El funcionamiento normal del motor de arranque se garantiza mediante un mecanismo especial: el motor de arranque (popularmente apodado "Bendix"), que combina un embrague de rueda libre, una transmisión y una horquilla de accionamiento.Lea sobre qué es una unidad de arranque, qué tipos es, cómo está diseñada y funciona en este artículo.
¿Qué es un motor de arranque?
El motor de arranque es el mecanismo del sistema de arranque del motor de combustión interna, que es el vínculo entre el arranque eléctrico y el volante del motor.El actuador tiene dos funciones:
• Conectar el motor de arranque al motor para transferir el par del motor de arranque al volante del cigüeñal;
• Protección del motor de arranque contra sobrecarga después de arrancar el motor.
La función protectora del motor de arranque es de vital importancia.Para arrancar la unidad de potencia, es necesario que su cigüeñal gire a una frecuencia de 60-200 rpm (para gasolina, menos, para motores diesel, más); es para esta velocidad angular para la que está diseñado el motor de arranque.Sin embargo, después del arranque, las rpm aumentan a 700-900 o más, en cuyo caso el par cambia de dirección, pasando del volante al motor de arranque.El aumento de velocidad es peligroso para el motor de arranque, por lo que si el motor arranca con éxito, es necesario desconectar el volante del motor de arranque; esta es la función que resuelve el variador.
Estructuralmente, el motor de arranque combina tres mecanismos:
• Engranaje impulsor del volante;
• Embrague de adelantamiento (o rueda libre);
• Palanca de accionamiento u horquilla con correa, manguito o actuador de embrague.
Cada uno de los mecanismos tiene sus propias funciones.La palanca de transmisión conectada al relé de tracción del motor de arranque lleva la transmisión al volante del motor, asegurando que el engranaje engrane con el anillo.El engranaje impulsor transmite el par desde el motor de arranque al anillo del volante.Y el embrague de rueda libre asegura la transmisión del par desde el rotor de arranque al engranaje en el momento en que arranca el motor y separa la transmisión y el volante después de un arranque exitoso del motor.
Es interesante observar que el motor de arranque se llamaba popularmente "Bendix"; esto se debe a la empresa francesa Bendix.En el pasado, los repuestos de esta marca ganaron fama en nuestro país y, con el tiempo, el nombre se convirtió en un nombre familiar.Hoy en día, todo automovilista, después de escuchar la palabra "Bendix", comprende que estamos hablando del motor de arranque.
Tipos de unidades de arranque
Los accionamientos de arranque que se utilizan hoy en día se dividen en tipos según el diseño del embrague de rueda libre y el método de fijación de la palanca de accionamiento (horquilla).
La palanca se puede conectar al actuador de tres maneras:
• Utilización de un acoplamiento con canal anular: los salientes de los cuernos de la horquilla se encuentran en el canal;
• Utilizar una correa con dos ranuras para los salientes de los cuernos de la horquilla;
• Utilizando una correa con dos pasadores (rectangulares, cilíndricos), sobre los que se colocan los cuernos de la horquilla con agujeros de la forma adecuada.
Al mismo tiempo, los motores de arranque se pueden vender con y sin palanca.
Según el diseño del embrague de rueda libre, los accionamientos de arranque se dividen en dos grandes grupos:
• Con embrague de rueda libre de rodillos;
• Con embrague de rueda libre con trinquete.
Hoy en día, los más utilizados son los acoplamientos de rodillos, que tienen un diseño más simple, confiabilidad y alta resistencia a las influencias ambientales negativas y al compartimiento del motor (agua, aceites, suciedad, temperaturas extremas, etc.).Los accionamientos de arranque con embrague de rueda libre con trinquete se instalan con mayor frecuencia en camiones con unidades de potencia potentes.Los acoplamientos de trinquete pueden funcionar bajo cargas elevadas y, al mismo tiempo, tienen indicadores de peso y tamaño pequeños y, lo más importante, proporcionan una interrupción más completa del par.
El diseño y el principio de funcionamiento del motor de arranque con embrague de rueda libre.
La base del diseño del motor de arranque con embrague de rodillos de rueda libre es la jaula de accionamiento (exterior), en cuya parte expandida están talladas cavidades de sección transversal variable para la instalación de los rodillos y sus resortes de presión.Dentro de la jaula de transmisión, se instala una jaula conducida, combinada con el engranaje impulsor, que, durante el funcionamiento del motor de arranque, se acopla con la corona del volante.Los rodillos se instalan en el espacio entre la superficie exterior de la jaula conducida y las cavidades de la jaula conducida y se mueven hacia la parte estrecha de las cavidades con la ayuda de resortes (y, a veces, émbolos adicionales).La pérdida de los rodillos se evita mediante una arandela de bloqueo y toda la estructura queda ensamblada mediante la carcasa del acoplamiento.
En el vástago del clip de accionamiento hay un anillo de acoplamiento, correa o horquilla, que se coloca libremente y se apoya contra la parte expandida del clip mediante un resorte amortiguador.Para evitar que el embrague de la horquilla se deslice del vástago del clip, se fija con un anillo de retención.La parte interior del clip de transmisión tiene estrías que se acoplan con las estrías del eje del rotor del motor de arranque o de la caja de cambios.A través de una conexión estriada se transmite el par del eje a la jaula de accionamiento y a todo el accionamiento del motor de arranque.
La transmisión con embrague de rueda libre funciona de la siguiente manera.Cuando se enciende el encendido, se activa el relé de tracción del motor de arranque, su armadura tira de la horquilla, que, a su vez, empuja la transmisión hacia el volante.Para que el engranaje impulsor engrane con el volante, sus dientes tienen biseles, y aquí también ayuda un resorte amortiguador (también reduce la fuerza de los impactos del mecanismo, evitando daños a los dientes y otras partes).Al mismo tiempo, arranca el motor de arranque y el par de su eje se transmite a la jaula de transmisión.Bajo la acción de los resortes, los rodillos de la jaula se ubican en la parte más estrecha de las cavidades, por lo que existen grandes fuerzas de fricción entre las paredes de las cavidades, los rodillos y la superficie exterior de la jaula conducida.Estas fuerzas aseguran la rotación de los clips impulsores y accionados en su conjunto; como resultado, el par del motor de arranque se transmite a la corona del volante y el cigüeñal del motor gira.
Con un arranque exitoso de la unidad de potencia, la velocidad angular del volante aumenta y el par comienza a transmitirse al motor de arranque.Cuando se alcanza una cierta velocidad angular, los rodillos se mueven a través de las cavidades bajo la acción de fuerzas centrífugas, pasando a la parte expandida.Como resultado de este movimiento, las fuerzas de fricción entre los clips impulsores y conducidos disminuyen y, en algún momento, las piezas se separan: el flujo de par se interrumpe y el rotor de arranque deja de girar.Al mismo tiempo, se apaga el motor de arranque y el accionamiento bajo la acción del resorte (así como los dientes oblicuos del eje) se retira del volante y regresa a su posición original.
Hoy en día, existen muchas variaciones en el diseño del embrague de rueda libre, pero todas tienen el principio de funcionamiento descrito anteriormente.El motor de arranque con embrague de rodillos es fácilmente reconocible por su apariencia: el embrague tiene la forma de un anillo de pequeño ancho en el lado del engranaje.
El diseño y el principio de funcionamiento del motor de arranque con embrague de rueda libre con trinquete.
La base del diseño del embrague de rueda libre con trinquete es un par formado por el accionamiento y accionado por semiacoplamientos, en cuyos extremos se realizan dientes de sierra.El semiacoplamiento de accionamiento está ubicado en el manguito guía, teniendo una conexión con él mediante una rosca de cinta, y dentro del manguito hay estrías rectas para conectar con el eje de arranque.En el lado opuesto, también en el casquillo, pero solo sin conexión rígida, se encuentra un semiacoplamiento conducido, realizado junto con el engranaje impulsor.También se hacen dientes de sierra en el extremo del embrague impulsado, que pueden engancharse con los dientes del semiacoplamiento impulsor.
Debajo de los semiacoplamientos hay un mecanismo de bloqueo que consta de un anillo con una ranura cónica conectado al semiacoplamiento impulsor y galletas que tienen una conexión de pasador con el semiacoplamiento impulsado.En la posición de reposo, el anillo presiona el pan rallado contra el manguito.Desde arriba, los semiacoplamientos se cierran con un cuerpo en forma de vidrio abierto, en su lado abierto hay un anillo de bloqueo que evita que el semiacoplamiento conducido se deslice fuera del manguito.
El accionamiento con embrague de rueda libre con trinquete funciona de la siguiente manera.Cuando se enciende el encendido, como en el caso anterior, la transmisión se lleva al volante y la marcha engrana con la corona.En este caso, se produce una fuerza axial, debido a la cual ambas mitades del acoplamiento se acoplan: la rotación del motor de arranque se transmite al engranaje y al volante.Cuando el motor arranca, el flujo de par cambia de dirección, la mitad del embrague conducido comienza a girar más rápido que la delantera.Sin embargo, durante la rotación inversa, el acoplamiento entre los dientes del embrague ya no es posible; debido a la presencia de biseles, los dientes se deslizan entre sí y el semiacoplamiento impulsor se aleja del impulsado.Al mismo tiempo, el anillo con una ranura cónica que presiona las migas de pan del mecanismo de bloqueo se empuja hacia atrás y las galletas se elevan a lo largo de los pasadores bajo la acción de fuerzas centrífugas.Al llegar al punto superior, las galletas se presionan contra el anillo, fijando las mitades del acoplamiento a cierta distancia entre sí; como resultado, se interrumpe el flujo de par.Después de apagar el motor de arranque, la mitad del embrague impulsado deja de girar, las galletas se deslizan hacia abajo, quitan el bloqueo y la transmisión vuelve a su posición original.
El motor de arranque con embrague de rueda libre con trinquete es fácilmente reconocible por su apariencia: tiene la forma de un vaso, en cuyo interior se encuentran las mitades del acoplamiento.Estos mecanismos se utilizan ahora en los camiones MAZ, Ural, KamAZ y algunos otros.
Hora de publicación: 22 de agosto de 2023