SISTEMA DE ENCENDIDO DIS (Direct IgnitionSistem)Posted onmarzo 31, 2010by josemacoEl sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado: sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia delsistema de encendido tradicionalen suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecnicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averas. Ademas la utilizacin del sistema DIS tiene las siguientes ventajas: Tiene un gran control sobre la generacin de la chispa ya que hay mas tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magntico para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el numero de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla. Las interferencias elctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujas con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensin, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos. Existe un margen mayor para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisin.

En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido (figura de abajo) pero se mantenan los cables de alta tensin como vemos en la figura (derecha). A este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o tambien llamado encendido esttico.

Una evolucin en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la buja (se eliminan los cables de alta tensin). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o tambin conocido como encendido esttico integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.Esquema de un encendiddo directo para motor 4 cilindros

1.- Mdulo de alta tensin2.- Modulo de encendido, unidad electrnica.3.- Captador posicin-rgimen.4.- Captador de presin absoluta.5.- Batera.6.- Llave de contacto.7.- Minibobina de encendido.8.- BujasSe diferencian dos modelos a la hora de implantar este ultimo sistema: Encendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro.

Sistema DIS implantado en un motor en V de 6 cilindros.

Encendido simultneo: utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de las bujas y se conecta mediante un cable de alta tensin con la otra buja.

Sistema DIS implantado en un motor en V de 6 cilindros.

A este sistema de encendido se le denomina tambin de chispa perdida debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltara la chispa en el cilindro n 1 y 4 a la vez o n 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltara en los cilindros n 1 y 4, 2 y 5 o 3 y 6. Al producirse la chispa en dos cilindros a la vez, solo una de las chispas ser aprovechada para provocar la combustin de la mezcla, y ser la que coincide con el cilindro que esta en la carrera de final de compresin, mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el cilindro que se encuentra en la carrera de final de escape.

Grfico de una secuencia de encendido en un sistema de encendido simultneo (chispa perdida).Se ve por ejemplo: como salta chispa en el cilindro n 2 y 5 a la vez, pero solo esta el cilindro n 5 en compresin.Las bujas utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como caracterstica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor.El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la buja depende de la separacin de los electrodos y de la presin reinante en el interior de los cilindros. Si la separacin de los electrodos esta reglada igual para todas las bujas entonces el voltaje ser proporcional a la presin reinante en los cilindros. La alta tensin de encendido generada en la bobina se dividir teniendo en cuenta la presin de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresin necesitara mas tensin para que salte la chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape esta sometido a la presin atmosfrica por lo que necesita menos tensin para que salte la chispa. Si comparamos un sistema de encendido DIS y uno tradicional con distribuidor tenemos que la alta tensin necesaria para hacer saltar la chispa en la buja prcticamente es la misma. La tensin que se pierde en los contactos del rotor del distribuidor viene a ser la misma que se pierde en hacer saltar la chispa perdida en el cilindro que se encuentra en la carrera de escape de un sistema de encendido DIS.En este sistema de encendido la corriente elctrica hace que en una buja la chispa salte del electrodo central alelectrodo de masa, y al mismo tiempo en la otra buja la chispa salta del electrodo de masa al electrodo central.El igniter o modulo de encendido ser diferente segn el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido:simultneo

Independiente

Modulo de encendido:1.- circuito de control de ngulo Dwell; 2.- circuito prevencin de bloqueo; 3.- circuitode salida seal IGF; 4.- circuito deteccin de encendido; 5.- control de corriente constante.Existe una evolucin a los modelos de encendido estudiados anteriormente y es el que integra la bobina y el modulo de encendido en el mismo conjunto.

Su esquema elctrico representativo seria el siguiente:

Las bobinas de encendido utilizadas en el sistema DIS son diferentes segn el tipo de encendido para el que son aplicadasSimultanea

Filed under:Automotor|Leave a comment Sistema de inyeccin Common-RailPosted onmarzo 30, 2010by josemacoHablar de common-rail es hablar de Fiat ya que esta marca automovilstica es la primera en aplicar este sistema de alimentacin en los motores diesel de inyeccin directa. Desde 1986 cuando apareci el Croma TDI, primer automvil diesel de inyeccin directa del mundo. Se daba el primer paso hacia este tipo de motores de gasleo que tenan una mayor eficacia de combustin.Gracias a este tipo de motores, que adoptaron posteriormente otros fabricantes, los automviles diesel podan garantizar mayores prestaciones y menores consumos simultneamente. Quedaba un problema: el ruido excesivo del propulsor a bajos regmenes de giro y en los transitorios.Y es aqu donde comienza la historia delUnijeto mejor dicho, el estudio de un sistema de inyeccin directa ms evolucionado, capaz de reducir radicalmente los inconvenientes del excesivo ruido de combustin. Esta bsqueda llevar algunos aos ms tarde al Unijet, alcanzando mientras tanto otras ventajas importantes en materia de rendimiento y consumo.

Para resolver el problema, solamente existan dos posibilidades: conformarse con una accin pasiva y aislar despus el motor para impedir la propagacin de las ondas sonoras, o bien, trabajar de modo activo para eliminar el inconveniente en la fuente, desarrollando un sistema de inyeccin capaz de reducir el ruido de combustin.Decididos por esta segunda opcin, los tcnicos del Grupo Fiat se concentraron inmediatamente en la bsqueda del principio del Common-Rail, descartando despus de anlisis cuidadosos otros esquemas de la inyeccin a alta presin. Estos sistemas no permitan gestionar la presin de modo independiente respecto al nmero de revoluciones y a la carga del motor, ni permitan la preinyeccin, que son precisamente los puntos fuertes del Unijet.Nacido del trabajo de los investigadores de la Universidad de Zurich, nunca aplicado anteriormente en un automvil, el principio terico sobre el que se inici el trabajo era simple y genial al mismo tiempo. Continuando con la introduccin de gasleo en el interior de un depsito, se genera presin dentro del mismo depsito, que se convierte en acumulador hidrulico (rail), es decir, una reserva de combustible a presin disponible rpidamente.Tres aos despus, en 1990, comenzaba la prefabricacin del Unijet, el sistema desarrollado por Magneti Marelli, Centro de Investigacin Fiat y Elasis sobre el principio del Common Rail. Una fase que conclua en 1994, cuando Fiat Auto decidi seleccionar un socio con la mxima competencia en el campo de los sistemas de inyeccin para motores diesel. El proyecto se cedi posteriormente a Robert Bosch para la parte final del trabajo, es decir, la conclusin del desarrollo y la industrializacin.As, once aos despus del Croma TDI, en octubre de 1997, lleg al mercado otro automvil de rcord: el Alfa 156 JTD equipado con un revolucionario turbodiesel que aseguraba resultados impensables hasta ese momento. Los automviles equipados con este motor son increblemente silenciosos, tienen una respuesta tan brillante como la de los propulsores de gasolina y muestran, respecto a un motor de precmara anlogo, una mejora media de las prestaciones del 12%, adems de una reduccin de los consumos del 15%. El xito de los Alfa 156 con motor JTD fue inmediato y rpidamente, adems de ser empleado en otros modelos de Fiat Auto, muchas otras marcas automovilsticas adoptaron propulsores similares.Ahora llega la segunda generacin de los motores JTD, en los Multijet. El principio tcnico sobre el que se basa el desarrollo del Multijet es simple. En los motores de tipo Common Rail (Unijet) se divide la inyeccin en dos fases una preinyeccin, o inyeccin piloto, que eleva la temperatura y la presin en el cilindro antes de hacer la inyeccin principal para permitir as una combustin ms gradual, y resultando un motor ms silencioso.

El sistemaMultijetevolucin del principio Common Rail que aprovecha el control electrnico de los inyectores para efectuar, durante cada ciclo del motor, un nmero mayor de inyecciones respecto a las dos del Unijet. De este modo, la cantidad de gasleo quemada en el interior del cilindro sigue siendo la misma, pero se reparte en ms partes; de esta manera, se obtiene una combustin ms gradual. El secreto del Multijet se basa en las caractersticas del diseo de centralita e inyectores que permiten realizar una serie de inyecciones muy prximas entre s. Dicho proceso de inyeccin, desarrollado por los investigadores de Fiat Auto, asegura un control ms preciso de las presiones y de las temperaturas desarrolladas en la cmara de combustin y un mayor aprovechamiento del aire introducido en los cilindros.Esquema de motorEsquema de un motor common-rail:1.- Bomba de alta presin; 2.- Vlvula reguladora de presin; 3.- Sensor de presin rail; 4.- Vlvula limitadora de presin;5.- Acumulador de alta presin (rail); 6.- Inyector; 7.- Detector de fase; 8.- Medidor de masa de aire; 9.- Filtro de combustible; 10.- Sensor de presin de lasobrealimentacin; 12.- Sensor de pedal de acelerador; 13.- Sensor de temperatura; 14.- Vlvula EGR; 15.- Vlvula wastegate; 16.- Sensor de RPM;17.- Convertidor EGR; 18.- Tomas de vaci; 19.- Bomba de vaci; 20.- Deposito de fuel; 21.- Bomba de alimentacin; 22.- Vlvula regulacin turbo.Disposicin de los elementos en el motor

Bomba de Alta Presin.

Esta bomba tiene la funcin de suministrar combustible a alta presin al rail en todos los mrgenes de funcionamiento del motor. Incluye ademas el mantenimiento de una reserva de combustible a presin para la puesta en marcha del motor.La bomba de alta presin va montada en el mismo lugar que las bombas de inyeccin rotativas convencionales. La bomba es accionada por el motor a travs de una correa con un giro de 3000 rpm como mximo. La bomba se lubrica con el propio combustible que bombea, la vlvula reguladora de presin esta adosada directamente a la bomba de alta presin o se instala por separado en el rail.El combustible se comprime dentro de la bomba de alta presin por tres mbolos dispuestos radialmente separados 120 cada uno. Por cada vuelta de eje de la bomba se producen tres carreras de suministro suficientes para proporcionar el combustible necesario para el funcionamiento del motor. Por lo tanto el Common-rail plantea exigencias de accionamiento de la bomba menores por lo que se frena menos el motor que como lo hace con las bombas rotativas convencionales. La potencia necesaria para el accionamiento de la bomba aumenta proporcionalmente a la presin ajustada en el rail y a la velocidad de rotacin de la bomba.En un motor de dos litros, y con una presin en el rail de 1350 bar como mximo, que es la presin con la que trabajan los sistemas common-rail (Unijet), la bomba consume una potencia de 2.8 CV (3.6 Kw). La mayor demanda de potencia tiene causas en los caudales de fugas y de control en el inyector y en el retorno de combustible a travs de la vlvula reguladora de presin.

Elementos que forman la bomba de alta presin:1.- eje de la bomba; 2.- leva excntrica; 3.- muelle; 4.- embolo o elemento de bombeo;6.- vlvula de aspiracin;7.- entrada de fuel a baja presin; 8.- salida de fuel a alta presin;9.- vlvula anti-retorno; 10.- muelle.La vlvula de desconexin del elemento o embolo 4:sirve para limitar el bombeo de combustible, sobre todo cuando el motor gira a ralent o a medias cargas, ya que la bomba suministra mas caudal de combustible que se necesita en estos casos.La vlvula de desconexin consiste en una electrovlvula que cuando se activa mueve una espiga que mantiene abierta la vlvula de aspiracin 6 por lo que el elemento de bombeo o embolo en su carrera de compresin no bombea combustible.Rail o acumulador de presinLa misin del rail es almacenar combustible a alta presin, esta construido de acero forjado para soportar las altas presiones a las que se ve sometido. El volumen de combustible que entra en un rail depende de la cilindrada del motor que va alimentar.La presin en el rail se crea al ser mayor el caudal de combustible enviado por la bomba de alta presin que el consumido por el motor. Al no poder salir el combustible del rail, la presin aumenta. La centralita electrnica recibe informacin de la presin del combustible a travs del sensor y enva seales elctricas al regulador de presin para ajustarla.

Con el motor caliente y girando al ralent, la presin en el conducto es de 150 bares, mientras que en fuertes aceleraciones la presin puede llegar a subir hasta los 1350 bares. En regmenes intermedios, la presin suele oscilar entre los 300 y 800 bares. Variando la presin en el conducto nico se consigue modificar el caudal inyectado sin variar apenas el tiempo de apertura del inyector y mejorando la pulverizacin del chorro de combustible en la cmara de combustin.La vlvula reguladora de presin: tiene la funcin de regular y mantener la presin en el rail dependiendo del estado de carga del motor: En caso de una presin excesiva en el rail, la vlvula abre y deja salir parte del combustible que retorna al deposito. Si la presin es baja en el rail, la vlvula cierra para que as aumente la presin.La vlvula reguladora de presin puede ir instalada en la bomba de alta presin o en el rail. Si va instalada en la bomba, en el rail se suele colocar una vlvula imitadora de presin de funcionamiento mecnico que simplemente funciona cuando se supera la presin mxima 1340 bar dejando salir parte de combustible hacia el deposito para que baje la presin como se ve en el esquema de arriba.La vlvula reguladora de presin se activa elctricamente reforzando la fuerza que hace un muelle sobre una bola que abre o cierra el paso del combustible de retorno al combustible. Si no esta activada la vlvula solo existe la fuerza del muelle contra la bola que consigue que la presin suba en el rail hasta 100 bar. Para conseguir mas presin en el rail se tiene que activar la vlvula reguladora de presin, de ello se encarga la ECU mediante seales elctricas.InyectoresEl inyector utilizado en los sistemas common-rail se activan de forma elctrica a diferencia de los utilizados en sistemas que utilizan bomba rotativa que inyectan de forma mecnica. Con esto se consigue mas precisin a la hora de inyectar el combustible y se simplifica el sistema de inyeccin.La estructura del inyector se divide en tres bloques funcionales: El inyector de orificios. El servosistema hidrulico. La electrovlvula.

Esquema de un inyector: 1.- retorno de combustible a deposito; 2.- conexin elctrica 3.- electrovlvula; 4.- muelle; 5.- bola de vlvula; 6.- estrangulador de entrada: 7.- estrangulador de salida; 8.- embolo de control de vlvula; 9.- canal de afluencia; 10 aguja del inyector; 11.- Entrada de combustible a presin; 12.- cmara de control.El combustible a alta presin procedente del rail entra por 11 al interior del inyector para seguir por el canal de afluencia 9 hacia la aguja del inyector 10, as como a travs del estrangulador de entrada 6 hacia la cmara de control 12. La cmara de control 12 esta unida con el retorno de combustible 1 a travs del estrangulador de salida 7 y la electrovlvula 3.Cuando la electrovlvula 3 no esta activada el combustible que hay en la cmara de control 12 al no poder salir por el estrangulador de salida 7 presiona sobre el embolo de control 8 que a su vez aprieta la aguja del inyector 10 contra su asiento por lo que no deja salir combustible y como consecuencia no se produce la inyeccin.Cuando la electrovlvula esta activada entonces se abre y deja paso libre al combustible que hay en la cmara de control. El combustible deja de presionar sobre el embolo para irse por el estrangulador de salida hacia el retorno de combustible 1 a travs de la electrovlvula. La aguja del inyector al disminuir la fuerza del embolo que la apretaba contra el asiento del inyector, es empujada hacia arriba por el combustible que la rodea por lo que se produce la inyeccin.Como se ve la electrovlvula no acta directamente en la inyeccin sino que se sirve de un servomecanismo hidrulico encargado de generar la suficiente fuerza para mantener cerrada la vlvula del inyector mediante la presin que se ejerce sobre la aguja que la mantiene pegada a su asiento.El caudal de combustible utilizado para las labores de control dentro del inyector retorna al deposito de combustible a travs del estrangulador de salida, la electrovlvula y el retorno de combustible 1. Ademas del caudal de control existen caudales de fuga en el alojamiento de la aguja del inyector y del embolo. Estos caudales de control y de fugas se conducen otra vez al deposito de combustible, a travs del retorno de combustible 1 con una tubera colectiva a la que estan acoplados todos los inyectores y tambin la vlvula reguladora de presin.

Esquema elctrico de un motor common-rail

Elementos que forman el esquema elctrico de un motor JTD common-rail: 1.- inyectores; 2.- bujas de precalentamiento; 3.- interruptor de inercia; 4.- Reguladorde presin de combustible; 5.- central de precalentamiento; 6.- electrovlvula EGR; 7.- aire acondicionado; 8.- presostato de 4 niveles; 9.- detector posicin pedal acelerador;10.- sensor de presin rail; 11.- detector de fase; 12.- sensor de RPM; 13.- captador de sobrepresin turbo; 14.- caudalimetro de aire con sensor de temperatura;15.- sensor de temperatura combustible; 16.- sensor de temperatura motor; 17.- interruptor del pedal de freno; 18.- interruptor del pedal de embrague; 19.- antiarranque;Fuente:MECANICAVirtual. Pagina creada por Dani meganeboyFiled under:Automotor|Comments Offon Sistema de inyeccin Common-RailTimer NE 555Posted onmarzo 27, 2010by josemacoNE 555Existen algunos circuitos integrados que a pesar de permanecer durante aos en el mercado, su gran utilidad hace que sigan vigentes, tal es el caso del temporizadorNE555

HistoriaEn julio de 1972, un grupo de desarrollo dirigido porGene Hanateckinvent un microcircuito de tiempo conocido comoNE555V. Gene Hanateck era en aquel entonces Jefe de Produccin en la fbrica de circuitos integrados de Signetics Corp.El temporizador 555 fue introducido en el mercado en el ao 1972 por esta misma fbrica con el nombre: SE555/NE555 y fue llamado The IC Time Machine (El Circuito Integrado Mquina del Tiempo). Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y en esos momentos era el nico integrado disponible de su tipo.CaractersticasEste muy econmico circuito integrado temporizador de 8 pines probablemente sea uno de los circuitos integrados ms verstiles de todos los tiempos, y se puede utilizar muchsimos proyectos. Es muy simple de utilizar, y requiere solo unos pocos componentes adicionales para realizar tiles tareas, no solo relacionadas con la temporizacin tales como osciladores astables, generadores de rampas, temporizadores secuenciales, etc A pesar de ser sumamente econmico, se consiguen unas temporizaciones muy estables frente a variaciones de tensin de alimentacin y de temperatura. La estabilidad en frecuencia es de 0,005% por C.Diagrama interno del NE 555 Prcticamente cada fabricante de circuitos integrados tiene su propia versin del 555, Segn el fabricante recibe una designacin distinta, tal comoTLC555,LMC555,uA555,NE555C,MC1455,NE555,LM555, etc. aunque generalmente se lo conoce como el 555o NE555. Existe tambin una versin de 14 pines, llamadaNE556que contiene dos NE555 en su interior, compartiendo sus dos pines de alimentacin. Dado que hay muchas aplicaciones en las que son necesarios ms de un temporizador, es importante tener presente esta versin doble del NE555.El NE555 se alimenta con tensiones que van desde los 4.5 a los 18 voltios, aunque existen versiones no muy fciles de conseguir que se alimentan con solo 2 voltios. Si la tensin de alimentacin se fija en 5.0 voltios, sus seales de salida son compatibles con la lgica de familia TTL.En aquellos caso que el consumo de nuestro proyecto es un factor muy importante, podemos echar mano del ICM7555, que es un integrado 100% compatible con el NE555, incluso la disposicin de sus pines es exactamente la misma, pero al estar construido con tecnologa CMOS su consumo es de solamente 20 miliamperes.

Frecuentemente, al cambiar el estado de sus salidas, tanto el NE555 como el NE556 producen un significativo consumo sobre la fuente de alimentacin, que si bien generalmente no acarrea ningn inconveniente, suele provocar algunos dolores de cabeza en circuitos ms complejos. En estos casos, basta con agregar en nuestro diseo un capacitor cermico de unos 100 F entre los pines de alimentacin del circuito integrado, lo ms cerca posible del mismo.Hecha esta breve introduccin, pasemos a ver su interior, y como podemos usar este potente temporizador en nuestros proyectos.Oscilador astableUno de los usos ms frecuentes del NE555 es como oscilador astable. En esta configuracin, el circuito produce en su pin de salida OUTPUT una onda cuadrada, con una amplitud igual a la tensin de alimentacin. La duracin de los periodos alto y bajo de la seal de salida pueden ser diferentes. El nombre de astable proviene de la caracterstica de esta configuracin, en la que la salida no permanece fija en ninguno de los dos estados lgicos, si no que flucta entre ambos en un tiempo que llamaremos T.El periodo de tiempo T de la seal de salida es igual al la suma de los tiempos en estado alto Tm (por Mark time en ingles) y bajo Ts (por Space time). En general, en lugar de utilizar el tiempo T como parmetro, utilizaremos la frecuencia F de la seal de salida, igual a 1/T .

En la figura anterior podemos ver el esquema de conexin del NE555 para ser utilizado como oscilador astable. Solamente tres componentes adicionales bastan para determinar el periodo T de la seal de salida, y la relacin de tiempos Tm y Ts. Un cuarto componente, el capacitor de 0.01 F solamente se utiliza para evitar el ruido en el terminal de control.Los valores de R1, R2 y C1 son los responsables de determinar el timming de la seal, de acuerdo con las siguientes formulas:T = 0.7 (R1 + 2R2) C1F = 1.4 / ((R1 + 2R2) C1)Donde el periodo T se expresa en segundos, la frecuencia F en Hertz, los valores de R1 y R2 en ohms y la capacidad de C1 en faradios.La relacin marca-espacio (Tm y Ts), tambin conocida como duty cycle, y que es muy utilizada a la hora de controlar la velocidad de motores de corriente continua, el brillo de una lmpara, etc. se calculan mediante las tres formulas siguientes:T = Tm + TsTm = 0.7 (R1 + R2) C1Ts = 0.7 R2 C1Como se deduce de ellas, en los casos que Tm y Ts necesiten ser iguales (duty cycle del 50%) R2 deber ser mucho mayor que R1.Al momento de disear nuestro propio oscilador astable utilizando NE555 debemos elegir primero el valor de C1, que es el que determinara el rango de frecuencias a utilizar (ver la figura 2), luego el valor de R2, considerando queR2 = 0.7 / F x C1