¿Cómo funciona un estátor de motocicleta? Guía completa

El estátor es una parte fundamental del sistema de generación de energía en una motocicleta. Entender cómo trabaja, qué fallos puede presentar y cómo mantenerlo en buen estado, es esencial para prolongar la vida útil del vehículo y evitar averías inesperadas. Si estás buscando información detallada y útil sobre este componente, esta guía te será de gran ayuda.

El estátor de una moto es una de esas piezas fundamentales del sistema eléctrico que muchas veces pasa desapercibida, hasta que deja de funcionar correctamente.

En el RACE te explicamos con detalle cuál es el funcionamiento del estátor. En este contenido nos vamos a centrar en explicarte todo lo relacionado con el estátor.

Componentes clave del estátor y su función

Para comprender mejor su funcionamiento, es importante conocer los componentes principales del estátor:

• Núcleo de hierro: Canaliza el campo magnético generado entre el rotor y el estátor a través de unas bobinas.
• Bobinas: Sus alambres están hechos de cobre y es fundamental que estén enrollados de forma precisa para poder aprovechar la máxima cantidad de energía generada.
• Carcasa: Tanto las bobinas como el núcleo están dentro de esta estructura, que está fabricada para aguantar altas temperaturas.

Un estátor, según el diccionario de la Real Academia de la Lengua, es una parte fija de una máquina dentro de la cual gira un rotor. Rafael Soriano, asesor técnico del RACE, explica que en un coche o una moto efectivamente un estátor se mantiene fijo, sin movimiento, dentro del alternador. Sin él no se podría generar la electricidad que necesita el vehículo para funcionar. No obstante, íntimamente ligada a esta pieza está otra parte móvil que es el rotor.

El estátor forma parte del sistema de generación eléctrica de la moto. Junto con el rotor, se encarga de generar la corriente necesaria para alimentar el sistema eléctrico y cargar la batería. La corriente generada por el estátor es corriente alterna (AC), que luego es transformada en corriente continua (DC) por el regulador/rectificador.

El estátor y el rotor son dos partes fundamentales del alternador. Son una parte fija y otra móvil que a través de una inducción electromagnética consiguen generar la electricidad necesaria para alimentar a consumidores como la radio o las luces. Con la combinación de ambos es cuando se consigue generar una corriente eléctrica.

El estátor es la bobina de alambre alojada dentro de la carcasa del motor. Un imán en un eje gira dentro del estátor, creando corriente alterna (CA). El estator de una motocicleta es un componente del sistema eléctrico que, cuando se combina con un imán giratorio, crea corriente alterna.

En resumen, el estátor de encendido y el volante de encendido son componentes vitales en el sistema eléctrico de una motocicleta, trabajando juntos para generar la energía necesaria para el funcionamiento de la moto.

¿Cómo se genera la corriente eléctrica?

Para que empiece a generarse corriente eléctrica, el motor de un coche debe estar en marcha. El cigüeñal, que está girando en consonancia con el propulsor, está conectado con el rotor del alternador a través de una correa. Cuando éste empieza a girar, se genera un campo magnético al estar unido al estátor, en cuyo interior hay unos imanes con unos polos positivos y negativos. Con este movimiento finalmente se genera una corriente eléctrica gracias a que se ha producido una inducción electromagnética.

Como la corriente generada es alterna, para que la batería pueda aprovecharse de esa energía y pueda recargarse, es necesario pasarla a corriente continua, proceso que se realiza gracias al rectificador del alternador.

Dependiendo del tamaño del estátor, del rotor y del número de vueltas que tenga el bobinado se puede conseguir más o menos voltaje. Soriano recuerda que en un vehículo de calle lo normal es que se consiga en torno a los 14,4 voltios de carga, aunque hay que consultar el manual del fabricante ya que no todos los modelos funcionan con esta carga.

Mantenimiento y detección de fallos

Al ser dos piezas que están tan próximas y el rotor está continuamente en movimiento, es probable que antes o después den algún tipo de fallo. Generalmente, los problemas que suelen tener se deben al desgaste del bobinado o los imanes, o que el eje del rotor se bloquee y se rompa.

Estos fallos no se suelen registrar a un número de kilómetros concretos, sino más bien por un mal mantenimiento del vehículo. El alternador es una pieza que necesita estar refrigerada así que está abierta y, por tanto, está expuesta al polvo y la suciedad. Es necesario limpiarlo con un líquido dieléctrico (un fluido que no conduce la electricidad) o con aire con cierta presión.

Cuando toque revisar el coche es recomendable desmontar el alternador para comprobar si el bobinado está en buenas condiciones y no está sucio y luego comprobar si la batería se recarga correctamente. En la mayoría de las ocasiones basta con una limpieza para que el estátor y el rotor sigan trabajando como el primer día.

En el caso de que se estropee el estátor, el rotor o alguna pieza del alternador, lo más normal es cambiarlo por uno nuevo ya que la reparación suele tener un coste mayor. Una pista de que el estátor puede estar en malas condiciones es que se encienda el testigo de la batería en el cuadro de instrumentos.

Problemas comunes y cómo detectarlos

• Sobrecalentamiento: Provocado por un uso prolongado, fallos en el regulador o incluso un mal diseño del sistema de ventilación.
• Cortocircuitos: Un fallo interno en el cableado del estator puede provocar cortocircuitos, impidiendo que se genere la corriente correctamente.
• Problemas de arranque: Si la moto presenta problemas al arrancar o la batería se descarga con facilidad, puede estar indicando un fallo en el estator.

Es recomendable revisar el sistema eléctrico de la moto de forma periódica. Esto incluye comprobar conexiones, estado del cableado y niveles de carga de la batería. El estátor está expuesto a polvo, aceite y otras partículas. Medir el voltaje que sale del estator permite detectar posibles irregularidades.

Si después de revisar todo el sistema, la moto sigue presentando problemas eléctricos y se ha descartado el fallo del regulador o la batería, lo más probable es que el estátor esté dañado. Utilizar un estator compatible y de buena calidad es clave para el rendimiento de la moto.

En ocasiones pensamos que el problema es que la batería ya no carga porque está gastada del tiempo de uso y realmente ese no es el problema. Corremos a la tienda, ponemos batería nueva, y a los dos días, vuelta a los mismos síntomas.

Una batería que no tiene el voltaje correcto, estando por debajo de los 12v estándar, alimentará mal a todos los sistemas eléctricos de la moto.

Moto parada: La batería debería dar más de 12v. Si es nueva y le acabas de echar ácido (si es de las que vienen secas y hay que echarlo) al principio te dará más de 13v incluso.

Moto arrancada: Arráncala (ya sea porque arranca con el starter o dando un empujón en segunda marcha) y comprueba el voltaje de la batería. Lo más fácil es empezar a comprobar el rectificador. En el manual de taller de tu moto comprueba los valores que tiene que tener en cada uno de los pines ese rectificador.

Para medir el funcionamiento de un estator necesitaremos un voltímetro (también llamado tester) puesto en corriente ALTERNA.

Con la moto PARADA, tester en OHMIOS, cualquier valor, (en la pantalla sale un 1) tocaremos con un pin del tester en uno de los terminadores de los cables amarillos (tiene conexión tipo faston) y con el otro pin del tester tocamos cualquier parte de la moto, por ejemplo el cuerpo del motor. Así comprobaremos que NO tenemos ningún corto dentro del estator que esté derivando a masa, es decir, el tester sigue marcando “1”.

Medimos los pines amarillos ahora. Con el tester en Voltaje, corriente contínua (Símbolo V~) en 200v, pin negro del tester a uno de los pines amarillos, pin rojo del tester a otro cualquiera de los pines amarillos. Aceleramos la moto llevándola más allá de las 5mil revoluciones. Podéis ayudaros del tornillo del ralentí para mantener fijas esas revoluciones.

Recuerda que el mantenimiento y la inspección del estátor y del volante de encendido son fundamentales para garantizar el correcto funcionamiento del sistema eléctrico de la motocicleta.

Aquí os voy a dejar un pequeño video (20 minutos, ahí es nada) de como poder revisar el sistema eléctrico de vuestra moto si notáis que la batería no va bien. Esto lo he aprendido mirando otros vídeos, muchos foros y varios manuales. Desde aqui mi agradecimiento a todos. Seguro que tiene algunos errores.

El motor eléctrico en las motos modernas

Si estás pensando en adquirir una moto con motor eléctrico, la mejor idea es conocer el funcionamiento de este tipo de propulsor, y verás que la moto eléctrica se convertirá en tu primera opción a la hora de hacerte con uno de estos eficientes vehículos. Hay varias empresas que se han especializado en la fabricación de este tipo de motores, entre ellas QS y Bosch, y los principios de funcionamiento de todos ellos son esencialmente los mismos. Descúbrelos todos a continuación.

Entre las ventajas que ofrece este tipo de motor se incluye la simplicidad de su funcionamiento. Por eso, raramente se averían o estropean, y su coste de mantenimiento suele ser inexistente.

Con una moto eléctrica puedes olvidarte de todos los detalles que necesita un motor de gasolina o diésel para su correcto funcionamiento como, por ejemplo, añadir o cambiar aceite o bujías, sustituir correas ni hacer el reglaje de válvulas.

Asimismo, un propulsor eléctrico está conformado por muy pocas piezas, y no está sometido a fricciones, ni explosiones, ni roce de metales, ni generación de carbonilla.

Para comenzar desde el principio, te contaremos que el primer motor eléctrico fue diseñado por Ányos Jedlik en 1828, y aquella versión pionera ya contenía las piezas básicas de los motores eléctricos de última generación, que son el estator y el rotor.

Componentes de un motor eléctrico

Un propulsor eléctrico ensambla dos elementos esenciales:

• Estator: Llamado también estátor, es un componente estático, fabricado por medio de bobinas de un material conductor de corriente eléctrica, la cual utiliza para crear un campo magnético.
• Rotor: Este es el componente móvil, y al rotar transmite, mediante su eje, la fuerza para conectarse a la moto y que ésta se mueva. Los campos magnéticos que genera el rotor interactúan con los campos magnéticos creados por el estator y, de ese modo, se produce su rotación.

En definitiva, la corriente eléctrica que se suministra al motor es utilizada para generar los campos magnéticos del rotor y del estator. Estos campos magnéticos chocan entre sí, producen un par motor y hacen que el rotor gire.

Componentes que soportan y complementan al motor eléctrico

• Las baterías: Las baterías son los componentes que se encargan de suministrar la energía que necesita al motor eléctrico. Muchas veces pueden extraerse, para facilitar su recarga. La gran mayoría son de iones de litio, pues ofrecen una vida útil que oscila entre los 1.000 y los 2.000 ciclos de carga. Por seguridad, este tipo de baterías incluyen un sensor de temperatura y un módulo de control de tensión.
• El inversor: También conocido como conversor y como controlador, esta pieza se encarga de dosificar el aporte de energía que la batería hace al motor y al resto de los componentes electrónicos de la moto como, por ejemplo, los faros, los intermitentes y la pantalla que contiene el cuadro de información. Otra función esencial del inversor es transformar la corriente continua de la batería en corriente alterna, porque es la que necesitan tanto el motor como los demás componentes para poder funcionar. Además de las funciones básicas anteriormente descritas, en el caso de las motos con frenada regenerativa el inversor cumple una función adicional. En estas motos, si accionas el puño del acelerador en sentido inverso haces que el motor envíe al inversor la energía cinética procedente de la rueda trasera. Entonces, el inversor la convierte en energía continua para que pueda almacenarse en la batería. De ese modo, se consigue un oportuno plus de autonomía.

Gracias a su reducido tamaño, esta clase de motor puede ir directamente incorporado en la rueda trasera de la moto (motor Hub) o en el interior del chasis.

La versión de motor de moto eléctrica para instalar en la rueda trasera es una especie de disco que se ancla a la llanta, y no requiere de correa ni cadena para transmitir la fuerza. Solo son necesarios unos cables de alimentación que le llevan la corriente desde el inversor. Esa es toda la conexión existente entre el motor y el cuerpo de la moto.

En el caso de los motores eléctricos que van dentro del chasis, cabe señalar que su fuerza va dirigida a un piñón de ataque. Por eso, en este caso sí que se necesita una correa o una cadena, que se encarga de transmitir la fuerza a una corona instalada en la rueda trasera. Se asemeja más, en este sentido, a los motores tradicionales.

¿Sabías que el par motor máximo de un motor eléctrico está disponible apenas comienza el movimiento? Esta es una enorme ventaja frente a las motos de gasolina, pues necesitan alcanzar ciertas revoluciones para entregar la potencia y par máximos.

Además, una moto eléctrica no necesita cambio de marchas. Por eso, requiere muchas menos piezas para funcionar y, por ende, menos riesgo de roturas.

Y el responsable de que se produzca la entrada de corriente en el motor es el acelerador, que posee un potenciómetro eléctrico cuya función es indicar al inversor el nivel de carga a transmitir a la rueda.

¿Cómo se genera el movimiento dentro del motor eléctrico?

Los motores eléctricos de las motos, que son de tipo brusheless o sin escobillas, funcionan a base de electroimanes. La energía llega mediante un cable al sector central del motor y, una vez allí, enciende una serie de electroimanes. Aquí entran en juego el estator y el rotor.

Al entrar electricidad, las secciones opuestas del estator se van encendiendo y apagando, lo cual genera un magnetismo que hace reaccionar al rotor y, simultáneamente, a la llanta a la cual va sujeto, lo cual provoca el avance de la moto.

Cuanto más rápidamente se enciendan y apaguen las distintas secciones opuestas del estator, más velozmente girará el rotor. Como ves, el concepto básico es bastante sencillo y realmente eficiente.

Listado de términos que deberías conocer

• Amperio: unidad de medida de la velocidad de fluidez de la corriente eléctrica.
• Amperaje: intensidad de una corriente eléctrica que circula entre dos puntos, uno de carga positiva y otro de carga negativa, necesaria para que funcione un sistema eléctrico.
• Amperio/hora o Ah: cantidad de energía eléctrica que circula por un conductor en una hora.
• Par máximo: potencia máxima que un motor eléctrico transmite a un eje que gira sobre sí mismo, y se mide en Nm (nanómetros). En las motos tradicionales, el par máximo suele variar bastante entre los distintos modelos, mientras que en las motos eléctricas muestra pocas variaciones.
• Kilovatio o kW: mide la potencia del motor, como lo hacen los CV en las motos convencionales. 1 kW = 1,36 CV.
• Kwh o kW/hora: potencia que se logra transmitir en 60 minutos. Se emplea para establecer la capacidad de una batería.
• kWh/100 Km: unidad que se utiliza para determinar el consumo de una moto eléctrica.
• Potencia máxima: es la mayor potencia que la moto puede alcanzar en un momento dado.
• Potencia nominal: es la potencia que una motocicleta puede ofrecer en continuo, y define qué tipo de permiso es necesario para conducirla.
• Autonomía: distancia que es capaz de recorrer una moto con una carga de batería completa.
• Eficiencia energética: es la cantidad de energía que se transforma en movimiento. En las motocicletas eléctricas la mayor parte de la energía se convierte en movimiento, mientras que en las motos de combustión una parte de la energía se pierde en forma de calor.
• Ciclos de vida de una batería: es el número de veces que se puede cargar y descargar, y son directamente proporcionales a su vida útil.
• Frenada regenerativa: aprovechamiento de la energía de la frenada para que se sume a la carga de la batería.

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