidoel interruptor que permite a la persona que conduce un vehículo distribuir la energía de la batería hacia donde sea necesario. Puede ser a los accesorios del coche o a otras funciones de accionamiento. En nuestro caso, el interruptor de encendido envía energía al sistema de arranque.

Typical Ignition Cut
Fuente: http://ukimguta.pw

Para alimentar el sistema de arranque, el interruptor de encendido debe girarse a la posición START. Esto abre los circuitos para suministrar la corriente necesaria al circuito de encendido y al motor de arranque. La función START sólo dura unos segundos.

 

Interruptor de seguridad de punto muertoeste interruptor se utiliza en vehículos modernos de transmisión automática. Niega la corriente al sistema de arranque a menos que la transmisión esté en "park" o "neutral". En un vehículo de transmisión manual, el interruptor es diferente y se conoce como interruptor de embrague. Sin embargo, realiza la misma función. El interruptor está conectado al embrague para que el motor de arranque sólo funcione cuando el embrague está pisado.

 

Relé de arranque. Un circuito de relé utiliza básicamente una pequeña cantidad de corriente para conectar una cantidad mayor en un circuito. Normalmente, los sistemas de motor de arranque de los automóviles requieren una enorme cantidad de corriente para funcionar, del orden de 200 amperios o más. Ahora bien, esa cantidad de electricidad fundiría los cables del circuito de encendido entre otras partes.

Una alternativa sería hacer estos cables muy gruesos, lo que no sería práctico. El relé de arranque utiliza una pequeña corriente de la batería para cerrar un circuito que suministra una gran corriente a la unidad del motor de arranque.

 

Solenoide de arranquees la pieza encargada de cerrar el circuito para suministrar corriente al motor de arranque. También empuja el engranaje de accionamiento del piñón para engranarlo con el engranaje del volante. El solenoide de arranque se asienta sobre el motor de arranque para formar una unidad.

 

Motor de arranqueun motor pequeño pero de alto par que proporciona la energía cinética para poner en marcha el motor. El motor requiere grandes cantidades de corriente, por lo que el circuito que lo conecta a la batería debe estar cerrado por el solenoide de arranque para evitar los demás componentes. El motor consta de un inducido y un imán. El imán puede ser permanente o electroimán.

Una vez que hemos visto qué es un motor de arranque y las distintas piezas con las que funciona, podemos ver los distintos tipos que se utilizan en los vehículos de motor. Existen varios tipos. Cada uno tiene sus ventajas y sus inconvenientes, como veremos en el capítulo siguiente.

Capítulo 2

Piezas del motor de arranque

Piezas del motor de arranque
Fuente: http://succeedauto.en.gasgoo.com

El motor de arranque consta de diferentes piezas que funcionan conjuntamente. La mayoría de los componentes son mecánicos y se mueven para realizar una función requerida. Otros son eléctricos y sirven para que la corriente circule por el motor de arranque. En este capítulo, nos ocuparemos de las piezas principales de un motor de arranque. Son las que desempeñan funciones esenciales y las que, si están defectuosas, pueden significar un fallo del sistema de arranque.

Nombres y funciones de las piezas del motor de arranque

Las partes principales son:

  1. El solenoide de arranque

Motor de arranque con etiqueta
Fuente: http://www.junkmail.co.za

 El solenoide es la unidad tubular situada en la parte superior del motor. Su nombre se debe a que contiene un bobinado de alambre de solenoide para producir un campo magnético. El solenoide de arranque mueve el engranaje de transmisión del piñón para que engrane con la corona dentada de arranque del volante. Esto hace que el volante gire a partir de la rotación del motor, y el movimiento arranca el motor.

Otra función del solenoide del motor de arranque es cerrar los contactos que constituyen el circuito de alimentación del motor. Cuando los contactos se cierran, la corriente fluye de la batería al motor, haciendo que éste empiece a girar. De este modo, el solenoide actúa como un gran relé. Estas funciones las realiza simultáneamente cuando el interruptor de encendido está cerrado.

El solenoide del motor de arranque consta de dos bobinas: una de tracción y otra de retención. La bobina de tracción mueve el émbolo del solenoide de arranque, una varilla que mueve el piñón hacia la corona dentada del volante. Situada a su lado, la bobina de retención sirve para controlar el movimiento de la bobina de tracción. El solenoide de arranque es un dispositivo potente. Debe proporcionar la fuerza suficiente para empujar el piñón hacia delante.

 

Émbolo solenoide
Émbolo solenoide
Fuente: http://www.allfourx4.com.au

El émbolo del solenoide acciona la palanca que mueve el piñón de arrastre. Está hecho de un material resistente ya que interviene en el movimiento que empuja el piñón de arrastre hacia el volante. Está situado junto a la bobina de arrastre, concretamente delante de ella.

 

Tapa del solenoide
Tapa del solenoide
Fuente: http://101clubshop.org

Esta es la tapa del solenoide y contiene los terminales que suministran corriente al solenoide. También los contactos del circuito del motor. En la tapa hay terminales para el cableado.

 

  1. El motor de arranque

El motor de arranque
Fuente: http://www.northerntool.com

Es la parte principal de la unidad de arranque. Es una combinación de motor y engranaje que funciona para producir la rotación necesaria para arrancar el motor. Las piezas del motor incluyen:

Field Coil
Fuente: www.motorex.in
Campo coil

Consta de bobinados de alambre que proporcionan el campo magnético para provocar la rotación de la bobina del rotor. Necesita corriente para funcionar, que le llega a través de los terminales de la tapa del solenoide de arranque. La bobina funciona mediante el proceso de inducción electromagnética para suministrar el campo magnético necesario a partir de una corriente eléctrica. Los cables que forman la bobina de campo son de cobre y están enrollados alrededor de un yugo.

Armadura
Fuente: http://www.searspartsdirect.com
Armadura

También conocida como rotor de bobina, la bobina de inducido es la parte giratoria del motor. Este componente descansa sobre cojinetes en ambos extremos del eje del motor y recibe corriente a través de los conmutadores. Consta de un núcleo de hierro laminado y de bobinados de hilo de cobre que lo rodean. Cuando la corriente circula por los bobinados, se crea un campo magnético alrededor del inducido. Esto hace que gire. El inducido y la bobina de campo en los bobinados del motor de arranque tienen que ser lo suficientemente eficientes como para producir un par elevado que pueda arrancar el motor.

Conmutadores
Fuente: http://www.goldmatecarbon.com
Conmutadores

Parecen lugares de cobre divididos y transmiten corriente a la bobina del inducido. Un conmutador también actúa como componente de seguridad en caso de cortocircuito. Estas piezas se colocan delante de la bobina del inducido en el eje.

Cepillos
Fuente: http://slavensracing.com
Cepillos

Las escobillas del motor conectan los terminales de la tapa del solenoide a las bobinas del motor. Normalmente hay cuatro escobillas en un motor de arranque, dos negativas y dos positivas. Sin embargo, algunos motores tendrán un mayor número de estas escobillas dependiendo de la construcción y la aplicación.

Shift Lever or Fork
Fuente:http://www.maniacelectricmotors.com
  1. Palanca/horquilla de cambio

Se trata de una pieza en forma de horquilla del motor de arranque que mueve el engranaje del piñón. Cuando se excita la bobina de tracción, crea un campo magnético que tira del émbolo para hacer funcionar la horquilla de la palanca. El émbolo se conecta a la horquilla. Cuando se mueve, la horquilla también se mueve. Estos movimientos son los que empujan el engranaje de piñón a una posición en la que puede hacer girar el volante.

Piñón
Fuente: http://www.enginemaster.com.au
  1. Piñón

El piñón del motor de arranque es una combinación de engranajes y muelles que funcionan para provocar la rotación del volante. Éste, a su vez, mueve las piezas del motor para hacer que arranque. También contiene un muelle que hace retroceder el piñón cuando se suelta la llave de contacto.

Fuente: http://www.mechanicsurplus.com
  1. Engranaje de accionamiento del motor de arranque

El engranaje de accionamiento engrana con la corona dentada del volante. La rotación del motor se transmite entonces al volante de inercia. El volante está conectado al cigüeñal del vehículo, y su rotación provoca el arranque del motor.

Fuente: http://www.housingstamping.com
  1. Carcasa del motor de arranque

Por último, está la carcasa, un armazón que protege los distintos componentes del motor de arranque. La carcasa del motor de arranque está hecha de metal. Debe ser lo suficientemente resistente como para soportar impactos y corrosión.

Las piezas descritas aquí son las que se encuentran en un motor de arranque eléctrico. También el mecanismo de funcionamiento. Existen otros tipos de motores de arranque que no utilizan electricidad, pero que realizan la misma función de arrancar un motor. En el capítulo siguiente se habla de los diferentes tipos de motores de arranque que se utilizan en los sistemas de automoción.

Capítulo 3

Tipos de arranque

Fuente: http://battery-sale.com.au

Esta guía trata principalmente del motor de arranque eléctrico o electrónico. Pero el motor de arranque eléctrico no es la única unidad de arranque utilizada para arrancar motores de combustión interna. Aunque es el más utilizado en el automóvil actual, hay varios otros que no necesitan electricidad para funcionar. Algunos son accionados por aire y otros por sistemas hidráulicos.

El tipo de unidad de arranque empleada depende de muchos factores, como la cantidad de par necesaria y el tipo de motor. Cuando el motor que hay que arrancar es grande, el motor de arranque puede ser incluso otro motor. Veamos los tipos de motores de arranque para motores de combustión interna.

 

Tipos de entrantes

Fuente: http://www.ipu.co.uk

Sistemas de arranque neumático

Como su nombre indica, estos estárteres utilizan aire para funcionar. Básicamente, un arrancador neumático consta de un depósito a presión de acero, una bomba compresora y turbinas giratorias. El aire comprimido que sale del depósito proporciona la fuerza necesaria para accionar las turbinas. A través de una serie de engranajes reductores y un piñón de arrastre, la rotación de las turbinas hace girar el volante de inercia. El mecanismo para engranar el piñón de arrastre con la corona dentada del volante de inercia se asemeja al del motor de arranque eléctrico.

Los arrancadores neumáticos se utilizan sobre todo para arrancar motores grandes, especialmente los diésel. Los encontrará sobre todo en camiones y otros motores pesados similares, entre ellos los de los barcos. También son habituales en motores de turbina de gas, como los que se utilizan en los aviones. Una ventaja de los arrancadores neumáticos es su fiabilidad, su diseño sencillo y su inmenso par motor. Además, no requieren las conexiones eléctricas características de los sistemas de arranque eléctricos, ni tampoco baterías.

Fuente: Fuente: http://www.powrquik.com

Sistemas de arranque por muelle

Estos sistemas dependen de un muelle enrollado para arrancar el motor. Al girar una manivela, se consigue que el piñón engrane con la corona dentada del volante. Al girar la manivela también se tensa el muelle y se prepara para hacer girar el volante. El mecanismo de arranque consiste en una palanca que, al soltarse, hace que la energía potencial almacenada del muelle enrollado produzca la rotación. Una vez que el muelle ha terminado de hacer girar el motor, un mecanismo aleja automáticamente el piñón del volante.

Los arrancadores de muelle también se pueden accionar manualmente. Son los más comunes en los vehículos marítimos. Como se puede adivinar, estos arrancadores son muy fiables, ya que la mayor parte de su control es manual. También son sistemas de bajo mantenimiento. Sin embargo, su uso está muy limitado en los coches, donde las cosas tienen que suceder automáticamente.

Fuente: http://www.powrquik.com

Sistemas de arranque hidráulicos

Se utilizan sobre todo para arrancar los motores diésel de los vehículos marítimos. Un arrancador hidráulico consta de un depósito de fluido, bombas, válvulas y filtros. Los arrancadores de este tipo son fiables y pueden utilizarse con casi cualquier motor. Al no utilizar conexiones eléctricas, los arrancadores hidráulicos están libres del desgaste causado por las chispas. El par que producen suele ser alto y adecuado para motores grandes. Los arrancadores hidráulicos también pueden funcionar en una amplia gama de condiciones.

 

Sistemas de arranque de combustible

Este tipo de arranque forma parte del motor. Normalmente se encuentra en los motores de gasolina, el sistema de arranque por combustible utiliza el primero o varios pistones del motor para proporcionar la fuerza necesaria para arrancar el resto del motor. Para ello, inyecta algo de combustible en el cilindro o cilindros de arranque y, a continuación, lo enciende. Estos arrancadores se encuentran sobre todo en los motores modernos y en los que tienen más de doce cilindros.

 

Sistemas eléctricos Stater

Estos utilizan un motor eléctrico para proporcionar rotación para hacer girar el volante, y el tipo discutido en esta guía. Los sistemas de arranque eléctrico son los más comunes en los turismos actuales por su comodidad. Basta con suministrarles corriente eléctrica desde una batería y el motor arranca de inmediato. Sin embargo, estos sistemas de arranque requieren mucho mantenimiento. Los circuitos eléctricos pueden corroerse o aflojarse con facilidad y provocar el fallo del motor de arranque, entre otros fallos. Los arrancadores eléctricos vienen con una amplia gama de accionamientos, como se explica a continuación.

 

Motores de arranque utilizados en sistemas de arranque eléctrico

Una transmisión de arranque transfiere la fuerza de giro al cigüeñal engranando el engranaje de transmisión con el del volante. Esto acciona los pistones y arranca el motor. Los motores de arranque engranan con el volante al arrancar y se desengranan cuando el motor empieza a funcionar. Se utilizan diferentes mecanismos para lograr esta operación. Para entender mejor estos diseños de accionamiento, veamos cada uno de ellos en detalle.

Reductor de engranajes
Fuente: http://autosystempro.com

Reductor de engranajes

Esta transmisión utiliza un conjunto de engranajes para lograr un par elevado que pueda hacer girar el volante de inercia con eficacia. Sin embargo, esto ocurre a expensas de la velocidad. Las transmisiones por reducción de engranajes son de las más utilizadas en los sistemas eléctricos de arranque total de los automóviles modernos. Al utilizar engranajes para aumentar el par, se pueden utilizar pequeños motores de alto giro. Esto significa un menor consumo de energía, lo que es deseable en estos motores de arranque, ya que algunos pueden consumir mucha corriente.

Accionamiento por inercia
Fuente: http://www.rimmerbros.co.uk

Accionamiento por inercia

En este tipo de accionamiento, el motor de arranque hace girar primero un volante de inercia a bordo para crear el impulso suficiente para hacer girar el volante de inercia principal. Una vez conseguido esto, un mecanismo automático formado por solenoides corta la corriente al motor. También mueve el volante de inercia para conectar con el motor y arrancarlo. La persona que arranca el motor suele realizar las distintas operaciones del motor de arranque.

Los motores utilizados en los accionamientos por inercia no accionan directamente el motor. Como resultado, un pequeño motor de baja potencia puede arrancar un gran motor utilizando una energía eléctrica mínima. Por eso son un tipo de motor de arranque habitual en algunos aviones. Sin embargo, estos accionamientos son más lentos que los otros tipos debido a las diversas etapas y movimientos que implican.

Fuente: Fuente: https://smithcoelectric.com

Folo-Thru Drive

Un accionamiento a través del volante utiliza un pestillo y contrapesos para mantener engranado y desengranar el engranaje de accionamiento. Cuando la transmisión avanza, el pestillo se cierra para mantener el engranaje de los engranajes. El pestillo sólo se libera si el motor arranca con la ayuda de los contrapesos. Cuando el motor está en marcha, la velocidad del volante de inercia supera a la del motor. Esto hace que los contrapesos se muevan hacia fuera, arrastrando con ellos el engranaje de accionamiento y haciendo que salga del volante. Este método de arranque garantiza que la transmisión sólo se desenganche cuando el motor arranque y no antes.

Zapatero de poste móvil

En lugar del solenoide normal, este accionamiento de arranque utiliza una zapata de polos móvil para empujar el piñón hacia el volante. Cuando se pulsa la llave de contacto o el botón de arranque, fluye corriente para activar el relé de arranque. Esto, a su vez, hace que la corriente fluya a través de una bobina de campo, tirando de la zapata móvil. La zapata, a su vez, mueve la transmisión del motor de arranque para engranar el engranaje de transmisión con el volante.

Al mismo tiempo, el movimiento cierra dos contactos para completar un circuito que envía corriente al motor. El motor gira, y un conjunto de engranajes transmite el movimiento al volante para arrancar el motor. La zapata de polos está cargada por resorte. Esto hace que vuelva a su posición original cuando el motor arranca y se suelta la llave de contacto. Los contactos que suministran corriente al motor se abren, el motor se para y el piñón se separa del volante.

Un motor de arranque está formado por el motor y el solenoide de arranque, que en cierto modo son componentes independientes. Los motores utilizados en estos arrancadores presentan diferentes sistemas de arranque, como veremos en el capítulo siguiente.

Capítulo 4

Categorías de motores de arranque por métodos de arranque

Aparte de los diferentes diseños y mecanismos de accionamiento, los motores de arranque pueden agruparse por sus métodos de arranque. Los circuitos de arranque del motor ayudan a protegerlo de las sobrecargas de corriente. Algunos contienen una función de control de temperatura que corta la corriente a los devanados del motor en caso de sobrecalentamiento. Antes de echar un vistazo a los motores de arranque según el método de arranque, algo sobre las técnicas de arranque.

 

Técnicas de arranque del motor de arranque

 

Lo son:

Tensión máxima
Fuente: http://www.slideshare.net

Tensión máxima

El arranque a plena tensión consiste en aplicar toda la tensión al motor. Es la técnica más común para motores de inducción trifásicos. El arranque a plena tensión también se conoce como arranque directo en línea o arranque DOL. Sólo se utiliza en motores de menos de 5 CV.

Tensión reducidaTensión reducida

A diferencia del método de tensión completa, el arranque a tensión reducida se utiliza para motores de 100 CV y superiores. Estos son los motores de alta corriente. La técnica consiste en aplicar una tensión inicial baja y aumentarla hasta alcanzar la tensión nominal del motor una vez que empieza a girar.

Bidireccional
Fuente: http://duino4projects.com

Bidireccional

Se refiere a la técnica que permite al motor girar en ambas direcciones. Esta técnica es útil en situaciones en las que son necesarias estas opciones de rotación. Un método de arranque bidireccional implica el uso de conectores y mecanismos adecuados para permitir la rotación tanto en dirección de avance como de retroceso.

Multispeed
Fuente: http://www.electrical-contractor.net

Velocidad múltiple

Como su nombre indica, este método de arranque permite que el motor gire o funcione a más de una velocidad. Esto se consigue utilizando diferentes contactos y aplicando diferentes tensiones. La mayoría de estos arrancadores permiten dos o tres velocidades.

 

Tipos de motores de arranque según los métodos de arranque

Ahora que hemos visto las distintas técnicas de arranque de los motores de inducción, veamos los distintos estatores basados en ellas. Estos son:

Stator Resistance Motor State
Fuente: Fuente: http://www.eeweb.com

Resistencia del estator Motor de arranque

Este arrancador utiliza resistencias externas para provocar una caída de tensión en los devanados del estator del motor. Se utiliza una conexión en serie entre las resistencias y las fases del bobinado, y se mantiene una resistencia máxima durante el arranque. La resistencia se elimina cuando el motor empieza a ganar velocidad. Esto permite una tensión plena en los devanados y la máxima velocidad del motor.

Una ventaja de este tipo de arrancadores es que presentan un diseño sencillo y, por tanto, son más baratos de construir. Un inconveniente importante es que dan un par bajo al arrancar debido a la caída de tensión. Las resistencias utilizadas también provocan pérdidas de potencia no deseadas.

Auto Transformer Motor Starter
Source: http://circuitglobe.com

Auto Transformer Motor Starter

It is a type of starter that uses an autotransformer as the name hints. The transformer and the motor are connected in series, a setup that helps reduce the voltage to the motor. The voltage drop is controlled via a slider on the autotransformer. A switch allows for the voltage to be changed from low to full.

During startup, the voltage applied is low, and based on the slider position. Relays automatically change the voltage to full voyage automatically when the speed of rotation reaches more than 80% of the motor’s rating. Autotransformer starters feature a complex starting technique, which makes them more costly.

Star Delta Motor Starter
Source: motor-starter.blogspot.com

Star Delta Motor Starter

This starter uses a star connection at startup and delta when operating. The star connection lowers the voltage across the windings and reduces the current in the windings. Once the motor attains sufficient speed, a series of relays close a switch to apply full voltage through a delta connection.

Star-delta starters are among the most used. The starters are inexpensive to make, plus they are not tasking to maintain. A drawback about them is that they can only work if the motor connection is delta. Overall, star delta starters offer many advantages when compared to the other types.

Arrancador de motor directo en línea
Fuente: circuitglobe.com

Direct On-Line Motor Starter

These motors are low power rated-below 5HP. As a result, they do not use high currents and do not require voltage reduction across the windings. That means they can connect directly to the source of power, hence the name direct on-line.

DOL starters do not need the voltage reduced. However, there is the risk of motor overload that has to be prevented. A mechanism is, therefore, used in these starters to act as overload protection. It consists of thermal relays and sensors which when activated by rising temperatures, move to switch off the power supply to the motor.

Direct on-line motor starters are a simple design. That makes them the cheapest of all types. They do not feature the complicated starter techniques of other starters and are easy to care for. Their downside is the high current that they take when starting which results in a lot of energy being lost.

Arrancador suave de motor
Fuente: http://www.logicladder.com

Arrancador suave de motor

In this type of starter, semiconductors are used to reduce the voltage applied to the motor. Soft starters connect with the power supply in series and comprise of thyristors for every stator winding phase. As soon as the motor has picked up speed, a special circuit allows full voltage and the motor operates at its rated speed.

Semiconductors reduce voltage smoothly, unlike the other techniques. As a result, the motor does not jerk when starting. To protect the motor from overloads or low voltages, soft starters come equipped with thermal protection mechanisms.

As we have seen, starter systems can feature complex electrical and mechanical parts. This makes the systems prone to failure due to electrical circuits becoming faulty or the mechanical parts failing. Because faults are inevitable, the best thing us to stay alert on the signs. That is the topic of the coming chapter.

Chapter 5

Starter Motor ProblemsStarter Motor Problems Symptoms

The car starter contains moving components and electrical connections. That means it will inevitably wear or corrode over time. Damage does not happen straight away. It is usually gradual, giving signs all along. Identifying these signs enables you to to stop the damage before it affects starting.

With the essential function of this component, you want to catch damage and wear early enough. It would prevent situations where the vehicle refuses to start even with a new battery. How do you know if you have a bad starter? We compiled a list of the signs to watch out for.

Starter Motor ProblemStarter Motor Problems Symptoms

Some will be about the motor, others the solenoid or driveshaft and gears. They are:

  1. Odd Noises or No Sound at All

Starter motors are usually tucked away from view and cannot be accessed straight away. That makes the sounds they produce one of the easiest ways to tell if they are failing. Bad starter sounds are often varied and can include winning, grinding or even clicking noises. Here are the different sounds explained.

Grinding

It indicates a bad pinion drive gear. It could be that the gear is worn, or a tooth is missing and affecting proper meshing of the two gears. Or, the problem could be with the flywheel ring gear. Grinding noise can also result from loose mounting. When the mounting bolts wear over time, they may loosen and cause the drive gear not to engage the ring gear smoothly.

Whirring

This may caused by a pinion gear that does not engage with the flywheel properly, even with the starter motor spinning correctly. It can be a sign of starter solenoid failure..

Buzzing

A buzzing sound can be sign that the starter is not receiving enough current. The cause could be poor connections that need to be checked. It may also be a problem at the motor or other parts of the starting system. These include a weak battery or corroded terminals.

Clicks

You turn on the ignition key and you hear clicks. That can indicate a bad starter solenoid or motor defective motor. A clicking sound could also be a sign of other faults in the tarting system, such as poor connections.

No sound

No sound is a sign of starter motor not spinning due to a lack of current.  Causes for that would vary, but the most common are a dead battery, corroded connectors, or bad relays and failed safety switch. It could also be a burnt out motor or starter solenoid that needs replacing.

  1. Cranking/Starting Problems

It can be slow cranking, a click with no crank, or a no click no crank situation. While these may point to poor electrical circuits or weak battery, it could also indicate a failed starter motor. Cranking problems are explained in detail below.

Slow cranking

In this situation, the starter will crank, but the RPMs it transfers to the engine are too low to start it. A slow cranking starter motor is likely to be caused by problems in the wiring that are starving the starter of current, or it could be the starter that is bad. The other causes, therefore, need to be ruled out.

Click but no cranking

it involves the solenoid clicking, but the motor failing to crank the engine. If the other parts of the starting system, such as the battery and relays are working properly, it could be a bad motor.

No click and no cranking

Here, the solenoid does not click, and neither does the motor crank. In most cases, the problem lies in the parts away from the starter. However, it could be a dead motor starter if the other components of the starting system are working.

Ningún problema de sonidos
Fuente: http://www.deloreanautoparts.com
  1. Occasional Starting Problems

 Intermittent issues when starting your car can be a sign of starter motor not working as it should. Some days it will crank at the first attempt an on others require a few more. Should that happen, several reasons could explain the situation. It could be faulty wiring that prevents the free flow of current from the battery, or it could be failing relays. Performing tests would help identify the failing part of the starting system.

 

  1. Freewheeling

Starter freewheeling refers to the situation where the starter is on but the drive gear not engaged with the flywheel ring gear. You will hear the starter produce a whining sound, but the engine will not crank. Freewheeling usually results from a bad solenoid. This is the part that should produce the movement that pushes the pinion drive gear forward to mesh with the ring gear. If it is faulty, that part of the starting process will not happen.

 

  1. Starter Running Even After Engine has Started

Usually, you release the ignition key or start button as soon as the engine starts. That should cause the starter to stop working. If it does not, the electrical system from the battery to the starter itself could be faulty. Welded contacts in the starter solenoid could be the reason, or a fault in the circuitry. That would need to be checked immediately to avoid damage to the various components of the starter motor.

 

  1. Smoke or Burning Smell

When a starter motor has failed, it will likely overheat. The different parts of the starter are lubed, and excessive heat would cause the lubricant to burn and produce smoke or the smell of burning something. Should you notice smoke or burning smell, have the stater checked immediately before using the vehicle.

 

  1. Interior Lights Dimming During Ignition

This indicates an electrical problem. The interior wiring of the starter motor is likely shorted and causing the unit to draw a lot of current. That leaves the other electrical access without sufficient power  and the reason for the dimming.

 

Starter Motor Failure Causes

A starter motor will fail due to various reasons. It can be as a result of poor maintenance, or a case of normal wear and tear. To give you an idea of what could be causing your car’s starter motor starting problem, let us look at the most common reasons.

Dead battery

A weak or failed battery will not supply enough power, and the starter does not perform its function. In such case, a new battery is needed for proper starting of the engine.

Faulty circuitry

Broken cables can short the starter system and cause it to malfunction. Loose, dirty, or corroded connections, too. If the windings in the motor or starter solenoid burn out, it can mean a failed starter. Sometimes, it is about a failed switch in the relays. The motor switch at the solenoid housing may weld and cause the starter to fail.

The Dirty or worn mechanical parts

It is one of the main causes of the starter not engaging sometimes. If either the pinion gear or flywheel gear has worn or missing teeth, the drive pinion will not mesh with the ring gear smoothly. Motor brushes will also wear out cover with dirt to cause starter problems. Worn or dirty starter motor brushes symptoms include slow cranking and related issues. Other parts that can wear out include commutators and armature bushings.

Entry of oil or water

The location of the starter motor makes it prone to being soaked with oil from other components. When there is a leak, oil may spill and reach the starter motor and solenoid. That can cause it to malfunction. Water in the starter motor can also cause of to fail. It results in corroded parts and faulty electrical connections.

Entry of Oil
Source: http://www.courtenaysport.co.uk

Loosely mounted starter

The action of the motor to start the engine involves the drive gear pairing with the ring gear. That requires that the starter unit be firmly mounted. If it is not, the meshing action may not be smooth.

 

Now that we know the signs of starter motor problems, how do we go about confirming and fixing them? Many vehicle owners look for quick ways to work around a faulty starter. They may research for information such as how to how to fix a stater motor with a hammer or even how to start a car with a bad starter. But is it advisable?

In the next chapter, we delve into the ways to diagnose a starter. The process described will apply to different vehicles, from the average car, truck, to tractor starter troubleshooting. Also,  we the repair of different parts such as how to rebuild a starter solenoid and starter motor components.

Chapter 6

Starter Motor Troubleshooting Methods

Staarter Motor Troubleshooting
Source: http://rennlist.com

Most starter problems can be diagnosed using simple methods. Some are also easy to fix, and may not need expert skills to handle. In this chapter, we will look at  how to fix a starter motor once you have found out the issue with it. Before we proceed, here is a list of the tools you will likely need.

  • Voltmeter
  • Spanner set
  • Pliers or side cutters
  • Socket set
  • Hammer
  • Screwdrivers
  • Soldering iron
  • Oil and rags
  • Flat working area such as a bench

 

Now, onto the process to troubleshoot a starter motor. This procedure applies to different starter motors as they contain similar components.

Diagnose the Promble of Starter Motor
Source: http://www.everestpartssupplies.com

Step 1: Diagnose the Problem

A bad starter will show many signs, such as slow or no cranking. It will also produce unusual sounds when you turn on the ignition key or start button. In cases where shorting has occurred, the electrical connections may overheat and cause smoke to come out of your car’s front. Knowing the cause of the problem can help you get the starter working again.

First, find out the problem with the electrical system. After ruling that out, you can proceed to troubleshoot the starter motor itself. The electrical system consists of the battery, cables, switches, and relays. We will, therefore, start by checking and testing those.

Because a weak or dead battery can be the reason for the starter not working, your troubleshooting process should start there. Check the battery terminals and cables. Loose, torn or broken cables mean an inadequate amount of current is reaching the starters. Corroded connections, too.

Low voltage could be another cause of starter failure. Use a voltmeter (or a load tester if you have one) to measure the battery’s voltage. If it indicates 12.6V, the battery is in good condition and the problem is elsewhere.

A sure and simple way to test your battery is using a different vehicle. If it can start the engine of another car, the fault is likely with the starter motor. In that case, you can proceed to the steps to fix a bad starter motor.

If the battery terminals are corroded or the cables are loose and broken, disconnect and clean them. Or if badly damaged, replace them. You will also need to replace a weak or dead. Check the rest of the cables and connections to see if there are signs of breakage or corrosion. Simply cleaning or replacing faulty connections can restore current flow. Once satisfied with the state of the cables, you can proceed to step 2.

 

Step 2: Remove the Starter

Remove the Starter
Source: http://www.fixya.com

NB: Before starting any repair actions, disconnect the battery connection by detaching the cables. The current that flows through the connections to the motor are extremely high, reaching above 250A, and could cause serious injuries.

Locate the starter motor. In most case, it can mean having to lift the car. Do that safely, using appropriate equipment. Next, remove the starter by unfastening the mounting bolts. It should come out without any difficulty.

 

Step 3: Disassemble the Starter

Dissasemble
Fuente: http://www.youtube.com

Once the starter is out, it is time to take it apart and check the various components. Find a clear surface to do so, such as a clean bench. Have with you a container to put the small bits such as screws and bolts. The starter motor will likely be covered in dirt. Use a rag soaked in petrol to clean it.

Be sure to mark the parts so you can avoid confusions when re-assembling the unit. Next, strip the starter using the following sequence.

  • Using the appropriate screwdriver, take out the screws on the back cover to remove it. They are usually two small screws that will come out easily
  • Find and detach the clip and spring, and the heat shield
  • Locate and disconnect the motor cable from the solenoid
  • Next, remove the main bolts in the starter. These are the long boots that hold the housing together
  • Take out the brush cover and unclip the brushes to remove them. The brush holder, too.
  • Take out the field windings, both the stator and rotor
  • Unfasten the bolts on the solenoid and remove the internal components without disassembling them

 

Step 4: Inspect the Parts

Inspeccionar las piezas
Fuente: http://www.youtube.com

Arrange everything on the bench. Examine the different component to see how badly they are damaged. Check the stator and rotor windings for broken wires or stripped insulation. The commutator and armature, too, for defective parts. Look out for wear on the mechanical components such as the pinion gear, solenoid, brushes, and others.

 

Step 6: Windings and Starter Armature Repair

These parts will likely be corroded. Sand them to remove the corrosion. Clean the areas between the segments. After you have cleaned every surface, use an oiled rag to wipe the components.

If there are darts that cannot be used anymore due to damage, you will have to replace them. That means buying new ones and fitting them before re-assembling and mounting the starter. Brushes wear out quickly, and there is a high chance that they will need replacing.

If that is the case, obtain new ones and fit them as appropriate. You may need to observe how the old ones are installed to ensure proper fit. Other parts that may require replacing include bushes, commutators, and the armature. If there are no components to be changed, proceed to the next step.

 

Step 7: Re-assembling the Starter

It is now time to back everything back in its place. If you had marked the various parts, that should be easy. Use the reverse of the process to take it apart. Everything should fall into place.

 

Step 8: Bench Test the Starter

Benchmark Testing
Source: http://leo-cao.blogspot.com

You will need to test the starter before installing it. This will ensure that it is working properly- a clear indication that the assembly was done correctly. For this, you will need a working battery and some jumper wires. Then, perform these tests.

    • Motor test- with the negative cable of the battery connected to the stater housing, touch the bottom terminal on the solenoid with the positive lead. The motor should spin fast.
    • Starter solenoid test- with the negative battery lead on the housing of the starter, touch the small terminal post on the solenoid with the positive lead. This should activate the solenoids to move the plunger and push the drive gear forward.
    • Motor-solenoid test- connect the battery’s positive cable the top terminal on the solenoid. There should be no response in the motor. Next, touch the small terminal post with another posits lead. The whole unit should work normally; switch the solenoid pushing the rod that moves the drive gear and the motor spinning at high speed.

 

Step 9: Mounting the Starter Motor

Next, mount the starter. That means simply bolting it to the engine block. Use the right torque for that, or it will loosen over time and cause starting problems.

In most cases, starter motor or starter solenoid rebuilding may not be advisable due to excessive damage. You may need a new one installed. That would mean having to shop for a starter if planning to do it yourself. Next, we look at how to buy the right starter motor for your vehicle.

Chapter 7

Starter Motor Buying

Source: actaudio.net

When you have a bad starter motor, you can fix it by repairing the faulty parts. If the faults are beyond repair, it can mean having to replace the whole unit. Replacement comes with its challenges. There are different types of starter motors in automobiles, with different designs and sizes. Configurations, too, and mounting methods. These components are costly, and you want to get it right the first time. In this chapter, we will look at the factors to take into account when buying a starter motor.

 

Starter Motor Selection

When looking to a purchase starter to replace a failed one, consider these requirements. It will help you find the right starter for your vehicle. Also, a quality one since it will satisfy the power needs of your specific engine, among other aspects.

 

Starter Motor Number

Checking on the number part
Source: http://www.yourcarspares.co.uk

The number on the new starter motor needs to be similar to that on the old starter. That prevents compatibility issues such as mountings style, power requirements, and more. The starter motor number is usually written on the body of the unit. The exact location of the number varies across the starter makes and models. However, it presents no challenge to find.

 

Par de apriete

This refers to the ability of the starter motor to spin an engine. When selecting the model to buy, ensure the torque is high enough for your particular engine. The motor will not overheat during the starting process to cause problems. The torque output you choose will depend on the compression ratio of the engine. Generally, a 200 ft lb starter motor works for the typical car using a 12:1 compression ratio engine or higher.

Voltage Requirements

Different starter motors require different voltages to operate. The level of voltage usually directly determines the torque achieved by the motor. The voltage you select should match the compression level of the engine in most cases. There is the lowest voltage level that a specific starter would need to have. You would need to ensure the one you buy can handle your type of engine.

 

Casting Material

Starter motors undergo a lot of stress to start an engine. If the engine is high compression, it can mean a starter that works too hard. There is also the issue of kickback possibilities. If the motor is not strong enough, it can result in the housing falling apart. There is also the problem of physical impact given the position of the motor on the underside of most vehicles  As such, the starter should be made from cast metal of the highest quality. You want it to last for long, even when used in harsh conditions.

 

Internal Components

Componente interno
Fuente: ru.wikipedia.org

Apart from the outer casing, there are internal components to consider. Starter motors are usually mounted low, which makes them prone to the elements. It is often common to have inner components that are damaged by the corrosion caused by the entry of water. Sometimes, it is a case of parts that wear out too soon due to inferior materials used to construct them. Ensure the materials used are of high quality. Mostly. Steel components last a long time, and you want that for your starter motor.

Size and Weight

Manufacturers usually try to make starter motors that are compact and lightweight. Compact units make fitment easy, while light starter motors help to reduce the overall weight. For whichever reason, you may want a compact and lightweight starter. Do not compromise that for power, though. Ensure the motor can crank your type of engine and higher, or you will have a new compact and lightweight starter but which will not start your engine.

 

Brand

While there are new manufacturers who will produce quality products, you may want to choose a brand that guarantees you quality. Such brands have happy previous customers. You may use their comments to choose your starter motor. A trusted manufacturer will also likely offer generous warranties for their starter motors.

 

Type of Drive Used

While the starter motor working principle does not change, pinion drive mechanisms do. The method used to transfer motor rotation is one of the essential considerations when choosing the starter to buy. Often, gear reduction motors offer better starters. You can have a small motor but whose power multiplies greatly to crank a high-compression engine. These types of motors produce a high torque. Gear reduction starters are also mostly compact. This makes them easy to install when space is an issue.

 

Motor Starting Method

Motor Starting Method
Fuente: http://www.youtube.com

As explained previously in this starter motor guide, starters feature different pinion drive mechanisms. Because motor starting methods vary widely, you would need to choose the type that matches your power requirements. If your engine is low compression, a direct on-line motor would be suitable. Starters of this type are the cheapest of all and their motor easy to maintain

 

Aftermarket Vs. OEM Starter Motors

When buying a starter motor, you will be faced with two options: an aftermarket unit and an OEM one. Each type will have its up and downsides. OEM starter motors do not come in many variations, which makes selecting the right one for your car easy. However, these starters are often more expensive.

Aftermarket starters can be high quality, sometimes higher than the aftermarket versions. A disadvantage of these starters is their wide range that makes finding the right one for your engine type difficult. If you are not careful, you may end up with an incompatible aftermarket starter motor. Overall,  aftermarket feature many and useful characteristics.

 

Common Questions When Buying and Replacing a Starter Motor

 There are many, and we answered the most asked.

Question. How much does it cost to replace a starter motor?

Answer. Starter motor cost depends on type, drive mechanism, and starting technique. It also varies across different vehicle types and makes. The wide variation makes of difficult to point an exact amount. However, expect the cist to be mostly above $500 for both new part and labor to install. Starter motor repair cost should be much lower than that since no new starter is used. But the amount varies depending on the parts being replaced or the complexity of the problem.

 

Question. How do I find a starter motor repair near me?

Answer. Finding a trusted repair shop or individual can be difficult. Despite that, an online lookup will usually reveal the ships in your locality, and you can choose the one to go to based on reviews. You can also depend on the word of mouth by asking around from close friends or even relatives.

 

Question. Is it better to replace the whole starter if faulty?

Answer. It is highly advisable to do so. However, that would largely depend on the kind of fault. It would be illogical to replace a whole starter whose only problem is a loose or corroded connection. That is especially if the other starter system components in both the motor and the solenoid are in prime condition. It also depends on your budget. With replacement costs running above $500, it would make economic sense to fix faults rather than install a new unit.

 

Question. How difficult is it to replace a starter motor?

Answer. Without having to fix anything, the process the install a new starter should be one of the easiest in a vehicle. It involves removing the old unit and installing a new one. You will only have bolts to unscrew and fasten.

Conclusión

 

The automotive starter motor is one of the main components in the car starting system. A faulty can mean a car that will not start. That is why ensuring its proper working is essential. After reading through this starter motor guide, you can now take care of the starter better. You understand how it works, the different types there are, and how each functions. The guide also describes the symptoms that show a failing starter so you can take action early enough. With early diagnosis, you can avoid costly replacements.

You will, at one time or another, have a bad starter and face the option to repair or replace it. We included a part to help you with that. Starter motor replacement means having to buy a new unit. The last chapter aims to help you choose the right type for your vehicle. The best quality, too, by knowing the features to look for. It is a guide that contains information to ensure you do not ever get stranded due to a failed starter motor.

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1 comentario en “Starter Motor: The Definitive Guide”

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