SISTEMAS DE ENCENDIDO

SISTEMAS DE ENCENDIDO

Existen en los nuevos modelos de vehículos sistemas de encendido, en los cuales se remplaza el viejo distribuidor Estos dispositivos se llaman de encendido estático, dentro de estos sistemas encontramos los DIS y COP principalmente.

SISTEMAS DE ENCENDIDO DIS.

La bobina del tipo DIS, es lo que se llama un transformador puro, en esta bobina se presenta una activación del primario y en el secundario se tiene un circuito que pasa por dos cilindros al mismo tiempo.

En la siguiente grafica se presenta el esquema eléctrico de un sistema DIS:

En el esquema se puede interpretar que la bobina es un trasformador el cual tiene un devanado primario y un devanado secundario, el primario es en el cual se encuentra el positivo de contacto y la activación del PCM, y en el secundario tenemos los cables de alta tensión hasta las bujías.

En el primario encontramos que el circuito se encuentra colocado permanente a positivo (Numero 1 de la grafica), este positivo proviene directamente del interruptor de encendido, o en algunos casos desde un relay.

Este relay provee el positivo de una manera más firme puesto que evita las caídas de tensión desde la batería hasta la bobina que a veces ocurren cuando la corriente pasa por el interruptor de encendido.

La alimentación de este componente es directa del sistema de carga, y es parte

fundamental para un buen funcionamiento que este se encuentre siempre en valores adecuados.

Por el otro lado del circuito primario, se encuentra la activación de la bobina. Esta activación es dada por una masa la cual proviene directamente del PCM. Esta masa la coloca un transistor de potencia o un circuito integrado que cumpla esta función (Driver).

La gestión electrónica que permite calcular el momento exacto para generar el pulso de masa al primario de la bobina, estará dado por la respectiva posición del CKP y el CMP.

La duración y avance de este pulso dependen de la respectiva carga del motor y las condiciones de operación.

El pulso a masa en el primario de la bobina es el conocido ángulo DWELL, este tiempo que demora la masa en el primario de la bobina logra saturar el devanado primario y una vez que el PCM, suelta esta masa se genera la inducción al circuito secundario.

Si se analiza el punto 2 del esquema con un osciloscopio, encontraremos que cuando no se tiene pulso a masa se encuentra una línea positiva que debe tener el voltaje del sistema de carga, en la siguiente imagen se presenta esta figura.

En la parte A(sombreado rojo) se puede apreciar el voltaje positivo, este positivo que se registra pasa a través del devanado primario. Una vez que el PCM determina que es necesario colocar masa, o sea realizar la saturación de la bobina, esta línea baja a un estado de 0 (masa).

El tiempo que la bobina se encuentre a masa en su primario se muestra con la línea azul y la letra B, este se llama saturación.

La saturación es muy importante porque determina que tan bien va a quedar “cargada” la bobina y cambia de acuerdo a cada nivel de revoluciones del motor.

Esta saturación se ve sacrificada en altas revoluciones, por lo cual el sistema esta diseñado para que en alto régimen se tenga una correcta saturación. Esto se da cuando se carga completamente la bobina, ahora como en bajas revoluciones se cuenta con mucho mas tiempo para esta operación es necesario acortar esta saturación. Por eso en algunos casos se encuentran limitaciones de corrientes en bajas revoluciones.

Es decir en bajas vueltas del motor el PCM limita la corriente en la bobina, pero en altas vueltas corta esta estrategia, puesto que ya es necesario utilizar hasta el mas mínimo instante para que se cargue la bobina.

Una vez que se “suelta” esta masa que fue colocada por un transistor, se genera un fenómeno de inducción magnética, es en ese instante se comenzara a producir la chispa en la bujía.

En el devanado primario vamos a encontrar que seguido del ángulo DWELL o saturación de la bobina se tendrá un pico producto de esta inducción, la grafica siguiente muestra esta interpretación.

En la grafica se observa que seguido del ángulo DWELL, el cual es de aproximadamente 3 ms, se da un pequeño corte de esta masa, esto es una limitación de corriente por parte del modulo de encendido o del PCM. Una vez se suelta completamente la masa se genera un pico de extra tensión que llega a valores de hasta 400 V, la buena condición de este pico determina en muchos casos una buena operación del sistema.

Este fenómeno se presenta de forma similar tanto en el devanado primario como en el secundario, solo que en el secundario son multiplicados los valores de voltaje y divididos los valores de corriente.

El tiempo seguido una vez se genera el pico es cuando en el secundario se alcanza tanta tensión eléctrica como para vencer la resistencia del espacio entre los electrodos de la bujía al nivel de presión de la cámara (GAP).

El tiempo que dure fluyendo la chispa entre los electrodos de la bujía, se conoce como tiempo de quemado, puesto que es el tiempo en el cual se encuentra chispa corriendo a través de la bujía.

En la siguiente imagen podemos apreciar esta afirmación:

Toda la imagen sombreada con color amarillo es el tiempo de quemado , este debe encontrarse dentro de valores muy precisos , a nivel de RPM de 3000 este tiempo de quemado se debe encontrar entre 1 y 2 ms, de lo contrario es necesario analizar lo que pasa con las bujías y separaciones de los electrodos.

Seguido del tiempo de quemado se encuentra unas pequeñas ondulaciones, las cuales se llaman oscilaciones de la bobina, están indican que la bobina todavía presenta carga almacenada y son una buena demostración de su estado. La ausencia de estas oscilaciones indica deterioro de los devanados.

En los sistemas DIS se presenta un fenómeno por el cual la corriente en el secundario pasa a través de dos bujías al mismo tiempo, es decir en una parte del circuito la corriente es ascendente y en el otro es descendente, el arreglo o la disposición de los cables de alta esta determinado de tal forma que cada vez que existe la chispa de encendido se aproveche en el cilindro que se encuentre en compresión mientras el cilindro complementario se encuentra en tiempo de escape.

Si el flujo de corriente se presenta de forma simultanea en el devanado secundario la chispa saltara en dos cilindros prácticamente de forma simultanea, entonces si analizamos por ejemplo un motor de 4 cilindros, tendremos que esta saltara por 1 y 4 al mismo tiempo, en ese instante tendremos que el cilindro 1 se encuentra en el ciclo de Admisión por ejemplo y el cilindro 4 se encuentra en el tiempo de escape.

Como 4 esta en escape la chispa saltara a través de los electrodos sin ninguna dificultad, con lo cual esta chispa en este cilindro estaría perdida, y en el cilindro 1 la presión será máxima por estar en compresión y es donde la chispa encenderá la mezcla.

Ahora una vez el motor a girado 360 grados, el cilindro 4 se encuentra ahora en

compresión y el primero en escape, o sea que de nuevo se genera un efecto inductivo en la bobina y se tendrá la chispa, pero como ahora el No 1 esta en escape aquí no se necesita la chispa o sea que pasa sin ninguna dificultad, pero el cilindro 4 estará en su compresión o sea que allí estará ahora aprovechada la chispa.

Aunque se podría pensar que el PCM, solo tendría que colocar chispa cada 360 grados, gracias al CKP y el CMP, puede conocer a que cilindro le esta colocando la chispa y además cuantos grados de avance coloca a cada uno de ellos.

Estos sistemas se conocen como chispa perdida, por la explicación anterior, en alguno modelos podemos encontrar varios cilindros operados con lo que parece una sola bobina, en es caso se tiene varios transformadores dentro de un solo cuerpo.

Por ejemplo un sistema triple chispa perdida:

En esta imagen se puede apreciar seis salidas de cables hacia los cilindros, pero 4 terminales en el conector eléctrico de la bobina, si analizamos el esquema eléctrico de esta bobina tenemos que:

Por la línea roja se presenta el positivo, el cual va a ser común para todas las bobinas, este positivó sigue un camino hasta un condensador que elimina parte del ruido electrónico en el sistema.

Y por los cables con líneas azules se presenta la activación por masa, esta va directo al PCM.

Cada fabricante dispone de la ubicación de las bobinas, estas pueden venir contenidas en un solo cuerpo, o pueden estar dispuestas en paquetes individuales.

Una característica fundamental para las bobinas DIS, es si esta incorpora el transistor de potencia.

En caso de incorporar el transistor de potencia, el modulo de control PCM solo enviara a las bobinas una serie de pulsos que excitan la base del transistor y generan el salto de chispa hacia los cilindros.

BOBINAS DIS TRANSISTOR INCORPORADO

En la siguiente imagen se muestra el arreglo interno que presenta este tipo de bobinas en las cuales a su interior se encuentran los transistores de potencia.

Ahora toda la bobina se ve como la siguiente figura, en este caso saldrán 4 cables hacia el PCM, donde encontramos dos cosas fijas que son la alimentación y la masa, y los otros dos conductores son las respectivas

...