El Encendido y Carga de Bateria de La G150

El sist ema de encendid o y carg a de batería de la moto cicleta cicl eta Gilera Gilera 150 150 y sus su s mo difi caciones

CAPITULO I:

Primero un breve repaso: Encendido

Existen básicamente básicamente tres tipos de encendidos encendidos para motores, los de de bobina y platino (también conocido como Delco o a batería), de transferencia de energía (utilizado en motores de 2 tiempos de los 70 a los 90) y por último CDI (ignición por descarga capacitiva). El encendido se encarga de generar una chipa en la bujía, cuando el pistón alcanza su punto muerto superior (PMS), provocando la combustión instantánea de la mezcla y generando un impulso del pistón hacia abajo. Tipos de encendido: a) Delco: La corriente de 6 ó 12 V viene de la batería hacia la bobina de alta (esta bajo el tanque de nafta), en el momento en que los platinos se separan (por un fenómeno de inducción electromagnética) la bobina de alta que actúa como un transformador eleva esos 6v a unos 25.000v y los descarga en un breve pulso sobre la bujía que da como resultado la chispa. Este sistema trae algunos inconvenientes el platino debe soportar los 25.000 Volts que le devuelve la bobina, el condensador lo ayuda un poco a soportar la descarga pero inevitablemente esta tensión lo terminara desgastando, picando, ensuciando, etc., por lo que requiere revisión periódica y reemplazo y ajuste cada tanto. Adicionalmente, la intensidad de la chispa depende de la tensión y de la velocidad con que los platinos corten el campo (se separen) lo que obviamente esta mecánicamente limitado. b) Por transferencia de energía: El motor cuenta con un alternador de volante. Contiene muchos componentes de un encendido por bobina pero está conectados de manera diferente. La bobina de encendido (dentro del volante con devanado fino) conecta a través de los platinos y genera un alto voltaje que a diferencia del delco se beneficia adicionalmente del voltaje que se produce cuando los platinos se separan, esto motiva una repentina formación de magnetismo en la bobina de encendido y las líneas de fuerza que pasan por el secundario generan el voltaje necesario para generar la chispa en la bujía. c) CDI: del ingles Capacitor Discharge Ignition, encendido por descarga de condensador, es el más moderno y eficiente e incluye el uso de semiconductores. Aquí también se cuenta con un alternador de volante,

El sistema de encendido y carga de batería de la motocicleta Gilera 150 y sus modificaciones.

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una bobina que produce corriente que va a cargar un condensador (bobina de carga), y otra muy pequeña (captor) va a producir corriente en un momento muy preciso para avisar de la descarga del condensador. Un tiristor es el encargado de descargar la energía almacenada en el condensador. La corriente desde el condensador irá hacia la bobina secundaria que convertirá la corriente eléctrica en corriente de alto voltaje (unos 25000 voltios) que provocará la chispa.

Encendidos mecánicos

Delco Por transferencia

Encendidos electrónicos

Transistrorizado (o Delco asistido) CDI

Av anc e del enc end id o

Arriba se expuso que la chispa se produce en el punto muerto superior, pero en la práctica esto no ocurre así: Para aprovechar mejor la mezcla y producir una combustión mas completa, es necesario que la chispa se produzca una fracción de segundo antes de que el pistón llegue al PMS, a esto se lo denomina "Avance del encendido". Cuando la chispa ocurre justo en el PMS, se dice que el encendido esta "atrasado"; en cambio, si la chispa ocurre antes del PMS, entonces esta "adelantado" con respecto al PMS. La Gilera 150 viene equipada con una unidad de autoavance mecánica que utiliza fuerza centrífuga para su funcionamiento. Generación de electric idad

Por su parte los sistemas para cargar la batería son la dínamo (generador de corriente continua) y el alternador (generador de corriente alterna) Actualmente en casi todos los motores de motocicleta, debido a su alta eficiencia y bajo costo, la generación de electricidad se deja en manos de un tipo especial de alternador denominado volante magnético que consta de: un


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estator (con bobinado de baja y un bobinado de luces) y rotor con imanes (pueden ser imanes permanentes o electroimanes y a su vez el rotor puede ser interno o externo). En el estator hay 2 bobinados una bobina de encendido que genera unos 150200 Volts para generar la chispa y el bobinado de luces se encarga de producir la electricidad de 6 o 12v para las luces, alta, baja, stop, giros, etcétera y no participa del sistema de encendido. La Gilera 150 viene dotada originalmente con un sistema de carga de batería mediante dínamo y un sistema de encendido tipo Delco con autoavance mecánico, el que pasamos a describir en detalle. El generado r de la Gilera 150

El encargado de generar corriente es una dínamo que consta de 2 piezas, .un inducido móvil y unos campos estatores, adicionalmente requiere un regulador/disyuntor.

Arriba vemos una imagen del generador original de 6volts y 45 Watts. La dinamo se utilizo mucho en los 50’ cuando aún no se disponía de rectificadores de fase sólida (diodos) y era necesario de disponer de un generador de corriente continua, cuenta con muchas desventajas con respecto a un alternador: consume mas energía mecánica para la misma cantidad de corriente (los que han cambiado la dinamo de la Gilera notaran como le quitaba bastante fuerza al motor), adicionalmente la dínamo requiere mantenimiento, cambio de carbones, limpieza, y es mas caro.


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El encendido original

Como ya se mencionó es un delco, que consta de platinos, condensador, unidad de autoavance, y bobina de alta tensión (bajo el tanque de combustible).

Platino Au toavanc e

Condensador

Al separarse los platinos se produce un corte brusco de tensión en la bobina de alta que culmina en un alto voltaje en la bujía que produce la chispa por fenómeno de arco eléctrico. En un motor de pocas R.P.M., un encendido a platinos anda bien, pero a medida que aumentamos las R.P.M., llega un punto en que el condensador que hace la función de pila (se carga mientras el platino esta cerrado) no tiene el tiempo suficiente para descargarse y esto provoca que la chispa de la bujía no tenga el voltaje suficiente para encender la mezcla aire combustible, otra de las fallas que podríamos tener es que por ser un sistema mecánico, que el platino comience a rebotar sobre la leva, ya que este posee una masa y por consiguiente al estar en movimiento tenga una inercia que el resorte del mismo no pueda vencer. Además requiere mantenimiento, recambio por desgaste ajuste periódico, etc. Cur va de avanc e de Gilera 150 ss 50

e c 40 n a v A 30 e d s 20 o d a r 10 G 0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

RPM


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CAPITULO II

Perfeccionamiento del encendido

Las condiciones existentes en el cilindro son altas presiones y altas temperaturas, cuanta mas presión y temperatura haya en un cilindro, mas potencia necesita la chispa, por eso en función de la relación de compresión y su temperatura de trabajo cada motor necesitará determinadas características Por ejemplo motores de 75cc con relaciones de compresión de 11.5:1, y altasmedias temperaturas, necesitarán unos 32 Watts y motores de 125 cc. con relaciones de compresión de 10:1 aproximadamente, y medias temperaturas, unos 30 Watts. Gilera 150 Super Sport con una relación de compresión de 6,5:1 y temperaturas medianas o altas unos 25 Watts. Como verán los sistemas de carga y encendido sobrepasan estas cifras. ¿Porque? Pues sencillamente porque el encendido además de producir la chispa ha de encender las bombillas de alumbrado, permitir que suene la bocina, etc. Se calculan dándoles la potencia justa para que permita que al mismo tiempo que produzca chispa, sea capaz de alimentar el sistema eléctrico completo de la moto. En caso de que no se calculase correctamente, podría darse el caso de ir circulando a alta velocidad y que al tocar la bocina el encendido se cortase momentáneamente, con el consiguiente riesgo de accidente. Para conseguir mayor potencia hacen falta mas bobinas de carga, y eso significa que el motor pierde mas potencia porque las bobinas de carga y los imanes o electroimanes ejercen fuerzas magnéticas de oposición. Por eso al comenzar a hacer reformas y modificaciones interesa conocer la potencia de encendido justa, pues el exceso no se aprovecharía y reduciría la potencia del motor. Además como mencionamos no es lo mismo la potencia de motor que quita una dínamo para producir 45 Watts que la de un alternador. La asistencia transistorizada

El encendido electrónico soluciona el tema de las revoluciones altas, anula el desgaste de platinos, y mejora la chispa ya que dispone de un transistor que le ahorra al platino recibir la cantidad de voltios que descarga la bobina y el condensador. Adjunto a la pagina del grupo gilera motoclub hay un plano para construir este sistema, yo he sentido sus ventajas: platinos limpios sin picaduras sin salidas de punto, arranque inmediato (incluso a los 20º bajo cero de mis pagos ojo solo probé que encienda no salí en moto a esta temperatura ja ja), menos consumo y un sensible incremento en la potencia. Este sistema se usa hace muchos años en los automóviles, los transistores de potencia tienen una velocidad de corte casi ideal, y soportan tensiones de unos 50.000 voltios sin problemas sin quemarse ni desgastarse ni nada de eso, lo mismo los capacitores de poliéster tienen numerosas ventajas sobre los condensadores “coil paper” comunes, por lo que este sencillo montaje suple la El sistema de encendido y carga de batería de la motocicleta Gilera 150 y sus modificaciones.

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función del platino y condensador, solo queda el platino como una simple llave conmutadora que le informa al transistor en que momento actuar. Ventajas: mejora la chispa •

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mejora el arranque en frió (a los 20 grados bajo cero de mis pagos se nota aunque no salgo demasiado en moto) baja el consumo de combustible

•

aumenta la potencia

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aumenta la reacción y la respuesta a altas RPM.

•

Es muy fácil de montar en una plaquita de circuito impreso solo se sueldan los componentes con las conexiones según el esquema, si no se animan a hacerlo como hobbistas cualquier técnico lo puede fabricar en breve, eso sin con un buen disipador. Los componentes pueden reemplazarse por sus equivalentes, por ejemplo no conseguí mas el Tip162 y lo reemplace por un BU922 y anda fenómeno. ¿Como funciona?

Cuando el platino se abre el circuito se encarga de informarle al transistor T2 que debe actuar y acá esta el secreto: independiente de lo que tarde el platino en abrirse el transistor corta en infinitesimal fracción de segundo, el platino se abre el transistor corta, el platino ya no recibe 20.000 voltios sino 0,4volts (ergo ya no se gasta, ya no se pica, ya no se ensucia, ya no importa su luz, etc.). Esta velocidad de corte se traduce en chispa más grande, mas potencia, menos consumo de combustible y mayor reacción. ¿Cómo se instala?

Tiene 4 terminales, 2 son la alimentación del circuito (positivo y negativo) se conecta uno a masa (negativo) yo lo coloque bajo el regulador de voltaje en mi Gilera y utilicé uno de los tornillitos de masa del regulador. El positivo se conecta al positivo de la bobina. El Terminal 3 se conecta al negativo de la bobina (que donde esta el cable que viene del platino que ha de retirarse) Después el cable del platino (va del platino a la bobina) se desconecta y se conecta al circuito (Terminal 2 del grafico) En resumen con el circuito montado en la moto solo se retira el cable del platino se saca el condensador (se guarda) y se conectan los 4 cables. Obviamente esto en un sistema delco funcionando, el circuito esta diseñado de manera tal que no hay que tocar el avance ni el punto ni nada solo se coloca y ya. Lo único que revisar que el platino este limpio y en buenas condiciones, de esta forma el sistema funcionara correctamente por décadas sin necesidad de ningún tipo de mantenimiento.


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Con respecto al costo si uno lo piensa con las ventajas que trae y que no se cambia mas platinos ni condensador, en uno o dos recambios de platinos está amortizado el encendido....

Dispositivo de asistencia transistorzada instalado en mi Gilera 150 ss.

Hasta aquí el sistema original, con sistema de carga por dínamo, con solo una propuesta de mejoría con la nueva tecnología, que requiere una máquina con un sistema original f uncionando co rrectamente. ADVERTENCIA!!! !

La siguiente sección es para intrépidos que se animan a arriesgar en modificaciones que incluyen reformas y adaptaciones. Mucho de lo descripto basado en mi experiencia personal y otro tanto en descripciones y datos brindados por compañeros del grupo…


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CAPITULO III

Modifi caciones del si stema de encendid o y de carga.

As ist enc ia t ran si st or izada:

La vimos mas arriba, en rigor no es una alteración del sistema original, simplemente es un aditamento al sistema original que optimiza las cualidades del delco no implica cambios en el sistema de generación de corriente, ni en bobinas, ni en platinos ni en nada, además es inmediatamente reversible. Para los amantes de lo original por mi parte esto es muy recomendado!!! Instalando un alternador:

Para los que se aburrieron o cansaron de la dínamo, o bien para los que quieren sentir mas a fondo la potencia del motor de la Gilera (recordemos que los sistemas de corriente alterna requieren menos energía mecánica son mucho mas eficientes!!!) Antes de iniciar esta empresa hay que tener en cuenta que es una adaptación por lo tanto requiere algún trabajo y tiene sus riesgos, muchas veces puede que funcione a la perfección en el primer intento pero otras va a dar un poco de laburo, no se desanimen que al final rendirá sus frutos. Ejemplos d e generadores

Dinamo

Volante estator estrella

Volante con 2 bobinas


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Me han comentado que vienen sistemas listos para colocar, yo personalmente no los he visto funcionando ni los he probado así que no me encuentro en condiciones de referirme a estos. La selección del volante: hay varias opciones, difieren en calidad, precio y

potencia. En líneas generales conviene un volante con estator bobinado y rotor externo con bobinas permanentes. Iniciaremos la descripción con la más barata y sencilla. A) El volante de 2 bobinas: Podemos utilizarlo de dos maneras una

simplemente remplazando la dínamo por un alternador conservando el encendido por batería (Delco) y la otra es aprovechar el volante alternador como fue concebido y utilizar el sistema de transferencia de energía. Adicionalmente podría instalarse un CDI con este tipo de volante pero lo comentaremos de manera independiente. 1) Podemos instalar un volante magnético de tipo ciclomotor colocando 2 bobinas generadoras de corriente de 6V (bobinas de luz) conectadas en serie (probar cuidadosamente la conexión dado que de acuerdo a la polaridad de los imanes permanentes y la orientación de las bobinas podemos no estar aprovechando toda la corriente que nos puede brindar este generador. En este ejemplo de adaptación solo reemplazaremos la dínamo por un alternador, por ende tendremos que quitar el regulador de la dinamo y colocar en su lugar un rectificador de corriente para poder cargar la batería, el sistema de encendido por delco podría permanecer inalterado.

Ejemplo de sistema de volante instalado en una Gilera 150 ss.


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En este caso hay instalado un volante de ciclomotor de 6v que genera unos 35 Watts suficientes para el funcionamiento del encendido y cargar la batería. Es un sistema barato y fácil de instalar, la corriente generada es inferior al cálculo original de la G150 por lo que se corre el riesgo de que se descargue la batería si se usa con las luces durante tiempos prolongados, por lo que debemos recalcular el sistema eléctrico, si se opta por esto una solución sencilla es colocar una lámpara de luz de carretera de 6v 15/15watts (recordemos que la dinamo original brinda unos 45 Watts este sistema unos 10 Watts menos por lo que usando estas lamparitas equilibramos la formula). También existen bobinas de 12 Volts con las que en teoría podríamos alcanzar 45 Watts la instalación sería similar pero hemos de reemplazar lamparitas, batería bobina de encendido, etc. por las correspondientes de 12 V. El rectificador: Con este volante no es absolutamente necesario un regulador

de voltaje, pero si un rectificador para ello utilizaremos diodos existen varias maneras de conectarlos básicamente puede ser rectificación de onda completa o de media onda, dejare en vuestro juicio cual de las dos es mejor. Es recomendable usar al menos 2 diodos de por lo menos 6 Amp: Adicionalmente se puede utilizar un capacitor para estabilizar la carga o incluso usar la moto sin batería (da corriente mas estable, las luces no oscilan tanto, funcionan mejor guiños y bocina). El mismo debe ser de al menos 10.000 uF y 16Volts (mejor 20.000uF pero mas caro).

2) Si se desea utilizar este encendido de la manera en que funcionaría como fue concebido originalmente se habrá de utilizar una bobina de baja de encendido y funcionara con el sistema de inducción (usado en ciclomotores de los 80), personalmente yo no lo usaría de esta manera sino en la que arriba vimos, dado que el encendido por transferencia está calculado para motores de 2 tiempos con detalles que exceden el objetivo de este texto y tiene mas inconvenientes, especialmente en un motor de 4 tiempos (se aceptan disidencias y comentarios de cómo adaptar un encendido por transferencia en la Gilera ya que yo no logre una adecuada vida útil de las bobinas y abandoné intentos ulteriores ). B) El volante con estator estrella: básicamente la instalación no difiere de la

anterior también podemos utilizarlo de dos maneras. Una es utilizando las bobinas de luces para cargar la batería, pero con la diferencia de que este sistema es de 12v (hay que reemplazar batería y lámparas, etc.) con la ventaja de que contaremos ahora si con unos 50 Watts, que nos dan mas flexibilidad.


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Como segunda opción podemos aprovechar la bobina de alta tensión del encendido para instalar un CDI y acá la cosa se pone interesante. Instalando un CDI:

Existen algunas opciones, si uno analiza diversas ventajas y desventajas: CDI simple con avance fijo. (Volante adaptado de Zanella, Pumita, Ducati sin sensor, etc). Ventajas: No requiere batería Mínimo mantenimiento No requiere reemplazo de condensador ni platino Bajo costo (en realidad muy bajo costo) Buena calidad de chispa Insume porca energía mecánica para el sistema eléctrico (le quita poca potencia) Desventajas: Avance fijo (uno debe elegir donde quiere trabajar si resignar performance a bajas RPM léase ralentí arranque, o bien resignar las altas RPM y estamos hablando de la Super Sport en la sport no se notaria tanto) Baja intensidad de corriente para el sistema eléctrico. Luces pobres olvídense de la bombilla de 25watts, y como en mi caso las normas del municipio exigen luz de freno, guiños, luz de carretera encendida día y noche, imposible tener cargada una batería. En ocasiones sobrecalentamiento (debido a excesivo atraso a mas de 4000 RPM, de nuevo importante en la Super Sport). A mi no me gustó, pero en fin es solo una opinión, me referiré solo al CDI con autoavance. CDI con autoavance: Ventajas: Batería opcional Intensidad de corriente excelente para el sistema eléctrico. Mínimo mantenimiento No requiere reemplazo de condensador ni platino Buena calidad de chispa


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Insume porca energía mecánica para el sistema eléctrico (le quita poca potencia) Curva de avance buena? si hallaron alguna cercana al óptimo coméntenme porque las comerciales nacionales difieren de lo que necesita la mecánica de estas motos. Existe la adaptación de un sistema 100% electrónico digital de encendido por CDI en Gilera en Europa, este tiene todas las ventajas a excepción de que cuesta unos 400 euros, ideal para los que no reparan en gasto… Desventajas: Costo más elevado Difícil hallar una curva de avance adecuada en el país. ¿Encendido analógico o digital? Ahora bien el costo de un CDI con autoavance digital no lo genera el volante en si sino la unidad de autoavance electrónico dado que requiere uso de tecnología PIC (circuito integrado programable), por lo que una opción interesante es instalar este volante alternador con encendido CDI pero en vez de 100% electrónico, digamos un 95% je je je. Utilizando un CDI disparado electrónicamente pero por platino en este caso utilizaríamos la curva de autoavance mecánico original de la moto sería un encendido electrónico analógico no digital pero que aprovecharía todas las ventajas del CDI, habría diferencias teóricas y detalles técnicos que no vienen al caso, en la práctica instalar un sistema analógico o digital un una Gilera 150 Super Sport no tendría diferencia alguna.

Ejemplo de un Volante Ducati Energía Serie 2000 estator estrella de seis bobinas 60 Watts.


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Unidad de diseño ad hoc de un sistema de encendido por electrónico CDI analógico disparado por platino con rectificador incorporado para utilizar con volante con rotor estrella. Este diseño pretende aprovechar la totalidad de los Watts generados para una carga óptima de batería con uso permanente de luces si se lo desea y encendido por CDI a menor costo (la unidad CDI/rectificadora me costó en componentes unos $150 (bastante menos que unos 400 euros). Lo he testeado y funciona a la perfección, satisface con creces mis expectativas y es el que actualmente tengo en mi máquina

Sistema de encendido electrónico por CDI con generador de 12Volts instalado en mi Gilera 150 Super Sport.


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Por fuera no se nota ninguna adaptación pero marchando en la moto, si que si. Este sistema mantiene una excelente carga de batería y el encendido funciona a la perfección con excelente performance tanto a bajas como a altas RPM, es fácil de instalar solo basta retirar la dínamo colocar una base circular de aluminio atornillar y listo, en lugar del regulador mecánico de voltaje coloque la unidad rectificadora electrónica con CDI. Adicionalmente el nuevo sistema es de 12Volts (aunque no habría inconveniente en regularlos a 6V), yo elegí 12 dado que en mis pagos es casi imposible conseguir lamparitas, destelladotes, baterías, etc de 6V y opuestamente es fácil hallar estas partes para 12Volts.

Esta descripción esta hecha con el solo fin de ayudar a los compañeros del grupo y a todos los amantes de las Gileras, que se hallan en la noble empresa de restaurar una vieja máquina o desean mejorar la performance de una funcionando a la perfección. Así que mails son bienvenidos con sugerencias, comentarios, aportes, correcciones, etc. Espero lo disfruten y les sea útil, con tan solo ayudar a un gilerista a hacer funcionar o mejorar la marcha de su joyita me doy por satisfecho.

Saludos a todos, Marcelo


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El Encendido y Carga de Bateria de La G150

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