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3. Evolución de los sistemas de encendido ele ctrónicos En el encendido electrónico o llamado también transistorizado ha sido utilizado mayoritariamente por los constructores de automóviles debido a su sencillez, prestaciones y fiabilidad. Este tipo de encendido se llama comúnmente "breakerless" utilizando una palabra inglesa que significa sin ruptor. Encendido Transistori zado Este tipo de encendido cuenta con la introducción de la electrónica en los sistemas de encendido convencionales, el cual sustituye el sistema mecánico de ruptor que siempre estuvo sometido a desgastes y a los inconvenientes debidos al rebote de los contactos a altos regímenes del motor, produciendo fallos de encendido en el motor. En el encendido convencional mediante bobina, el numero de chispas suministradas está limitado a unas 18000 por minuto y en el encendido con ayuda electrónica a unas 21000. En un sistema de encendido electrónico se puede ver que la corriente que atraviesa el primario de la bobina es controlada por un transistor (T) que a su vez está controlado por un circuito electrónico, cuyos impulsos de mando determinan la conducción o bloqueo del transistor. Un generador de impulsos (G) crea señales eléctricas en función de la velocidad de giro del distribuidor, las que son enviadas al formador de impulsos, donde debidamente conformadas sirven para la señal de mando del transistor de conmutación. Su funcionamiento consiste en poner la base de transistor de conmutación a masa por medio del circuito electrónico que lo acompaña, entonces el transistor conduce, pasando la corriente del primario de la bobina por la unión emisor-colector del mismo transistor.
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3. Evolucin de los sistemas de encendido electrnicos
En el encendido electrnico o llamado tambin transistorizado ha sido utilizadomayoritariamente por los constructores de automviles debido a su sencillez,prestaciones y fiabilidad. Este tipo de encendido se llama comnmente "breakerless"
utilizando una palabra inglesa que significa sin ruptor.
Encendido Transistorizado
Este tipo de encendido cuenta con la introduccin de la electrnica en los sistemas deencendido convencionales, el cual sustituye el sistema mecnico de ruptor que siempreestuvo sometido a desgastes y a los inconvenientes debidos al rebote de los contactosa altos regmenes del motor, produciendo fallos de encendido en el motor.
En el encendido convencional mediante bobina, el numero de chispas suministradasest limitado a unas 18000 por minuto y en el encendido con ayuda electrnica a unas
21000.
En un sistema de encendido electrnico se puede ver que la corriente que atraviesa elprimario de la bobina es controlada por un transistor (T) que a su vez est controladopor un circuito electrnico, cuyos impulsos de mando determinan la conduccin obloqueo del transistor.
Un generador de impulsos (G) crea seales elctricas en funcin de la velocidad degiro del distribuidor, las que son enviadas al formador de impulsos, dondedebidamente conformadas sirven para la seal de mando del transistor deconmutacin.
Su funcionamiento consiste en poner la base de transistor de conmutacin a masa pormedio del circuito electrnico que lo acompaa, entonces el transistor conduce,pasando la corriente del primario de la bobina por la unin emisor-colector del mismotransistor.
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Un encendido electrnico esta compuesto bsicamente por una etapa de potencia contransistor de conmutacin y un circuito electrnico formador y amplificador de impulsosalojados en la centralita de encendido (4), al que se conecta un generador de impulsossituado dentro del distribuidor de encendido (4).
El ruptor en el distribuidor es sustituido por un dispositivo esttico (generador deimpulsos), es decir sin partes mecnicas sujetas a desgaste. El elemento sensordetecta el movimiento del eje del distribuidor generando una seal elctrica capaz deser utilizada posteriormente para comandar el transistor que pilota el primario de labobina. Las otras funciones del encendido quedan inmviles conservando la bobina(2), el distribuidor con su sistema de avance centrifugo y sus correcciones pordepresin.
4. Regulacin del avance del tiempo o salto de la chispa
4.1 Encendido electrnico con Generador de impulsos de Induccin(Denominado TZ-I por BOSCH, otros fabricantes: TSZ-I)
El generador de impulsos de induccin
Est instalado en la cabeza del distribuidor sustituyendo al ruptor, la seal elctricaque genera se enva a la unidad electrnica que gestiona el corte de la corriente del
bobinado primario de la bobina, para generar la alta tensin que se manda a las bujas.
El generador de impulsos est constituido por un rotor de acero magntico, queproduce durante su rotacin una variacin del flujo magntico del imn permanenteque induce de esta forma una tensin en la bobina que se hace llegar a la unidadelectrnica.
El imn permanente, el arrollamiento de induccin y el ncleo del generador deinduccin componen una unidad constructiva compacta conocida como estator. Larueda tiene tantas aspas como cilindros tiene el motor y a medida que se acerca cadauna de ellas a la bobina de induccin, la tensin va subiendo cada vez con ms rapidez
hasta alcanzar su valor mximo cuando la bobina y el aspa estn frente a frente (+V).
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Al alejarse el aspa siguiendo el giro, la tensin cambia muy rpidamente y alcanza suvalor negativo mximo (-V).
El valor de la tensin (V) depende de la velocidad de giro del motor: aproximadamente0,5 V a bajas revoluciones y cerca de 10 V a altas revoluciones. En este cambio de
tensin se produce el encendido y el impulso as originado en el distribuidor se hacellegar a la unidad electrnica. Cuando las aspas de la rueda no estn enfrentadas a labobina de induccin no se produce el encendido.
Como hemos dicho anteriormente el generador de impulsos se encuentra situado en eldistribuidor en el mismo lugar en el que se encontraba el ruptor. Exteriormente, solo elcable de dos hilos que se enchufa al distribuidor revela que se trata de un generador
de impulsos inductivo.
El distribuidor utilizado en este sistema deencendido como en los utilizados en losencendido convencionales, la variacin delpunto de encendido se obtienemecnicamente, mediante un dispositivo deavance por fuerza centrifuga y otro pordepresin o vaco. Los dispositivos de avanceal punto de encendido siempre funcionandesplazando el punto de encendido en sentidode avance. El corrector por depresin realizauna variacin suplementaria del punto deencendido.
Uno de los tipos de distribuidor utilizado eneste sistema de encendido es el que estcompuesto por una rueda de aspas (Triggerwheel) que hace de rotor y funciona como la leva de los distribuidores para encendidosconvencionales y un generador de impulsos que hace las veces de ruptor y que detectacada vez que pasa una de los salientes del rotor.
El generador de impulsos est fijado en el plato que era antes porta-ruptor.
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El ncleo ligeramente magntico del arrollamiento inductivo tiene la forma de un disco,llamado "disco polar" (3). El disco polar lleva en su parte exterior el dentado del
estator dirigido hacia arriba. Correspondientemente el dentado del rotor (9) estdirigido hacia abajo.
La rueda generadora de impulsos, comparable a la leva del encendido del ruptor, vamontada fija en el eje hueco ("4" figura inferior), el cual rodea el eje del distribuidor("3" figura inferior izq). El numero de dientes de la rueda del generador y del discopolar coincide por regla general con el con el numero de cilindros del motor.Entre los dientes fijos y mviles hay, en oposicin directa, una distancia aproximada de0,5 mm.
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Unidad de control de encendido
Tambin llamada amplificador, recibe los impulsos elctricos que le enva el generadorde impulsos desde el distribuidor, esta unidad est dividida en tres etapasfundamentales como son:
modulador de impulsos mando de ngulo de cierre estabilizador
El modulador de impulsos transforma la seal de tensin alterna que le llega delgenerador de induccin, en una seal de onda cuadrada de longitud e intensidad deseal adecuadas, estas magnitudes son independientes de la velocidad de rotacin delmotor.
El estabilizador tiene la misin de mantener la tensin de alimentacin lo msconstante posible. El mando del ngulo de cierre varia la duracin de los impulsos de laseal conformada de onda cuadrada en funcin de la velocidad de rotacin del motor.
La tensin alterna que se crea en el generador de impulsos es enviada a la unidad decontrol donde el modulador 2a (circuito electrnico multivibrador), la transforma enuna onda cuadrada.
Esta seal de onda cuadrada pasa a continuacin al circuito electrnico 2b de mandodel ngulo de cierre, que realiza una modificacin de la longitud de los impulsos,adaptndolos a la velocidad de rotacin del motor para as poder gobernar el ngulo
de cierre, adecuando el tiempo de conduccin del primario de la bobina al rgimen degiro del motor, de manera que en cualquier condicin de funcionamiento, se alcancesiempre el valor mximo de la corriente primaria y se obtenga la saturacin magntica.
Seguidamente, la seal pasa a la etapa deexcitacin 2c, que amplifica los impulsos y losadapta para el gobierno posterior por mediode un transistor Darlington en la etapa depotencia 2d, que es la encargada de cortar odar paso a la corriente primaria para que seproduzca la alta tensin en el secundario de la
bobina.
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En algunos sistemas de encendido, la unidad de control se acopla al mismodistribuidor.
4.2 Encendido electrnico con generador Hall. BOSCH lo denomina TZ-H.
Generador de impulsos de efecto Hall
El otro sistema de encendido electrnico utilizado, es el que dispone como generadorde impulsos el llamado de efecto Hall, su funcionamiento se basa en crear una barreramagntica para interrumpirla peridicamente, esto genera una seal elctrica que seenva a la unidad electrnica que determina el punto de encendido.
En el distribuidor se dispone el generador de efecto Hall que est compuesto por untambor obturador (1) de material diamagntico, solidario al eje del distribuidor deencendido, con tantas ranuras como cilindros tenga el motor. El tambor obturador, ensu giro, se interpone entre un cristal semiconductor alimentado por corriente continuay un electroimn. Cuando la parte metlica de pantalla (2) se sita entre elsemiconductor y el electroimn, el campo magntico de este ltimo es desviado ycuando entre ambos se sita la ranura del semiconductor, recibe el campo magnticodel imn y se genera el efecto Hall".
Cuando el motor gira, el obturador va abriendo y cerrando el campo magntico Hallgenerando una seal de onda cuadrada que va directamente al modulo de encendido.
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El sensor Hall est alimentado directamente por la unidad de control a una tensin de7,5 V aproximadamente.
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La unidad de control tiene la misin de hacer conducir o interrumpir el paso decorriente por el transistor de potencia o lo que es lo mismo dar paso o cortar lacorriente a travs del primario de la bobina de encendido; pero adems tambinefecta otras funciones sobre la seal del primario de la bobina como son:
Limitacin de corriente:Debido a que este tipo de encendido utilizan unabobina con una resistencia del arrollamiento primario muy bajo (valoresinferiores a 1 ohmio) que permite que el tiempo de carga y descarga de labobina sea muy reducido.El inconveniente se da a bajos regmenes cuando la corriente puede llegarhasta 15 A lo cual podra daar la bobina y la unidad. Para evitar esto la unidadde control incorpora un circuito que se encarga de controlar la intensidad delprimario a un mximo de 6 A.
Regulacin del tiempo de cierre: La gran variacin de tiempo entre doschispas sucesivas a altas y bajas revoluciones hace que los tiempos de cargasean a la vez muy dispares produciendo tiempos de saturacin de la bobina deencendido excesivos en algunos casos y energa insuficiente en otros.Para evitar esto el modulo incorpora un circuito de control que acta en base ala saturacin del transistor Darlington para ajustar el tiempo de cierre elrgimen del motor.
La figura inferior muestra su esquema elctrico de conexiones, donde se aprecia quedispone de tres etapas funcionales: la de potencia (6c) que incluye el transistorDarlington que comanda el primario de la bobina de encendido, la etapa moduladora yamplificadora (6b) de los impulsos y la etapa estabilizadora (6a) de la tensin.
El generador de impulsos se conecta en este caso con la unidad de control por mediode tres hilos conductores (como se ve en el esquema de la figura), que permitenalimentar de corriente el circuito Hall (bornes +y -) y transmitir las seales de mandoa la unidad de control (borne o).
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En la figura inferior se presenta un esquema de encendido electrnico por transistores.Consta de tres etapas que vienen determinadas por los bloques de captacin deimpulsos, de pre amplificacin y de amplificacin de potencia.
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Cuando la rueda generadora de impulsos se encuentra en posicin neutra, sinalimentar la base de T1, ocurre que el transistor de potencia (T4) est pasante ya quela corriente le llega a travs de la resistencia R1 y le proporciona polarizacin positivade base, con lo que la corriente principal lo atraviesa desde +BAT a masa dando unabuena alimentacin al arrollamiento primario de la bobina de encendido. Por otra
parte, en el circuito preamplificador, la entrada de corriente por la lnea positiva +BATalimenta la base del transistor T2 a travs de las resistencias R2 y R3. Esta polarizacinpositiva de la base permite el paso de la corriente desde R4 y R6 a masa. En estascondiciones el condensador C1 se carga pero permanece inactivo mientras no hayacambio en el flujo de la corriente principal de T2.
Cuando se percibe una seal procedente de la sonda del generador de impulsos quecircula hacia la base del transistor T1, polarizndolo positivamente a travs de laresistencia R8, este transistor se vuelve conductor y acapara el paso de la corrientedesde R2 hasta R5; la base de T2 se queda sin corriente y T2 se bloquea. Estasituacin se hace sensible en C1, el cual sufre una descarga positiva que alimenta la
base de T3. Ello establece el paso de la corriente desde R1 a -BAT de modo que labase de T4 se queda ahora polarizada negativamente. Como consecuencia de ello se
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bloquea T4 y la corriente que alimentaba el arrollamiento primario de la bobina sequeda sin corriente. Es el momento de la induccin y del inmediato salto de la chispaen la buja. Cuando el impulso de base del transistor T1 cesa, se vuelve a la situacininicial y la bobina vuelve a tener masa a travs del transistor T4. Este ciclo sereproduce constantemente durante el estado de funcionamiento del dispositivo.
En el segundo esquema inferior tenemos otro tipo de esquema para encendidoelectrnico.
5. Gestin Electrnica del Sistema de Encendido: Sistema ESA(Avance electrnico de la Chispa)Es un sistema en el cul la ECU controla la distribucin de encendido del sistema de
encendido.
Distribucin de Encendido y condiciones de marcha del motor
Con el fin maximizar la potencia de salida del motor la mezcla aire combustible debeencenderse cuando se produzca la mxima presin de combustin, esto a 10 antes
del PMS.
Sin embargo el tiempo que transcurre desde el encendido de la mezcla aire
combustible hasta la generacin de la presin de combustin mxima vara
dependiendo de la velocidad del motor y la presin del mltiple, el encendido debe
realizarse antes cuando existe alta velocidad y despus cuando es la velocidad es baja.
En los sistemas anteriores el avance y retardo se realiza mediante dispositivos ubicados
en el distribuidor.
El encendido tambin debe de ser avanzado cuando existe poca presin en el mltiple
(cuando existe vacio fuerte).
Sin embargo la distribucin ptima del encendido es afectada por otras variables, as
como: el volumen del aire de admisin, la forma de la cmara de compresin, la
temperatura al interior de la cmara, etc. Por lo que los avanzadores de vacio no
pueden realizar esta funcin.
En el sistema ESA las caractersticas de la distribucin se acercan a la ideal. El sistema
trabaja de la siguiente manera:
La ECU determina las condiciones a partir de sus memoria interna, la cul contiene
datos de una distribucin ptima del encendido para las distintas condiciones de
marcha del motor, luego emite una seal de distribucin de encendido adecuada. La
eficiencia del combustible y la potencia del motor se mantienen en niveles ptimos.
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Distribucin de Encendido y Calidad de la Gasolina
En algunos modelos de los motores son almacenados en la ECU dos patrones deavance de la distribucin del encendido, de acuerdo al grado de octanaje de la
gasolina. Este patrn de distribucin puede intercambiarse mediante el interruptor de
control de combustible.
En algunos modelos de motores. Esto se realiza automticamente mediante la
seleccin del octano de la ECU del motor.
Juzgando el Angulo del CigealLa ECU juzga que el cigeal al alcanzado 5, 7 o 10 APMS (dependiendo del modelo
del motor) cuando recibe la primera seal NE (punto B), siguiendo a la seal G (punto
A), este ngulo se lo conoce como ngulo de distribucin de encendido inicial
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Seal IGT (Distribucin de Encendido)La ECU enva una seal IGT al encendedor basndose en las seales precedentes de
cada sensor de manera que se obtenga la distribucin de encendido ptimo. Esta seal
IGT se activa justo antes de la distribucin de encendido calculada por la
microcomputadora, luego se desactiva la buja, descarga la chispa en el punto en que
la seal se desactiva.
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Seal IGF (Confirmacin de Encendido)La fuerza contra electromotriz que se genera cuando se interrumpe la corriente
primaria causa que este circuito envi una seal IGF a la ECU, el cual es detectado por
esta seal si el encendido ha ocurrido o no.
Esta seal es utilizada para el diagnstico y para la funcin de auto proteccin.
Circuito de EncendidoLa operacin del sistema de encendido en el ICCS es bsicamente igual como la
operacin del sistema de encendido en el EFI convencional, excepto que el encendido
de en el sistema EFI convencional es activado y desactivado por el generador de seal.
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En el ICCS, las seales procedentes del generador primero pasan a travs de la ECU
antes de pasar al encendedor.
Este sistema puede tener o no distribuidor.
Sistema de Encendido Convencional para el TCCS
La microcomputadora en la ECU determina la distribucin de encendido con las
seales G (G1 y G2) y NE, as como las seales precedentes de cada sensor.
Despus de la determinacin de la distribucin de encendido, la ECU enva una seal
IGT al encendedor.
Cuando la seal IGT se desactiva, el transistor Tr2 en el encendedor se desactiva,
como resultado la corriente primaria que va al encendedor es interrumpida causando
que se genere un alto voltaje (aproximadamente 20 a 35 KV) por el bobinado
secundario en la bobina.
El encendedor incorpora los distintos circuitos con el fin de suministrar confiabilidad al
sistema:
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Circuito de Control de ngulo DWELLEste circuito controla el periodo de tiempo durante el cual el Tr2 permanece activado
para seguir el voltaje secundario apropiado.
Circuito de Generacin de la seal IGF
Genera la seal IGF y la enva a la ECU.
Circuito de Prevencin del BloqueoEste circuito hace que Tr2 se desactive en el caso de que se bloquee (esto es si la
corriente circula continuamente durante un periodo ms largo al predeterminado) cin
el fin de proteger la bobina de encendido y el Tr2.
Circuito de Prevencin contra Sobre TensionesEste circuito forza la desactivacin del transistor Tr2 si la tensin de alimentacin
resulta demasiado alta con el fin de proteger la bobina y al Tr2.
Sistema de Encendido sin DistribuidorEl IDL es un sistema de distribucin electrnica de Chispa, el cual distribuye el alto
voltaje directamente desde las bobinas de encendido a las bujas sin necesidad de
distribuidor convencional. Este sistema vara del sistema de encendido tipo
convencional como se muestra en la figura inferior:
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En el sistema IDL, el encendedor est conectado a la ECU del motor como se muestra
en la figura superior, hay tres bobinas de encendido, una para los cilindros numero 1
y6, otra para los cilindros numero 2y 6 y otra para los cilindros numero 6 y 4.
La Ecu enva las seales (IGDA y IGDB) para la identificacin de los cilindros y la seal
IGT al encendedor de acuerdo con las seales G14, G2, y NE provenientes del sensor
de posicin de leva, el cul detecta el ngulo del cigeal y la velocidad del motor.
El encendedor distribuye la corriente primaria a las tres bobinas de encendido
basndose en las seales. Por esta razn, las bobinas de los cilindros numero 1 y 6 se
encienden simultneamente, como en el resto de cilindros, la buja se enciende dos
veces en un ciclo.
Puesto que la seal IGT procedente de la ECU debe distribuirse a las tres bobinas, laECU emite dos seales de identificacin del cilindro (IGDA e IGDB) en el grfico inferior
se muestra la distribucin de cada seal.
La microcomputadora recibe la informacin de cuando el cilindro numero 1 esta a 10
APMS mediante la siguiente seal NE que sigue a la seal G2 y emite las seales IGDA
e IGDB almacenadas en la memoria con la combinacin que corresponde al orden en el
cul se han encendido los cilindros como se muestra en el cuadro.
El circuito de identificacin del cilindro en el encendedor distribuye la seal IGT al
circuito de excitacin del transistor que est conectado a la bobina de encendido
pertinente, basndose en la combinacin de seales. Conmutando las seales IGDA e
IGDB de 1 a0 y de 0 a 1 es sincronizada con la seal IGT.
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Funciones de la ECU del Motor
Control de la Distribucin de EncendidoEste consta de dos controles bsicos
Control de Encendido durante el arranque: Cuando el motor esta girando, elencendido se produce en cierto ngulo fijo del cigeal, sin tener en cuenta las
condiciones de operacin del motor. Este se denomina ngulo de la
distribucin de encendido inicial
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Control de Encendido despus del arranque: Durante la operacin normal sonaadidas varias correcciones al ngulo de la distribucin de encendido inicial y
el ngulo de encendido bsico.
Control de Encendido durante el ArranqueEl control de encendido durante el arranque es llevado a cabo inmediatamente
despus de la salida de la seal NE siguiendo a la seal G (G1 o G2). Esta distribucin
de Encendido es llamada ngulo de distribucin de encendido inicial
Durante el arranque, cuando la velocidad del motor aun est por debajo de ciertas rpm
(normalmente alrededor de 500 rpm) puesto que la seal de presin del mltiple de
admisin (PMI) o la seal de aire de admisin (VS KS) son inestables, la distribucin
de encendido es fijada en la distribucin de encendido inicial (el cul variadependiendo del modelo del motor). Esta distribucin es fijada directamente mediante
el circuito integrado IC de proteccin en la ECU del motor.
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Control de Encendido despus del ArranqueEl control del encendido despus del arranque se lleva a cabo durante la operacin
normal.
Las diferentes correcciones (las cuales estn basadas en las seales precedentes de los
sensores pertinentes) son aadidas al ngulo de distribucin de encendido inicial y dengulo de avance de encendido bsico (el cul esta determinado por la seal de la
presin del mltiple de admisin o la seal de volumen de aire de admisin y por la
seal de velocidad del motor):
Distribucin de Encendido = ngulo de distribucin de encendido inicial
+ ngulo de avance de encendido bsico
+ ngulo de avance de encendido correctivo
Durante la operacin normal del control de encendido despus del arranque, la seal
de la distribucin de encendido (IGT) que es calculada por la microcomputadora sale a
travs del circuito integrado (IC) de proteccin.
1. ngulo de Avance de Encendido BsicoEl ngulo de avance de encendido bsico en el sistema ESA corresponde a los ngulos
de avance del regulador en el sistema EFI convencional. El ngulo ptimo de avance
de encendido bsico (el cul corresponde a la velocidad de motor y presin del
mltiple de admisin o al volumen de aire de admisin) son retenidos en la memoria
de la ECU del motor.
Contactos de Ralent Cerrados (Conectados)
La distribucin de encendido avanza de acuerdo con la velocidad del motor cuando los
contactos IDL se cierran.
Seales Relevantes
Posicin de la vlvula de obturacin (IDL)
Velocidad del motor (NE)
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Contactos de Ralent Abiertos (Desconectados)
La Ecu del motor determina el ngulo de avance de encendido bsico basndose en los
datos almacenados en su memoria y basados en la presin del mltiple de admisin (o
volumen de aire de admisin) y velocidad del motor.
En algunos modelos de motor, dos tipos de datos del ngulo de avance de encendido
bsico con almacenados en la memoria. Uno u otro de estos dos juegos de datos es
luego usado, dependiendo de la clasificacin del Octano del combustible (sper o
extra)
En algunos vehculo equipados con dispositivos capaces de juzgar el octano, los datos
son ingresados automticamente de acuerdo con la seal.
Seales Relevantes
Presin del mltiple de admisin (PLM) o volumen de la admisin de aire (VS oIS)
Velocidad del Motor (NE) Posicin de la Vlvula de obturacin (IDL) Conector de control de combustible
2. Control de avance de encendido correctivo
Correccin de CalentamientoLa distribucin de encendido es avanzada para mejorar la capacidad de conduccin
cuando la temperatura del refrigerante es baja.
En algunos modelos de motor, esta correccin cambia el ngulo de avance de acuerdo
con la presin del mltiple de admisin el volumen de aire de admisin.
Para esta correccin el ngulo de la distribucin del encendido es avanzado a un valor
mximo de 15 durante tiempos extremadamente fros.
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Seales Relevantes
Temperatura del refrigerante (THW) Presin del mltiple de admisin (PIM) o volumen de aire de admisin (VS
KS)
Correccin de la Sobre Temperatura
Para evitar los golpeteos y el sobre calentamiento la distribucin del encendido es
retardada cuando la temperatura del refrigerante es extremadamente alta.
Para esta correccin, el ngulo de la distribucin del encendido es retardado en un
valor mximo de aproximadamente 5.
Seal Relevante
Temperatura del Refrigerante (THW)
Correccin de Ralent Estable
Cuando la velocidad del ralent cambia durante la velocidad de ralent cambia la
velocidad de ralent debido a los cambios en la carga del motor ,la ECU del motor
regula la distribucin de encendido para estabilizar la velocidad del motor.
La ECU constantemente est calculando la velocidad del motor, si esta cae por debajo
de la velocidad ideal, la ECU avanza la distribucin de ngulo predeterminado. Si la
velocidad del motor aumenta por encima de la velocidad ideal, la ECU retarda la
distribucin de encendido mediante un ngulo predeterminado. El ngulo de
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distribucin del encendido es cambiado a un valor mximo de aproximadamente +-
50 para esta correccin.
Esta correccin no es realizada cuando la velocidad del motor se excede a una
velocidad predeterminada.
Seales Relevantes
Velocidad del Motor (NE) Posicin de la Vlvula de obturacin (IDL) Velocidad del Vehculo (SPD)
En algunos modelos de motor, el ngulo de avance cambia dependiendo si el
acondicionador de aire esta desconectado o no.
En algunos modelos del motor, esta correccin solo opera cuando la velocidad esta pordebajo de la velocidad ideal del motor.
Correccin EGR
Cuando el sistema EGR esta operando y el contacto IDL esta desconectado, la
distribucin de encendido es avanzada de acuerdo al volumen del aire de admisin y la
velocidad del motor para mejorar la capacidad de conduccin.
Puntos Relevantes
Presin del mltiple de admisin (PIM) o volumen de aire de admisin (VS KS)
Velocidad del Motor (NE) Posicin de la vlvula de obturacin (IDL y PSW VTA)
Correccin de Retroalimentacin de la Relacin Aire Combustible (Motores
con Sensor de Oxgeno)
Durante la correccin de retroalimentacin de la relacin aire combustible, la velocidad
del motor varia de acuerdo al aumento o disminucin del volumen de inyeccin de
combustible.
El motor es especialmente sensible, los cambios en la relacin aire combustible cuando
est en ralent, una marcha de ralent estable es asegurada mediante el avance de la
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distribucin del encendido en este momento a fin de que coincida la correccin de
retroalimentacin de la relacin aire combustible del volumen de inyeccin de
combustible.
Mediante este ngulo de distribucin del encendido es avanzado a un valor mximo de
aproximadamente 5.
Esta correccin es realizada mientras es conducido el vehculo.
Seales Relevantes
Sensor de Oxgeno (OX) Posicin de la vlvula de obturacin (IDL) Velocidad del Vehculo (SPD)
Correccin de Golpeteo
Si ocurre el golpeteo en el motor, el sensor de golpeteo convierte las vibraciones
generadas por el golpeteo en seales de voltaje y los enva a la ECU del motor.
La ECU determina si el golpeteo del motor esta en uno de los tres rangos: fuerte,
medio o dbil, de a la intensidad de la seal KNK y cambia de acuerdo a esto el ngulo
de retardo de encendido correctivo. En otras palabras, si el golpeteo es fuerte, elretardo de la distribucin de encendido es mayor, mientras el golpeteo es dbil, el
retardo es solamente un poco.
Cuando cesan los golpeteos del motor, la ECU detiene el retardo y comienza el avance
de la distribucin del encendido poco a poco cada vez mediante ngulos fijos.
Este avance de la distribucin de encendido contina hasta que vuelva a ocurrir el
golpeteo del motor, en el cual la distribucin de encendido es nuevamente retardado.
El retardo de la distribucin de encendido durante el golpeteo es llevado a cabo dentro
del rango de correccin de golpeteo. En algunos motores, esto significa que cuando el
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motor est operando bajo una carga pesada (vacio aprox. a 26.7 kPa), mientras en
otros motores, esto cubre virtualmente la totalidad del rango de carga del motor.
Las seales de retroalimentacin de de la ECU procedentes del sensor de golpeteo
corrigen la distribucin como se muestra en el grfico inferior.
Seales Relevantes
Golpeteo del MotorCorreccin de control de Torque
En el caso de los vehculos equipados con la ECT (trasmisin controladaelectrnicamente), cada embrague y freno de la unidad de engranajes planetarios de
la trasmisin o transeje genera una sacudida para algunas veces prolongar la duracin
de los cambios. En algunos modelos, esta sacudida es minimizada mediante el retardo
de la distribucin de encendido cuando los engranajes son cambiados a un cambio
ascendente o descendente.
Aunque inician los cambios de los engranajes, la ECU del motor retarda la distribucin
del encendido del motor para reducir el torque del motor.
Como resultado, las sacudidas del acoplamiento de los embragues y frenos de la
unidad de engranajes planetarios es reducida y el cambio de engranajes es realizadosuavemente.
El ngulo de la distribucin del encendido es retardado a un valor mximo de 20C
mediante esta correccin.
Esta correccin no es realizada cuando la temperatura del refrigerante o el voltaje de
la batera est por debajo de un nivel predeterminado.
Seales Relevantes
Velocidad del Motor (NE) Posicin de la Vlvula de obturacin (VTA)
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Temperatura del refrigerante (THW) Voltaje de la batera (+B)
Regulacin de la Distribucin de encendido
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6. Anlisis de los sistemas: Ventajas y Desventajas
Ventajas
Sistema inteligente: la gestin electrnica adelanta el chispazoautomticamente tomando en cuenta varios parmetros en los distintos
regmenes en los que el motor gira.
Mayor rendimiento econmico del automvil, debido a que existe unaprovechamiento ptimo del combustible.
Mayor potencia del motor, ya que se aprovecha toda la energa generada en lacombustin.
Menos Emisiones contaminantes. No requiere mantenimiento preventivo ni calibraciones. Carencia parcial o total de elementos mecnicos.
Desventajas
Mayor costo del vehculo: al contar este sistema con distintos dispositivoselectrnicos hace que los sistemas sean de mayor tecnologa pero al mismo
tiempo el costo incrementa.
Mayor sensibilidad: maniobras de mantenimiento errneas o irresponsablespueden averiar al sistema electrnico.
Mayor Costo de Mantenimiento: si bien estos sistemas casi carecen demantenimiento preventivo, al daarse algn sensor, socket o mecanismo losrepuestos de los mismos suelen tener un alto costo y en ocasiones no existen
en el mercado
No cualquier persona puede realizar el diagnstico o mantenimiento de estesistema, adems de que se necesita una instrumentacin apropiada y no
comn para el anlisis, por lo que en lo general el mantenimiento se realiza en
servicentros.
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Conclusiones
Al haber estudiado previamente el ciclo terico as como el ciclo real del motor,sabemos que el chispazo no se puede dar exactamente en el PMS, sino que
necesita ser adelantado para poder inflamar completamente la mezcla.
El chispazo se da unos grados antes del PMS, para que cuando el pistn este ensu mxima carrera, empiece a arder la mezcla aire combustible y empiece la
onda expansiva, la cual genera el mximo trabajo y el mximo rendimiento
econmico del combustible.
Pero este no se da al azar, el chispazo tiene que ser exacto, en el caso de unadelanto o de un retraso, la potencia del motor disminuir, existir un mayor
consumo de combustible, mayor contaminacin, etc.
Existen distintos parmetro que se tienen que tomar en cuenta para establecerel adelanto de la chispa, una vez establecidos estos, el funcionamiento del
motor ser el ptimo.
Como dijimos anteriormente, el chispazo tiene que ser exacto, por lo que siaumenta o disminuye la velocidad del motor y el ngulo permanece fijo, la
potencia del motor no se desarrollara del todo, bajando la eficiencia del
mismo.
Por estas razones, se inventaron distintos ingeniosos dispositivos queaprovechando el vaco del motor o la inercia generada por este, realizaban el
adelanto o retraso de la chispa para las distintas condiciones de marcha del
motor.
Pero estos dispositivos necesitan muchas calibraciones y mantenimiento,adems con el paso del tiempo se desgastaban y cumplan errneamente con
sus funciones, por lo que se dio la necesidad aplicar la electrnica dentro del
sistema de encendido.
El sistema de encendido poco a poco fue incorporando sistemas electrnicospara una mayor precisin en el adelanto de la chispa.
En los primeros sistemas de distribucin electrnica tan solo se sustitua elsistema de ruptor del distribuidor por un generador de seales ubicado en el
mismo, en la actualidad se han desarrollado distintos sistemas para la
distribucin de encendido, a tal punto en los que se ha llegado a prescindir del
distribuidor.
Tambin se puede observar cmo se evoluciono desde la implementacin de unsimple transistor, el cual, fue el primer precedente en la evolucin de los
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sistemas electrnicos, hasta el equipamiento en el motor de una serie de
sensores y actuadores, todos ellos comandados por la ECU del motor.
La ECU del motor es un dispositivo electrnico que recibe toda la informacingenerada por los distintos sensores, esta analiza cada seal y programa a los
distintos actuadores para actuar a distintos regmenes, adelantando o
retrasando el chispazo obteniendo al instante un funcionamiento ptimo del
motor.
Esta gestin de la ECU en el motor le permite desarrollar su mejor potencia conun rendimiento econmico adecuado, procurando adems de cumplir con los
requerimientos ecolgicos necesarios para reducir al mnimo las emisiones de
gases contaminantes.
Una de las mayores ventajas dentro de este sistema es que no necesitacalibraciones ni mantenimiento, por lo que ahorra tiempo y dinero en
mantenimiento preventivo.
Uno de los mayores inconvenientes de este sistema es que cuando undispositivo falla, los distintos repuestos son ms costosos y en algunos casos,
son difciles de conseguir.
La alta tecnologa aplicada en estos sistemas, hace que los automviles seanms costosos, por lo que solo pocos vehculos pueden cumplir con estndares
que eviten la contaminacin, paradjicamente, as nunca disminuir la altacontaminacin.
Como perspectivas a futuro, este sistema debera de ser aplicado a todos losautomviles, en general a las series que son comercializadas en el tercer
mundo, para as evitar seguir contaminando el medio ambiente.
Bibliografa
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