1 VARIADORES ELECTRÓNICOS DE AVANCE AL ENCENDIDO PARA GNC Tema: Variadores electrónicos de avance al encendido para GNC. Nombre del autor: Jonathan Samuel Lozada Pilco. RESUMEN En el presente artículo se pretende mostrar los diferentes variadores de avance de encendido utilizados en los motores que funcionan tanto para GNC y gasolina, es dispositivos ayudan para el óptimo funcionamiento del sistema GNC instalado en el motor ya que el Variador de Avance, es un componente electrónico que corrige el punto de encendido, modificando la curva de avance de gasolina para lograr un funcionamiento óptimo del vehículo en el momento que circula a GLP o GNC. Dicha corrección es calculada en base a parámetros almacenados en la memoria y a modificadores externos como las revoluciones por minuto y posición del acelerador. Así mismo, al conmutar nuevamente hacia gasolina, todos los valores originales vuelven a la condición óptima para gasolina. La utilización del Variador mejora el rendimiento en aceleración, baja el consumo y reduce el riesgo de funcionamiento defectuoso. PALABRAS
CLAVE:
VARIADOR GNC
VARIADOR
DE
AVANCE
DE
ENCENDIDO,
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ABSTRACT In this article is to show the different variable spark advance used in engines that run on both CNG and gasoline is help for the optimal functioning of the CNG system installed on the engine devices as the Timing Advance is a component electronic correcting the ignition timing by changing the timing curve gasoline for optimum operation of the vehicle at the time flowing LPG or CNG. This correction is calculated based on parameters stored in memory and external modifiers such as rpm and throttle position. Also, when switching back to gasoline, all original settings are restored to the optimal condition for gasoline. Using the Drive improves acceleration performance, low fuel consumption and reduces the risk of malfunction. KEYWORDS: ADVANCE ON DRIVE, DRIVE GNC.
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1. VARIADOR DE AVANCE AL ENCENDIDO PARA GNC
(Manrique, 2016) Menciona que este es un dispositivo capaz de modificar el punto de ignición original, calculado para un perfecto funcionamiento del vehículo a GASOLINA, para combustibles alternativos como el G.P.L. y el G.N.C.. Estos combustibles tienen un tiempo de combustión más lento con respecto a la GASOLINA, entonces es necesario que la chispa ocurra anticipadamente con respecto al punto original. Las ventajas de la instalación del Variador de Avance son las siguientes: -
mejor desempeño en fase de aceleración; menor consumo de combustible; se eliminan los problemas de los retornos de llama; el avance se modifica sólo durante el funcionamiento con G.P.L. o G.N.C.; al volver a GASOLINA el valor original se restablece electrónicamente.
El Variador, para adaptarse mejor a las diferentes exigencias, confía la gestión del avance a un MICROPROCESADOR que elabora la curva original según los parámetros presentes en la memoria y otros modificables del exterior mediante microinterruptores o trimmer. Del exterior se puede seleccionar: -
El número de cilindros del motor, en el cual se ha instalado el Variador; El tipo de combustible utilizado, G.N.C. o G.P.L.. Esto es muy
-
importante porque el G.N.C. y el G.P.L. tienen Tiempos de combustión diferentes entre ellos; La posibilidad de eliminar el avance en fase de deceleración y/o al mínimo.
Es un elemento electrónico que permite mantener el punto de ignición o chispa de acuerdo a los parámetros establecidos por el fabricante, cuando el motor opera con GNV dará un adelanto de chispa. Con el GNV se requiere de un anticipo al avance ya que las características químicas del gas hacen que la velocidad de
4 quemado del mismo sea menor y con este anticipo se logra disminuir la pérdida de potencia generada por las condiciones del combustible. 1.1. VARIADORES DE AVANCE PARA SEÑAL DE BAJA TENSIÓN
Los variadores de avance de baja tensión por CKP o PMS son conocidos por los nombres: Cobra, Puma y Spider. Estos variadores se pueden aplicar a la mayoría de los vehículos actuales provistos con sistema de inyección electrónica, con sensores de efecto inductivo.
Figura 1: Variador para señal de baja tensión. Fuente: (BUCARGAS, 2016).
-
Avanza con la señal variable del sensor CKP según el tipo de señal
-
inductiva. Avanza con la señal variable del distribuidor hacia la ecu según el tipo de
-
señal de efecto hall. Avanza con la señal variable del sensor CKP según el tipo de señal de efecto hall u óptico.
(Suarez, 2016) La aplicación de los variadores depende también de otras variables como los voltajes, la frecuencia y la forma de onda de la señal; por lo tanto los variadores Cobra, Puma y Spider, son programados dependiendo de la marca y el modelo del vehículo. La programación de estos variadores se realiza por medio de un software que se puede instalar en cualquier computador que posea puerto paralelo y puerto serial, a los cuales van conectados una llave de hardware y una interface y comunicación respectivamente. En el software se selecciona la marca y el modelo del vehículo al cual se le va a instalar el variador que se quiere programar.
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1.1.1.
Variador de avance MAP 1.1.1.1. Descripción del equipo
(Zetronic, 2016) Menciona que este equipo está especialmente diseñado para instalarse en vehículos con inyección monopunto o con inyección multipunto que cuenten con sensores de Mariposa (TPS) y MAP o MAF. Mediante 2 salidas analógicas, envía al calculador datos de aceleración y de presión mayor a los reales, provocando el avance directamente por el calculador. Este equipo no trabaja sobre el encendido del vehículo, sino que utiliza al calculador para lograr el avance necesario para el uso a GNC. Este equipo está diseñado para funcionar también con MAP DIGITAL (lo autodetecta y emula) y con encendidos BOSH sin MAP con doble circuito de MARIPOSA. 1.1.1.2. Instalación:
Se debe realizar la conexión de acuerdo al plano de conexión general del manual.
Figura 2: Variador de avance MAP. Fuente: (Zetronic, 2016).
Calibración: Mediante el reset se puede variar el porcentaje de avance del equipo. Girar el mismo en sentido horario para aumentar o en sentido antihorario para disminuir el avance. El equipo no avanza cuando el vehículo está en ralentí. Los 3 leds indican el porcentaje de avance al momento de la aceleración.
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Figura 3: Conexiones variador MAP. Fuente: (Zetronic, 2016).
1.1.2.
Variador de avance volante 1.1.2.1. Descripción del equipo:
(Zetronic, 2016) Menciona que este equipo está especialmente diseñado para instalarse en vehículos de inyección monopunto o multipunto, que cuenten con sensor de volante y rueda fónica para adquirir los datos de puesta a punto. Mediante una serie de conectores se puede seleccionar el correspondiente al volante de cada vehículo a instalar. 1.1.2.2. Funcionamiento
El equipo toma la señal original de volante del vehículo, la modifica para darle el avance correspondiente y la envía al calculador. El equipo electrónicamente se auto configura de acuerdo a la cantidad de dientes y espacios que detecta en la corona. 1.1.2.3. Instalación
Se debe realizar la conexión de acuerdo al plano de conexión general del manual.
Figura 4: Variador Volante. Fuente: (Zetronic, 2016).
Calibración: Una vez instalado el equipo según el diagrama de la hoja posterior calibrar el equipo de la siguiente forma:
7 a) Verificar que el pulsador de seguridad este apretado, de lo contrario el equipo queda anulado. b) Configurar el selector 1
Figura 5: Pulsadores variador volante. Fuente: (Zetronic, 2016).
c) Solo si se conecta la señal de mariposa: Poner en marcha el vehículo en GNC y mediante el regulador de des avance en ralentí calibrar la abertura de mariposa para que el equipo comience a avanzar (con el vehículo en ralentí el led verde debe quedar apagado, pero al mover la mariposa debe encenderse indicando que está avanzando). D) Mediante el regulador de AVANCE (entre 6 a 18°) seleccionar el avance deseado. Con estos 4 pasos el equipo queda totalmente calibrado. Código de fallas led rojo: 1 titileo: El equipo está funcionando correctamente 2 titileos: El equipo no detecta la conexión de la mariposa (esta no es necesaria conectarla para el funcionamiento del equipo, pero recomendamos su conexión para que el vehículo tenga un andar más suave). 3 titileos: El equipo recibe señal del volante pero no tiene el programa para esta señal. Consultar con el proveedor por otro modelo de avance. 4 titileos: El equipo no recibe señal de volante, verificar la conexión. Emergencia: En caso que el equipo falle por cualquier motivo, se puede usar el pulsador de seguridad con el cual se anula por completo dejando al vehículo con el sistema de encendido original. -
Pulsador adentro: equipo habilitado. Pulsador afuera: equipo deshabilitado.
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Figura 6: Conexiones variador volante. Fuente: (Zetronic, 2016).
1.1.3.
Medida obtenidas con el osciloscopio
Antes de instalar el variador, con la ayuda de un osciloscopio de doble traza, en el negativo de la bobina y en el hilo de la señal del sensor a Efecto Hall se pueden obtener las siguientes formas de onda.
Figura 7: Señal sensor antes de instalar el variador. Fuente: (Manrique, 2016).
Traza A (10 V / división) = Señal obtenida en un negativo bobina - 11 -. Traza B (10 V / división) = Señal obtenida en el hilo señal del sensor a Efecto Hall.
9 a = Tiempo de carga (tiempo durante el cual el módulo de ignición hace circular corriente para cargar la bobina). c = Chispa. d = Tiempo de descarga de la energía almacenada por la bobina en los electrodos de la bujía (duración de la chispa). La señal en el sensor a Efecto Hall visualizado en la traza - B - se utiliza por el encendido electrónico para calcular el punto de Avance de la ignición. Después de la instalación del variador, con un osciloscopio de dos trazas se puede visualizar lo siguiente.
Figura 8: Señal sensor después de instalar el variador. Fuente: (Manrique, 2016).
Traza A (5 V / división) = Señal anticipada obtenida del variador (módulo de ignición). Traza B (10 V / división) = Señal obtenida en el hilo negro del variador (sensor Hall). 1 = Referencia que utiliza la ignición electrónica para iniciar o cálculo da ignición.
10 g = Avance dado por el variador. 1.2. Variadores de Avance Para Señal de Alta Tensión
Los variadores de avance para señal de alta tensión modifican la señal de ignición de alta tensión. Estos variadores son llamados: Joker y Wolf. Estos variadores son aplicables a vehículos equipados con sistemas de ignición electrónicos y funcionan igualando el avance en gasolina y avanzando en gas.
Figura 9: Variador de alta tensión. Fuente: (BUCARGAS, 2016).
El variador Joker se instala en vehículos equipados con sistemas de ignición formados por; bobinas, ignición electrónica y distribuidor, en donde el módulo de ignición de la corriente controla y regula la corriente de carga de la bobina. El variador Joker solo anticipa la señal de ignición, dejando al módulo de ignición original la función de regular la corriente de la bobina. El variador Wolf junto con avanzar la señal de encendido, tiene la función también de regular la corriente en la bobina funcionando exactamente como un encendido electrónico. 1.2.1.
VARIADOR DE AVANCE BOBINA 1.2.1.1. Descripción del equipo:
(Zetronic, 2016) Este equipo está especialmente diseñado para instalarse en vehículos con sistema de encendido monobobina. Se puede utilizar para sistemas a platinos o para encendidos electrónicos de cualquier tipo.
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Figura 10: Variador de avance bobina. Fuente: (Zetronic, 2016).
1.2.2.
Funcionamiento
El equipo adelanta el encendido entre 6 a 21° de acuerdo a la selección del usuario. Puede funcionar en vehículos de 4, 6 u 8 cilindros. Tiene la posibilidad de conectar el sensor de mariposa en los vehículos monobobina inyección que lo posean y de optar por seleccionar la opción de adelanto adicional en aceleración. 1.2.3.
Instalación
Se debe realizar la conexión de acuerdo al plano de conexión general del manual. COLOCAR EL EQUIPO EN EL FRENTE O LATERALES DEL VANO DEL MOTOR, BUSCAR LOS LUGARES MAS FRÍOS, NO COLOCARLO CERCA DEL MÚLTIPLE DE ESCAPE Calibración: Una vez instalado el equipo según el diagrama de la hoja posterior calibrar el equipo de la siguiente forma: a) Verificar que el pulsador de seguridad este apretado, de lo contrario el equipo queda anulado. b) Seleccionar mediante los selectores los cilindros del vehículo. c) Seleccionar mediante los selectores los grados de avance adicionales en aceleración. d) Seleccionar si el encendido es con platinos o con encendido electrónico. e) Poner el vehículo en marcha en GNC y mediante el regulador de avance seleccionar el avance deseado (entre 6 a 21°)
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Figura 11: Conexiones variador bobina. Fuente: (Zetronic, 2016).
Código de fallas led rojo: 1 titileo: El equipo está funcionando correctamente 2 titileos: El equipo no detecta la conexión de la mariposa (esta no es necesaria conectarla). 4 titileos: El equipo no recibe señal de BOBINA, verificar la conexión.
Figura 12: Configuración variador. Fuente: (Zetronic, 2016).
Emergencia: En caso que el equipo falle por cualquier motivo, se puede usar el pulsador de seguridad con el cual se anula por completo dejando al vehículo con el sistema de encendido original. 1.2.4.
Pulsador adentro: equipo habilitado. Pulsador afuera: equipo deshabilitado. Medida obtenidas con el osciloscopio
Antes de instalar el variador, con la ayuda de un osciloscopio es posible obtener en el negativo de la bobina la siguiente forma de onda.
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Figura 13: Antes de instalar el variador de avance encendido Fuente: (Manrique, 2016).
a = Tiempo de carga (tiempo durante el cual el módulo de ignición hace circular corriente para cargar la bobina). b = Limitación (tiempo durante el cual el módulo de ignición hace circular corriente de mantenimiento para evitar el recalentamiento de la bobina, puesto que se ha alcanzado ya la corriente necesaria para un buen encendido y que la chispa no aún no tiene que dispararse). c = Chispa. d = Tiempo de descarga de la energía almacenada por la bobina en los electrodos de la bujía (duración de la chispa). e = Período entre una chispa y otra (180° de rotación del eje motor). Después de la instalación del variador, con el osciloscopio y utilizando dos trazas, se puede visualizar lo siguiente.
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Figura 14: Curva después de instalar el variador Fuente: (Manrique, 2016).
Traza A = Señal obtenida negativo bobina. Traza B = Señal obtenida módulo de ignición.
a = Tiempo durante el cual el Wolf - N hace circular corriente para cargar la bobina. c = Chispa. d = Tiempo de descarga de la energía almacenada por la bobina en los eléctrodos de la bujía (duración de la chispa). e = Período entre una chispa y otra (180° de rotación del eje motor). f = Pico de tensión generado por el Wolf - N para el funcionamiento de un cuentarrevoluciones conectado a lo largo del hilo que va del módulo de ignición a la bobina. g = Avance de ignición dada por el variador. h = Tiempo de carga que el módulo de ignición transmite a la entrada del Wolf N. Fíjense que el tiempo de carga
del módulo ha aumentado con respecto al
funcionamiento sin variador (van la página anterior); para un buen funcionamiento
15 del Wolf - N este tiempo no tiene que ser superior a aproximadamente el 80% del período entra una chispa y otra - e 1.3. VARIADOR DE AVANCE BOBINA VARIABLE 1.3.1.
Descripción del equipo
(Zetronic, 2016) Este equipo está especialmente diseñado para instalarse en vehículos con sistema de encendido monobobina.
Figura 15: Variador de avance Bobina Variable. Fuente: (Zetronic, 2016).
1.3.2.
Funcionamiento
El equipo adelanta el encendido entre 6 a 21°. Puede funcionar en vehículos de 4, 6 u 8 cilindros. 1.3.3.
Instalación:
Se debe realizar la conexión de acuerdo al plano de conexión general del manual. COLOCAR EL EQUIPO EN EL FRENTE O LATERALES DEL VANO DEL MOTOR, BUSCAR LOS LUGARES MAS FRÍOS, NO COLOCARLO CERCA DEL MÚLTIPLE DE ESCAPE
Figura 16: Conexión variador bobina variable. Fuente: (Zetronic, 2016).
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Calibración del equipo: Una vez instalado el equipo según el diagrama de la hoja posterior calibrar el equipo de la siguiente forma: a) Seleccionar mediante los selectores los cilindros del vehículo. b)
Seleccionar
mediante
los
selectores
los
grados
de
avance
adicionales en aceleración. d) Poner el vehículo en marcha en GNC y mediante el regulador de avance seleccionar el avance deseado (entre 6 a 21°).
Figura 17: Configuración variador bobina variable. Fuente: (Zetronic, 2016).
1.3.4.
Medida obtenidas con el osciloscopio
Antes de instalar el variador, con la ayuda de un osciloscopio de doble traza, se pueden detectar en los dos negativos bobina las siguientes formas de onda.
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Figura 18: Señal obtenida antes de instalar el variador. Fuente: (Manrique, 2016).
Traza A = Señal obtenida en un negativo bobina - 15 -. Traza B = Señal obtenida en otro negativo bobina - 18 -. a = Tiempo de carga (tiempo durante el cual el módulo de ignición hace circular corriente para cargar la bobina); este tiempo se calcula por la unidad central de mando según la revoluciones del motor, teniendo en cuenta tanto las aceleraciones como la deceleraciones. c = Chispa. d = Tiempo de descarga de la energía almacenada por la bobina en los eléctrodos de la bujía (duración de la chispa). e = Período entre la chispa de una bobina y aquella de otra (180° de rotación del eje motor). e1 = Período entre una y otra chispa de la misma bobina (360° de rotación del eje motor). Las formas de onda indicadas en la figura a continuación son aquellas de entrada y de salida de uno solo de los dos negativos de la bobina, obtenidos después de la instalación del variador.
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Figura 19: Señal obtenida después de la instalación del variador. Fuente: (Manrique, 2016).
Traza A = Señal obtenida negativo bobina. Traza B = Señal obtenida módulo de ignición. Para una mayor seguridad, se aconseja efectuar también la misma verificación en otro negativo bobina y, luego, conectarse con el osciloscopio de la siguiente manera: Traza A = Señal obtenida negativo bobina. Traza B = Señal obtenida módulo de ignición. a = Tiempo de carga (tiempo durante el cual el módulo de ignición hace circular corriente para cargar la bobina). c = Chispa. d = Tiempo de descarga de la energía almacenada por la bobina en los electrodos de la bujía (duración de la chispa). e1 = Período entre una y otra chispa de la misma bobina (360° de rotación del eje motor). El pico de tensión - f - no es generado por el variador ya que la señal del cuentarrevoluciones se transmite generalmente por la unidad central de mando de inyección.
19 g = Avance de inyección dado por el variador. h = Tiempo de carga que la unidad central de mando de la ignición transmite a la entrada del variador. Fíjense que el tiempo de carga puede aumentar, pero no necesariamente en relación al funcionamiento sin variador. . 2. Bibliografía
BUCARGAS. (09 de 02 de 2016). http://www.bucargasvehicular.com. Obtenido de http://www.bucargasvehicular.com/index.php? option=com_content&view=article&id=62&Itemid=86 Manrique, M. (21 de 02 de 2016). Scribd. https://es.scribd.com/doc/98426307/Variadores-de-Avance
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Suarez, M. A. (01 de 02 de 2016). Universidad del azuay. Obtenido de http://dspace.uazuay.edu.ec/bitstream/datos/1421/1/09589.pdf Zetronic. (09 de 02 de 2016). http://www.zetronica.com/. http://www.zetronica.com/Descargas%20Espanol.swf
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