Sistemas de encendido transistorizado y electrónico: tipos y funcionamiento
Resumen
El documento describe la evolución de los sistemas de encendido del automóvil, desde el encendido transistorizado a contactos hasta los sistemas electrónicos avanzados. Explica el funcionamiento de los generadores Hall e inductivos, el encendido digital con unidad de control, el sistema DIS de chispa perdida y el encendido secuencial con bobina por cilindro.
Puntos clave
- En el encendido transistorizado a contactos el ruptor da la orden de encendido y el transistor interrumpe la corriente primaria, lo que aumenta la corriente primaria y acelera la variación de flujo magnético.
- En el generador Hall, la tensión Hall es 0 cuando la pantalla del tambor se interpone entre el Hall y el imán, y aparece al abandonar el entrehierro, momento en que se produce el encendido.
- En el generador inductivo se genera una tensión alterna que aumenta en frecuencia y amplitud con el régimen; el encendido se produce cuando la tensión pasa por cero de positivo a negativo.
- En el encendido electrónico digital, la unidad de control (UCE) calcula el momento de encendido con un mapa de corrección de avance a partir de los datos de los sensores, eliminando los mecanismos mecánicos.
- El sistema de chispa perdida o simultáneo usa una bobina doble, solo en motores de cilindros pares, y el encendido secuencial usa una bobina por cilindro, eliminando los cables de alta tensión.
Sistemas de Encendido Transistorizado
Encendido Transistorizado a Contactos
En el encendido transistorizado a contactos, el ruptor genera la orden del momento de encendido, pero es el transistor el que interrumpe la corriente primaria.
Ventajas frente al sistema convencional:
- Incrementa la corriente primaria.
- La variación de flujo magnético se produce más rápidamente.
En estos sistemas de encendido se suele usar un transistor Darlington, que está integrado en un circuito electrónico con otros componentes que mejoran su funcionamiento.
Encendido Transistorizado con Generador Hall
Este sistema de encendido sustituye el ruptor por un generador de impulsos de tipo Hall. Se siguen manteniendo los mecanismos de avance por carga y centrífugo.
El generador de impulsos se utiliza para generar una señal de mando que interrumpe el circuito primario a través del módulo electrónico.
Funcionamiento del Circuito Hall:
El circuito integrado Hall tiene tres terminales: uno de alimentación (12 o 5 voltios), otro a masa y uno de señal.
- Cuando la pantalla del tambor obturador se interpone entre el Hall y el imán, la tensión Hall es 0, y circula la corriente por el primario de la bobina.
- Cuando la pantalla abandona el entrehierro, aparece la tensión Hall y el módulo electrónico interrumpe la circulación por el primario, provocando el encendido.
En un generador Hall, al aumentar el régimen de giro, aumenta la frecuencia de la señal, pero la tensión permanece constante. Las bobinas tendrán en el arrollamiento primario valores inferiores a un ohmio.
Encendido Transistorizado con Generador Inductivo
Se sustituye el ruptor por un generador de impulsos por inducción.
Componentes y Funcionamiento:
- El generador de impulsos puede tener una bobina exterior o una interior.
- El rotor está fabricado de material ferromagnético, gira arrastrado por el distribuidor y tiene tantos salientes como cilindros tiene el motor.
- El estator está formado por un imán permanente y una bobina arrollada alrededor del cuerpo metálico.
Se mantiene el mecanismo de avance por carga y avance centrífugo.
Se genera una tensión alterna. Al aumentar el régimen, aumenta la frecuencia de la señal y también lo hace la tensión. El módulo electrónico interpretará el orden de encendido cuando la tensión pase por cero en el camino desde el máximo valor positivo al máximo negativo. El módulo transforma esta señal en una señal digital que constituye el mando de corte del circuito primario.
Sistemas de Encendido Electrónico Avanzado
Encendido Electrónico Digital
Se eliminan todos los mecanismos mecánicos de modificación del avance al encendido.
Un conjunto de sensores informan a la unidad de control (UCE), que tiene grabado un mapa de corrección de avance muy preciso para cualquier condición de régimen y carga. En función de los parámetros de entrada de los sensores, la UCE genera la señal de encendido.
Con esta información, la unidad de control establece el momento de encendido interrumpiendo el circuito primario de la bobina. Esta enviará la alta tensión al distribuidor, que se encarga de repartirla a la bujía correspondiente. En este caso, el transistor de potencia o la bobina de primario son el actuador.
Encendido Electrónico sin Distribuidor (DIS) o Estático
Este sistema elimina el distribuidor.
Encendido de Chispa Perdida o Simultáneo
Este sistema utiliza una bobina doble, donde un terminal positivo alimenta los arrollamientos primarios y dos negativos cierran a masa los circuitos primarios a través de la unidad de control.
Se utiliza solo en motores con cilindros pares. Se mantienen los cables de alta tensión a las bujías.
Ejemplo en Motor de Cuatro Cilindros:
La bobina doble está compuesta por dos bobinas simples que se encargan de suministrar la tensión de encendido a dos pares de cilindros simultáneamente:
- Par 1 y 4: El cilindro 1 está en compresión (requiere 15.000 voltios) y el cilindro 4 está en fase de escape (requiere solo 500 voltios, siendo esta la chispa perdida).
- Par 2 y 3: Estarán al final de expansión y admisión, alternando el proceso anterior en los 4 cilindros.
Encendido Secuencial (Bobina por Cilindro)
Se puede usar en motores con cilindros impares. Tiene una bobina por cilindro, eliminando los cables de alta tensión.
Características de la Bobina:
Estas bobinas tienen tres terminales:
- Terminal positivo (+): Alimenta el circuito primario.
- Terminal negativo: Interrumpe el circuito primario a través de la unidad de control.
- Masa: Conexión del arrollamiento secundario.
La chispa salta al final de la fase de compresión.
Sincronización:
La unidad de control necesita del sensor de fase para sincronizar el orden de encendido, utilizando la señal del sensor de régimen de giro y el Punto Muerto Superior (PMS) para modificar el avance. Estos sensores pueden ser inductivos o de efecto Hall.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre el encendido transistorizado a contactos y el de generador Hall?
En el sistema a contactos el ruptor sigue generando la orden de encendido y el transistor interrumpe la corriente primaria. En el sistema Hall el ruptor se sustituye por un generador de impulsos Hall, que envía la señal de mando al módulo electrónico.
¿Qué es el encendido de chispa perdida?
Es un sistema que usa una bobina doble que alimenta dos pares de cilindros a la vez. En el par de cilindros en compresión la chispa es útil, mientras que en el de escape se pierde, requiriendo solo unos 500 voltios.
¿Para qué sirve el sensor de fase en el encendido secuencial?
La unidad de control lo necesita para sincronizar el orden de encendido, junto con la señal del sensor de régimen de giro y el Punto Muerto Superior (PMS).
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