manual de encendidos electronicos

7/30/2019 Manual de Encendidos Electronicos

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MANUAL DE ENCENDIDOSELECTRONICOS

Introducción Evolución y clasificación1.Convencional (condensador-platino)

2.Electrónico (módulos de encendido)

3.Encendido electrónico con distribuidor

•HEI•Duraspark

•Transistorizados 4. Encendido electrónico sin distribuidor

•DIS

•EDIS

•Encendido electrónico (bobina por cilindro) Similitudes y diferencias

Funcionamiento del encendido electrónico sin distribuidor Funcionamiento delencendido electrónico con bobina por cilindro

Introducción

De manera muy general podríamos definir al encendido como un Sistema

al conjunto de elementos relacionados funcionalmente entre sí,donde cada elemento del sistema responde a la función de algún

otro elemento, formando una especie de cadena en la cual

algún elemento queda aislado. En el caso de los automóviles,

su funcionamiento también

está basado en sistemas. sistema de enfriamiento, sistema de

arranque, sistema frenos, sistema de encendido, etc. Todos estossistemas a su vez están relacionados entre sí formando una sola

unidad funcional; en este caso el motor del vehículo.

sin embargo para comprender como funciona un encendido moderno

es decir el actual

Se necesita comprender el funcionamiento del sistema de encendido

convencional quese basa en el uso de dispositivos mecánicos para realizar su función.

Una muestra de ellos

Son los platinos. Posteriormente de ahí partiremos a los avances tecnológicos

hasta llegar al

Encendido controlado por la computadora.

El sistema de encendido es el conjunto de elementos

que se encarga de la creación y reparto de la chispa

que provoca el encendido de la mezcla aire-combustibledentro de Ia cámara de combustión. Gracias a

este encendido se produce un efecto de combustión

y expansión de la mezcla aire-combustible que tiene

como consecuencia el desplazamiento de los pistones

y su consiguiente generación de fuerza. Para que dicha

mezcla de aire-combustible se pueda encender en lascondiciones de presión de la cámara de combustión,

no sólo será necesario una chispa Potente con una

duración determinada, también se necesitará

aplicar

dicha chispa en el momento oportuno. De todo

Esto se encarga el sistema de encendido.

COMO FUNCIONA UN SISTEMA DE ENCENDIDO

La necesidad del sistema de encendido

En un motor de combustión interna el principal objetivo es transformar la

energía calorífica proveniente del combustible en energía mecánica. Para

tal acción se necesita un sistema auxiliar que produzca la combustión.

En los motores de encendido provocado (motores Otto) el sistema más

eficiente es la producción de la combustión mediante una chispa que se forma

entre los electrodos de una bujía, la cual está situada convenientemente dentro

de la cámara de combustión. Por otro lado, en los motores de encendido controlado

(motores diesel) no hace falta ningún tipo de sistema auxiliar, ya que la explosión

se produce de forma espontánea debido a las altas temperaturas que se producenen el interior del cilindro. Este principio se pensó usar en los motores de encendido

provocado. Sin embargo, el resultado fue negativo, ya que el momento en que se

producía la explosión era muy difícil de controlar, e interesa que el momento de inicio

de la combustión sea controlable y modificable con el fin de aumentar el rendimiento,

reducir el consumo de combustible y disminuir las emisiones contaminantes. Así pues,

las dos principales misiones que tiene que llevar a cabo el sistema de encendidoson:

Provocar la inflamación de la mezcla aire-combustible.

Que esta explosión tenga lugar en el momento adecuado, que es siempre en la carrera

de compresión y antes de que se llegue al punto muerto superior(P.M.S).

Un motor de combustión interna es

básicamente una máquina que mezcla oxígeno

con combustible atomizado. Una vez

mezclados íntimamente y confinados en un

espacio denominado cámara de combustión,

los gases son encendidos para quemarse

(combustión). Debido a su diseño, el motor,

utiliza el calor generado por la combustión,

como energía para producir el movimiento

giratorio.

El motor de combustión está constituido por

los elementos principales que se muestran a

continuación:

1: eje de levas 7: eje cigüeñal

2: empujador de válvula 8: contrapeso

3: válvula 9:lubricante

4: bujía 10: culata

5: pistón 11: block

6: biela 12: cárter

El ciclo Otto se caracteriza porque todo el calor

se aporta a volumen constante. El ciclo de un

motor Otto de cuatro tiempos, consta de

cuatro procesos

INICIO DE LA COMBUSTIÓNPara encender una mezcla de aire - combustible mediante una chispa eléctrica en cada

encendido se necesita una energía de 0.2 mJ (mili-julios) aproximadamente, si la mezcla

Tiene el valor estequiométrico. En cambio las mezclas ricas y pobres necesitan una energía

superior.Esta energía representa únicamente una fracción de toda la energía suministrada a la

chispa de encendido. Si la energía de encendido disponible es insuficiente, no se producirá

el encendido.

Por este motivo, es necesario que haya una energía de encendido suficiente para que

la mezcla aire-combustible pueda inflamarse incluso cuando las condiciones exteriores

no son favorables.En este caso, basta que una pequeña porción de mezcla inflamable roce la chispa para

que empiece la combustión del combustible.

Diagrama de los cuatro tiempos del motor ciclo Otto.

se presenta una configuración de motor ciclo Otto de cuatro

tiempos y cuatro cilindros, donde se aprecia el orden típico deencendido de esta configuración.La eficiencia de un motor queda definida por la fracción de laenergía química contenida en el combustible, que esefectivamente transformada en energía mecánica. Estaeficiencia está limitada por varios factores en la operación delmotor.

ES MUY IMPORTANTE LA SINCRONIZACION DEL MOTOR PARA EL ENCENDIDO

En general, la eficiencia de un motor de este tipo depende de la relación de

compresión, definida ésta como la proporción entre los volúmenes máximo y mínimo

de la cámara de combustión. Esta proporción suele ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la mayoría

de los motores Otto modernos. Se pueden utilizar proporciones mayores, como de 12 a

1, aumentando así la eficiencia del motor, pero este diseño requiere la utilización de

combustibles de alto índice octano. Una relación de compresión baja requiere unoctanaje bajo para evitar los efectos de detonación del combustible, es decir, que se

produzca una auto-ignición del combustible antes de producirse la chispa en la bujía.

De la misma manera, una compresión alta requiere un combustible de octanaje alto

para evitar el mismo problema. La eficiencia media de un buen motor Otto es de un 20

a un 25%, es decir sólo la cuarta parte de la energía calorífica se transforma en energía

mecánica.

Orden de encendido de un

Motor ciclo Otto de cuatro cilindros

TAMBIEN ES IMPORTANTE EL SISTEMA DE COMBUSTIBLE PARA EL ENCENDIDO

El buen funcionamiento del sistema de combustible es muy importante para el también

Correcto funcionamiento en el sistema de encendido ya que todos y cada uno de los

Sistemas requiere la interconexión del uno y el otro es decir sin uno no funciona el otro

Un ejemplo de este sistema es la presión correcta de la bomba de combustible, sus filtros

En perfecto estado, sus tuberías, el tanque el regulador de presión si es inyectado en fin

Los componentes aumentan dependiendo de cada sistema es decir del tipo y la forma de

Inyectarlo o atomizarlo ( no importa el tipo de inyección el objetivo es el mismo inyectarlo )

La necesidad del sistema de encendido

En un motor de combustión interna el principal objetivo es transformar la energía

calorífica proveniente del combustible en energía mecánica. Para tal acción se

necesita un sistema auxiliar que produzca la combustión.

En los motores de encendido provocado (motores Otto) el sistema más eficiente es la

producción de la combustión mediante una chispa que se forma entre los electrodos

de una bujía, la cual está situada convenientemente dentro de la cámara de

combustión.

Por otro lado, en los motores de encendido controlado (motores diesel) no hace falta

ningún tipo de sistema auxiliar, ya que la explosión se produce de forma espontánea

debido a las altas temperaturas que se producen en el interior del cilindro.

Este principio se pensó usar en los motores de encendido provocado. Sin embargo, el

resultado fue negativo, ya que el momento en que se producía la explosión era muy

difícil de controlar, e interesa que el momento de inicio de la combustión sea

controlable y modificable con el fin de aumentar el rendimiento, reducir el consumo de

combustible y disminuir las emisiones contaminantes.Así pues, las dos principales misiones que tiene que llevar a cabo el sistema de

encendido son:

· Provocar la inflamación de la mezcla aire-combustible.

· Que esta explosión tenga lugar en el momento adecuado, que es siempre en la

carrera de compresión y antes de que se llegue al punto muerto superior

(P.M.S).

Evolución de los diferentes sistemas de encendido

A continuación se presenta la evolución y tipología de los diferentes sistemas de

encendido que han sido empleados en el mundo del automóvil.

En el inicio de los automóviles, lograr un encendido correcto de los motores fue una

tarea muy problemática.En primer lugar se hicieron intentos con tubos incandescentes calentados por la llama

de un mechero tipo Bunsen. Las débiles chispas que se producían entre los electrodos

de las primitivas bujías apenas si lograban encender la mezcla de aire y combustible

en los cilindros.

Hasta 1920 se usó el encendido por magneto, siendo un sistema sólido y seguro. No

obstante, este sistema está en desuso en la actualidad.El más usado hasta la irrupción de la electrónica en el automóvil (principios de los

años ochenta), fue el sistema electromecánico con ruptor de contactos (conocido

tradicionalmente como platinos). A este sistema se le denomina encendido clásico o

convencional.

La necesidad de mejora del encendido clásico viene dada por la propia evolución de

los motores. Se buscan motores de mayor potencia y esto se consigue principalmente

mediante dos vías:

· Aumento del régimen de giro del motor.

· Aumento de la relación de compresión, con el consiguiente incremento de la

presión en la cámara de combustión.

Como se verá más adelante, mediante el encendido clásico es imposible satisfacer

tales requerimientos, en especial a altas revoluciones del motor.

El primer paso fue el añadir a los elementos del encendido clásico una serie de

transistores para la regulación de la corriente primaria, estos fueron los primeros

encendidos electrónicos transistorizados con ruptores.

Sin embargo el problema de la eficiencia a altas revoluciones persistía, ya que los

elementos de corte de corriente primaria (ruptores) seguían siendo elementos

mecánicos, originando el rebote de los ruptores y por tanto no permitiendo la

construcción de la corriente en el primario de la bobina.

El siguiente paso fue por tanto la eliminación de elementos mecánicos en el corte de

corriente primaria. De este tipo de sistemas destacan tres principalmente:

· Encendido transistorizado con generador de impulsos de inducción.

· Encendido transistorizado mediante generador Hall.

· Encendido transistorizado mediante captador óptico.Estos sistemas incorporan un mando electrónico del encendido, que genera un

impulso de tensión que es enviado al circuito electrónico, el cual lo procesa

controlando así el transistor de potencia cortando o dejando pasar la corriente

primaria

en la bobina. De esta manera se eliminan los ruptores, eliminando todos los problemas

y costes de mantenimiento que conllevan consigo todo elemento mecánico.

Sin embargo, en los sistemas anteriormente citados, el avance del encendido, tanto en

función de la velocidad como de la carga, aun se realiza mediante elementos

mecánicos.

Con la eliminación de éstos, aparecen los encendidos totalmente

electrónicos denominados encendidos transistorizados con avances cartografiados,

por lo tanto se entiende por esta designación todo sistema electrónico de encendido

sin ruptor que, además, suprime totalmente los dispositivos mecánicos de corrección

de avance del encendido, a los que sustituye por componentes electrónicos.

Estos sistemas incorporan una ECU (Engine Control Unit), donde entre otras

funciones, recoge información del estado de carga y del régimen del motor y genera el

correspondiente avance del encendido para conseguir mayor potencia, mínimo

consumo y estabilizar las emisiones contaminantes.

Como se puede observar, una de las ventajas de estos sistemas es la de poder

controlar dentro de los límites permitidos las emisiones contaminantes. Otro aspecto

importante es que se pueden añadir otras informaciones como pueden ser las

temperaturas del aire y del agua, prevención del picado de biela, etc. aumentando así

el grado de correcciones realizables al avance del encendido, permitiendo un mayor

ajuste en función de los requerimientos del motor. Estos sistemas también pueden

disponer de un limitador de revoluciones con el fin de evitar sobreesfuerzos mecánicos

en el motor.

El siguiente sistema sería el denominado encendido electrónico sin distribuidor o

sistema DIS. Su principal característica es la eliminación del distribuidor, eliminando

toda parte rotativa del sistema de encendido.

Otro tipo de encendido integral desarrollado es el conocido como encendido de

ignición directa, donde la bobina que produce la alta tensión va montada directamente

sobre cada bujía. El uso de una bobina por cada bujía proporciona que el tiemponecesario para la construcción de la corriente primaria sea muy pequeño debido a la

baja inductancia que presenta esta disposición. Esto asegura que el alto voltaje y, por

lo tanto la alta energía, se produzca bajo todas las condiciones de operación del

motor.

En la actualidad se tiende a combinar los sistemas de inyección de tipo electrónico con

un encendido electrónico integral, aprovechando la misma unidad de controlelectrónica, ECU, para comandar ambas funciones. Así se consigue optimizar

conjuntamente el mando del encendido y la dosificación del combustible.

Es necesario comentar que hasta este momento, la mayoría de los sistemas

mencionados son inductivos, se valen de dos bobinas (efecto transformador) para la

creación de la corriente de alta tensión. Sin embargo, existen los denominados

encendidos electrónicos por descarga de condensador, en los que la energía de

encendido es acumulada en el campo eléctrico de un condensador, donde la

capacidad y tensión de su carga determinan la magnitud de la energía acumulada.

Este aspecto se tratará con mayor profundidad más adelante.

SISTEMA DE ENCENDIDO CONVENCIONAL ( M á i d Pl i )

SISTEMA DE ENCENDIDO CONVENCIONAL ( Mecánico de Platinos)

El sistema deencendido

proporciona la chispa

que enciende la

mezcla aire

combustible en el

momento adecuado.Durante muchos

años se utilizó un

sistema totalmente

mecánico, y cuya

característica

principal es queutilizaba platinos y

condensador.

Sistema de encendido convencional

*.Para que nos sirve el sistema de encendido convencional?

Se encarga de distribuir la energía necesaria para producir una buena combustión, y

generar una chispa que es cuando el motor comienza su funcionamiento.

*Componentes:

- Batería

- Switch

- Resistencia- Bobina

- Distribuidor

- Platinos

- Condensador

- Tapa de distribuidor

- Placa porta platinos- Avance centrifugo

- Avance de Vacio

- Cables De Bujía

-Bujías

COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ENCENDIDO CONVENCIONAL

Acumulador ó BateríaEs un dispositivo electroquímico que almacena, produce y suministra la

corriente necesaria para el funcionamiento de los sistemas eléctricos del automóvil

Switch:Es un componente eléctrico que abre y cierra el flujo de corriente a los circuitos

del automóvil.

Resistencia:Es un componente eléctrico que nos reduce o limita el flujo de corriente al

sistema de ignición.

Bobina:

Es un pequeño transformador que utiliza los principios de inducciónelectromagnética para convertir un bajo voltaje (12volts) a un alto voltaje (25000volts

aproximadamente) y

facilitar el flujo de la corriente en las bujías y vencer el espacio en los electrodos de las

mismas.

Distribuidor:

Es un componente electromecánico encargado de distribuir la corrientede alta tensión a las bujías.

Platinos:Es un componente eléctrico que nos sirve para abrir y cerrar un circuito

eléctrico.

Condensador: Es un componente eléctrico que almacena momentáneamente la

corriente para evitar que se forme un arco eléctrico entre los platinos.

Placa porta platinos:Es el mecanismo en donde están alojado los platinos siendo este

movido por un diafragma de vacio para permitir un adelanto en el momento de la chispa.

• Rotor:Es el que se encarga de distribuir la corriente eléctrica al quedar en línea recta

con las terminales de la tapa del distribuidor.

• Avance de vació:

Es un mecanismo neumático que esta conectado por medio de un

eslabonamiento a la placa porta platinos y se encarga de hacer girar a la placa para ocasionar

un adelanto o atraso al momento de la chispa siendo este accionado por el vacio generado en

el motor.

• Avance centrífugo:Es un mecanismo a base de contrapesos que regula el adelanto

de la chispa cuando el motor se encuentra en altas revoluciones, como este mecanismo esta

sujeto a la flecha del distribuidor, su movimiento se transmite a la flecha a través de una placa.

• Tapa del distribuidor:Esta hecha de baquelita y encaja en la parte superior del

distribuidor siendo su función la de recibir la corriente de alta tensión por la torreta central y fijarla posición del reparto de la chispa hacia las bujías.

• Eje:Es un mecanismo encargado de transmitir el giro del motor a las levas y rotor

(muela).

• Levas: Mecanismo encargado de abrir y cerrar los platinos (siendo el numero de levas

el numero de cilindros del motor).

• Cuerpo o carcasa:Aloja a todos los componentes descritos.

• Cables de bujía :Conductor eléctrico encargado de transmitir el alto voltaje producido

por la bobina hacia la tapa d el distribuidor y bujías respectivamente• Bujías: dispositivo eléctrico que nos sirve para provocar al brinco de la chispa en la

cámara de combustión

PRUEBAS DE VERIFICACIÓN A LOS COMPONENTES

SISTEMA DE ENCENDIDO POR BOBINA CAPTADORAl d l

Funcionamiento general del sistema

Posición de encendido:

Al accionar el interruptor de ignición se alimenta la bobina y el Módulo de encendido, en

este momento el motor no se encuentra girando, y la señal proveniente de la bobina

captadora (Reluctor) no le indica al módulo de encendido, que cierre o abra el circuito dela bobina de encendido, a tierra.

Diagrama del sistema de encendido con bobina captadora

Al girar el motor, la bobina captadora produceDistribuidor con bobina captadora

una señal que es enviada al módulo de

encendido, éste se activa con la señal y empieza

a flotar y aterrizar el circuito de tierra de

la bobina de encendido, produciéndose así, el

alto voltaje en la bobina de encendido.

Estos sistemas están basados en la conversión

de señales analógicas a digitales. La falta

de platinos, es cubierta por una bobina

captadora, que está siempre en el distribuidor.

El módulo de encendido es un componente que

no poseen los sistemas de encendido

convencional, su función es la de interpretar laseñal que envía la bobina captadora.

La bobinas de encendido son iguales, a

excepción de que éstas no tienen una

resistencia

externa y su resistencia interna es relativamente

muy baja. El módulo de encendido se

encarga de que la estabilidad de la bobina, entre

disparo y disparo sea mucho mejor.

La bobina captadora es un generador de pulsos de

corriente alterna. Se puede comparar

con un “Alternador” en escala miniatura, ya que

genera voltajes bajísimos de corriente

alterna.

1. Tapadera 2. Sello 3.Cubierta de la bobina4. Rotor

5. Bobina captadora6. Cubierta del módulo

7. Plato de avance8. Módulo de encendido

9. Diafragma de avance10.Reluctor11.Cuerpo

12.Conexiones eléctricas13.Piñón de accionamiento14.Pasador

3ª GENERACION SISTEMAS INTEGRALES ESTATICOS SIN DISTRIBUIDOR

CON MANUAL ELECTRONICO

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