TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE TIANGUISTENCO “MAQUINAS DE FLUIDOS COMPRESIBLES ”

1. TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE TIANGUISTENCO “MAQUINAS DE FLUIDOS COMPRESIBLES” • 3.4.2 SISTEMAS DE ENCENDIDO CONVENCIONAL

2. Encendido convencional (ciclo Otto) Es el encargado de generar una chispa en el interior de los cilindros, para provocar la combustión de la mezcla aire-gasolina. La encargada de generar una alta tensión para provocar la chispa eléctrica es "la bobina". La bobina es un transformador que convierte la tensión de batería 12 V. en una alta tensión del orden de 12.000 a 15.000 V. Una vez generada esta alta tensión necesitamos un elemento que la distribuya a cada uno de los cilindros. La alta tensión para provocar la chispa eléctrica en el interior de cada uno de los cilindros necesita de un elemento que es "la bujía”. Además el sistema de encendido tiene otra función y es la de almacenar y generar esta energía eléctrica, mediante los acumuladores (baterías) y el alternador.

3. FUNCIONES DEL SISTEMA DE ENCENDIDO

4. Distribuidor • Bujía • Cables de alta tensión Componentes básicos del sistema de encendido. Swich (interruptor). Batería Bobina

5. Este sistema es el más sencillo de los sistemas de encendido por bobina. Es capaz de generar 20.000 chispas por minuto, es decir, alimentar un motor de cuatro tiempos a 10.000 rpm; aunque para motores de 6-12 cilindros da más problemas

6. La batería: Es un acumulador de corriente, Todos los vehiculos, traen un alternador (generador de corriente); cuando el motor esta funcionando, genera una corriente superior a los 12 voltios, permitiendo que esta, mantenga su carga en un 100%. Cable de Alta Tensión: Estos son cables que confiablemente transmiten el alto voltaje generado en la bobina de encendido hacia las bujías de encendido. Los conductores (núcleo de alambre) de estos cables son cubiertos con una capa gruesa de aislante para prevenir la pérdida del alto voltaje. Estos cables conectan la bobina de encendido al distribuidor y del distribuidor a las bujías de encendido.

7. La bobina: Transforma la tensión de bateria (12 V)en un impulso de alta tensión que hace saltar la chispa entre los electrodos de la bujía. Esta compuesta por un núcleo de hierro en forma de barra, sobre el cual esta enrrollado el bobinado secundario, formado por gran cantidad de espiras de hilo fino de cobre (entre 15.000 y 30.000) debidamente aisladas entre sí y el núcleo. La relación entre el numero de espiras de ambos arrollamiento (primario y secundario) esta comprendida entre 60 y 150.

8. El distribuidor: distribuye la alta tensión para cada una de las bujías de acuerdo con la secuencia de encendido. También cumple la misión de adelantar o retrasar el punto de encendido en los cilindros por medio de un "regulador centrifugo" que actúa en función del nº de revoluciones del motor y un "regulador de vació" que actúa combinado con el regulador centrifugo según sea la carga del motor (según este mas o menos pisado el pedal del acelerador).

9. El ruptor : Es un contacto que corta o permite el paso de la corriente eléctrica a través 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 (contactos de tungsteno), solamente soportan corrientes de hasta 5 A. Por tanto la misión del condensador en el circuito de encendido es doble: 1- Proteger los contactos del ruptor, absorbiendo el arco eléctrico que se forma durante la apertura de los mismos.2- Al evitar el arco eléctrico, se consigue una mas rápida interrupción del circuito primario de la bobina, con lo cual la tensión inducida en el secundario alcanza valores mas elevados.

10. El ruptor en su funcionamiento provoca que salte entre sus contactos un arco eléctrico que contribuye a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. La forma de la leva es la de un polígono regular: cuadrada (4 cilindros), hexagonal (6 cilindros), octogonal (8 cilindros), etc. La importancia que tiene un buen reglaje de platinos, cuya separación debe oscilar entre 0,4 y 0,45 mm. Otra cuestión 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

11. El distribuidor es accionado por el árbol de levas girando el mismo numero de vueltas que este y la mitad que el cigüeñal. La forma de accionamiento del distribuidor no siempre es el mismo, en unos el accionamiento es por medio de una transmisión piñon-piñon, quedando el distribuidor en posición vertical con respecto al árbol de levas. En otros el distribuidor es accionado directamente por el árbol de levas sin ningún tipo de transmisión, quedando el distribuidor en posición horizontal.

12. Bujías de Encendido: La corriente de alto voltaje (10 a 30 Kv) procedente del distribuidor genera una chispa de alta temperatura entre el electrodo central y de masa (tierra) de la bujía para encender la mezcla de aire- combustible comprimida. Las bujías de encendido son divididas dentro del tipo de valor térmico alto y bujías de tipo de valor térmico bajo, dependiendo del grado de dispersión (valor térmico) del calor recibido cuando la mezcla de aire-combustible es quemada. Ese grado es expresado con un número. Generalmente, las bujías de encendido que son apropiadas para el motor y modelo de vehículo son seleccionadas, luego un tipo específico de bujía debe ser usada

13. El rango térmico de una bujía se refiere a la temperatura de operación de la misma bujía Una bujía que disipa más calor es denominada “ bujía fría” debido a que permanece más fría, mientras que una bujía que disipa mucho menos el calor es denominada bujía “caliente”. La longitud de la punta del aislador (T) de las bujías frías y calientes varia. La bujía fría tiene la longitud de la punta del aislador más corta (a). Puesto que el área de la superficie expuesta a la llama es pequeña y la ruta de radiación del calor es corta, la radiación de calor es buena y la temperatura del electrodo central no es muy alta. Por esta razón, se usa una bujía fría, ya que es más difícil que ocurra el pre-encendido.Por otro lado, debido a que la bujía caliente tiene la punta del aislador más larga (c), como resultado, la temperatura del electrodo central aumenta demasiado y la temperatura de autolimpieza (350 y 500º C.) puede lograrse más rápidamente en el rango de bajas velocidades que en el caso de una bujía fría. • 45 especifica la bujía más caliente y 500 la más fría.

19. SISTEMA DE ENCENDIDO (DIESEL) En comparación con la gasolina, el Diesel tiene una elevada tendencia a la inflamación. La temperatura de autoencendido es de 250 ºC. Los motores (DI), necesitan un sistema de ayuda al arranque.Los motores de antecámara y de cámara auxiliar de turbulencia (inyección indirecta), tienen en la cámara de combustión auxiliar una bujía de espiga incandescente ("calentadores“).

20. Las bujías de preincandescendia pueden ir conectados eléctricamente en serie o en paralelo, aunque actualmente se usa mas la conexión paralelo de forma que una bujía averiada no afecta al funcionamiento de las otras.

21. Bujía de espiga incandescente. Esta montada a presión de forma fija y consta de un tubo metálico resistente a los gases calientes y a la corrosión, lleva en su interior un filamento incandescente que consta de dos resistencias conectadas en serie: el filamento calefactor dispuesto en la punta del tubo incandescente. Hay dos tipos básicos: De resistencia eléctrica desnuda utilizadas tradicionalmente. De resistencia eléctrica protegida que se han introducido mas recientemente.

22. Las bujías GSK2 recientes se caracterizan por alcanzar con mayor rapidez la temperatura necesaria para el encendido (850 ºC en 4 seg). En consecuencia, la bujía de espiga incandescente puede continuar funcionando hasta tres minutos después del arranque. Esta incandescencia posterior al arranque da lugar a una fase de aceleración y calentamiento mejoradas con una reducción importante de emisiones y gases de escape así como reducción del ruido característico en frío de los motores Diesel.

23. Bujía de precalentamiento Calienta el aire de admisión mediante la combustión de combustible. La mezcla se inflama en la parte delantera de la bujía de precalentamiento, al entrar en contacto con la espiga incandescente caliente a mas de 1000 ºC.

24. Unidad de control de tiempo de incandescencia (GZS) El proceso de preincandescencia y de arranque se realizada con el interruptor de arranque. Con la posición de la llave "encendido conectado" comienza el proceso de preincandescencia. Al apagarse la lampara de control de incandescencia, las bujías de espiga incandescente están suficientemente calientes para poder iniciar el proceso de arranque. En la fase de arranque las góticas de combustible inyectadas se evaporan, se inflaman en el aire caliente comprimido, y el calor producido origina el proceso de combustión.

25. Cuando se acciona la llave de contacto, permite el paso de corriente hasta los calentadores durante un tiempo aproximado de 30 segundos, antes de efectuarse el arranque, encendiéndose al mismo tiempo la luz testigo en el tablero de instrumentos. Transcurrido este tiempo, la luz se apaga, indicando que ya se puede efectuar el arranque. Posteriormente, ya con el motor en marcha, la central electrónica suministra una corriente pulsatoria a los calentadores, que siguen funcionando todavía a intervalos durante un cierto tiempo, necesario para lograr un rápido calentamiento del motor.Esta segunda fase de funcionamiento se prolonga hasta aproximadamente dos minutos después de haber realizado el arranque del motor.

26. También se pueden usar rejillas calefactoras que al pasar el aire de admisión a través de ellas se calienta, estas rejillas estarán conectadas unos segundos dependiendo de la temperatura ambiente y se desconectaran después de unos segundos

27. Causas de fallo La principal causa de fallo es que se queden conectadas a la corriente con el motor en funcionamiento, el calor de la combustión se agrega al generado por la electricidad por lo que la temperatura puede llegar a producir la fusión del material de la resistencia. Diagnóstico Estos dispositivos tienen en general un valor bajo de resistencia eléctrica, por lo que una simple lámpara de las usadas en el automóvil, colocada en serie con el cable de la bujía correspondiente encenderá si la bujía está buena y no lo hará si esta averiada.