SISTEMA DE ENCENDIDO

SISTEMA DE ENCENDIDO1. Concepto de sistema de encendido.....................Pg. 1

1A) El sistema de encendido...................................Pg. 1

1B) Tipos de sistemas de encendido.......................Pg. 13

1C) Elementos especiales........................................Pg. 54

2. Elementos comunes que lo componen................Pg. 63

2 A) Sistema elctrico (cableado)............................Pg. 63

2 B) Sistema de carga (alternador y dinamo)........Pg. 63

2D) Acumuladores de energa elctrica (bateras).................................................................Pg. 82

2E) Motor de arranque...........................................Pg. 87

3. Funcionamiento para motor Otto y motor DieselPg. 90

3A) Motores de encendido por compresin..........Pg. 90

3B) Motores de encendido por chispa....................Pg. 95

1. Concepto de sistema de encendidoA) El sistema de encendido.

El sistema de encendido comprende aquellos elementos necesarios para arrancar el motor de combustin. Un motor de combustin funciona cclicamente, es decir, tiene que realizar unos ciclos para poder aportar la energa mecnica necesaria para el objetivo al que se destina. Por lo tanto, deben ocurrir estos ciclos. Para ello existe el sistema de encendido que se encarga de entregar la energa que necesita el motor de combustin para poder comenzar a realizar las fases de admisin, compresin, combustin y escape.

Realmente, el sistema de encendido lo que hace es mover el eje del motor de combustin durante el tiempo necesario para que este produzca las explosiones o detonaciones regulares y con la fuerza necesaria para que contine el ciclo por si mismo.

Adems de la energa que transfiere al motor de combustin, el sistema de encendido tambin debe producir la chispa que produce la explosin en los motores Otto, con las condiciones a las que est sujeto este aspecto, pues la chispa debe producirse siempre en el momento adecuado para que toda la energa de la explosin se transmita correctamente al pistn y de este modo no existe desfases en el giro del cigeal.

Por tanto en lneas generales el sistema de encendido debe poseer la energa elctrica que realice todas estos trabajos; que consigue mediante el alternador- rectificador, dinamo, acumulador (batera)... adems de la utilizacin de sta energa para otras utilidades en el automvil.

Contando con estos requisitos y sobre todo debido a los avances en la electrnica durante los ltimos aos, se han generado diversos tipos de sistemas de encendido. As como mltiples avances en cada uno de los elementos que los componen.

Por esto a continuacin veremos los diferentes tipos de encendidos y la funcin que desempean cada uno de ellos.

Comparacin de los sistemas de encendido.

Encendido convencional

Ofrece un buen funcionamiento para exigencias normales (capaz de generar hasta 20.000 chispas por minuto, es decir puede satisfacer las exigencias de un motor de 4 cilindros hasta 10.000 r.p.m. Para motores de 6 y 8 cilindros ya dara mas problemas). La ejecucin tcnica del ruptor, sometido a grandes cargas por la corriente elctrica que pasa por el primario de la bobina, constituye un compromiso entre el comportamiento de conmutacin a baja velocidad de rotacin y el rebote de los contactos a alta velocidad. Derivaciones debidas a la condensacin de agua, suciedad, residuos de combustin, etc. disminuyen la tensin disponible en medida muy considerable.

Encendido con ayuda electrnica

Existe una mayor tensin disponible en las bujas, especialmente en los altos regmenes del motor. Utilizando un ruptor de reducido rebote de contactos, puede conseguirse que este sistema trabaje sin perturbaciones hasta 24.000 chispas por minuto. El ruptor no esta sometido a grandes cargas de corriente elctrica por lo que su duracin es mucho mayor lo que disminuye el mantenimiento y las averas de este tipo de encendido. Se suprime el condensador.Encendido electrnico sin contactos

Estos modelos satisfacen exigencias aun mayores. El ruptor se sustituye por un generador de impulsos ("inductivo" o de "efecto Hall") que estn exentos de mantenimiento. El numero de chispas es de 30.000. Como consecuencia de la menor impedancia de las bobinas utilizadas, la subida de la alta tensin es ms rpida y, en consecuencia, la tensin de encendido es menos sensible a las derivaciones elctricas.Encendido electrnico integral

Al quedar suprimidos los dispositivos mecnicos de los sistemas de correccin de avance del encendido por la aplicacin de componentes electrnicos, se obtiene mayor precisin en las curvas de avance, que pueden adaptarse cualquiera que sea su ley, cumpliendo perfectamente con la normativa de anticontaminacin. El mantenimiento de estos sistemas de encendido es prcticamente nulo.Encendido electrnico para inyeccin de gasolina

En los actuales sistemas de inyeccin electrnica de gasolina se combinan con un encendido electrnico integral aprovechando muchos de los sensores que les son comunes y la propia unidad de control (UCE) para gobernar ambos sistemas. Dentro de estos sistemas de encendido podemos encontrar los que siguen usando el distribuidor y los que lo suprimen por completo (encendido electrnico esttico DIS). Encendido por descarga de condensador

Este sistema que se aplica a motores que funcionan a un alto n de revoluciones por su elevada tensin en las bujas. La subida rpida en extremo de la tensin de encendido hace a la instalacin insensible a derivaciones elctricas. Sin embargo la chispa de encendido es de muy corta duracin. El circuito de encendido qu es?.

El circuito de encendido utilizado en los motores de gasolina, es el encargado de hacer saltar una chispa elctrica en el interior de los cilindros, para provocar la combustin de la mezcla aire-gasolina en el momento oportuno. La encargada de generar una alta tensin para provocar la chispa elctrica es "la bobina". La bobina es un transformador que convierte la tensin de batera 12 V. en una alta tensin del orden de 12.000 a 15.000. Una vez generada esta alta tensin necesitamos un elemento que la distribuya a cada uno de los cilindros en el momento oportuno, teniendo en cuenta que los motores policilindricos trabajan en un ciclo de funcionamiento con un orden de explosiones determinado para cada cilindro (ejemplo: motor de 4 cilindros orden de encendido: 1-3-4-2). El elemento que se encarga de distribuir la alta tensin es el "distribuidor o delco". La alta tensin para provocar la chispa elctrica en el interior de cada uno de los cilindros necesita de un elemento que es "la buja", hay tantas bujas como numero de cilindros tiene el motor.

En el esquema inferior vemos un "encendido convencional" o tambin llamado "encendido por ruptor".

INCLUDEPICTURE "C:\\Mis documentos\\I.T.I. MECNICA\\3 Carrera\\2 Cuatrimestre\\Motores trmicos\\Sistema de encendido\\Sistema de encendido\\curso_encendido_introduccin_archivos\\encendido-esquema.gif" \* MERGEFORMATINET Elementos bsicos que componen el circuito de encendidoEsquema elctrico del circuito de encendido

La bobina

De la bobina poco hay que decir ya que es un elemento que da pocos problemas y en caso de que falle se cambia por otra (no tiene reparacin). La bobina de encendido no es mas que un transformador elctrico que transforma la tensin de batera en un impulso de alta tensin que hace saltar la chispa entre los electrodos de la buja.La bobina esta compuesta por un ncleo de hierro en forma de barra, constituido por laminas de chapa magntica, sobre el cual esta enrollado el bobinado secundario, formado por gran cantidad de espiras de hilo fino de cobre (entre 15.000 y 30.000) debidamente aisladas entre s y el ncleo. Encima de este arrollamiento va enrollado el bobinado primario, formado por algunos centenares de espiras de hilo grueso, aisladas entre s y del secundario. La relacin entre el numero de espiras de ambos arrollamiento (primario y secundario) esta comprendida entre 60 y 150.

El conjunto formado por ambos bobinados y el ncleo, se rodea por chapa magntica y masa de relleno, de manera que se mantengan perfectamente sujetas en el interior del recipiente metlico o carcasa de la bobina. Generalmente estn sumergidos en un bao de aceite de alta rigidez dielctrica, que sirve de aislante y refrigerante.Aunque en lo esencial todas las bobinas son iguales, existen algunas cuyas caractersticas son especiales. Una de estas es la que dispone de dos bobinados primarios. Uno de los bobinados se utiliza nicamente durante el arranque (bobinado primario auxiliar), una vez puesto en marcha el motor este bobinado se desconecta. Este sistema se utiliza para compensar la cada de tensin que se produce durante la puesta en marcha del motor cuando se esta accionando el motor de arranque, que como se sabe, este dispositivo consume mucha corriente. El arrollamiento primario mediante el interruptor (I) (llave de contacto C) que lo pone en circuito, con esto se aumente el campo magntico creado y por lo tanto la tensin en el bobinado secundario de la bobina aumenta. Una vez puesto en marcha el motor en el momento que se deja de accionar la llave de arranque, el interruptor (I) se abre y desconecta el el bobinado primario auxiliar, quedando en funcionamiento exclusivamente el bobinado primario auxiliar se utiliza nicamente en el momento del arranque,

Para paliar los efectos de cada de tensin en el momento del arranque del motor, algunas bobinas disponen de una resistencia (R) a la entrada del arrollamiento primario de la bobina conectada en serie con el, que es puesta fuera de servicio en el momento del arranque y puesta en servicio cuando el motor ya esta funcionando.El distribuidor

El distribuidor tambin llamado delco a evolucionado a la vez que lo hacan los sistemas de encendido llegando a desaparecer actualmente en los ltimos sistemas de encendido. En los sistemas de encendido por ruptor, es el elemento ms complejo y que ms funciones cumple, por que adems de distribuir la alta tensin como su propio nombre indica, controla el corte de corriente del primario de la bobina por medio del ruptor generndose as la alta tensin. Tambin cumple la misin de adelantar o retrasar el punto de encendido en los cilindros por medio de un "regulador centrifugo" que acta en funcin del n de revoluciones del motor y un "regulador de vaci" que acta combinado con el regulador centrifugo segn sea la carga del motor (segn este mas o menos pisado el pedal del acelerador).

El distribuidor o delco es accionado por el rbol de levas girando el mismo numero de vueltas que este y la mitad que el cigeal. La forma de accionamiento del distribuidor no siempre es el mismo, en unos el accionamiento es por medio de una transmisin pin-pin, quedando el distribuidor en posicin vertical con respecto al rbol de levas (figura derecha). En otros el distribuidor es accionado directamente por el rbol de levas sin ningn tipo de transmisin, quedando el distribuidor en posicin horizontal (figura de abajo).

Encendido con ayuda electrnica

El encendido convencional por ruptor se beneficia de la aplicacin de la electrnica en el mundo del automvil, salvando as los inconvenientes del encendido por ruptor que son: la aparicin de fallos de encendido a altas revoluciones del motor as como el desgaste prematuro de los contactos del ruptor, lo que obliga a pasar el vehculo por el taller cada pocos km. A este tipo de encendido se le llama: "encendido con ayuda electrnica" (figura derecha), el ruptor ya no es el encargado de cortar la corriente elctrica de la bobina, de ello se encarga un transistor (T). El ruptor solo tiene funciones de mando por lo que ya no obliga a pasar el vehculo por el taller tan frecuentemente, se elimina el condensador, ya no es necesario y los fallos a altas revoluciones mejora hasta cierto punto ya que llega un momento en que los contactos del ruptor rebotan provocando los consabidos fallos de encendido.

Encendido electrnico sin contactos

Una evolucin importante del distribuidor o delco vino provocada por la sustitucin del "ruptor", elemento mecnico, por un "generador de impulsos" que es un elemento electrnico. Con este tipo de distribuidores se consigui un sistema de encendido denominado: "Encendido electrnico sin contactos" como se ve en el esquema de la figura inferior..El distribuidor dotado con "generador de impulsos" es igual al utilizado en los sistemas de encendido convencionales, es decir, cuenta con los elementos de variacin del punto de encendido ("regulador centrifugo" y "regulador de vaci") y de mas elementos constructivos. La diferencia fundamental esta en la sustitucin del ruptor por un generador de impulsos y la eliminacin del condensador.El generador de impulsos puede ser de tipo: "inductivo", y de "efecto Hall".

El generador de impulsos de induccin: es uno de los ms 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 del 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.

El generador de impulsos de "efecto Hall" se basa en crear una barrera magntica para interrumpirla peridicamente, esto genera una seal elctrica que se enva a la centralita electrnica que determina el punto de encendido.

Este generador esta constituido por una parte fija que se compone de un circuito integrado Hall y un imn permanente con piezas conductoras. La parte mvil del generador esta formada por un tambor obturador, que tiene una serie de pantallas tantas como cilindros tenga el motor. Cuando una de las pantallas del obturador se sita en el entrehierro de la barrera magntica, desva el campo magntico impidiendo que pase el campo magntico al circuito integrado. Cuando la pantalla del tambor obturador abandona el entrehierro, el campo magntico es detectado otra vez por el circuito integrado. Justo en este momento tiene lugar el encendido. La anchura de las pantallas determina el tiempo de conduccin de la bobina.

Esquema de un generador de impulsos de "efecto Hall" y seal elctrica correspondiente.Para distinguir si un distribuidor lleva un generador de impulsos "inductivo" o de "efecto Hall" solo tendremos que fijarnos en el numero de cables que salen del distribuidor a la centralita electrnica. Si lleva solo dos cables se trata de un distribuidor con generador de impulsos "inductivo", en caso de que lleve tres cables se tratara de un distribuidor con generador de impulsos de "efecto Hall".Para el buen funcionamiento del generador de impulsos hay que comprobar la distancia entre la parte fija y la parte mvil del generador, que siempre deben de mantener la distancia que nos preconiza el fabricante.

Encendido electrnico integral

Una vez mas el distribuidor evoluciona a la vez que se perfecciona el sistema de encendido , esta vez desaparecen los elementos de correccin del avance del punto de encendido ("regulador centrifugo" y "regulador de vaci") y tambin el generador de impulsos, a los que se sustituye por componentes electrnicos. El distribuidor en este tipo de encendido se limita a distribuir, como su propio nombre indica, la alta tensin procedente de la bobina a cada una de las bujas.

El tipo de sistema de encendido al que nos referimos ahora se le denomina: "encendido electrnico integral" y sus particularidades con respecto a los anteriores sistemas de encendido son el uso de:

Un generador de impulsos del tipo "inductivo",

Esta constituido por una corona dentada que va acoplada al volante de inercia del motor y un captador magntico frente a ella. El captador esta formado por un imn permanente, alrededor esta enrollada una bobina donde se induce una tensin cada vez que pasa un diente de la corona dentada frente al. Como resultado se detecta la velocidad de rotacin del motor. La corona dentada dispone de un diente, y su correspondiente hueco, ms ancho que los dems, situado 90 antes de cada posicin p.m.s. Cuando pasa este diente frente al captador la tensin que se induce es mayor, lo que indica a la centralita electrnica que el pistn llegara al p.m.s. 90 de giro despus.

Un captador de depresin

Tiene la funcin de transformar el valor de depresin que hay en el colector de admisin en una seal elctrica que ser enviada e interpretada por la centralita electrnica. Su constitucin es parecido al utilizado en los distribuidores ("regulador de vaci"), se diferencia en que su forma de trabajar ahora se limita a mover un ncleo que se desplaza por el interior de la bobina de un oscilador, cuya frecuencia elctrica varia en funcin de la posicin que ocupe el ncleo con respecto a la bobina.

La centralita electrnica

La centralita del "encendido electrnico integral" recibe seales del captador o generador de impulsos para saber el numero de r.p.m. del motor y la posicin que ocupa con respecto al p.m.s, tambin recibe seales del captador de depresin para saber la carga del motor. Adems de recibir estas seales tiene en cuenta la temperatura del motor mediante un captador que mide la temperatura del refrigerante (agua del motor) y un captador que mide la temperatura del aire de admisin. Con todos estos datos la centralita calcula el avance al punto de encendido.

En estos sistemas de encendido en algunos motores se incluye un captador de picado que se instala cerca de las cmaras de combustin, capaz de detectar en inicio de picado. Cuando el par resistente es elevado (ejemplo: subiendo una pendiente) y la velocidad del un motor es baja, un exceso de avance en el encendido tiende a producir una detonacin a destiempo denominada "picado" (ruido del cojinete de biela). Para corregir este fenmeno es necesario reducir las prestaciones del motor adoptando una curva de avance inferiorEl captador de picado viene a ser un micrfono que genera una pequea tensin cuando el material piezoelctrico del que esta construido sufre una deformacin provocada por la detonacin de la mezcla en el interior del cilindro del motor.

a.- nivel de presin dentro del cilindro

b.- seal que recibe la ECU

c.- seal generada por el sensor de picadoB) Tipos de sistema de encendido.

Encendido convencional (por ruptor)Este sistema es el ms sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en l, 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.

Bobina de encendido (tambin llamado transformador): su funcin es acumular la energa elctrica de encendido que despus se transmite en forma de impulso de alta tensin a travs del distribuidor a las bujas.

Resistencia previa: se utiliza en algunos sistemas de encendido (no siempre). Se pone en cortocircuito en el momento de arranque para aumentar la tensin de arranque.

Ruptor (tambin llamado platinos): cierra y abre el circuito primario de la bobina de encendido, que acumula energa elctrica con los contactos del ruptor cerrados que se transforma en impulso de alta tensin cada vez que se abren los contactos.

Condensador: proporciona una interrupcin exacta de la corriente primaria de la bobina y adems minimiza el salto de chispa entre los contactos del ruptor que lo inutilizaran en poco tiempo.

Distribuidor de encendido (tambin llamado delco): distribuye la alta tensin de encendido a las bujas en un orden predeterminado.

Variador de avance centrifugo: regula automticamente el momento de encendido en funcin de las revoluciones del motor.

Variador de avance de vaci: regula automticamente el momento de encendido en funcin de la carga del motor.

Bujas: contiene los electrodos que es donde salta la chispa cuando recibe la alta tensin, adems la buja sirve para hermetizar la cmara de combustin con el exterior.

Funcionamiento:Una vez que giramos la llave de contacto a posicin de contacto el circuito primario es alimentado por la tensin de batera, el circuito primario esta formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y los contactos del ruptor que cierran el circuito a masa. Con los contactos del ruptor cerrados la corriente elctrica fluye a masa a travs del arrollamiento primario de la bobina. De esta forma se crea en la bobina un campo magntico en el que se acumula la energa de encendido. Cuando se abren los contactos del ruptor la corriente de carga se deriva hacia el condensador que esta conectado en paralelo con los contactos del ruptor. El condensador se cargara absorbiendo una parte de la corriente elctrica hasta que los contactos del ruptor estn lo suficientemente separados evitando que salte un arco elctrico que hara perder parte de la tensin que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. Es gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el montaje del condensador, que la tensin generada en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar momentneamente algunos centenares de voltios.

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

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

En la figura inferior se han representado las variaciones de corriente y tensin (primaria y secundaria de sus circuitos correspondientes) en funcin del tiempo. En la curva correspondiente a la corriente primaria, pueden verse las oscilaciones y los cambios de sentido de esta en el momento de abrirse los contactos del ruptor. Las mismas oscilaciones se producen en la tensin primaria. En la curva correspondiente a la tensin secundaria, pueden observarse el mximo valor alcanzado por la tensin de encendido y la subida brusca de la misma (aguja de tensin), para descender tambin bruscamente al valor de inflamacin, en un cortisimo espacio de tiempo. La tensin de inflamacin es ondulada, debido a las variaciones de flujo en el primario. La duracin de la chispa supone un corte espacio de tiempo en que los contactos del ruptor permanecen abiertos

El distribuidor

Es el elemento ms complejo y que ms funciones cumple dentro de un sistema de encendido. El distribuidor reparte el impulso de alta tensin de encendido entre las diferentes bujas, siguiendo un orden determinado (orden de encendido) y en el instante preciso.

Funciones:- Abrir y cerrar a travs del ruptor el circuito que alimenta el arrollamiento primario de la bobina.- Distribuir la alta tensin que se genera en el arrollamiento secundario de la bobina a cada una de las bujas a travs del rotor y la tapa del distribuidor.- Avanzar o retrasar el punto de encendido en funcin del n de revoluciones y de la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrifugo y el sistema de avance por vaco respectivamente.

El movimiento de rotacin del eje del distribuidor le es transmitido a travs del rbol de levas del motor. El distribuidor lleva un acoplamiento al rbol de levas que impide en el mayor de los casos el errneo posicionamiento.

El distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que estn labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tenga el motor. Sobre el eje que mueve la leva del ruptor se monta el rotor o dedo distribuidor, fabricado en material aislante similar al de la tapa. En la parte superior del rotor se dispone una lamina metlica contra la que se aplica el carboncillo empujado por un muelle, ambos alojados en la cara interna del borne central de la tapa. 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 posicin de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posicin en su giro del rotor y la leva.Con excepcin del ruptor de encendido, todas las piezas del distribuidor estn prcticamente exentas de mantenimiento.

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 elctrica as como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede tambin provocar derivaciones de corriente.

La interconexin elctrica entre la tapa del distribuidor y la bobina, as como la salida para las diferentes bujas, se realiza por medio de cables especiales de alta tensin, formados en general por un hilo de tela de rayon impregnada en carbn, rodeada de un aislante de plstico de un grosor considerable. La resistencia de estos cables es la adecuada para suprimir los parsitos que afectan a los equipos de radio instalados en los vehculos.

Sistemas de encendido con doble ruptor y doble encendido

Teniendo en cuenta que a medida que aumenta el numero de cilindros en un motor (4,6,8 ..... cilindros) el ngulo disponible de encendido se hace menor (ngulo = 360/n cilindros) por lo tanto, y sobre todo a altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere tensin suficiente para hacer saltar la chispa en las bujas. Para minimizar este inconveniente se recurre a fabricar distribuidores con doble ruptor como el representado en la figura, que como puede observarse se trata de un distribuidor para un motor de 6 cilindros. Al llevar dos juegos de contactos que se abren alternativamente, el tiempo de que disponen para realizar la apertura es doble, por cuya razn la leva es de solo tres lbulos o excentricidades. Adems estos distribuidores deben tener en su cabeza dos "rotores" (en vez de uno como hemos visto hasta ahora) que distribuyan la alta tensin generada por sendas bobinas de encendido.

Circuito con doble ruptor

En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el fin de obtener un mayor ngulo de cierre del ruptor o lo que es lo mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear campo magntico, se disponen en el distribuidor dos ruptores accionados independientemente (figura inferior) cada uno de ellos por una leva (2) y (3) con la mitad de lbulos y dos bobinas de encendido (4) y (5) formando circuitos separados; de este modo cada ruptor dispone de un tiempo doble para abrir y cerrar los contactos. Los ruptores van montados con su apertura y cierre sincronizados en el distribuidor, el cual lleva un doble contacto mvil (6) Y (7), tomando corriente de cada una de las salidas de alta de las bobinas, alimentando cada una de ellas a la mitad de los cilindros en forma alternativa

Circuito de doble encendido (Twin Spark)

Otra disposicin adoptada en circuitos de encendido con doble ruptor es el aplicado a vehculos de altas prestaciones, en los que en cada cilindro se montan dos bujas con salto de chispa simultnea. En este circuito los ruptores situados en el distribuidor abren y cierran sus contactos a la vez, estando perfectamente sincronizados en sus tiempos de apertura con una leva de tantos lbulos como cilindros tiene el motor. Cada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idntico para cada serie de bujas.

Encendido convencional con ayuda electrnicaEl sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por los contactos del ruptor, que solo puede trabajar con corrientes elctricas de hasta 5 A, en efecto si la intensidad elctrica que circula por el primario de la bobina es de valor bajo, tambin resultara de bajo valor la corriente de alta tensin creada en el arrollamiento secundario y de insuficiente la potencia elctrica para conseguir el salto en el vaco de la chispa entre los electrodos de la buja. Se necesitan por lo tanto valores elevados de intensidad en el arrollamiento primario de la bobina para obtener buenos resultados en el arrollamiento secundario. Como vemos lo dicho esta en contradiccin con las posibilidades verdaderas del ruptor y sus contactos ya que cada vez que el ruptor abre sus contactos salta un arco elctrico que contribuye a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. En la figura se ve la disgregacin de los puntos de contacto del raptor; los iones positivos son extrados del contacto mvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.

Con la evolucin de la electrnica y sus componentes este problema se soluciono. La utilizacin del transistor como interruptor, permite manejar corrientes elctricas mucho ms elevadas que las admitidas por el ruptor, pudindose utilizar bobinas para corrientes elctricas en su arrollamiento primario de mas de 10 A.

Un transistor de potencia puede tener controlada su corriente de base por el ruptor de modo que la corriente principal que circula hacia la bobina no pase por los contactos de ruptor sino por el transistor (T) como se ve en el esquema inferior. La corriente elctrica procedente de la batera entra la unidad de control o centralita de encendido, en ella pasa a travs del transistor cuya base se polariza negativamente cuando los contactos (R) se cierran guiados por la leva. En este caso el distribuidor es el mismo que el utilizado en el encendido convencional, pero la corriente que circula por los contactos de ruptor ahora es insignificante. Con la suma del diodo Zenner (DZ) y el juego de resistencias (R1, R2 y R3) puede controlarse perfectamente la corriente de base y proceder a la proteccin del transistor (T).

Cuando los contactos del ruptor (R) se abren, guiados por el movimiento de la leva, la polarizacin negativa de la base del transistor desaparece y entonces el transistor queda bloqueado cortando la corriente elctrica que pasa por la bobina. El corte de corriente en el arrollamiento primario de la bobina es mucho mas rpido que en los encendido convencionales de modo que la induccin se produce en unas condiciones muy superiores de efectividad.

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

- Los ruptores utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales (los contactos son de tungsteno), solamente soportan corrientes de hasta 5 A, sino se quiere acortar su vida til rpidamente, mientras que los transistores son capaces de trabajar con corrientes de hasta 15 A, sin problemas de funcionamiento en toda su vida til, por lo que los periodos de mantenimiento en estos sistemas de encendido se alarga considerablemente.- Debido a que los transistores pueden trabajar con corrientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollamiento primario de pocas espiras (bobinas de baja impedancia). Con la reduccin del numero de espiras y el consiguiente descenso de la autoinduccin se consigue alcanzar el valor mximo de la corriente primaria en un tiempo sensiblemente menor, cuando se cierran los contactos del ruptor, pues la oposicin que presenta la bobina (autoinduccin) a establecerse la corriente primaria, es notablemente menor. La formacin del campo magntico es mucho ms rpida, almacenndose la mxima energa en un corto espacio de tiempo, lo que en regmenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del ruptor permanecen cerrados.

- En el encendido con ayuda electrnica, el ruptor (platinos) solamente se ocupa de conmutar la corriente de base del transistor (300 a 500 mA), con lo que el "chispeo" clsico que se produce en los encendidos convencionales no tiene lugar aqu y no es preciso utilizar el condensador, cuya funcin de corte rpido de la corriente primaria ya no es necesaria, por que esta funcin la desempea el transistor.

El transistor y los componentes que le rodean (diodos, resistencias, etc.) se encierran en una caja de aluminio provista de aletas de refrigeracin, evacundose as el calor al que son muy sensibles los transistores. Por esta razn la situacin de esta caja debe ser lo mas alejada posible del motor en el montaje sobre el vehculo.El encendido con ayuda electrnica (figura de la derecha) esta generalmente reservado a la instalacin en el sector de recambios o "after market" en el mbito de los profesionales, aunque los particulares pueden realizar ellos mismos la transformacin, montando la centralita, una bobina adecuada (baja impedancia) con resistencias adicionales, suprimir el condensador, siendo recomendable poner nuevo el ruptor, las bujas, cables de alta tensin

En la figura de la derecha puede verse otro tipo de encendido con ayuda electrnica. 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 travs del colector-emisor del T2. Cuando los contactos de ruptor se abren queda interrumpido el circuito emisor-base de T1, bloquendose este transistor, lo que impide al mismo tiempo la conduccin de T2 cuyo circuito base-emisor esta ahora interrumpido. El conjunto electrnico formado dispone de otros componentes (resistencias, diodos y condensadores), algunos de los cuales no se han representado en la figura, cuya misin es la de proteger a los transistores contra sobrecargas. Como a los transistores empleados para la conmutacin en los sistemas de encendido, se les exige una alta potencia y gran resistencia a tensiones elctricas. Actualmente suele emplearse para esta funcin un transistor de tipo doble de Darlington.

Como se ve en el esquema superior el suministro de tensin al primario de la bobina se lleva a cabo a travs de un par de resistencias adicionales (3), normalmente conectadas en serie. Al efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a travs del terminal (4), al motor de arranque. Con ello se dispone de un mayor suministro de energa a travs de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. Esta compensa la desventaja derivada del proceso de arranque y de la cada de tensin en la batera (por el gran consumo de corriente elctrica que necesita el motor de arranque). Las resistencias previas sirven para limitar la corriente primaria en bobinas de encendido de baja resistencia y rpida carga. Con ello evitan, especialmente a bajas revoluciones, una sobrecarga en al bobina de encendido y protegen el contacto del ruptor de encendido.Las resistencias adicionales y una bobina de encendido de carga rpida permiten conseguir la optimizacin del encendido en todo el margen de revoluciones del motor.

Encendido electrnico por descarga de condensador

Este sistema llamado tambin "encendido por tiristor" funciona de una manera distinta a todos los sistemas de encendido (encendido por bobina) tratados hasta aqu . Su funcionamiento se basa en cargar un condensador con energa elctrica para luego descargarlo provocando en este momento la alta tensin que hace saltar la chispa en las bujas.En el encendido por bobina, el tiempo de crecimiento de la tensin secundaria y la duracin de la chispa son relativamente largos (del orden de 0,1 milisegundo y 1 msg respectivamente), no permitiendo su aplicacin en motores de alto rgimen de funcionamiento sobre todo en aquellos en los que el numero de cilindros es elevado. Para motores de carcter deportivo donde es necesario almacenar una gran cantidad de energa elctrica para despus descargarla en las bujas en intervalos muy cortos de tiempo por el elevado numero de revoluciones a la que funcionan estos motores, se utiliza el encendido por descarga de condensador.En este tipo de encendido, la energa es almacenada en un condensador de capacidad "C", cargado a la tensin "V". El valor de la capacidad del condensador esta limitada a 1 o 2 microFaradios debido a evidentes razones de dimensin del condensador, intentando aumentar el nivel de energa almacenada aplicando tensiones elevadas. En la practica se utilizan valores de tensin alrededor de los 400 V. Por lo tanto es necesario disponer de un sistema que permita elevar la tensin de la batera para obtener los valores de tensin indicados (400 V).

Cuando el alternador esta cargado, la descarga se realiza muy rpidamente a travs del arrollamiento primario del transformador de encendido, elevando la tensin del condensador al valor de la alta tensin necesaria en el secundario, con el fin de provocar la chispa en la buja, como en el caso de encendido por bobinado inductivo.

En el esquema se ve como el condensador (C) se descarga a travs del tiristor (Th) comandado por el circuito de deteccin de rgimen, haciendo la funcin de interruptor. La centralita adems de llevar en su interior el condensador y el tiristor tiene tambin tres bloques funcionales que describimos a continuacin:

- Dispositivo de carga (5): consiste en un transformador elevador de la baja tensin continua de la batera en alta tensin continua debiendo asegurar la carga del condensador de almacenamiento de energa elctrica. La carga de tensin se puede realizar en un tiempo aproximado de 0,3 msg.

- Dispositivo de mando (7): tiene la misin de pilotar la puerta del tiristor hacindolo conductor en un tiempo muy breve 0,05 msg.

- Conformador de impulsos (6): es un circuito electrnico que transforma la tensin alterna del generador de impulsos en tensin rectangular positiva.

El transformador de encendido (2): el transformador utilizado en este tipo de encendido se asemeja a la bobina del encendido inductivo solo en la forma exterior, ya que en su construccin interna varia, en su funcionamiento es un transformador de impulsos que convierte la corriente de carga rpida del condensador, a travs de su bobinado primario en una alta tensin que aparecer rpidamente en el bobinado secundario. A pesar de que el transformador tiene el aspecto de una bobina tradicional, su concepcin elctrica es bien distinta ya que su inductancia primaria es muy inferior y por consiguiente el circuito de descarga del condensador tendr una impedancia global pequea, permitiendo una rpida elevacin de la tensin.

El distribuidor (3): como se ve en el esquema es similar al utilizado en los dems sistemas de encendido, contando en este caso con un generador de impulsos del tipo de "inductivo".

En resumen, 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, no es adecuado para los dems vehculos ya que tiene fallos de encendido a bajas revoluciones. La chispa de encendido en las bujas resulta extraordinariamente intensa. Aunque su duracin es muy corta, lo que puede provocar fallos de encendido, para solucionar este inconveniente se aumenta la separacin de los electrodos de las bujas para conseguir una chispa de mayor longitud.

El sistema de encendido por descarga de condensador que hemos visto hasta ahora equivale en su disposicin y funcionamiento al "encendido electrnica sin contactos", pero como este ultimo, ha evolucionado con el tiempo y ahora se aplica a sistemas de encendido estticos (DIS Direct Ignition System) que no utilizan distribuidor.

Un ejemplo de encendido de este tipo es el que equipan algunos motores de la marca Saab con un sistema de encendido por descarga capacitiva enteramente esttico, con avance cartogrfico y comando por microprocesador, con posicionamiento angular y rgimen motor proporcionados por un sensor en el rbol de levas.La parte de alta tensin esta contenida en un modulo metlico como se ve en la figura. Este modulo encaja en la tapa de la culata, en medio de los dos rboles de levas del motor. Dentro del modulo existe una bobina por cada buja por lo que se eliminan los cables de alta tensin, esta disposicin elimina los parsitos generados por la alta tensin ya que todo el conjunto esta cerrado en el bloque metlico formando un blindaje y estando conectado elctricamente a la masa del motor.

El sistema funciona bajo el principio de la descarga capacitiva obtenindose tiempos de carga mucho ms cortos y tambin tiempos de duracin de la chispa ms reducidos, obtenindose un funcionamiento del motor menos satisfactorio a bajo y medio rgimen observndose en la composicin de los gases de la postcombustin. Con el encendido SDi la apertura de los electrodos de buja se realiza alrededor de 1,5 mm, muy grande si lo comparamos con un encendido inductivo; de esta manera se intenta paliar los problemas de una descarga de tensin muy corta con una chispa ms larga.

El sistema est pilotado por una unidad electrnica que da mando directamente a las bobinas, en funcin de la informacin obtenida por el captador de posicin-rgimen y el captador de presin absoluta situado en el colector de admisin. Una posible avera del sistema de encendido y en particular de una bobina slo afecta a un cilindro, contrariamente a lo que ocurre en un encendido clsico. Debido a la elevada potencia obtenida por este sistema de encendido es posible la utilizacin de bujas fras.

El encendido electrnico sin contactos tambin llamado "encendido transistorizado"Con la introduccin de la electrnica en los sistemas de encendido convencionales (con "ayuda electrnica") solo faltaba dar un paso y sustituir el sistema mecnico que supone el ruptor, siempre sometido a desgastes y a los inconvenientes debidos al rebote de los contactos a altos regmenes del motor que producen fallos de encendido en el motor. En el encendido convencional mediante bobina, el numero de chispas suministradas esta limitado a unas 18000 por minuto y en el encendido con ayuda electrnica a unas 21000. A partir de aqu sobreviene el consabido rebote de contactos, por lo que estos tipos de encendido, sobre todo en motores de altas prestaciones estn limitados. Adems el ruptor esta sometido a desgastes en su accionamiento, como es el desgaste de la fibra sobre la que acta la leva que abre y cierra los contactos. El desgaste de esta pieza implica un desfase del punto de encendido y variacin del ngulo Dwell, lo que obliga a reajustar la separacin de los contactos peridicamente, con los consiguientes gastos de mantenimiento que ello supone.

La estructura bsica de un sistema de encendido electrnico (figura de la inferior), donde se ve que la corriente que atraviesa el primario de la bobina es controlada por un transistor (T), que a su vez esta controlado por un circuito electrnico, cuyos impulsos de mando determinan la conduccin o bloqueo del transistor. Un generador de impulsos (G) es capaz de crear seales elctricas en funcin de la velocidad de giro del distribuidor que son enviadas al formador de impulsos, donde debidamente conformadas sirven para la seal de mando del transistor de conmutacin. El funcionamiento de este circuito consiste en poner la base de transistor de conmutacin a masa por medio del circuito electrnico que lo acompaa, entonces el transistor conduce, pasando la corriente del primario de la bobina por la unin emisor-colector del mismo transistor. En el instante en el que uno de los cilindros del motor tenga que recibir la chispa de alta tensin, el generador G crea un impulso de tensin que es enviado al circuito electrnico, el cual lo aplica a la base del transistor, cortando la corriente del primario de la bobina y se genera as en el secundario de la bobina la alta tensin que hace saltar la chispa en la buja. Pasado este instante, la base del transistor es puesta nuevamente a masa por lo que se repite el ciclo.

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.

En el encendido electrnico o llamado tambin transistorizado ha sido utilizado mayoritariamente por los constructores de automviles debido a su sencillez, prestaciones y fiabilidad. Este tipo de encendido se llama comnmente "breakerless" utilizando una palabra inglesa que significa sin ruptor.

Teniendo en cuenta el tipo de captador o sensor utilizado en el distribuidor se pueden diferenciar dos tipos de encendido electrnico:

- Encendido electrnico con generador de impulsos de induccin. BOSCH lo denomina TZ-I otros fabricantes lo denominan TSZ-I.

- Encendido electrnico con generador Hall. BOSCH lo denomina TZ-H.

El generador de impulsos de induccin es uno de los ms utilizados en los sistemas de encendido electrnicos. Esta instalado en la cabeza del distribuidor sustituyendo al ruptor, la seal elctrica que genera se enva a la unidad electrnica (centralita) que gestiona el corte de la corriente del 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. El imn permanente, el arrollamiento de induccin y el ncleo del generador de induccin componen una unidad constructiva compacta, "el estator". 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).

El valor de la tensin (V) depende de la velocidad de giro del motor: aproximadamente 0,5 V a bajas revoluciones y cerca de 10 V a altas revoluciones. 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.

Principio de funcionamiento

Como hemos dicho anteriormente el generador de impulsos se encuentra situado en el distribuidor en el mismo lugar en el que se encontraba el ruptor. Exteriormente, solo el cable de dos hilos que se enchufa al distribuidor revela que se trata de un generador de impulsos inductivo. El distribuidor utilizado en este sistema de encendido como en los utilizados en los encendido convencionales, la variacin del punto de encendido se obtiene mecnicamente, mediante un dispositivo de avance por fuerza centrifuga y otro por depresin o vaco. Los dispositivos de avance al punto de encendido siempre funcionan desplazando el punto de encendido en sentido de avance. El corrector por depresin realiza una variacin suplementaria del punto de encendido. En algunos regmenes de funcionamiento del motor, por ejemplo al ralent o al rgimen de freno motor la combustin de la mezcla es particularmente mala y la concentracin de sustancias txicas en los gases de escape es entonces mas elevada que lo normal. Para mejorar esta combustin, una correccin del encendido en el sentido de retraso ser necesario en muchos casos; esta se realiza mediante un segundo corrector de avance por depresin.

Uno de los tipos de distribuidor utilizado en este sistema de encendido es el que esta compuesto por una rueda de aspas o disparadora (Trigger wheel) que hace de rotor y funciona como la leva de los distribuidores para encendidos convencionales y un generador de impulsos que hace las veces de ruptor y que detecta cada vez que pasa una de los salientes del rotor. El generador de impulsos esta fijado en el plato que era antes porta-ruptor. En la figura se muestra el esquema de esta disposicin, donde el imn permanente (1) crea su flujo magntico en el entrehierro (2) que afecta a la bobina (3), de tal forma, que las variaciones del entrehierro producidas con el giro del rotor (4) cada vez que se enfrentan los salientes del rotor, producen variaciones del flujo que afectan a la bobina, crendose en ella impulsos de tensin, que son enviados a la centralita de encendido.

Para ver un esquema completo de un distribuidor (Trigger wheel) pulsa en la figura de la derecha.

Como se ve en distribuidor de la figura (derecha), la estructura del generador de impulsos no tiene mucho que ver con el estudiado anteriormente de forma terica aunque su principio de funcionamiento sea el mismo. El ncleo ligeramente magntico del arrollamiento inductivo tiene la forma de un disco, llamado "disco polar" (3). El disco polar lleva en su parte exterior el dentado del estator dirigido hacia arriba. Correspondientemente el dentado del rotor (9) esta dirigido hacia abajo.

La rueda generadora de impulsos, comparable a la leva del encendido del ruptor, va montada fija en el eje hueco ("4" figura inferior), el cual rodea el eje del distribuidor ("3" figura inferior). El numero de dientes de la rueda del generador y del disco polar coincide por regla general con el con el numero de cilindros del motor. Entre los dientes fijos y mviles hay, en oposicin directa, una distancia aproximada de 0,5 mm.

La unidad de control o centralita electrnica de encendido (tambin llamada "amplificador" en muchos manuales) recibe los impulsos elctricos que le enva el generador de impulsos desde el distribuidor, esta centralita esta dividida en tres etapas fundamentales como son:

- modulador de impulsos

- mando de ngulo de cierre

- estabilizador

El modulador de impulsos transforma la seal de tensin alterna que le llega del generador de induccin, en una seal de onda cuadrada de longitud e intensidad adecuadas para el gobierno de la corriente primaria y el instante de corte de la misma. Estas magnitudes (longitud e intensidad de impulsos), son independientes de la velocidad de rotacin del motor.

El estabilizador tiene la misin de mantener la tensin de alimentacin lo mas constante posible. El mando del ngulo de cierre vara la duracin de los impulsos de la seal conformada de onda cuadrada en funcin de la velocidad de rotacin del motor.

En la figura superior se muestra la transformacin que sufre la seal del generador de induccin una vez que entra en la centralita y como es adecuada en las diferentes etapas de la misma para mas tarde salir y alimentar al primario de la bobina y as provocar el encendido. La tensin alterna que se crea en el generador de impulsos es enviada a la unidad de control (centralita) donde el modulador 2a, que es un circuito electrnico multivibrador, la transforma en una onda cuadrada, adecuada para el gobierno de la corriente primaria. Esta seal de onda cuadrada pasa a continuacin al circuito electrnico 2b de mando del ngulo de cierre, que realiza una modificacin de la longitud de los impulsos, adaptndolos a la velocidad de rotacin del motor para as poder gobernar el ngulo de cierre, es decir, para poder adecuar el tiempo de conduccin del primario de la bobina al rgimen de giro del motor, de manera que en cualquier condicin de funcionamiento, se alcance siempre el valor mximo de la corriente primaria y se obtenga la saturacin magntica, lo cual se logra haciendo que el instante de comienzo del paso de corriente por el arrollamiento primario se adelante en el tiempo a medida que aumenta el rgimen de giro del motor, en lo que se conoce como ngulo de cierre variable. Seguidamente, la seal pasa a la etapa de excitacin 2c, que amplifica los impulsos y los adapta para el gobierno posterior por medio de un transistor Darlington en la etapa de potencia 2d, que es la encargada de cortar o dar paso a la corriente primaria para que se produzca la alta tensin en el secundario de la bobina.Las unidades de control de estos sistemas de encendido estn construidas casi exclusivamente en tcnica hbrida, por lo que ofrecen gran densidad de integracin con reducido peso y buena fiabilidad.

En algunos sistemas de encendido, la unidad de control se acopla al mismo distribuidor, fijndose a l mediante tornillos en el exterior de la carcasa como se ve en la figura inferior, lo cual facilita el conexionado del generador de impulsos del distribuidor con la centralita de encendido.

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En la figura superior se aprecia el esquema elctrico de la unidad de control, en el se ven de manera simplificada la etapa de entrada, indicada por tres cuadrados (6a, 6b, 6c), la etapa de amplificacin (6d), y la etapa de salida (6e) constituida por un montaje Darlington.

Generador de impulsos de efecto may

El otro sistema de encendido electrnico utilizado, es el que dispone como generador de impulsos el llamado de "efecto Hall". El funcionamiento del generador de impulsos de "efecto Hall" se basa en crear una barrera magntica para interrumpirla peridicamente, esto genera una seal elctrica que se enva a la centralita electrnica que determina el punto de encendido.

En el distribuidor se dispone el generador de efecto Hall que esta compuesto por una tambor obturador (1) de material diamagntico, solidario al eje del distribuidor de encendido, con tantas ranuras como cilindros tenga el motor. El tambor obturador, en su giro, se interpone entre un cristal semiconductor alimentado por corriente continua y un electroimn. Cuando la parte metlica de pantalla (2) se sita entre el semiconductor y el electroimn, el campo magntico de este ultimo es desviado y cuando entre ambos se sita la ranura del semiconductor, recibe el campo magntico del imn y se genera el "efecto Hall".

Cuando el motor gira, el obturador va abriendo y cerrando el campo magntico Hall generando una seal de onda cuadrada que va directamente al modulo de encendido.El sensor Hall esta alimentado directamente por la unidad de control a una tensin de 7,5 V aproximadamente.

La unidad de control tiene la misin de hacer conducir o interrumpir el paso de corriente por el transistor de potencia o lo que es lo mismo dar paso o cortar la corriente a travs del primario de la bobina de encendido; pero adems tambin efecta otras funciones sobre la seal del primario de la bobina como son:1.- Limitacin de corriente:

Debido a que este tipo de encendidos utilizan una bobina con una resistencia del arrollamiento primario muy bajo (valores inferiores a 1 ohmio) que permite que el tiempo de carga y descarga de la bobina sea muy reducido: pero presentando el inconveniente de que a bajos regmenes la corriente puede llegar hasta 15 A lo cual podra daar la bobina y la centralita. Para evitar esto la unidad de control incorpora un circuito que se encarga de controlar la intensidad del primario a un mximo de 6 A.

2.- Regulacin del tiempo de cierre:

La gran variacin de tiempo entre dos chispas sucesivas a altas y bajas revoluciones hace que los tiempos de carga sean a la vez muy dispares produciendo tiempos de saturacin de la bobina de encendido excesivos en algunos casos y energa insuficiente en otros.

Para evitar esto el modulo incorpora un circuito de control que acta en base a la saturacin del transistor Darlington para ajustar el tiempo de cierre el rgimen del motor.Como la regulacin del ngulo de cierre y la limitacin de la corriente dependen directamente de la corriente primaria y del tiempo, se regulan los efectos de las variaciones de tensin de la batera y los de la temperatura u otras tolerancias de la bobina de encendido. Esto hace que este sistema de encendido sea especialmente adecuado para los arranques en fro. Puesto que, debido a la forma del seal Hall puede fluir corriente primaria estando parado el motor y conectado el conmutador de encendido y arranque, las unidades de control estn dotadas de una conexin adicional capaz de desconectar despus de algn tiempo esa "corriente de reposo".Las unidades de control utilizadas en este tipo de encendido al igual que las utilizadas en encendido con generador inductivo estn construidos en tcnica hbrida. Esto permite agrupar en un solo elemento por ejemplo la bobina de encendido y la unidad de control o la unidad de control junto con el distribuidor. Debido a la potencia de perdida que aparece en la unidad de control y la bobina de encendido, es necesaria una refrigeracin suficiente y un buen contacto trmico con la carrocera. La unidad de control de este sistema de encendido es similar al del generador de impulsos de induccin. La figura inferior muestra su esquema elctrico de conexiones, donde se aprecia que dispone de tres etapas funcionales: la de potencia (6c) que incluye el transistor Darlington que comanda el primario de la bobina de encendido, la etapa moduladora y amplificadora (6b) de los impulsos y la etapa estabilizadora (6a) de la tensin.

El generador de impulsos se conecta en este caso con la unidad de control por medio de tres hilos conductores (como se ve en el esquema de la figura), que permiten alimentar de corriente el circuito Hall (bornes + y -) y transmitir las seales de mando a la unidad de control (borne o).

En la figura inferior se presenta un esquema de encendido electrnico por transistores. Consta de tres etapas que vienen determinadas por los bloques de captacin de impulsos, de preamplificacin y de amplificacin de potencia.

Su funcionamiento es el siguiente:

Cuando la rueda generadora de impulsos se encuentra en posicin neutra, sin alimentar la base de T1, ocurre que el transistor de potencia (T4) est pasante ya que la corriente le llega a travs de la resistencia R1 y le proporciona polarizacin positiva de base, con lo que la corriente principal lo atraviesa desde +BAT a masa dando una buena alimentacin al arrollamiento primario de la bobina de encendido. Por otra parte, en el circuito preamplificador, la entrada de corriente por la lnea positiva +BAT alimenta la base del transistor T2 a travs de las resistencias R2 y R3. Esta polarizacin positiva de la base permite el paso de la corriente desde R4 y R6 a masa. En estas condiciones el condensador C1 se carga pero permanece inactivo mientras no haya cambio en el flujo de la corriente principal de T2.

Cuando se percibe una seal procedente de la sonda del generador de impulsos que circula hacia la base del transistor T1, polarizndolo positivamente a travs de la resistencia R8, este transistor se vuelve conductor y acapara el paso de la corriente desde R2 hasta R5; la base de T2 se queda sin corriente y T2 se bloquea. Esta situacin se hace sensible en C1, el cual sufre una descarga positiva que alimenta la base de T3. Ello establece el paso de la corriente desde R1 a -BAT de modo que la base de T4 se queda ahora polarizada negativamente. Como consecuencia de ello se bloquea T4 y la corriente que alimentaba el arrollamiento primario de la bobina se queda sin corriente. Es el momento de la induccin y del inmediato salto de la chispa en la buja. Cuando el impulso de base del transistor T1 cesa, se vuelve a la situacin inicial y la bobina vuelve a tener masa a travs del transistor T4. Este ciclo se reproduce constantemente durante el estado de funcionamiento del dispositivo.

En el segundo esquema inferior tenemos otro tipo de esquema para encendido electrnico.

Encendido electrnico integral

Una vez mas el distribuidor evoluciona a la vez que se perfecciona el sistema de encendido, esta vez desaparecen los elementos de correccin del avance del punto de encendido ("regulador centrifugo" y "regulador de vaci") y tambin el generador de impulsos, a los que se sustituye por componentes electrnicos. El distribuidor en este tipo de encendido se limita a distribuir, como su propio nombre indica, la alta tensin procedente de la bobina a cada una de las bujas.

El tipo de sistema de encendido al que nos referimos ahora se le denomina: "encendido electrnico integral" y sus particularidades con respecto a los sistemas de encendido estudiados hasta ahora son el uso de:

- Un sensor de rpm del motor que sustituye al "regulador centrifugo" del distribuidor.- Un sensor de presin que mide la presin de carga del motor y sustituye al "regulador de vaco" del distribuidor.

Las ventajas de este sistema de encendido son:

- Posibilidad de adecuar mejor la regulacin del encendido a las variadas e individuales exigencias planteadas al motor.

- Posibilidad de incluir parmetros de control adicionales (por ejemplo: la temperatura del motor).

- Buen comportamiento del arranque, mejor marcha en ralent y menor consumo de combustible.- Recogida de una mayor cantidad de datos de funcionamiento.

- Viabilidad de la regulacin antidetonante.

La ventaja de este encendido se aprecia claramente observando la cartografa de encendido donde se aprecia los ngulos de encendido para cada una de las situaciones de funcionamiento de un motor (arranque, aceleracin, retencin, ralent y etc.). El ngulo de encendido para un determinado punto de funcionamiento se elige teniendo en cuenta diversos factores como el consumo de combustible, par motor, gases de escape distancia al limite de detonacin, temperatura del motor, aptitud funcional, etc. Por todo lo expuesto hasta ahora se entiende que la cartografa de encendido de un sistema de encendido electrnico integral es mucho ms compleja que la cartografa de encendido electrnico sin contactos que utiliza "regulador centrifugo" y de "vaco" en el distribuidor.

Si adems hubiese que representar la influencia de la temperatura, que normalmente no es lineal, u otra funcin de correccin, seria necesaria para la descripcin del ngulo de encendido de un "encendido electrnico integral" una cartografa tetradimensional imposible de ilustrar.

FuncionamientoLa seal entregada por el sensor de vaco se utiliza para el encendido como seal de carga del motor. Mediante esta seal y la de rpm del motor se establece un campo caracterstico de ngulo de encendido tridimensional que permite en cada punto de velocidad de giro y de carga (plano horizontal) programar el ngulo de encendido ms favorable para los gases de escape y el consumo de combustible (en el plano vertical). En el conjunto de la cartografa de encendido existen, segn las necesidades, aproximadamente de 1000 a 4000 ngulos de encendido individuales.Con la mariposa de gases cerrada, se elige la curva caracterstica especial ralenti/empuje. Para velocidades de giro del motor inferiores a la de ralent inferiores a la de ralent nominal, se puede ajustar el ngulo de encendido en sentido de "avance", para lograr una estabilizacin de marcha en ralent mediante una elevacin en el par motor. En marcha por inercia (cuesta abajo) estn programados ngulos de encendido adecuados a los gases de escape y comportamiento de marcha. A plena carga, se elige la lnea de plena carga. Aqu, el mejor valor de encendido se programa teniendo en cuenta el limite de detonacin.

Para el proceso de arranque se pueden programar, en determinados sistemas, un desarrollo del ngulo de encendido en funcin de la velocidad de giro y la temperatura del motor, con independencia del campo caracterstico del ngulo de encendido. De este modo se puede lograr un mayor par motor en el arranque.La regulacin electrnica de encendido puede ir integrada junto a la gestin de inyeccin de combustible (como se ve en el esquema inferior) formando un mismo conjunto como ocurre en el sistema de inyeccin electrnica de gasolina denominado "Motronic". Pero tambin puede ir la unidad de control de encendido de forma independiente como se ve en el sistema de inyeccin electrnica denominado "LE2-jetronic".

Para saber el n de rpm del motor y la posicin del cigeal se utiliza un generador de impulsos del tipo "inductivo", que esta constituido por una corona dentada que va acoplada al volante de inercia del motor y un captador magntico frente a ella. El captador esta formado por un imn permanente, alrededor esta enrollada una bobina donde se induce una tensin cada vez que pasa un diente de la corona dentada frente a l. Como resultado se detecta la velocidad de rotacin del motor. La corona dentada dispone de un diente, y su correspondiente hueco, ms ancho que los dems, situado 90 antes de cada posicin p.m.s. Cuando pasa este diente frente al captador la tensin que se induce es mayor, lo que indica a la centralita electrnica que el pistn llegara al p.m.s. 90 de giro despus.

Para saber la carga del motor se utiliza un captador de depresin tiene la funcin de transformar el valor de depresin que hay en el colector de admisin en una seal elctrica que ser enviada e interpretada por la centralita electrnica. Su constitucin es parecido al utilizado en los distribuidores ("regulador de vaci"), se diferencia en que su forma de trabajar ahora se limita a mover un ncleo que se desplaza por el interior de la bobina de un oscilador, cuya frecuencia elctrica varia en funcin de la posicin que ocupe el ncleo con respecto a la bobina.

La seal del captador de depresin no da una medida exacta de la carga del motor para esto es necesario saber la cantidad de masa de aire que entra en los cilindros (caudalmetro) y esto en los motores de inyeccin electrnica de gasolina es un dato conocido por lo que la seal de carga utilizada para la preparacin de la mezcla puede usarse tambin para el sistema de encendido.

adems del sensor de rpm y del captador de depresin, el encendido electrnico integral utiliza otros parmetros de funcionamiento del motor:

- Sensor de temperatura situado en el bloque motor para medir la temperatura de funcionamiento del motor. Adicionalmente o en lugar de la temperatura del motor puede captarse tambin la temperatura del aire de admisin a travs de otro sensor situado en el caudalmetro.

- Posicin de la mariposa, mediante un interruptor de mariposa se suministra una seal de conexin tanto de ralent como a plena carga del motor (acelerador pisado a fondo).- Tensin de la batera es una magnitud de correccin captada por la unidad de control.- Captador de picado, aplicado a los sistemas de encendido mas sofisticados y que explicamos mas adelante.

Unidad de control (encendido electrnico integral EZ)

Tal como muestra el esquema de bloques, el elemento principal de la unidad de control para encendido electrnico es un microprocesador. Este contiene todos los datos, incluido el campo caracterstico (cartografa de encendido), as como los programas para la captacin de las magnitudes de entrada y el calculo de las magnitudes de salida. Dado que los sensores suministran seales elctricas que no son identificadas por el microprocesador se necesitan de unos dispositivos que transformen dichas seales en otras que puedan ser interpretadas por el microprocesador. Estos dispositivos son unos circuitos formadores que transforman las seales de los sensores en seales digitales definidas. Los sensores, por ejemplo: el de temperatura y presin suministran una seal analgica. Esta seal es transformada en un convertidor analgico-digital y conducida al microprocesador en forma digital.

Con el fin de que los datos del campo caracterstico (cartografa de encendido) puedan ser modificados hasta poco antes de ser introducidos en la fabricacin en serie, hay unidades de control dotadas de una memoria elctricamente programable (EPROM).La etapa de potencia de encendido: puede ir montada en la propia unidad de control (como se ve en el esquema de bloques) o externamente, la mayora de las veces en combinacin con la bobina de encendido. En el caso de una etapa de potencia de encendido externa, generalmente la unidad de control de encendido va montada en el habitculo, y esto sucede tambin, aunque con poca frecuencia, en el caso de unidades de control con etapa de potencia integrada.

Si las unidades de control con etapa de potencia integrada estn en el compartimento motor, necesitan un sistema de evacuacin de calor eficaz. Esto se consigue gracias a la aplicacin de la tcnica hbrida en la fabricacin de los circuitos. Los elementos semiconductores, y por tanto, la etapa de potencia, van montados directamente sobre el cuerpo refrigerante que garantiza contacto trmico con la carrocera. Gracias a ello, estos aparatos suelen soportar sin problemas temperaturas ambiente de hasta 100C. Los aparatos hbridos tienen adems la ventaja de ser pequeos y ligeros.

La unidad de control de encendido adems de la seal de salida que gobierna la bobina de encendido suministra otro tipo de salidas como la seal de velocidad de giro del motor y las seales de estado de otras unidades de control como por ejemplo, la inyeccin, seales de diagnostico, seales de conexin para el accionamiento de la bomba de inyeccin o rels, etc.

Como hemos dicho anteriormente la unidad de control de encendido puede ir integrada con la unidad de inyeccin de combustible formando un solo conjunto. La conjuncin de ambos sistemas forman el sistema al que el fabricante Bosch denomina "Motronic".

Una versin ampliada es la combinacin del encendido electrnico con una "regulacin antidetonante". Esta combinacin es la que se ofrece principalmente, ya que la regulacin en retardo del ngulo de encendido constituye la posibilidad de actuacin ms rpida y de efectos ms seguros para evitar la combustin detonante en el motor. La regulacin antidetonante se caracteriza por el uso de un captador de picado que se instala cerca de las cmaras de combustin del motor, capaz de detectar en inicio de picado. Cuando el par resistente es elevado (ejemplo: subiendo una pendiente) y la velocidad del un motor es baja, un exceso de avance en el encendido tiende a producir una detonacin a destiempo denominada "picado" (ruido del cojinete de biela). Para corregir este fenmeno es necesario reducir las prestaciones del motor adoptando una curva de avance inferior

El captador de picado viene a ser un micrfono que genera una pequea tensin cuando el material piezoelctrico del que esta construido sufre una deformacin provocada por la detonacin de la mezcla en el interior del cilindro del motor.

a.- nivel de presin dentro del cilindrob.- seal que recibe la ECUc.- seal generada por el sensor de picado

Distribuidor de encendido

En los sistemas de encendido electrnico integral el distribuidor suprime los reguladores mecnicos de avance al encendido como era la cpsula de vaci. El distribuidor en este caso se limita a distribuir la alta tensin generada en la bobina a cada una de las bujas. En algunos casos como se ve en la figura el distribuidor conserva el "generador de impulsos" de "efecto Hall" cuya seal sirve a la centralita de encendido para detectar en que posicin se encuentra cada uno de los cilindros del motor. Hay casos que el generador de impulsos tambin se suprime del distribuidor.

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System)

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambin 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.

Adems la utilizacin del sistema DIS tiene las siguientes ventajas: Tiene un gran control sobre la generacin de la chispa ya que hay mas tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magntico para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el numero de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla.

- Las interferencias elctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujas con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensin, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.

- Existe un margen mayor para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisin.

En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido (figura de abajo) pero se mantenan los cables de alta tensin como vemos en la figura (derecha). A este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o tambin llamado encendido "esttico".

Esquema de un sistema de encendido sin distribuidor para un motor de 4 cilindros

Una evolucin en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la buja (se eliminan los cables de alta tensin). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o tambin conocido como encendido esttico integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.

Esquema de un sistema de encendido directo para motor de 4 cilindros.

1.- Mdulo de alta tensin

2.- Modulo de encendido, unidad electrnica.

3.- Captador posicin-rgimen.

4.- Captador de presin absoluta.

5.- Batera.

6.- Llave de contacto.

7.- Minibobina de encendido.

8.- Bujas.

Se diferencian dos modelos a la hora de implantar este ultimo sistema:- Encendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro.

Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.

- Encendido simultneo: utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de las bujas y se conecta mediante un cable de alta tensin con la otra buja.

Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.

A este sistema de encendido se le denomina tambin de "chispa perdida" debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltara la chispa en el cilindro n 1 y 4 a la vez o n 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltara en los cilindros n 1 y 4, 2 y 5 o 3 y 6. Al producirse la chispa en dos cilindros a la vez, solo una de las chispas ser aprovechada para provocar la combustin de la mezcla, y ser la que coincide con el cilindro que esta en la carrera de final de "compresin", mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el cilindro que se encuentra en la carrera de final de "escape".

Grfico de una secuencia de encendido en un sistema de encendido "simultneo" ("chispa perdida").

Se ve por ejemplo: como salta chispa en el cilindro n 2 y 5 a la vez, pero solo esta el cilindro n 5 en compresin.Las bujas utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como caracterstica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor.

El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la buja depende de la separacin de los electrodos y de la presin reinante en el interior de los cilindros. Si la separacin de los electrodos esta reglada igual para todas las bujas entonces el voltaje ser proporcional a la presin reinante en los cilindros. La alta tensin de encendido generada en la bobina se dividir teniendo en cuenta la presin de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresin necesitara mas tensin para que salte la chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape esta sometido a la presin atmosfrica por lo que necesita menos tensin para que salte la chispa. Si comparamos un sistema de encendido DIS y uno tradicional con distribuidor tenemos que la alta tensin necesaria para hacer saltar la chispa en la buja prcticamente es la misma. La tensin que se pierde en los contactos del rotor del distribuidor viene a ser la misma que se pierde en hacer saltar la "chispa perdida" en el cilindro que se encuentra en la carrera de escape de un sistema de encendido DIS.

En este sistema de encendido la corriente elctrica hace que en una buja la chispa salte del electrodo central al electrodo de masa, y al mismo tiempo en la otra buja la chispa salta del electrodo de masa al electrodo central.

El "igniter" o modulo de encendido ser diferente segn el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido: "simultneo"

Modulo de encendido: 1.- circuito prevencin de bloqueo; 2.- circuito seal de salida IGF; 3.- circuito deteccin de encendido; 4.- circuito prevencin de sobrecorrientes."independiente".

Modulo de encendido:

1.- circuito de control de ngulo Dwell; 2.- circuito prevencin de bloqueo; 3.- circuitode salida seal IGF; 4.- circuito deteccin de encendido; 5.- control de corriente constante.Existe una evolucin a los modelos de encendido estudiados anteriormente y es el que integra la bobina y el modulo de encendido en el mismo conjunto.

Su esquema elctrico representativo seria el siguiente:

Las bobinas de encendido utilizadas en el sistema DIS son diferentes segn el tipo de encendido para el que son aplicadas."simultneo"

Las dos imgenes son el mismo tipo de bobina de encendido, con la diferencia de que una es mas alargada que la otra para satisfacer las distintas caractersticas constructivas de los motores."independiente"

La bobina de este sistema de encendido utiliza un diodo de alta tensin para un rpido corte del encendido en el bobinado secundario.Bobina y modulo de encendido integrados en el mimo conjunto.

Esta bobina tiene el modulo de encendido integrado en su interior. Al conector de la bobina llegan 4 hilos cuyas seales son:

- + Batera.

IGT.

IGF.

- Masa.La ECU puede distinguir que bobina no esta operativa cuando recibe la seal IGF. Entonces la ECU conoce cuando cada cilindro debe ser encendido El sistema DIS con encendido "independiente" tiene la ventaja de una mayor fiabilidad y menos probabilidad de fallos de encendido. El problema que tienen las bobinas integradas con el modulo de encendido es que no es posible medir la resistencia de su bobinado primario para hacer un diagnostico en el caso de que existan fallos en el encendido.C) Elementos especiales.

El ruptor

El ruptor tambin llamado "platinos" es un contacto que corta o permite el paso de la corriente elctrica a travs de la bobina. La apertura o cierre del ruptor es provocado por una leva accionada por el eje del distribuidor, con el cual esta sincronizado para que la apertura de contactos y salto de chispa se produzca a cada cilindro en el momento oportuno. Los ruptores utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales (los contactos son de tungsteno), solamente soportan corrientes de hasta 5 A.

El ruptor en su funcionamiento provoca que salte entre sus contactos un arco elctrico que contribuye a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. En la figura se ve la disgregacin de los puntos de contacto del ruptor; los iones positivos son extrados del contacto mvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.

La forma de la leva es la de un polgono regular: cuadrada (para motor de 4 cilindros), hexagonal ( para motor de 6 cilindros), octogonal (para motor de 8 cilindros), etc. con sus vrtices redondeados, los cuales segn la forma de su vrtice, determina el ngulo de apertura y cierre de los contactos del ruptor. Como en cada revolucin de leva (360 de giro) tiene que abrir y cerrar los contactos del ruptor tantas veces como cilindros tenga el motor, el numero de vrtices de la leva estar en funcin del nmero de cilindros, lo cual determina el ngulo disponible (*), durante el cual se debe efectuarse un ciclo de funcionamiento de la bobina.

El ngulo disponible (*) es el resultado de dividir 360 entre el numero de cilindros del motor. Para un motor de 4 cilindros tenemos un ngulo disponible (*) de 90, este ngulo a su vez se divide en dos ngulos:

- El ngulo de cierre es el determinado por el cierre de los contactos del ruptor.- El ngulo de apertura es el determinado por la apertura de los contactos del ruptor.

Ambos ngulos estn intimimamente ligados en el funcionamiento del circuito de encendido, ya que durante el tiempo de cierre la corriente primaria esta excitando el ncleo de la bobina para crear el campo magntico inductor; por lo tanto cuanto mayor es el tiempo de cierre, mayor ser la tensin que se induce en el secundario de la bobina por lo tanto mayor ser la alta tensin que se genera. Por otra parte, al ser menor el tiempo de apertura, la variacin de flujo es ms rpida y, por tanto, tambin la alta tensin generada en el secundario.

No obstante, estos ngulos guardan cierta relacin en sus limites mximos, ya que, si un ngulo de cierre es demasiado grande, el ngulo de apertura puede no ser suficiente (teniendo en cuenta el numero de revoluciones del motor), para dar tiempo a que salte la chispa entre los electrodos de la buja.

Los valores de estos ngulos, en funcin del numero de cilindros y forma de la leva, suelen estar comprendidos en estos valores aproximados:

ngulo de cierre8 cilindros = 6 cilindros =4 cilindros =valoraproximado :273858

ngulo de apertura8 cilindros = 6 cilindros = 4 cilindros =360/8 - 27 = 18360/6 - 38 = 22360/4 - 32 = 32

ngulo disponible4 cilindros = 6 cilindros =8 cilindros =906045

Un valor a tener en cuenta que viene reflejado en las caractersticas del vehculo de los manuales de reparacin es el valor medio de tiempo de cierre de contactos conocido como "Dwell". Se define como la fraccin de tiempo en que los contactos del ruptor permanecen cerrados con respecto al ngulo disponible (*).El valor "Dwell" depende del ngulo disponible (*) debido a que cuanto mayor numero de cilindros tiene el motor, menor ser el tiempo de cierre para los contactos del ruptor. Tambin depende de la distancia de separacin de los contactos. Si la apertura es excesiva, se retrasara el tiempo de cierre y una apertura escasa puede dar lugar a que estos no se abran debido a la velocidad de los motores actuales. Para finalizar el valor "Dwell" depende del n de r.p.m. del motor, ya que a mayor n de revoluciones el tiempo disponible de apertura y cierre de contactos es menor.

Estos efectos indican la importancia que tiene un buen reglaje de platinos, cuya separacin debe oscilar entre 0,4 y 0,45 mm.

Un elemento que va siempre asociado con el ruptor es el condensador (en los encendidos con ayuda electrnica se suprime). Al acoplar en paralelo el condensador con los contactos del ruptor, la corriente inducida al abrirse los contactos no salta a travs de ellos, sino que ser absorbida por el condensador para cargarse. A su vez devuelve durante el periodo de cierre de los contactos la energa absorbida al circuito, compensando la energa perdida durante la apertura de los contactos. Por tanto la misin del condensador en el circuito de encendido es doble:

- Proteger los contactos del ruptor, absorbiendo el arco elctrico que se forma durante la apertura de los mismos.

- Al evitar el arco elctrico, se consigue una mas rpida interrupcin del circuito primario de la bobina, con lo cual la tensin inducida en el secundario alcanza valores mas elevados.

Otra cuestin a tener en cuenta para garantizar una larga vida a los contactos de ruptor, viene relacionado con el valor de la capacidad del condensador. El valor de la capacidad del condensador viene a ser del orden de 0,2 a 0,3 microfaradios. En el caso de poner un condensador de mayor o menor capacidad de la preconizada por el fabricante, se notara en la forma de disgregarse los contactos como se ve en la figura.Reguladores de avance al encendido.En teora la chispa de encendido en un motor debe saltar cuando el cilindro llega al p.m.s. en el final de la carrera de compresin, pero esto no pasa en la realidad, ya que, desde que salta la chispa hasta que se produce la combustin de la mezcla pasa un tiempo, si esta perdida de tiempo no la corregimos el motor bajara sus prestaciones (perdida de potencia).

Un sistema de ajuste del avance se compone de tres elementos:1.- Un avance fijo, resultado del calado inicial del dispositivo de reparto de chispa que debe ser capaz de mantener el rgimen de ralent.

2.- Un avance variable dependiendo de la velocidad de giro del motor y aumentando con el incremento del rgimen pero no proporcionalmente.

3.- Una correccin de este avance en funcin de la carga soportada por el motor: esta correccin es positiva si la carga disminuye, pero puede ser negativa para evitar la contaminacin en ralent o en caso de utilizacin del freno motor.

Para conseguir que el ngulo vari en funcin del n de revoluciones se utiliza un "regulador centrifugo" que va en el interior del distribuidor. La regulacin del punto de encendido no solo depende de n de revoluciones del motor, sino que tambin depende de la carga o llenado de sus cilindros, es decir, de que este mas o menos pisado el acelerador. Para corregir este problema se utiliza el "regulador de vaci".

Los dispositivos de avance al encendido se construyen de tal manera, que en un determinado motor se obtenga el punto de encendido ms adecuado para cada numero de revoluciones y cada valor de carga. El ajuste ms favorable significa conseguir la mayor potencia posible del motor con un reducido consumo de combustible, sin que llegue a aparecer el picado (avance excesivo) y los gases se quemen bien en el cilindro, reduciendo la emisin de gases contaminantes por el escape. Se obtienen as una serie de valores del punto de encendido, en funcin del rgimen y la carga, que se representan mediante grficas.

La combinacin de las curvas de avance de encendido (dispositivo centrifugo, dispositivo por depresin) nos da como resultado el avance ms adecuado para las diferentes condiciones de funcionamiento del motor. Un motor funciona a plenas cargas, cuando el conductor pisa a fondo el acelerador, por ejemplo cuando se esta subiendo una pendiente. En estas condiciones, la variacin del avance se efecta por el sistemas centrifugo. Por el contrario, un motor funciona a carga parcial, cuando el pedal del acelerador no esta pisado a fondo, por ejemplo, cuando el vehculo circula a velocidad moderada por terreno llano. En estas condiciones, el sistema de depresin da un cierto avance que se suma al aportado por el sistema centrifugo.

Regulador centrfugo

El diseo de estos reguladores puede ser distinto de unos fabricantes a otros pero el funcionamiento siempre se basa en los mismos principios. Este dispositivo consta de dos masas excntricas que pueden moverse sobre un plato porta-masas. Estas masas que giran sobre unos pivotes (tetones o centradores) y se unen a la leva por medio de unos muelles. Todo este conjunto se mueve impulsado por el eje del distribuidor. Con el motor girando a ralent, los muelles mantienen los contrapesos en reposo; pero a medida que el motor coge revoluciones, la fuerza centrifuga hace desplazar los contrapesos hacia el exterior lo que provoca el giro del manguito de leva un cierto ngulo en el mismo sentido de giro del distribuidor, lo cual supone que la leva comience a abrir los contactos del ruptor unos grados antes que en la posicin de reposo (ralent o bajas revoluciones del motor). El valor de ngulo mximo al que se puede llegar es de 30 medidos en el cigeal.

El avance centrifugo varia el punto de encendido en funcin del numero de revoluciones del motor, actuando sobre la leva del rupto