Encendido electromecánico convencional

Este sistema esta compuesto por:

1.1.1.1.1.1.1.1.

Batería: es la encargada de suministrar la energía.

2. Llave de contacto: abre y cierra el circuito primario.3. Bobina de encendido: es el elemento encargado de elevar la

baja tensión de la batería y transfórmala en alta tensión en el circuito de las bujías. Se consiguen 18000 v. Esta constituida por:

El primario; es un arrollamiento formado por 200 espiras. Se encuentra arrollado encima del secundario, y esta conectado entre el borne 15 y 1 de la bobina.

El secundario; es otro arrollamiento, este es más fino que el primario y además esta formado por 20000 espiras.

Núcleo magnético.Algunas bobinas están refrigeradas por aceite

4. Distribuidor: recibe el movimiento del árbol de levas y su función es repartir a cada una de las bujías, en el orden y en el momento preciso, el impulso de alta tensión generado en la bobina. Sus componentes son:

Ruptor: es un interruptor accionado por una leva a través de un patín de fibra que desliza sobre ella. Este interruptor se encarga de abrir y cerrar el circuito primario de la bobina de encendido al ritmo de las revoluciones. Los contactos que tienen esta función son: el yunque, que es

el

conector fijo que hace masa; y el martillo, que es el conector móvil y que le llega la corriente del terminal 1 de la bobina. Estos dos contactos están fabricados en acero al tungsteno.

Leva: en un motor de 4 cilindros tendría: 4 zonas llanas, en las cuales si toca el patín los contactos están juntos y el primario cierra a masa; también hay 4 resaltes que separan los contactos y hacen

que salte la chispa. Condensador: su misión es reducir el arco eléctrico que se

produce entre los contactos del ruptor. De no existir, el arco destruiría rápidamente los contactos. De esta forma también la corriente se interrumpe más rápidamente, así logramos una f.e.m. en el secundario mayor. El condensador esta formado por dos placas conductoras separadas por material aislante. Se conectan en paralelo a los contactos del ruptor y la capacidad oscila entre 0,2 y 0,3 μF.

Pipa o rotor: es un contacto móvil que va acoplado en la parte alta del eje de la leva. Esta fabricado de material aislante y dispone de una lamina metálica en su parte superior por la que recibe la alta tensión a través de un carboncillo. Mediante el giro, el rotor distribuye la alta tensión a las bujías según el orden de encendido, atraves de las conexiones interiores de la

tapa. La conducción de corriente entre el rotor y las conexiones de la tapa se realiza por medio de un arco voltaico para evitar desgastes. La distancia entre las piezas es de 0’3 mm. La tapa y el rotor solo admiten una posición de montaje, esto es porque debe existir un perfecto sincronismo.

Funcionamiento del ruptor en combinación con la bobina

Contactos cerrados: al cerrarse los contactos del ruptor y con la llave accionada, el circuito primario se conecta a masa. Con ello se inicia un campo magnético, que va creciendo progresivamente junto con la intensidad hasta alcanzar un valor máximo (corriente de reposo). El angulo de cierre de contactos debe ser suficientemente amplio para asegurar que a cualquier régimen la bobina tenga tiempo para cargarse.

Contactos abiertos: una vez que se forma el campo magnético, la leva del distribuidor abre los contactos; por lo que la corriente en el primario se interrumpe y desaparece el campo magnético, y en el secundario se induce una alta tensión (30000v).

Mecanismos de avance: la chispa de encendido a de saltar con cierta antelación con respecto a PMS, para que la presión de combustión alcance su valor máximo poco después de que empiece la carrera descendente. Desde que salta la chispa hasta que se alcanza la presión máxima transcurre un tiempo debido a la velocidad de la llama y el tiempo que tardan en expandirse los gases. Este tiempo varía en función de la forma de la cámara de combustión, Tª de la mezcla, riqueza de la misma y presión en el interior de la cámara. El angulo recorrido por el motor desde el salto de la chispa hasta que se produce el encendido varía en función de la velocidad de giro, por lo que necesitaremos avanzar el encendido a medida que aumentan las revoluciones. Casi todos los motores calan la distribución con algunos grados de avance, entre 0 y 25 º.

Avance centrífugo: hay dos pesos centrífugos que se apoyan sobre la placa del eje, la cual gira con el eje del distribuidor. Al aumentar el régimen, los pesos se desplazan hacia el exterior y hacen girar a la pieza de arrastre por la trayectoria de rodadura en el mismo sentido de giro que el eje del distribuidor. Esto acarrea un giro en la leva de encendido, en el mismo sentido de

giro del distribuidor, por lo que el punto de encendido se adelanta un angulo.

Avance por vacio: este mecanismo funciona por el vacio que hay en el colector de admisión cerca de la mariposa. Cuanto mayor sea el vacio en el colector, menos aire por embolada aspira el motor y por tanto la presión de compresión será menor, por lo que necesitaremos un encendido más adelantado por la baja velocidad de propagación de la llama y a la velocidad de la reacción de explosión. En caso de desaparecer la depresión, tendremos una mayor cantidad de aire por embolada, por lo que necesitaremos atrasar el encendido para compensar aumentos de velocidad. El vacio puede actuar sobre una o dos capsulas; una de avance y otra de retardo.

Funcionamiento en avance: la depresión se toma justo antes de la mariposa de tal modo que no haya depresión si la mariposa esta totalmente cerrada. Si la mariposa esta abierta, aumenta la depresión en la capsula, por lo que se produce un movimiento de la membrana de avance, que hace que una varilla de un giro al ruptor en

sentido contrario al giro del eje del distribuidor con lo que se adelanta el punto de encendido. Cuando la mariposa esta totalmente cerrada, el conducto comunica la capsula con la presión atmosférica, por lo que el dispositivo de avance pasa a la posición inicial.

Cables de alta tensión: están destinados a transmitir la alta tensión de la bobina al distribuidor y de este a las bujías. Están formados por un alma, hilo de fibra

textil artificial (rayón) impregnada en carbón o de cobre y es de una pequeña sección debido al paso de la pequeña corriente; el aislante suele ser de plástico o goma vulcanizada con un gran grosor para aislar de la elevada tensión. Unos capuchones de cloruro de polivinilo o de metal, si están muy cerca del escape, protegen a los terminales de la humedad y del aire ozonizable; esta protección contra el ozono es debida al efecto corona, que consiste en la emisión de descargas eléctricas a través del aire.

Características: Soportar altas tensiones sin perforarse. Ser insensibles a la humedad y a los hidrocarburos. Soportar altas Tª. Ser resistentes a vibraciones. Tener una resistencia adecuada para eliminar los

parásitos que afectan a equipos electrónicos.Es conveniente no reunir todos los cables en un solo haz, ya que podrían propagarse las descargas por inducción. Además los cables deben ser lo más cortos posibles para que no se dobles y ser para todos los cilindros de la misma longitud.Los terminales pueden ser de dos tipos; anchos, para bujías con casquillo o estrecho, para bujías sin el casquillo.

Bujías: van montadas sobre la culata con los electrodos dentro de la cámara de combustión y su misión es inflamar la mezcla de aire-gasolina mediante chispas eléctricas que saltan entre los electrodos. Tª de funcionamiento entre 600 y 850º

Construcción: la bujía esta formada por un electrodo central compuesto por cobre y níquel. Este debe tener una gran resistencia al desgaste por quemadura. A veces fabricado en plata o platino. El núcleo sale por la parte inferior de la bujía y por la parte alta se une por medio de vidrio fundido a un perno de conexión, que suele llevar un casquillo o tuerca de conexión para el cable de alta tensión. Además el vidrio realiza el anclaje mecánico de las piezas y garantiza la estanqueidad frente a los gases. Un aislador rodea el electrodo central y al perno de conexión, su misión es incomunicarlos con respecto al resto del cuerpo. Este debe ser resistente mecánicamente, duro, tener alta rigidez dieléctrica y buena conductividad térmica. Fabricado en oxido de aluminio con aditivos de sustancias vidriosas. En su parte alta tiene unas nervaduras que hacen de barrera a la corriente de fuga, mientras en su parte inferior el pie aislador envuelve el electrodo central, determinando

así el grado térmico. Entre el cuerpo y el aislador se forma un espacio respiratorio.El cuerpo fija la bujía a la culata. Es de acero niquelado con una zona roscada en la parte inferior para su acoplamiento y un fresado hexagonal para aplicar la llave. El aislador queda unido al cuerpo en la zona de concentración térmica, a la que se le aplica calentamiento inductivo a alta presión. Se colocan dos juntas entre el cuerpo y el aislador para hacer un cierre hermético al paso de los gases.El electrodo de masa esta soldado al cuerpo y suele tener sección rectangular. Esta fabricado de los mismos materiales que el central y sometido a los mismos esfuerzos. La separación entre ambos es la llamada distancia disruptiva. Una arandela colocada en la rosca y la culata, hace una unión más estanca.

Grado térmico de la bujía: es la capacidad de la bujía de evacuar el calor al sistema de refrigeración, en función del pie aislador.

Categorías en función del grado térmico: Bujía caliente o bajo grado térmico: pie aislador

largo por lo que la evacuación es lenta. Usada en motores de baja compresión, cámara de combustión de Tª baja o en los de mezcla combustible-aceite.

Bujía de grado térmico medio: pie aislador más corto que en la caliente, por lo tanto mayor facilidad para evacuar el calor. Usada en motores de relación de compresión media.

Bujía fría o alto grado térmico: pie aislador muy cortó y transmite rápidamente el calor al sistema de refrigeración. Usada por motores de elevada compresión y altas revoluciones.

Características de las bujías:

Asiento de bujías planos o cónicos. Hexágono de 16 o 21. Bujías con varios electrodos de masa, la chispa salta con el

electrodo que esté más cerca del central. Autoencendido: calentamiento excesivo del motor, la bujía

tiene problemas de refrigeración, se calienta y antes de que llegue el piston a PMS se enciende la mezcla sufriendo el piston una fuerza en contra, provocando daños en el piston.

Detonación: es cuando se enciende la mezcla, y el frente de llama comprime una parte de la mezcla y explota o una

parte de la cámara de combustión esta más caliente y no enciende la mezcla pero la elevada Tª y la presión hacen que explote; y el frente de llama sufre una contra, lo que provoca daños en el piston

Osciloscopio conexiones y graficas

Conexiones:

Pinza plateada al cable de alta tensión. Pinza roja al cable de bujía, cilindro nº 1. Pinzas roja y negra a la batería, positivo y negativo

respectivamente. Pinzas verde y amarilla a la bobina, verde al borne 1 y amarilla al

borne 15.

Graficas:Grafica del primario:

El punto A, es el momento de apertura de los contactos.

El punto B corresponde a la carga inicial del condensador por la tensión inducida (300v).

Las oscilaciones amortiguadas del punto B al C (corriente alterna), representan el efecto de la bobina y el condensador mientras dura la chispa.

Las oscilaciones del C al D representan la disipación de energía una vez extinguida la chispa. Al final la tensión se estabiliza a la de batería.

En el punto E se cierran los contactos, la tensión entre ellos es cero.

Grafica del secundario: Hasta la apertura de contactos (A) la tensión es 0. La

línea A-B representa la tensión que se induce en el

Ø de la rosca Paso Par de apriete10 mm 1’00 1 a 1’2 kgs12mm 1’25 1’5 a2 kgs14mm 1’25 3 a 3’5 kgs18mm 1’50 3’5 a 4 kgs

secundario para provocar el salto de la chispa .El punto B representa la tensión de ruptura o ignición (18000v).

Al producirse la descarga, la tensión baja hasta el punto C y se mantiene constante. (2000v).

A partir del punto D, la energía de la bobina no es suficiente para mantener la chispa. Ahí comienza la amortiguación durante el cual se disipa la energía residual de la bobina hasta el cierre de contactos.

El cierre de contactos (E) es una línea vertical descendente, que representa la tensión inducida en el secundario por la circulación de corriente nuevamente por el primario.

Las oscilaciones F, se ven durante el retorno de la tensión a cero debidas a la bobina.

Comprobaciones a la bobina de encendido

Primario: Continuidad: polímetro en posición de pitido, entre 15 y 1. Aislamiento a masa: polímetro en pitido, entre 15 o 1 y la carcasa. Resistencia: con el óhmetro (escala 200) entre 15 y 1. Resistencia

de 3 a 6 Ω en convencionales; en electrónico de 0’8 a 1’5Ω.Secundario:

Continuidad: con el polímetro en la escala de 200 KΩ; entre 15 o 1 y 4.

Aislamiento: con el polímetro en la misma escala que en continuidad conectar entre 4 y la carcasa; si nos da valor infinito esta aislado, si nos da un valor no lo esta.

Resistencia: con el polímetro en la escala de 20 KΩ medir entre 15 o 1 y 4. Resistencia de 5000 a 10000 Ω; en convencionales y en electrónicas.