sistema de encendido del motor
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4. Sistema de Encendido4.1 Finalidad del sistema de
encendido
Este sistema es un juego de dispositivos para
quemar la mezcla de combustible comprimido en la
cmara de combustin del motor de gasolina
usando una chispa elctrica generada con alto
voltaje. En el sistema de encendido, es del tipo de
encendido por batera (usa la energa elctrica DC)
usando el alternador de alto voltaje como energa
elctrica. En el auto, el tipo de encendido por baterageneralmente es usado. Recientemente, debido al
desarrollo del semiconductor, hay tipos de
encendido totalmente transistorizado, encendido de
alta energa (HEI), y sistema sin distribuidor (DLI).
4.1.1 Interruptor de tipo contactor y encendido
transistorizado
El encendido por transistor usa el mtodo en el
cual la corriente que fluye en la bobina primaria de
encendido es interrumpida (intermitida) cambiando
la operacin del transistor para inducir el voltaje alto
en la bobina secundaria.
En el interruptor tipo contactor, como la
corriente de la bobina primaria de encendido es
intermitida directamente por la apertura y cierre del
punto de contacto, se puede producir un arcoelctrico cuando el punto est abierto.
Para evitar estos arcos, el punto de contacto
de interruptor y la batera son conectados en serie.
Sin embargo, a baja velocidad, como la apertura
del punto de contacto es lenta, es fcil producir unarco. Por lo tanto la generacin de alto voltaje no
ser estable y se producirn fcilmente fallas en el
encendido.
En comparacin, con el encendido de tipo
transistorizado, la corriente primaria es
elctricamente intermitida por un transistor de modo
que la interrupcin de corriente es estable a baja
velocidad y la bobina secundaria puede produciralto voltaje ms estable.
Recientemente, como una contramedida a los
gases de emisin, se requiere aumentar la energa
de llama del conector de encendido para producir
el encendido exacto sin falla en el encendido a baja
velocidad y en la alta velocidad. Para hacerlo as,
la corriente primaria debe aumentar. En el tipo de
contacto de interrupcin, es difcil de aumentar la
primera corriente, pero es posible en el tipo
transistorizado.
Adems, para realzar el rendimiento de
encendido a alta velocidad, el nmero de
embobinados de la bobina primaria de encendido
debe ser reducido de modo que la inductancia y la
resistencia de la bobina primaria pueden bajar.
Como resultado, la corriente primaria tiene que
aumentar tan rpidamente como sea posible. Es
decir, para que la energa suministrada al circuito
primario de encendido reduzca la inductancia pero
no reduzca la energa de la chispa, la corriente
primaria debe ser ampliada.
Tipo Interruptor de contacto Tipo transistorizado Tipo de control Computarizado
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Cuando se produce elfuncionamiento a alta velocidad, elmotor puede tener incongruencias
en el encendido.
El rendimiento en baja y altavelocidad es seguro.
El rendimiento en baja y altavelocidad es muy seguro.
Como el contacto tiene puntos de
chispa, debe ser chequeado yreemplazado peridicamente.
Como no tiene puntos de contacto,
el chequeo y control no esnecesario.
Como no tiene puntos de
contacto, el chequeo y control noes necesario.
Durante le funcionamientoanormal del sistema de vaco y
avance centrifugo, el motor puedetener incongruencias en el
encendido.
Ocurre un fenmeno similar quecon el interruptor de contacto.
Como el avance al encendido escontrolado por el computador, es
el ms eficiente.
En el interruptor tipo contacto, debido a la limitacinpor el arco en el punto de contacto, la magnitud de
la corriente primaria tiene un lmite; sin embargo, en
el tipo transistor, es posible ampliar la primera
corriente enormemente.
Por lo tanto, la bobina de encendido puede
comprender la bobina primaria que tiene baja
inductancia y la proporcin de un gran nmero de
embobinados de modo que pueda obtener el mejor
rendimiento a alta velocidad que en el caso de
bobina de encendido de resistencia externa.
Las caractersticas del tipo transistorizado son las
siguientes:
El rendimiento en baja velocidad es estable.
El rendimiento en alta velocidad es mejorado.
El rendimiento de encendido es realzado
aumentando la energa de la chispa.
La confiabilidad del sistema de encendido es
optimizado.
Las distintas unidades de control elctrico para
mejorar el rendimiento del motor (avance al
encendido y control del ngulo de leva)
pueden ser conectados.
Es posible reducir la proporcin de nmero de
embobinados de la bobina de encendido.
Fig. 4-1 Forma de onda intermitente de la corriente primaria y forma de onda del voltaje secundario
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4.2 Sistema de encendido controlado
por computador
4.2.1 Objetivo del sistema de encendido
controlado por computador
Este tipo usa el mtodo en el cual se detecta el
estado de motor usando sensores de entrada al
computador (ECU), el computador calcula el avance
al encendido y enva la seal intermitente para la
corriente primaria al transistor de potencia para
inducir el voltaje alto en la bobina secundaria de
encendido.
Se usa una bobina de encendido tipo
moldeada.
.
Existen tipos de energa alta (HEI) y de encendido
sin distribuidor (DLI).
Las ventajas de estos tipos son las siguientes;
La chispa de encendido es muy estable en alta
y baja velocidad.
Cuando se produce la detonacin, el avance al
encendido es automticamente retrasado para
suprimir la detonacin.
Al detectar el estado de operacin del motor, el
motor es controlado con el avance al
encendido optimizado.
Como usa la bobina de encendido de alta
energa, la combustin completa es posible.
Tabla Comparacin de la estructura de cada sistema de encendido
Tipo interruptor de contactos Tipo transistorizado Tipo Computarizado
La corriente primaria esinterrumpida por el interruptorde contactos.
La corriente primaria esinterrumpida por interruptor de tipotransistor.
La corriente primaria es interrumpidapor un transistor controlado por elcomputador.
La batera es necesaria. No es necesaria la batera. No es necesaria la batera.
Utiliza circuito de aperturamagntica tipo bobina.
Utiliza circuito de aperturamagntica tipo bobina.
Utiliza bobina de encendido de tipomoldeado.
La apertura/cierre de loscontactos del interruptor esrealizada por la leva en el ejedel distribuidor.
La corriente primaria intermitentees controlada por la seal de unrotor fijo en el eje del distribuidor.
La seal se genera por la luzintermitente que pasa por el discoinstalado en el eje del distribuidorcon un LED y foto diodo.
4.2.2 Tipo HEI (Encendido de Energa Alta)
Fig. 4-3 Diagrama estructural de HEI
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Bobina de encendido
La bobina de encendido es el transformador
reforzador que genera la corriente del alto voltaje
(aproximadamente 20,000 ~ 25,000V) usada para
producir un arco en la conexin del encendido.
1) Principio de la bobina de encendido
La bobina de encendido usa el efecto de
induccin magntico y el efecto de induccin mutuo.
La fig. 4-4 muestra este principio. De la dos bobinas
enrolladas alrededor del ncleo, el lado de ingreso
se llama bobina primaria, y el lado de salida se llama
bobina secundaria. La bobina primaria es
magnetizada por el flujo de corriente baja desde la
batera; 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 ms alto que el voltaje de batera es
generado por el efecto de induccin magntico. Elvoltaje inducido E1 en la bobina primaria es
determinado por el nmero de vueltas del
embobinado primario, la magnitud de la corriente, la
velocidad de cambio de corriente y el material del
ncleo. En la bobina secundaria, el voltaje E2 es
proporcional a la relacin del nmero de
embobinados por efecto de induccin mutua.
(2) Estructura de la bobina de encendido
La bobina de encendido permite que el flujo
magntico pase por el ncleo tipo moldeado para
prevenir que el flujo magntico generado por el
efecto de induccin magntico sea irradiado hacia
fuera.
Con el aumento del dimetro del alambre de la
bobina primaria, se puede reducir la resistencia y
se puede generar ms flujo magntico de modo
que el alto voltaje pueda producirse. La estructura
es simple y la resistencia al calor es muy alta.
(3) Rendimiento de la bobina de encendido
Lo importante para el rendimiento de la bobina
de encendido son las caractersticas de velocidad,
temperaturas y aislamiento.
a. Caracterstica de velocidad: El espacio
de descarga debera ser mayor a 6mm, cuando el
eje del distribuidor gira a 1,800rpm en la prueba de
chispa de la bobina de encendido.
b. Caracterstica de temperaturas:
Durante el funcionamiento del motor, la
temperatura aumentar por el calor de la corriente.
E: Voltaje de Batera E1: Voltaje primario
E2: Voltaje Secundario 11
2
2E
N
NE =
N1: Nmero de vueltas de la bobina primaria
N2: Nmero de vueltas de la bobina secundaria
Fig. 4-4 Principio de la bobina de encendido
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Fig.4-5 Estructura de la bobina de tipo moldeada
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Como la temperatura aumenta, la resistencia de la
bobina primaria se hace mayor entonces se
reduce la corriente primaria que se interrumpe.
Por consiguiente, el espacio de descarga dellado secundario se reducir por lo que el
funcionamiento en 80C debera ser regulado.
c. Caractersticas de aislamiento: La resistencia
de aislamiento y el voltaje de la resistencia se
reducen segn el aumento de temperatura, sin
embargo, este aumento debera ser mayor que
10M a 80C, y de ms de 50 M atemperatura ambiente (20).
Transistor de Potencia
El transistor de potencia interrumpe la corriente
primaria, que fluye en la bobina de encendido segn
la seal desde el computador. El TR es del tipo NPN
que comprende la base controlada por el
computador, el colector conectado al Terminal (-) de
la bobina primaria de encendido y el emisor
conectado a tierra. El funcionamiento del transistor
de potencia es la siguiente:
a. Cuando el interruptor de encendido est en ON, el
voltaje de la batera es aplicado a la bobina
primaria de encendido.
b. Segn la rotacin del disco en el distribuidor, la
seal de encendido desde el sensor de ngulo
del eje del cigeal desde el computador
produce la seal de corte a tierra repetidamente
al transistor de potencia.
c. La seal de encendido repite la operacin de
corte a tierra de la corriente que fluye a la bobina
primaria a travs del transistor de potencia
interrumpiendo este.
d. El tiempo de encendido es calculado por el
computador. Cuando la corriente sobre la base
del transistor de potencia es interrumpida, la
corriente primaria de encendido tambin es
interrumpida. Por lo tanto, induce alto voltaje en
la bobina secundaria de encendido y este alto
voltaje es aplicado a travs del conector de
encendido del distribuidor.
Forma de onda del voltaje de encendido
A medida que pasa el tiempo, los voltajes
aplicados al circuito primario y circuito secundario
varan. Para mostrar esta variacin de voltaje en lapantalla del osciloscopio continuamente con el
tiempo plano es la forma de onda de voltaje del
sistema de encendido.
Observando esta forma de onda de voltaje, es
posible comprobar el funcionamiento de motor as
como el estado de buen y mal funcionamiento de
cada pieza del sistema de encendido.
De manera que el alcance de motor esampliamente usado para investigar el mal
funcionamiento cuando el rendimiento del motor es
comprobado y revisado.
1(ECU) 3 (Bobina de encendido)
2 (Tierra)
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Fig. 4-6 Diagrama del circuito del transistor de potencia
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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 est en
ON, se muestra la forma de onda estabilizada. Laseccin Dwell muestra la forma de onda cuando el
voltaje est en ON en la bobina primaria de
encendido hasta cuando el voltaje est en OFF. En
esta seccin, el % de ngulo Dwell, las variaciones
del ngulo Dwell segn la variacin de velocidad
etctera pueden ser observadas. La explicacin en
detalle para la forma de onda secundaria es de la
siguiente manera:
(1) Seccin de explosin: Seccin A D
Esta seccin muestra el estado de explosin en el
conector de encendido. Comprende la lnea de
explosin y la lnea de chispa.
Lnea de fuego: la explosin es la llama
generada en el conector de encendido cuando
se interrumpe la corriente primaria. La lnea de
fuego es la lnea vertical que indica el voltajenecesario descargar sobre el espacio del rotor
del distribuidor y el espacio para el conector
induciendo el alto voltaje en la bobina de
encendido.
Lnea de chispa: La lnea de chispa es la lnea
horizontal que indica el voltaje necesario para
inducir la llama.
Punto A: Este es el punto para formar el altovoltaje en la bobina de encendido cuando se
interrumpe el voltaje de encendido de la bobina
primaria..
Punto B: El punto en el cual el conector de
encendido hace el fuego induciendo el alto
voltaje en la bobina de encendido (la altura de
este punto es el voltaje de encendido).
Punto C: despus de que se genera la chispa,
el alto voltaje baja a este punto. Durante el
encendido, se mantiene un valor constante.
Punto D: Este es el punto para finalizar la
llama en el conector de encendido.
(2) Seccin Intermedia D: Seccin D E
Esta seccin continuamente se muestra en la
seccin de encendido. El voltaje residual
dentro de la bobina de encendido es reducido
gradualmente en esta seccin.
3) Seccin Dwell : Seccin E A'
Esta seccin indica el intervalo de tiempo en el
cual el encendido de la bobina primaria est
ON, es decir la corriente elctrica fluye hacia el
transistor de poder durante el intervalo.
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a. Punto E: El punto en el cual el voltaje en al
bobina primaria de encendido est en ON.
Como un campo magntico es formado en la bobina
de encendido, una forma de onda es producida.
La forma de onda es mostrada bajo la lnea
cero por la vibracin por la fuerza inversa
electromotriz de la bobina de encendido
inducida cuando el voltaje de encendido de la
bobina primaria est ON.
b. Punto A': El punto en el cual el voltaje de
encendido de la bobina primaria est en OFF.
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 conector de encendido segn el orden de
encendido.
Tapa del distribuidor
En la tapa del distribuidor, se encuentra el
terminal central conectado a la bobina de
encendido, y los terminales del conector de
encendido de acuerdo al nmero de cilindro de
motor, son puestos en orden alrededor de la
bobina de encendido. En el terminal central, un
pedazo de carbn que conecta la cabeza de
rotor es instalado con un resorte. La tapa deldistribuidor est hecha de material de resina,
el voltaje mnimo que debera resistir es de
25.000 Volt y debe tener resistencia
magntica, resistencia al calor y alta fuerza
mecnica.
Rotor
El rotor es instalado en la parte superior del
eje de distribuidor. Distribuye el alto voltaje recibido
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 espacio de 0.3~0.4mm entre el extremo
delantero del rotor y el Terminal del conector de
encendido de la tapa.
(2) Tipos de Distribuidor
A. Tipo ptico
Distribuidor para el motor de 4 cilindros.
El distribuidor para el motor de 4 cilindros
Fig. 4-8 Tapa y rotor del distribuidor
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comprende el sensor de ngulo del eje cigeal, el
punto muerto superior del primer cilindro (TDC), el
disco que gira con el eje de distribuidor, y el rotor
que distribuye el alto voltaje inducido desde labobina de encendido segn 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 seales de pulso y enviar al computador.
El sensor de ngulo de cambio de cigeal y sensor
TDC del primer cilindro comprende el ensamble de
la unidad y el disco. El disco fabricado de metalincluye 4 ranuras para pasar la luz puesta en orden
alrededor de la circunferencia del disco con 90 y
usado por el sensor, y dentro de estas 4 ranuras, se
encuentra una ranura usada para el sensor TDC del
primer cilindro.
Fig. 4-9 Estructura de la unidad
Fig. 4-10 Operacin del sensor de ngulo de cambio de giro y el sensor TDC del cilindro N 1
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Para 120 de seal
Ranura de 120 de
seal (6 ranuras)
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Entre el LED y el foto diodo, cuando el disco gira, la
luz desde el LED es transmitida al foto diodo a
travs de las hendiduras del disco o interrumpida.
En este momento, si el foto diodo recibe la luz,
entonces la corriente fluye en direccin contraria y
esta corriente se puede detectar por la entrada de
5V al comparador, y luego 5V es aplicado al
computador desde el Terminal (2) mostrado en la
Fig. 4-9. En este estado, si el disco gira ms y la luz
al diodo de foto es interrumpida, entonces el voltaje
aplicado al terminal (2) ser 0V. Repitiendo esta
operacin, la seal de pulso del ensamble de launidad es transmitida al computador.
La seal adquirida de las 4 ranuras para detectar el
ngulo de giro es la seal estndar para calcular la
velocidad del motor. Detectando si el pistn de cada
cilindro es el punto superior de la carrera de
compresin, segn la seal adquirida de la ranura
para el sensor TDC del primer cilindro, la seal
estndar para el primer cilindro es distinguida de
modo que el computador puede decidir el orden de
distribucin que usa estas seales.
Para el
motor de
6
cilindros
El
sensor
PMS del distribuidor para el motor de 6 cilindros
detecta no slo el PMS del primer cilindro, sino que
tambin el PMS del tercer y quinto cilindro y se
convierte en seal de pulso el que se transmite al
computador con el objetivo de decidir el orden de
i
n
y
eccin
de
combu
stible.
Hay
dos
clases
Fig. 4-11 Estructura del TDC y el sensor de ngulo del cambio de giro en el motor de 6 cilindros
Fig. 4-12 Estructura del tipo induccin
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de disco, uno incluye 360 ranuras para detectar
cada grado en la circunferencia del disco y 6 ranuras
para diferenciar cada cilindro en PMS, en el interior
de la circunferencia del disco y 4 ranuras para elmotor de 4 cilindros.
La operacin es la misma en el motor de 4
cilindros, el foto diodo detecta la luz emitida del LED
segn la rotacin del eje del distribuidor. Con la
seal detectada por el sensor de ngulo de giro se
puede calcular la velocidad del motor y controlar el
tiempo de inyeccin de combustible y el tiempo de
encendido.
B. Tipo de induccin
El tipo de induccin usa la rueda dentada y el
imn permanente. En este tipo, la rueda dentada
del sensor de PMS del primer cilindro y el sensor
de ngulo de giro estn instalados detrs de lapolea del eje cigeal o en el volante. La velocidad
de rotacin de motor y el PMS del primer cilindro
son detectados segn la rotacin del eje cigeal.
Recibiendo estas seales, el computador distingue
la seal bsica del primer cilindro y decide el orden
para la inyeccin de combustible. Como la
estructura del sensor de PMS y el sensor de ngulo
del eje cigeal se parecen a una bobina enrollada
alrededor de un imn permanente, cuando la rueda
dentada est girando, los seales de pulso son
inducidos de acuerdo a las variaciones de holgura.
Las seales de entrada en el computador, el PMS
del primer cilindro y la velocidad del motor pueden
ser detectados.
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C. Sensor tipo Hall
En este tipo, un sensor Hall es instalado en el
distribuidor y la variacin de voltaje producida por el
efecto Hall es introducida al computador.
Convirtiendo este pulso en seal digital, usando un
convertidor anlogo digital el computador, detecta el
ngulo de giro. El dispositivo Hall es un dispositivo
semiconductor que est formado con una pelcula
delgada de germanio (Ge), potasio (K) y arsnico
(As) como se muestra en la Fig. 4-14.
Como se muestra en la figura, si un dispositivo Hall
es instalado entre dos polos magnticos
permanentes, al ser suministrada la corriente (Iv) loselectrones en el dispositivo Hall son refractados en
direccin perpendicular a la corriente y a la direccin
del flujo magntico. Como resultado, en la
superficie de seccin transversal A1, los electrones
son abundantes y en la superficie seccional
transversal A2 los electrones son escasos. Por lo
tanto, se produce una diferencia de voltaje entre A1
y A2 y se genera voltaje (UH). Cuando la corriente(Iv) es constante, el voltaje (UH) es proporcional a
la densidad de flujo magntico. Como el voltaje de
salida es muy pequeo, debe ser amplificado por el
AMP OP, como se muestra en la Fig.4-15, para ser
usado como una seal.
Fig. 4-13 Pulso generado por la rotacin del eje cigeal
Fig. 4-14 Efecto Hall
Fig. 4-15 Estructura del sensor Hall
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4.2.3 Cable de Buja (Cable de alta tensin)
Este es un cable aislado para alta tensin que
conecta el Terminal secundario de la bobina de
encendido al terminal central de la tapa del
distribuidor, y el terminal de conector de encendido
del distribuidor al conector de la buja.
Un extremo del cable de buja es unido con el
terminal del conector de la buja con el conector de
latn 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 4-
16, tiene un conductor central aislado por caucho y
su superficie es cubierta por el material plstico. El
cable conductor central est fabricado por mltiples
cables de cobre o fibra implantada en carbono para
mantener la resistencia constante es llamado cable
TVRS (supresin de Radio y televisin). Este tiene
aproximadamente 10K de resistencia unidades
para evitar los ruidos por la alta frecuencia en el
circuito de encendido.
(1) Conexin de Carbn
Como se muestra en la Fig. 4-18, el conductor
de resistencia es la fibra de cristal hecha por
implante de carbn en la fibra de cristal para
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conseguir la resistencia constante. La cubierta
externa es el caucho de etileno propileno (EPDM),
que tiene gran resistencia al fro y al calor.
(2) Cabe de resistencia tipo embobinado doble.
Como se muestra en la Fig. 4-19, el cable de
resistencia comprende el cable del ncleo delgado
metlico que es enrollado alrededor del ncleo de
tetron con un cierto espacio en el separador de
tetron. El ncleo de alambre engrosado es rodeado
por el aislador. Adems, un vinilo especial
resistente al calor es usado para la cubierta externa
que considera el estado del habitculo del motor. la
resistencia del cable es alrededor esaproximadamente de 16 K/m.
Fig 4-18 Lnea de Carbon
Fig. 4-19 Cable tipo doble embobinado doble
Fig 4-16 Cable de Buja
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explosin. Por lo tanto, la forma del electrodo, como
se debera considerar, para generar la energa
suficiente en la mezcla pobre de gas de
combustible.
* Debe ser buena conductora de calor
Si el calor del gas quemado no es irradiado, el
electrodo podra tener poco tiempo de vida debido a
la fusin o corrosin. Por lo tanto, debe tener
suficiente conduccin de calor para mantener la
temperatura en menos de 950. Sobre todo, a alta
temperatura, debe tener eficiencia en la conduccin
de calor.
(3) La temperatura de auto limpieza y el valor de
calo de la buja.
Durante la operacin de motor, como la buja esta
expuesta a la alta temperatura de combustin de la
mezcla de combustible, el electrodo debera
mantener la temperatura apropiada. Si la
temperatura de funcionamiento del electrodo de la
buja es inferior a 400C, entonces el carbn
producido por la combustin se adherir al electrodo
de modo que la propiedad de aislamiento disminuir
y debilita la chispa, finalmente se producir la
explosin con defectos. Si la temperatura es ms de
800~950C, entonces el tiempo de encendido se
avanzar de modo que la potencia del motor
disminuir. Por lo tanto, la temperatura ms
apropiada del electrodo es 500~600C. Esta
temperatura se denomina la temperatura
autolimpiadora de buja.
La temperatura autolimpiadora es decidida
por la capacidad de calor aplicada y la capacidad
de calor irradiada. La capacidad de calor aplicada
varia de acuerdo con el tipo de motor y el estado de
conduccin, y la capacidad de calor irradiada vara
con la estructura de buja. Como la buja tiene la
capacidad de irradiar calor de acuerdo a su
estructura, debe ser cuidadosamente seleccionadapara el motor. La expresin numrica de la
capacidad calorfica de irradiar calor corresponde al
valor de calor. El valor de calor es decidido por la
longitud de la parte por debajo del aislador que va
hacia el sello inferior. El valor de calor usado de la
buja es muy importante y varia por el tipo de
cmara de combustin de motor, la posicin de
vlvula de admisin y escape, la relacin de
compresin y la velocidad de rotacin. Cuando el
rea de la buja expuesta al gas de combustin es
grande y la parte de la irradiacin (la longitud de la
parte del aislador) del calor es largo, la propiedad
de irradiar calor es inferior siendo fcil que la
temperatura aumente. Este tipo se denomina tipo
caliente.
La caracterstica de la buja de tipo caliente es la gran resistencia contra el dao, pero pocaresistencia al avance del encendido. Por lo tanto,
es adecuada a baja velocidad y con baja carga de
motor. El tipo fro tiene alta propiedad de radiacin
de calor y en el aumento de la baja temperatura. La
caracterstica del tipo fro es que este tipo tiene
alta resistencia contra el avance del encendido pero
poca resistencia al dao. Por lo tanto es apropiada
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Como no tiene ninguna interrupcin de onda
electromagntica, no afecta a otros dispositivos
electro.
4.3.3 DLI Componentes y funcionamiento.
El DLI comprende el transistor de poder
manejado por la seal de la ECU que controla el
tiempo de encendido y la bobina de encendido que
induce el alto voltaje segn la operacin de
intermisin del transistor de poder. El alto voltaje
inducido desde la bobina de encendido es enviado ala buja por cada cable de buja para hacer la chispa
y el la mezcla de combustible comprimida har
explosin en la cmara de combustin.
(1) Bobina de encendido y transistor de poder
La bobina de encendido es conectada a la
culata despus de que los dos tipos moldeados son
combinados en un embobinado. Esta bobina de
encendido tiene terminales separados para
suministrar el alto voltaje de una bobina de
encendido a dos cilindros. La corriente primaria de
la bobina de encendido es controlada por el
transistor de potencia. Este transistor realiza la
operacin de intermitencia a travs de la seal del
computador.Fig. 4-25 Estructura de la bobina de encendido
(2)CAS (Sensor de ngulo del giro del cigeal)
El sensor CAS est instalado con el sensor
PMS y son conducidos por el rbol de levas en la
culata. El cuerpo del sensor esta formado por el
ensamble de la unidad y el disco. La operacin de
sensor es la siguiente: El sensor CAS es usado para
detectar el ngulo de giro del cigeal para cada
cilindro usando las 4 ranuras puestas en orden en la
circunferencia externa del disco.
Cuando esta seal es enviada al computador,
ste calcula la velocidad de rotacin del motor, la
cantidad de aire por carrera y la sincronizacin del
encendido y enva la seal para intermitir la
corriente primaria de la bobina de encendido con el
No.3 No.2 No.1 No.4
Capacitor(Condensador)
Fig. 4-26 Circuito bsico del transistor de poder
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Fig. 4-29 Circuito para el encendido del DLI
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En la Fig. 4-29, como el transistor de poder
est en ON, la corriente fluye hacia la bobina
primaria de la bobina de encendido y cuando el
transistor de poder est en OFF, los altos voltajes(de +) y (-) son inducidos en la bobina secundaria
de la bobina de encendido. En este momento, el alto
voltaje inducido es enviado al primer y cuarto cilindro
a travs de los dos terminales, (-) el alto voltaje es
inducido al primer cilindro (y el +) inducen el alto
voltaje al cuarto cilindro. Cuando el primer cilindro
est en la carrera de compresin, el cuarto cilindro
est en la carrera de combustin, a la inversa,
cuando el cuarto cilindro est en el cilindro de
compresin, el primer cilindro est en la carrera de
escape.
Por lo tanto, la chispa vlida es hecha en la
carrera de compresin de cualquier cilindro entre los
dos cilindros. Como la densidad de aire es muy alta
en la carrera de compresin, el voltaje necesario
para el motor debe ser alto. Como la corriente es
descargada con casi ninguna carga en el golpe de
gases de combustin, los voltajes ms altos (+) y (-)
es aplicada a la buja en la carrera de compresin.
Por lo tanto, comparando con el caso de descarga
con una buja en el sistema de encendido
convencional, el voltaje descargado de los altos
voltajes duales es similar al sistema convencional.
(1) Control de la distribucin de chispa
El computador decide el cilindro que ser
encendido basado en la seal PMS (los cilindros No
1 y No 4 en PMS), calcula el tiempo de encendido
bsico de acuerdo a la seal CAS y enva la
corriente primaria interrumpiendo la seal al
transistor de potencia.
Cuando la seal Alta (Lgica 1) del sensor de
ngulo del eje cigeal y el sensor PMS es
introducido al computador, ste decide que el
primer cilindro est en la carrera de compresin,
interrumpe la corriente hacia el transistor de
potencia y el alto voltaje es enviado al primer y
cuarto cilindro.
Cuando la seal Alta del CAS y la seal Baja
(lgica 0) del sensor PMS son ingresadas, el
computador decide que el tercer cilindro est en la
carrera de compresin, (en ese momento, el
segundo cilindro est en la carrera de escape) e
interrumpe la corriente del transistor de potencia a y
luego el alto voltaje es enviado al tercer y segundo
cilindro. Como el computador selecciona los
transistores de potencia a y b o bien de acuerdo al
sensor CAS y PMS, el computador puede
interrumpir la corriente elctrica para distribuir la
chispa.
(2) Control de sincronizacin de encendido
El computador mide la frecuencia T de la seal
CAS y calcula el tiempo (t) para una vuelta del eje
del cigeal alrededor de la T.
180
Tt =
Cuando la frecuencia de seal T del CAS es
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adquirida, el tiempo de encendido T1 es la base
calculada sobre la seal de 75 antes de que el
punto superior y la seal de interrupcin de la
corriente primaria sean enviados al transistor depoder.
T1 = t x (75 - )
Aqu, : Angulo de avance de encendido
calculado por el computador
Fig. 4-30 Distribucin de la chispa en cada cilindro
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(3) Angulo de avance de encendido
El computador almacena el encendido estndar
que avanza el ngulo optimizado de acuerdo a lacantidad de aire y la velocidad del motor por ciclo de
cada cilindro. Con la seal de entrada de cada
sensor, se compensa el ngulo de encendido
estndar. Cuando el motor arranca, el tiempo de
encendido es controlado con el valor almacenado.
a. El ngulo de avance de encendido en
operacin normal
ngulo estndar de avance de encendido: El
valor de mapa predeterminado segn la
cantidad de aire de admisin y velocidad del
motor por cada ciclo en un cilindro es el ngulo
estndar de avance del encendido. El valor de
mapa es el valor almacenado en la memoria
ROM (memoria slo de lectura) en el
computador.
Compensacin por temperatura del motor: De
acuerdo a la seal del sensor de temperatura
del refrigerante, cuando sta es baja, el tiempo
de encendido debera avanzar para mejorar el
funcionamiento durante la conduccin.
Compensacin por presin Atmosfrica:
Cuando la seal del sensor de presinatmosfrica est baja, el tiempo de encendido
debera ser avanzado para mejorar el
rendimiento de conduccin en reas con gran
altitud.
b. Angulo de avance de encendido cuando el
motor est girando
Durante el giro del motor, con la sincronizacin de
la seal de CAS, el tiempo de encendido se fija en
5 antes del punto superior.
c. Control cuando el tiempo de encendido es
regulado
Para ste caso, el tiempo de encendido est
sincronizado de acuerdo a la seal del sensor de
ngulo del cigeal (5 antes del PMS). Si es
necesario corregir el tiempo de encendido, soltar latuerca de fijacin del sensor de ngulo del eje
cigeal y girar el cuerpo a la izquierda o derecha
para modificar la seal CAS y obtener al ngulo
estndar.
Fig. 4-31 Control de ngulo de avance de encendido
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4.4 Eficiencia del sistema de
encendido
El objetivo del sistema de encendido es formar el
modelo de llama esfrico en el gas de mezcla
produciendo la chispa en la buja en el
momento adecuado. el tiempo como mximo
apropiado. Sobre todo, adoptando el sistema
de purificacin de emisin, es necesario para el
rendimiento quemarse sin falla en el
encendido en todas las condiciones de
conduccin. Por lo tanto, el voltaje secundario
debera mantener el valor de alto voltaje desdela velocidad baja a la velocidad alta del motor.
Adems, la energa de la chispa de la buja
debera ser grande. Aqu, explicaremos sobre
condiciones que influyen bsicamente en el
rendimiento de encendido sobre la operacin
del alto circuito de voltaje en el sistema de
encendido.
4.4.1 Voltaje de la chispa de encendido
Como el voltaje generado en la bobina secundaria
aumenta, cuando alcanza al voltaje de chispa
(voltaje de descarga de partida), la chispa es
generada en el espacio del electrodo de la
buja. Este voltaje de chispa es bajo en la
condicin fcil para hacer la chispa; de otra
manera, el voltaje de chispa es alto en
condicin difcil para hacer la chispa. Como el
voltaje adquirido de la bobina de encendido
tiene una limitacin, para conseguir la
encendido perfecta sin falla en la explosin en
toda condicin de manejo, el voltaje de chispa
debera ser tasado como voltaje ms bajo que
alto. Los elementos que influyen en la magnitud
del voltaje de chispa son la forma del electrodo
de buja, la polaridad, el espacio del electrodo,
la presin de la mezcla de combustible, la
relacin de la mezcla, la humedad y elmovimiento de gas. Entre ellos, el espacio del
electrodo y la presin y la temperatura de la
mezcla del combustible son las ms
importantes.
A. La influencia desde la forma y el espacio del
electrodo de la buja.
La Fig. 4-32 muestra la relacin entre el espacio del
electrodo y el voltaje de chispa en la presinatmosfrica. Esto muestra que el voltaje de la
chispa aumenta proporcionalmente al espacio
del electrodo. En el mismo valor del espacio,
cuando el extremo de la porcin del electrodo
tiene forma redondeada como (a), es difcil de
descargar, y cuando el extremo del electrodo
tiene forma afilada como (b), es fcil
descargar. Por lo tanto, en los casos reales, la
nueva buja que tiene un electrodo afilado
tiene buen rendimiento de descarga al
Despus de algn tiempo, como el electrodo se
desgasta cada vez ms, por ltimo, la forma
del electrodo ser redondeada de modo de
que sea difcil de descargarse. Aumentar el
voltaje de la chispa
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B. Influencia de la presin y temperatura de la
mezcla de combustible.
La fig. 4-33 muestra la relacin entre la presin
de mezcla de combustible alrededor del electrodo y
el voltaje de chispa. Como la presin de la mezcla
aumenta, el voltaje de chispa tambin aumenta. Con
la misma presin, cuando la temperatura de la
mezcla es alta, el voltaje de chispa disminuir.
La fig.4-34 muestra la relacin entre la
temperatura del electrodo y el voltaje de chispa.
Como la temperatura de electrodo aumenta, el
voltaje de chispa de repente bajar porque el
electrodo ser fcil de descargar de la superficie delelectrodo. El espacio del electrodo de la buja est
generalmente sobre 0.7~0.9mm. En la presin
atmosfrica, la chispa es descargada con 2~3kV.
Cuando es conectado en la culata, el voltaje de
chispa ser ms alto que 10kV porque la presin de
la mezcla alrededor del electrodo es alrededor de
10kgf/cm2 durante la carreraza de compresin.
Fig. 4-32 Voltaje de la chispa y luz del electrodo
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Cuando la mezcla inyectada en el cilindro a
temperatura ambiente, es comprimida, su
temperatura ser ms alta que 200. Adems, en el
estado de conduccin del motor, la temperatura dela buja es ms alta que 500, entonces el voltaje de
chispa bajar con la temperatura aumentada. La
chispa puede ser descargada aproximadamente en
10kV.. De modo contrario, cuando el motor es
arrancado en fro, el voltaje de la chispa aumentar.
Adems, cuando el motor es arrancado, la eficiencia
en la admisin es mejorada y la presin de
compresin es aumentada de modo que el voltaje
de chispa sea aumentado temporalmente.
Fig. 4-33 Voltaje de la chispa y presin de la mezcla
Fig. 4-34 Voltaje de la chispa y temperatura del
electrodo
C. Otras influencias
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.
Cuando la humedad es alta, la temperatura de
electrodo de la buja baja, de modo que el voltaje
de la chispa subir. Con las diferentes formas del
electrodo, de acuerdo a la polaridad, con el
electrodo conectado al (+), se produce una
diferencia en el voltaje de chispa.
Esto se denomina efecto de polaridad. Si el
electrodo central tiene la forma cilndrica y el
electrodo a tierra tiene la forma plana, comomuestra en la Fig. 4-35, cuando el espacio del
electrodo est en rango pequeo, entonces el
electrodo central es aplicado con (-) y el electrodo a
tierra es aplicado con (+) para hacer la chispa
fcilmente.
Fig. 4-35 El voltaje de chispa y polaridad
En la buja real, no hay ninguna forma
extremadamente diferente en las formas de
electrodo como el electrodo de aguja y el electrodo
plano. Como se muestra en la fig. 4-35, el electrodo
central corresponde al electrodo de aguja y el
electrodo de tierra corresponde al electrodo plano.
En el aspecto de temperatura de electrodo, el
electrodo central tiene alta temperatura.
4.4.2 Energa de la chispa y rendimiento de
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