sisteas de encendido 123
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Sistema de encendido Hall
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Los sensores de efecto Hall se utilizan en los automóviles para medir
velocidades de rotación o detectar la posición de un determinado
elemento. Su principal ventaja es que pueden ofrecer datos fiables a
cualquier velocidad de rotación. Y sus inconvenientes son la mayorcomplejidad y precio con respecto a un sensor inductivo.
Funcionamiento
El sensor de efecto Hall se basa en la tensión transversal de un conductor
que está sometido a un campo magnético. Colocando un voltímetro entre
dos puntos transversales de un cable se puede medir esa tensión. Para
ello hay que hacer circular por el cable una intensidad fija y acercar un
imán. Los electrones que pasan por el cable se verán desplazados hacia
un lado. Entonces aparece una diferencia de tensión entre los dos puntos
transversales del cable. Al separar el imán del cable, la tensión
transversal desaparece. Para poder utilizar la tensión transversal es
necesario amplificarla, porque su valor es muy reducido.
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Un sensor de efecto Hall utilizado en automoción se compone de:
· Un generador magnético que suele ser un imán fijo.
· Un pequeño módulo electrónico donde se encuentran los componentes qmiden la tensión transversal.
· Una corona metálica con ventanas para interrumpir el campomagnético.
La corona metálica se intercala entre el imán fijo y el módulo electrónico
y está unida a un eje con giro. Según la posición de la corona, el campo
magnético del imán llega hasta el módulo electrónico. La tensión obtenida
a la salida del módulo electrónico, una vez tratada y amplificada
corresponde con un valor alto (de 5 a 12 voltios) cuando la corona tapa el
campo magnético, y un nivel bajo (de 0 a 0,5 voltios) cuando la corona
descubre el imán.
Los sensores de efecto Hall se suelen utilizar para detectar la posición de
los árboles de levas, la velocidad del vehículo y en algunos distribuidores
para determinar el momento de encendido. También pueden emplearsepara determinar la posición del cigüeñal.
El sensor de efecto Hall se conecta mediante tres cables eléctricos. Uno de
ellos corresponde con el valor negativo (masa del vehículo), otro cable
corresponde con la alimentación, que suele ser de 5 ó de 12 voltios. Eltercer cable corresponde con la señal de salida que varía según laposición de la corona metálica.
Para comprobar el funcionamiento de un sensor Hall basta verificar el
valor de la tensión de alimentación y la variación de la tensión en la señal
de salida cuando alguna ventana de la corona permite el flujo del campo
magnético.
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Sistema de encendido con platinos
El sistema responsable de lo anterior es el Sistema de Encendido. El sistema mássencillo es el que utiliza un distribuidor de platinos o points o breaker en ingles.
Distribuidor Platinos
Componentes del sistema del encendido de platinos.
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El distribuidor es accionado por medio del árbol de levas, por esta razón el distribuidorsabe" todo el tiempo en que posición se encuentra cada pistón en el motor, es así compude enviar una corriente de alta tensión en el momento precioso a cada uno de ellos.
Breve descripción del funcionamiento del distribuidor
El eje del distribuidor cuenta en el caso de los motores de 8 cilindros con 8 levas obordes mismos que son capaces de hacer que los puntos de contacto en los platinos seseparen cada vez que este borde empuja el brazo o palanca de los mismosinterrumpiendo así el paso de la corriente hacia tierra que proviene de la bobina que asu vez es alimentada por la Terminal positiva de la batería. Cuando el circuito se abredeja de circular corriente por el embobinado primario de la bobina ( La bobina secompone de dos embobinados uno primario de alambre grueso y pocas vueltas y un
secundario de muchísimo más vueltas de alambre delgado ) lo cual por medio de unfenómeno físico muy interesante "induce" una corriente de alta tensión en elembobinado secundario de alrededor de 40,000 volts según la bobina empleada, estatensión es enviada por medio de la tapa del distribuidor hacia las bujías para crear unapotente chispa en la cámara de combustión y lograr así el encendido de la mezcla deaire y combustible. La función del condensador es la de evitar que se formen arcoseléctricos entre los puntos de contacto en los platinos de otra manera se dañaríanrápidamente provocando una falla prematura.
Como podemos ver esto ocurre 8 veces por cada vuelta del eje del distribuidor, a su vcada bujía recibe corriente una vez por cada dos revoluciones o vueltas del sigueañal.
nuestro motor gira a 1000 RPM entonces la bobina tendrá que generar 500 veces pocada bujía una corriente suficientemente intensa como para producir una chispa
poderosa. Esa es gran demanda para la pobre bobina a altas revoluciones por minuto
Ajuste del tiempo.
Cuando hablamos de poner a tiempo nuestro sistema de encendido nos referimos a
ajustar el momento exacto en que se provocará una chispa en la bujía. Esto se ajusta grados de rotación del cigüeñal donde una vuelta completa tiene 360 grados. Lo ideal
que la chispa ocurra cuando el pisto ha alcanzado el punto muerto superior en el tiemp
de compresión justo antes de que inicie su carrera de regreso al punto muerto inferior
altas revoluciones sin embargo el tiempo que toma a la mezcla de aire y combustible pencender es un factor muy importante a tomar en cuenta y aunque este sea solo una
fracción muy pequeña de tiempo (Milisegundos) es necesario cambiar el momento enque ocurre la chispa en la bujía para encender la mezcla con tiempo suficiente para
liberar toda su energía al quemarse y expandirse y por lo tanto aprovecharla al máximEs importante hacer notar que si se adelanta demasiado esta chispa se puede dañar a
motor, se puede perforar el pistón debido a la pre-ignición ya que al suceder esto elpistón recibe una fuerza de empuje cuando no debería que es mientras esta en sucarrera de subida. Por otra parte si la chispa ocurre tiempo después de que haya
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Alcanzado el punto muerto superior la mezcla no tendrá tiempo suficiente para liberartodo su poder y por lo tanto la energía no se aprovechará al máximo. Cuando la chispano ocurre en el momento más adecuado se obtiene como resultado una falta deeficiencia en el empleo de combustible y por lo tanto mayor consumo del mismo, cuanla chispa ocurre antes de lo óptimo además provoca sobrecalentamiento en el motor.
Cuando se adelanta unos grados más el encendido y el motor comienza a sufrir por las
pre igniciones, entonces puede usarse gasolina de mayor octanaje para evitar esteproblema esto siempre con la idea de sacar el mejor rendimiento de nuestro motor.
En los autos modernos el ajuste del momento en el cual ocurre la chispa en la bujía escontrolado por medio de una computadora la cual calcula el momento más adecuado
para que ello suceda en base a la señal que recibe de varios sensores además de queestos utilizan un sistema de encendido sin distribuidor mas avanzado y preciso. En los
autos que no utilizan computadora se utiliza un sistema de avance mecánico que no somás que unos contrapesos ubicados en el distribuidor que a mayor velocidad del mototienden a "adelantar" más el encendido dejándolo de hacerlo cuando el motor disminuysus revoluciones (Avance centrifugo). Otro sistema que se utiliza es el de avance de
vacío, este consiste en un diafragma que esta conectado ya sea al múltiple de admisióo a un puerto de vacío del carburador. A mayor vacío del motor el diafragma adelantarunos grados más el momento en que la chispa ocurrirá en la bujía. El sistema de vacíoayuda al motor a ajustar mejor el tiempo basado en la carga del vehículo (No es lomismo para el motor funcionar sin carga que funcionar en una pendiente con muchopeso en el vehículo.) también lo hace de acuerdo a la diferencia de presión (El aire esmás denso a nivel del mar que a grandes altitudes).Para ajustar el avance inicial esto es el avance de la chispa a velocidad de ralentí normalmente se utiliza una lámpara de tiempo con la cual nos podemos ayudaridentificar unas marcas en la polea del cigüeñal la cual nos indica el momento en el cu
esta ocurriendo la chispa en el cilindro número 1 esto nos lo marca en grados porejemplo si se necesita ajustar el motor a 750 revoluciones por minuto con un avance d10 grados entonces a esa velocidad deberemos ajustar el tiempo para que la luzestroboscópica nos resalte esos grados. Esto se logra aflojando el tornillo que sujeta e
distribuidor y girándolo un poco para adelantar o atrasar unos grados la marca en lapolea. Entonces revolucionamos el motor a 750 revoluciones por minuto y giraremos e
distribuidor hasta que en la polea del cigüeñal se alinea a la marca de 10 Grados.Cuando esto sucede nuevamente apretamos el tornillo que sujeta al distribuidor
checando nuevamente el avance para asegurarnos de que no se haya modificado con eapriete. Nota. esto se hace con el avance de vacío desconectado y el motor a
temperatura de funcionamiento normal.
Cuando nuestro motor esta gastando demasiada gasolina o le falta potencia una de las
causas puede deberse a que el ajuste del tiempo no sea el más adecuado o el sistemade avance de vacío no funcione adecuadamente, o en los autos más modernos algunos
de los sensores no están funcionando correctamente.Pues bien ya que hemos visto para que sirve y una pequeña introducción de la forma
como funciona el sistema de encendido ahora veremos las formas en que se puedemejorar este sistema para que el motor de nuestros autos pueda exprimir todos loscaballos posibles al combustible que cada vez esta más caro.
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Mejoras al sistema de encendido
Las mejoras que podemos hacer al sistema de encendido de nuestro motor son varias entre ellas se encuentran las siguientes:
-Sustituir la bobina de serie por una más poderosa que sea capaz de enviar mayorenergía a la bujía y a más altas RPM logrando con esto una chispa más potente capaz dquemar los gases.
- Instalar un sistema de múltiples bobinas (De esta forma cada bobina tiene más tiempde inducir una poderosa chispa que una sola bobina para todas las bujías )
- Si el distribuidor funciona en base a platinos se puede sustituir por uno de encendidoelectrónico ó asistirlo con un circuito transistorizado.
- Utilizar una caja de ignición de descarga capacitiva con mayor capacidad a altas RPM(El sistema convencional es un sistema inductivo) También los hay con posibilidad mulchispa esto es la capacidad de producir no una si no múltiples chispas en la bujía conello logrando una quema completa de los gases en el motor. Esto sin embargo ocurreantes de las tres mil revoluciones por minuto ya que arriba de esas revoluciones ni labobina ni la caja tienen el tiempo suficiente de crear múltiples chispas. Sin embargo secrea una chispa más poderosa aun así que con la bobina por si sola.
- Utilizar cables de bujías de mejor calidad por ejemplo unos de 8.5 o 9 m.m. Quepermitan el paso sin restricciones de toda la corriente generada por la bobina o bobinaUtilizar un alternador de mayor amperaje. (Mayor capacidad para inducir una corriente
más poderosa en la bobina)
- Utilizar mejores bujías.
- Recalibrar la curva de avance del encendido ( utilizar resortes más suaves o duros enlos contrapesos del distribuidor provocando que el se adelante más rápidamente olentamente el tiempo de encendido ) a diferentes configuraciones del motor como soncompresión, normalmente aspirado o con turbo, poder de chispa etc., Se requiere unacurva diferente para exprimirle toda la potencia al motor.- En los motores más nuevosesta curva es controlada por la computadora por lo tanto solo es posible hacerlo
cambiando la configuración en la computadora o por medio de un chip.
- Instalar un controlador de tiempo electrónico o computarizado que se encargue deadelantar o atrasar la chispa de modo más precioso eliminando la necesidad de unsistema mecánico que controle esto.