Principio de funcionamiento del motor de arranque

Montaje del inducido
El motor de arranque es un componente importante para arrancar el motor. Convierte la energía eléctrica en energía mecánica y hace girar el cigüeñal del motor a través del mecanismo de arranque para ayudar al motor a arrancar. Comprender la estructura y el principio de funcionamiento de un motor de arranque es esencial para mantener y reparar un automóvil.
El motor de arranque tiene una estructura compleja, que incluye componentes como motores, engranajes y embragues. La información sobre la estructura y el principio de funcionamiento del motor de arranque que se describe en este artículo puede ser útil para los ingenieros de automoción, los propietarios de automóviles y las personas interesadas en la mecánica del automóvil.

Estructura de arranque

  1. Montaje del inducido

El inducido está formado por el núcleo, el devanado, el conmutador y el eje.
  • Núcleo del inducido: Para reducir las pérdidas por corrientes parásitas y las pérdidas por histéresis, está fabricado con chapas laminadas de acero de bajo contenido en carbono.
  • Bobinado del inducido: Se compone de muchas bobinas, y los dos extremos de cada bobina están conectados respectivamente a dos segmentos del conmutador. Después de colocar las escobillas en el conmutador, el bucle cerrado compuesto de elementos de bobinado se divide en escobillas positivas y negativas. Una serie de ramas paralelas se conectan al circuito externo a través de las escobillas.
Conmutador: La función del conmutador es inyectar corriente en el devanado giratorio del inducido.
Montaje del inducido
  1. Interruptor electromagnético

El interruptor electromagnético se utiliza para empujar hacia fuera el engranaje de accionamiento para engranar con el anillo del volante, y también tiene la función de un interruptor. Cuando el contacto estático y el contacto móvil del interruptor electromagnético están cerrados, el circuito principal del motor de arranque se conecta para hacer girar el inducido del motor de arranque. Consta de una bobina de atracción (serie), una bobina de retención (paralelo), un núcleo de hierro estático, un núcleo de hierro móvil, un muelle de retorno, un contacto estático y un contacto móvil.
Cuando se acaba de conectar el interruptor de arranque, la corriente de la bobina de atracción se conecta a tierra a través del devanado de campo y el devanado de inducido del arrancador, y la bobina de retención se conecta directamente a tierra. En este momento, la bobina de atracción genera flujo magnético en la misma dirección. Una vez reforzado el flujo magnético, se genera una fuerte fuerza de atracción que atrae al núcleo de hierro para que se mueva hasta que se cierran los contactos dinámicos y estáticos.
En este momento, los dos extremos de la bobina de atracción están cortocircuitados por el contacto principal, y no pasa corriente por la bobina de atracción, y sólo la corriente en la bobina de retención mantiene el estado de atracción del núcleo de hierro móvil. Debido a que los núcleos de hierro móvil y estático están en contacto en este momento, la reluctancia es muy pequeña, y sólo por la fuerza de atracción generada por el menor flujo magnético en la bobina de retención, se puede mantener el estado de atracción del núcleo de hierro móvil. Debido al cierre del contacto principal, la tensión de la batería se aplica directamente al motor de arranque para hacer girar la armadura de arranque, y el movimiento del núcleo de hierro móvil del interruptor tira de la horquilla de cambio para extender el engranaje de transmisión para arrancar el motor.
Interruptor electromagnético
  1. Montaje de la carcasa

La carcasa del motor de arranque es una pieza importante, que consta de la propia carcasa, la bobina del campo magnético y el polo magnético. Su función principal es proteger las piezas internas del arrancador de daños externos, y también puede desempeñar un papel en el aislamiento térmico. La bobina de campo magnético y los polos magnéticos pueden generar flujo magnético y formar un circuito magnético, de modo que el motor de arranque puede generar par suficiente para hacer girar el motor.
Montaje de la carcasa
  1. Embrague unidireccional

Estructura seccional del embrague unidireccional

   Estructura seccional del embrague unidireccional

   Estado del rodillo cuando se transmite el par

   Estado del rodillo cuando se transmite el par

Estado del rodillo en ralentí

       Estado del rodillo en ralentí
El par de arranque se transmite desde el eje del inducido a través del engranaje de transmisión hasta el volante del motor. Por ejemplo, después de arrancar el motor, cuando el volante de inercia del motor impulsa el engranaje de accionamiento para girar, la fuerza centrífuga de la rotación a alta velocidad hace que la bobina de inducido salga despedida, y el conmutador sale despedido.
Por ejemplo, cuando la velocidad del motor es de 1000 rpm, la velocidad del engranaje del motor de arranque es de 10000 rpm (la relación de velocidad del volante del motor y el engranaje del motor de arranque: 1:10). A medida que aumenta la velocidad del motor, la velocidad del motor de arranque aumentará. Esta situación no sólo aumentará el ruido del motor de arranque, sino que también causará graves daños al motor de arranque.
Cuando se utiliza el motor de arranque para accionar el motor, el inducido acciona el anillo exterior para que gire. Debido a la resistencia mecánica después de que el engranaje de accionamiento engrana con el volante, el anillo interior gira lentamente, formando así una diferencia de velocidad entre el anillo interior y el anillo exterior.
La columna se aprieta en la parte estrecha de la cavidad oblicua del anillo exterior y el anillo interior para bloquear el anillo exterior y el anillo interior. El par se transfiere directamente del anillo exterior al interior, por lo que el engranaje de transmisión también gira con el anillo interior.
Después de arrancar el motor, su volante de inercia impulsará el engranaje de accionamiento para que gire a gran velocidad, y el rodillo se desplazará hacia la parte ancha de la cavidad inclinada mientras gira. Por lo tanto, el anillo interior integrado con el engranaje de accionamiento se encuentra en un estado de ralentí, y el par no se transmitirá al lado del motor de arranque. En el estado de ralentí, la presión no se aplica a los dientes del engranaje de accionamiento y el volante, y el engranaje de accionamiento con el estriado helicoidal es fácil de desenganchar.
  1. Engranaje motriz

1) El engranaje entre el engranaje motriz y el volante es electromagnético. Tras el encendido, el interruptor electromagnético tira de la horquilla de cambio para hacer avanzar el engranaje motriz.
2) El engranaje de accionamiento se desacopla del volante. Una vez arrancado el motor y desconectado el interruptor electromagnético, el muelle de retorno del interruptor electromagnético empujará la horquilla de cambio para devolver el engranaje de accionamiento. Un estriado helicoidal en el eje de retención facilitará el desenganche del engranaje de accionamiento.
Engranaje motriz
  1. Montaje del cepillo

Las escobillas del motor de arranque están fabricadas con materiales de carbono y metal. Cuando el motor de arranque está en funcionamiento, las escobillas entran en contacto con la superficie del conmutador en el inducido para introducir corriente en el devanado del inducido. El devanado del inducido es la parte principal del motor de arranque. Se compone de múltiples vueltas de bobinado. Cuando la corriente pasa a través de los devanados, se formará un campo magnético giratorio en el inducido, impulsando así la rotación del motor.
El conmutador es una parte importante del motor de arranque. Está situado en el inducido y puede cambiar automáticamente la dirección de la corriente según los sentidos positivo y negativo de la corriente, de modo que la dirección del campo magnético en el devanado del inducido coincida siempre con la superficie de contacto de la escobilla. .
Esta tecnología de cambio automático del sentido de la corriente se denomina "inversión", y es una de las claves del funcionamiento normal del arrancador. Dado que las escobillas generan fricción al entrar en contacto con la superficie del inducido, también son muy importantes la calidad y el diseño de las escobillas, directamente relacionados con la vida útil y la fiabilidad del arrancador.
Montaje del cepillo
Comprender la estructura de un motor de arranque es muy importante para entender su funcionamiento. Un motor de arranque es un dispositivo mecánico formado por varios componentes, cada uno de los cuales tiene una función diferente, pero están estrechamente relacionados y trabajan juntos. Después de entender la estructura del motor de arranque, vamos a presentar el principio de funcionamiento del motor de arranque en detalle, para que pueda tener una comprensión más profunda del método de trabajo del motor de arranque.

Principio de funcionamiento del motor de arranque

Ahora que ya tiene unos conocimientos básicos sobre el funcionamiento de un motor de arranque, veamos más detenidamente cómo funciona. Un motor de arranque depende de la interacción de sus diversos componentes para generar la potencia necesaria para arrancar el motor. Al comprender cómo funcionan conjuntamente las distintas piezas, puedes saber cómo solucionar los problemas del motor de arranque. Exploremos los entresijos del funcionamiento de un motor de arranque y cómo hace que el motor de un coche funcione.
  1. Pulse el botón de arranque: Cuando se pulsa el botón de arranque del coche, un circuito envía corriente al motor de arranque y al relé.
  2. Acción del relé: Un relé es un interruptor que controla el flujo de corriente eléctrica. Cuando se pulsa el botón de arranque, el relé cierra el circuito, enviando corriente al motor eléctrico del arrancador.
  3. Arranque del motor: La corriente pasa a través del relé y entra en el motor eléctrico del arrancador. Un motor tiene una serie de bobinas eléctricas que generan un fuerte campo magnético cuando la corriente fluye a través de ellas. Este campo magnético hace que el rotor del motor gire.
  4. Engranaje: Cuando el motor gira, el engranaje de su eje de salida se engrana con el engranaje del volante del motor. Este proceso pone en movimiento el volante de inercia, que inicia el ciclo de compresión-explosión del motor.
  5. Desconexión automática: Cuando el motor arranca, el relé del motor de arranque desconectará la conexión entre el motor eléctrico y el circuito eléctrico. Al mismo tiempo, un mecanismo de resorte del motor de arranque desenganchará el engranaje del motor del engranaje del motor.
  6. Carga: Cuando se arranca el motor, un circuito envía corriente al alternador del coche para cargar la batería. Este proceso puede proporcionar suficiente energía eléctrica para el siguiente arranque del motor.
En resumen, un arrancador de coche convierte la energía eléctrica en energía mecánica para proporcionar el par suficiente para que el motor de combustión interna arranque y funcione. El principio de funcionamiento de un motor de arranque es relativamente sencillo, pero su importancia no puede subestimarse porque un buen motor de arranque garantiza que el motor arranque sin problemas, proporcionando así un buen rendimiento y fiabilidad al vehículo.

Conclusión

Después de leer este artículo, deberías ser capaz de entender cómo se construye y cómo funciona un arrancador de coche, y el papel que desempeña cada componente en el proceso. Esto le ayudará a entender mejor cómo funciona el motor de arranque de su coche y le permitirá mantenerlo y repararlo adecuadamente cuando sea necesario.
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