Analisis de Sistemas de Encendido Conferencia Ok

ANALISIS DE SISTEMAS DE ENCENDIDO

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INTRODUCCIÓN:

El sistema de encendido es el encargado de generar la chispa en la

cámara de combustión en el momento oportuno para que se ponga en

funcionamiento el motor del automóvil.

Para poder entender de manera correcta como funciona el sistema de

encendido es necesario que estudiemos lo que ocurre en la cámara de

combustión:

Los Cuatro Tiempos:

Un motor de combustión a gasolina funciona a través de ciclos que se

pueden dividir en cuatro tiempo : 07/07/2014 2


1. ADMISION

En este momento el pistón se encuentra en la parte superior ( al punto

mas alto donde puede llegar el pistón se le llama punto muerto superior

PMS) y comienza a bajar se abren las válvulas e inyectan la mezcla de

aire combustible,

La propia succión que crea el pistón en su bajada, provoca la entrada

de la mezcla aire/combustible en el cilindro.

Mientras dura esta fase, la válvula de escape permanece totalmente

cerrada.

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ADMISION Válvula de admisión

abierta

Pistón trasladándose

del punto muerto superior

al

punto muerto inferior 07/07/2014 4


COMPRESION

Durante esta fase se comprime la mezcla, para lo cuál el pistón sube

desde el punto más bajo (al punto mas bajo donde puede llegar el

pistón se le llama punto muerto inferior), al más alto del cilindro,

mientras que el cigüeñal cubre media vuelta.

Las válvulas permanecen cerradas y los gases que han llenado el

cilindro ocupan cada vez un espacio más reducido.

El valor máximo de la compresión se alcanza cuando el pistón está en

el final de la carrera de subida.

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COMPRESION

Válvula de admisión

y

Válvula de escape

cerradas

Pistón trasladándose

del punto muerto inferior

al

punto muerto superior 07/07/2014 6


3. EXPANSION O EXPLOSION

Comienza cuando el pistón es empujado hacia abajo, desde el Punto

Muerto Superior (PMS) hasta el Punto Muerto Inferior (PMI), por los

gases salidos de la combustión de la mezcla.

En esta fase, la inercia del motor no es la que produce el trabajo, sino

que es la propia explosión la que impele al pistón, cuyo movimiento se

transforma en trabajo que, finalmente, acabará por mover al coche.

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EXPANSION O EXPLOSION

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4. ESCAPE

En esta fase el pistón empuja, en su movimiento ascendente, los gases

de la combustión que salen a través de la válvula de escape que

permanece abierta.

Al llegar al punto máximo de carrera superior, se cierra la válvula de

escape y se abre la de admisión, reiniciándose el ciclo.

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ESCAPE

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1 ADMISIÓN

2 COMPRESIÓN

3 FUERZA O CHISPA

4 ESCAPE

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Ahora bien, conocemos como funciona el motor y sus cuatro tiempos,

¿que relación existe entre esto y el sistema de encendido?

La respuesta es que el sistema de encendido se encarga de generar la

chispa para que ocurra la explosión en el tercer tiempo, es decir, en el

primer tiempo se inyecta la mezcla de aire y gasolina, en el segundo

tiempo se comprime esta mezcla y en el tercer tiempo el sistema de

encendido genera la chispa y ocurre la explosión y en el cuarto tiempo

se desechan los gases.

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Todo esto nos hace comprender que no basta con que el sistema de

encendido genere la chispa para la explosión, sino que esta debe ser

generada en el momento justo, por ejemplo si la chispa se genera en el

primer tiempo el motor no va a encender porque la mezcla aun no ha

sido comprimida, y si se generara una chispa en el cuarto tiempo eso

perturbaría el funcionamiento del motor ya que en ese momento no hay

mezcla de combustible y no ocurrirá nada, cuando ocurre alguna de

estas situaciones se dice que el motor NO ESTA EN TIEMPO.

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Para que el encendido pueda ocurrir con éxito y la chispa se generé en

el momento oportuno el sistema de encendido esta diseñado con una

serie de componentes que se encargan de que el trabajo se haga de

manera ordenada y sincronizada, pasemos ahora a conocer los

componentes del sistema de encendido.

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1. La Bobina

La bobina esta compuesta por un núcleo de hierro en forma de barra,

constituido por laminas de chapa magnética, sobre el cuál esta

enrollado el bobinado secundario, formado por gran cantidad de

espiras de hilo fino de cobre (entre 15.000 y 30.000) debidamente

aisladas entre sí y el núcleo.

Encima de este arrollamiento va enrollado el bobinado primario,

formado por algunos centenares de espiras de hilo grueso, aisladas

entre sí y del secundario.

La relación entre el numero de espiras de ambos arrollamiento

(primario y secundario) esta comprendida entre 60 y 150.

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Cuando se abre la llave de encendido, la corriente (+) es conectada a

la bobina; pero, para que esta funcione, necesita también la señal (-);

esta señal le llega, a través del trabajo que realiza el distribuidor en

una de sus funciones.

Cuando la bobina tiene conectado los dos polos, la corriente fluye

dentro del embobinado primario, produciéndose un fuerte campo

magnético, dentro del circuito; pero; cuando se corta la conexión, un

colapso del campo magnético, induce una corriente de alto voltaje,

dentro del circuito secundario.

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El corte de conexión, o de señal negativa [-] se realiza como

consecuencia de la función que hacen los componentes del distribuidor,

respondiendo al giro o rotación, de su eje principal; sincronizado a la

rotación del árbol de levas.

El alto voltaje, es el que sale por la torreta de la bobina, dirigiéndose

a través de un cable hacia el distribuidor, el mismo que se vale del

rotor, para distribuirla entre las bujías

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¿COMO PROBAR SI LA BOBINA ESTA BUENA?

Con el multímetro en la escala de ohmios, seleccionamos las mas baja,

colocamos las puntas del multímetro en las terminales del embobinado

primario, es decir donde se conectan los cables positivo, que viene del

switch y el negativo que viene del modulo de encendido, tomamos la

lectura del multímetro y anotamos, para que el embobinado primario

este bueno deber tener continuidad plena, es decir un resistencia de

menos de 5 ohm.

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Luego probamos el embobinado secundario para ello con el multímetro

en una escala de resistencia alta 11 KΩ ponemos una de las puntas del

multímetro en el negativo de la bobina, (donde se conecta el cable que

viene del modulo) y la otra punta en la salida de alta tensión, tomamos

la lectura y deber haber una resistencia de no mas de 15,000 Ω si es

una bobina de aceite y no mas de 25,000 Ω si es una bobina seca.

Ahora veamos las figuras para comprender mejor lo antes mencionado:

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Devanado primario

3.0 Ω

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Devanado

secundario 11,000 KΩ

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Devanado

secundario 11,000 KΩ

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Ahora no con esto, me va a indicar que la bobina está en buen estado,

Ya que nada más estamos verificando que no este abierto el

embobinado, pero no sabemos si hay alguna perforación en los

devanados de la bobina de encendido.

Veamos una imagen de esto:

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Aquí estamos viendo una fuga de

chispa, por una perforación en el

aislante de los devanados, esto por

retirar un cable de bujía para observar

´´si la chispa está bién.´´

Esto con ningún multímetro se puede

observar, únicamente con un

osciloscopio.

Para esto, debemos conocen como leer

una señal de encendido de una bobina

común o normal como la de la figura:

Fuga

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JORGE A. GUILLÉN

Alimentación de corriente

de ignición.

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JORGE A. GUILLÉN

Excitación del módulo o

Pcm.(pulso negativo, de

masa o tierra ´´llamado así

comúnmente)

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JORGE A. GUILLÉN

Desconexión de masa, y se

produce el colapso que

genera el alto voltaje.

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JORGE A. GUILLÉN

Tensión o alto voltaje, en esta

imagen es de 345 volts, qué

multiplicados por 100, que es una

constante nos indica que esta

bobina esta generando 34,500

volts

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JORGE A. GUILLÉN

Voltaje de quemado o en otras

palabras el tiempo que dura la

chispa en transportarse de un

electrodo a otro en la bujía

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JORGE A. GUILLÉN

La tensión de esta señal debe ser de 40

volts, normalmente,

Si esta fuera de lo especificado, nos

indica que hay problemas con algunos

de los componentes de encendido.

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JORGE A. GUILLÉN

Por Ejemplo:

En esta señal no alcanza los 40 volts de

tensión, y esta por debajo de las

especificaciones, esto nos indica que las bujías

están cerradas, o tienen poca resistencia, o los

cables tienen poca resistencia y están fuera de

especificaciones.

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JORGE A. GUILLÉN

Por Ejemplo:

En esta señal rebaza los 40 volts de

tensión, y esta por arriba de las

especificaciones, esto nos indica que las bujías

están abiertas, o tienen alta resistencia, o los

cables tienen mucha resistencia y están fuera

de especificaciones.

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JORGE A. GUILLÉN

Por último, las ultimas señales, se llaman

amortiguaciones, en este punto vamos a

analizar el estado de las espiras de la bobina

de encendido, se deben tener de 2 a 5, de no

ser así la bobina pronto dejará de generar

chispa.

Esta bobina está funcionado mal, el

diagnóstico es que hay que cambiarla.

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JORGE A. GUILLÉN

¿Qué observamos en esta señal?

Aquí en está señal se observa que la tensión

de entrega de la bobina de encendido esta en

los 225 volts, que multiplicados por 100 nos da

un resultado de 22,500 volts, muy por debajo

de las especificaciones del vehículo en

diagnóstico.

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Señal de Bobina mala

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Ahora pasemos a un sistema de encendido transistorizado, o una

bobina que tiene un módulo incorporado a su estructura:

Por ejemplo Nissan con bobina individual a cada cilindro.

A este tipo de bobinas se les conoce como bobinas tipo COP.

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Algo de más importante antes de cambiar o condenas cualquier

dispositivo es, las alimentaciones, su corriente , su masa, y su señal.

Porque razón, si falta el positivo, o la masa o la señal no se activa

¡nada!.

Veamos el siguiente diagrama y analicemos la señal de este tipo de

bobinas:

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C. de ignición

PCM

señal

1°.- Paso revisar alimentaciones - 12 volts de ignición - Masa

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C. de ignición

PCM

señal

Analicemos la señal: ¿Como veríamos la señal en el osciloscopio?

Señal que excita al módulo, y que el módulo

sature y desvanezca a la bobina de

encendido y así se genere la chispa.

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Este tipo de señal es muy parecida a todos los sistemas que controlan

sistemas de encendido, siempre y cuando las bobinas sea excitadas por

medio de un módulo, y el módulo sea excitado por un Pcm ó Ecu.

Veamos ahora un ejemplo del sistema de Opel en un Chevy.

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C. de ignición

PCM

señal

1°.- Paso revisar alimentaciones - 12 volts de ignición - Masa

señal

1

4

2

3

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Vista de señal de cada bobina:

Bobina 1 y 4

Bobina 2 y 3

Señal grabada entre cada una de ellas a 3.5 µ

seg.

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Otro punto importante si no se tiene la certeza de como está

funcionando el paquete de bobinas se puede hacer el siguiente

diagnóstico:

Interceptar la señal de alimentación con el osciloscopio y cada vez

que se tenga la excitación a cada bobina, en ese momento debe haber

una caída de voltaje, y este voltaje de caída debe ser de un volt.

Entonces veremos caídas de menos 1 volt cada vez que sea excitado en

módulo del paquete de bobinas, ahora veamos la imagen para

afianzar lo antes mencionado:

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Jorge A. Guillén

Caída de tensión,( 1 volt)

Excitación del PCM al

módulo de la Bobina.

(3.8 volts)

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Otro punto para diagnosticar un paquete de bobinas como el antes

mencionado es ahora el punto de alimentación de masa.

Cada vez que se excita al módulo de la Bobina de encendido, se

produce una elevación de tensión en el punto de masa, este punto que

se está mencionando debe ser de aproximadamente 0.300 ml volts.

En un caso de que no exista la elevación de tensión en el punto de

masa, nos indica que la Bobina de encendido no está generando el

voltaje adecuado para encender la relación de mezcla aire combustible.

O la caída de tensión del punto de alimentación, que repetimos debe ser

de 1 volt, el diagnóstico es que la Bobina de encendido ya no está

generando el voltaje adecuado para encender la mezcla de aire

combustible. 07/07/2014 45


Elevación normal 0.300 milivolts

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Jorge A. Guillén

Elevación ´´normal´´ 0.300 milivolts

Excitación del PCM al módulo de la Bobina de encendido.

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Otro punto importante es el revisar las bujías, estas deben ser las que

indica el fabricante, olviden la idea de que si le poner otro tipo e bujías

se va a incrementar la potencia, ya que la bobina de encendido va a

generar el voltaje para la cuál está diseñada, no va a dar más del

esperado.

La calibración entre los electrodos, hay o existe la creencia de que las

bujías vienen calibradas de planta:

¡ No es así!

Hay que calibrarlas, ya sean de platino, normales o de algún otro tipo

de material.

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TABLA DE RESISTENCIA DE CABLES

1.00 metro lineal de cable <= 20,000 ohms 20 K ohms




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Resistencia

de Bujías 5,50 KΩ

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Veamos algunas mediciones importantes que debemos hacer en

los sistemas de encendido.

Medir resistencia del rotor.

TIPO RESISTENCIA

1 234 332 072 4,0 ... 5,0

1 234 332 082 4,0 ... 5,0

1 234 332 215 4,5 ... 6,0

1 234 332 216 4,5 ... 6,0 1 234 332 227 4,5 ... 6,0

1 234 332 271 0,9 ... 1,5

1 234 332 273 0,9 ... 1,5

1 234 332 300 0,9 ... 1,5

9 231 081 628 4,0 ... 5,0 9 231 081 677 0,9 ... 1,5

9 231 081 712 4,5 ... 6,0

1 234 332 350 0,9 ... 1,5 07/07/2014 51


Resistor en el rotor

En los rotores existe un resistor de supresión

(conocido por resistencia), que tiene la función de

atenuar las interferencias electromagnéticas

producidas por la chispa.

Estas interferencias pueden “interferir” en el

funcionamiento de la radio (ruido), inyección y otros

componentes electrónicos del vehículo.

La resistencia debe ser probada, y si estuviera

diferente de lo recomendado, el rotor tendrá que ser

reemplazado, caso contrario podrá influir en la

potencia del encendido. 07/07/2014 52


Es importante observar que existen diferentes valores de resistencias, de acuerdo a

cada tipo de rotor y encendido.

Se recomienda consultar el catálogo de aplicaciones para evitar daños en el

sistema. Una aplicación incorrecta podrá comprometer el funcionamiento del

sistema de encendido y hasta provocar daños al rotor, quemando el resistor

(resistencia) y reduciendo su vida útil.

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Cables

Supresión de interferencias

Con la misma finalidad del resistor (resistencia) del rotor, los cables de encendido también

eliminan interferencias electromagnéticas, producidas por la alta tensión (chispa).

Estas interferencias pueden perjudicar el funcionamiento de los componentes electrónicos

del vehículo, como: radio, unidad de comando de la inyección electrónica, etc...

Aislamiento

Conducir la alta tensión producida por la bobina, hasta las bujías de encendido, sin permitir

fugas de corriente, garantizando que ocurra combustión sin fallas.

El resistor (resistencia) está

incorporado en el cable de encendido y

puede ser de dos formas:

Terminal supresivo. (TS)

Cable supresivo. (CS)

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Cables con terminales supresivos - TS

El resistor (resistencia) está instalado dentro de las terminales que están sobre las

bujía y también sobre la tapa del distribuidor y de la bobina.

Resistor

Resistor

Los valores de resistencia deben estar grabados en las terminales.

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El supresor está instalado a lo largo del cable, haciendo parte del propio cable,

y su resistencia depende del largo.

Mientras más largo, más grande será la resistencia.

El valor recomendado es de 6 a 10 KΩ por metro .

Cables Supresivos - CS Resistor o resistencia

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Existen más datos sobre de sistemas de encendido,

pero por falta de tiempo, no se puede dar más, por lo

cual ofrezco una disculpa.

Pero estamos a sus ordenes.

Y gracias por su apoyo y asistencia.

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CNT Oficinas Generales Av. La Paz 1690 Col. Americana Guadalajara Jalisco Tel.Fax.01(33)38 26 75 54 lada sin costo 01800 8362288 Prof. Jorge A. Guillén email: [email protected] CEL. 4431 610 242 JORGE ANTONIO GUILLEN - YOU TUBE JORGE ANTONIO GUILLEN - FACEBOOK

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mailto:[email protected]

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