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ELECTRICIDAD DEL AUTOMÓVIL

 

SERVICIO DEL DISTRIBUIDOR DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO

Los contactos tipo punto o platinos accionados por levas se abren cada vez que se necesita una chispa para encender la mezcla de aire-combustible en uno de los cilindros del motor. Naturalmente, estos contactos sufren una cantidad sustancial de desgaste con el tiempo debido a la cantidad de corriente que deben dejar pasar y cortar, y la frecuencia de su ciclo.

Este dispositivo fue visto por los ingenieros de automóviles como el principal candidato para el reemplazo con tecnología de estado sólido (es decir, un transistor). Si un transistor pudiera tomar el lugar de los contactos mecánicos "puntuales" de cierre y de corte de corriente de la bobina de encendido, debería dar lugar a una mayor vida útil.

Figura: Sistema convencional de ignición tipo distruiduidor del automóvil para un motor de ocho cilindros

Figura. Componentes de un distribuidor típico del automóvil. Nótese que la bobina de ignición está montada en el interior en este distribuidor particular

Tema relacionado : Disparo de la bujía en sistemas de encendido convencionales. Ajuste tiempo Dwell.

Inserte un transistor en el circuito siguiente, de tal manera que se controle la corriente de la bobina de encendido, con contactos de punto simplemente controlando el estado del transistor (encendido y apagado):

 

La figura siguiente muestra un tipo de distribuidor de encendido electrónico que ha estado en uso por muchos años. El eje del distribuidor es accionado desde el árbol de levas del motor y por lo tanto gira a la mitad de la velocidad del motor. Cada vez que un lóbulo en el rotor (reluctor) pasa frente al sensor de captación se induce un pulso de energía eléctrica en el devanado de captación. El devanado de captación está conectado al módulo de encendido electrónico y cuando la tensión del generador de impulsos ha alcanzado un cierto nivel (aproximadamente 1 V) el circuito electrónico del módulo hace circular la corriente en el devanado primario de bobina de encendido.

 

Figura. Reluctor y montaje de sensor de captación

La mayoría de los distribuidores de encendido electrónico utilizan una bobina de captación para detectar  la rotación de la rueda de gatillado (reluctor) y la velocidad. La bobina de captación envía pequeños impulsos eléctricos a la ECU. Si el distribuidor no puede producir estos impulsos eléctricos correctamente, el sistema de encendido puede dejar de funcionar.

Una bobina de captación defectuosa producirá una amplia gama de problemas de motor, tales como paradas, pérdida de potencia, o falta de arranque en absoluto. Si los pequeños devanados en la bobina de captación se rompen, esto podría causar problemas sólo bajo ciertas condiciones. Es importante saber cómo probar una bobina de captación para una operación adecuada.

El óhmetro de prueba de la bobina de captación compara la resistencia real de captación con las especificaciones del fabricante. Si la resistencia es demasiado alta o baja, la bobina de captación está defectuosa. Para realizar esta prueba, conecte el óhmetro a través de los cables de salida de la bobina.  Sacuda el cable a la bobina de captación y observe la lectura del instrumento. Esto ayudará a la localización de las roturas en los cables a la bobina. Además, usando un destornillador, golpee suavemente la bobina. Esta acción pondrá a descubierto cualquier ruptura en las espiras de la bobina.

La resistencia de la bobina de captación varía entre 250 y 1.500 ohmios, y usted debe consultar el manual de servicio técnico para obtener las especificaciones exactas. Cualquier cambio en las lecturas durante la prueba de resistencia de la bobina de captación indica que la bobina deberá ser reemplazada. Consulte el manual de servicio del fabricante para obtener instrucciones para la remoción y reemplazo de la bobina de captación.

Una vez que la bobina de captación se ha sustituido, será necesario ajustar espacio de aire de la misma. El espacio de aire es el espacio entre la bobina de captación y el diente de la rueda de gatillado. Para obtener una lectura precisa, utilice una galga NO MAGNÉTICA  (plástica o de metal).

Con un diente de la rueda de gatillado o reluctor apuntando a la bobina de captación, deslice el calibre de espesores no magnético o galga, del espesor correcto, entre la rueda de gatillo y la bobina de captación. Mueva la bobina de captación hacia dentro o fuera hasta que el espacio de aire sea el adecuado. Apriete los tornillos de la bobina y vuelva a comprobar el ajuste de la separación del aire.

Sistema electrónico de encendido con sensores ópticos

El encendido programado hace uso de la tecnología informática y permite que los elementos mecánicos, neumáticos y otros del distribuidor convencional sean suprimidos. La figura siguiente muestra una forma básica de un sistema de encendido digital.

 

Figura: sistema de encendido digital básico

Los sensores de tipo óptico en el interior del distribuidor pueden ser utilizada para detectar la posición de ángulo del cigüeñal. Esta información puede ser utilizada por una unidad de control electrónico del motor, para controlar el funcionamiento del sistema de encendido.

En los sistemas de encendido electrónico, el interruptor de contacto (platinos o puntos) se elimina y la conmutación del circuito primario se lleva a cabo electrónicamente.

Los sensores ópticos dentro del distribuidor pueden ser utilizados para detectar la posición de ángulo del cigüeñal y una señal de voltaje correspondiente se envía entonces a un módulo de control electrónico del motor.

En este tipo, una placa de señal de rotor está fijada al eje del distribuidor. Esta cuenta con 360 ranuras a intervalos de 1 grado en su borde exterior. Hacia el interior de estas ranuras, hay cuatro hendiduras, una para cada cilindro. Una de estas es mayor que las otras, para proporcionar un efecto de reconocimiento para el cilindro número uno.

Figura: Placa de señal de rotor

A medida que la placa del rotor gira, la misma pasa entre dos conjuntos de diodos colocados en línea con las hendiduras.

Los diodos por encima de la placa del rotor son diodos emisores de luz, mientras que los de abajo son diodos fotos sensibles.

Cuando se proporciona un voltaje adecuado, los diodos emisores de luz transmiten un fino haz de luz. Los fotodiodos reciben esta luz y la utilizan para crear una señal de salida de voltaje. Cuando una ranura está en alineación, el haz de luz pasa a través de la misma y una señal se transmite a la unidad de control. Cuando la ranura está fuera de alineación, el haz de luz se interrumpe y la señal cae a cero.

La unidad de control utiliza las señales de 1° para medir las RPM del motor y la posición de ángulo del cigüeñal en incrementos de 1°. Se utilizan las señales de las ranuras inferiores para medir la posición del pistón, con la rendija de reconocimiento identificando el pistón número uno.

Las señales procedentes de ambos conjuntos de diodos se convierten mediante un circuito de formación de onda, en la parte inferior del cuerpo distribuidor, en pulsos de apertura y cierre, para enviar a la unidad de control.

Después de calcular los datos de los diferentes sensores de entrada contra los ajustes óptimos para cada condición de operación registrada en su memoria, la unidad de control determina el tiempo de encendido. Después conmuta  al circuito primario con pulsos de apertura y cierre controlando la operación de un transistor de potencia montado cerca de la bobina de encendido.

El transistor de potencia tiene su emisor conectado a tierra. El colector está conectado al terminal negativo de la bobina y la base está conectada al módulo de control.

Un voltaje aplicado desde el módulo envía una pequeña corriente a través de la porción de base / emisor del transistor para encenderlo. La corriente eléctrica puede entonces fluir desde el interruptor de encendido, a través del devanado primario de bobina y el colector / emisor, para completar el circuito primario.

Una vez que el período de reposo apropiado ha transcurrido, el módulo desconecta el voltaje aplicado a la base del transistor y el transistor se desconecta del circuito primario.

El voltaje de alta tensión secundaria se transmite entonces al centro del brazo del rotor y al cilindro correspondiente.

Este ciclo se repite para cada cilindro por vuelta.

Sincronización del encendido

El sistema de encendido debe programarse de manera que las chispas salten a través de las separaciones de electrodos de las bujías en el momento justo. El ajuste del distribuidor del motor de manera que la chispa se produzca en el momento correcto se denomina ajustar el tiempo de encendido. El tiempo de encendido se ajusta normalmente a  marcha mínima o una velocidad especificada por el fabricante del motor. Antes de medir la sincronización del motor, desconectar y conectar la manguera de avance de vacío que va al distribuidor. Esta acción impide que el avance de vacío funcione y altere las lecturas. El ajuste se hace aflojando el tornillo de sujeción del distribuidor y girando el distribuidor en su soporte.

Girando la caja del distribuidor contra la rotación del eje del distribuidor AVANZA LA SINCRONIZACIÓN. Girando la caja del distribuidor en el sentido de rotación del eje RETARDA LA SINCRONIZACIÓN. Consulte la figura 2-53.

Cuando el tiempo o sincronización de encendido está MUY AVANZADO, el motor puede sufrir  detonaciones o “pistoneo”. Cuando el tiempo de encendido está DEMASIADO RETARDADO, el motor tendrá mala economía de combustible y la potencia va a ser muy poca durante la aceleración. Si está muy retrasado, las llamas de combustión que salen de la válvula de escape abierta pueden sobrecalentar el motor y el rajar los colectores de escape.

Figura 2-53 -. Determinación del sentido de rotación del rotor.

Una luz de sincronización o pistola estroboscópica se utiliza para medir el tiempo de encendido. Normalmente tiene tres conductores, dos cables pequeños que se conectan a la batería y un cable más grande que se conecta al cable de la bujía NÚMERO UNO. Dependiendo del tipo de lámpara de sincronización, el cable grande se puede enrollar alrededor del cable de la bujía (tipo inductivo), o pueden necesitar ser conectado directamente al terminal metálico de la bujía (tipo convencional).

Trace una línea de tiza sobre la marca de sincronización correcta. Esto hará que sea más fácil de verla. Las marcas de sincronización pueden estar o bien sobre la cubierta frontal en equilibrio armónico del motor, o pueden estar sobre el volante del motor.

Con el motor en marcha, apunte la pistola estroboscópica destellando en la marca de sincronización y el puntero de referencia. La pistola estroboscópica destellando hará que la marca parezca haberse detenido. Si la marca de distribución y el puntero no se alinean, gire el distribuidor en su soporte hasta que la marca de distribución y el puntero se alineen. Apriete el tornillo de sujeción de distribuidor

PRECAUCIÓN

Mantenga las manos y la luz de sincronización alejadas del ventilador del motor y correas. El ventilador girando y las correas pueden dañar la luz o causar lesiones personales graves.

Después de la sincronización inicial del encendido, usted debe comprobar que el mecanismo de avance automático esté funcionando. Esto puede hacerse manteniendo los destellos de luz de temporización dirigidos hacia  la marca de sincronización y gradualmente aumentando la velocidad. Si el mecanismo de avance está en funcionamiento, la marca de distribución debe alejarse del puntero. Si la marca de sincronización no se mueve a medida que aumenta la velocidad o vacila y luego, de repente salta, el mecanismo de avance está defectuoso y debe ser reparado o reemplazado.

Reemplace la tubería de vacío del distribuidor y vea si la sincronización todavía se ajusta a las especificaciones del fabricante. Si la sincronización no avanza cuando la línea de vacío está conectada y el acelerador se abre ligeramente, la unidad de avance de vacío o el tubo está defectuoso.

La mayoría de los sistemas controlados por encendido computarizado no tienen provisión para ajuste de tiempo. Unos pocos, sin embargo, tienen un pequeño tornillo o palanca en el equipo para  pequeños cambios de tiempo de encendido.

Un sistema de encendido controlado por computador tiene lo que se conoce como sincronización, regulación o distribución de encendido de base. La sincronización de base es el tiempo de encendido sin avance controlado por ordenador. La sincronización de base se comprueba mediante la desconexión de un conector de cable en el arnés de cableado del ordenador. Este conector de cables se encuentra en o cerca del motor o a veces junto al distribuidor. Al estar en el modo de sincronización de base, una luz de sincronización convencional se puede utilizar para medir el tiempo de encendido. Si el tiempo de encendido no es correcto, usted puede girar el distribuidor, en algunos casos, o mover el montaje del sensor de posición del cigüeñal o de velocidad del motor. Si la sincronización de base no puede ser ajustada, la unidad de control electrónico u otros componentes tendrán que ser reemplazados. Siempre consulte el manual de servicio del fabricante, cuando se sincroniza un sistema de encendido controlado por computador.

Resumiendo la operación del sistema de encendido.

Figura. Gráfico de sistema simplificado de ignición del automóvil . Las flechas indican la dirección del flujo de electricidad a través del sistema

En el sistema de encendido del automotor, la batería proporciona la tensión necesaria para energizar el devanado primario de la bobina de encendido. El voltaje de la batería se activa con el interruptor de encendido del coche, que se manipula con una llave. Cuando la llave de encendido está activada, el circuito de encendido se cierra. Cuando el circuito se cierra, la corriente eléctrica fluye desde la batería a través del dispositivo de conmutación a través del devanado primario la bobina de encendido. El flujo de corriente produce un campo magnético alrededor de la bobina primaria.

A continuación, a medida que el primer pistón en el orden de encendido se acerca al TDC en su cilindro, el dispositivo de conmutación se abre y se interrumpe el flujo de corriente al devanado primario. Cuando la corriente en el  devanado primario deja de fluir, el campo magnético alrededor de los devanados de la bobina colapsa. El campo magnético que colapsa induce una corriente de alto voltaje en el devanado secundario de la bobina .

La corriente de alta tensión del devanado secundario de la bobina fluye al rotor y el distribuidor. El rotor y distribuidor entonces envían la corriente a la bujía adecuada a través del cable de bujía. La corriente que se envía a la bujía luego produce arcos a través de la separación de electrodos de la bujía, encendiendo la mezcla  de aire y combustible en el cilindro.

Después de que ocurre cada encendido, el dispositivo de conmutación habilita de nuevo el paso de la corriente en el devanado primario, y el ciclo continúa para el siguiente cilindro en el orden de encendido. Una vez que todos los cilindros se han disparado, el ciclo se repite, empezando con el primer cilindro en el orden de encendido.

Cuando el conductor desea detener el vehículo, la llave de encendido se apaga, y se detiene el flujo de energía de la batería al devanado primario. Como resultado, el motor deja de funcionar .

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