Encendido convencional
Encendido convencional
(por ruptor
(por ruptor
)) EsEstete sissistema etema ess el mael mass ssencenciillo de lollo de loss sissistematemass de encendde encendiido por bobdo por bobiina, en el,na, en el, sse cumplene cumplen toda
todass lalass funcfunciioneoness queque sse le pe le piiden a eden a esstotoss ddisispoposisittivivoos.s. EsEsta compueta compuessto por loto por loss sigsiguuiienteentess elemento
elementoss queque ssee vvan a repetan a repetiir parte de ellor parte de elloss en loen loss sigsiguuiienteentess sissistematemass de encendde encendiido mado mass e
evvolucoluciionadoonadoss que eque esstudtudiiaremoaremoss mamass adelanteadelante..
-- BobBobiina de encendna de encendiidodo(tamb(tambiéién llamado trann llamado transsformador):formador): ssu funcu funcióión en ess acumular la ener acumular la ener gígíaa el
elééctr ctr iica de encendca de encendiido que dedo que desspupuésés sse trane transsmmiite en forma dete en forma de iimpulmpulsso de alta teno de alta tensiósión a tran a travésvés del d
del disistr tr iibubuiidor a lador a lass bujbujííaas.s.
-- ReResissistenctenciia prea previvia:a: sse ute utiilliziza en ala en alggunounoss sissistematemass de encendde encendiido (nodo (no sisiempre)empre).. Se pone enSe pone en cortoc
cortociircurcuiito en el momento de arranque para to en el momento de arranque para aumentar la tenaumentar la tensiósión de arranquen de arranque..
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que acumula ener gígía ela elééctr ctr iica con loca con loss contactocontactoss del ruptor cerradodel ruptor cerradoss queque sse trane transsforma enforma en iimpulmpulsso de alta teno de alta tensiósión cadan cada vveezz queque sse abren loe abren loss contactocontactos.s.
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ademass mmiinniimmiziza ela el ssalto de chalto de chisispa entre lopa entre loss contactocontactoss del ruptor que lodel ruptor que lo iinutnutiillizizar ar íían en pocoan en poco ttiiempoempo..
-- DDisistr tr iibubuiidor de encenddor de encendiido (tambdo (tambiéién llamado delco): dn llamado delco): disistr tr iibuye la alta tenbuye la alta tensiósión de encendn de encendiido ado a la
lass bujbujííaass en un orden predetermen un orden predetermiinadonado..
-- Var Var iiador de aador de avvance centr ance centr iifufuggoo: reg: regula automátula automátiicamente el momento de encendcamente el momento de encendiido en funcdo en funcióiónn de la
de lass rerevvolucoluciioneoness del motor del motor ..
-- Var Var iiador de aador de avvance deance devvacacióió: re: reggula automátula automátiicamente el momento de encendcamente el momento de encendiido en funcdo en funcióiónn de la car
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ademass la bujla bujííaa sisir r vve para hermete para hermetizizar la cámara de combuar la cámara de combussttióión con el exter n con el exter iior or ..
F
Funcunciionamonamiiento:ento: Una
Una vveezz queque gigiramoramoss la llala llavve de contacto a poe de contacto a posisiccióión de contacto el cn de contacto el ciircurcuiito pr to pr iimar mar iio eo ess al
aliimentado por la tenmentado por la tensiósión de bater n de bater íía, el ca, el ciircurcuiito pr to pr iimar mar iio eo essta formado por el arrollamta formado por el arrollamiientoento pr
pr iimar mar iio de la bobo de la bobiina de encendna de encendiido y lodo y loss contactocontactoss del ruptor que cdel ruptor que ciierran el cerran el ciircurcuiito a mato a massaa.. Con lo
Con loss contactocontactoss del ruptor cerradodel ruptor cerradoss la corr la corr iiente elente elééctr ctr iica fluye a maca fluye a massa a traa a travésvés deldel arrollam
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el que sse acumula la ener e acumula la ener gígía de encenda de encendiidodo.. CuandoCuando sse abren loe abren loss contactocontactoss del ruptor ladel ruptor la corr
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arco elééctr ctr iico que har co que har íía perder parte de la tena perder parte de la tensiósión quen que sse acumulaba en e acumulaba en el arrollamel arrollamiientoento pr
condensador, que la tensión generada en el circuito pr imar io de un sistema de encendido puede alcanzar momentáneamente algunos centenares de voltios.
Debido a que la relación entre el numero de espiras del bobinado pr imar io y secundar io es de 100/1 aproximadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 10 y 15000 Voltios.
Una vez que tenemos la alta tensión en el secundar io de la bobina esta es enviada al
distr ibuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y el distr ibuidor . Una vez que tenemos la alta tensión en el distr ibuidor pasa al rotor que gira en su inter ior y que distr ibuye la alta tensión a cada una de las bujías.
En la f igura infer ior se han representado las var iaciones de corr iente y tensión (pr imar ia y secundar ia de sus circuitos correspondientes) en función del tiempo. En la cur va
correspondiente a la corr iente pr imar ia, pueden ver se las oscilaciones y los cambios de sentido de esta en el momento de abr ir se los contactos del ruptor . Las mismas oscilaciones se
producen en la tensión pr imar ia. En la cur va correspondiente a la tensión secundar ia, pueden obser var se el máximo valor alcanzado por la tensión de encendido y la subida brusca de la misma (aguja de tensión), para descender también bruscamente al valor de inflamación, en un cortisimo espacio de tiempo. La tensión de inflamación es ondulada, debido a las var iaciones de flujo en el pr imar io. La duración de la chispa supone un corte espacio de tiempo en que los contactos del ruptor permanecen abiertos.
El distribuidor
Es el elemento mas complejo y que mas funciones cumple dentro de un sistema de encendido. El distr ibuidor reparte el impulso de alta tensión de encendido entre las diferentes bujías,
siguiendo un orden determinado (orden de encendido) y en el instante preciso. Funciones:
y Abr ir y cerrar a través del ruptor el circuito que alimenta el arrollaminto pr imar io de la
bobina.
y Distr ibuir la alta tensión que se genera en el arrollamiento secundar io de la bobina a
cada una de las bujías a través del rotor y la tapa del distr ibuidor .
y Avanzar o retrasar el punto de encendido en función del nº de revoluciones y de la
car ga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centr ifugo y el sistema de avance por vacío respectivamente.
El movimiento de rotación del eje del distr ibuidor le es transmitido a través del árbol de levas del motor . El distr ibuidor lleva un acoplamiento al árbol de levas que impide en el mayor de los casos el err óneo posicionamiento.
El distr ibuidor tiene en su parte super ior una tapa de mater ial aislante en la que están labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tenga el motor . Sobre el eje que mueve la leva del ruptor se monta el rotor o dedo distr ibuidor, fabr icado en mater ial aislante similar al de la tapa. En la parte super ior del rotor se dispone una lamina metálica contra la que se aplica el carboncillo empujado por un muelle, ambos alojados en la cara interna del borne central de la tapa. La distancia entre el borde de la lamina del rotor y los contactos laterales es de 0,25 a 0,50 mm. Tanto el rotor como la tapa del distr ibuidor, solo admiten una posición de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor y la leva.
Con excepción del ruptor de encendido, todas las piezas del distr ibuidor están prácticamente exentas de mantenimiento.
Tanto la superf icie interna como externa de la tapa del distr ibuidor esta impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las der ivaciones de corr iente eléctr ica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar der ivaciones de corr iente.
La interconexión eléctr ica entre la tapa del distr ibuidor y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías, se realiza por medio de cables especiales de alta tensión, formados en general por un hilo de tela de rayon impregnada en carbón, rodeada de un aislante de plástico de un grosor considerable. La resistencia de estos cables es la adecuada para supr imir los parasitos que efectan a los equipos de radio instalados en los vehículos.
Sistemas de encendido con doble ruptor y doble encendido
Teniendo en cuenta que a medida que aumenta el numero de cilindros en un motor (4,6,8 ... cilindros) el ángulo disponible de encendido se hace menor (ángulo = 360/nº cilindros) por lo tanto, y sobre todo a altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere tensión suf iciente para hacer saltar la chispa en las bujías. Para minimizar este
inconveniente se recurre a fabr icar distr ibuidores con doble ruptor como el representado en la f igura, que como puede obser var se se trata de un distr ibuidor para un motor de 6 cilindros. Al llevar dos juegos de contactos que se abren alternativamente, el tiempo de que disponen para realizar la apertura es doble, por cuya razón la leva es de solo tres lóbulos o excentr icidades. Ademas estos distr ibuidores deben tener en su cabeza dos "rotores" (en vez de uno como
hemos visto hasta ahora) que distr ibuyan la alta tensión generada por sendas bobinas de encendido.
Circuito con doble ruptor
En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el f in de obtener un mayor ángulo de cierre del ruptor o lo que es lo mismo para que la bobina tenga tiempo suf iciente para crear campo magnético, se disponen en el distr ibuidor dos ruptores accionados independientemente (f igura infer ior) cada uno de ellos por una leva (2) y (3) con la mitad de lobulos y dos bobinas de encendido (4) y (5) formando circuitos separados; de este modo cada ruptor dispone de un tiempo doble para abr ir y cerrar los contactos. Los ruptores van montados con su apertura y cierre sincronizados en el distr ibuidor, el cual lleva un doble contacto móvil (6) Y (7), tomando corr iente de cada una de las salidas de alta de las bobinas, alimentando cada una de ellas a la mitad de los cilindros en forma alternativa
Circuito de doble encendido (Twin Spark)
Otra disposición adoptada en circuitos de encendido con doble ruptor es el aplicado a vehículos de altas prestaciones, en los que en cada cilindro se montan dos bujías con salto de chispa simultánea. En este circuito los ruptores situados en el distr ibuidor abren y cierran sus
contactos a la vez, estando perfectamente sincronizados en sus tiempos de apertura con una leva de tantos lóbulos como cilindros tiene el motor . Cada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idéntico para cada ser ie de bujías.
El sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por los contactos del ruptor, que solo puede trabajar con corr ientes eléctr icas de hasta 5 A, en efecto si la intensidad eléctr ica que circula por el pr imar io de la bobina es de valor bajo, también
resultara de bajo valor la corr iente de alta tensión creada en el arrollamiento secundar io y de insuf iciente la potencia eléctr ica para conseguir el salto en el vacío de la chispa entre los electrodos de la bujía. Se necesitan por lo tanto valores elevados de intensidad en el arrollamiento pr imar io de la bobina para obtener buenos resultados en el arrollamiento secundar io. Como vemos lo dicho esta en contradicción con las posibilidades verdaderas del ruptor y sus contactos ya que cada vez que el ruptor abre sus contactos salta un arco eléctr ico que contr ibuye a quemarlos, transf ir iendo metal de un contacto a otro. En la f igura se ve la disgregación de los puntos de contacto del raptor ; los iones positivos son extraídos del contacto móvil (positivo) creando huecos y depositando el mater ial al contacto f i jo (negativo) formando protuberancias.
Con la evolución de la electr ónica y sus componentes este problema se soluciono. La utilización del transistor como interruptor, permite manejar corr ientes eléctr icas mucho mas elevadas que las admitidas por el ruptor, pudiendose utilizar bobinas para corr ientes eléctr icas en su arrollamiento pr imar io de mas de 10 A.
Un transistor de potencia puede tener controlada su corr iente de base por el ruptor de modo que la corr iente pr incipal que circula hacia la bobina no pase por los contactos de ruptor sino por el transistor (T) como se ve en el esquema infer ior . La corr iente eléctr ica procedente de la bater ía entra la unidad de control o centralita de encendido, en ella pasa a través del transistor cuya base se polar iza negativamente cuando los contactos (R) se cierran guiados por la leva. En este caso el distr ibuidor es el mismo que el utilizado en el encendido convencional, pero la corr iente que circula por los contactos de ruptor ahora es insignif icante. Con la suma del diodo zenner (DZ) y el juego de resistencias (R1, R2 y R3) puede controlar se perfectamente la corr iente de base y proceder a la protección del transistor (T).
Cuando los contactos del ruptor (R) se abren, guiados por el movimiento de la leva, la polar ización negativa de la base del transistor desaparece y entonces el transistor queda bloqueado cortando la corr iente eléctr ica que pasa por la bobina. El corte de corr iente en el arrollamiento pr imar io de la bobina es mucho mas rápido que en los encendido convencionales de modo que la inducción se produce en unas condiciones muy super iores de efectividad.
Los sistemas de encendido con ayuda electr ónica, tienen unas ventajas importantes con respecto a los encendidos convencionales:
- Los ruptores utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus mater iales (los contactos son de tungsteno), solamente soportan corr ientes de hasta 5 A, sino se quiere acortar su vida útil rápidamente, mientras que los transistores son capaces de trabajar con corr ientes de hasta 15 A, sin problemas de funcionamiento en toda su vida útil, por lo que los per iodos de
mantenimiento en estos sistemas de encendido se alar ga considerablemente.
- Debido a que los transistores pueden trabajar con corr ientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollaminto pr imar io de pocas espiras (bobinas de baja impedancia). Con la reducción del numero de espiras y el consiguiente descenso de la autoinducción se consigue alcanzar el valor máximo de la corr iente pr imar ia en un tiempo sensiblemente menor, cuando se cierran los contactos del ruptor, pues la oposición que presenta la bobina (autoinducción) a establecer se la corr iente pr imar ia, es notablemente menor . La formación del campo magnético es mucho más rápida, almacenandose la máxima ener gía en un corto espacio de tiempo, lo que en regímenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido
convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del ruptor permanecen cerrados. - En el encendido con ayuda electr ónica, el ruptor (platinos) solamente se ocupa de conmutar la corr iente de base del transistor (300 a 500 mA), con lo que el "chispeo" clásico que se produce en los encendidos convencionales no tiene lugar aquí y no es preciso utilizar el
condensador, cuya función de corte rápido de la corr iente pr imar ia ya no es necesar ia, por que esta función la desempeña el transistor .
El transistor y los componentes que le rodean (diodos, resistencias, etc.) se encierran en una caja de aluminio provista de aletas de refr igeración, evacuandose así el calor al que son muy sensibles los transistores. Por esta razón la situación de esta caja debe ser lo mas alejada posible del motor en el montaje sobre el vehículo.
El encendido con ayuda electr ónica (f igura de la derecha) esta generalmente reser vado a la instalación en el sector de recambios o "after market" a nivel de los profesionales, aunque los particulares pueden realizar ellos mismos la transformación, montando la centralita, una bobina
adecuada a ja impedancia) con¢
esistencias adicionales, suprimir el condensador , siendo r ecomendable poner nuevo el r uptor , las bu jías, cables de alta tensi£ n.
Si ¤
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acer la tr ansf ormaci£ n de un encendido convencional
a uno con ayuda electr £ nica
tr ansistori¦ ado), visita esta§ eb.
En la f i¨ ur a de la inf erior puede ver se otr a tipo de encendido con ayuda electr £ nica. El
tr ansistor ©
tiene un cir cuito emisor base gober nado por los contactos del r uptor ,
¤
ue estando cerr ados le ¥
acen conducir y de esta f orma se establece el cir cuito base-emisor del tr ansistor
©
, lo cual permite
¤
ue cir cule la corriente por el arr ollamiento primario de la bobina a tr avés del colector -emisor del©
. uando los contactos de r uptor se abr en
¤
ueda interr umpido el cir cuito emisor -base de ©
, bloqueandose este tr ansistor , lo que impide al mismo tiempo la conducci£ n
de ©
cuyo cir cuito base-emisor esta ahor a interr umpido. El con junto electr £ nico f ormado
dispone de otr os componentes
r esistencias, diodos y condensador es), algunos de los cuales no se han r epr esentado en la f igur a, cuya misi£ n es la de pr oteger a los tr ansistor es contr a
sobr ecar gas. omo a los tr ansistor es empleados par a la conmutaci£ n en los sistemas de
encendido, se les exige una alta potencia y gr an r esistencia a tensiones eléctricas. Actualmente suele emplear se par a esta f unci£ n un tr ansistor de tipo doble de
Como se ve en el esquema super ior el suministro de tensión al pr imar io de la bobina se lleva a cabo a través de un par de resistencias adicionales (3), normalmente conectadas en ser ie. Al efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a través del terminal (4), al motor de arranque. Con ello se dispone de un mayor suministro de ener gía a través de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. Esta compensa la desventaja der ivada del proceso de arranque y de la caída de tensión en la bater ía (por el gran consumo de corr iente eléctr ica que necesita el motor de arranque). Las resistencias previas sir ven para limitar la corr iente pr imar ia en bobinas de encendido de baja resistencia y rápida car ga. Con ello evitan, especialmente a bajas revoluciones, una sobrecar ga en al bobina de encendido y protegen el contacto del ruptor de encendido.
Las resistencias adicionales y una bobina de encendido de car ga rápida permiten conseguir la optimización del encendido en todo el mar gen de revoluciones del motor .
Esquema eléctr ico de motor con inyección multipunto y encendido estático
(DIS) con bobina doble
(chispa perdida)Referencias:
CA00 .- Contactor de arranque (llave de contacto) BMF1.- Cajetín maxifusibles
BH12.- Caja de fusibles BH28.- Caja de fusibles C001.- Conector de diagnosis
4.- Panel de instrumentos: testigo de diagnosis motor, presión de aceite 1120.- Captador de picado
1135.- Bobina de encendido 1203.- Contactor de inercia 1210.- Bomba de gasolina
1215.- Electroválvula de pur ga de canister
1220.- Termistencia de temperatura refr igerante motor 1240.- Termistencia aire de admisión
1270.- Resistencia calentamiento cajetin de mar iposa 1225.- Motor paso a paso regulación de ralentí
1304.- Relé doble multifunción inyección
1312.- Captador de presión de colector de admisión 1313.- Captador de regimen motor
1316.- Conjunto potenciometro cajetín mar iposa 1320.- Centralita de inyección (UCE)
1131.- Inyector de cilindro nº 1 1132.- Inyector de cilindro nº 2 1133.- Inyector de cilindro nº 3 1134.- Inyector de cilindro nº 4 1350.- Sonda de oxigeno (Lambda)
1620.- Captador de velocidad del vehículo 4110.- Manocontacto de aceite
4315.- Aforador de carburante (emisor)
8005.- Relé compresor de aire acondicionado 8007.- Presostato
8010.- Cajetín temperatura de aire acondicionado 8020.- Compresor de aire acondicionado
Con un lector genérico podemos acced er a leer la memoria de averías de la EOBD ya que el fun cionamiento de los sensores de aire motor es supervisado por este sistema. Tengamos en cuenta que el sensor de masa de aire motor es el encargado de informar a la unidad de mando del motor de la cantidad de aire real que está
entrando al motor y ésta dispone de unos datos teóricos que restados de la información real crean una diferencia que se compensa con la adición de gases de escape mediante la activación del sistema EGR o recirculación de gases de escape del motor.
Los fallos que podemos encontrar en el registro son del tipo P01xx, siendo P - Powertrain (motor), 0 - nos indica que se trata de un código génerico de EOBD, 1 - avería relacionada con la admisión de aire del motor y xx el componente que falla junto al tipo de fallo que presenta. Un posible codigo que podría origi nar el mal funcionamiento del medidor de masa del motor es un P0100. Tamabién, podemos encontrarnos con fallos del rango P04xx que aunque se corresponden con el sistema de recirculación de gases escape, el fallo puede residir en el mal funcionamiento del medidor de masa de aire motor.
Si el fallo es esporádico, borraremos la memoria de averías y andaremos con el vehículo con el fin de reproducir la avería. Si la falta de potencia es evidente y el código de lectura obtenido de la EOB D es del tipo P01xx, sustituiremos el caudalímetro. Si tenemos dudas acerca del fallo y el código obtenido de la lectura de la EOBD es del tipo P04xx y su descripción relaciona el flujo de aire con el sistema EGR, deberíamos realizar una comprobación manual del caudalímetro o incluso si la máquina de diagnosis lo permite, visualizar los parámetros de funcionamiento del medidor de masa.
