sábado, 3 de octubre de 2009

Encendido Convencional

Este sistema es el mas sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en el, se cumplen todas las funciones que se le piden a estos dispositivos. Esta compuesto por los siguientes elementos que se van a repetir parte de ellos en los siguientes sistemas de encendido mas evolucionados que estudiaremos mas adelante.



Funcionamiento:

Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, un circuito primario es muy bien formado por el arrollamiento que hace con el primario de una bobina del encendido pero los contactos del ruptor que son cerrados la corriente eléctrica fluye a una masa por el arrollamiento primario de la bobina. De alguna manera o forma se crea un campo magnético en donde se acumula la energía del encendido. Pero cuando el ruptor se abren los contactos la corriente y la carga esto se derivan al condensador que esta conectado al paralelo con los contactos del ruptor. El en condensador se carga absorbiendo una parte de corriente eléctrica hasta que el ruptor y sus contactos que estén separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder la tensión que acumulaba en el arrollamiento de la bobina. Este es el modo de funcionar, por el montaje del condensador, y la tensión generado por el circuito del sistema de encendido.



Debido a que la relación entre el numero de espiras del bobinado primario y secundario es de 100/1 aproximadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 10 y 15000 Voltios.

Una vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta es enviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y el distribuidor. Una vez que tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor que gira en su interior y que distribuye la alta tensión a cada una de las bujías.



Se representa las variaciones de la corriente y tensión (el primaria y el secundaria de estos circuitos los correspondientes) en el función del tiempo. En la curva correspondiente y la corriente primaria, se pueden ver las observaciones de las oscilaciones y los cambios de sentido al momento de abrirse los contactos del ruptor. Las mismas oscilaciones que producen una tensión primaria. En la curva correspondiente a la tensión secundaria, se pueden observar el máximo valor alcanzado por la tensión del encendido peo la subida brusca de la misma (aguja de tensión), para descender bruscamente del valor de inflamación, en un cortísimo espacio de tiempo. La tensión de la inflamación es ondulada, debido de las variaciones del flujo en el primario. La duración de la chispa se supone de un corte espacio del tiempo de que los contactos del ruptor permanecen abiertos.




El distribuidor:

Es un elemento mas complejo y es el que mas funciones cumple dentro del sistema de encendido. El distribuidor reparte un pulso de alta tensión de encendido entre las distintas bujías, siguiendo el orden de encendido y en el instante preciso.

Funciones:

Abrir y cerrar el paso a través del ruptor el circuito que alimenta el arrollamiento del primario de la bobina. Distribuir la alta tensión que genera en el arrollamiento del secundario de la bobina a cada bujías pero a través del rotor y la tapa del distribuidor. Avanzar y retrasar el punto de encendido y la función del nº de revoluciones y la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrífugo y el sistema de avance por vacío respectivamente.

El movimiento de rotación del eje del distribuidor es transmitido a través del árbol de levas del motor. El distribuidor lleva un acoplamiento al árbol de levas que impide en el mayor de los casos el erróneo posicionamiento. El distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que están labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tenga el motor. La distancia entre el borde de la lamina del rotor y los contactos laterales es de 0,25 a 0,50 mm. Tanto el rotor como la tapa del distribuidor, solo admiten una posición de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor y la leva.



Tanto la superficie interna como externa de la tapa del distribuidor esta impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las derivaciones de corriente eléctrica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar derivaciones de corriente.



La conexión eléctrica entre la tapa del distribuidor y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías, se realiza por medio de cable especialmente de alta tensión, formados por un hilo de tela de rayon impregnado en carbón, rodeado de aislante de plástico de grosor considerable. La resistencia de los cables es la adecuada para suprimir los parasitos que efectan a los equipos de radio instalados en los vehículos.


















Sistemas de encendido con doble ruptor y doble encendido

Teniendo en cuenta en la medida que aumenta el numero de cilindros de un motor 4,6,8 cilindros el ángulo disponible de encendido se hace menor

el ángulo = 360/nº cilindros por tanto, y sobre todo en altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere una tensión suficiente para hacer saltar la chispa en las bujías. Para minimizar este inconveniente se recurre a fabricar un doble ruptor.





Circuito con doble ruptor:
En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el fin de obtener un mayor ángulo de cierre del ruptor o el
mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear el campo magnético, en el distribuidor dos ruptores se accionados independientemente cada uno de ellos por una leva 2 y 3 con la mitad y dos bobinas de encendido 4 y 5 que forman unos circuitos separados de que este modo cada ruptor dispone del tiempo doble para abrir y cerrar los contactos. Los ruptores van montados con apertura y cierre sincronizado en el distribuidor.




Circuito de doble encendido (Twin Spark):
En este circuito los ruptores situados en el distribuidor abren y cierran sus contactos cada vez, estén sincronizados en el tiempos de apertura con una leva de tantos lóbulos como los cilindros que tiene el motor. Cada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idéntico para cada serie de bujías.


Encendido convencional con ayuda electrónica

El sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por el contacto del ruptor, que únicamente trabajar con corrientes eléctrica de hasta 5 A, en efecto si la intensidad eléctrica que circula por el primario de la bobina es un valor bajo, también resultara de bajo valor la corriente de alta tensión creada por el arrollamiento secundario y de insuficiente la potencia eléctrica para conseguir el salto en el vacío de la chispa entre los electrodos de la bujía. Que se necesitan por lo tanto valores elevados de la intensidad en el arrollamiento primario de la bobina para obtener un buen resultado en el arrollamiento secundario. los iones positivos son extraídos del contacto móvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.



Los sistemas de encendido con ayuda electrónica, tienen unas ventajas importantes con respecto a los encendidos convencionales:

El ruptor utilizado en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales y solamente soportan corrientes de hasta 5 A, mientras que los transistores son capaces de trabajar con corrientes de hasta 15 A, sin problemas de funcionamiento en toda su vida útil.
Debido a que los transistores pueden trabajar con corrientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollamiento del primario de pocas espiras. Con la reducción del numero de espiras y el consiguiente descenso de la autoinducción se consigue alcanzar el valor máximo de la corriente en un tiempo sensiblemente menor. La formación del campo magnético es mucho más rápida, almacenándose la máxima energía en un corto espacio de tiempo, lo que en regímenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del ruptor permanecen cerrados

El transistor T1 tiene un circuito emisor-base gobernado por los contactos del ruptor, que estando cerrados le hacen conducir y de esta forma se establece el circuito base-emisor del transistor T2, lo cual permite que circule la corriente por el arrollamiento primario de la bobina a través del colector-emisor del T2. Cuando los contactos de ruptor se abren queda interrumpido el circuito emisor-base de T1, bloqueándose este transistor, lo que impide al mismo tiempo la conducción de T2 cuyo circuito base-emisor esta ahora interrumpido. El conjunto electrónico formado dispone de otros componentes (resistencias, diodos y condensadores), algunos de los cuales no se han representado en la figura, cuya misión es la de proteger a los transistores contra sobrecargas. Como a los transistores empleados para la conmutación en los sistemas de encendido, se les exige una alta potencia y gran resistencia a tensiones eléctricas. Actualmente suele emplearse para esta función un transistor de tipo doble de Darlington.


el suministro de tensión al primario de la bobina se lleva a cabo a través de un par de resistencias adicionales, normalmente conectadas en serie. Al efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a través del terminal, al motor de arranque. Con ello se dispone de un mayor suministro de energía a través de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. Esta compensa la desventaja derivada del proceso de arranque y de la caída de tensión en la batería (por el gran consumo de corriente eléctrica que necesita el motor de arranque. Las resistencias adicionales y una bobina de encendido de carga rápida permiten conseguir la optimización del encendido en todo el margen de revoluciones del motor.


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