Problemas de arranque: no gira

Siempre que el motor pueda arrancar, un motor diésel correctamente instalado y mantenido es un equipo extraordinariamente fiable. Si surgen problemas, rara vez provocan un fallo repentino y catastrófico.

En esta lección analizaremos los problemas eléctricos que suelen estar detrás de la imposibilidad de arrancar un motor, o bien que dan lugar a velocidades de arranque inadecuadas. Y luego, suponiendo que el motor arranque, veremos algunos de los problemas de funcionamiento más comunes y cómo solucionarlos.

Pero primero, le recomendamos que se haga con un manual de taller (manual de servicio) para su motor, en lugar de confiar en el muy limitado manual de usuario que ahora suelen venir con la mayoría de los motores nuevos.

Problemas de arranque

Supongamos que el motor no arranca o que gira demasiado lento como para encenderse. Para identificar el problema, debemos entender el circuito de arranque.

El circuito de arranque consta de dos circuitos, y en los motores más grandes, de tres circuitos algo independientes:

Un solenoide es un dispositivo que contiene una bobina de cobre con un núcleo de hierro. Cuando se hace pasar una corriente continua por la bobina, se crea un campo magnético que empuja un émbolo dentro del cilindro del solenoide. En un extremo, el émbolo cierra un circuito entre los terminales principales del circuito del motor de arranque, suministrando así energía de la batería al motor de arranque. En el otro extremo, el émbolo tira de una palanca que acopla el piñón de tracción del motor de arranque con un engranaje en el volante del motor. El motor de arranque hace girar el volante, arrancando el motor.

El engranaje que se acopla al volante de inercia cuenta con un embrague de rueda libre. Cuando el motor arranca, si el engranaje sigue acoplado al volante de inercia (por ejemplo, si se mantiene pulsado el interruptor de arranque durante demasiado tiempo), el engranaje girará a altas revoluciones, lo que podría dañar el motor de arranque. Para evitarlo, el embrague de rueda libre desacopla eficazmente el engranaje del motor de arranque.

IEn esencia, un solenoide es un interruptor accionado a distancia. Basta con una intensidad relativamente baja en el circuito de control para generar la fuerza magnética suficiente que permita cerrar el interruptor de servicio pesado necesario en el circuito principal de arranque y también acoplar el piñón al engranaje del volante. Los bajos requisitos de potencia del circuito de control permiten tender cables ligeros hasta el interruptor de encendido o llave de contacto situado en el puesto de mando, en lugar de tener que tender de ida y vuelta los pesados cables del motor de arranque. 

Aun así, en el caso de algunos motores de arranque de alta potencia que requieren un solenoide más potente, los conductores del circuito de control pueden ser más gruesos de lo que un constructor de embarcaciones desea llevar hasta la cabina o hasta el puesto de mando. En este caso, se instala un segundo solenoide auxiliar de menor potencia cerca del motor. El circuito de control del solenoide auxiliar se conecta al interruptor de encendido o llave de contacto como de costumbre. Cuando se acciona, el solenoide auxiliar cierra un contacto en un conductor de sección moderada, el cual ahora constituye el circuito de control del solenoide del motor de arranque principal. De esta forma, el solenoide auxiliar suministra la intensidad necesaria para accionar el circuito de control del solenoide principal, cerrando el circuito principal hacia el motor de arranque.

En casi todos nuestros motores, el lado negativo del circuito del motor de arranque pasa a través de la carcasa del motor de arranque y del bloque del motor hasta la conexión negativa de la batería situada en el bloque del motor, y a través del conductor negativo de gran sección hasta el polo negativo de la batería. Sin embargo, si el motor tiene un sistema de tierra aislada, habrá un conductor negativo independiente conectado al motor de arranque. Esto no debería afectar a la resolución de problemas, salvo que, cuando sea necesario conectar un multímetro al polo negativo de la batería, la conexión deberá realizarse en el terminal negativo del motor de arranque y no en el bloque del motor ni en la carcasa del motor de arranque.

El motor no gira

Supongamos que giramos la llave de contacto o pulsamos el botón de arranque y no ocurre nada. Lo primero que hay que comprobar es si hay algún interruptor de desconexión de la batería; quizás nos hayamos olvidado de conectarlo. A continuación, asegúrese de que la transmisión esté en punto muerto. Algunas cuentan con un interruptor de arranque en punto muerto el cual, si la transmisión tiene alguna marcha puesta, desactiva el circuito de arranque. (Tenga en cuenta que el ABYC exige que «se instale una protección contra el arranque con una marcha puesta para evitar que el motor arranque en ese caso». En el caso de los motores de control mecánico, el ABYC establece una excepción para los veleros, pero esta no se extiende a los sistemas de control electrónico).

Si no se han detectado problemas, necesitaremos entonces un multímetro y necesitaremos saber cómo realizar las mediciones básicas de tensión.

Busque un fusible (si hay alguno, debería estar cerca del terminal positivo de la batería de arranque). Si lo hay, compruebe si se ha fundido. Normalmente, podrá hacerlo a simple vista, pero si no es así (por ejemplo, en el caso de un fusible de clase T), tendrá que comprobarlo con el multímetro. Normalmente, esto se haría utilizando la función de ohmios del multímetro, pero utilizaremos el modo de voltios, ya que funciona igual de bien y elimina prácticamente cualquier posibilidad de cometer un error y fundir algún fusible del multímetro. Consulte nuestro curso Electricidad Marina Básica para obtener información detallada sobre la resolución de problemas con un multímetro.

Si pone el multímetro en el modo de voltios CC y mide desde el lado de la salida del fusible hasta el polo negativo de la batería, con la punta positiva del multímetro en el fusible y la negativa en el polo negativo de la batería, debería ver la tensión de la batería (por ejemplo, 12 V). Si la lectura es de 0 V, el fusible se ha fundido. Tenga en cuenta que, si se trata de un multímetro digital y se invierten las puntas, en esta y en las siguientes pruebas de tensión, el multímetro funcionará correctamente. Simplemente obtendrá una lectura de tensión negativa donde, de otro modo, vería una lectura positiva. Lo importante es que la lectura se encuentre dentro del rango de tensión previsto.

Ahora puede comprobar si un fusible se ha fundido utilizando el multímetro en modo ohmios, pero para ello es necesario aislar eléctricamente el fusible. Si hay un interruptor de desconexión de la batería situado después del fusible, al desconectar el interruptor se debería conseguir el aislamiento necesario; sin embargo, es preferible desconectar físicamente el fusible, al menos en uno de sus terminales, o bien retirarlo de su portafusibles. Al medir con el multímetro en modo ohmios entre los terminales del fusible, debería ver 0 Ω o un valor muy cercano a 0 Ω (por ejemplo, 0,1 Ω). Una lectura de OL indica que el fusible está fundido. Si el valor está entre ambos, es probable que las puntas del multímetro no estén haciendo buen contacto con los terminales del fusible. No importa en qué sentido se conecten los cables del multímetro.

De una forma u otra, a estas alturas deberíamos habernos asegurado de que existe una conexión desde el polo positivo de la batería, pasando por el cable de arranque de gran sección, hasta el terminal de entrada del solenoide del motor de arranque. Podemos comprobarlo con el multímetro en modo voltios de CC, midiendo desde el terminal de entrada del solenoide hasta el polo negativo de la batería (el bloque del motor para la mayoría de nosotros, pero el terminal negativo en el caso de un motor de arranque con tierra aislada). La sonda positiva del multímetro debe estar en el terminal de entrada principal (grande) del solenoide, y la negativa en el polo negativo de la batería. Deberíamos ver el voltaje de la batería.

Voltaje en el solenoide

En la mayoría de nuestras embarcaciones, el solenoide cuenta con dos gruesos bornes: uno para el conductor de entrada, procedente del polo positivo de la batería, y otro de salida con una correa conductora o cable que se adentra en el motor de arranque. Con el multímetro en modo voltios de corriente continua, debemos colocar la sonda positiva en el borne de salida (si no se puede acceder a este borne, véase más abajo) y la sonda negativa en cualquier punto conectado al polo negativo de la batería (el bloque del motor, en la mayoría de los casos). Veremos 0 V.

Pida ahora a alguien que intente arrancar el motor. Ocurrirá una de estas tres cosas:

Si no se puede acceder al terminal de salida del solenoide, tendremos que realizar la prueba desde el terminal de entrada del solenoide (punta positiva del multímetro) hasta el polo negativo de la batería (punta negativa del multímetro). Deberíamos observar que se muestra la tensión de la batería antes de arrancar el motor. Si no es así, el interruptor de aislamiento de la batería está desconectado o se ha fundido un fusible. Ahora pedimos a alguien que intente arrancar el motor. Si la tensión no varía, lo más probable es que el circuito de encendido esté defectuoso o que el solenoide esté averiado. Si vemos un valor entre 0 V y 8 V, o entre 8 V y un valor inferior al voltaje de la batería que medimos inicialmente, el diagnóstico es el mismo que indicamos anteriormente. En este último caso, el hecho de que el voltaje haya caído por debajo del voltaje de la batería nos indica que el circuito del motor de arranque se ha cerrado con voltaje suficiente para hacer girar el motor, por lo que lo más probable es que el problema esté en el motor de arranque.

Circuito de encendido defectuoso

Si el circuito de encendido o el solenoide están defectuosos, debemos determinar cuál de los dos es el problema. Esto es fácil de hacer. El solenoide tendrá uno o dos conductores pequeños conectados al circuito de control (el circuito que va al interruptor de arranque o a la llave de contacto), además de los conductores de arranque de grueso calibre. Si hay un solo conductor pequeño, se trata del circuito del interruptor de arranque o de la llave de contacto. Si hay dos, uno de ellos estará conectado a una toma de tierra cercana y el otro será el circuito del interruptor de arranque o de la llave de contacto. Debemos desconectar el conductor del interruptor de arranque o llave de contacto para dejar al descubierto su terminal en el solenoide.

Creamos un puente entre el terminal del interruptor de arranque o de la llave de contacto y el terminal de entrada del cable grueso de la batería, o cualquier otro punto de la embarcación conectado al polo positivo de la batería, incorporando en este circuito puente un interruptor de pulsador . De este modo puenteamos el circuito de encendido. Si el motor arranca al activar el pulsador, sabemos que es el circuito de encendido el que está defectuoso. Si el motor sigue sin arrancar, entonces es el solenoide el que está defectuoso. Asegúrese de realizar primero la conexión en el terminal del interruptor de arranque o de la llave de contacto antes de conectar el otro extremo al positivo. Si lo hace al revés y toca accidentalmente la carcasa del solenoide o la del motor de arranque mientras realiza la conexión al terminal de encendido, es probable que provoque un cortocircuito en la batería y, si es así, ¡recibirá una lluvia de chispas!

Es posible, y se ha hecho en numerosas ocasiones, utilizar un destornillador para realizar una conexión entre el terminal de entrada de la batería al solenoide y el terminal del interruptor de arranque o de la llave de contacto del solenoide. Sin embargo, si al colocar el destornillador en su sitio se produce una conexión accidental entre el terminal de entrada de la batería y cualquier objeto conectado al polo negativo de la batería (como normalmente suele ser el caso del motor de arranque), esto provocará un cortocircuito de la batería de arranque. ¡Saltarán chispas! Es probable que se derrita un trozo del destornillador y, si hay un fusible, seguramente se fundirá.

Una forma mucho mejor de puentear un circuito de encendido es conectar un interruptor de tipo pulsador (es decir, uno que para que cierre ha de pulsarse contra la presión de un resorte) a un par de cables con pinzas cocodrilo. Un cable se conecta al terminal del solenoide del interruptor de arranque o de la llave de contacto (del que acabamos de desconectar el conductor del interruptor de arranque o de la llave de contacto), y el otro al terminal de entrada de la batería en el solenoide (o a cualquier otra conexión al polo positivo de la batería).

Puede comprar un circuito prefabricado como este en tiendas de automoción o bien fabricarlo usted mismo. Es un accesorio útil para tener a bordo. Si decide fabricárselo, considere añadir un disyuntor (uno de 15 o 20 amperios será suficiente). Con el disyuntor activado, el pulsador sustituye al interruptor o botón de encendido, independientemente de dónde se encuentre éste en la embarcación. Al pulsar el botón del pulsador del circuito temporal se arrancará el motor. Nigel utilizó este circuito en su barco durante todo un verano después de que se le quemara el circuito de encendido durante un experimento de propulsión híbrida. Con el disyuntor incorporado en el circuito, si conecta mal el circuito puente y provoca accidentalmente un cortocircuito al pulsar el botón, en lugar de generar chispas, simplemente ¡el disyuntor se disparará!

En el caso de Nigel, también se quemó el circuito del solenoide de parada del sistema de combustible. Podía arrancar el motor con el botón improvisado, ¡pero no podía apagarlo! Así que improvisó un cable conectado a la palanca de parada de su bomba de inyección de combustible para, estirando de él, poder detener el motor manualmente. Esto es otra cosa que conviene saber hacer con un motor de inyección convencional (es diferente con un motor common rail).

Solenoide defectuoso

A menudo, los problemas con los solenoides no se deben a un fallo de sus funciones electromagnéticas, sino a daños internos en los puntos de contacto del circuito de arranque de alta potencia. Cada vez que se arranca el motor, al establecer y romper la conexión se produce un arco eléctrico momentáneo. Con el tiempo, esto quema los puntos de contacto hasta que ya no queda superficie adecuada para soportar las corrientes de arranque. En muchos motores de arranque, esto es algo que se puede reparar a bordo de la embarcación con solo herramientas básicas.

Reparación de solenoides

Para poder realizar la reparación, es imprescindible que el solenoide tenga una tapa desmontable. Estas tapas suelen estar fabricadas en plástico duro (baquelita) y se fijan en el extremo del solenoide mediante un par de tornillos roscados. Para realizar la reparación, primero desconecte el cable negativo de la batería de arranque para desactivarla. A continuación, retire los distintos cables del solenoide (para ello puede ser necesario doblar y apartar una correa metálica que entra al motor de arranque). Retire los tornillos que sujetan la tapa del solenoide.

Hay un resorte dentro de la tapa. Si se cae y se pierde, ¡no podrá volver a poner en funcionamiento el solenoide! Por lo tanto, al retirar la tapa, coloque una mano debajo de ella hasta que la haya quitado y esté seguro de que tiene el resorte. Ahora verá un disco metálico, que es lo que cierra el circuito del motor de arranque cuando se acciona el solenoide. Es probable que el disco esté muy quemado. A algunos discos se les puede dar la vuelta para utilizar así la superficie nueva, pero si no es el caso, puede limpiar la superficie quemada con una lima y papel de lija seco y húmedo.

Dentro de la tapa hay dos terminales. Cuando se acciona el solenoide, el disco metálico cierra el circuito entre ambos. Estos terminales también se queman al cerrar y abrir el circuito. Por lo general, estos terminales se pueden sacar de la tapa. Algunos pueden girarse 180 grados para así disponer de un nuevo juego de contactos. Si no es así, los contactos quemados se pueden limpiar con una lima y papel de lija seco y húmedo.

Se vuelve a montar el solenoide y ya debería funcionar correctamente. ¡Acaba de ahorrarse el coste de un motor de arranque nuevo!

Arranque intermitente

Hay días en que el motor arranca y otros en que no. Para ello hay dos causas habituales. Una es el desgaste de los contactos, que acabamos de ver. El disco que establece la conexión entre los dos terminales de la tapa del solenoide gira libremente. Vibra alrededor de su eje. A veces presenta una superficie de contacto relativamente buena y el motor arranca, y otras veces presenta una superficie muy desgastada y el motor no arranca. La solución es la misma que antes: limpiar las superficies de contacto.

Otra posible causa del arranque intermitente es la caída de tensión en el circuito de encendido. Es posible que los conductores del circuito de control del arranque tengan un calibre algo escaso, sobre todo si la llave de contacto o el botón de arranque se encuentran muy lejos del motor de arranque. Si a esto le sumamos una batería parcialmente descargada, y cierta resistencia adicional en el circuito de encendido debido a terminales oxidados, algunos días llegarán amperios suficientes al solenoide para activar el electroimán y arrancar el motor, y otros días los amperios serán insuficientes, en cuyo caso a menudo se oye un clic pero no ocurre nada más. 

Para comprobar si hay una caída de tensión, con el cable que va del solenoide al interruptor de arranque o a la llave de contacto conectado, busque la forma de establecer contacto entre el terminal del solenoide y la sonda positiva del multímetro. Si el cable está atornillado al terminal, solo tiene que hacer contacto con el tornillo, pero si el cable se sujeta mediante un terminal aislado de conexión rápida, es posible que tenga que retirar ligeramente el terminal para poder acceder al terminal del solenoide. Mida con el multímetro en modo voltios CC desde el terminal del solenoide hasta el polo negativo de la batería o cualquier punto de tierra, como el bloque del motor en la mayoría de las embarcaciones (sonda negativa del multímetro).

Cuando no se está produciendo el arranque, la lectura será de 0 V. Pida a alguien que intente arrancar el motor (girando la llave de contacto o pulsando el botón de arranque). Debería observarse un valor que no se sitúe más de un 10% por debajo del voltaje de la batería de arranque. Si el voltaje es significativamente inferior, entonces se está produciendo una caída de tensión excesiva en el circuito de la llave de contacto o del botón de arranque. Puede deberse a conexiones resistivas (compruebe primero las conexiones de la llave de contacto o del botón de arranque), a conductores de sección insuficiente, o a ambas cosas. Algunas instalaciones de Yanmar son conocidas por la caída de tensión excesiva en este circuito.

Como medida temporal, puede montar un circuito puente de arranque como el descrito anteriormente hasta que se pueda solucionar el problema de la caída de tensión.

Reparación del motor de arranque

Supongamos que las pruebas han demostrado que el circuito de arranque y el solenoide están en buen estado. Así pues el motor de arranque está averiado. Es poco probable que se pueda reparar con éxito a bordo, pero no cuesta nada echarle un vistazo. En cualquier caso, habrá que desmontar el motor de arranque para sustituirlo. Una vez más, lo primero que hay que hacer es desconectar el cable negativo de la batería de arranque para desactivarla. 

La mayoría de los motores de arranque se fijan con dos o tres tornillos en la carcasa del volante. Uno de ellos puede ser difícil de ver (hay que palpar por el perímetro del motor de arranque), por lo que, si tiene problemas para extraer el motor de arranque, asegúrese de no haberse saltado ningún tornillo. En algunos casos, el acceso es difícil y, en ocasiones, resultará que el motor de arranque no se puede extraer sin mover el motor o bien cortar los mamparos circundantes. Esto incumple explícitamente una prescripción del ABYC según la cual «los equipos accesorios del motor deberán fabricarse e instalarse de manera que puedan ser revisados y lubricados según sea necesario y recomendado».

Si hay una forma clara de desmontar el motor de arranque, no hay nada que perder. Muy a menudo se puede quitar una tapa para acceder a las escobillas, que son la pieza que suele fallar con mayor frecuencia. Es poco probable que lleve repuestos a bordo, pero al menos podrá determinar si ese es el problema.