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Curso rápido de electricidad
del automóvil
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Sistemas de encendido
Comparación
de los sistemas de encendido.
Encendido convencional
Ofrece un buen funcionamiento para exigencias normales (capaz de generar hasta
20.000 chispas por minuto, es decir puede satisfacer las exigencias de un motor
de 4 cilindros hasta 10.000 r.p.m. Para motores de 6 y 8 cilindros ya daría
mas problemas). La ejecución técnica del ruptor, sometido a grandes
cargas por la corriente eléctrica que pasa por el primario de la bobina,
constituye un compromiso entre el comportamiento de conmutación a baja
velocidad de rotación y el rebote de los contactos a alta velocidad.
Derivaciones debidas a la condensación de agua, suciedad, residuos de
combustión, etc. disminuyen la tensión disponible en medida muy
considerable.
Encendido
con ayuda electrónica
Existe una mayor tensión disponible en las bujías, especialmente
en los altos regímenes del motor. Utilizando un ruptor de reducido rebote
de contactos, puede conseguirse que este sistema trabaje sin perturbaciones
hasta 24.000 chispas por minuto. El ruptor no esta sometido a grandes cargas
de corriente eléctrica por lo que su duración es mucho mayor lo
que disminuye el mantenimiento y las averías de este tipo de encendido.
Se suprime el condensador.
Encendido
electrónico sin contactos
Estos modelos satisfacen exigencias aun mayores. El ruptor se sustituye por
un generador de impulsos ("inductivo" o de "efecto Hall")
que están exentos de mantenimiento. El numero de chispas es de 30.000.
Como consecuencia de la menor impedancia de las bobinas utilizadas, la subida
de la alta tensión es mas rápida y, en consecuencia, la tensión
de encendido es menos sensibles a las derivaciones eléctricas.
Encendido
electrónico integral
Al quedar suprimidos los dispositivos mecánicos de los sistemas de corrección
de avance del encendido por la aplicación de componentes electrónicos,
se obtiene mayor precisión en las curvas de avance, que pueden adaptarse
cualquiera que sea su ley, cumpliendo perfectamente con la normativa de anticontaminación.
El mantenimiento de estos sistemas de encendido es prácticamente nulo.
Encendido
electrónico para inyección de gasolina
En los actuales sistemas de inyección electrónica de gasolina
se combinan con un encendido electrónico integral aprovechando muchos
de los sensores que les son comunes y la propia unidad de control (UCE) para
gobernar ambos sistemas. Dentro de estos sistemas de encendido podemos encontrar
los que siguen usando el distribuidor y los que lo suprimen por completo (encendido
electrónico estático DIS).
Encendido
por descarga de condensador
Este sistema que se aplica a motores que funcionan a un alto nº de revoluciones
por su elevada tensión en las bujías. La subida rápida
en extremo de la tensión de encendido hace a la instalación insensible
a derivaciones eléctricas. Sin embargo la chispa de encendido es de muy
corta duración.
El fabricante BOSCH hace una clasificación particular de sus sistemas de encendido.
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Función
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Sistemas de encendido | |||
| SZ Encendido por bobina |
TZ Encendido transistorizado |
EZ Encendido electrónico |
VZ Encendido totalmente electrónico |
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| Iniciación del encendido | mecánico (ruptor) | electrónica | electrónica | electrónica |
| Determinación del angulo de encendido según el régimen y estado de carga del motor | mecánico | mecánico | electrónica | electrónica |
| Generación
de alta tensión (bobina) |
inductiva | inductiva | inductiva | inductiva |
| Distribución y transmisión de la chispa de encendido al cilindro correcto (distribuidor) | mecánico | mecánico | mecánico | electrónica |
| Etapa de
encendido (centralita) |
mecánico | electrónica | electrónica | electrónica |
El circuito
de encendido ¿que es?.
El circuito de encendido utilizado en los motores de gasolina, es el encargado
de hacer saltar una chispa eléctrica en el interior de los cilindros,
para provocar la combustión de la mezcla aire-gasolina en el momento
oportuno. La encargada de generar una alta tensión para provocar la chispa
eléctrica es "la bobina". La bobina es un transformador que
convierte la tensión de batería 12 V. en una alta tensión
del orden de 12.000 a 15.000. Una vez generada esta alta tensión necesitamos
un elemento que la distribuya a cada uno de los cilindros en el momento oportuno,
teniendo en cuenta que los motores policilindricos trabajan en un ciclo de funcionamiento
con un orden de explosiones determinado para cada cilindro (ejemplo: motor de
4 cilindros orden de encendido: 1-3-4-2). El elemento que se encarga de distribuir
la alta tensión es el "distribuidor o delco". La alta tensión
para provocar la chispa eléctrica en el interior de cada uno de los cilindros
necesita de un elemento que es "la bujía", hay tantas bujías
como numero de cilindros tiene el motor.
En el esquema inferior vemos un "encendido convencional" o también llamado "encendido por ruptor".
 Elementos básicos que componen el circuito de encendido |
 Esquema eléctrico del circuito de encendido |
La
bobina
De la bobina poco hay que decir ya que es un elemento que da pocos problemas
y en caso de que falle se cambia por otra (no tiene reparación). La bobina
de encendido no es mas que un transformador electrico que transforma la tensión
de bateria en un impulso de alta tensión que hace saltar la chispa entre
los electrodos de la bujía.
La bobina esta compuesta por un núcleo de hierro en forma de barra,
constituido por laminas de chapa magnética, sobre el cual esta enrrollado
el bobinado secundario, formado por gran cantidad de espiras de hilo fino de
cobre (entre 15.000 y 30.000) debidamente aisladas entre sí y el núcleo.
Encima de este arrollamiento va enrrollado el bobinado primario, formado por
algunos centenares de espiras de hilo grueso, aisladas entre sí y del
secundario. La relación entre el numero de espiras de ambos arrollamiento
(primario y secundario) esta comprendida entre 60 y 150.
El conjunto formado por
ambos bobinados y el núcleo, se rodea por chapa magnética y masa
de relleno, de manera que se mantengan perfectamente sujetas en el interior
del recipiente metálico o carcasa de la bobina. Generalmente estan sumergidos
en un baño de aceite de alta rigidez dielectrica, que sirve de aislante
y refrigerante.
Aunque en lo esencial todas las bobinas son iguales, existen algunas cuyas caracteristicas
son especiales. Una de estas es la que dispone de dos bobinados primarios. Uno
de los bobinados se utiliza unicamente durante el arraque (bobinado primario
auxiliar), una vez puesto en marcha el motor este bobinado se desconecta. Este
sistema se utiliza para compensar la caida de tensión que se produce
durante la puesta en marcha del motor cuando se esta accionando el motor de
arranque, que como se sabe, este dispositivo consume mucha corriente. El arrollamiento
primario auxiliar se utiliza unicamente en el momento del arranque, mediante
el interruptor (I) (llave de contacto C) que lo pone en circuito, con esto se
aumente el campo magnético creado y por lo tanto la tensión en
el bobinado secundario de la bobina aumenta. Una vez puesto en marcha el motor
en el momento que se deja de accionar la llave de arranque, el interruptor (I)
se abre y desconecta el el bobinado primario auxiliar, quedando en funcionamiento
exclusivamente el bobinado primario
Para paliar los efectos de caida de tensión en el momento del arranque del motor, algunas bobinas disponen de una resistencia (R) a la entrada del arrollamiento primario de la bobina conectada en serie con el, que es puesta fuera de servicio en el momento del arranque y puesta en servicio cuando el motor ya esta funcionando.
El
distribuidor
El distribuidor también llamado delco a evolucionado a la vez que
lo hacían los sistemas de encendido llegando a desaparecer actualmente
en los últimos sistemas de encendido. En los sistemas de encendido por
ruptor, es el elemento mas complejo y que mas funciones cumple, por que ademas
de distribuir la alta tensión como su propio nombre indica, controla
el corte de corriente del primario de la bobina por medio del ruptor generandose
así la alta tensión. También cumple la misión de
adelantar o retrasar el punto de encendido en los cilindros por medio de un
"regulador centrifugo" que actúa en función del nº
de revoluciones del motor y un "regulador de vació" que actúa
combinado con el regulador centrifugo según sea la carga del motor (según
este mas o menos pisado el pedal del acelerador).
Mueve el ratón por los elementos que forman el
distribuidor y entra para ver una explicación de su funcionamiento.
El distribuidor o delco es accionado por el árbol de levas girando el mismo numero de vueltas que este y la mitad que el cigüeñal. La forma de accionamiento del distribuidor no siempre es el mismo, en unos el accionamiento es por medio de una transmisión piñon-piñon, quedando el distribuidor en posición vertical con respecto al árbol de levas (figura derecha). En otros el distribuidor es accionado directamente por el árbol de levas sin ningún tipo de transmisión, quedando el distribuidor en posición horizontal (figura de abajo).
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Encendido
con ayuda electrónica
El encendido covencional por ruptor se beneficia de la aplicación de
la electrónica en el mundo del automóvil, salvando así
los inconvenientes del encendido por ruptor que son: la aparición de
fallos de encendido a altas revoluciones del motor así como el desgaste
prematuro de los contactos del ruptor, lo que obliga a pasar el vehículo
por el taller cada pocos km. A este tipo de encendido se le llama: "encendido
con ayuda electrónica" (figura derecha), el ruptor ya no es
el encargado de cortar la corriente eléctrica de la bobina, de ello se
encarga un transistor (T). El ruptor solo tiene funciones de mando por lo que
ya no obliga a pasar el vehículo por el taller tan frecuentemente, se
elimina el condensador, ya no es necesario y los fallos a altas revoluciones
mejora hasta cierto punto ya que llega un momento en que los contactos del ruptor
rebotan provocando los consabidos fallos de encendido.
Encendido
electrónico sin contactos
Una evolución importante del distribuidor o delco vino provocada por
la sustitución del "ruptor", elemento mecánico, por
un "generador de impulsos" que es un elemento electrónico.
Con este tipo de distribuidores se consiguió un sistema de encendido
denominado: "Encendido electrónico sin contactos"
como se ve en el esquema de la figura inferior..
El distribuidor
dotado con "generador de impulsos" es igual al utilizado en los
sistemas de encendido convencionales, es decir, cuenta con los elementos de
variación del punto de encendido ("regulador centrifugo"
y "regulador de vació") y de mas elementos constructivos.
La diferencia fundamental esta en la sustitución del ruptor por un
generador de impulsos y la eliminación del condensador.
El generador de impulsos puede ser de tipo: "inductivo", y de
"efecto Hall".
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Esquema de
un generador de impulsos de "efecto Hall" y señal eléctrica
correspondiente.
Para distinguir si un distribuidor lleva un generador de impulsos "inductivo"
o de "efecto Hall" solo tendremos que fijarnos en el numero de cables
que salen del distribuidor a la centralita electrónica. Si lleva solo
dos cables se trata de un distribuidor con generador de impulsos "inductivo",
en caso de que lleve tres cables se tratara de un distribuidor con generador
de impulsos de "efecto Hall".
Para el buen funcionamiento del generador de impulsos hay que comprobar la
distancia entre la parte fija y la parte móvil del generador, que siempre
deben de mantener la distancia que nos preconiza el fabricante.
Encendido
electrónico integral
Una vez mas el distribuidor evoluciona a la vez que se perfecciona el sistema
de encendido , esta vez desaparecen los elementos de corrección del
avance del punto de encendido ("regulador centrifugo" y "regulador
de vació") y también el generador de impulsos, a los que
se sustituye por componentes electrónicos. El distribuidor en este
tipo de encendido se limita a distribuir, como su propio nombre indica, la
alta tensión procedente de la bobina a cada una de las bujías.
El tipo de sistema de encendido al que nos referimos ahora se le denomina: "encendido electrónico integral" y sus particularidades con respecto a los anteriores sistemas de encendido son el uso de:
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 a.- nivel de presión dentro del cilindro b.- señal que recibe la ECU c.- señal generada por el sensor de picado |
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