Sistemas de encendido

introduccion Los sistemas de encendido tienen como objetivo generar un arco electrico

entre los electrodos de la bujia. Este arco es el encargado de iniciar la combustion de una mezcla aspirada de aire combustible dentor de los cilindros del motor comprimida dentor de la camara de combustion.

El encendido es la fase que da inicio a lo conocido como combustion siendo de mucha importancia el instante en que se establece la chispa detonante en la bujia.

En los motores a gasolina , la mezcla se inflama por capas concetricas, la combustion no es inmediata siendo necesario prever un cierto avance o atraso de el encendido que tiene en cuenta la duracion de la combustion provocando el encendido antes que el piston acance su punto muerto superior,

Figura 1

El intervalo en grados que existe entre el inicio de la combustion y el PMS se llama avance de encendido

El avance de encendido optimo depende de varios factores: la velocidad de rotacion del motor el combustible, la temperatura del motor y del aire ambiente, las bujias, el estado del motor, el llenado de los cilindros, la riqueza de la mezcla, la compresion entre otros factores.

Principio de encendido por bateria El motor esta equipado por un dispositivo de encendido compuesto por un

generador de alta tension(bobina), el ruptor, el distribuidor, bujias y bateria como fuente de energia.

La bursca ruptura de la corriente que se establece entre la bateria y el primario de bobina anula el flujo magnetico en el nucleo de hierro dulce, induciendose una alta tension en el secundario.Esta alta tension producira una chispa en la bujia correspondiente al a fase de encendido iniciando la combustion en dicho cilindro.

Funciones del sistema de encendido El sistema de encendido realiza sustancialmente las cuatro funciones siguiente:

Ruptura del circuito primario de carga de la bobina y el consecuente salta de chispa en la bujia

Calculo del avance de encendido en funcion del regimen y la carga motor. Elaboracion de la energia de alta tension Distribucion de la alta tension a las bujias de encendido.

El encendido electrnico sin contactos tambin llamado "encendido transistorizado".

Su caracterstica principal es la supresin del ruptor por su carcter mecnico, sistema que se sustituye por la centralita y una amplificador de impulsos (todo un sistema electrnico). Al eliminar el sistema mecnico vamos a aumentar las prestaciones a mayor numero de revoluciones. Este es un sistema muy utilizado en en automviles de gama media. Existen diversos tipos, pero podemos dividirlos en dos principalmente, el encendido con generador de impulsos por induccin o el encendido con generador de impulsos Hall.

Un encendido electrnico esta compuesto bsicamente por una etapa de potencia con transistor de conmutacin y un circuito electrnico formador y amplificador de impulsos alojados en la centralita de encendido (4), al que se conecta un generador de impulsos situado dentro del distribuidor de encendido (4). El ruptor en el distribuidor es sustituido por un dispositivo esttico (generador de impulsos), es decir sin partes mecnicas sujetas a desgaste. El elemento sensor detecta el movimiento del eje del distribuidor generando una seal elctrica capaz de ser utilizada posteriormente para comandar el transistor que pilota el primario de la bobina. Las otras funciones del encendido quedan inmviles conservando la bobina (2), el distribuidor con su sistema de avance centrifugo y sus correcciones por depresin.

FUNCIONAMIENTO:

Encendido transistorizado sin platino con generador de impulso de tipo inductivo (TZ-I)

El generador de impulsos de induccin: es uno de los mas utilizados en los sistemas de encendido. Esta instalado en la cabeza del distribuidor sustituyendo al ruptor, la seal elctrica que genera se enva a la unidad electrnica que gestiona el corte de la corriente de el bobinado primario de la bobina para generar la alta tensin que se manda a las bujas.

El generador de impulsos esta constituido por una rueda de aspas llamada rotor, de acero magntico, que produce durante su rotacin una variacin del flujo magntico del imn permanente que induce de esta forma una tensin en la bobina que se hace llegar a la unidad electrnica.

La rueda tiene tantas aspas como cilindros tiene el motor y a medida que se acerca cada una de ellas a la bobina de induccin, la tensin va subiendo cada vez con mas rapidez hasta alcanzar su valor mximo cuando la bobina y el aspa estn frente a frente (+V).

Al alejarse el aspa siguiendo el giro, la tensin cambia muy rpidamente y alcanza su valor negativo mximo (-V) .

En este cambio de tensin se produce el encendido y el impulso as originado en el distribuidor se hace llegar a la unidad electrnica.

Cuando las aspas de la rueda no estn enfrentadas a la bobina de induccin no se produce el encendido.

Funcionamiento:

Funcionamiento efecto Hall

Funcionamiento Hall Los electrones se desplazan a travs de un conductor, que a su vez es

atravesado por las lneas de fuerza de un campo magntico

barrera magntica tambor obturador (parte rotatoria)

La barrera magntica est formada por un imn permanente con piezas conductoras y un circuito integrado de semiconductor Hall que es un interruptor electrnico, que entre otros componentes incorpora la capa Hall.

La barrera magntica 6 est montada sobre la placa portadora, que puede girar un cierto ngulo movida.

El circuito integrado Hall 3 se monta sobre una de las piezas conductoras El tambor obturador y el rotor 7 forman un solo conjunto

Sistema electrnico Hall Cuando una de las pantallas del generador sale del entrehierro, se produce

un impulso de tensin de control que alcanza la base del transistor T1 hacindole conducir, lo que determina que T2 conduzca tambin, mientras T3 y T4 quedan bloqueados.

Al no coincidir T4 se interrumpe de inmediato la corriente primaria de la bobina, obtenindose la alta tensin en el secundario y la consiguiente chispa en la correspondiente buja.

Cuando una de las pantallas entra en el entrehierro, no se aplica impulso alguno a la base de T1, por lo que ste no conduce, provocando a su vez el bloqueo de T2, cuya base est conectada al emisor de T1.

Consiguientemente, T3 conduce al no haber tensin en el colector de T2, al cual va unida su base y, en consecuencia, queda polarizada la base de T4, que conduce tambin, permitiendo que se establezca la corriente primaria en la bobina de encendido, que ser cortada en el instante en que la pantalla abandone el espacio del entrehierro.

Sistema de encendido DIS Direct Ignition System

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecnicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averas.

Encendido por descarga de condensador (CDI)

Condenser Descharge Ingition

En el encendido por descarga de condensador (CDI: Condenser Descharge Ingition) la energa se almacena en un condensador en forma de campo elctrico descargndose sobre el primario de la bobina.

Las ventajas esenciales del encendido por descarga del condensador son las siguientes:

-Alta tensin mas elevada y constante en una gama de regmenes de funcionamiento ms amplia.

-Energa mxima en todos los regmenes.

-Crecimiento de la tensin extremadamente rpida.

Como desventaja la duracin de las chispas son muy inferiores, del orden de 0,1 o 0,2 msg. demasiado breves para su utilizacin en vehculos utilitarios. Este tipo de encendido se aplica en aquellos vehculos que funcionan a un alto n de revoluciones como coches de altas prestaciones o de competicin.

Sistema de encendido Diesel

El motor diesel no necesita sistema de encendido, ya que la inflamacin de la mezcla no se produce por chispa, sino por autoencendido del combustible debido a la alta compresin del aire y a una posterior inyeccin de combustible.

Encendido electronico integral(AEI) La electronica aplicada a los sistemas de encendido nos ha permitido

eliminar el ruptor mecanico a favor del estatico sin embargo el avance de encendido sigue siendo del tipo centrifugo y las correcciones por depresion mecanicas.

Un segundo paso muy importante en la linea de precision, la seguridad y la fiabilidad del sistema de encendido se lleva acabo con la sustitucion del sistema mecanico del avance por un calculo electropnico untilizando un microprocesador o un circuito integrado especifico.

El principio del avance centrifugo mecanico se sustituye por el sistema representado en la proxima imagen que representa un captador fijo en el motor que lee el paso de un diente solidario al volante motor si 0 es la posicion correspondiente al PMS del cilindro 1 sera necesario situar el captador antes del PMS. Haciendo coincidir a C de manera que que el angulo A sea siempre superior al maximo avance de encendido a sera necesario tener un angulo r de margen para que la ECU pueda pueda realizar la carga de bobina y asi la chispa salte en el regimen E.

Regimen de motor: el angulo de avance estando en funcion del regimen motor obliga a la central electronica a recibir y tratar esta informacion de regimen para que el avance de encendido se realice desde que se encuentra en el punto C, entre el diente y el captador.

En periodos a bajo regimen como en ralenti o en fase d arranque el intervalo de tiempo es muy largo para ser explotado y con precision es por esto que se usan dos captadores los cuales estan posicionados uno en la corona dentada o volante motor y el otro que lee el diente unico asociado en la polea o damper de cigeal al cual se le llama sensor de posicion y al que lee todos los dientes se le llama de regimen aunq en la actualidad se usa un solo captador llamado de posicion regimen el cual efectua los 2 trabajos con mas precision.

Carga motor: la ECU recibe y trata las informaciones de base que son descompuestas en un cierto numero de puntos en las memorias. Si se representan en modo tridimensional estos puntos se obtiene el grafico siguiente donde tenemos los 2 ejes de referencia, regimen de giro y carga motor, obteniendose el angulo de avance optimo correspondiente a cada situacion motor

Otros parametros a tener en cuenta son: Las temperaturas La posicion de la mariposa El picado Para un motor determinado , cuando el par resistente es elevado y la velocidad

motor es baja, un exceso de avace tiende a producir una detonacion a destiempo(picado)

Las condiciones de conduccion y la calidad del carburante pueden ser tales que el vehiculo no soportara situaciones de picado. No obstante, necesario reducir las prestaciones del motor adoptando una curva de avace inferior cuando se detecta el fenomeno del picado.

Sistemas de encendidointroduccionNmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Principio de encendido por bateria Funciones del sistema de encendidoEl encendido electrnico sin contactos tambin llamado "encendido transistorizado".Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Encendido transistorizado sin platino con generador de impulso de tipo inductivo (TZ-I)Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Funcionamiento:Funcionamiento efecto HallFuncionamiento HallNmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21Sistema electrnico HallNmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Sistema de encendido DISNmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Encendido por descarga de condensador(CDI)Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32Sistema de encendido DieselNmero de diapositiva 34Encendido electronico integral(AEI)Nmero de diapositiva 36Nmero de diapositiva 37Nmero de diapositiva 38Nmero de diapositiva 39Nmero de diapositiva 40Nmero de diapositiva 41