Encendido Electronico Dis

7/23/2019 Encendido Electronico Dis

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Tcnicas de Diagnstico Sistemas de Encendido

Inst. David E. Parari M.


Existen en los nuevos modelos de vehculos sistemas de encendido, en los cuales se remplaza elviejo distribuidor Estos dispositivos se llaman de encendido esttico, dentro de estos sistemas

encontramos los D!S " #$% principalmente&

SISTEMAS DIS.

'a bobina del tipo D!S, es lo (ue se llama un trans)ormador puro ,en esta bobina se presenta unaactivacin del primario " en el secundario se tiene un circuito (ue pasa por dos cilindros al mismotiempo&

En la siguiente gra)ica se presenta el es(uema elctrico de un sistema D!S*

En el es(uema se puede interpretar (ue la bobina es un tras)ormador el cual tiene un devanadoprimario " un devanado secundario, el primario es en el cual se encuentra el positivo de contacto " laactivacin del %#+, " en el secundario tenemos los cables de alta tensin hasta las bujas&

En el primario encontramos (ue el circuito se encuentra colocado permanente a positivo-umero . de la gra)ica/, este positivo proviene directamente del interruptor de encendido, o enalgunos casos desde un rela"&

Este rela" provee el positivo de una manera ms )irme puesto (ue evita las cadas de tensin desdela batera hasta la bobina (ue a veces ocurren cuando la corriente pasa por el interruptor de


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encendido&


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'a alimentacin de este componente es directa del sistema de carga, " es parte )undamental para unbuen )uncionamiento (ue este se encuentre siempre en valores adecuados&

%or el otro lado del circuito primario, se encuentra la activacin de la bobina& Esta activacin es dada

por una masa la cual proviene directamente del %#+& Esta masa la coloca un transistor de potencia oun circuito integrado (ue cumpla esta )uncin Driver/&

'a gestin electrnica (ue permite calcular el momento exacto para generar el pulso de masa alprimario de la bobina, estar dado por la respectiva posicin del #0% " el #+%&'a duracin " avance de este pulso dependen de la respectiva carga del motor " las condiciones deoperacin&

El pulso a masa en el primario de la bobina es el conocido ngulo D1E'', este tiempo (ue demora lamasa en el primario de la bobina logra saturar el devanado primario " una vez (ue el %#+, sueltaesta masa se genera la induccin al circuito secundario&

Si se analiza el punto 2 del es(uema con un osciloscopio, encontraremos (ue cuando no se tienepulso a masa se encuentra una lnea positiva (ue debe tener el voltaje del sistema de carga, en la

siguiente imagen se presenta esta )igura&

En la parte 3 sombreado rojo/ se puede apreciar el voltaje positivo,este positivo (ue se registra pasaa travs del devanado primario& 4na vez (ue el %#+ determina (ue es necesario colocar masa, o searealizar la saturacin de la bobina, esta lnea baja a un estado de 5 masa/&

El tiempo (ue la bobina se encuentre a masa en su primario se muestra con la lnea azul " la letra 6,este se llama saturacin&

'a saturacin es mu" importante por(ue determina (ue tan bien va a (uedar 7cargada8 la bobina "cambia de acuerdo a cada nivel de revoluciones del motor&


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Esta saturacin se ve sacri)icada en altas revoluciones, por lo cual el sistema esta dise9ado para (ueen alto rgimen se tenga una correcta saturacin& Esto se da cuando se carga completamente labobina, ahora como en bajas revoluciones se cuenta con mucho mas tiempo para esta operacin esnecesario acortar esta saturacin& %or eso en algunos casos se encuentran limitaciones de corrientesen bajas revoluciones.

Es decir en bajas vueltas del motor el %#+ limita la corriente en la bobina, pero en altas vueltas cortaesta estrategia, puesto (ue "a es necesario utilizar hasta el mas mnimo instante para (ue se carguela bobina&

4na vez (ue se 7suelta8 esta masa (ue )ue colocada por un transistor, se genera un )enmeno deinduccin magntica, es en ese instante se comenzara a producir la chispa en la buja&

En el devanado primario vamos a encontrar (ue seguido del ngulo D1E'' o saturacin de la bobinase tendr un pico producto de esta induccin, la gra)ica siguiente muestra esta interpretacin.

En la gra)ica se observa (ue seguido del ngulo D1E'', el cual es de aproximadamente : ms, se da

un pe(ue9o corte de esta masa, esto es una limitacin de corriente por parte del modulo deencendido o del %#+& 4na vez se suelta completamente la masa se genera un pico de extra tensin(ue llega a valores de hasta ;55


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Este )enmeno se presenta de )orma similar tanto en el devanado primario como en el secundario,solo (ue en el secundario son multiplicados los valores de voltaje " divididos los valores de corriente&

El tiempo seguido una vez se genera el pico es cuando en el secundario se alcanza tanta tensinelctrica como para vencer la resistencia del espacio entre los electrodos de la buja al nivel depresin de la cmara =3%/&

El tiempo (ue dure )lu"endo la chispa entre los electrodos de la buja, se conoce como tiempo de(uemado, puesto (ue es el tiempo en el cual se encuentra chispa corriendo a travs de la buja&

En la siguiente imagen podemos apreciar esta a)irmacin*

Toda la imagen sombreada con color amarillo es el tiempo de (uemado, este debe encontrarsedentro de valores mu" precisos ,a nivel de >%+ de :555 este tiempo de (uemado se debe encontrarentre . " 2 ms,de lo contrario es necesario analizar lo (ue pasa con las bujas " separaciones de loselectrodos&

Seguido del tiempo de (uemado se encuentra unas pe(ue9as ondulaciones, las cuales se llamanoscilaciones de la bobina, estn indican (ue la bobina todava presenta carga almacenada " son unabuena demostracin de su estado& 'a ausencia de estas oscilaciones indica deterioro de losdevanados&

En los sistemas D!S se presenta un )enmeno por el cual la corriente en el secundario pasa a travsde dos bujas al mismo tiempo, es decir en una parte del circuito la corriente es ascendente " en elotro es descendente, el arreglo o la disposicin de los cables de alta esta determinado de tal )orma(ue cada vez (ue existe la chispa de encendido se aproveche en el cilindro (ue se encuentre encompresin mientras el cilindro complementario se encuentra en tiempo de escape&


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Si el )lujo de corriente se presenta de )orma simultanea en el devanado secundario la chispa saltaraen dos cilindros prcticamente de )orma simultanea, entonces si analizamos por ejemplo un motor de; cilindros,tendremos (ue esta saltara por . " ; al mismo tiempo, en ese instante tendremos (ue elcilindro . se encuentra en el ciclo de 3dmisin por ejemplo " el cilindro ; se encuentra en el tiempode escape&

#omo ; esta en escape la chispa saltara a travs de los electrodos sin ninguna di)icultad, con lo cualesta chispa en este cilindro estara perdida, " en el cilindro . la presin ser mxima por estar encompresin " es donde la chispa encender la mezcla&

3hora una vez el motor a girado :?5 grados, el cilindro ; se encuentra ahora en compresin " elprimero en escape, o sea (ue de nuevo se genera un e)ecto inductivo en la bobina " se tendr lachispa, pero como ahora el -o . esta en escape a(u no se necesita la chispa o sea (ue pasa sinninguna di)icultad, pero el cilindro ; estar en su compresin o sea (ue all estar ahora aprovechadala chispa&

3un(ue se podra pensar (ue el %#+, solo tendra (ue colocar chispa cada :?5 grados, gracias al#0% " el #+%, puede conocer a (ue cilindro le esta colocando la chispa " adems cuantos grados deavance coloca a cada uno de ellos&

Estos sistemas se conocen como chispa perdida, por la explicacin anterior, en alguno modelospodemos encontrar varios cilindros operados con lo (ue parece una sola bobina ,en es caso se tienevarios trans)ormadores dentro de un solo cuerpo&


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%or ejemplo un sistema triple chispa perdida*

En esta imagen se puede apreciar seis salidas de cables hacia los cilindros, pero ; terminales en elconector elctrico de la bobina, si analizamos el es(uema elctrico de esta bobina tenemos (ue*


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%or la lnea roja se presenta el positivo, el cual va a ser com@n para todas las bobinas, este positivsigue un camino hasta un condensador (ue elimina parte del ruido electrnico en el sistema&

A por los cables con lneas azules se presenta la activacin por masa, esta va directo al %#+&

#ada )abricante dispone de la ubicacin de las bobinas, estas pueden venir contenidas en un solocuerpo, o pueden estar dispuestas en pa(uetes individuales.

4na caracterstica )undamental para las bobinas D!S, es si esta incorpora el transistor de potencia&

En caso de incorporar el transistor de potencia, el modulo de control %#+ solo enviara a las bobinasuna serie de pulsos (ue excitan la base del transistor " generan el salto de chispa hacia los cilindros.

BOBINAS DIS TRANSISTOR INCORPORADO

En la siguiente imagen se muestra el arreglo interno (ue presenta este tipo de bobinas en las cuales

a su interior se encuentran los transistores de potencia&


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3hora toda la bobina se ve como la siguiente )igura, en este caso saldrn ; cables hacia el %#+,donde encontramos dos cosas )ijas (ue son la alimentacin " la masa, " los otros dos conductoresson las respectivas se9ales para cada uno de los transistores de potencia&

En este tipo de bobina encontramos una serie de pulsos desde el %#+ hacia la bobina, lostransistores (ue tenemos para esta )uncin son de )abricacin especial llamados compuerta 3islada,es decir no existe ninguna relacin elctrica entre la base " el emisor como en los antiguos T6B oDarlintong& En este caso solo necesitan un pe(ue9o pulso de aproximadamente ; voltios, el tiempo(ue dure este pulso corresponde al respectivo tiempo de saturacin de la bobina, la gran ventaja deeste sistema es (ue el %#+ "a no tiene (ue manejar grandes cargas ,solamente el pulso (ue en lama"ora de los casos se trabaja con caractersticas digitales #orriente mu" baja/&

Este tipo de transistores operan de una manera mu" especial, usando una pe(ue9a se9al digital porparte de la activacin " transportando gran cantidad de corriente entre base " colector&


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En la imagen se puede apreciar con)iguracin de uno de ellos, este tipo se denomina !=6T&4na de las di)erencias es (ue la base, se denomina como =ate en el cuadro de la derecha se puedeobservar (ue podra transportar hasta ?55 < " una corriente de .? 3&

3hora se muestra la imagen tomada con el osciloscopio para veri)icar los pulsos en las bobinas&

#on esta ubicacin de un canal del osciloscopio, se ubica las escalas del osciloscopio de tal )ormacomo se presentan a continuacin&


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#ada uno de estos pulsos va al transistor (ue se encuentra dentro de la bobina " genera la saturacinde la bobina&

3hora si bien,este tipo de bobinas di)iculta el proceso de medicin del tiempo de (uemado por elcircuito primario se puede realizar una prueba de sus condiciones de (uemado pero por el circuitosecundario, para esto se ubica el osciloscopio con una pinza especial para esta operacin en cadauno de los cables de alta (ue se (uieren analizar&


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Esta disposicin tambin permite ubicar el pico inductivo, la saturacin " el tiempo de (uemado, solo(ue la escala es ahora en 0ilovoltios&

Si se (uiere es analizar de una )orma mas avanzada el sistema de bobinas, se puede hacer uso del

osciloscopio para veri)icar por ejemplo, el positivo de la bobina " la masa de la bobina, aun(ue estosvalores parecen estables en su )uncionamiento, cada vez (ue internamente en la bobina se presentansaturaciones del primario estos cables su)ren cadas de tensin, en la gra)ica siguiente se presenta laubicacin de la herramienta para una buena evaluacin del sistema&

Si se ubica una toma doble de medidas, o sea con un canal el cable rojo " con otro canal el cable azulse tiene la siguiente imagen&


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Si se ubica un canal en los pulsos de la bobina " otro canal en el cable rojo %ositivo de contacto/, seencuentra (ue cada pulso corresponde a una saturacin de la bobina por lo tanto la tensin cae comolo muestra la imagen, lo mximo (ue puede caer en tensin por cada pulso es . voltio&

3hora si se ubica un canal en los pulsos " otro canal en la masa #able 3zul/, se tiene (ue cada vez(ue se genere pulso hacia la bobina, la masa tratara de levantarse de la lnea cero, en la siguienteimagen se puede apreciar esta a)irmacin&

#able 3zul o masa/ trata de levantar de cero, lo mximo (ue se puede encontrar para esto, es :55mv&

En cual(uiera de los dos casos, ser necesario remplazar lneas, para una mejor conexin&

Existe un tipo de bobinas D!S, la cual incorpora un modulo (ue enva una se9al de retroalimentacinal %#+ de buen )uncionamiento&

%ero estas se explicaran en la aplicacin de bobinas #$%&


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BOBINAS COP (Bobina sobre cilindro).

Este tipo de bobinas dispone una con)iguracin mu" di)erente a las dems, esta particularidad, es (ue

no disponen de cables de alta, es decir van ubicadas justo arriba de cada buja, con lo cual sesimpli)ica resistencia a la alta tensin " se mejora la e)iciencia del (uemado&

'a con)iguracin mas sencilla de este tipo de bobinas es en la cual tiene dos pines de conexin ,eseste caso tenemos un trans)ormador sencillo , en donde se tiene un devanado primario " unosecundario alrededor de un n@cleo de hierro, en la gra)ica se muestra una bobina de este tipo&

'a con)iguracin elctrica de este tipo de bobinas permite un arreglo en el cual se cuenta con unpositivo de contacto, una masa del %#+, " una salida de alta tensin hacia la respectiva buja&


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El pin rojo corresponde a un positivo de contacto " el azul a masa& El secundario comparte positivocon el primario, por lo tanto cual(uier descarga de secundario se va a realizar buscando al )inalelectrodo de masa de la buja, si se (uiere realizar una e)ectiva comprobacin solo se tiene (uecolocar el osciloscopio en el primario de la misma )orma (ue se ha trabajado en las bujas de

con)iguracin convencional, o los sistemas D!S, " la interpretacin de el oscilograma nos brindara une)ectivo diagnostico&Es e)ectivo recordar (ue unas especi)icaciones antes explicadas para una correcta operacin de unprimario de encendido son las siguientes*

3ngulo DCell, mu" bien )ijado amasa&%ositivo con cada in)erior a .%+ de . a .&ms

$scilaciones luego del tiempo de(uemado&


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Bobinas COP con transistor de potencia incorporado.

Este tipo de bobinas incorpora un transistor de los mencionados anteriormente en la seccin debobinas D!S, por lo tanto el comando de ellas va a estar dado por el %#+ a travs de pulsos, pero a

di)erencia de las bobinas D!S, encontramos una bobina por cilindro este tipo de bobinas estaconexionado por medio de tres pines en la imagen in)erior encontramos una usual bobina de estetipo&

Si analizamos el es(uema elctrico de esta bobina vamos a encontrar (ue debe tener una masa unpositivo " una se9al %ulsos provenientes del %#+/&


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El siguiente diagrama muestra esta conexin&



En este es(uema se puede apreciar (ue la bobina tiene : conectores, en los cuales se puedenencontrar un positivo de contacto o ignicin sombreado con rojo una masa de motor sombreada conazul " una serie de pulsos provenientes del %#+, cada uno de estos pulsos logra excitar la base deltransistor " de esta )orma lograr unir el colector con el emisor el cual esta anclado a masa, de estamanera se satura la bobina " se genera la chispa&

#on . encontramos el transistor de potencia " en 2 se tiene el devanado primario el cual seriaimposible de analizar con un osciloscopio, en ; se tiene el secundario el cual termina con un circuito amasa a travs de la buja&


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En este tipo de bobina se puede analizar con el osciloscopio los pulsos a la bobina, " la relacin (ueexiste entre los pulsos de la bobina, el positivo " la masa respectivamente&

Siguiendo el ejemplo (ue se dio en las bobinas D!S con transistor incorporado se aprecia esta

prueba&

En la siguiente gra)ica se puede apreciar este conjunto de bobinas las cuales se encuentran en unmotor


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Bobina COP con modulo incorporado.

En los nuevos modelos de vehiculo se ha incorporado un tipo de bobina independiente #$% la cualcontiene integrado un modulo (ue genera una se9al de retroalimentacin al %#+, cada vez (ue se

genera una correcta induccin en el primario&

%ara esto se dispone de un circuito especial (ue logra generar una se9al hacia el %#+ cada vez (ueel %#+ coloca pulso al transistor de potencia " ocurre correctamente la induccin&

En la siguiente imagen se muestra una de estas bobinas, una caractersticas de ella es (ue contiene; cables en su disposicin de conexin&

%ara analizar el )uncionamiento de esta bobina, lo primero (ue se debe tener claro es (ue la )orma(ue se utiliza para generar la chispa es exactamente igual al explicado en las bobinas con : cablesExplicada en el ejemplo anterior/, con lo cual lo @nico (ue las di)erencia es (ue la de ; pines envauna se9al al %#+ cada vez (ue se genera una induccin en el primario&


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'o (ue se aprecia dentro de la )igura es el modulo (ue tiene incorporado cada una de las bobinas "su conexin con el %#+&

%ara comenzar la explicacin analicemos lo (ue sucede cada vez (ue el %#+ decide colocar pulso al

transistor de la bobina&

!nternamente el %#+, contiene un circuito el cual puede ser como en este caso sombreado con azulun transistor -%-, donde su salida es un positivo&

Estn transistor -%- esta conectado directamente al +!#>$%>$#ES3D$>, este pulso positiv saledel %#+ a la bobina " se conoce como !=T !gnition Timing/ " en otras marcas como S%$4T SparF$ut/& Este pulso llega hasta el modulo dentro de la bobina llamado en el es(uema !=-!T!$-#$-T>$' #!>#4!T, bsicamente este pulso activa la base del transistor >$B$.

Este transistor esta conectado con su emisor a masa " es el encargado de colocar masa al primariode la bobina, o sea (ue el pulso positivo en la salida del %#+ es igual a ngulo D1E'' en el primariode la bobina&

3hora si analizamos lo (ue pasa con el circuito denominado IGF Ignition Generation Circuit.

Este circuito toma la se9al del primario, " cada vez (ue se produce un correcto proceso de induccin,hacia el secundario el circuito !=G, coloca un pulso al transistor amarillo de la gra)ica superior, o sea(ue este pulso por parte del !=G es una comprobacin (ue el primario de la bobina realizo lainduccin, este pulso al transistor amarillo en la imagen coloca a masa un voltaje de re)erencia (ue el%#+ mantiene en el cable !=G&


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>ealmente lo (ue mide el !=G #!>#4!T, no es el pico inductivo como tal, si no la corriente (ue existeen el primario de la bobina, las inductancias tienen una caracterstica respecto a la corriente elctrica,(ue a medida (ue aumenta el tiempo de )lujo elctrico, aumenta la cantidad de corriente (ue lasatraviesa& %or esta razn la caracterstica (ue mide el !=G,

es (ue se genere la corriente esperada " luego de eso, aterriza el voltaje de re)erencia un tiemposiempre igual.

En la siguiente gra)ica se muestra esta caracterstica para generar la se9al !=G&

3hora si se analiza con detenimiento lo (ue sucede en los puntos . " 2 en el interior de la bobina setiene (ue cada vez (ue ocurre un evento de induccin dentro de unos parmetros considerados comoaceptables por el modulo !=G, este modulo excita la transistor amarillo para (ue colo(ue el voltaje de voltios a masa en la lnea marcada con 2, en la gra)ica se aprecia la relacin entre una induccin "el envi a masa de la tensin colocada por el %#+&


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ES!AEGIA PA!A "A SE#A" IGF$

En la gra)ica se muestra el evento en el cual el %#+, recibe la se9al !=G& En la lnea rojaencontramos el pulso !=T por parte del %#+, una vez (ue se presenta este pulso observamos debajo

de esta gra)ica una gra)ica de la corriente elctrica (ue atraviesa la bobina& Esta empieza de 5 %untovioleta in)erior !./ " va a un mximo .3 punto violeta superior&

Si se analiza la gra)ica verde in)erior se aprecia (ue durante la saturacin de la bobina, la se9al seencuentra arriba !=G/ o sea (ue los < (ue coloca el %#+ no son aterrizados&

Solo cuando el modulo !=G dentro de la bobina detecta (ue se llego a un nivel de corriente .3, colocalos < a masa " el tiempo (ue esta se9al permanece en masa ser hasta (ue nuevamente secomience a dar otra saturacin, o sea (ue la corriente va"a a 5 volts " nuevamente se eleve hasta elpunto !.& En conclusin la se9al !=G tendr la siguiente disposicin de acuerdo a la corriente&


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El %#+ puede tener dos )ormas de recibir esta se9al por parte del %#+, una puede ser con unaconexin directa de cada bobina al %#+ de esta )orma cada vez (ue ella colo(ue la excitacin paraun cilindro debe recibir una se9al de respuesta/ " la otra )orma es (ue todas las se9ales !=G, lleguena un punto " estas lleguen al %#+ en un pin, de esta manera, cada vez (ue el %#+ comande una

bobina, en este pin recibir una se9al de correcta ejecucin !=G&

'as se9ales !=G de cada cilindro son esperadas por el %#+ con una re)erencia espec)ica de acuerdoal pulso de activacin respetivo&

En la gra)ica in)erior se muestra un ejemplo para un motor de ? cilindros, con un solo cable derespuesta, para las m@ltiples bobinas&

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