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Técnico de diagnóstico - Motor de gasolina Sistema de encendido

Sistema de encendido Descripción

Los tres elementos principales de un motor de gasolina son: una buena mezcla de aire-combustible, una buena compresión y una buena chispa.El sistema de encendido genera una potente chispa gra-cias a una regulación del encendido adecuada para encender la mezcla de aire-combustible.

1. Potentes chispasEn el sistema de encendido, las chispas se generan entre los electrodos de las bujías para quemar la mez-cla aire-combustible. Debido a que incluso el aire tiene resistencia eléctrica cuando está altamente comprimido, se deben generar miles de voltios para asegurar que se generan chispas potentes para encender la mezcla de aire-combustible.

2. Regulación del encendido adecuadaEl sistema de encendido debe proporcionar una regu-lación del encendido adecuada a cada momento para ajustarse a los cambios en la velocidad del motor y en la carga.

3. Durabilidad suficienteEl sistema de encendido debe ser lo suficientemente fiable para aguantar las vibraciones y el calor que el motor genera.

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El sistema de encendido utiliza la alta tensión que la bobina de encendido genera para producir las chispas que encenderán la mezcla de aire-combusti-ble comprimida.La mezcla de aire-combustible está comprimida y se quema en el cilindro. Esta combustión genera la fuerza motriz del motor.Mediante la autoinducción y la inducción mutua, la bobina genera la alta tensión que es necesaria para el encendido.La bobina principal genera cientos de voltios mientras que la secundaria genera miles de voltios.

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Bobina deencendido (con dispositivo de encendido)

Llave de contacto

Sensores

: Circuito principal

Bujía

ECU

: Circuito secundario

Bobina secundaria

Bobina principal

Dispositivode encendido

http://www.mecanicoautomotriz.org/

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Cambios en los sistemas de encen-dido

A continuación se enumeran los distin-tos tipos de sistemas de encendido:

1. de tipo contactos del disyuntorEste tipo de sistema de encendido dispone de la construcción más básica.En este tipo, la corriente principal y la regulación del encendido se contro-lan mecánicamente.La corriente principal de la bobina de encendido se controla para fluir de forma intermitente a través de los contactos del disyuntor.El compensador del regulador y de la válvula de vacio controlan la regula-ción del encendido.El distribuidor reparte en las bujías la alta tensión que la bobina secundaria genera.

OBSERVACIÓN:En este tipo de encendido, los con-tactos del disyuntor deben ajustarse o sustituirse con regularidad.

Se utiliza una resistencia externa para reducir el bobinado de la bobina principal, así se mejora la subida de la corriente principal y se minimiza la bajada de la corriente secundaria en altas velocidades.Al reducir el bobinado de la bobina principal, se reduce la resistencia, se incrementa la corriente principal y se aumenta la generación de calor. Por este motivo, se proporciona una resistencia externa para evitar que la corriente principal aumente dema-siado.

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2. Tipo transistorizadoEn este tipo, el transistor controla la corriente principal para que fluya de forma intermitente de acuerdo con las señales eléctricas que el genera-dor de señales emite.El adelanto del tiempo se controla mecánicamente de la misma forma que en el sistema de tipo contactos del disyuntor.

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Llave de contacto

Cable de alta tensión


Capacitador

Compensadordel regulador

Contactosdel disyuntor

Resistor

Árbolde levas

Compensador dela válvula de vacío

ST

IG

BujíaBobina deencendido

Distribuidor



Transistor

Compensadordel regulador

Generadorde señales

Compensador dela válvula de vacío

Llave de contactoDistribuidor




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3. Tipo transistorizado con avance electrónico de la chispaEn este tipo, ya no se utilizan el com-pensador de la válvula de vacío mecánica y el compensador del regulador. En su lugar, la función de avance electrónico de la chispa de la ECU del motor controla la regulación del encendido.

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4. Sistema de encendido directoEn lugar de utilizar un distribuidor, en este tipo se emplean varias bobinas de encendido para suministrar la alta tensión directamente a las bujías. La regulación del encendido se controla mediante la función de avance elec-trónico de la chispa de la ECU del motor. Éste es el sistema más utili-zado en los últimos motores de gasolina.

OBSERVACIÓN:En el tipo 2 se encienden dos cilin-dros simultáneamente.Una chispa sucede en la carrera de compresión y la otra en la carrera de escape.

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ECU

Sensores

Transistor



DistribuidorLlave de contacto

Señal deencendido 1

Tipo 1Sensores

Tipo 2




Sensores

Señal de encendido 1 Señal deencendido 2

Bujía Bujía

ECU

Bobina de encendido

Bobinade

encendidoBobina de encendido

(con dispositivode encendido)

Cable dealta tensión

ECU


Dispositivo de encendido


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Necesidad del control de la regulación del encendido

En los motores de gasolina, la mezcla de aire-combusti-ble se enciende para generar la combustión y la fuerza que genera la explosión permite el empuje descendiente del pistón.La energía térmica puede convertirse en una fuerza motriz más eficaz cuando la fuerza de combustión máxima se genera gracias a la posición del cigüeñal en 10° con respecto al punto muerto post-superior.Un motor no genera la fuerza de combustión máxima en el momento del encendido; al contrario, genera la fuerza de combustión máxima justo después de que haya suce-dido el encendido.Por ello, el encendido acontece con antelación para que la fuerza de combustión máxima se genere a 10° con res-pecto al punto muerto post-superior.La regulación del encendido que permite al motor gene-rar la fuerza de combustión máxima a 10° con respecto al punto muerto post-superior cambia a cada momento, ésta depende de las condiciones de funcionamiento del motor.Por ello, el sistema de encendido debe ser capaz de encender la mezcla de aire-combustible en un tiempo que permita al motor generar una fuerza explosiva de la forma más eficiente, de acuerdo con las condiciones de funcionamiento.

1. Período de retardo del encendidoLa combustión de la mezcla de aire-combustible no sucede instantáneamente después del encendido. En vez de ello, empieza a quemarse una pequeña zona (núcleo de la llama) en la proximidad inmediata de la chispa y es este proceso el que finalmente se expande a la zona circundante.El período comprendido entre la regulación del encen-dido de la mezcla de aire-combustible y el momento en el que esta mezcla se quema, se denomina período de retardo del encendido (entre A y B en el diagrama).El período de retardo del encendido es prácticamente constante y no le afectan los cambios en las condicio-nes del motor.

Sentido de giro del cigüeñal

Regulacióndel encendido

Punto muerto superior10° con respecto al punto

muerto post-superior

Punto muertosuperior

Punto muertopost-superior

Antes del punto muerto superior

MP

a

AB

10° con respecto al punto muerto post-superior


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2. Período de propagación de la llamaDespués de la formación del núcleo de la llama, la llama se expande progresivamente hacia el exterior. La velocidad a la que la llama se expande se deno-mina la velocidad de propagación de la llama y su duración se denomina período de propagación de la llama (B~C~D en el diagrama).Cuando hay una gran cantidad de aire de admisión, la mezcla de aire-combustible se vuelve más densa. Por ello, la distancia entre las partículas, en la mezcla de aire-combustible, disminuye y permite la aceleración de la propagación de la llama.Por otra parte, cuanto más fuerte sea la turbulencia de la mezcla de aire-combustible, más rápida resul-tará la propagación de la llama.Cuando la velocidad de propagación de la llama es alta, es necesario adelantar la regulación del encen-dido. Por ello, es necesario controlar la regulación del encendido de acuerdo con las condiciones del motor.

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• Control de la regulación del encendidoEl sistema de encendido controla la regulación del encendido de acuerdo con la velocidad del motor y la carga de forma que la fuerza de combus-tión máxima acontezca a 10° con respecto al punto muerto post-supe-rior.

OBSERVACIÓN:Antiguamente, los sistemas de encendido utilizaban un compensa-dor del regulador y un compensador de válvula de vacío para controlar el adelanto y el retraso del tiempo. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de encendido utilizan hoy el sistema de avance electrónico de la chispa.

Punto muertopost-superior

Punto muertoantesuperior

A

D

B

MP

aPunto muerto

superior

10° con respecto al punto muerto post-superior


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t : Duración del retardo del encendidoRegulación del encendidoTiempo que permite la generación de la fuerza de combustión máximaFrontera entre el período de retardo del encendido y la velocidad de propagación de la llamaPeríodo de retardo del encendidoPeríodo de propagación de la llamaAdelanto del tiempoÁngulo de giro del cigüeñal

1. Control de la velocidad del motor

(1) Se considera que un motor emite una potencia de forma más eficiente cuando la fuerza de combustión máxima se da a 10° con respecto al punto muerto post-superior, en la que la regulación del encendido óptima se ajusta a 10° con respecto al punto muerto antesuperior, con una velocidad de 1.000 rpm.

(2) Se supone que la velocidad del motor se incrementa a 2.000 rpm. La duración del retardo del encendido es prácticamente constante, inde-pendientemente de la velocidad del motor. Por ello, el ángulo de giro del cigüeñal aumenta, si se compara con el ángulo que mantiene cuando el motor funciona a 1.000 rpm. Si se utiliza la misma regulación del encendido que se ha descrito en (1) a 2.000 rpm, el momento en el que el motor produce la fuerza de combus-tión máxima se retrasará más de 10° con respecto al punto muerto post-superior.

(3) Por eso, si se quiere producir una fuerza de combustión máxima a 10° con respecto al punto muerto post-superior con el motor funcionando a 2.000 rpm, la regulación del encen-dido debe adelantarse para poder compensar el ángulo de giro del cigüeñal, que se ha retrasado en (2). Este proceso, que consiste en el adelanto de la regulación del encen-dido, se denomina adelanto de la sincronización; para el retraso de la regulación del encendido, se deno-mina retraso de la sincronización.

(1)

1.000 rpm

t (2) 10° con respectoal punto muertopost-superior

2.000 rpm

Velocidad del motor

Regulación del encendido ideal

Avance electrónico de la chispa

Compensador del regulador

Alto/a (High)

Ava

nce

de la

chis

pa

10° con respectoal punto muerto

antesuperior(3) 10° con respecto

al punto muertopost-superior

2.000 rpm


antesuperior


antesuperior

10° con respectoal punto muertopost-superior

1

2

3

A

B

C

D


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Regulación del encendidoTiempo que permite la generación de la fuerza de combustión máximaFrontera entre el período de retardo del encendido y la velocidad de propagación de la llamaPeríodo de retardo del encendidoPeríodo de propagación de la llamaRetraso del tiempo

Ángulo de giro del cigüeñal

2. Control de la carga del motor

(1) Se considera cuando la fuerza de combustión máxima sucede a 10° con respecto al punto muerto post-superior, para la que la regulación del encendido óptima se ajusta a 20° con respecto al punto muerto antesu-perior, cuando la carga del motor es baja.

(2) A medida que la carga del motor aumenta, la densidad del aire aumenta y el período de propagación de la llama disminuye. Por eso, si se utiliza la misma regulación del encendido que la descrita en (1) cuando la carga del motor es alta, el tiempo para que el motor produzca la fuerza de combustión máxima será mayor que el de 10° con respecto al punto muerto post-superior.

(3) Para generar una fuerza de combus-tión máxima a 10° con respecto al punto muerto post-superior, cuando la carga del motor es alta, la regula-ción del encendido debe retrasarse para poder compensar el adelanto del ángulo de giro del cigüeñal que se produjo en (2).A la inversa, cuando la carga del motor es baja, la sincronización debe adelantarse. (Sin embargo, cuando el motor está en ralentí, el valor del adelanto de la regulación del encen-dido debe ser pequeño o nulo, para evitar una combustión inestable.)

(2/3)

• Control de la detonaciónLa combustión espontánea que se da cuando la mez-cla de aire-combustible se enciende espontánea-mente en la cámara de combustión provoca una detonación en el motor. Un motor es más susceptible de provocar detonaciones cuando su regulación del encendido se adelanta.Las detonaciones excesivas afectan negativamente al rendimiento del motor, generando, por ejemplo, un consumo de combustible excesivo o una potencia reducida. Por otra parte, unas detonaciones leves tie-nen el efecto opuesto de mejorar tanto el consumo de combustible y la emisión de potencia.Los últimos sistemas de encendido realizan un control de la regulación del encendido para demorar la sin-cronización cuando un sensor de detonación detecta las detonaciones y adelanta el tiempo cuando ya no se detectan más detonaciones. Al ajustarse a las detonaciones, estos sistemas mejoran la potencia y el consumo de combustible.

(3/3)

(1) 10° con respectoal punto muertopost-superior

Baja carga del motor




Alta carga del motor

Vacío del colector Alto/a (High)Carga del motor Bajo/a (Low)

Ava

nce

de la

chis

pa




Alta carga del motor


antesuperior

Regulación del encendido ideal

Avance electrónico de la chispa

Compensador de la válvula de vacío

1

2

3

A

B

C

D

Retardo

Pe

qu

eñ

oG

ran

de

PequeñoDetonación

Regulación del encendido óptima

Tasa de consumode combustible

Potencia del motor

Grande

AvanceRegulación del encendido

(La carga y la velocidad del motor son constantes)


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Bobina de encendido Descripción

La bobina de encendido genera un alto voltaje que es suficiente para que las chispas formen un arco entre los electrodos de una bujía.Las bobinas principal y secundaria están alrededor del núcleo. La bobina secundaria está aproximadamente 100 veces más enrollada que la principal.Un extremo de la bobina principal está conectado al dis-positivo de encendido y un extremo de la bobina secun-daria está conectado a la bujía. El otro extremo de cada bobina está conectado a la batería.

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Funcionamiento de la bobina de encendido

1. Corriente que recorre la bobina principalCuando el motor está en funcionamiento, la corriente de la batería recorre la bobina principal a través del dispositivo de encendido, de acuerdo con la señal de la regulación del encendido que la ECU del motor emite.Como consecuencia, se generan líneas de fuerza magnética alrededor de la bobina, que contienen un núcleo en el centro.

(1/2)


Bobina secundaria

S N

Activado

Bobina principalNúcleo

Bujía

ECU

Se

ña

l de

en

cen

did

o


Bobina secundaria

Bobina principal

Activado

Bujía


Núcleo

Bobina de encendido(con dispositivo de encendido)

S N


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2. Corriente detenida en la bobina principalA medida que el motor sigue funcionando, el disposi-tivo de encendido detiene rápidamente la corriente hacia la bobina principal, de acuerdo con las señales de la regulación del encendido que la ECU del motor emite.Como consecuencia, el flujo magnético de la bobina principal empieza a reducirse.De esta manera, se genera una fuerza electromotriz (fem) en una dirección que impide la pérdida del flujo magnético existente a través de la autoinducción de la bobina principal y de la inducción mutua de la bobina secundaria.El efecto de la autoinducción genera aproximada-mente 500 V de fem en la bobina principal; el efecto de la inducción mutua de la bobina secundaria genera un alto voltaje de fem de aproximadamente 30 kV.Esto provoca que la bujía genere una chispa.Cuanto más bruscamente se detenga la corriente principal, con una corriente principal alta, más alto resultará el correspondiente voltaje secundario.

(2/2)

ECU

Bobina de encendido(con dispositivo de encendido)

Se

ña

l de

en

cen

did

o


Bobina secundaria

Bobina principal

Desactivado

Bujía

Núcleo


S N


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Dispositivo de encendido Funcionamiento

IntroducciónEl dispositivo de encendido lleva a cabo la interrupción precisa de la corriente principal que fluye en la bobina de encendido de acuerdo con la señal de regulación del encendido que emite la ECU del motor.

Señal de regulación del encendidoCuando se activa la señal de regulación del encendido, el dispositivo de encen-dido inicia el flujo de la corriente princi-pal.• Control de la corriente continua

Cuando la corriente principal alcanza un valor específico, el dispositivo de encendido limita el amperaje máximo al regular la corriente.

• Control del ángulo de paradaPara garantizar una duración ade-cuada de la corriente principal, que disminuye a medida que aumenta la velocidad del motor, este control regula el tiempo (ángulo de parada) durante el que fluye la corriente. (En algunos de los últimos modelos, este control se lleva a cabo mediante la señal de regulación del encendido.)

Cuando se apaga la señal de regulación del encendido, el dispositivo de encen-dido detiene la corriente principal.En el momento en el que se detiene la corriente principal, se generan cientos de voltios en la bobina principal y miles de voltios en la bobina secundaria, lo que provoca una chispa en la bujía.

(1/2)

ECU

BajaActivado 5 V

Bobina de encendido condispositivo de encendido

Encendido

Bujía

Desactivado 0 V

Alta Velocidad del motorSeñal de regulación

del encendido

Corriente principal

Voltaje principal

Valor prescrito

Control de lacorriente continua

Control delángulo de parada


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Señal de confirmación del encendidoEl dispositivo de encendido lleva a cabo la interrupción precisa de la corriente principal en la bobina de encendido de acuerdo con la señal de regulación del encendido de la ECU del motor. A conti-nuación, el dispositivo de encendido emite una señal de confirmación del encendido a la ECU del motor, de acuerdo con el amperaje de la corriente principal.La señal de confirmación del encendido se emite cuando la corriente principal que viene del dispositivo de encendido alcanza el valor IF1 recomendado.Cuando la corriente principal supera el valor IF2 recomendado, el sistema determina que ya ha circulado la canti-dad de corriente requerida y permite que la señal de confirmación del encendido regrese a su voltaje original. (Las formas de onda de la señal de confirmación del encendido pueden variar de un modelo a otro.)Si la ECU del motor no recibe una señal de confirmación del encendido, llega a la conclusión de que hay un fallo en el sistema de encendido. Para evitar que el catalizador se recaliente, la ECU del motor detiene la inyección de combusti-ble y almacena el fallo en la función de diagnóstico.No obstante, la ECU del motor no podrá detectar un fallo en el circuito de la corriente secundaria porque la ECU del motor supervisa únicamente el circuito de la corriente principal para una señal de confirmación del encendido.

OBSERVACIÓN:En algunos modelos, la señal de confirmación del encendido se deter-mina a través del voltaje principal.

(2/2)

G

NE

Señal deencendido

ECU Dispositivo de encendido

Motor eléctrico

Microprocesador

Señal de encendido

IF 1

IF 2

Señal de confirmacióndel encendido

Corriente principal

Circuito de voltajeconstante

Circuito degeneraciónde la señal

de confirmacióndel encendidoSeñal de

confirmacióndel encendido


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Bujía de encendido Descripción

El alto voltaje que se genera en la bobina secundaria de la bobina de encendido produce una chispa entre el cen-tro de los electrodos y los electrodos de toma de tierra de la bujía para encender la mezcla de aire-combustible que está comprimida en el cilindro.

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Terminal

Aislante de cerámica

Cubierta

Junta de vidrio

Resistor

Junta

Núcleo de cobre

Electrodo centralElectrodo de toma de tierra

Extremo del aislante

Vástago superior

Estrías


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Mecanismo de encendido

La explosión de la mezcla de aire-combustible gracias a una chispa generada por la bujía se llama, generalmente, combustión.La combustión, sin embargo, no acontece en un instante, sino que se desarrolla como se describe a continuación.La chispa se desplaza a través de la mezcla de aire-com-bustible desde el electrodo central hasta el electrodo de toma de tierra. Como consecuencia, la mezcla de aire-combustible se activa a lo largo de ruta de la chispa, se produce una reacción química (gracias a la oxidación) y se genera calor para formar el denominado núcleo de la llama.El núcleo de la llama activa la mezcla de aire-combustible más cercana, que activa a su vez la mezcla de aire-com-bustible circundante. De esta manera, el calor del núcleo de la llama se expande hacia fuera en un proceso que se conoce como la propagación de la llama y quema así la mezcla de aire-combustible.Si la temperatura de los electrodos es demasiado baja o si el hueco de la bujía es demasiado pequeño, los elec-trodos absorberán el calor generado por la chispa. Como consecuencia, se apaga el núcleo de la llama, provo-cando un fallo de encendidoEste fenómeno se denomina extinción de electrodos. Si el efecto de extinción de los electrodos es grande debido al calor generado por el núcleo de la llama, el núcleo de la llama se apagará. Cuanto más pequeño sea el elec-trodo, menos efectiva será la función de extinción. Y cuanto más cuadrado sea el electrodo, se descargará con mayor facilidad.Algunas bujías disponen de una ranura en forma de U en el electrodo de toma de tierra o de una ranura en forma de V en el electrodo central para mejorar la capacidad de encendido.Este tipo de bujía ofrece un efecto de extinción menor que las bujías que no disponen de electrodos con ranura, lo que permite que la llama tenga un núcleo más amplio. También existen bujías que reducen el efecto de extin-ción mediante la utilización de unos electrodos más finos.

(1/1)

Propagación de la llamaArc

Electrodo central

Electrodo detoma de tierra

Núcleo dela llama

Propagación de la llamaArco

Elec

Electrodo detoma de tierra

Núcleo dela llama


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Rendimiento del encendido

Los siguientes factores afectan al rendimiento del encen-dido de una bujía:

1. Forma del electrodo y rendimiento de descargaLos electrodos redondeados hacen que la descarga sea más difícil, mientras que los electrodos cuadrados o puntiagudos facilitan la descarga. Con la utilización, los electrodos se vuelven redondeados y dificultan la descarga de las chispas a la bujía. Por ello, las bujías deben sustituirse con regularidad. Resulta más fácil la descarga de chispas para una bujía con electrodos finos y puntiagudos. No obstante, estos electrodos se desgastan más rápidamente y acortan la vida útil de la bujía. Es el motivo por el que algunas bujías dispo-nen de electrodos soldados con platino o iridio, mate-riales resistentes al desgaste. Se denominan generalmente bujías con punta de platino o con punta de iridio.

OBSERVACIÓN:Intervalos de sustitución de las bujíasTipo convencional: entre cada 10.000 a 60.000 kmTipo con punta de platino o iridio: entre cada 100.000 a 240.000 kmLos intervalos de sustitución pueden variar de un modelo de vehículo a otro, según las especificaciones del motor o el país de utilización.

2. Hueco de la bujía y voltaje requeridoA medida que se desgasta la bujía y que se amplía el hueco entre sus electrodos, es posible que se den fallos en el encendido del motor.A medida que aumenta la distancia entre el electrodo central y el electrodo de toma de tierra, se dificulta el salto de la chispa entre los electrodos. Por ello, se necesitará un voltaje superior para generar una chispa.Por este motivo, se debe ajustar el hueco o sustituir las bujías a intervalos regulares.

OBSERVACIÓN:•Si el voltaje requerido se puede proporcionar a pesar

de un amplio hueco, la bujía podrá producir una chispa fuerte y facilitar el encendido. Por este motivo, existe en el mercado bujías con un hueco tan amplio como 1,1 mm.

•Las bujías con punta de platino y con punta de iridio no necesitan que se ajuste el hueco precisamente porque no se desgastan (solamente es necesaria su sustitución).

(1/1)

Descarga fácil Descarga difícil

Hueco de la bujía

Vo

ltaje

de

de

sca

rga

Grande

1

2


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Rango de calor

La cantidad de calor irradiada por una bujía varía en función de la forma y del material de la bujía. La cantidad de calor irradiado se denomina rango de calor.Una bujía que irradia más calor se denomina de tipo frío por-que la conexión en sí se mantiene fría. Una bujía que irradia menos calor se denomina de tipo caliente, porque su calor se retiene.Se graba un código alfanumérico en las bujías que describe su estructura y sus características.Los códigos difieren un poco en función del fabricante. Por lo general, cuanto más alto sea el número del rango de calor, más fría es la conexión de la bujía porque irradia bien el calor. Cuanto más pequeño sea el número, más caliente será la conexión de la bujía porque no irradia con facilidad el calor.El rendimiento de las bujías es óptimo cuando la temperatura mínima del electrodo central está entre la temperatura auto-limpiante de 450 °C y la temperatura de 950 °C previa al encendido.

CONSEJO PARA EL MANTENIMIENTO:El rango de calor más adecuado para la bujía de un vehí-culo específico viene determinado por el modelo. Si se instala una bujía con un rango de calor diferente, se des-estabilizará las temperaturas de autolimpiado y previas al encendido. Para evitar estos problemas, utilice siempre en las sustituciones, el tipo especificado de bujías.Si utiliza una bujía de tipo frío cuando el motor está funcio-nando en condiciones de baja velocidad y baja carga, se reducirá la temperatura del electrodo lo que provocará un mal funcionamiento inadecuado del motor. Si se utiliza una bujía de tipo caliente cuando el motor está funcio-nando en condiciones de alta velocidad y alta carga, se aumentará excesivamente la temperatura de los electro-dos haciéndolos fundir.

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1. Temperatura de autolimpiadoCuando una bujía alcanza cierta temperatura, quema el carbono que se ha acumulado en el área de encendido durante el encendido, para mantener la limpieza del área de encendido de la bujía. Esta temperatura se denomina temperatura de autolimpiado. El efecto de autolimpiado se alcanza cuando la temperatura de los electrodos supera los 450 °C. Si no se alcanza la temperatura de autolimpiado, significa que la temperatura de los electro-dos es inferior a 450 °C y el carbón se acumula en el área de encendido de la bujía. Esto puede provocar fallos en el encendido de la bujía.

2. Temperatura previa al encendidoCuando la propia bujía se convierte en una fuente de calor y quema la mezcla de aire-combustible sin emitir una chispa, se denomina la temperatura previa al encen-dido. La temperatura previa al encendido se alcanza cuando la temperatura de los electrodos es superior a los 950 °C. Si esto sucede, caerá la potencia del motor debido a una regulación del encendido incorrecta y los electrodos o los pistones se fundirán parcialmente.

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Temperatura previa al encendido

DENSOW20EXR-U11

NGK Rango

de calorBPR6EY11

Bujía detipo caliente

Bujía detipo frío

Rango de unabujía de tipo frío

Velocidad del motor300

400

400

600

700

800

900

1000

Tem

pera

tura

del

ele

ctro

do c

entr

al e

n °

C

Rango de unabujía de tipo caliente

Temperaturade autolimpiado

Normal Anómalo

Bujía


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Bujía con punta de platino / iridio

En las bujías con punta de platino o con punta de iridio, el electrodo central y el electrodo de toma de tierra opuesto tie-nen la punta recubierta con una fina capa de platino o de iridio. Por ello, estas bujías disponen de una vida útil superior a las bujías convencionales.Debido a que el platino y el iridio son resistentes al desgaste, el electrodo central de estas bujías se mantiene de talla pequeña y ofrece un excelente ren-dimiento en la producción de chispas.

1. Bujías con punta de platinoEn una bujía con punta de platino, el platino está soldado en la punta del electrodo central y del electrodo de toma de tierra.El diámetro del electrodo central es inferior al de una bujía convencional.

2. Bujías con punta de iridioEn las bujías con punta de iridio, el iridio (material que proporciona una resistencia al desgaste superior al platino) se suelda en la punta del electrodo central y se suelda platino en el electrodo de toma de tierra.El diámetro del electrodo central es inferior al de una bujía con punta de platino.

OBSERVACIÓN:Algunas de estas bujías no tienen una soldadura de platino en los elec-trodos de toma de tierra.

(1/2)

Bujía convencional Bujía con punta de platino

Con puntade platino

Con puntade platino

Bujía con punta de iridio

Con puntade iridio


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Las bujías con punta de platino e iridio deben sustituirse en los intervalos especificados.No requieren ajuste del hueco de la bujía ni limpieza entre las sustituciones si el motor está funcionando ade-cuadamente.

OBSERVACIÓN:Los intervalos de sustitución de las bujías de platino y de iridio son de:cada 100.000 a 240.000 kmLos intervalos de sustitución pueden variar en función del modelo del vehículo, las especificaciones del motor y el área de utilización.

AVISO:Para evitar que se dañen los electrodos, no limpie las bujías con punta de platino o iridio.La limpieza puede dañar los electrodos y limitar las capacidades de la bujía.No obstante, si los electrodos están cubiertos de hollín o muy sucios, deberán limpiarse en un breve período de tiempo (20 segundos como máximo) en un limpiador de bujías.El hueco de estas bujías no necesita ajustarse excepto cuando se instalan por primera vez.

La ilustración de la izquierda muestra el tipo de etiqueta de advertencia que está pegada en el compartimiento del motor de un vehículo que utiliza bujías con punta de pla-tino o con punta de iridio.

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TDI (Sistema de encendido directo de TOYOTA) Descripción

En el sistema TDI, el distribuidor con-vencional no se utiliza como en el sis-tema de encendido. En su lugar, dispone de una bobina de encendido con un dispositivo de encendido inte-grado para cada uno de los cilindros.Puesto que este sistema no requiere la utilización de un distribuidor o de cables de alta tensión, puede reducir la pérdida de energía en el área de alto voltaje y mejorar la vida útil. A la vez, minimiza la interferencia electromagnética porque los puntos de contacto no se utilizan en el área de alto voltaje.El control de la regulación del encendido se lleva a cabo mediante la utilización de la función de avance electrónico de la chispa.

UTILICE BUJíAS CON PUNTA DE IRIDIO. NO AJUSTE EL HUECO.UTILISEZ DES BOUGIES IRIDIUM.NE PAS AJUSTERLECARTMENT DES ELECTRIDES.IRIDIUMKERZE VERWENDEN.NICHT DEN ELEKTRODENABSTAND JUSTIEREN.

AVISO HINWEIS

ECU

ECU

Sensor de posicióndel cigüeñal

Tipo convencional

Tipo sistema de encendido directo

Bujía

Distribuidor

Bobina de encendido

Bobina de encendido condispositivo de encendido


Sensor deposicióndel árbolde levas


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• Avance electrónico de la chispaLa ECU del motor, que recibe seña-les de varios sensores, calcula la regulación del encendido y transmite las señales del encendido al disposi-tivo de encendido. La regulación del encendido se calcula continuamente de acuerdo con las condiciones del motor, basándose en los valores de la regulación óptima del encendido que están almacenados en el orde-nador en forma de mapa de avance electrónico de la chispa. En compa-ración con el control de la regulación mecánica del encendido, el método de control con el avance electrónico de la chispa permite una precisión mayor y la libertad de ajustar la regu-lación del encendido. Como conse-cuencia, este sistema proporciona un mayor ahorro en el consumo de combustible y una mayor potencia.

REFERENCIA:El sistema TDI también se conoce como sistema de encendido directo o como sistema de encendido sin dis-tribuidor.

(1/1)

Regula

ción d

el e

nce

ndid

o (

ava

nce

de la

regula

ción d

el e

nce

ndid

o)

Alta

Alta

Mapa del avance electrónico de la chispa

Velocidaddel motor

Volumen del aire deentrada (carga del motor)


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Componentes

El sistema de encendido directo se com-pone de los siguientes componentes:

1. Sensor de posición del cigüeñal (NE)Detecta el ángulo del cigüeñal (velo-cidad del motor).

2. Sensor de posición del árbol de levas (G)Identifica el cilindro y la carrera; tam-bién detecta la sincronización del árbol de levas.

3. Sensor de detonación (KNK)Detecta las detonaciones del motor.

4. Sensor de posición de la válvula de mariposa (VTA)Detecta el ángulo de apertura de la válvula de mariposa.

5. Caudalímetro de aire (VG/PIM)Detecta el volumen del aire de entrada.(En algunos modelos, esta detección se lleva a cabo mediante el manó-metro del colector)

6. Sensor de temperatura del agua (THW)Detecta la temperatura del refrige-rante del motor.

7. Bobina de encendido con disposi-tivo de encendidoActiva o desactiva la corriente de la bobina principal en función de la regulación óptima.Emite la señal de confirmación del encendido a la ECU del motor.

8. ECU del motorEmite una señal de regulación del encendido que se basa en las seña-les emitidas por varios sensores y la envía a la bobina de encendido con dispositivo de encendido.

9. BujíaGenera la chispa eléctrica que per-mite encender la mezcla de aire-combustible.

(1/2)

1. Sensor de posición del cigüeñal

3. Sensor de detonación

6. Sensor de temperatura del agua

9. Bujía

7. Bobina de encendido con dispositivo de encendido 8. ECU del motor

4. Sensor de posición de la mariposa

5. Caudalímetro de aire

2. Sensor de posición del árbol de levas

1. Sensor de posición del cigüeñal

3. Sensor de detonación6. Sensor de temperatura del agua

9. Bujía

7. Bobina de encendido con dispositivo de encendido

4. Sensor de posición de la mariposa

5. Caudalímetro de aire

2. Sensor de posición del árbol de levas

ECUECU


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1. Bobina de encendido unida con el dispositivo de encendidoEste dispositivo de encendido se compone de un dis-positivo de encendido y de una bobina de encendido integrada, conformando una única unidad.En dispositivos antiguos, la corriente de alta tensión se enviaba a los cilindros por medio de los cables de alta tensión. En los dispositivos actuales, una bobina de encendido puede estar conectada directamente con la bujía de cada cilindro utilizando una bobina de encendido unida al dispositivo de encendido.La distancia que recorre la alta tensión es corta al conectarse la bobina de encendido con la bujía, asi-mismo, la pérdida de voltaje y las interferencias elec-tromagnéticas son menores. De este modo, se mejora la fiabilidad del sistema de encendido.

(2/2)

Funcionamiento

A continuación, se presenta un ejemplo del funcionamiento basado en el sis-tema de encendido directo del motor 1NZ-FE, que utiliza una bobina de encendido unida al dispositivo de encendido.

1. La ECU del motor recibe las señales de varios sensores y calcula la regu-lación óptima del encendido.(La ECU del motor también influye en el control del adelanto de la regu-lación del encendido).

2. La ECU del motor emite las señales de regulación del encendido a la bobina de encendido unida al dispo-sitivo de encendido. Las señales de regulación del encendido se envían a cada dispositivo de encendido siguiendo el orden de encendido (1-3-4-2).

3. La bobina de encendido, para la que se ha cortado la corriente principal rápidamente, genera una corriente de alto voltaje.

4. La señal de confirmación del encen-dido se envía a la ECU del motor cuando la corriente principal sobre-pasa el valor especificado.

5. La corriente de alto voltaje, que es la que la bobina secundaria genera, fluye hacia las bujías provocando el encendido.

(1/1)


Bobina principal

Bobina secundaria

Núcleo

Tapa de la bujía

Bujía n° 1

Bujía n° 2

Bujía n° 3

Bujía n° 4





Señal deconfirmacióndel encendido

+B

ECU

Sensor de posicióndel cigüeñal

Sensor de posicióndel árbol de levas

Sensor de detonación

Sensor de posiciónde la mariposa

Caudalímetro de aire

Sensor de temperaturadel agua


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Referencia Principio de funcionamiento del tipo transistorizado

1. El generador de señales emite una señal de encendido.

2. El dispositivo de encendido recibe la señal de encendido y permite que la corriente principal fluya de forma inter-mitente.

3. La bobina de encendido, para la que se ha cortado la corriente principal repenti-namente, genera una corriente de alto voltaje.

4. El distribuidor reparte hacia las bujías la corriente de alto voltaje que genera la bobina secundaria.

5. Las bujías reciben la corriente de alto voltaje y queman la mezcla de aire-combustible.

El adelanto de la regulación del encendido se controla gracias a la utilización del com-pensador del regulador o del compensador de la válvula de vacío.

• Compensador del reguladorEl compensador del regulador controla el adelanto de la regulación del encen-dido, de acuerdo con la velocidad del motor.Por lo general, la posición de las pesas del regulador está determinada por sus muelles.A medida que aumenta la velocidad del eje de distribución con la velocidad del motor, la fuerza centrífuga supera la fuerza de los muelles y permite que las pesas del regulador se extiendan hacia afuera.Como consecuencia, la posición de la señal del rotor se adelanta sólo hacia un ángulo específico, provocando el adelanto de la regulación del encen-dido.

Bujía

Generador de señales


Distribuidor

Bobina de encendido

Avance

Pesa del regulador

Muelle delregulador

Placa conductora

Placa del regulador

Eje del distribuidor

Rotor de la señal


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• Compensador de la válvula de vacíoEl compensador de la válvula de vacío controla el adelanto de la regulación del encendido de acuerdo con la carga del motor.El diafragma está conectado con la placa del disyuntor mediante la varilla o el carburador.La cámara del diafragma conecta con la lumbrera de avance del colector de admisión.Cuando la válvula de mariposa se abre ligeramente, la válvula de vacío de la lumbrera de avance tira del diafragma para girar la placa del disyuntor.Como consecuencia, el generador de la señal se desplaza y adelanta la regu-lación del encendido.

(1/1)

Principio de funcionamiento del tipo transistorizado con avance electró-nico de la chispa

1. La ECU del motor recibe señales de varios sensores, calcula la regula-ción óptima del encendido y trans-mite la señal del encendido al dispositivo de encendido. (La ECU del motor controla el adelanto de la regulación del encendido.)

2. El dispositivo de encendido recibe la señal de encendido y permite que la corriente principal fluya de forma intermitente.

3. La bobina de encendido, para la que se ha cortado la corriente principal repentinamente, genera una corriente de alto voltaje.

4. El distribuidor reparte hacia las bujías la corriente de alto voltaje que genera la bobina secundaria.

5. Las bujías reciben la corriente de alto voltaje y queman la mezcla de aire-combustible.

(1/1)

Avance

Placa del disyuntor

Varilla de avance

Generador de señales

Diafragma

Muelle deldiafragma

Ángulo de avance

Señalde con-

firmacióndel en-cendido

Señal deencendido

ECU

Bujía

Sensor

Bobina de encendido

Distribuidor



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Inspección Inspección

1. Compruebe la sincronización inicial

(1) Deje que el motor se caliente y cortocircuite los termi-nales TE1 y E1 en DLC1 o TC y CG en DLC3.

(2) Conecte el picón de la luz de sincronización al cable de fuente de alimentación de la bobina de encendido.

(3) Compruebe la regulación del encendido con la válvula de mariposa totalmente cerrada.

OBSERVACIÓN:•La sincronización inicial se ajusta al reducir TE1 y

E1 en DLC1 o TC y CG en DLC3.• Existen dos tipos de picón de luz de sincronización:

Detección de la corriente principal ON/OFF o detec-ción del voltaje secundario.

• Puesto que se adelanta la regulación del encendido al abrir la válvula de mariposa, se debe inspeccionar la válvula de mariposa cuando está completamente cerrada.

Un tiempo de inicio incorrecto puede provocar bajadas de potencia y empeorar el consumo de combustible o las detonaciones.

(1/3)

2. Inspeccione la bujíaNo se generará ninguna chispa si hay grietas, si los electrodos están sucios, si está desgastada o si hay un hueco demasiado amplio. Si el hueco de la bujía es demasiado pequeño, es posible que se dé el efecto de extinción de los electrodos. En este caso, el combustible no se quemará incluso si se genera una chispa.

OBSERVACIÓN:Si se utiliza una bujía de un rango inadecuado, puede provocar que la bujía acumule carbón en el electrodo o que se funda.

(2/3)

12345678

910111213141516

DLC3 DLC1

TC

CG E1

TE1

Normal Incrustaciones de carbón

Incrustaciones de aceite Sobrecalentamiento


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3. Compruebe la chispa

(1) Desconecte todos los conectores de los inyectores para que no se pueda inyectar combustible.

(2) Extraiga la bobina de encendido (con el dispositivo de encendido) y la bujía.

(3) Instale de nuevo la bujía en la bobina de encendido.

(4) Conecte los conectores y la toma de tierra de la bujía. Compruebe que la bujía genera una chispa cuando se arranca en estas condiciones. La siguiente prueba determina cuál es el cilindro que no genera chispa.

AVISO:Para realizar la comprobación de la chispa, no arran-que el motor durante 5 a 10 segundos.

(3/3)

Llave de contacto

START

Motor


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Ejercicio

Los ejercicios le permitirán comprobar su nivel de asimilación del material de este capítulo. Después de hacer cada ejercicio, el botón de referencia le llevará a las páginas relacionadas. Si obtiene una respuesta incorrecta, vuelva al texto para revisar el material y encontrar la respuesta correcta. Una vez contestadas todas las preguntas correctamente, pasará al capítulo siguiente.

Capítulo

Página del

texto relacionado

Ejercicios

Respuesta incorrecta

rcorrectas

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Página del

texto relacionado

Ejercicios

Respuesta incorrecta

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Técnico de diagnóstico - Motor de gasolina Sistema de encendidoPregunta- 1

Marque como verdadera o falsa cada afirmación.

Pregunta- 2

Las siguientes afirmaciones corresponden a los componentes del sistema de encendido. En el siguiente grupo de palabras, seleccione las palabras que corresponden con cada afirmación.

No. Pregunta Verdadero ofalso

Respuestascorrectas

1En el sistema de encendido, el alto voltaje que es necesario para el encendido se genera mediante la utilización de la autoinducción de la bobina y la inducción mutua.

VerdaderoFalso

2En los sistemas de encendido directo, la ECU del motor emite laseñal de encendido a los dispositivos de encendido de cada cilindrosiguiendo el orden de encendido.

VerdaderoFalso

3Es difícil que se creen detonaciones porque se adelanta la regu-lación del encendido.

VerdaderoFalso

4En las bujías de punta de platino y con punta de iridio no es necesa-rio ajustar el hueco ni limpiar el electrodo cuando el motor funcionacon regularidad.

VerdaderoFalso

1. Genera un alto voltaje necesario para el encendido. 2. Corta la corriente principal en función de la señal de encendido que provenga de la ECU del motor.

3. Genera la chispa eléctrica que permite encender la mezcla de aire-combustible.

4. Envía la señal de encendido al dispositivo de encendido, de acuerdo con las señales de los sen-sores.

a) Dispositivo de encendido b) Distribuidor c) Cable de alta tensiónd) ECU del motor e) Bujía f) Bobina de encendido

Respuesta: 1. 2. 3. 4.


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Técnico de diagnóstico - Motor de gasolina Sistema de encendidoPregunta- 3

La siguiente ilustración muestra la descarga de la bujía. Seleccione la ilustración adecuada.

Pregunta- 4

Las siguientes afirmaciones corresponden a cada tipo de sistema de encendido. Elija la afirmación que sea Falsa.

Pregunta- 5

Las siguientes afirmaciones corresponden a la comprobación de la regulación inicial del sistema de encendido directo con avance electrónico de la chispa. Elija la afirmación que sea Verdadera.

1. 2.

3. 4.

Respuesta correcta: 1. 2. 3. 4.

1. En el tipo de contactos del disyuntor, la corriente principal se controla en los contactos del disyuntor mecánicamente y fluye de forma intermitente.

2. En el tipo transistorizado, la corriente principal fluye intermitentemente por el transistor.

3. En el tipo transistorizado con avance electrónico de la chispa (ESA), la ECU del motor controla la regu-lación del encendido.

4. El sistema de encendido directo controla la regulación del encendido mecánicamente.

1. La inspección del tiempo inicial debe realizarse después de que se calienta el motor.

2. Reduzca TE1 y E1 del DLC 1 o TC y CG del DLC 3 para inspeccionarlos en ralentí.

3. La luz de sincronización asegura la asignación de la luz de sincronización con el cable de alta tensión.

4. Lleve a cabo la inspección con la válvula de mariposa totalmente abierta.

Descarga fácil Descarga difícil Descarga fácil Descarga difícil

Descarga fácil Descarga difícil Descarga fácil Descarga difícil


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