ELÉCTRICO - ELECTRÓNICO

ENCENDIDO ELECTRÓNICO

Efrén Coello

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Encendido ElectrónicoAutor: Efrén Coello

Edición: Septiembre 2013

Tirada: 1000 ejemplares.

I.S.B.N. 978-987-25294-8-2

Impreso en Córdoba.

Ediciones América

Luis Galeano 914.

Córdoba. Argentina

aldasorogustavo2012@hotmail.com

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Impreso en Argentina

Printed in Argentina

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Indice

Capítulo 1: El sistema de encendido del automóvil 5Principios de la inducción electromagnética 6Inducción moviendo un electroimán dentro de bobinas 7Inducción interrumpiendo el campo magnético primario 8Los transformadores de corriente alterna 9Transformador básico con corriente continua 10La bobina o transformador de encendido 11Funcionamiento del sistema de encendido 13Partes básicas del sistema de encendido 14Elementos del circuito de encendido 16La batería como fuente de energía 16Interruptor de encendido y arranque 17Resistencia anterior a la bobina 18La bobina de encendido 19Otros tipos de bobina de encendido 22Formas de las bobinas o transformadores de encendido 23Los contactos del ruptor (platinos) 24El condensador de encendido 27Trabajo del condensador de encendido 28Capítulo 2: La bujía de encendido 31Tipos de bujías de encendido 31Bujías de encendido de más de dos electrodos 35Bujías de encendido 36Calibración de la distancia entre electrodos 37Los calibradores de las bujías 38Tabla comparativa de bujías de diferentes marcas 39El distribuidor de encendido 39Funciones del distribuidor de encendido 41La tapa del distribuidor y el repartidor de alta tensión 43Los cables de alta tensión 44Importancia de los sistemas de avance del encendido 46El sistema de avance neumático 47El sistema de avance y retardo neumático 48El sistema de retardo neumático 49El sistema de avance mecánico o de contrapesos 50Formas de sujeción del distribuidor 53Sincronización del distribuidor con el motor 54Capítulo 3:El sistema de encendido electrónico con contactos 57 Módulo electrónico para el sistema con contactos 59El sistema de encendido electrónico sin contactos 60El generador inductivo en el distribuidor de encendido 61Instalación del generador inductivo en el distribuidor 63Otras formas de generadores inductivos 64El distribuidor con generador inductivo 68Diseño y trabajo del módulo de encendido electrónico 66Conexiones del sistema de encendido electrónico sin contactos 68Diseños de los módulos de encendido electrónico 69

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Conexiones de los módulos de encendido electrónico 71Control neumático y mecánico de avance 73Control electrónico del avance 74El sistema de encendido electrónico con fotosensores 75Trabajo básico de un generador de señal fotoeléctrico 76Instalación del sistema fotoeléctrico en el distribuidor 77Instalaciones y conexiones del sistema fotoeléctrico 78Los sistemas fotoeléctricos modernos 80Trabajo y conexiones de los sistemas fotoeléctricos modernos 81Capítulo 4: El sistema de encendido electrónico con sistema Hall 83El generador de pulsos efecto Hall 85El generador de pulsos efecto Hall en el distribuidor 86Trabajo del sistema Hall con el módulo electrónico 88El sistema de encendido electrónico con sistema Hall 89Avance del encendido con sistema Hall 90El punto de encendido del motor 91Trabajo de los contactos del ruptor 93Variación de la alta tensión en la bujía de encendido 94Baja de tensión del sistema de encendido 95Alta tensión del sistema de encendido 96Trabajo combinado de baja y alta tensión de encendido 98El punto de encendido adecuado en el motor 99Señales de adelanto y retardo del punto de encendido 100Ventajas de un correcto punto de encendido 101Desventajas de un incorrecto punto de encendido 102Las señales de referencia en la polea del cigüeñal 104Las señales de referencia en el volante de inercia del cigüeñal 105Las señales de referencia en la polea del cigüeñal 106Las ventajas de un sistema de encendido sin contactos 107Capítulo 5 : El sistema de encendido electrónico microflex 111Trabajo del encendido electrónico microflex 112Sensores inductivos como sensores de revoluciones 114Señal enviada por el generador de pulsos inductivo en el distribuidor 115Señal enviada por el generador de pulsos inductivo en la rueda del cigüeñal 117Sensor fotoeléctrico instalado en el eje del distribuidor 118Señal enviada por un sensor de revoluciones y sensor de referencia 119Señal de revoluciones y señal de referencia de un sensor inductivo 120Señal de un generador Hall alojado en el distribuidor de encendido 122El sistema de encendido electrónico digiplex 123El sensor map dentro del computador 124Diseño y trabajo del sensor map 125El nuevo sistema de encendido- Inyección electrónica a gasolina 126El sensor de detonación o sensor de pistoneo 129El nuevo sistema encendido de crispa perdida 131Trabajo de la bobina doble de chispa perdida 132Control del computador sobre los módulos de potencia 134Los sistemas de encendido con bobinas individuales 135Control del computador sobre las bobinas individuales 136

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La Bujía es tal vez el elemento del sistema de encen-

dido que está expuesto a los mayores esfuerzos, ya que además de

soportar las altas presiones y temperaturas de la cámara de com-

bustión donde se alojan, deben mantener intactas las características

del arco voltaico o chispa eléctrica que se produce

entre sus electrodos, arco que deberá encender de

la mejor manera la mezcla que ha sido aspirada y

comprimida dentro de la cámara de combustión.

La bujía esta constituida por un cuerpo de cerá-

mica de alta resistencia eléctrica, es decir que es

un aislante casi perfecto, dentro del cual atraviesa

el electrodo central o positivo.

Esta cerámica está abrazada por un cuerpo me-

tálico, el cual posee la rosca de acople con la

culata (cabezote) y en su parte superior posee

una sección hexagonal para la llave de ajuste.

En la parte inferior de la rosca y formando

parte del cuerpo metálico, está colocado el

electrodo de masa (negativo), el cual está en-

frentando al electrodo central.

Entre ellos se deja la holgura necesaria para

que se forme el “arco voltaico” tan requerido para

la combustión.

tIpOS DE bujíaS DE ENCENDIDO

Existen infinidad de tipos de bujías, de acuerdo a las necesidades

particulares de cada motor, también algunas formas y tamaños,

aunque la única diferencia importante está dada por el grado tér-

mico con el cual deberán trabajar.

6

2Capít

ul

O

la bujía DE ENCENDIDO

CalIbRaCIÓN DE la DIStaNCIa ENtRE ElECtRODOS

Cada fabricante de motores ha probado cuidadosamente el tipo de

bujía que debe instalar en su motor, ya que este tipo dependerá de

muchos factores, tales como el tipo de cámara de combustión, la

temperatura de trabajo dentro de la cámara, el largo de la rosca de

la bujía, el tamaño del aislante, y otros aspectos importantes que

ya los hemos mencionado.

La distancia entre sus electrodos dependerá, como recordaremos,

de la capacidad de la alta tensión que pueda producir la bobina de en-

cendido especialmente, de tal manera que se deberá utilizar la bujía

y el tipo exacto que el Fabricante ha recomendado para cada uso.

Para calibrar la distancia entre electrodos se deberá utilizar un ca-

librador de bujías adecuado, ya que un calibrador de láminas no es

la herramienta adecuada para hacerlo. Al calibrar esta distancia con

el calibrador de láminas podemos dejar una distancia inadecuada

o simplemente las dos superficies entre electrodos no será paralela

y la chispa entre ellos no será estable, inclusive cuando no se tiene

el cuidado suficiente con aparatos calibradores como los de la figura

siguiente, los mismos que se han diseñado para la calibración entre

electrodos.

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Ya que hemos analizado todo el proceso de formación del campo

magnético primario en la bobina de encendido, proceso que está

comandado por el cierre de los contactos del ruptor, y luego con su

apertura se inducirá una alta tensión en el bobinado secundario, po-

demos afirmar que los contactos están expuestos a grandes esfuer-

zos eléctricos y mecánicos.

8

3Capít

ul

O

El SIStEMa DE ENCENDIDO ElECtRÓNICOCON CONtaCtOS

Módulo de encendido electrónico por contactos

al extremo del núcleo de hierro del generador.

Cuando uno de los dientes de la rueda dentada se acerca al núcleo

de hierro del generador, las líneas del campo magnético del imán

se desvían hacia este diente. Luego, al sobrepasar el diente, las lí-

neas se vuelven a desviar en el otro sentido, ya que siguen la di-

rección del diente.

Justamente en el momento en el cual pasa el diente, se induce un

pulso de tensión positivo y luego un pulso negativo en la bobina del

generador, es decir se estará induciendo o generando unos pulsos

de corriente alterna.

Estos pulsos servirán en este caso para enviarlo a un módulo elec-

trónico, en donde cada pulso es amplificado para controlar al trans-

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Generador de pulsos inductivo del distribuidor

Generador de pulsos del distribuidor

formador o bobina de encendido.

Podemos observar las partes y la estructura de este generador de

pulsos inductivo, instalado en el distribuidor.

INStalaCIÓN DEl GENERaDOR INDuCtIVO EN El DIStRIbuIDOR

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Generador de pulsos inductivo del distribuidor

Generador de pulsos del distribuidor

ellos se basan en el mismo principio de operación.

La diferencia entre los primeros módulos de encendido y las ver-

siones más modernas prácticamente es su tamaño y forma, pero lo

más importante de estos cambios son sus elementos electrónicos,

los cuales se han reducido notablemente, desplazando a los elemen-

tos "discretos" o individuales por sistemas "híbridos". Estos últimos

sistemas, además de brindar mayores potencias, resultan mucho

más eficientes y debido al pequeño tamaño hasta se los puede ins-

talar dentro del mismo cuerpo del distribuidor de encendido.

Otro factor importante dentro del cambio es su diseño propio, ya

que cada fabricante desarrolla sus propios sistemas de control del

tiempo de operación del transistor. Esto se entiende, ya que al reci-

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El puNtO DE ENCENDIDO aDECuaDO EN El MOtOR

Después de analizar los diagramas de encendido anteriores, po-

demos entender que el punto de encendido adecuado para un

motor a gasolina no podrá ser justamente en el Punto Muerto Su-

perior, ya que desde que se produce el salto inicial de la chispa eléc-

trica en la bujía, hasta que se pueda completar la combustión de la

mezcla comprimida, se requerirán de por lo menos entre 2 a 3 mili-

segundos.

Por esta razón, el punto ideal en el cual se deberá "sincronizar" al

distribuidor con el motor deberá estar unos pocos grados antes del

Punto Muerto Superior, para que este "adelanto" del salto de la

chispa, compense la velocidad con la cual el pistón llegará hasta el

PMS, tiempo en el cual se estará combustionando la mezcla dentro

de la cámara. Al llegar el pistón hasta el PMS, el poder de expansión

de los gases ya combustionados, empujarán al pistón con gran

fuerza hacia el Punto Muerto Inferior. Este punto lo estamos refi-

riendo en revoluciones mínimas o de ralentí.

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Marcas de encendido fijas en tapa