Encendido
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.
- Bobina de encendido (también llamado transformador):
su función es acumular la energía eléctrica
de encendido que después se transmite en forma de impulso
de alta tensión a través del distribuidor a las
bujías.
- Resistencia previa: se utiliza en algunos sistemas de encendido
(no siempre). Se pone en cortocircuito en el momento de arranque
para aumentar la tensión de arranque.
- Ruptor (también llamado platinos): cierra y abre el
circuito primario de la bobina de encendido, que acumula energía
eléctrica con los contactos del ruptor cerrados que se
transforma en impulso de alta tensión cada vez que se
abren los contactos.
- Condensador: proporciona una interrupción exacta de
la corriente primaria de la bobina y ademas minimiza el salto
de chispa entre los contactos del ruptor que lo inutilizarían
en poco tiempo.
- Distribuidor de encendido (también llamado delco):
distribuye la alta tensión de encendido a las bujías
en un orden predeterminado.
- Variador de avance centrifugo: regula automáticamente
el momento de encendido en función de las revoluciones
del motor.
- Variador de avance de vació: regula automáticamente
el momento de encendido en función de la carga del motor.
- Bujías: contiene los electrodos que es donde salta
la chispa cuando recibe la alta tensión, ademas la bujía
sirve para hermetizar la cámara de combustión
con el exterior.
Funcionamiento:
Una vez que giramos la llave de contacto a posición de
contacto el circuito primario es alimentado por la tensión
de batería, 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 eléctrica fluye a masa
a través del arrollamiento primario de la bobina. De
esta forma se crea en la bobina un campo magnético en
el que se acumula la energía 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 eléctrica hasta que los contactos
del ruptor estén lo suficientemente separados evitando
que salte un arco eléctrico que haría perder parte
de la tensión 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 tensión generada
en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar
momentáneamente algunos centenares de voltios
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.
En
la figura inferior se han representado las variaciones de corriente
y tensión (primaria y secundaria de sus circuitos correspondientes)
en función 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 tensión
primaria. En la curva correspondiente a la tensión secundaria,
pueden observarse el máximo valor alcanzado por la tensión
de encendido y la subida brusca de la misma (aguja de tensión),
para descender también bruscamente al valor de inflamación,
en un cortisimo espacio de tiempo. La tensión de inflamación
es ondulada, debido a las variaciones de flujo en el primario.
La duración de la chispa supone un corte espacio de tiempo
en que los contactos del ruptor permanecen abiertos.
El
distribuidor
Es el elemento mas complejo y que mas funciones cumple dentro
de un sistema de encendido. El distribuidor reparte el impulso
de alta tensión de encendido entre las diferentes bujías,
siguiendo un orden determinado (orden de encendido) y en el
instante preciso.
Funciones:
- Abrir y cerrar a través del ruptor el circuito que
alimenta el arrollaminto primario de la bobina.
- Distribuir la alta tensión que se genera en el arrollamiento
secundario de la bobina a cada una de las bujías a través
del rotor y la tapa del distribuidor.
- Avanzar o retrasar el punto de encendido en función
del nº de revoluciones y de la carga del motor, esto se
consigue con el sistema de avance centrifugo y el sistema de
avance por vacío respectivamente.
El movimiento de rotación del eje del distribuidor le
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. 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 metálica
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 posición de montaje,
para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre
la posición en su giro del rotor y la leva.
Con excepción del ruptor de encendido, todas las piezas
del distribuidor están prácticamente 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 eléctrica así
como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que
puede también provocar derivaciones de corriente.
La
interconexión eléctrica entre la tapa del distribuidor
y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías,
se realiza por medio de cables especiales de alta tensión,
formados en general por un hilo de tela de rayon impregnada
en carbón, rodeada de un aislante de plástico
de un grosor considerable. La resistencia de estos 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 que a medida que aumenta el numero de cilindros
en un motor (4,6,8 ..... cilindros) el ángulo disponible
de encendido se hace menor (ángulo = 360/nº cilindros)
por lo tanto, y sobre todo a altas revoluciones del motor puede
ser que el sistema de encendido no genere tensión suficiente
para hacer saltar la chispa en las bujías. 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 razón la leva es de solo tres lóbulos
o excentricidades. Ademas estos distribuidores deben tener en
su cabeza dos "rotores" (en vez de uno como hemos
visto hasta ahora) que distribuyan la alta tensión 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 ángulo de cierre del ruptor o lo que es lo mismo
para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear campo
magnético, 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 lobulos 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
móvil (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 disposición adoptada en circuitos de encendido con
doble ruptor es el aplicado a vehículos de altas prestaciones,
en los que en cada cilindro se montan dos bujías con
salto de chispa simultánea. 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 lóbulos como cilindros
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.
