Un motor diésel gira y gira pero no arranca; el ruido es fuerte, la batería parece estar bien, así que la mayoría de la gente supone que es un problema de combustible o de las bujías de precalentamiento. A menudo, no lo es. El problema real suele ser mucho más sencillo: el sistema de arranque no hace girar el cigüeñal lo suficientemente rápido como para alcanzar las RPM que el motor necesita para encenderse. Analicemos exactamente a qué RPM necesita un motor diésel para arrancar, por qué ese valor es fundamental y qué causa que la velocidad de arranque sea insuficiente.
¿A cuántas RPM necesita arrancar un motor diésel?
La mayoría de los motores diésel deben girar a una velocidad aproximada de entre 150 y 250 RPM para arrancar. Sin embargo, algunas fuentes técnicas indican un rango aún mayor, de entre 100 y 300 RPM, según el diseño y el tamaño del motor. Este no es un valor arbitrario: es la velocidad mínima de arranque necesaria para que el proceso de encendido por compresión de un motor diésel funcione correctamente, y no alcanzarla, aunque sea brevemente, es suficiente para impedir el arranque por completo.
¿Por qué los motores diésel necesitan una velocidad de arranque mínima para arrancar?
A diferencia de los motores de gasolina, los motores diésel no utilizan bujías para encender la mezcla de combustible y aire. En su lugar, funcionan mediante compresión. Cuando el pistón sube, comprime el aire lo suficiente como para elevar la temperatura por encima del punto de autoignición. El combustible diésel generalmente requiere una temperatura de entre 500 y 700 °F para encenderse, y la presión de compresión mínima de 300 psi se considera generalmente la mínima práctica, sobre todo a temperaturas más bajas.
Es en este punto donde la velocidad de arranque se vuelve crucial. Si el cigüeñal gira demasiado lento, el calor generado por la compresión puede escaparse a las paredes del cilindro durante las carreras, en lugar de acumularse con la suficiente rapidez para alcanzar la temperatura de ignición. Arrancar a las RPM adecuadas comprime el aire con la rapidez necesaria para que el calor se acumule más rápido de lo que se disipa; todo el mecanismo depende de la velocidad, no solo de la presión.
¿Qué ocurre si las RPM de arranque son demasiado bajas?
Cuando la velocidad de arranque no alcanza el umbral necesario, el resultado típico es un motor que gira persistentemente pero nunca llega a arrancar del todo, o que arranca brevemente en una carrera de compresión afortunada antes de volver a calarse. Precisamente por eso, las bajas RPM de arranque se diagnostican erróneamente con tanta frecuencia. Los síntomas son casi idénticos a los de un problema de suministro de combustible o una bujía incandescente defectuosa, lo que lleva a muchos propietarios y técnicos a buscar la solución equivocada mientras el problema real —la velocidad de rotación insuficiente— queda sin resolver.
Factores que afectan a las RPM mínimas de arranque
Tamaño del motor y relación de compresión
En general, las relaciones de compresión más altas generan calor de ignición de manera más eficiente por ciclo, pero los motores de mayor cilindrada también requieren más par motor para alcanzar las mismas RPM, ya que es necesario comprimir más aire y más cilindros simultáneamente.
Temperatura ambiente
El frío suele ser la causa de los fallos de arranque. Cuando la temperatura ambiente es baja, el aire comprimido pierde calor más rápidamente hacia el metal circundante, lo que dificulta mantener la temperatura de ignición. Por lo tanto, la velocidad de arranque efectiva necesaria aumenta para alcanzar la ignición antes de que el calor se disipe demasiado.
Estado de la batería y par de arranque
Una batería debilitada o parcialmente descargada sigue siendo la causa más frecuente de una velocidad de arranque insuficiente. Incluso una batería que se considera "aceptable" en reposo puede descargarse significativamente debido al alto consumo de corriente del motor de arranque, impidiendo que este gire el motor con la suficiente rapidez.
Desplazamiento del motor
Los motores diésel industriales, marinos o multicilíndricos de gran tamaño requieren un par motor sostenido en más cilindros y una mayor masa rotacional, por lo que un par de arranque adecuado, y no solo un voltaje, es esencial para alcanzar y mantener las RPM necesarias.
Cómo se diseñan los sistemas de arranque para alcanzar estas RPM
El sistema de arranque de un motor diésel tiene un único propósito: lograr que el cigüeñal alcance este umbral mínimo de forma fiable, siempre. Los arrancadores eléctricos están diseñados para proporcionar el par suficiente para alcanzar esas RPM en condiciones normales; sin embargo, las baterías se degradan, el frío reduce su rendimiento químico y los largos periodos de inactividad pueden agotar silenciosamente la capacidad de reserva mucho antes de que se manifieste un fallo.
Para motores donde un arranque fallido es inaceptable (embarcaciones, generadores militares, grupos electrógenos de emergencia, equipos para yacimientos petrolíferos), muchos operadores combinan el arranque eléctrico con un sistema de respaldo mecánico. Un arrancador mecánico de resorte almacena energía de arranque manual independientemente de la batería, proporcionando el par necesario para alcanzar las RPM de arranque incluso cuando el sistema eléctrico no puede, eliminando así el estado de la batería como un único punto de fallo para motores críticos.
Cómo comprobar si su motor diésel está girando lo suficientemente rápido.
Antes de asumir que se trata de un problema de combustible o de las bujías incandescentes, conviene descartar primero la velocidad de arranque. Preste atención a un arranque lento y forzado, en lugar de un giro rápido y constante; esta suele ser la señal audible más clara de un régimen de revoluciones insuficiente. Compruebe el voltaje de la batería durante el arranque, no solo en reposo, ya que una batería puede parecer en buen estado hasta que el consumo de corriente revela su verdadera condición. Siempre que sea posible, utilice una herramienta de diagnóstico o un tacómetro para medir directamente el régimen de revoluciones de arranque, en lugar de basarse únicamente en conjeturas a partir del sonido.
La mayoría de los problemas de arranque en motores diésel se atribuyen al combustible o a las bujías de precalentamiento, pero a menudo la verdadera causa, oculta tras esos mismos síntomas, es un régimen de arranque demasiado bajo. Para motores donde un arranque fallido tiene graves consecuencias, los arrancadores mecánicos de resorte de Cqstart ofrecen una solución independiente de la batería para alcanzar de forma fiable el régimen de arranque, proporcionando así un respaldo fiable a los equipos críticos cuando el sistema eléctrico no puede realizar la tarea.
