1. Magnetismo

Estudia las fuerzas de atracción y repulsión que se producen entre ciertos materiales.

1.1 Campos magnéticos producidos por un imán

Es el espacio dentro del cual se aprecian los efectos del imán.

1.2 Clasificación de las sustancias en función de sus propiedades magnéticas

• Sustancias ferromagnéticas: Son sustancias que se ven sometidas a fuerzas al ser introducidas dentro de un campo magnético.
• Sustancias paramagnéticas: Estas sustancias no se ven sometidas a ningún tipo de fuerza al ser introducidas dentro de un campo magnético.
• Sustancias diamagnéticas: Tampoco se ven sometidas a fuerzas al ser insertadas dentro de un campo magnético, pero entorpecen el paso del mismo a través de ellas.

1.3 Corrientes generadas por campos magnéticos

La corriente generada en una bobina por efectos de un campo magnético es conocida con el nombre de corriente inducida.

1.4 Transformadores

Si colocamos dos bobinas muy próximas una de otra y hacemos circular una corriente eléctrica que varía a través de una de las bobinas, conseguiremos que el campo magnético generado por esta corriente cree una corriente inducida y, por tanto, un voltaje en cada una de las espiras de la otra bobina. De este modo, el voltaje entre los extremos de la segunda bobina será proporcional al número de espiras de la misma. Por tanto, variando el número de espiras de la segunda bobina podremos conseguir voltajes tan grandes como queramos, siempre y cuando el campo magnético inductor sea lo suficientemente grande.

2. Encendido Electromecánico Convencional

El sistema de encendido electromecánico convencional está básicamente compuesto por los siguientes elementos: batería, llave de contacto, bobina, distribuidor, bujías y cableado. El distribuidor, a su vez, incorpora mecanismos como el ruptor, la leva, el condensador y la pipa o rotor. A continuación, se describen algunos de estos componentes y conceptos relacionados.

2.1 Bobina de encendido

Es el elemento encargado de elevar la baja tensión de la batería y transformarla en alta tensión en el circuito de las bujías. Está constituida por un núcleo magnético alrededor del cual existen dos arrollamientos denominados secundario y primario.

2.2 Distribuidor

Recibe movimientos del árbol de levas y su función es repartir a cada una de las bujías, en el orden y momentos precisos, el impulso de alta tensión.

2.2.1 Ruptor

Es un interruptor accionado por una leva a través de un patín de fibra que desliza sobre la misma. Se encarga de abrir y cerrar el circuito primario de la bobina de encendido al ritmo del número de revoluciones.

2.2.2 Leva

Sus vértices determinan el ángulo de apertura y cierre de los contactos del ruptor.

2.2.3 Condensador

Su misión es reducir el arco eléctrico que se produce entre los contactos del ruptor en el momento de la apertura. De no existir, dicho arco eléctrico ocasionaría la rápida destrucción de estos contactos. Está formado por dos placas conductoras separadas por material aislante. El conjunto se presenta en forma de cilindro donde una placa se conecta a la caja metálica y la otra a un cable que sale al exterior. El condensador también actúa como antiparasitario, al absorber la chispa que producen otros circuitos inductivos instalados en el automóvil, impidiendo que sean captados por los receptores de radio.

2.2.4 Pipa o Rotor

Consiste en un contacto móvil que va acoplado en la parte alta del eje de la leva. Mediante el giro, el rotor distribuye alta tensión a las bujías, según el orden de encendido, a través de las conexiones interiores de dicha tapa.

2.3 Cables de alta tensión

Están destinados a transmitir la alta tensión de la bobina al distribuidor y de este a las bujías o, en el caso de sistemas de encendido sin distribuidor, desde la bobina a las bujías. Están formados por un alma y por un aislante. Estos cables deben reunir las siguientes características:

• Soportar altas tensiones sin perforarse.
• Ser insensibles a la humedad y a los hidrocarburos.
• Soportar altas temperaturas.
• Ser resistentes a las vibraciones.
• Tener una resistencia adecuada para eliminar los parásitos que afectan a los equipos electrónicos que vayan montados en el vehículo.

2.4 Bujías: Constitución, Combustión y Grado Térmico

2.4.1 Constitución de una bujía

Está formada por un electrodo central, un aislador, el cuerpo (que fija la bujía a la culata) y el electrodo de masa.

2.4.2 Desarrollo de la combustión y fenómenos anómalos

Cuando salta la chispa y el proceso de la combustión de la mezcla no es el correcto, aparecen algunos fenómenos que a continuación explicamos:

Autoencendido

Con el autoencendido, la combustión puede iniciarse por cualquier punto excesivamente caliente dentro de la cámara. El resultado es un frente de llama distinto al normal, lo cual acarrea un aumento de temperatura y presión en la cámara, de tal modo que eleva aún más la temperatura de los puntos calientes. Puede ocurrir que se alcance la presión máxima aun sin que llegue el pistón al PMS (Punto Muerto Superior), con lo que habría un funcionamiento brusco del motor, así como una pérdida de potencia. El autoencendido puede dañar los órganos del motor, en especial al pistón, bujías, los casquillos de la biela o a las bielas.

Detonación

Otras veces, la combustión se inicia normalmente en la bujía y el frente de llama avanza en parte por la cámara de combustión, mientras que el resto de la mezcla se incendia espontáneamente por alcanzar condiciones críticas de presión, temperatura y densidad. A este fenómeno se le llama detonación. La diferencia principal que hay entre la detonación y el autoencendido está en que en el primero la combustión se completa antes de tiempo, mientras que en el segundo la velocidad de llama es más o menos normal. La detonación provoca una reducción de rendimiento, un calentamiento excesivo del motor y un ruido característico en el mismo (picado de biela).

2.4.3 Grado térmico de una bujía

Se refiere a la capacidad de la bujía para disipar calor. Existen diferentes tipos:

• Bujía caliente o de bajo grado térmico: El pie del aislador es largo, por lo que la evacuación del calor se efectúa lentamente. Se usan en motores lentos.
• Bujía de grado térmico medio: El pie del aislador es más corto que en la anterior, por tanto, la facilidad para evacuar el calor es mayor. Se usa en motores cuya relación de compresión es media.
• Bujía fría o de alto grado térmico: El pie del aislador es muy corto y transmite rápidamente el calor al sistema de refrigeración. La utilizan aquellos motores de elevada compresión y altas revoluciones.