Sistemas de Arranque en Frío para Motores Diésel

Este apartado detalla los mecanismos esenciales para facilitar el encendido de motores diésel en condiciones de baja temperatura, donde la compresión por sí sola podría no ser suficiente para la ignición del combustible.

Doble Inyección

La doble inyección es una característica empleada en las antiguas bombas de inyección lineal. Consiste en fijar la barra de cremallera en la posición correspondiente a la máxima aceleración. Se activa empujando un botón. En cuanto el motor ha arrancado, el regulador desconecta la doble inyección automáticamente.

Calentadores

Los calentadores se encargan de calentar el aire que el motor aspira. Aunque la presión necesaria para la ignición se alcanza por la compresión dentro del cilindro, la temperatura final depende de las condiciones exteriores. Los calentadores se sitúan en la culata, generalmente cerca de los inyectores y llegando hasta las cámaras de combustión, y llevan uno por cada cilindro. Para calentar el aire, incorporan una resistencia que se calienta cuando se somete a tensión eléctrica. El aire aspirado por el motor pasa a su lado, calentándose y facilitando así el arranque.

Calentador de Antorcha en el Colector de Admisión

Esta bujía especial calienta el aire de admisión mediante la combustión de combustible directamente en el colector, proporcionando un calor más intenso y rápido para el arranque en frío extremo.

Sistema Eléctrico del Automóvil

El sistema eléctrico es fundamental para el funcionamiento de cualquier vehículo moderno, proporcionando la energía necesaria para el arranque, la iluminación y el control de diversos componentes.

Componentes del Sistema Eléctrico

El equipo eléctrico de un vehículo se organiza en varios circuitos principales:

• Circuito de Carga, Almacenamiento y Arranque: Incluye el interruptor general y de arranque (o llave de contacto), el alternador, el regulador, la batería, el motor de arranque y las bujías.
• Circuito de Control y Seguridad: Compuesto por sensores térmicos, resistencias, termostatos, sensores de temperatura, manómetros, fusibles, el claxon y la alarma de marcha atrás.
• Circuito de Alumbrado: Responsable de la iluminación exterior e interior del vehículo.

La Batería del Automóvil

La batería se utiliza para el arranque del motor, el encendido, el alumbrado y el accionamiento del claxon.

Constitución de la Batería

Está formada por una serie de vasos estancos unidos en serie, es decir, el polo negativo de uno unido al positivo del siguiente y así sucesivamente. Cada vaso contiene una serie de elementos en los que se encuentran las placas de plomo.

Características de la Batería

• Los voltios (12 V) son la tensión nominal de la batería. Los automóviles suelen llevar siempre 12 V.
• El amperaje (50 Ah) señala la capacidad de energía de la batería.
• La potencia de arranque (510 A) es la capacidad para ofrecer el pico de energía cuando es más necesario, es decir, en el arranque. Cuanto mayor sea la cifra, mayor capacidad de arranque en frío.

Tipos de Baterías sin Mantenimiento

• Las baterías normales (selladas).
• Las baterías EFB (Enhanced Flooded Battery), recomendables para vehículos con función Start/Stop.
• Las baterías AGM (Absorbent Glass Mat), que usan un separador de fibra de vidrio para mantener el electrolito en su lugar. Son perfectas para el arranque del motor, ya que suministran mucha potencia, incluso de una batería muy pequeña.

Cargadores de Baterías

Un cargador de baterías es un dispositivo utilizado para suministrar la corriente eléctrica o tensión eléctrica que almacenará una (o varias simultáneamente) pila recargable o una batería. Algunos cargadores tienen opción de carga normal o carga rápida. La carga rápida suele ser para cargarla lo suficiente para que el vehículo arranque y pueda ser llevado al taller.

La Dínamo

Existe una serie de receptores o servicios que consumen energía eléctrica de la batería para su funcionamiento. Por ello, es necesario un sistema que tenga la misión de reponer o cargar la batería para su posterior uso, además de alimentar los diferentes sistemas y elementos eléctricos cuando el motor está en funcionamiento. Por tanto, la dínamo es un generador directo de corriente continua, cuya misión es abastecer la batería y los demás elementos del sistema eléctrico.

El Alternador

El alternador tiene como objetivo convertir la energía mecánica en eléctrica alterna, proporcionando la corriente eléctrica a las diversas partes del sistema que lo requieren y posibilitando también la carga de la batería. Es, por tanto, un generador de corriente alterna que sustituye a la dínamo en vehículos y máquinas actuales, estando colocado en su lugar y cumpliendo su misma función.

Partes del Alternador

• Polea: Recibe la fuerza mecánica del motor térmico de combustión a través de la correa.
• Rotor (Inductor): Parte móvil, formada por un electroimán que recibe corriente desde el regulador.
• Estator (Inducido): Parte fija sobre la que se encuentra el bobinado trifásico. Este puede estar constituido en forma de estrella o de triángulo.
• Puente Rectificador de Diodos: Se encarga de rectificar la corriente de salida del alternador, haciendo que se convierta en continua y sea factible para su uso en el automóvil.
• Regulador: Mantiene una tensión máxima de salida del alternador de 14,5 V y regula los amperios que necesita la batería.

El Motor de Arranque

Para poner en marcha el motor de un automóvil, es preciso imprimirle un movimiento inicial de giro, para llenar los cilindros de mezcla y que se produzca la chispa en las bujías. Este motor eléctrico transforma la energía eléctrica en energía mecánica, con una reducción de velocidad que puede llegar hasta 1:15 (una vuelta de cigüeñal por quince del motor de arranque).

Mantenimiento de la Batería

Para asegurar la vida útil y el rendimiento óptimo de la batería, se recomienda seguir estas pautas:

• Mantener los bornes limpios.
• Revisar con periodicidad el nivel del electrolito (en baterías que lo permitan).
• Comprobar el perfecto anclaje de la batería en su lugar.
• No insistir más de 3 segundos en el arranque para evitar el desgaste excesivo.
• Mantener la correcta tensión de la correa del alternador.
• Al desconectarla, quitar primero el borne negativo (negro).

Motores de Combustión Interna

Los motores de combustión interna son el corazón de la mayoría de los vehículos, transformando la energía química del combustible en energía mecánica.

Sistemas de Alimentación

Los sistemas de alimentación son responsables de preparar y suministrar la mezcla aire-combustible al motor.

Carburador de Mariposa

El carburador de mariposa es el encargado de la preparación de la mezcla en la proporción adecuada a las condiciones ambientales y de conducción. Sus funciones principales incluyen:

• Preparar correctamente la mezcla aire-gasolina.
• Empobrecer la mezcla cuando el motor tiende a embalarse.
• Enriquecer la mezcla en las aceleraciones.
• Permitir el funcionamiento del motor en ralentí o acelerado total o parcialmente.
• Proporcionar una mezcla rica en gasolina durante el arranque en frío.

Terminología de la Inyección de Gasolina

La inyección de gasolina se clasifica según varios criterios:

• Directa: Similar a la inyección diésel, se inyecta combustible directamente dentro del cilindro.
• Indirecta: El combustible se inyecta en el colector de admisión.
• Espaciada (también llamada discontinua): Similar a la inyección diésel, solo inyecta combustible al cilindro cuando el tiempo del ciclo correspondiente lo requiere.
• Continua: Los inyectores inyectan gasolina permanentemente, sin interrupciones en ninguno de los tiempos del ciclo.
• Monopunto: Un único inyector, situado antes de la ramificación del colector de admisión, abastece a todos los cilindros.
• Multipunto: Cada cilindro dispone de su propio inyector.

Inyección Directa de Gasolina

La inyección directa de gasolina puede operar en diferentes modos:

• Modo ultra-pobre
• Modo de inyección en una etapa
• Modo de inyección en dos etapas

Sistema de Encendido

El sistema de encendido es crucial para iniciar la combustión en los motores de gasolina.

Encendido por Batería

El sistema eléctrico también se alimenta de la batería, y este tipo de encendido ya solo lo equipan las versiones más básicas de utilitarios y furgonetas de trabajo.

• Bobina: Recipiente cilíndrico metálico o de cerámica con un núcleo magnético en su interior sobre el que se enrollan el arrollamiento primario de baja tensión y el secundario de alta.
• Ruptor o Platinos: Dos piezas, la fija (el yunque) y la móvil (el martillo). El martillo se comunica a través de un cable con el circuito primario de la bobina.
• Condensador: Pieza que se encarga de absorber la chispa que se produce entre los contactos del ruptor, protegiéndolos.
• Distribuidor: Compuesto por la tapa del delco y el rotor (dedo). Reparte la corriente de alta tensión y baja intensidad, procedente de la bobina, a las bujías en el orden y momento adecuado.
• Bujías: Se encargan de encender la mezcla de aire y combustible. Se componen de un elemento aislante de porcelana, que acaba de forma hexagonal para manipularla con la llave. Soldado a la parte inferior de la rosca está el electrodo lateral o de masa.

Motores de 2 Tiempos

Los motores de 2 tiempos presentan características distintivas en comparación con los de 4 tiempos:

• Carecen de distribución.
• El ciclo completo se realiza en cada vuelta de cigüeñal.
• No llevan cárter de aceite.
• La lubricación se realiza con la mezcla del combustible y el aceite.
• Carecen de mecanismos de lubricación dedicados.
• Son de reducido peso y volumen.
• Normalmente son de un solo cilindro.
• Van refrigerados por aire.

Sistemas de Alimentación en Motores de 2 Tiempos

Los carburadores son los sistemas de alimentación más comunes en motores de 2 tiempos.

Carburador de Pistón

Componentes clave del carburador de pistón:

• Depósito de combustible
• Cuba
• Cebador
• Surtidor
• Pistón con aguja cónica
• Tornillo de reglaje del ralentí
• Estrangulador para el arranque en frío

Carburador de Membrana

El carburador de membrana es un sistema más complejo, con los siguientes elementos:

• Entrada de combustible
• Cuerpo de la bomba
• Membrana de la bomba con válvula de aspiración (a) e impulsión (b)
• Juntas (4 o 5)
• Cuba
• Tornillo de aguja para regular el ralentí
• Canal de impulsos del cárter
• Calibre del ralentí
• Salida de ralentí primaria (a) y secundaria (b)
• Mariposa de aceleración
• Calibre de alta
• Cuerpo
• Difusor o venturi
• Surtidor principal
• Mariposa estranguladora
• Conducto de combustible
• Válvula de aguja
• Tornillo de riqueza de alta
• Resorte
• Palanca
• Eje
• Orificio de ventilación
• Cubierta de membrana
• Membrana principal
• Junta de filtro
• Filtro
• Tornillo de fijación
• Cubierta de filtro