Motor de arranque
Modelo, supuestos y simplificaciones del simulador. Para preparar la clase y saber hasta dónde fiarse de los números.
Motor de arranque de la instalación de 12 V del pesquero de 12 m (baterías de 140 y 180 Ah con selector). Situaciones agrupadas con «Qué observar» y enlace directo (#normal, #frio, #precal, #bateria, #selector, #cable, #borne, #sinrele, #retencion, #atraccion, #contactos, #soldados, #escobillas, #inducido, #patina, #agarrotada, #corona, #gasoil, #compresion, #agua, #inversor, #libre).
Pestañas
- Circuito: baterías, selector, cables con su caída, llave, pulsador de arranque, interruptor de punto muerto, relé auxiliar, precalentamiento con cuatro calentadores, relé de engrane con bobinas de atracción y retención, piñón con rueda libre y corona. Quince averías.
- Por dentro: corte del motor con las bobinas coloreadas por su corriente y el paso a paso de atracción, engrane, arrastre, encendido y retorno.
- Gráficas: tensiones, corrientes, recorrido del émbolo y régimen; pinza amperimétrica con la compresión de cada cilindro; curva característica par, velocidad y potencia.
- Desmontaje 3D: diez pasos y el botón «Animar el arranque», que ejecuta un arranque completo a cámara lenta por fases con la explicación de cada una.
Modelo
- Nudos resueltos cada 0,2 ms; motor como fuente de Norton.
- Batería: E = 11,6 + 1,1·carga; R = 0,65/C·(1 + 1,5·(1 − carga)²)·(1 + 0,015·(20 − T)).
- Cables: R = 0,0175·L/S + 0,6 mΩ, positivo y negativo iguales. Mando con relé auxiliar 15 mΩ; sin él, ida y vuelta del cable de 2,5 mm².
- Relé de engrane: atracción 0,30 Ω, retención 1,05 Ω, mismas vueltas. Entra en 40 ms y vuelve en 35 ms; si no hay fuerza suficiente castañea unas 15 veces por segundo. Diente contra diente en un 25 % de los intentos.
- Motor serie: kΦ = 0,05·(1 − e^(−I/250)); R 7,5 mΩ; escobillas 0,8 V. Piñón de 10 dientes y corona de 130, rendimiento 0,9. Se quema a 200 °C y se destroza si lo arrastra el diésel a más de 8000 rpm durante 2 s.
- Diésel de 4 cilindros, orden 1-3-4-2, con rozamiento que crece en frío y picos de compresión. Arranca con tres compresiones seguidas por encima de 55 + 2,8·(25 − T)·(1 − 0,9·calentadores) rpm. Ralentí de unas 715 rpm.
- Calentadores: 4 × 0,8 Ω en frío (1,8 Ω calientes).
Resultados comprobados
- 20 °C, batería al 90 %, cables de 50 mm² y 4 m: pico de unos 590 A, arrastre a unas 150 rpm con 270–310 A, borne 30 a 10,6 V; arranca en menos de 1 s.
- −5 °C: unas 80 rpm cuando necesita 140; con 6 s de precalentamiento arranca. −10 °C: unas 67 rpm.
- Batería al 15 % y 5 °C: castañeteo. Sin relé auxiliar con 15 m de cable de mando: unos 6,5 V en el borne 50 y no atrae.
- Cables de 25 mm² y 8 m: unas 115 rpm. Agua en un cilindro: unos 700 A parado. Rueda libre agarrotada: más de 9000 rpm y se destroza.
Lo que no se modela
Arranques con reductora o de imanes permanentes, arco y rebote de contactos, recuperación de la batería y combustión de cada cilindro por separado.