Sistema Eléctrico del Motor
Sistema Eléctrico del Motor
MEMO
Sistema Eléctrico del Motor Para evitar estos arcos, el punto de contacto
4. Sistema de Encendido 4.1
de interruptor y la batería son conectados en serie.
Finalidad de del si siste stema de de
Sin embargo, a baja velocidad, como la apertura
encendido
del punto de contacto es lenta, es fácil producir un
Este sistema es un juego de dispositivos para
arco. Por lo tanto la generación de alto voltaje no
quemar la mezcla de combustible comprimido en la
será estable y se producirán fácilmente fallas en el
cáma cámara ra de combu combust stió ión n del del moto motorr de gaso gasolin lina a
encendido.
usan usando do una una chis chispa pa eléc eléctr trica ica gene genera rada da con con alto alto
En compar comparaci ación, ón, con el encend encendido ido de tipo tipo
voltaje. En el sistema de encendido, es del tipo de
transistoriz oriza ado,
encendido por batería (usa la energía eléctrica DC)
eléctricamente intermitida por un transistor de modo
usando el alternador de alto voltaje como energía
que la interrupción de corriente es estable a baja
eléctrica. En el auto, el tipo de encendido por batería
velocidad velocidad y la bobina secunda secundaria ria puede puede producir producir
generalment generalmente e es usado. usado. Recientement Recientemente, e, debido al
alto voltaje más estable.
desar esarrrollo ollo
del
semic emicon ondu duct ctor or,,
hay hay
tipos ipos
la
corrien iente
prima imaria
es
de
Recientemente, como una contramedida a los
encendido totalmente transistorizado, encendido de
gases de emisión, se requiere aumentar la energía
alta energía (HEI), y sistema sin distribuidor (DLI).
de llama del conector de encendido para producir el encendido exacto sin falla en el encendido a baja velocidad y en la la alta velocidad. Para hacerlo hacerlo así,
4.1.1 4.1.1
Interr Interrup upto torr de tipo tipo con contac tacto torr y encend encendido ido transistorizado
la corriente primaria primaria debe aumentar. aumentar. En el tipo de de contacto de interrupción, es difícil de aumentar la
El encendido por transistor usa el método en el cual la corriente que fluye en la bobina primaria primaria de
prim primer era a corr corrien iente te,, pero pero es posi posibl ble e en el tipo tipo transistorizado.
encendido es interrumpida (intermitida) cambiando la operación del transistor para inducir el voltaje alto en la bobina secundaria.
Además Además,, para para realza realzarr el rendimi rendimient ento o de ence encen ndido dido a alta alta velo veloci cida dad, d, el núme númerro de embobinados de la bobina primaria de encendido
En el inte interr rrup upto torr tipo tipo cont contac acto torr, como como la corriente de la bobina primaria de encendido es
debe ser reducido de modo que la inductancia y la resistencia de la bobina primaria pueden bajar.
intermitida directamente por la apertura y cierre del punt punto o de cont contac acto to,, se pued puede e prod produci ucirr un arco arco eléctrico cuando el punto está abierto.
Como resultado, la corriente primaria tiene que aumentar tan rápidamente como sea posible. Es decir, para que la energía suministrada al circuito primario de encendido reduzca la inductancia pero no reduzca reduzca la energía energía de la chispa, chispa, la corrient corriente e primaria debe ser ampliada.
Tipo Interruptor de contacto
Tipo transistorizado
Tipo de control Computarizado
Sistema Eléctrico del Motor Cuando se produce el funcionamiento a alta velocidad, el motor puede tener incongruencias en el encendido. Como el contacto tiene puntos de chispa, debe ser chequeado y reemplazado periódicamente. Durante le funcionamiento anormal del sistema de vacío y avance centrifugo, el motor puede tener incongruencias en el encendido.
El rendimiento en baja y alta velocidad es seguro.
El rendimiento en baja y alta velocidad es muy seguro.
Como no tiene puntos de contacto, el chequeo y control no es necesario.
Como no tiene puntos de contacto, el chequeo y control no es necesario.
Ocurre un fenómeno similar que con el interruptor de contacto.
Como el avance al encendido es controlado por el computador, computador, es el más eficiente.
En el interruptor tipo contacto, debido a la limitación por el arco en el punto de contacto, la magnitud magnitud de la corriente primaria tiene un límite; sin embargo, en
•
•
El rendimiento en alta velocidad es mejorado.
•
El rendi rendimi mien ento to de ence encendi ndido do es realz realzad ado o
el tipo tipo transi transisto storr, es posible posible ampliar ampliar la primer primera a
aumentando la energía de la chispa.
corriente enormemente. •
Por lo tanto, la bobina de encendido puede •
Las distintas unidades de control eléctrico para mejorar el rendimiento del motor (avance al
embobinados embobinados de modo que pueda obtener el mejor
ence encend ndid ido o y cont contrrol del del ángu ángulo lo de leva leva))
rendimiento a alta velocidad que en el caso de
pueden ser conectados.
bobina de encendido de resistencia externa. •
Las características del tipo transistorizado son las
La confiabilidad del sistema de encendido es optimizado.
comp compre rend nder er la bobi bobina na prim primar aria ia que que tien tiene e baja baja inductancia y la proporción de un gran número de
El rendimiento en baja velocidad es estable.
Es posible reducir la proporción de número de embobinados de la bobina de encendido.
siguientes:
Fig. 4-1 Forma de onda intermitente de la corriente primaria y forma de onda del voltaje secundario
Sistema Eléctrico del Motor 4.2 4.2
4.2.1
Sist Sistem ema a de de enc encen end dido ido con contr trol olad ado o
Existen tipos de energía alta (HEI) y de encendido
por computador
sin distribuidor (DLI).
Objetivo
del
sistema
de
Las ventajas de estos tipos son las siguientes;
encend endido
controlado por computador
y baja velocidad.
Este tipo usa el método en el cual se detecta el estado de motor usando sensores de entrada al
La chispa de encendido es muy estable en alta
Cuando se produce la detonación, el avance al
computador (ECU), el computador calcula el avance
encendido es automáticamente retrasado para
al encendido y envía la señal intermitente para la
suprimir la detonación.
corrie corriente nte primar primaria ia al transi transisto storr de potenc potencia ia para para
Al detectar el estado de operación operación del motor, motor, el
inducir el voltaje alto en la bobina secundaria de
motor otor es cont ontrola rolado do con el avan avance ce al
encendido.
encendido optimizado.
Se usa una bobina de encendi ndido tipo
moldeada.
Como usa la bobina de encendido de alta energía, la combustión completa es posible.
.
Tabla ►►► Comparación de la estructura de cada sistema de encendido Tipo interruptor de contactos
Tipo transistorizado
Tipo Computarizado
La corriente primaria es interrumpida por el interruptor de contactos. La batería es necesaria.
La corriente primaria es La corriente primaria es interrumpida interrumpida por interruptor de tipo por un transistor controlado por el transistor. computador. No es necesaria la batería. No es necesaria la batería.
Utiliza circuito de apertura magnética tipo bobina.
Utiliza circuito de apertura magnética tipo bobina.
Utiliza bobina de encendido de tipo moldeado.
La apertura/cierre de los contactos del interruptor es realizada por la leva en el eje del distribuidor.
La corriente primaria intermitente es controlada por la señal de un rotor fijo en el eje del distribuidor.
La señal se genera por la luz intermitente que pasa por el disco instalado en el eje del distribuidor con un LED y foto diodo.
4.2.2 Tipo HEI (Encendido de Energía Alta)
Fig. 4-3 Diagrama estructural de HEI
Sistema Eléctrico del Motor ■ Bobina de encendido
(2) Estructura de la bobina de encendido
La bobina de encendido es el transformador
La bobina de encendido permite que el flujo
reforzador que genera la corriente del alto voltaje
magnético pase por el núcleo tipo moldeado para
(aproximadamente 20,000 ~ 25,000V) usada para
prevenir que el flujo magnético generado por el
producir un arco en la conexión del encendido.
efecto de inducción magnético sea irradiado hacia fuera. E: Voltaje de Batería
E1: Voltaje primario
E2: Voltaje Secundario
E 2
=
N 2 N 1
E 1
N1: Número de vueltas de la bobina primaria N2: Número de vueltas de la bobina secundaria Fig. 4-4 Principio de la bobina de encendido
1) Principio de la bobina de encendido
Con el aumento del diámetro del alambre de la
La bobin bobina a de ence encend ndid ido o usa usa el efec efecto to de
bobina primaria, se puede reducir la resistencia y
inducción magnético y el efecto de inducción mutuo.
se puede generar más flujo magnético de modo
La fig. 4-4 muestra muestra este principio. De la dos bobinas
que el alto voltaje pueda producirse. La estructura
enrolladas enrolladas alrededor alrededor del núcleo, el lado de ingreso ingreso
es simple y la resistencia al calor es muy alta.
se llama bobina primaria, y el lado de salida se llama bobi bobina na secun secunda dari ria. a.
La bobin bobina a prim primar aria ia es
magnetizad magnetizada a por el flujo de corriente corriente baja desde la batería; sin embargo, esta corriente es la corriente continua de manera que el voltaje inducido no se genera. Cuando esta corriente baja es cortada por el transistor de potencia, en la bobina primaria, el voltaje E1 más alto que el voltaje de batería es generado por el efecto de inducción magnético. El volt voltaj aje e indu induci cido do E1 en la bobi bobina na prim primar aria ia es det determi ermina nad do por el núm número ero de vuel vuelta tass del del
(3) Rendimiento de la bobina de encendido
Lo importante para el rendimiento de la bobina de encendido son las características de velocidad, temperaturas y aislamiento. a.
Característica de velocidad: El espacio
de descarga debería ser mayor a 6mm, cuando el eje del distribuidor gira a 1,800rpm en la prueba de chispa de la bobina de encendido.
embobinado primario, la magnitud de la corriente, la
b.
velocidad de cambio de corriente y el material del
Dura Durant nte e el func funcio iona nami mien ento to del del moto motorr, la
núcleo. núcleo. En la bobina bobina secundaria, secundaria, el voltaje voltaje E2 es es proporci orcio onal nal
a
la
relaci ación
del
núme úmero
embobinados por efecto de inducción mutua.
de
Característica de temperaturas:
temperatura aumentará por el calor de la corriente.
Sistema Eléctrico del Motor
Fig.4-5 Estructura de la bobina de tipo moldeada
Sistema Eléctrico del Motor Como la temperatur temperatura a aumenta, aumenta, la resistencia resistencia de la
al transistor de potencia.
bobina primaria se hace mayor entonces se reduce la corriente primaria que se interrumpe. Por consiguiente, el espacio de descarga del lado lado secu secund ndar ario io se redu reduci cirá rá por por lo que que el funcionamiento en 80ºC debería ser regulado.
c. La señal señal de encen encendi dido do repit repite e la opera operaci ción ón de corte a tierra de la corriente que fluye a la bobina primar primaria ia a través través del transis transistor tor de potenc potencia ia interrumpiendo este. d. El tiem tiempo po de ence encend ndid ido o es calc calcul ulad ado o por por el
c. Características de aislamiento: La resistencia
computador. computador. Cuando la corriente sobre la base
de aislamiento aislamiento y el voltaje de la resistencia resistencia se
del transis transistor tor de potenc potencia ia es interr interrump umpida ida,, la
reducen según el aumento de temperatura, sin
corrie corriente nte primar primaria ia de encendi encendido do tambié también n es
embargo, este aumento debería ser mayor que
interrumpida. Por lo tanto, tanto, induce alto voltaje en
10MΩ a 80ºC, y de más de 50 MΩ a
la bobina secundaria de encendido y este alto
temperatura ambiente (20º).
voltaj voltaje e es aplicad aplicado o a través través del conect conector or de encendido del distribuidor di stribuidor..
■ Transistor de Potencia
El transistor de potencia interrumpe la corriente primaria, que fluye en la bobina de encendido según la señal desde el computador. computador. El TR es del tipo NPN
■ Forma de onda del voltaje de encendido
por el
A medida que pasa el tiempo, los voltajes
computador, el colector conectado al Terminal (-) de
aplicados al circuito primario y circuito secundario
que
compre prende
la
base controlada ada
la bobi bobina na prim primar aria ia de ence encend ndid ido o y el emis emisor or
varían. Para mostrar esta variación de voltaje en la
conectado a tierra. El funcionamiento del transistor transistor
pantal pantalla la del oscilos osciloscop copio io contin continuam uament ente e con el
de potencia es la siguiente:
tiempo plano es la forma de onda de voltaje del sistema de encendido.
a. Cuando el interruptor de encendido está en ON, el voltaje de la batería es aplicado a la bobina primaria de encendido. b.
Segú Según n la rotac rotación ión del del disc disco o en el distr distribu ibuid idor or,, la señal de encendido desde el sensor de ángulo del del eje eje del del cigü cigüeñ eñal al desde desde el comp comput utad ador or produce la señal de corte a tierra repetidamente 2 (Tierra)
1(ECU) 3 (Bobina de encendido)
Observando esta forma de onda de voltaje, es posible comprobar el funcionamiento de motor así como el estado de buen y mal funcionamiento de cada pieza del sistema de encendido. De mane manera ra que que el alca alcanc nce e de moto motorr es ampl amplia iame ment nte e
usado sado
para ara
inv investi estig gar el mal mal
funcionamiento cuando el rendimiento del motor es comprobado y revisado.
Sistema Eléctrico del Motor
Fig. 4-6 Diagrama del circuito del transistor de potencia
Sistema Eléctrico del Motor La forma de onda del voltaje de encendido incluye la forma de onda del voltaje primario y secundario. La Fig. 4-7 muestra la forma de onda básica del voltaje secundario en estado normal. La forma de onda de voltaje es dividida en la sección de explosión, la sección intermedia, y la sección Dwell. La sección de explosión es la sección para observar la salida de la bobina de encendido, el voltaje de descarga del condensador y el tiempo de duración.
Fig. 4-7 Forma de onda secundaria
La sección intermedia muestra la forma de onda formada después de que la chispa se extinga hasta que el voltaje de la bobina primaria de encendido esté en ON. ON. Justo después después de de que la chispa chispa de
Sistema Eléctrico del Motor descarga se extinga, se produce la vuelta 4~5 de la forma de onda oscilante. Entonces hasta que el voltaje de encendido de la bobina primaria esté en ON, se muestra la forma de onda estabilizada. La sección Dwell muestra la forma de onda cuando el volt voltaj aje e est está en ON en la bobi bobina na prim primar aria ia de encendido hasta cuando el voltaje está en OFF. En esta sección, sección, el % de ángulo ángulo Dwell, las variaciones variaciones del ángulo Dwell según la variación de velocidad etcétera pueden ser observadas. La explicación en detalle para la forma de onda secundaria es de la siguiente manera:
(1) Sección de explosión: Sección A → D
encendido encendido hace el el fuego induciendo induciendo el alto alto
Esta sección muestra el estado de explosión en el
voltaje en la bobina de encendido (la altura de
conec conecto torr de encen encendid dido. o. Compr Compren ende de la líne línea a de explosión y la línea de chispa.
este punto es el voltaje de encendido).
Línea Línea de fuego fuego:: la expl explos osión ión es la llam llama a
fuego es la línea vertical que indica el voltaje necesario descargar sobre el espacio del rotor
Punto C: después de que se genera la chispa,
el alto voltaje baja a este punto. Durante el
generada en el conector de encendido cuando se interrumpe la corriente primaria. La línea de
Punto B: El punto en el cual el conector de
encendido, se mantiene un valor con stante.
Punto D: Este es el punto para finalizar la
llama en el conector de encendido.
del distribuidor y el espacio para el conector indu induci cien endo do el alto alto volt voltaje aje en la bobi bobina na de encendido.
Línea de chispa : La línea de chispa es la línea
horizontal horizontal que indica el voltaje voltaje necesario para inducir la llama.
Punto A: Este es el punto para formar el alto
(2) Sección Intermedia D: Sección D → E
Esta sección continuamente se muestra en la sección sección de encen encendido dido.. El
voltaj voltaje e residua residuall
dentro de la bobina de encendido es reducido gradualmente en esta sección.
voltaje en la bobina de encendido cuando se interrumpe el voltaje de encendido de la bobina primaria..
3) Sección Dwell : Sección E → A'
Esta sección indica el intervalo de tiempo en el cual el encendido de la bobina primaria está ON, es decir la corriente eléctrica fluye hacia el transistor de poder durante el intervalo.
Sistema Eléctrico del Motor
bobina primaria está ON.
motor, son puestos en orden alrededor de la bobina de encendido. En el terminal central, un pedazo de carbón que conecta la cabeza de rotor es instalado con un resorte. La tapa del distribuidor está hecha de material de resina, el voltaje mínimo que debería resistir es de 25.000 Volt y debe tener resistencia magnética, resistencia al calor y alta fuerza mecánica.
Punto A': A': El punto en el cual el voltaje de
Rotor
a. Punt Punto o E: El punto punto en el cual cual el volta voltaje je en al bobina primaria de encendido está en ON. Como un campo magnético es formado en la bobina de encendido, una forma de onda es producida. La forma de onda onda es mostrada mostrada bajo bajo la la línea línea cero cero por por la vibr vibrac ació ión n por por la fuer fuerza za inver inversa sa elec electr trom omot otri rizz de la bobi bobina na de ence encend ndido ido inducida cuando el voltaje de encendido de la
b.
encendido de la bobina primaria está en OFF. OFF.
El rotor es instalado en la parte superior del eje de distribuidor. Distribuye el alto voltaje recibido
■ Distribuidor Distribuidor
Fig. 4-8 Tapa y rotor del distribuidor
(1) Tapa del Distribuidor y rotor
La tapa del distribuidor y el rotor distribuyen el alto voltaje inducido de la bobina de encendido a cada cada cone conect ctor or de ence encend ndid ido o segú según n el orde orden n de encendido.
Tapa del distribuidor
En la tapa del distribuidor, se encuentra el term termin inal al cent centra rall cone conect ctad ado o a la bobi bobina na de encendido, y los terminales del conector de encendido de acuerdo al número de cilindro de
del terminal central de la tapa del distribuidor a cada Terminal del conector de encendido. El rotor es insertado en un lado del eje del distribuidor. Hay un espa espaci cio o de 0.3~ 0.3~0. 0.4m 4mm m entr entre e el extr extrem emo o delantero delantero del rotor y el Termin Terminal al del conector conector de encendido de la tapa.
(2) Tipos de Distribuidor A. Tipo óptico
● Distribuidor para el motor de 4 cilindros. El distrib distribuido uidorr para para el motor motor de 4 cilindr cilindros os
Sistema Eléctrico del Motor comprende comprende el sensor de ángulo del eje cigüeñal, el
Fig. 4-9 Estructura de la unidad
punto muerto muerto superior superior del primer primer cilindro cilindro (TDC), (TDC), el disco que gira con el eje de distribuidor distribuidor,, y el rotor que que dist distri ribuy buye e el alto alto volt voltaj aje e induc inducid ido o desde desde la bobina de encendido según el orden de encendido.
En el ensamble hay dos conjuntos de LED y el foto diodo para detectar los dos tipos de ranuras, para hacer las señales de pulso y enviar al computador. El sensor de ángulo de cambio de cigüeñal y sensor TDC del primer primer cilindro comprende el ensamble de la unidad y el disco. El disco fabricado de metal incluye 4 ranuras para pasar la luz puesta en orden alrededor de la circunferencia del disco con 90º y usado por el sensor, y dentro de estas 4 ranuras, se encuentra una ranura usada para el sensor TDC del primer cilindro.
Fig. 4-10 Operación del sensor de ángulo de cambio de giro y el sensor TDC del cilindro Nº 1
Sistema Eléctrico del Motor Entre el LED y el foto diodo, cuando el disco gira, la
distribución que usa estas señales.
luz desde el LED es transmitida al foto diodo a través de las hendiduras del disco o interrumpida. En este momento, si el foto diodo recibe la luz, entonces entonces la corriente corriente fluye en dirección dirección contraria y esta corriente se puede detectar por la entrada de 5V al comp compar arad ador or,, y lueg luego o 5V es apli aplica cado do al computador desde el Terminal (2) mostrado en la Fig. 4-9. En este estado, si el disco gira más y la luz al diodo de foto es interrumpida, entonces el voltaje aplicado al terminal (2) será 0V. Repitiendo esta operación, la señal de pulso del ensamble de la unidad es transmitida al computador. La señal adquirida de las 4 ranuras para detectar el ángulo de giro es la señal estándar para calcular la velocidad del motor. Detectando si el pistón de cada cili cilind ndro ro es el punt punto o supe superi rior or de la carr carrer era a de compresión, según la señal adquirida de la ranura para el sensor TDC del primer cilindro, la señal estándar para el primer cilindro es distinguida de modo que el computador puede decidir el orden de PMS del distribuidor para el motor de 6 cilindros detecta no sólo el PMS del primer cilindro, sino que también el PMS del tercer y quinto cilindro y se convierte en señal de pulso el que se transmite al computador con el objetivo de decidir el orden de i Fig. 4-11 Estructura Estructura del TDC y el sensor de ángulo del cambio de giro en el motor de 6 cilindros
n y ección
● Para el
de
motor de
combu
6
stible.
cilindros
Hay
El
dos
sensor
clases Para 120° de señal Fig. 4-12 Estructura del tipo inducción
Ranura de 120° de señal (6 ranuras)
Sistema Eléctrico del Motor de disco, uno incluye 360 ranuras para detectar
El tipo de inducción usa la rueda dentada y el
cada grado en la circunferencia del disco y 6 ranuras
imán permanente. En este tipo, la rueda dentada
para diferenciar cada cilindro en PMS, en el interior
del sensor de PMS del primer cilindro y el sensor
de la circunferencia del disco y 4 ranuras para el
de ángulo de giro están instalados detrás de la
motor de 4 cilindros.
polea del eje cigüeñal o en el volante. La velocidad
La operación es la misma en el motor de 4
de rotación de motor y el PMS del primer cilindro
cilindros, el foto diodo detecta la luz emitida del LED
son detectados según la rotación del eje cigüeñal.
según la rotación del eje del distribuidor. Con la
Recibiendo estas señales, el computador distingue
señal detectada detectada por el sensor sensor de ángulo de giro se
la señal básica del primer cilindro y decide el orden
puede calcular la velocidad del motor y controlar el
para para la inye inyecc cció ión n de comb combus usti tibl ble. e. Como Como la
tiempo de inyección de combustible y el tiempo de
estructura del sensor de PMS y el sensor de ángulo
encendido.
del eje cigüeñal se parecen a una bobina enrollada alrededor de un imán permanente, cuando la rueda
dentad dentada a está está girand girando, o, los señale señaless de pulso pulso son inducidos de acuerdo a las variaciones de holgura. Las señales de entrada en el computador, el PMS B. Tipo de inducción
del primer cilindro y la velocidad del motor pueden ser detectados.
Sistema Eléctrico del Motor
Fig. 4-13 Pulso generado por la rotación del eje cigüeñal
del del flujo flujo magn magnét étic ico. o.
C. Sensor tipo Hall
Como Como resul resulta tado, do, en la
En este tipo, un sensor Hall es instalado instalado en el
superficie de sección transversal A1, los electrones
distribuidor y la variación de voltaje producida por el
son son abun abunda dant ntes es y en la supe superf rfic icie ie secc seccio iona nall
efec fecto
comp omputad utador or..
transversal A2 los electrones son escasos. Por lo
Convirtiendo Convirtiendo este pulso en señal digital, digital, usando un
tanto, se produce una diferencia de voltaje entre A1
convertidor análogo digital el computador, detecta el
y A2 A2 y se genera voltaje (UH). Cuando la corriente
ángulo de giro. El dispositivo Hall es un dispositivo
(Iv) es constante, el voltaje (UH) es proporcional a
semiconductor que está formado formado con una película
la densidad de flujo magnético. Como el voltaje de
delgada delgada de germanio (Ge), (Ge), potasio potasio (K) y arsénico
salida es muy pequeño, debe ser amplificado por el
(As) como se muestra en la Fig. 4-14.
AMP OP, OP, como se muestra en la Fig.4-15, para ser
Hall Hall
es
intr introd oduc ucid ida a
al
usado como una señal. Como se muestra en la figura, figura, si un dispositivo dispositivo Hall es
instala alado
ent entre
dos
polos
magnéticos
permanentes, al ser suministrada la corriente (Iv) los electrones en el dispositivo Hall son refractados en dirección perpendicular a la corriente y a la dirección
Fig. 4-15 Estructura del sensor Hall Fig. 4-14 Efecto Hall
Sistema Eléctrico del Motor 4.2.3 Cable de Bujía (Cable de alta tensión)
Este es un cable aislado para alta tensión que conect conecta a el Termina erminall secund secundari ario o de la bobina bobina de ence encend ndid ido o al term termin inal al cent centra rall de la tapa tapa del del distribuidor, y el terminal de conector de encendido del distribuidor al conector de la bujía. Un extremo del cable de bujía es unido con el terminal del conector de la bujía con el conector de latón y otro extremo es unido con el terminal de la tapa del distribuidor, y luego ellos son asegurados por la tapa de goma. La estructura, como se muestra en la figura 416, tiene un conductor central aislado por caucho y su superficie es cubierta por el material plástico. El cable conductor central está fabricado por múltiples cables de cobre o fibra implantada en carbono para mantener la resistencia constante es llamado cable TVRS (supresión de Radio y televisión). Este tiene aproximadam aproximadamente ente 10K
de resistencia resistencia unidades unidades
para evitar los ruidos por la alta frecuencia en el circuito de encendido.
(1) Conexión de Carbón
Como se muestra en la Fig. 4-18, el conductor de resi resist stenc encia ia es la fibr fibra a de cris crista tall hech hecha a por por impl implan ante te de carb carbón ón en la fibr fibra a de cris crista tall para para
Sistema Eléctrico del Motor conseg conseguir uir la resist resistenc encia ia consta constante nte.. La cubier cubierta ta
por por el aisl aislad ador or.. Adem Además ás,, un vini vinilo lo espe especi cial al
externa es el caucho de etileno propileno (EPDM),
resistente al calor es usado para la cubierta externa
que tiene gran resistencia al frío y al calor.
que considera el estado del habitáculo del motor. la resistencia
(2) Cabe de resistencia tipo embobinado doble.
del
cable
es
aproximadamente de 16 KΩ/m.
Como se muestra en la Fig. 4-19, el cable de resistencia comprende comprende el cable del núcleo delgado metálico que es enrollado alrededor del núcleo de tetron con un cierto espacio en el separador de tetron. El núcleo de alambre alambre engrosado es rodeado
Fig 4-16 Cable de Bujía
Fig 4-18 Línea de Carbon
Fig. 4-19 Cable tipo doble embobinado doble
alrededor
es
Sistema Eléctrico del Motor 4.2.4 Conector de bujía (encendido)
Entre el electrodo central y el e l conectado a tierra vía
La bujía, como se muestra en la Fig. 4-20, está
cent entral ral y elec electtrodos odos de tier tierrra, el huec hueco o es
instalada en la cámara de combustión de la culata y
0.7~1.1mm. El material de electrodos debería tener
enciende la mezcla de combustible en el cilindro
buen buena a dura duraci ción ón cont contra ra el daño daño y tene tenerr buen buena a
generando una chispa eléctrica entre el electrodo
resistencia al calor y a la corrosión, de modo que
central y el electrodo de tierra usando el alto voltaje
está hecho de aleación de níquel o la aleación
generado en la bobina de encendido secundaria.
platino. En
algu lgunos
caso asos,
considerando
el
rendim rendimien iento to de radiaci radiación ón de calor calor,, el electro electrodo do centra centrall puede puede conten contener er cobre cobre.. El diámet diámetro ro de elec electr trod odo o
cent centra rall
es
gene genera ralm lmen ente te
2.5m 2.5mm. m.
Recientemente, para impedir que el voltaje de la chispa baje y mejorar el rendimiento de encendido, algunos electrodos centrales tendrán el diámetro centra centrall delgad delgado o menos menos de 1mm o el electr electrodo odo Fig. 4-20 Posición de la Instalación de la Bujía
conectado a tierra con muesca en forma de U. * Aislador
(1) Estructura de la bujía
El aislador trabaja dificultando el escape de
La bujía, como se muestra en la Fig. 4-21, está
voltaje rodeando el electrodo principal o central, de
formada por tres partes principales incluyendo el
modo que juega un papel importante al decidir el
electrodo, el aislante, y el cuerpo.
funcionamiento. Por lo tanto, debería tener buen rend rendimi imien ento to
de aislam aislamie ient nto o
eléc eléctr tric ico, o,
buen buena a
conducc conducción ión y resis resistenc tencia ia al calor calor,, buena buena fuerza fuerza mecánic mecánica a y deberí debería a ser estable estable a la sustan sustancia cia química. El aislador está hecho de cerámica que tiene buen rendimiento de aislamiento y tiene una nervadura para evitar la tensión de salto de la Fig. 4-21 Estructura de la bujía.
corriente de alto voltaje. * Casco
* Electrodo
El electrodo comprende el electrodo central y el electrodo a tierra. Como el alto voltaje indu cido de la bobina de encendido es aplicado a los electrodos cent centra rale less vía vía el eje eje cent centra ral, l, una una chis chispa pa será será generada en el espacio con el electrodo a tierra.
El casco es la parte metálica que rodea el aislador y tiene un tornillo para instalarse en la culata. El electrodo de tierra está soldado al final del tornillo. Según el diámetro del tornillo, hay 4 clases de tornillo, 10mm, 12mm, 14mm y 18mm. La longitud del tornillo es decidida por el diámetro.
Sistema Eléctrico del Motor Para el tornillo de longitud 14mm, hay 3 tipos de
dos dos elec electr trod odos os de circ circui uito to de ence encend ndid ido o se
tornillos, de 9.5mm, 12.7mm y 19mm. El hueco entre
enfrentan para hacer una chispa. Sin embargo, la
el aislador y el bobinado principal o el casco es
condición ambiental para el funcionamiento es muy
cala calafa fate tead ado o llena llenado do con con un sell sellado adorr espec especia ial,l,
advers adversa a entonc entonces es deberí debería a tener tener el rendim rendimien iento to
usando un sello sello de vidrio (después de que el vidrio
necesario para satisfacer estas condiciones.
y el polvo de cobre son llenados en la parte de unión
* Debería tener buena resistencia al calor
del electrodo electrodo central central y el núcleo núcleo para adjuntar adjuntar el aislador y el metal) o la fusión de ellos con la chispa.
La bujía es expuesta al gas de combustión que tiene tiene temper temperatu aturas ras de 2.000º 2.000º y es enfria enfriada da de repe repent nte e en la carr carrer era a de admi admisi sión ón por por el gas gas
(2) Requerimiento para la bujía
La bujía tiene la estructura simple en la cual
inyectado. Por lo tanto, debería soportar cambios repentinos de temperatura.
* Debe tener buena fuerza mecánica
pedazos de carbón serán apilados y se producirá la
La bujía es afectada por una vibración grande según
fuga de corriente. Estas son las razones principales
el cambio de presión de la presión de vacío en la
de fall falla a de expl explos osión ión Por Por lo tant tanto, o, dura durant nte e la
carr carrer era a de admi admisi sión ón y de apro aproxi xima mada dame ment nte e
operación de motor, la temperatura del electrodo
35~45kgf /
debería ser mantenida en 500°C ~ 600ºC.
en la carrera de explosión. Debe tener
la fuerza fuerza mecánica mecánica necesari necesaria a para para resist resistir ir este este cambio de presión.
* Debe tener buen rendimiento en el aislamiento eléctrico.
* Debe tener buena resistencia a la corrosión
La bují bujía a debe debe resi resist stir ir alto altoss volt voltaj ajes es de
Los electrodos de la bujía son expuestos en el
15.000~20.000V durante la operación de motor y
gas de combustión combustión entonces ellos químicamen químicamente te
mantener la propiedad de buen aislamiento bajo
pueden pueden ser atacados por el carbón carbón etcétera. etcétera. Por lo
cambios repentinos de temperatura. Generalmente
tanto,
está fabricada de alumina (AlO3) u otros materiales
es
nec necesario
resi esistir
la
corrosi osión.
Generalmente, son fabricados de aleación de Ni-Cr. Ni-Cr.
aislantes magnéticos. * Debe tener gran energía
* Debe tener buen hermetismo
La bujía debe tener bastante hermetismo para
Como el extremo del electrodo es demasiado
resi resist stir ir la pres presión ión apli aplica cada da de las las carr carrer eras as de
afilad afilado, o, la chispa chispa se produc producirá irá fácilm fácilment ente. e. Si el
explosión y compresión. Sobre todo, para que no se
extremo final del electrodo es demasiado agudo,
produzca ningún escape de gas a alta temperatura.
entonces tiene poco tiempo de elevación. Por lo
* Debe Mantener la temperatura de auto limpieza
Si
la
temp emperatura
del
elect ectrodo
aument enta
extrem extremada adamen mente, te, entonc entonces es esto esto será será una razón razón
tanto, esto debería tener la forma apropiada para producir suavemente la chispa. * Debe tener buen rendimiento en el encendido.
para que la chispa avance, de otra manera si la
Incluso el electrodo produce una chispa, si la
temp temper erat atur ura a es dema demasi siad ada a baja baja ento entonc nces es los los
energía no es suficiente, entonces no se obtiene la
Sistema Eléctrico del Motor explosión. Por lo tanto, tanto, la forma del electrodo, como como
dismi disminu nuir irá. á. Por Por lo tant tanto, o, la temp temper erat atur ura a más más
se deberí debería a consid considerar erar,, para para genera generarr la energí energía a
apro apropi piad ada a del del elect electro rodo do es 500~ 500~600 600ºC ºC.. Esta Esta
suficiente nte en la mezc ezcla pobre bre de gas de
tempe emperratur atura a
se
deno denomi mina na
combustible.
autolimpiadora de bujía.
la
temp temper erat atur ura a
La temperatura autolimpiadora es decidida
* Debe ser buena conductora de calor
Si el calor del gas quemado no es irradiado, el
por la capacidad de calor aplicada y la capacidad
electrodo podría tener poco tiempo de vida debido a
de calor irradiada. La capacidad de calor aplicada
la fusi fusión ón o corr corros osió ión. n. Por lo tant tanto, o, debe debe tener tener
varia de acuerdo con el tipo de motor y el estado de
sufici suficient ente e conduc conducció ción n de calor calor para para manten mantener er la
conducción, y la capacidad de calor irradiada varía
temperatu temperatura ra en menos de 950º. Sobre todo, a alta
con la estructura de bujía. Como la bujía tiene la
temperatura, debe debe tener eficiencia en la conducción
capa capaci cida dad d de irra irradi diar ar calo calorr de acue acuerd rdo o a su
de calor.
estructura, debe ser cuidadosamente seleccionada para para el moto motorr. La expr expres esió ión n numé numéri rica ca de la
(3) La temperatura de auto limpieza y el valor de calo de la bujía.
capacidad calorífica de irradiar calor corresponde al valor de calor. El valor de calor es decidido por la
Durante la operación de motor, como la bujía esta
longitud de la parte por debajo del aislador que va
expuesta a la alta temperatura de combustión de la
hacia el sello inferior. El valor de calor usado de la
mezc mezcla la de comb combus usti tibl ble, e, el elec electr trod odo o debe deberí ría a
bujía es muy importante y varia por el tipo de
mante antene nerr
la
cámara de combustión de motor, la posición de
temperatu temperatura ra de funcionamie funcionamiento nto del electrodo electrodo de la
válv válvul ula a de admi admisi sión ón y esca escape pe,, la rela relaci ción ón de
bují bujía a es infe inferi rior or a 400º 400ºC, C, ento entonc nces es el carb carbón ón
compresión y la velocidad de rotación. Cuando el
producido por la combustión se adherirá al electrodo
área de la bujía expuesta al gas de combustión es
de modo que la propiedad propiedad de aislamiento disminuirá
grande y la parte de la irradiación (la longitud de la
y debi debilit lita a la chis chispa pa,, fina finalm lmen ente te se prod produc ucir irá á la
parte del aislador) del calor es largo, la propiedad
explosión con defectos. Si la temperatura es más de
de irradi irradiar ar calor calor es inferi inferior or siendo siendo fácil que la
800~950ºC, entonces el tiempo de encendido se
temperatura aumente. Este tipo se denomina tipo
avan avanza zará rá de modo modo que que la pote potenc ncia ia del del moto motor r
caliente.
la
tempe emperratur atura a
apr apropia opiada da..
Si
La caract caracterí erísti stica ca de la bujía bujía de tipo tipo calient caliente e es
la gran gran resist resistenci encia a contra contra el daño, daño, pero pero poca poca resistencia al avance del encendido. Por lo tanto, es adecuada a baja velocidad y con baja carga de motor. El tipo frío tiene alta propiedad de radiación de calor y en el aumento de la baja temperatura. La característica del tipo frío es que este tipo tiene alta resistencia contra el avance del encendido pero poca resistencia al daño. Por lo tanto es apropiada
Sistema Eléctrico del Motor a la alta velocidad y alta carga del motor.
Fig. 4-22 Valor de calor de la bujía
Fig. 4-23 Radiación de la bujía
Recientemente, es usada la amplia gama de bujía que puede mantener la auto limpieza de la temp temper erat atur ura a en el esta estado do de la cond conduc ucci ción ón.. Generalmente, el valor de calor es mostrado por el número de marcas que indican el tipo y el tamaño de la bujía. El número que indica el valor de calor varía por su fabricación. El número grande significa tipo frío, y el número bajo significa tipo caliente.
Sistema Eléctrico del Motor 4.3 4.3
Dist Distri ribu buid idor or sin sin ence encend ndiido DLI DLI
4.3.1 Objetivo del DLI
En todo tipo de encendido incluyendo el tipo de ence encend ndido ido de trans transis isto torr, se indu induce ce alto alto volt voltaje aje usando una bobina de encendido y se proporciona a la bujía a través del rotor instalado sobre el eje de distribuidor y el cable de bujía. Sin embargo, debido a que este alto voltaje es distribuido por el método
Es decir cuando el primer y cuarto cilindro son encendidos al mismo tiempo, la primera bujía es descargada cuando el primer cilindro está en la posici posición ón superi superior or,, mientr mientras as que la cuarta cuarta bujía bujía anula la descarga porque el gas del cuarto cilindro escapa.
mecánico, mecánico, la caída de voltaje o el escape corriente
El tipo de chispa individual usa el método en
se puede producir. Como el voltaje debería pasar a
el cual cada cilindro tiene la bobina de encendido
través del espacio de aire (0.3~0.4mm) entre el rotor
individual y la bujía para producir directamente la
de distribuidor y segmento de la tapa, la energía
chispa.
Fig. 4-24 Distintos tipos de DLI
será la pérdida o esto es la razón de ruido de la
El tipo tipo de dist distri ribu buci ción ón de diod diodo o es tipo tipo
onda onda electr electroma omagné gnétic tica. a. El método método de encendi encendido do
sincrónico en el cual la dirección del alto voltaje es
par para vence encerr estos stos prob proble lem mas es el DLI DLI (el (el
controlada por el diodo. DLI tiene muchas ventajas
Distribuidor sin encendido). 4.3.2 Tipos de sistemas DLI y características
como las siguientes.
distribuidor.
Clasificando el DLI según el método de control eléctrico, existen el tipo de distribución de bobina de
dos clases, el tipo de chispa sincrónico sincrónico y el tipo de chispa individual. El tipo sincrónico distribuye el alto
La tapa del distribuidor no tiene ningún ruido de onda de radio.
donde el alto alto voltaje voltaje es directame directamente nte distribuido distribuido desde la bobina de encendido encendido hacia la bujía, y hay
No hay pérdida de energía de alto voltaje entre el rotor y la tapa del distribuidor.
encendido y el tipo de distribución de diodo. El tipo de distribución de bobina de encendido es aquel
No se produce fuga de corriente al no haber
no hay ninguna limitación en el avance de rango de ángulo de encendido.
voltaje a dos cilindros con una bobina de encendido.
Aún si la salida de alto voltaje se reduce, la descarga efectiva de energía no se reduce.
tiene buena resistencia.
Sistema Eléctrico del Motor
Como no tiene ninguna interrupción de onda electromagnética, no afecta a otros dispositivos electro.
4.3.3 DLI Componentes y funcionamiento.
El DLI DLI comp compre rend nde e el tran transi sist stor or de pode poder r
ence encend ndid ido o
tien tiene e
term termin inal ales es
sepa separa rado doss
para para
sumi sumini nist stra rarr el alto alto volt voltaj aje e de una una bobi bobina na de
manejado por la señal de la ECU que controla el
encendido a dos cilindros. La corriente primaria de
tiempo tiempo de encendido encendido y la bobina de encendido encendido que
la bobi bobina na de ence encend ndid ido o es cont contrrolad olada a por por el
indu induce ce el alto alto volt voltaj aje e segú según n la oper operac ació ión n de
transi transisto storr de potenc potencia. ia. Este Este trans transist istor or realiz realiza a la
intermisión del transistor de poder. El alto voltaje
operación de intermitencia a través de la señal del
inducido desde la bobina de encendido es enviado a
computador.
la bujía por cada cable de bujía para hacer la chispa
No.3
No.2
No.1
No.4
Fig. 4-25 Estructura de la bobina de encendido
y el la mezc mezcla la de comb combus ustitibl ble e comp compri rimi mida da hará hará explosión en la cámara de combustión. (1) Bobina de encendido y transistor de poder
La bobina de encendido es conectada a la
Capacitor (Condensador)
culata después de que los dos tipos moldeados son combina combinados dos en un embobi embobinad nado. o. Esta Esta bobina bobina de
Fig. 4-26 Circuito básico del transistor de poder
(2)CAS (Sensor de ángulo del giro del cigüeñal)
circunferencia externa del disco.
El sensor sensor CAS está está instalad instalado o con el sensor sensor PMS y son conducidos por el árbol de levas en la culata. El cuerpo del sensor esta formado por el ensamble de la unidad y el disco. La operación de sensor es la siguiente: El sensor CAS es usado para detectar el ángulo de giro del cigüeñal para cada cilindro usando las 4 ranuras puestas en orden en la
Cuando esta señal es enviada al computador, éste calcula la velocidad de rotación del motor, la cantidad de aire por carrera y la sincronización del ence encendi ndido do y enví envía a la seña señall para para inte interm rmititir ir la corriente primaria de la bobina de encendido con el
Sistema Eléctrico del Motor transistor de potencia.
datos al computador. El computador, basándose en
El sensor PMS es usado para determinar el PMS del primer y cuarto cilindro en la carrera de
estas señales; controla la inyección de combustible y el encendido de cada cilindro.
compresión compresión usando las las dos ranuras ranuras puestas puestas en orden en el lado interior del disco y envía estos
Fig.4-27 Sensor del ángulo del eje cigüeñal
Fig. 4-28 Operación del sensor CAS y TDC
pred predet eter ermi minad nados os calcula
el
y
mejor
tiempo de encendido. Desp Despué uéss de esto esto,, el
Fig.4-28 Operación del sensor CAS y TDC
comp comput utad ador or enví envía a los los 4.3.4 Control de sincronización de encendido en
resultados a los dos transistores de potencia.
el sistema DLI
Para controlar la sincronización de encendido en el sistema DLI, el computador recibe las señales de varios sensores y detecta el estado de operación de l
motor,
luego compara con los
datos
Mediante
la
operación
de
conmut conmutaci ación ón de los transi transisto stores res de potenciar potenciar,, la
corriente corriente primari primaria a que
Sistema Eléctrico del Motor Fig. 4-29 Circuito para el encendido del DLI
Sistema Eléctrico del Motor
Sistema Eléctrico del Motor En la Fig. 4-29, como el transistor de poder está está en ON ON,, la corr corrie ient nte e fluy fluye e haci hacia a la bobi bobina na primaria de la bobina de encendido y cuando el transistor de poder está en OFF, los altos voltajes (de +) y (-) son inducidos inducidos en la bobina secundar secundaria ia de la bobina de encendido. En este momento, el alto voltaje inducido es enviado al primer y cuarto cilindro a través de los dos terminales, terminales, (-) el alto voltaje voltaje es inducido al primer cilindro (y el +) inducen el alto voltaje al cuarto cilindro. Cuando el primer cilindro
Cuando la señal Alta (Lógica 1) del sensor de
está en la carrera carrera de compresión, compresión, el cuarto cilindro
ángu ángulo lo del del eje eje cigü cigüeñ eñal al y el sens sensor or PMS PMS es
está está en la carr carrer era a de comb combus ustitión ón,, a la inve invers rsa, a,
introd introduci ucido do al comput computado adorr, éste éste decide decide que el
cuan cuando do el cuar cuarto to cilin cilindr dro o está está en el cilin cilindr dro o de
primer cilindro está en la carrera de compresión,
compresión, el primer cilindro está en la carrera de
inte interr rrum umpe pe la corr corrie ient nte e haci hacia a el tran transi sist stor or de
escape.
potencia y el alto voltaje es enviado al primer y
Por lo tanto, la chispa válida es hecha en la
cuarto cilindro.
carrera de compresión de cualquier cilindro entre los
Cuando Cuando la señal Alta Alta del CAS y la señal Baja
dos cilindros. Como la densidad de aire es muy alta
(lóg (lógic ica a 0) del del senso sensorr PMS PMS son son ingre ingresa sada das, s, el
en la carrera de compresión, el voltaje necesario
computador decide que el tercer cilindro está en la
para el motor debe ser alto. Como la corriente es
carr carrer era a de comp compre resi sión ón,, (en (en ese ese mome moment nto, o, el
descargada con casi ninguna carga en el golpe de
segundo segundo cilindro cilindro está en la carrera carrera de escape) escape) e
gases de combustión, los voltajes más altos (+) y (-)
interrumpe la corriente del transistor de potencia a y
es aplicada a la bujía en la carrera carrera de compresión. compresión.
luego el alto voltaje es enviado al tercer y segundo
Por lo tanto, comparando con el caso de descarga
cilin cilindr dro. o. Como Como el comp comput utad ador or selec selecci cion ona a los los
con una bujía en el sistema de encendid dido
transistores de potencia a y b o bien de acuerdo al
convenc convencion ional, al, el voltaj voltaje e descar descargad gado o de los altos altos
sens sensor or CAS CAS y PMS, PMS, el comp comput utad ador or pue puede
voltajes duales es similar al sistema convencional.
interrumpir la corriente eléctrica para distribuir la chispa.
(1) Control de la distribución de chispa
(2) Control de sincronización de encendido
El comp comput utad ador or deci decide de el cili cilindr ndro o que que será será
El computador mide la frecuencia T de la señal
encendido basado en la señal PMS (los cilindros No
CAS y calcula el tiempo (t) para una vuelta del eje
1 y No 4 en PMS), calcula el tiempo de encendido
del cigüeñal alrededor al rededor de la T.
bási básico co de acue acuerd rdo o a la seña señall CAS CAS y enví envía a la corr corrie ient nte e prim primar aria ia inte interr rrum umpi pien endo do la seña señall al transistor de potencia.
t
T =
180
Cuan Cuando do la frec frecue uenc ncia ia de seña señall T del del CAS CAS es
Sistema Eléctrico del Motor adquirida, el tiempo de encendido T1 es la base calculada sobre la señal de 75º antes de que el
T1 = t x (75 - θ)
punt punto o supe superi rior or y la señal señal de inter interru rupc pción ión de la
Aquí, θ : Angulo de avance de encendido
corrie corriente nte primar primaria ia sean sean enviado enviadoss al transis transistor tor de
calculado por el computador
poder.
Fig. 4-30 Distribución de la chispa en cada cilindro
Sistema Eléctrico del Motor funcionamiento durante la conducción.
(3) Angulo de avance de encendido
El computador almacena el encendido estándar
Compe Compensa nsaci ción ón
por por
pres presió ión n
Atmo Atmosf sfér éric ica: a:
que avanza el ángulo optimizado de acuerdo a la
Cuan Cuando do la seña señall del del sens sensor or de pres presió ión n
cantidad de aire y la velocidad del motor por ciclo de
atmosférica está baja, el tiempo de encendido
cada cilindro. Con la señal de entrada de cada
debe deberí ría a ser ser avan avanza zado do para para mejo mejora rarr el
sens sensor or,, se comp compen ensa sa el ángulo ángulo de ence encend ndid ido o
rendimiento de conducción en áreas con gran
estándar. Cuando el motor arranca, el tiempo de
altitud.
encendido es controlado con el valor almacenado. b. Angulo de avance de encendido cuando el motor está girando a. El áng ángulo de avan avanc ce de encen cendido ido en operación normal
Ángulo estándar de avance de encendido: El
Durante el giro del motor, con la sincronización de la señal de CAS, el tiempo de encendido se fija en 5° antes del punto superior.
valo valorr de mapa mapa pred predet eter ermi mina nado do segú según n la cantidad de aire de admisión y velocidad del motor por cada ciclo en un cilindro es el ángulo
c. Control cuando el tiempo de encendido es regulado
estándar estándar de avance avance del encendido. encendido. El valor de
Para Para éste éste caso caso,, el tiem tiempo po de ence encendi ndido do está está
mapa es el valor almacenado en la memoria
sincronizado de acuerdo a la señal del sensor de
ROM (memo emoria sólo de lectura) en el
ángulo del cigüeñal (5° antes del PMS). Si es
computador.
necesario corregir el tiempo de encendido, soltar la
Compensación por temperatura del motor: De
tuerca de fijación del sensor de ángulo del eje
acuerdo a la señal del sensor de temperatura
cigüeñal y girar el cuerpo a la izquierda o derecha
del refrigerante, cuando ésta es baja, el tiempo
para modificar la señal CAS y obtener al ángulo
de encendido debería avanzar para mejorar el
estándar.
Fig. 4-31 Control de ángulo de avance de encendido
Sistema Eléctrico del Motor 4.4 Eficiencia del sistema de
de bujía, la polaridad, el espacio del electrodo,
encendido El objetivo del sistema de encendido es formar el modelo de llama esférico en el gas de mezcla prod produc ucie iend ndo o la chis chisp pa en la bují bujía a en el momento adecuado. el tiempo como máximo apropiado. Sobre todo, adoptando el sistema de purificación de emisión, es necesario para el rend rendim imie ient nto o
del voltaje de chispa son la forma del electrodo
quem quemar arse se sin sin fal falla la en el
ence encend ndid ido o en todas odas las las cond condic icio ion nes de
la presión de la mezcla de combustible, la rela relaci ción ón de la mezc mezcla la,, la hume humeda dad d y el movimiento de gas. Entre ellos, el espacio del electrodo y la presión y la temperatura de la mezc ezcla
del
combust ustible
son
las
más
importantes. A. La influencia desde la forma y el espacio del electrodo de la bujía.
conducción. conducción. Por lo tanto, tanto, el voltaje voltaje secundario secundario
La Fig. 4-32 muestra la relación entre el espacio del
debería mantener el valor de alto voltaje desde
electrodo y el voltaje de chispa en la presión
la velocidad baja a la velocidad alta del motor. motor.
atmosférica. Esto muestra que el voltaje de la
Además, la energía de la chispa de la bujía
chispa aumenta proporcionalmente al espacio
debería debería ser grande. grande. Aquí, explicaremo explicaremoss sobre
del electrodo. En el mismo valor del espacio,
condic condicion iones es que influy influyen en básica básicamen mente te en el
cuando el extremo de la porción del electrodo
rendimiento de encendido sobre la operación
tiene forma redondeada como (a), es difícil de
del alto circuito de voltaje en el sistema de
descargar, y cuando el extremo del electrodo
encendido.
tien tiene e form forma a
afil afilad ada a como como (b), (b), es fáci fácill
descargar. Por lo tanto, en los casos reales, la nueva nueva bujía bujía que tiene tiene un electr electrodo odo afilad afilado o 4.4.1 Voltaje de la chispa de encendido
tien tiene e buen buen rendim rendimie ient nto o de
desc descar arga ga al
Como el voltaje generado en la bobina secundaria aumenta, aumenta, cuando alcanza al voltaje voltaje de chispa
Después de algún tiempo, como el electrodo se
(voltaje de descarga de partida), la chispa es
desgasta cada vez más, por último, la forma
generada en el espacio del electrodo de la
del electrodo será redondeada de modo de
bujía. Este voltaje de chispa es bajo en la
que sea difícil de descargarse. Aumentará el
condición fácil para hacer la chispa; de otra
voltaje de la chispa
maner anera, a, el volta oltaje je de chisp hispa a es alt alto en condición condición difícil para hacer la chispa. chispa. Como el voltaje adquirido de la bobina de encendido tiene iene una lim limitac itació ión, n, par para cons onsegui eguirr la encendido encendido perfecta perfecta sin falla en la explosión explosión en toda condición de manejo, el voltaje de chispa debería debería ser tasado tasado como voltaje voltaje más bajo que alto. Los elementos que influyen en la magnitud
Sistema Eléctrico del Motor
Fig. 4-32 Voltaje de la chispa y luz del electrodo electrodo
B. Influencia de la presión y temperatura de la mezcla de combustible. combustible.
La fig. 4-33 muestra la relación entre la presión de mezcla de combustible alrededor del electrodo y el voltaje de chispa. Como la presión de la mezcla aumenta, el voltaje de chispa también aumenta. Con la mism misma a pres presió ión, n, cuan cuando do la temp temper erat atur ura a de la mezcla es alta, el voltaje de chispa disminuirá. La fig. fig.44-34 34 mues muestr tra a la rela relaci ción ón entr entre e la temperatura del electrodo y el voltaje de chispa. Como Como la temper temperatu atura ra de electr electrodo odo aument aumenta, a, el volt voltaj aje e de chis chispa pa de repe repent nte e baja bajará rá porq porque ue el electrodo será fácil de descargar de la superficie del electrodo. electrodo. El espacio espacio del electrodo electrodo de la bujía está gener general alme ment nte e sobr sobre e 0.7~ 0.7~0. 0.9m 9mm. m. En la pres presió ión n atmosférica, la chispa es descargada con 2~3kV. Cuando es conectado en la culata, el voltaje de chispa será más alto que 10kV porque la presión de la mezcla alrededor del electrodo es alrededor de 10kgf/cm2 durante la carreraza de compresión.
Sistema Eléctrico del Motor Cuando la mezcla inyectada en el cilindro a temp temper erat atur ura a
ambi ambien entte,
es
comp compri rimi mida da,,
su
temperatura será más alta que 200º. Además, en el
Incluso el voltaje de chispa es inferior en el aire que en la mezcla, el voltaje de chispa tiende a aumentar cuando la mezcla es pobre.
estado de conducción del motor, la temperatura de
Cuando la humedad es alta, la temperatura de
la bujía es más alta que 500º, entonces el voltaje de
electrodo de la bujía baja, de modo que el voltaje
chispa bajará con la temperatura aumentada. La
de la chispa subirá. subirá. Con las diferentes formas del
chispa puede ser descargada aproximadamente en
elec electr trod odo, o, de acue acuerd rdo o a la pola polari rida dad, d, con con el
10kV 10kV.. .. De modo modo cont contra rari rio, o, cuan cuando do el moto motorr es
elec electr trod odo o cone conect ctad ado o al (+), (+), se prod produc uce e una una
arrancado en frío, el voltaje de la chispa aumentará.
diferencia en el voltaje de chispa.
Además, cuando el motor es arrancado, la eficiencia en la admis dmisió ión n es mejo mejorrada ada y la pres presió ión n de compresión es aumentada de modo que el voltaje de chispa sea aumentado temporalmente.
Esto se denomina efecto de polaridad. Si el elec electr trod odo o cent centra rall tien tiene e la form forma a cilí cilínd ndri rica ca y el elec electr trod odo o a tier tierra ra tien tiene e la form forma a plan plana, a, como como muestra en la Fig. 4-35, cuando el espacio del electr electrodo odo está está en rango rango pequeñ pequeño, o, entonc entonces es el electrodo central es aplicado con (-) y el electrodo a tierra es aplicado con (+) para hacer la chispa fácilmente.
Fig. 4-33 Voltaje de la chispa y presión de la mezcla
Fig. 4-35 El voltaje de chispa y polaridad
En la bují bujía a real real,, no hay hay ning ningun una a form forma a extr extrem emad adam amen ente te dife difere rent nte e en las las for formas mas de electrodo como el electrodo de aguja y el electrodo plano. Como se muestra en la fig. 4-35, el electrodo centra centrall corres correspon ponde de al electro electrodo do de aguja aguja y el electrodo de tierra corresponde al electrodo plano. Fig. 4-34 Voltaje de la chispa y temperatura del electrodo
C. Otras influencias
En el aspect aspecto o de temper temperatu atura ra de electr electrodo odo,, el electrodo central tiene alta temperatura. 4.4.2 4.4.2 Energ Energía ía de la chisp chispa a y rendim rendimien iento to de
Sistema Eléctrico del Motor encendido
El obje objeti tivo vo del del sist sistem ema a de ence encend ndid ido o es
mezcla y la llama no gobierna la extensión de la combustión.
encender completamente la mezcla en la cámara de comb combus ustitión ón.. Cuand Cuando o el ence encendi ndido do fall falla, a, se le denomina mal encendido. Esto incluye los casos en los cuales no hay chispa entre los electrodos electrodos de la bují bujía a (llam (llamad ada a pérd pérdid ida a de chis chispa pa)) y cuan cuando do la mezcla no se enciende aún cuando la chispa se produzca (chispa perdida). Recientemente, para evitar emisiones de gases de esca escape, pe, se requ requier iere e alto alto rend rendim imien iento to en el sistema sistema de encendido encendido con la finalidad de encender encender incluso la mezcla pobre.
Fig. 4-36 Formación del núcleo de llama
Cuando la capacidad calorífica del núcleo de llama es baja y el electrodo de la bujía es fácil de
Por lo tanto, varias bujías que puedan cumplir con esta exigencia se han desarrollado.
enfriar, la llama no puede extenderse de modo que no se puede completar el encendido.
La mezcla es quemada dentro de un período
El efecto de extinción del electrodo disminuye
corto de tiempo, con la chispa de la bujía, lo que se
con el electrodo es más delgado y el espacio del
llam llama a explo explosi sión ón y este este proc proces esa a de la siguie siguient nte e
electrodo más grande. Por lo tanto, tanto, recientemente,
manera.
la bujía tiene espacio del electrodo más grande y el
Como se muestra en la fig. 4-36, cuando la chisp chispa a es gener generad ada a en el elec electr trod odo o de la bují bujía a dent dentro ro de la mezc mezcla la comp compri rimi mida da,, ento entonc nces es una una pequ pequeñ eña a chis chispa pa de base base esfé esféri rica ca se form forma a al principio. Este núcleo de llama puede enfriarse enfriarse por la mezcla ambiental y el electrodo. Sin embargo, si la capa capaci cida dad d calor calor de este este núcl núcleo eo de llam llama a es suficientem suficientemente ente grande, entonces la reacción reacción de combustión se acelera y crece y luego la superficie de llama se extiende en la mezcla hasta después de que el núcleo de llama se extinga. El papel principal del sistema de encendido es generar un núcleo de llama esférica que puede extenderse en la mezcla. Sin embargo, la combustión seguida de este núcleo princ princip ipalm alment ente e es deci decidi dida da por por el esta estado do de la
electrodo central más delgado.
