Significado de solenoide

Un solenoide o bobina es un hilo metálico cubierto y enrollado sobre un cilindro. Cuando pasa corriente eléctrica por un solenoide, este genera un campo electromagnético. 

Los solenoides están presentes en muchas piezas esenciales de los automóviles. Pueden verse en los inyectores, pero la denominación genérica de solenoide suele utilizarse para referirse al solenoide de arranque, también conocido como contactor, automático, relé de tracción, solenoide de tracción o relé de arranque.

El motor de arranque es un elemento imprescindible para poner en marcha el motor, ya que es el que se encarga de hacer girar el motor cuando este arranca  gracias a la corriente eléctrica que aporta la batería.

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Solenoide atravesado por una corriente. Las curvas azules representan las líneas del campo magnético.

Líneas del campo magnético sobre un solenoide atravesado por una corriente.

Aplicaciones del solenoide.

Un solenoide (del griego, «solen», ‘tubo’, ‘conducto’, y «eidos», ‘en forma de'[1]​) es cualquier dispositivo físico capaz de crear un campo magnético sumamente uniforme e intenso en su interior, y muy débil en el exterior. Un ejemplo teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de longitud indeterminada. En ese caso ideal el campo magnético sería uniforme en su interior y, como consecuencia, fuera sería nulo.

En la práctica, una aproximación real a un solenoide es un alambre aislado, de longitud finita, enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se genera un campo magnético dentro de la bobina tanto más uniforme cuanto más larga sea la bobina. La ventaja del solenoide radica en esa uniformidad que a veces se requiere en algunos experimentos de física. Pero también tiene inconvenientes: es más engorroso que las Bobinas de Tesla y no puede producir un campo magnético elevado sin un equipo costoso y un sistema de refrigeración. André-Marie Ampére inventó en 1820 el nombre de solenoide, en un experimento en las corrientes circulares.[2]​

La bobina con un núcleo apropiado, se convierte en un electroimán. Se utiliza en gran medida para generar un campo magnético uniforme.

Se puede calcular el módulo del campo magnético en el tercio medio del solenoide según la ecuación:

B = m N I L {displaystyle B={frac {mNI}{L}}}

siendo:

• m, la permeabilidad magnética,
• N, el número de espiras del solenoide,
• I, la corriente que circula
• L, la longitud total del solenoide.

Mientras que el campo magnético en los extremos de este pueden aproximarse como:

B = m N I 2 L {displaystyle B={frac {mNI}{2L}}}

Válvulas solenoides

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Artículo principal:

Electroválvula

Este tipo de bobinas es utilizado para accionar un tipo de válvula, llamada válvula solenoide, que responde a pulsos eléctricos respecto de su apertura y cierre. Eventualmente controlable por programa, su aplicación más recurrente en la actualidad, tiene relación con sistemas de regulación hidráulica y neumática.

El mecanismo que acopla y desacopla el motor de arranque de los motores de combustión interna en el momento de su puesta en marcha es un solenoide.

Véase también

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Referencias

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Enlaces externos

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La definición de un solenoide podría ser la siguiente: una válvula electromecánica que se emplea comúnmente para controlar el flujo de líquido o gas. En un coche, los solenoides están presentes en muchas de las piezas principales, como en los inyectores o en el motor de arranque. Cabe describir que la denominación genérica suele utilizarse para referirse al solenoide de arranque, también conocido con otros nombres como contactor, automático, relé de tracción, solenoide de tracción o relé de arranque.

El solenoide al que la mayoría de nosotros nos referiremos (al menos cuando estamos hablando de coches), está por encima del motor de arranque. El terminal roscado está ubicado en uno de los extremos donde se conecta a la batería a través de un cable altamente reforzado. En el otro lado de la bobina del solenoide, una articulación dentro de la carcasa engancharía el piñón visible al propio motor de arranque. Para poder entenderlo mejor, vamos a describir con más detalle cómo funciona, dónde se emplea y cuáles son sus síntomas al estar averiado.

¿Cómo funciona un solenoide?

Un solenoide es un dispositivo compuesto por una bobina de alambre en forma de sacacorchos, la carcasa y un émbolo móvil (armadura). Cuando se introduce una corriente eléctrica, se forma un campo magnético alrededor de la bobina que atrae el émbolo. Más simplemente, un solenoide convierte la energía eléctrica en trabajo mecánico. Los electroimanes tienen como ventaja el hecho de que pueden encenderse y apagarse mediante la aplicación o eliminación de la corriente eléctrica.

A grandes rasgos, la función de un solenoide es la de hacer que el cigüeñal comience a girar para que el bloque motor entre en funcionamiento al accionar la llave de contacto en la columna de dirección, o mediante el botón del salpicadero. La cámara de los cilindros recibe el combustible y el aire para ejecutar los cuatro tiempos de una mecánica de combustión interna tradicional (admisión, compresión, explosión y escape) y, cuando la llave vuelve a la posición de contacto, la electricidad deja de pasar por el solenoide y deja de actuar.

La bobina está hecha de muchas vueltas de alambre de cobre bien enrollado. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de este cable, se crea un fuerte campo/flujo magnético. Por otro lado, la carcasa, generalmente de hierro o acero, rodea la bobina concentrando el campo magnético generado. El émbolo es atraído hacia los topes (en un tira y afloja continuo) a través de la concentración del campo magnético que proporciona la fuerza mecánica para realizar el trabajo.

Por lo general, su cuerpo está fabricado en plástico, aluminio, latón o acero inoxidable. Estos elementos se eligen porque no son magnéticos y pueden trabajar con los fluidos o gases que regulan. Además, pueden funcionar con corriente alterna (CA) o continua (CC), lo que los hace versátiles para muchas máquinas. No entraremos en las ecuaciones detalladas, pero podemos decir grosso modo que, cuanto más pequeño es el solenoide, menor es la fuerza que pueden operar.

¿Dónde se emplean los solenoides?

Las aplicaciones de los solenoides incluyen una amplia gama de configuraciones industriales, incluido el control general de encendido y apagado, lazos y sistemas de control de procesos y varias aplicaciones de fabricantes de equipos originales (OEM), por nombrar solo algunas. Las válvulas solenoides se pueden encontrar en muchos sectores diferentes, que incluyen desde el suministro y tratamiento del agua (potable, residuales, negras y grises) hasta instalaciones de transporte y tanques.

Las líneas de gas también usan solenoides para controlar el flujo de gas natural. Sabemos que una fuga no es una broma, y poder cortar el gas rápidamente aumenta la seguridad y reduce los peligros. Los lavavajillas y lavadoras también usan solenoides para garantizar que haya suficiente agua para limpiar los platos y ropa, por ejemplo. En lo que nos atañe a nosotros, las aplicaciones automotrices de los solenoides se reducen a encender un interruptor, como el mencionado motor de arranque del coche.

¿Qué síntomas puede dar un solenoide dañado?

Si el solenoide del motor de arranque está dañado o, simplemente, ya ha cumplido con su vida útil, el motor no arrancará al girar la llave. Es probable que la electricidad no llegue al solenoide y no se produzca el campo electromagnético que permitirá que el motor consiga despertar.Si esto ocurre, es importante descartar que no es causa de una batería con un bajo estado de carga. Para descartar un mal funcionamiento del solenoide podemos llevar a cabo la siguiente prueba.

Primero de todo, es importante mencionar que un solenoide es un elemento bastante delicado que hay que tratar con mucho mimo para no estropearlo. Para comprobar que funciona hay que utilizar unas pinzas de batería, localizar el motor de arranque y el propio solenoide, que suele encontrarse sobre este. La pinza negativa debe colocarse sobre la carcasa del motor de arranque a la vez que la pinza positiva debe tocar levemente el terminal positivo del solenoide. La idea es simular lo que ocurriría al accionar la llave de contacto.

Si hay paso de electricidad, el motor arrancará. Si el solenoide hace su trabajo cuando hacemos esta prueba, pero no cuando se gira la llave de contacto, lo más probable es que el problema radique en el bombín o en el cableado interno. En algunos vehículos, al accionar la llave se puede percibir un sonido similar al de una “trituradora”, algo no apto para gente aprensiva. Eso es un síntoma de que el motor de arranque gira, pero el solenoide no funciona. Ciertamente lo que oímos es a este último funcionando en vacío.

De todas formas, el fallo del solenoide puede ser algo distinto a una falta de energía por parte de la batería. En este caso, lo mejor es acercarse con el coche hasta el taller en grúa para evitar males mayores. Lo más aconsejable es no manipularlo personalmente si no se tienen nociones de mecánica y dejarlo en manos de profesionales que se encarguen de descubrir el problema y buscar la solución más adecuada para solventar el problema.

Fuente: Highmotor