Sistemas de Encendido y Carburación: Conceptos Fundamentales
1. Condensador de Circuito de Encendido
El condensador en el circuito de encendido es crucial para evitar el arco eléctrico que se produce en los contactos del ruptor (platinos). Este arco conlleva dos consecuencias negativas:
- El deterioro de la superficie de contacto del ruptor.
- El aumento del tiempo que tarda en desaparecer el campo magnético.
2. Efectos de un Condensador Inadecuado
La elección de un condensador con una capacidad incorrecta puede generar problemas:
- Una capacidad excesiva provoca un abultamiento en el contacto negativo y un agujero en el positivo.
- Una capacidad insuficiente provoca el efecto contrario.
3. Valor Dwell (Ángulo de Cierre)
El valor Dwell, o ángulo de cierre, es la relación entre el ángulo de cierre de los platinos y el ángulo disponible para la carga de la bobina. Es un parámetro fundamental para la eficiencia del encendido.
4. Tipos de Avance de Encendido
El avance de encendido es la anticipación con la que salta la chispa respecto al punto muerto superior (PMS) del pistón. Existen diferentes mecanismos para su regulación:
Avance Centrífugo
Al aumentar las revoluciones del motor, es necesario aumentar el avance de encendido. Cuando el eje gira muy rápidamente, las contrapesas tienden a separarse debido a la fuerza centrífuga. Esto mueve la base de la leva, consiguiendo que se desfase un cierto ángulo de avance.
Avance por Carga (Vacío)
La regulación del avance por carga se controla mediante la mariposa de gases, cuya posición es determinante en la eficiencia del llenado de los cilindros. Cuando la mariposa está parcialmente abierta, se crea una depresión (vacío) en la membrana del pulmón de avance. Esta depresión vence la resistencia del muelle y tira del vástago, adelantando así el movimiento del encendido.
5. Tensión de Reserva
La tensión de reserva es la diferencia entre la tensión disponible en el sistema de encendido y la tensión de encendido realmente necesaria para que salte la chispa.
6. Componentes de una Bujía
Una bujía es un elemento esencial en el sistema de encendido. Sus partes principales son:
- Conexión: Terminal para el cable de alta tensión.
- Barrera contra corrientes de fuga: Aislante para evitar descargas indeseadas.
- Aislador: Material cerámico que aísla el electrodo central.
- Junta interior: Sella el interior de la bujía.
- Resistencia antiparasitaria: Reduce las interferencias electromagnéticas.
- Anillo obturador: Sella la bujía en la culata.
- Carcasa metálica: Cuerpo roscado de la bujía.
- Electrodo de masa: Conectado a la carcasa, forma el espacio de chispa con el central.
- Electrodo central: Conduce la alta tensión.
7. Tensión de Encendido
La tensión de encendido es la tensión necesaria para que se produzca el arco eléctrico entre los electrodos de la bujía. Depende directamente de la tensión disponible en el sistema.
8. Grado Térmico de la Bujía
El grado térmico de la bujía es una medida de su capacidad para disipar el calor. Debe elegirse adecuadamente para cada motor, ya que de esto depende su capacidad de transferir el calor de la cámara de combustión. Los tipos principales son:
- Bujías calientes: Disipan el calor lentamente.
- Bujías intermedias: Equilibrio en la disipación de calor.
- Bujías frías: Disipan el calor rápidamente.
9. Limitaciones del Encendido Convencional
El sistema de encendido convencional presenta varias desventajas:
- Ineficiencia a altas revoluciones: Dificultad para generar una chispa potente y precisa.
- Mantenimiento frecuente requerido: Debido al desgaste de los platinos.
- Desgaste de piezas: Altera el punto de encendido, afectando el rendimiento.
10. Ventajas del Encendido Transistorizado
El encendido transistorizado supuso una mejora significativa:
- Posibilidad de aumentar la corriente primaria: Generando una chispa más potente.
- Interrupción más rápida de la corriente: Mejora la eficiencia a altas RPM.
- Menos elementos de desgaste: Reduce la necesidad de mantenimiento.
- Mayor eficiencia a altas RPM: Rendimiento más estable en todo el rango de revoluciones.
11. Funcionamiento del Generador Hall
El generador Hall se emplea para generar una señal de mando que interrumpe el circuito primario a través del módulo electrónico. A través de un semiconductor circula una corriente y, al aplicarle un campo magnético entre sus extremos, se genera una diferencia de potencial (efecto Hall).
12. Características de la Señal del Generador
Al aumentar el régimen de giro del motor, aumenta la frecuencia de la señal del generador y también la de la tensión. Esto provoca una variación en el flujo magnético, incrementando la tensión inducida.
13. Sensor de Picado (Knock Sensor)
El sensor de picado se encarga de detectar inflamaciones incontroladas (detonaciones) en el motor. Si las detecta, corrige el avance de encendido para eliminar la combustión detonante. Está formado por un cristal piezoeléctrico; las vibraciones del motor modifican las moléculas del cristal, que las traduce en señales eléctricas. Para que trabaje adecuadamente, debe ubicarse lo más próximo posible a la cámara de combustión.
14. Sistema de Chispa Perdida (Waste Spark)
El sistema de chispa perdida es un tipo de encendido sin distribuidor que utiliza una bobina doble. Cuando la chispa salta en el cilindro 1, también lo hace en el 4; y cuando salta en el cilindro 2, también lo hace en el 3. Uno de los cilindros está en fase de compresión (chispa útil) y el otro en fase de escape (chispa perdida).
15. Encendido Secuencial Directo
En el encendido secuencial directo, se utiliza una bobina por cilindro, eliminando así los cables de alta tensión. El arrollamiento secundario incorpora un diodo de alta tensión para aumentar la rapidez del corte del encendido. Este sistema requiere una señal adicional para sincronizar el orden de encendido.
16. Fenómenos de Combustión Anormal
Detonación
La detonación ocurre cuando la combustión se inicia tras el salto de chispa de la bujía y avanza, hasta que una parte de la mezcla sin quemar se inflama bruscamente y de forma incontrolada, generando ondas de presión.
Autoencendido
El autoencendido consiste en iniciar la combustión de la mezcla antes del salto de chispa de la bujía. Suele ser causado por la formación de algún punto caliente dentro de la cámara de combustión, normalmente por acumulación de carbonilla.
17. El Efecto Venturi en Carburadores
El efecto Venturi se utiliza en carburadores para succionar una cantidad de gasolina proporcional a la velocidad del aire. Este principio establece que cuando un fluido se mueve por un conducto cerrado, su presión disminuye al aumentar su velocidad tras pasar por un estrechamiento.
18. Componentes de un Carburador Elemental
Un carburador elemental está compuesto por varios circuitos y sistemas:
- Circuito de aire: Regula el flujo de aire.
- Circuito de combustible: Suministra la gasolina.
- Circuito de mezcla: Donde se combinan aire y combustible.
- Sistema de enriquecimiento: Para cargas elevadas.
- Circuito de ralentí: Para el funcionamiento a bajas revoluciones.
- Sistema de arranque en frío: Facilita el encendido del motor en bajas temperaturas.
19. Problemas Comunes en Carburadores
Percolación
La percolación consiste en la formación de vapores de gasolina debido a las altas temperaturas alcanzadas en el carburador, especialmente tras detener el motor, ya que los sistemas de refrigeración dejan de actuar. Esto puede dificultar el arranque.
Congelación
La congelación tiene lugar bajo ciertas condiciones ambientales (alta humedad y bajas temperaturas). Cuando se produce, la sección de paso de aire disminuye por la formación de escarcha. Para evitar esto, se disponen canalizaciones por donde pasa el líquido refrigerante, calentando esta zona del carburador.