ENCENDIDO ELECTRÓNICO POR DESCARGA DE CONDENSADOR Este sistema llamado también "encendido por tiristor" funciona de una manera distinta a todos los sistemas de encendido (encendido por bobina) tratados hasta aquí . Su funcionamiento se basa en cargar un condensador con energía eléctrica para luego descargarlo provocando en este momento la alta tensión que hace saltar la chispa en las bujías. En el encendido por bobina, el tiempo de crecimiento de la tensión secundaria y la duración de la chispa son relativamente largos (del orden de 0,1 milisegundo y 1 msg respectivamente), no permitiendo su aplicación en motores de alto régimen de funcionamiento sobre todo en aquellos en los que el numero de cilindros es elevado. Para motores de carácter deportivo donde es necesario almacenar una gran cantidad de energía eléctrica para después descargarla en las bujías en intervalos muy cortos de tiempo por el elevado numero de revoluciones a la que funcionan estos motores, se utiliza el encendido por descarga de condensador. En este tipo de encendido, la energía es almacenada en un condensador de capacidad "C", cargado a la tensión "V". El valor de la capacidad del condensador esta limitada a 1 o 2 microFaradios debido a evidentes razones de dimensión del condensador, intentando aumentar el nivel de energía almacenada aplicando tensiones elevadas. En la practica se utilizan valores de tensión alrededor de los 400 V. Por lo tanto es necesario disponer de un sistema que permita elevar la tensión de la batería para obtener los valores de tensión indicados (400 V). Cuando el alternador esta cargado, la descarga se realiza muy rápidamente a través del arrollamiento primario del transformador de encendido, elevando la tensión del condensador al valor de la alta tensión necesaria en el secundario, con el fin de provocar la chispa en la bujía, como en el caso de encendido por bobinado inductivo.
En el esquema se ve como el condensador (C) se descarga a través del tiristor (Th) comandado por el circuito de detección de régimen, haciendo la función de interruptor. La centralita ademas de llevar en su interior el condensador y el tiristor tiene también tres bloques funcionales que describimos a continuación:
Dispositivo de carga (5): consiste en un transformador elevador de la baja tensión continua de la batería en alta tensión continua debiendo asegurar la carga del condensador de almacenamiento de energía eléctrica. La carga de tensión se puede realizar en un tiempo aproximado de 0,3 msg. Dispositivo de mando (7): tiene la misión de pilotar la puerta del tiristor haciendolo conductor en un tiempo muy breve 0,05 msg. Conformador de impulsos (6): es un circuito electrónico que transforma la tensión alterna del generador de impulsos en tensión rectangular positiva.
El transformador de encendido (2): el transformador utilizado en este tipo de encendido se asemeja a la bobina del encendido inductivo solo en la forma exterior, ya que en su construcción interna varia, en su funcionamiento es un transformador de impulsos que convierte la corriente de carga rápida del condensador, a través de su bobinado primario en una alta tensión que aparecerá rápidamente en el bobinado secundario. A pesar de que el transformador tiene el aspecto de una bobina tradicional, su concepción eléctrica es bien distinta ya que su inductancia primaria es muy inferior y por consiguiente el circuito de descarga del condensador tendrá una impedancia global pequeña, permitiendo una rápida elevación de la tensión.
El distribuidor (3): como se ve en el esquema es similar al utilizado en los demás sistemas de encendido, contando en este caso con un generador de impulsos del tipo de "inductivo". En resumen: Las ventajas esenciales del encendido por descarga del condensador son las siguientes:
Alta tensión mas elevada y constante en una gama de regímenes de funcionamiento mas amplia. Energía máxima en todos los regímenes. Crecimiento de la tensión extremadamente rápida.
Como desventaja decir que la duración de las chispas son muy inferiores, del orden de 0,1 o 0,2 msg. demasiado breves para su utilización en vehículos utilitarios. Este tipo de encendido se aplica en aquellos vehículos que funcionan a un alto nº de revoluciones como coches de altas prestaciones o de competición, no es adecuado para los demás vehículos ya que tiene fallos de encendido a bajas revoluciones. La chispa de encendido en las bujías resulta extraordinariamente intensa. aunque su duración es muy corta, lo que puede provocar fallos de encendido, para solucionar este inconveniente se aumenta la separación de los electrodos de las bujías para conseguir una chispa de mayor longitud. La puesta a punto de este encendido requiere una gran exactitud asi como la preparación de la mezcla, el ajuste de la distribucción y juego de válvulas. El sistema de encendido por descarga de condensador que hemos visto hasta ahora, equivale en su disposición y funcionamiento al "encendido electrónico sin contactos", pero como este ultimo, ha evolucionado con el tiempo y ahora se aplica a sistemas de encendido estáticos ( DIS Direct Ignition System) que no utilizan distribuidor. Un ejemplo de encendido de este tipo es el que equipan algunos motores de la marca Saab con un sistema de encendido por descarga capacitiva enteramente estático, con avance cartografico y comando por microprocesador, con posicionamiento angular y régimen motor proporcionados por un sensor en el árbol de levas. La parte de alta tensión esta contenida en un modulo metálico como se ve en la figura. Este modulo encaja en la tapa de la culata, en medio de los dos árboles de levas del motor. Dentro del modulo existe una bobina por cada bujía por lo que se eliminan los cables de alta tensión, esta disposición elimina los parasitos generados por la alta tensión ya que todo el conjunto esta cerrado en el bloque metálico formando un blindaje y estando conectado eléctricamente a la masa del motor.
El sistema funciona bajo el principio de la descarga capacitiva obteniéndose tiempos de carga mucho más cortos y también tiempos de duración de la chispa más reducidos, obteniéndose un funcionamiento del motor menos satisfactorio a bajo y medio régimen observándose en la composición de los gases de la postcombustión. Con el encendido SDi la apertura de los electrodos de bujía se realiza alrededor de 1,5 mm, muy grande si lo comparamos con un encendido inductivo; de esta manera se intenta paliar los problemas de una descarga de tensión muy corta con una chispa más larga.
El sistema está pilotado por una unidad electrónica que da mando directamente a las bobinas, en función de la información obtenida por el captador de posición-régimen y el captador de presión absoluta situado en el colector de admisión. Una posible avería del sistema de encendido y en particular de una bobina sólo afecta a un cilindro, contrariamente a lo que ocurre en un encendido clásico. Debido a la elevada potencia obtenida por este sistema de encendido es posible la utilización de bujías frías.
ENCENDIDO ELECTRONICO POR DESCARGA DE CONDENSADOR
Su funcionamiento se basa en cargar un condensador con energía eléctrica para luego descargarlo provocando en este momento la alta tensión que hace saltar la chispa en las bujías. Este tipo d e encendido se aplica en aquellos vehículos que funcionan a un alto número de revoluciones como coches de altas prestaciones o de competición, no e s adecuado para los demás vehículos ya que tiene fallos de encendido a bajas revoluciones. Dentro de la centralita electrónica tenemos una fu ente de tensión continua capaz de s ubir los 12V. De batería a 400V. También hay un condensador que se cargara con la emergía que le proporciona la fuente de t ensión, para después descargarse a través de un tristor sobre el primario del transformador que generara la alta tensión que llega a cada una de las bujías a través del distribuidor. Como se ve aquí el transf ormador de encendido no tiene la misma misión que la bobina de los sistemas de encendido mediante bobina, pues la energía no se acumula en el transformador, sino en el condensador
modulos de encendido por descarga de condensador Durante unos pocos años (70 y muchos - 80 y pocos) unos cuantos coches deportivos normalmente y de competición además de unas cuantas motos, utilizaron un sist ema de encendido conocido como CDI (condenser discharge ignition). Este encendido tiene la ventaja de seguir siendo igual de potente a las revoluciones de motor que sea (hasta unas 30.000). La chispa es mucho más corta que en los transistorizados pero mucho m ás caliente pudiendo mantener una distancia entre electrodos en la bujía mayor para compensar lo corto de la chispa sin que haya problemas de noignición. Os preguntareis porqué me intereso por este sistema. Un motivo es porque mi coche lo usa y otro es que hay más coches que se pueden quedar en dique seco por no encontrar uno de repuesto. Da rabia que un clasico deje de andar por culpa de la unica parte electronica que tiene y resulta que estos modulos se venden a cojón de oso (sin mucha justificación), son escasos y los fabricantes (Bosch casi siempre) no dan información sobre sus componentes así que repararlos asusta a muchos. Hace tiempo pregunté a Bosch por el precio de uno como el mío y casi se me para el corazón con los aprox. 2.500 euretes que pedían día que el coche entra en el desguace.
. En desguace no se encuentran, parece que se los llevan el mismo
Suelen dar opción a enviarlos a fábrica donde, si no están muy chafados, los reparan por un módico.. dineral! Después de meses indagando, creo que ya podría (y lo voy a hacer en breve) construir desde cero el modulo que he estado investigando (ref bosch 0227300004). Lo bueno es que so n bastante parecidos todos ellos y las averías también. La reparación en la mayoría de los casos se puede hacer pasando un rato de entretenimiento y gastandose un par de euros en piezas.
Ahí vá un esquema simplificado de estos circuitos para que se entienda. Antes de que me tire piedras nadie aclaro que este no funcionaría pero es para hacerse una idea:
Por el terminal 15 entran 12V CC (más bien en torno a 14) y llegan por 2 vias al transformador por sus bobinas W3 y W1. La resistencia R hace que la corriente tenga tendencia a pasar por W1 hasta que llega al transistor T que corta el paso. Entonces la corriente pasará por W3 hasta la base del transistor "abriendo" el paso haciendo que la corriente pase rapidamente por W1 y no por W3 haciendo que de nuevo se cierre el transistor y pasando la corriente de nuevo por W3 abriendo de nuevo el transistor..... esto se repite unas 3000 veces por segundo induciendo corriente en W2 que va a "sacar" la friolera de 450V. El diodo D impide el retorno simplemente. El condensador C se va cargando rápidamente (creo que con dos ciclos de carga ya lo está) a ese voltaje. Ahora solo espera que llegue la señal del rotor de encendido (el delco) para que el tyristor (Thy) que funciona de forma parecida (*) a un transistor abra y descargue el condensador casi de golpe. Esa descarga del condensador provoca un "latigazo" brusco de corriente desde el terminal A a la bobina de encendido que amplifica los 450V hasta unos 35.000-45.000 voltios. De la bobina v a al distribuidor del delco y de ahí a cada cable de bujía.. El esquema del modulo 0227300004 sería este que pongo abajo. La mayoría de añ adidos son sistemas de protección y modulación de las distintas señales pero hacen que se complique bastante el entendimi ento del circuito.
Sea como sea, al abrir una de estas cajitas mágicas uno se queda un poco acojo**** ante la idea de localizar el/los componente /s que falla/n. Vease...
Pues bién, salvo que directamente veamos algo que se ha quemado o desoldado habrá que investigar un poco. Lo que suele fallar habitualmente lo hace por ser partes sometida a esfuerzos grandes: El condensador principal (C8). Lo normal es que esté cortocircuitado y no son faciles de encontrar (el de este circuito es 1.4uF 600V) pero los hay. Es lo que había fallado en el CDI de las fotos. El tyristor. El Transistor de potencia T1. El zener ZD1 (82V 10W, este aún no lo he encontrado en la web, sigo en ello). El nucleo de ferrita de las bobinas del t ransformador (se resquebrajan).
Para localizar averías cuando no son evidentes se puede hacer al modo profesional con conocimientos y equipo (fuente de alimentación, osciloscopio.. me gusta esta técnica pero yo la he "abaratado" considerablemente) o a lo bruto cambiando piezas (ya que la más cara será de un par de euros). De todos modos lo ideal es hacer lo primero ya que a veces falla una pieza porque la que la sirve de protección no cumple su cometido, así qu e lo reparamos para que vuelva a fallar en breve. Aún así insisto en que son componentes baratos y puede uno permitirse el lujo de reparar varias veces. Es un poco cansado ir probando diodos, resistencias y transistores uno a uno pero si hay tiempo, tampoco son tantos en estos circuitos.. unos años más tarde ya son centralitas conjuntas de encendido e inyección y probar así le puede llevar a uno media vida. Una cosa más, al poner contacto estos circuitos emiten un zumbido agudo por las rapidas contracciones y dilataciones del nucleo de ferrita del transformador. Si no suena ya hemos acotado bastante e l problema a la primera parte del circuito.
PARA UN MOTOR MONOCILINDRICO (MOTOS)
Que Es Un Cdi
El CDI ( Ignición por Descarga de Condensador) El CDI es un circuito electrónico que se encarga de dar la señal para que la bobina de un motor induzca una chispa de alto voltaje en la bujías. O sea se encarga de dar el encendido
al motor para que este funcione. Y que tiene de especial el CDI ? La chispa en un motor de cuatro tiempos a 600 revoluciones por minutos debe caer unos dos a tres grados antes que el pistón llegue al punto muerto superior. Pero a unas 4000 revoluciones debe caer a unos 8 grados antes del punto muerto superior. Por tanto lo que hace es recibir la señal y en la medida que los intervalos se sucedan mas rápido ( aumento de revoluciones) el circuito va a dar la señal mas anticipada. Esta es la explicación fundamental del funcionamiento del CDI. Es una cajita del tamaño algo mas grande que una caja de fósforos y un cable va al sensor del imán que rota en el volante del motor o cable va a masa , otro cable va a la corriente ( normalmente unos 9-13 voltios y el ultimo cable entrega la corriente interrumpida a la bobina de inducción de alto voltaje. Adentro tiene condensadores y resistencias mas un interruptor de silicona ( solid state ) de unos 3-6 amperes que abre y cierra el circuito excitando su compuerta. La bobina al recibir una señal interrumpida induce una chispa " gruesa " con ancho de banda en amplitud. Es una chispa buena y "larga" que no debe confundirse con sistemas de ignición electrónica que vienen en los vehículos donde las bobinas de alta se han reemplazado por aumentadores de voltaje del tipo cascada el cual llevan a dentro multiplicadores de voltaje a base de diodos y condensadores también pero el dispositivo que entrega la señal lo hace entregando unas 10 chispas por cada señal enviada a la bujía porque cada pulso generado es muy angosto y si bien puede generar un chispa dentro de un cilindro este puede no encenderse por lo corto del chispazo. Cuando uno ve una chispa en un vehículo en el cable de bujía lo que está viendo en realidad son unas 10 a 14 chispas en esa fracción de segundo que se notan como si fuera una. Las motos usan el CDI y una bobina de inducción de voltaje. Con algunas variaciones obvias entre fabricantes y deberían funcionar mas o menos igual entre motores. Un CDI de una moto china como la Takasaki de 125 cc en IMOTO vale pesos chilenos 15.000.- que son unos 25 dólares aprox. No es mucho por lo que el lector que tenga una moto mala por culpa del CDI puede hacer la sustitución usando un poco de inteligencia y saldrá solucionando su problema de manera bastante barata. Una moto con dos pistones en V por ejemplo puede usar dos circuitos CDI y dos bobinas inductoras. Una moto con dos pistones twin usa dos CDI s también y dos imanes mas dos bobinas colectoras de señal.
Como decía, los CDI significa Capacitor Discharge Ignition. Lo que traducido significa Ignicion por descarga de capacitor (condensador) Sobre estos existen los mas variados diseños los uno usando electricidad de batería para activar la bbobina de alto voltaje y los otros que usan corriente de Magneto o de bobinas circundando el volante que tienen imanes. La mayoría de las igniciones tienen cuatro partes que pueden fallar. Estas son 1.- Bobina primaria o gatillo que recoge la señal del iman en el volante 2.- Una bobina secundaria 3.- Una cajita negra y 4.- Una bobina de alto voltaje. La bobina gatillo recoge la señal y le dice a la cajita negra cuando enviar la chispa. La bobina secundaria provee la energía para esto. La cajita negra coordina todo y le dice a la bobina de alto voltaje cuando chispear a la bujia. Esto es para aquellos motores que no requieren bateria : Los CDI para batería son distintos y usan el recurso de energía para la bobina de alto voltaje desde la batería plenamente cargada. Estos sistemas tambien parecen tener los mismos componentes. Se dice que los CDIs no fallan pero la realidad es que sí que fallan y pueden dar disparos bastante descalibrados. lamentablemente los CDI s son caros y muchas veces cuando se requiere uno , la moto ya ha quedado como modelo anticuado y muchas veces no justifica comprar un sistema electrico nuevo. Para revisar estos sistemas se puede revisar los valores de los componentes si es que aparecieran en algun circuito. El sistema mejor para revisar un CDI que pudiera estar fallando
es colocar otro que sí funciona y comprobar el malfuncionamiento. La manera de saber si el CDI estuviera funcionando mal consiste en colocar un lampara estroboscopia que prende con la electricidad de la bujia en serie con la bujia del cilindro ofensor e ir a dar una vuelta en la moto. Amarrar la lampara en el m anurio apuntando al rostro. En el m omento que el motor funcione bien se verá la luz roja de la lampara funcionar bien, Pero en el momento que el motor se "chupe" se verá que la luz no funciona. Esto se puede deber al CDI pero puede ser tambien algun switch de corte como el de de la pata o de la ignicion. etc...¡ OJO! Pero si por otro lado si siguiese encendida la luz estaremos hablando entonces de falla en el suministro de combustible y habría que orientar la busqueda del problema al sistema de carburacion. La revision de un sistema electrico pasará por la inspeccion visual para detectar signos de quemaduras, calentamientos y caminitos de corriente en requebrajaduras en las carcazas de plastico de las bobinas y cajitas negras. De existir caminitos y requebrajaduras habrá que botar. Se podría colocar en un motor un CDI de otra marca pero hay que saber meter los dedos. Es lo que puedo decir por el momento de los CDI s.
