1-.- Sistema de Encendido Electrónico

INSTITUTO PROFESIONAL Y TECNICO DE VERAGUAS
DEPARTAMENTO DE AUTOTRONICA
12° Ñ- ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
SEGUNDO- TRIMESTRE
COMPETENCIAS A LOGRAR
PRIMERA UNIDAD
MODULO N°-1
SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRONICO
AL FINALIZAR ESTE CONTENIDO EL ESTUDIANTE
 Conoce los conceptos y Terminología
del Sistema De Encendido electrónicos
utilizados en el automóvil moderno.
 Aplica los conceptos aprendidos para
reconocer y desarrollar habilidades
prácticas de tareas de procedimientos.
 Interpreta cada uno de los sensores
tipos existentes dentro del campo
automotriz para dar solución a
problemas.

:
MÓDULO DISEÑADO POR EL PROF. GERMÁN REYES
SÁNCHEZ PARA SER UTILIZADO COMO MATERIAL
DE APOYO DOCENTE Y DE AUTOINSTRUCCIÓN,
PARA ESTUDIANTES DE 12° L-2. DE BACHILLER EN
AUTOTRÓNICA
11 DE JUNIO DEL 2012.
1-.- Sistema de Encendido Electrónico
INTROCUCCIÓN
1. Concepto
2. . Función
3. .Principios y fusión de los Sensores
4. .Sistema Convencional
5. .Sistema Transistorizado
6. Sensores de Posición y Movimiento.
7. Sensor de efecto Hall
8. Sensor de Bobina Captadora.
9. Sensor Óptico
10. Sistema DIS
11. Diagnósticos Solución de Fallas
1.-CONCEPTO
3.-PRINCIPIOS Y FUNCION DE LOS SENSORES:
Principio y Función de los Sensores
 Concepto de Sensor
1. Un sensor o captador: No es más que un dispositivo diseñado para recibir información de una
magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente eléctrica, que seamos
capaces de cuantificar y manipular.
EJEMPLO DE UN SENSOR DE UN SISTEMA ABS DE FRENOS ELECTRONICO
SENSORES DE TEMPERATURA – PARA USO AUTOMOTRIZ DIESEL Y
GASOLINA - COMO OPERAN - CIRCUITOS
El sensor de temperatura que trataré aquí se usa en sistemas de gestión electrónica tanto diesel (EDC) como
gasolina (Gasolina Engine Magnamente).
Llamados también termistores, básicamente son resistencias eléctricas sensibles a la temperatura,
construidas de un material semiconductor y montadas dentro de una cápsula (figura 1), este material es
usualmente del tipo NTC (negativa temperatura coeficiente), o menos comúnmente del tipo PTC (positive
temperatura coeficiente).
FIGUARA N°1
SENSOR DE TEMPERATURA DEL REFRIGERANTE Y SUS PARTES
1. conexiones eléctrica
2. carcaza
3. anillo de sellado
4. rosca del sensor
5. resistor de medida
6. refrigerante
En los NTC la resistencia eléctrica decrece dramáticamente con el aumento de la temperatura y viceversa. Por
ejemplo A -40oC un sensor típico para refrigerante tiene una resistencia de 100.000 ohm, a 20ºC es ya de 3000
ohm, y decrece aproximadamente a 100 ohm a 120oC. Ver figura 2.
FIGURA N°2
Figura 2 Curva característica de un resistor NTC.
Típicamente el termistor “RT” forma parte de un circuito “divisor de voltaje” a 5V ver Figura 3, junto con la
resistencia fija R, el voltaje de salida "VT" dado por la formula siguiente, (aquí V = 5 V)
www.fullmecanica.com
es ingresado a la ECU a través de un convertidor A/D (analógico digital) La ECU tiene grabada una curva
característica de voltaje vs. Temperatura, desde la que obtiene una temperatura específica para un valor dado de
voltaje.
Figura 3izquierda. Circuito típico del sensor de temperatura del refrigerante. RT es la resistencia del termistor
y R es una resistencia incorporada en la ECU.
Figura 3 derecha. Arreglo en un sistema EDC del circuito de la figura izquierda aplicado al sensor de
temperatura del refrigerante (motor). Nótese que la conexión a tierra del sensor tiene lugar en la computadora.
En motores enfriados por agua, busque el sensor de temperatura en el sistema de refrigeración, normalmente es
un acople en el bloque de cilindros, ó en el alojamiento del termostato. Tenga cuidado de no confundir el sensor
de temperatura del motor con el temporizador térmico ó con el transmisor de temperatura del refrigerante hacia
el manómetro de temperatura del panel de instrumentos.
La apariencia de un sensor NTC es bastante simple: un conector eléctrico en un alojamiento que contiene el
termistor.
4.- SISTEMAS DE ENCENDIDO CONVENCIONAL
En un motor (ciclo Otto) con sistema de encendido convencional, la bujía necesita de una tensión
(voltaje) que está entre 8.000 hasta 15.000 voltios (8 - 15 kW), para que se produzca la chispa. Esa
tensión depende de muchos factores, como:
1.- Punto de encendido (tiempo del motor).
2.-Compresión de los cilindros.
3.-Mezcla aire/combustible.
4.-Temperatura del motor.
Hay entre la mayoría de los mecánicos una cierta confusión en lo que se refiere a la tensión generada
por la bobina.
Muchos piensan que cuanto mas potente fuera la bobina, mayor será la chispa. Gran error!
En realidad, no es la bobina que “manda” la energía que quiere; y si, es el sistema de encendido que la
solicita (nececita
Esa solicitud de energía (demanda de tensión de encendido) depende de los items mencionados
arriba.
El sistema de encendido se compone de:
Batería
Llave de encendido (switch)
Bobina
Distribuidor
Cables de encendido
Bujías de encendido
Antes de conocer las diferencias entre los sistemas de encendido y bobinas, lo importan- te es saber
como se genera la alta tensión, necesaria para la producción de la chispa.
Como sabemos, la tensión de 12 V suministrada por la batería no es suficiente para producir la chispa
en la bujía de encendido, por lo tanto esa tensión debe ser aumentada hasta que alcance un valor
suficiente para el “salto” de la chispa entre los electrodos.
Ese aumento de la tensión se consigue a través de la bobina de encendido, que solo es un
“transformador”, que recibe de la batería una baja tensión, y la transforma en alta tensión, necesaria
para la producción de la chispa.
FUENTE: http://www.automotriz.net
5.-SISTEMA DE ENCENDIDO TRANSISTORIZADO:
En la actualidad existen distintos tipos de sistemas de encendido, teniendo aquellos más tradicionales, que
cuentan con mayor cantidad de componentes, y aquellos que han sido modernizados, variando alguno que
otro componente, a veces para brindar mayor seguridad.
En el caso del sistema de encendido transistorizado, lo que se añade es un transistor entre la bobina y los
platinos, en muchos casos reemplazando al condensador, teniendo ésta la misión de generar una división en la
corriente de la batería, lo que deriva en un menor consumo energético, mayor potencia de chispa y mayor
durabilidad de los componentes.
Esta división es enviada a dos componentes: La baja tensión, hacia los platinos; La alta tensión, hacia la
bobina (quien actuará como masa)
Por otro lado está el sistema de encendido electrónico, que como su nombre nos indica, emplean un
componente electrónico para la funcionalidad de entregar corriente eléctrica a la bobina, controlando la
electricidad en funciones de tiempo y cantidad.
Esto deriva a una mayor eficacia a la hora de encender el motor en frío, sumado además a un menor consumo
de combustible y batería, tanto en bajas como altas revoluciones.
6.-SENSORES DE POSICIÓN Y MOVIMIENTO.
SISTEMA DE ENCENDIDO DIS
El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado sistema de encendido sin distribuidor
(Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor,
con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías.
Las ventajas del sistema DIS frente al sistema convencional son las siguientes:
Mayor tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame
la mezcla, lo que 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.
Menor interferencias eléctricas del distribuidor por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor,
las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta
tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.
Mayor margen para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor
precisión.
A este sistema de encendido se le denomina también de "chispa perdida" debido a que salta la chispa
en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltaría la chispa en el cilindro nº 1 y
4 a la vez o nº 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltaría en los cilindros nº 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 será aprovechada
para provocar la combustión de la mezcla, y será la que coincide con el cilindro que esta en la carrera
de final de "compresión", 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".
Funcionamiento
Al cerrar el circuito primario, circula corriente por la bobina del primario desde el borne positivo al
negativo a través del dispositivo de apertura y cierre del circuito, que en el caso de la ilustración, para
simplificar se ha representado con un ruptor mecánico, pero en la práctica esto se realiza mediante un
transistor de potencia. Mientras circula corriente por el primario la energía se acumula en forma
magnética. En el momento de apertura del circuito deja de circular corriente por el primario pero la
energía magnética se transfiere a la bobina del secundario donde buscará salir para cerrar el circuito,
y como la bobina del secundario es de muchas espiras y por tanto la relación de transformación
elevada saldrá una tensión de varios kilovoltios (miles de voltios). La alta tensión tenderá a saltar con
mucha tensión en el cilindro donde haya mucha presión de gases: el cilindro en compresión, mientras
que necesitará solo unos centenares de voltios en el cilindro que has depresión, es decir el que está
en escape. De este modo el sistema "sabe" donde se requiere la alta tensión que prenda la mezcla.
Durante el ciclo siguiente, cuando los cilindros cambien de estado la alta tensión saltará de nuevo en
el cilindro que se halle en comprensión.
Tensiones y presiones
El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la bujía depende de la separación
de los electrodos y de la presión reinante en el interior de los cilindros. Si la separación de los
electrodos esta reglada igual para todas las bujías entonces el voltaje será proporcional a la presión
reinante en los cilindros. La alta tensión de encendido generada en la bobina se dividirá teniendo en
cuenta la presión de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresión necesitará más tensión
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 presión atmosférica por lo que
necesita menos tensión para que salte la chispa.
En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido pero se mantenían los cables de alta
tensión, a este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o también llamado
encendido "estático". Una evolución en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina
de encendido y la bujía (se eliminan los cables de alta tensión). A este sistema se le denomina sistema
de encendido directo o también conocido como encendido estático integral, para diferenciarle del
anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.
Se diferencian dos modelos a lEncendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro.
Encendido simultáneo: utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de
las bujías y se conecta mediante un cable de alta tensión con la otra bujía.
Las bujías utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como
característica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor. El
modulo de encendido será diferente según el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y
teniendo en cuenta que se trate de encendido.
Esquema de sistema de encendido DIS
a hora de implantar este último sistema:
Comprobar las bobinas
Antes de desmontar la bobina, puede comprobarse si llega tensión al borne de alimentación al
conector. Después de sacar los conectores y cables de bujía puede medirse la resistencia del primario
y del secundario. La avería puede por darse por una interrupción en el circuito (resistencia infinita) un
cortocircuito (resistencia inferior a la esperada) o excesiva resistencia (resistencia mayor de la
esperada).
Medir la resistencia del primario. Los valores son de poco ohms, generalmente el valor pude estar
comprendido entre entre 0,5 y 1,5 ohms. Hay que tener en cuenta al realizar la medida con estos
valores tan bajos de resistencia, que los cables y puntas de prueba del aparato de medida tienen su
propia resistencia y se suma al valor total de medida, por lo que una buena práctica es medir primero
la resistencia de los cables cortocircuitando estos y restar después el valor que dé con el valor de la
medida del primario.
La medida del secundario es de miles de ohms por lo que hay que situar el tester en medida de
kilohms. Después medir entre los bornes de salida de las bobinas, teniendo la precaución de no tocar
las dos puntas de prueba con los dedos, porque el tester mediría la resistencia de la piel en paralelo
con la de la bobina y a buen seguro nos daría un importante error de lectura.
SISTEMA DE ENCENDIDO OPTICO:
sistemas de encendido optico
Encendido óptico
El presente modelo de utilidad se refiere a dispositivo de encendido electrónico para vehículos automotores a
gasolina, del tipo que utiliza un censor de captación óptico - electrónico dentro del distribuidor de encendido
de un auto, compuesto por un diodo emisor de luz infrarroja y un fototransistor detector, y además dicho
dispositivo comprende un elemento opaco el cual tiene aperturas y pantallas y también comprende un arnés
eléctrico y un modulo electrónico convencional para hacer conducir o interrumpir la corriente por el primario de
la bobina de encendido; además el elemento opaco es un volante giratorio, el cual comprende un disco con
orificio en el centro, en donde dicho volante presenta una salientes planas o pantallas en la periferia del disco
y además dichas salientes son perpendiculares al disco y se extiende hacia la parte inferior de dicho disco, de
manera que el orificio central del disco se acoplan con el eje central del distribuidor de encendido de un auto,
para que el volante giratorio coincida en su parte inferior con la base de leva, de esta forma las salientes o
pantallas del volante giratorio interrumpen el paso de la luz infrarroja del diodo emisor al foto transistor
detector, además el dispositivo cuenta con un arnés eléctrico entre el censor de captación óptico - electrónico
y el modulo electrónico transistor izado convencional, para canalizar las señales entre estos elementos, con lo
cual bloquea de manera eficiente de corriente primaria de la bobina de encendido que dará como efecto el
origen de la chispa en la bujía.
Se basan en la emisión de una luz infrarroja, captándola con un fotodiodo. Para ello, está alojado en
el eje del distribuidor una lámina ranurada o perforada; el censor está localizado opuesto al emisor
de luz y el disco o lámina ranurada y al girar permite cada vez que exista una ranura o una
perforación, se obture o se abra la emisión de la luz con respecto al lector o censor fotoeléctrico. Si
este disco posee por ejemplo 50 ranuras en su periferia, el censor detectará 50 señales por cada
vuelta del disco, enviando esta señal al computador, quien determina con ello el número de
revoluciones de giro del motor.
En el esquema se puede observar la característica del censor.
Desgaste de las bujías (abertura de los electrodos).
Resistencia de los cables de encendido.
Resistencia del rotor del distribuidor.
Distancia entre la salida de alta tensión del rotor y los terminales de la tapa del distribuidor.
Punto de encendido (tiempo del motor).
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. SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO
2. ENCENDIDO ELECTRÓNICO Función Componentes Clases de distribuidores Sistema DIS Pruebas
de encendido
3. ENCENDIDO ELECTRÓNICO El sistema de encendido electrónico funciona con unos dispositivos
no mecánicos llamados transistores. El transistor usa una corriente muy débil para interrumpir el paso de
una corriente muy elevada.
4. Componentes
5. El módulo de control contiene el transistor. Como está sellado con resina epóxica no se puede reparar
por lo que deberá repararse si se estropea.
6.
7. MODULO CAPTACIÓN MAGNETICA
8. DISTRIBUIDOR INDUCTIVO
9. DISTRIBUIDOR INDUCTIVO
1213. EFECTO HALL
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14. A este, se le conoce como sistema Hall , o de ventanas, es facil entender, al dar vueltas, por el pasaje
señalado con el #2, permite que la señal se active, y se corte, cada vez que se alinea, con uno de estos
cortes señalados con el #3.
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16. MODULO DE CAPTACIÓN OPTICO
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17. SISTEMA DIS
18. E l sistema de encendido DIS tiene como componentes, bobinas de alto encendido, sensores de
posición del cigüeñal, árbol de levas, y modulo de encendido
19. SISTEMA DIS
20. Cómo escoger las bujías adecuadas.
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http://www.slideshare.net/guest9849aca/sistema-de-encendido-electrnico-presentation
Teoría y Operación del Sistema
El Efecto Hall en el Sistema de Encendido Electrónico de Chrysler, consiste de un Módulo Electrónico
de Control (ECM),una bobina de ignición, una tapa de distribuidor especial. Un conjunto captador de
efecto Hall, un rotor especial que integra un conjunto de aspas o paletas, un mecanismo de avance
centrífugo, cables de bujías y bujías.
Cuando la flecha del distribuidor gira y las aspas o paletas del rotor se aproximan al conjunto del
efecto Hall, se genera una señal que es transmitida al módulo de control. Este envía una señal a la
fuente transistorizada para permitir el flujo de corriente en el devanado primario de la bobina. Como
las paletas pasan frente a la bobina captadora del efecto Hall, éste transmite otra señal al módulo de
control para encender o apagar la fuente del transistor; esta interrupción del flujo de corriente en el
devanado primario de la bobina colapsa en un campo magnético, generando un alto voltaje e
induciéndolo en el devanado secundario de la bobina para encender las bujías.
Efecto Hall
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Diagrama del efecto Hall, mostrando el flujo de electrones. (en vez de la corriente convencional).
Leyenda:
1. Electrones
2. Sensor o sonda Hall
3. Imanes
4. Campo magnético
5. Fuente de energía
Descripción
En la imagen A, una carga negativa aparece en el borde superior del sensor Hall (simbolizada con el color azul),
y una positiva en el borde inferior (color rojo). En B y C, el campo eléctrico o el magnético están invertidos,
causando que la polaridad se invierta. Invertir tanto la corriente como el campo magnético (imagen D) causa
que la sonda asuma de nuevo una carga negativa en la esquina superior.
Dibujo explicativo.
En un conductor por el que circula una corriente, en presencia de un campo magnético perpendicular al
movimiento de las cargas, aparece una separación de cargas que da lugar a un campo eléctrico en el interior del
conductor, perpendicular al movimiento de las cargas y al campo magnético aplicado. A este campo magnético
se le denomina campo Hall. Llamado efecto Hall en honor a su descubridor Edwin Herbert Hall.
En épocas contemporáneas (1985) el físico alemán Klaus von Klitzing y colaboradores descubrieron el hoy
conocido como efecto Hall cuántico que les valió el premio Nobel de Física en 1985. En 1998, se otorgó un
nuevo premio Nobel de Física a los profesores Laughlin, Strömer y Tsui por el descubrimiento de un nuevo
fluido cuántico con excitaciones de carga fraccionarias. Este nuevo efecto ha traído grandes problemas a los
físicos teóricos y hoy en día, constituye uno de los campos de investigación de mayor interés y actualidad en
toda la física del estado sólido.
Diagrama del efecto Hall, mostrando el flujo de electrones. (en vez de la corriente convencional).
Leyenda:
1. Electrones
2. Sensor o sonda Hall
3. Imanes
4. Campo magnético
5. Fuente de energía
Descripción
En la imagen A, una carga negativa aparece en el borde superior del sensor Hall (simbolizada con el color azul), y una
positiva en el borde inferior (color rojo). En B y C, el campo eléctrico o el magnético están invertidos, causando que la
polaridad se invierta. Invertir tanto la corriente como el campo magnético (imagen D) causa que la sonda asuma de
nuevo una carga negativa en la esquina
Explicación cualitativa del efecto Hall clásico
Cuando por un material conductor o semiconductor, circula una corriente eléctrica, y estando este mismo
material en el seno de un campo magnético, se comprueba que aparece una fuerza magnética en los portadores
de carga que los reagrupa dentro del material, esto es, los portadores de carga se desvían y agrupan a un lado del
material conductor o semiconductor, apareciendo así un campo eléctrico perpendicular al campo magnético y al
propio campo eléctrico generado por la batería (
). Este campo eléctrico es el denominado campo Hall (
), y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puede medir mediante el voltímetro de la figura.
En el caso de la figura, tenemos una barra de un material desconocido y queremos saber cuales son sus
portadores de carga. Para ello, mediante una batería hacemos circular por la barra una corriente eléctrica. Una
vez hecho esto, introducimos la barra en el seno de un campo magnético uniforme y perpendicular a la tableta.
Aparecerá entonces una fuerza magnética sobre los portadores de carga, que tenderá a agruparlos a un lado de la
barra, apareciendo de este modo una tensión Hall y un campo eléctrico Hall entre ambos lados de la barra.
Dependiendo de si la lectura del voltímetro es positiva o negativa, y conociendo la dirección del campo
magnético y del campo eléctrico originado por la batería, podemos deducir si los portadores de carga de la barra
de material desconocido son las cargas positivas o las negativas.
En la figura de al lado vemos como el material tiene dos zonas: la de la izquierda y la de la derecha. En
una zona, loAplicación
del efecto Hall
Los sensores de Efecto Hall permiten medir :
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La movilidad de una partícula cargada eléctricamente (electrones, lagunas, etc).
Los campos magnéticos (Teslámetros)
La intensidad de corrientes eléctricas (sensores de corriente de Efecto Hall)
También permiten la elaboración de sensores o detectores de posición sin contacto, utilizados
particularmente en el automóvil, para detectar la posición de un árbol giratorio (caja de cambios, paliers,
etc.).
Encontramos también sensores de efecto Hall bajo las teclas de los teclados de los instrumentos de
música modernos (órganos, órganos digitales, sintetizadores) evitando así el desgaste que sufren los
contactos eléctricos tradicionales.
Encontramos sensores de efecto Hall en el codificador de un motor de CD.
Los motores de Efecto Hall (HET) son aceleradores de plasma de gran eficacia.
s portadores son huecos y en la otra electrones.