Sistemas de encendidos

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2/264
INDICE
INTRODUCCIÓN:...................................................................................................... 4
Sistema de encendido
¾ Clasificación de sistemas de encendido.
¾
ENCENDIDO CONVENCIONAL:............................................................................. 6
Principio de funcionamiento.
¾ Funcionamiento del encendido.
¾ Oscilograma primario.
¾ Oscilograma secundario.
¾ Bobina de encendido.
¾ Distribuidor de encendido.
¾ Bujías de encendido.
¾ Punto de encendido.
¾ Cables de alta tensión.
¾
ENCENDIDO ELECTRÓNICO TRANSISTORIZADO:......................................... 41
Planteamiento.
¾ Generador de impulsos.
¾ Módulo electrónico de mando.
¾ Verificación y localización de averías.
¾
3/264
ENCENDIDO ELECTRÓNICO INTEGRAL:.......................................................... 84
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Principio de funcionamiento.
Sinopsis de funcionamiento.
Captador de régimen y posición.
Captador de presión en la admisión.
Sensor temperatura motor.
Sensor temperatura de aire.
Sensor de detonación.
Selector de octanaje.
Unidad de mando.
Etapa de potencia.
Distribuidor de encendido.
Verificación y localización de averías.
ENCENDIDO ELECTRÓNICO ESTÁTICO:........................................................ 139
¾
¾
¾
¾
¾
Bobina De encendido.
Principio de funcionamiento.
Tipos de bobinas.
Unidad de mando (sensor de fase)
Verificación y localización de averías.
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Sistema de Encendido
Los motores de combustión interna, necesitan para su funcionamiento, un
sistema capaz de encender la mezcla de aire y gasolina que se introduce y
comprime en el interior de sus cilindros. Esto se logra por mediación de una
chispa eléctrica que se hace saltar en la bujía de encendido, que inflama la
mezcla, iniciándose así la combustión. El conjunto de elementos que participan
en la obtención de dicha chispa se denomina CIRCUITO DE ENCENDIDO:
1. Batería.
2. Llave de contacto.
3. Bobina.
4. Distribuidor.
5. Bujías.
— Circuito de baja.
Circuito de alta.
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Clasificación de Encendidos
Interrupción
Corriente primario
Mecanismos
de avance
Distribución
Corriente alta
Convencional
Platinos
Mecánicos
Contacto
móvil
Electrónico
Transistorizado
(EET)
Componente
Electrónico
(Módulo)
Mecánicos
Contacto
móvil
Electrónico
Integral
(EEI)
Componente
Electrónico
(ECU)
Componente
Electrónico
(ECU)
Sensores
Electrónicos
Contacto
móvil
Sensores
Electrónicos
Individualmente
(Bobinas DIS o
Monobobinas)
Electrónico
Estático
(EEE)
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Encendido Convencional o Clásico
El encendido clásico destaca particularmente: un ruptor o platinos, de
accionamiento mecánico, que hace posible la transformación de tensión en la
bobina de encendido, un condensador que protege a los contactos del ruptor a
la vez que potencia la chispa y unos dispositivos de variación del avance, que
modifican el momento del salto de chispa en función de las condiciones de
funcionamiento de motor.
Bujías
Distribuidor
Mecanismo de
avance por vacío
Llave de contacto
Bobina
Ruptor o platinos
Condensador
Principio de Funcionamiento I
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Faraday demostró que, cuando un conductor corta a las líneas de fuerza
producidas por un campo magnético, se genera en él una fuerza electromotriz
inducida (f.e.m), que es directamente proporcional al flujo cortado, e
inversamente proporcional al tiempo empleado en hacerlo.
Es decir:
(Diferencia de flujo)
(Diferencia de tiempo)
Los mismos efectos se observan si en lugar de aproximar o alejar el imán a la
bobina, es esta la que se mueve acercándose o alejándose del imán. Cambiando
la polaridad del imán, el sentido de la corriente en la bobina es contrario al
obtenido anteriormente.
Principio de Funcionamiento II
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Supongamos circuito formado por dos solenoides, el primero, al que
denominamos bobina primaria, alimentado por una batería y el segundo, al que
denominamos bobina secundaria y cuyo circuito está cerrado por un
amperímetro, tal como se indica en la figura.
Al cerrarse el interruptor, la corriente circula por la bobina primaria y el flujo
en expansión corta el devanado secundario e induce en él una f.e.m.
provocando una corriente eléctrica. Una vez que el flujo está completamente
expandido, es decir, en su valor máximo, no hay variación de flujo en el
secundario, por lo tanto la corriente inducida en este es cero.
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Principio de Funcionamiento III
Al abrirse el interruptor el campo magnético desaparece, dando lugar a la
aparición de una nueva f.e.m., y provocando una corriente eléctrica de sentido
contrario a la anterior. Una vez que el flujo ha desaparecido por completo, no
hay variación de flujo en el secundario, por lo tanto la corriente es cero.
Siempre que haya una variación de flujo que corta las espiras de una
bobina, se induce en esta una f.e.m. inducida, dando lugar a una corriente
eléctrica siempre y cuando el circuito se encuentre cerrado.
Funcionamiento del Circuito I
• Al accionar la llave de contacto, la
tensión de la batería queda aplicada
al arrollamiento primario (4), de la
bobina de encendido (3). Cuando los
contactos de los platinos o ruptor (7)
están cerrados por la acción de la
leva, la corriente fluye a través de
ellos, creándose en el primario el
consiguiente campo magnético y
almacenamiento de una cierta
cantidad de energía en la bobina.
• Debido a la acción de la leva sobre
los contactos de los platinos, el
circuito se abre, interrumpiéndose la
corriente
por
el
primario
y
desapareciendo el campo magnético
• En ese instante se induce una
fuerza electromotriz tanto sobre el
arrollamiento primario como sobre el
secundario de la bobina.
1.
2.
3.
4.
5.
Batería
Contacto.
Bobina.
Arrollamiento primario.
Arrollamiento secundario.
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6. Condensador.
7. Ruptor o platinos.
8. Contacto móvil o pipa.
9. Tapa distribuidor.
10.Bujías.
Funcionamiento del Circuito II
• El condensador (6) se carga mientras
los contactos de los platinos se
siguen abriendo. Así pues, la
corriente que saltaría de un contacto
a otro en forma de chispa, es
absorbida por el condensador.
• Un instante después, y mientras los
platinos
permanecen
abiertos,
comienza el circuito oscilante de
descarga y carga del condensador
sobre el primario de la bobina, dando
como consecuencia a
cambios
periódicos en el sentido de la
corriente eléctrica por el primario
ocasionando una sucesión de saltos
de chispa en la bujía.
• La alta tensión inducida en el
secundario, es mandada a la pipa o
contacto móvil (8), que la reparte a la
bujía correspondiente a través de los
los cables de alta.
1.
2.
3.
4.
5.
Batería
Contacto.
Bobina.
Arrollamiento primario.
Arrollamiento secundario.
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6. Condensador.
7. Ruptor o platinos.
8. Contacto móvil o pipa.
9. Tapa distribuidor.
10.Bujías.
Oscilograma Primario
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A-B: Carga inicial del condensador debido a la autoinducción en el primario.
B-C: Oscilaciones de carga y descarga del condensador sobre el primario mientras que
existe chispa entre los electrodos de la bujía.
C-D: Fase de amortiguación de las oscilaciones y disipación de la energía una vez
extinguida la chispa.
D-E: Estabilización de la tensión a la de la batería y cierre de contacto en el punto E, por
lo que la tensión es cero.
Oscilograma Secundario
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A-B: Tensión de encendido o de aguja. Tensión necesaria para iniciar la sucesión de chispas
B-C: Bajada de tensión, ya que la resistencia al salto de chispa es menor.
C-D: Tensión de arco. Tensión entre los electrodos mientras se mantiene la chispa.
D-E: Zona de amortiguación donde se disipa la energía almacenada.
E-A: Se inicia la zona de cierre de primario. Representa la f.e.m inducida en el secundario al
establecerse la corriente de nuevo.
Corriente por el Primario
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La corriente por el primario no se establece de una manera instantánea, sino que
debido a la aparición de la f.e.m. autoinducida en el primario, el estableciendo de esta es
lento, alcanzando la corriente máxima en el primario al cabo de un cierto tiempo (t1) desde
el cierre de los contactos.
El tiempo de establecimiento de corriente por el primario (t1) es mayor que el tiempo
de interrupción de corriente (t2) por lo que los valores de f.e.m inducida en el secundario
solo son lo suficientemente grandes, para producir el salto chispa en la bujía, cuando los
platinos se abren y no cuando estos se cierran
Bobina de Encendido
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Misión:
Transformar la tensión existente en los bornes de la batería al valor
necesario para producir la chispa entre los electrodos de las bujías.
Características:
• Primario formado por unas 200 a 300 espiras de hilo grueso aisladas entre sí y del
secundario. Sus extremos están conectados a los bornes de baja.
• Secundario formado aproximadamente de 20.000 a 30.000 espiras de hilo fino de cobre
debidamente aisladas entre sí y del núcleo.
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18/264
Verificación de la Bobina
Resistencia del primario:
Valor teórico: 2 a 5 Ω. Valor real : _________
Resistencia del secundario:
Valor teórico: 6 a 11 kΩ. Valor real : _________
Nula derivación a masa del primario y secundario:
Valor teórico: infinito.
Valor real : _________
19/264
Distribuidor
Misión:
Distribuir la corriente de alta a las bujías en el
orden y momento preciso. Incluye otras funciones
fundamentales como, por medio del ruptor,
interrumpir la corriente por el primario de la bobina
y, mediante los mecanismos de regulación del
avance al encendido, determinar el instante preciso
del encendido, en función del régimen de
revoluciones del motor y la carga del mismo.
En su movimiento rotativo, distribuye
la corriente en el conocido “orden de
encendido” 1-3-4-2.
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Ruptor o Platinos
Misión:
Establecer e interrumpir la corriente por el primario de la bobina, para de
esta forma proceder a su carga y descarga en el momento oportuno.
Tornillo de ajuste
Platinos
Placa fija
Cable de masa
Portaplatinos
Acoplamiento
avance por vacío
Características:
• Consta de un contacto móvil llamado martillo y uno fijo denominado yunque.
• Su apertura se realiza por el accionamiento de la leva, y su cierre por medio
de un muelle de lámina.
Ciclo de Encendido
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Angulo disponible: Es el ángulo de giro del distribuidor del que dispone el
encendido para cargar y descargar la bobina. 360º/Número de cilindros.
360º/4 = 90º
360º/6 = 120º
Ángulo de cierre o contacto: Es el ángulo de rotación de la leva durante el
cual los contactos del ruptor permanecen cerrados.
Ángulo Dwell: Es el ángulo de leva expresando en porcentaje respectos al
ángulo disponible.
Ángulo de apertura o chispa: Es el ángulo de rotación de la leva durante el
cual los contactos del ruptor permanecen abiertos.
Condensador
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Misión:
• En el momento de la apertura de contactos, el condensador se carga absorbiendo el
alto voltaje autoinducido, y reduciendo el arco eléctrico que se produce entre los
contactos del ruptor y que ocasionaría su rápida destrucción.
• Una más rápida interrupción del circuito primario, consiguiéndose tensiones
inducidas más elevadas, aproximadamente 20 veces más rápido de lo que lo haría
sin condensador.
• Crea, junto con el arrollamiento primario de la bobina, un circuito oscilante de cargas
y descargas del condensador a través del primario, lo que da lugar a una sucesión de
saltos de chispas entre los electrodos de la bujía, aportando la energía suficiente
para la combustión de la mezcla.
24/264
Bujías de Encendido
Misión:
Tiene como misión hacer que la corriente, producida en el secundario,
salte en forma de chispa entre sus electrodos.
Rosca terminal
Barreras de fuga
Terminal
Núcleo central
Aislador
Anillo de reborde
Cuerpo metálico
Compuesto vítreo
conductor
Anillo sellador
Anillo sellador
Electrodo central
Cámara de aire
Píe del aislador
Electrodo de masa
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Temperatura Funcionamiento Bujía
La temperatura de la bujía ha de estar dentro de unos límites comprendidos entre
los 600º y 800º C. Si la temperatura de la bujía está por encima de la temperatura de
funcionamiento, da lugar a encendidos por incandescencia (autoencendido); si por el
contrario, la temperatura de la bujía es menor de la de funcionamiento, las partículas de
aceite y hollín que se depositan sobre el píe del aislador, no desaparecen por ignición,
pudiéndose originar derivaciones de corriente.
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Grado Térmico de una Bujía
Grado térmico de una bujía se refiere a la clasificación en tipos que se
hace de las bujías, según su capacidad de transferencia del calor desde el
lugar de encendido, en el píe del aislador, hasta el sistema de refrigeración y
al medio ambiente.
Grado térmico bajo
Grado térmico medio
Grado térmico alto
¾ Las bujías con bajo grado térmico se denominan bujías calientes
¾ Las bujías con alto grado térmico se denominan bujías frías
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Grado Térmico de una Bujía
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29/264
Temperatura de la bujia
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Control y Reglaje de Bujías
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El reglaje deberá realizarse actuando sobre el electrodo de masa y nunca
sobre el electrodo central, para así evitar deterioros en la porcelana aislante.
Lo acercaremos o lo separaremos para darle el reglaje indicado por el
fabricante y lo comprobaremos siempre con una galga de espesores.
NOTA: el fabricante del vehículo, siempre nos recomendará un tipo de bujía,
(marca y modelo) la cual nos garantiza un correcto funcionamiento; de
instalar otro tipo tendremos infinidad de fallos y averías: arranques en frío y
caliente defectuoso, consumo alto, falta de potencia, daños en el motor, etc.
MONTAJE DE LAS BUJÍAS DE ENCENDIDO
MONTAJE CON LLAVE DINAMOMÉTRICA
MONTAJE SIN LLAVE DINAMOMÉTRICA
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Punto de Encendido
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El punto de encendido es el momento en el cual la corriente salta en forma
de chispa entre los electrodos de la bujía.
1. Chispa de encendido.
2. Presión de combustión máxima.
Desde que salta la chispa y comienzan a inflamarse las capas de mezcla más cercanas
a la bujía, hasta que finaliza la combustión de la totalidad de mezcla, transcurre un cierto
tiempo, tiempo durante el cual el pistón sigue en movimiento. Para conseguir que la mezcla
esté quemada totalmente justo después de que el pistón supere la posición del PMS,
obteniéndose el valor máximo de presión, se le dota al punto de encendido de un avance.
Avances Excesivos y Escasos
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Si el avance al encendido es excesivo, la máxima presión de combustión se
conseguirá antes de que el pistón alcance el PMS, frenándole. Como resultado, la
potencia del motor baja y la temperatura del motor aumenta, originando combustiones
espontáneas de la mezcla, con picos de presión que se reflejan en vibraciones y ruido
denominado picado
1a. a: Avance del encendido correcto.
1b. b: Encendido avanzando, Picado.
1c. c: Encendido retardado, baja presión.
Si el avance al encendido es escaso, la máxima presión de combustión será menor
y se conseguirá cuando el pistón ya está lejos del PMS. Esto hace que se reduzca la
potencia del motor y se eleve la temperatura de este.
35/264
Control del Punto de Encendido
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El control del punto de encendido se realiza con una lámpara estoboscópica, que
efectúa un destello en el momento de encendido. Al orientar el destello hacía las marcas
de referencia en el motor, dadas por el fabrica, parece que estas fuesen inmóviles.
Pistola estroboscópica
Pinza capacitiba
Cilindro 1 ó 4
El ajuste básico del punto de encendido se efectúa en muchos casos el número de
revoluciones de marcha a ralentí (600-900 r.p.m., según indica fabricante). Si se
comprueba que las marcas no coinciden, girar la carcasa del distribuidor hasta la
perfecta coincidencia de las mismas.
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Variación Punto de Encendido
Desde el inicio de la inflamación de la mezcla hasta su combustión completa,
transcurren unos 2 milisegundos y prácticamente permanece constante mientras la
composición de la mezcla no varíe; sin embargo, al aumentar las revoluciones del motor,
el tiempo de paso del pistón por el PMS se reduce, con lo que la finalización de la
combustión y la máxima presión obtenida se alcanza cada vez más lejos del PMS. Por lo
tanto, según va aumentando la velocidad del motor, el encendido debe “adelantarse”.
Avance inicial
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Por otra parte, cuando el motor funciona bajas o medias cargas, y la mezcla aspirada
por el motor es pobre, la velocidad de inflamación disminuye, por lo que necesitamos
más tiempo para realizar la combustión completa, siendo necesario avanzar el punto de
encendido según la carga del motor.
Avance inicial
+ centrífugo +
por depresión
Avance Centrífugo
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Está localizado en el distribuidor y se encarga de adelantar el punto de encendido a
medida que se incrementa el número de revoluciones del motor. Cuando el motor gira a
ralentí, los muelles mantienen a los contrapesos en reposo, pero cuando el motor va
aumentando de r.p.m. los contrapesos debido a la acción centrífuga se desplazan hacía la
periferia, con lo cual los extremos de los contrapesos hacer girar al manguito de la leva en
el mismo sentido de giro del distribuidor, dando así un cierto avance al encendido.
Contrapesos
Leva
Muelles
Curva de Avance Centrífugo
40/264
El fabricante nos indica el valor del avance al encendido en función de las revoluciones
del distribuidor en una curva característica, en la cual se indica los márgenes aceptables.
Si los dos muelles del conjunto de avance centrífugo, están ajustados sobre los
respectivos pernos, el avance es lineal hasta llegar al tope de la apertura de las masas,
por lo que no se consigue más avance y la curva se hace horizontal.
Si uno de los muelles presenta holgura en uno de los pernos de sujeción, la curva
tendrá dos pendientes, la primera corresponderá a la fuerza que opone el muelle
ajustado y el inicio de la segunda, a la fuerza que oponer los dos muelles una vez
superada la holgura del segundo.
Avance por Vacío
41/264
Está igualmente localizado en el distribuidor y se encarga de adelantar el
punto de encendido en función de la riqueza de mezcla.
Cuando el motor funciona a ralentí, la depresión no actúa sobre la
membrana.
Ralentí
Avance por Vacío
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Al abrirse la mariposa de gases a medias cargas, la depresión en el
colector de admisión llega a la cápsula de vació haciendo girar a la placa
portarruptor en sentido contrario al de giro de la leva, adelantando el punto de
apertura de los contactos del ruptor y por lo tanto avanzando el punto de
encendido.
Medias cargas
Avance por Vacío
43/264
A plena carga, la depresión en el colector de admisión disminuye,
recuperando la placa portarruptor su posición de reposo.
Plenas cargas
Curva de Avance por Vacío
44/264
El fabricante nos indica el valor del avance al encendido en función de la depresión en el
colector de admisión en una curva característica, en la cual se indica los márgenes aceptables.
La curva de avance en grados con respecto a la depresión, en milímetros de
mercurio (mm. Hg) o en milibares (mbar).
El fabricante nos indica los grados de avance en el distribuidor, por lo que hay que
tener presente que: 1 grado de giro del distribuidor = 2º de giro del motor.
Control Curvas de Avance
45/264
Curva de avance centrífugo
Curva de avance por vacío
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Cables de Alta Tensión
Los cables destinados a transmitir la
alta tensión, han de reunir unas
características especiales en cuanto a
su aislamiento, ya que deben tener la
suficiente rigidez dieléctrica para aislar
del exterior la elevada tensión que
soportan. Sin embargo debido a la
pequeña corriente que circula por ellos,
no necesitan gran sección de alma.
Ademas han de ser capaces de
soporta
altas
temperaturas,
sin
agrietamientos ni deterioro del aislante,
y ser perfectamente insensibles a la
humedad e hidrocarburos.
También son antiparasitarios, para
que no puedan interferir con las
emisiones de radio y televisión.
Cable antiparasitario
de encendido
Cable con núcleo
de cobre
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Control Instalación de Alta Tensión
Resistencia y aislamiento de la pipa:
Valor resistencia: 1 kΩ. Valor real : _________
Valor aislamiento: infinito. Valor real : _________
Aislamiento de la tapa del distribuidor:
Valor aislamiento: infinito. Valor real : _________
Resistencia y aislamiento de la pipa:
Valor resistencia: según fabricante (25 - 30 kΩ máximo).
Cable cilindro nº 1: _________
Cable cilindro nº 2: _________
Cable cilindro nº 3: _________
Cable cilindro nº 4: _________
Cable bobina/distriuidor: _________
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Ejemplo de Controles
Modelo
Código motor
Ford Fiesta 1.0
TKA
Sistema de encendido
SZ
Bobina de encendido
Lucas
Tensión de funcionamiento
7V
Resistencia estabilizadora
1,5 Ω
Resistencia del primario
Resistencia del secundario
Distribuidor de encendido
Separación del ruptor
0,95 – 1,6 Ω
5 – 9,3 kΩ
Bosch
0,5 mm
Ángulo de apertura y cierre
48º – 52º (53 – 58 %)
Capacidad del condensador
0,45 µF
Orden de encendido
1-2-4-3
Reglaje de encendido
a PMS sin vacío
Avance inicial
10º / 800 r.p.m.
Avance centrífugo
11º - 15º / 2.000 r.p.m.
(Sin vacío y con avance inicial )
13º - 18º / 3.000 r.p.m.
20º - 25º / 5.000 r.p.m.
Avance por vacío
Avance
Variación
10º –18º
Comienzo
67 mbar
Final
300 mbar
Bujías
Bosch / NGK
Tipo
HR 7 DC / BPR6EFS
Separación entre contactos
0,8 mm
49/264
50/264
El Planteamiento
El desreglaje del punto del encendido y el desgaste de los elementos
giratorios confieren al encendido clásico una vida muy corta, con lo cual se hace
necesario el estudio de un nuevo tipo de encendido que suprima en parte los
problemas del encendido clásico y mejore el funcionamiento del motor. se
utilizan bobinas con primarios de poca resistencia óhmica, al poder utilizar en
el circuito primario corrientes más elevadas, de hasta 10 amperios, el campo
magnético generado es mayor al igual que la tensión inducida en el secundario.
Si, pero ¿por qué
elemento se va sustituir
el ruptor para conseguir
la ruptura de la elevada
corriente por el primario?
10 A
51/264
La Solución
La ruptura eléctrica se realizará con un transistor intercalado en el circuito
primario de bobina, de tal manera que el transistor necesitará una débil corriente
de mando en su base para poder comandar la corriente de paso por el primario.
LA SOLUCIÓN ES EL TRANSISTOR
10 A
La solución es el
transistor, pero ¿Cómo
dónde, y de qué manera
damos la señal a la base
del transistor?
52/264
Encendido Electrónico Transistorizado
En el interior del distribuidor se dispone de un generador de impulsos que
hace llegar esos impulsos a un módulo electrónico de mando, en donde
después de tratarlos convenientemente, determina principalmente el ángulo de
cierre y el punto de encendido.
Módulo de
mando
Bujía
Bobina
Llave de
contacto
Batería
Generador
de impulsos
53/264
Generador de Impulsos
Los sistemas de encendido electrónicos transistorizados (EET),
independientemente de la variedad de las soluciones empleadas, se pueden
clasificar según el tipo de generador de impulsos, no obstante nosotros
únicamente nos vamos a referir a los generadores de impulso de mayor
difusión, es decir:
¾ Generador de impulsos por inducción magnética.
¾ Generador de impulsos por efecto hall.
Generador Inductivo
Generador Hall
Generador de Impulsos Inductivo
54/264
El generador de impulsos se va situar en el distribuidor, en el lugar del
ruptor. Consta de una parte giratoria o rotor y de una fija o estator.
Rotor
Conexiones
Disco polar
Estator
55/264
Generador de Impulsos Inductivo
Rotor
Bobinado de
inducción
El rotor: Es de acero dulce, magnético, lleva tantos dientes como número
de cilindros hay y es movido por el eje del distribuidor.
El estator: Lleva un imán permanente y una bobina arrollada alrededor de
una masa metálica.
Funcionamiento (I)
56/264
57/264
Funcionamiento (II)
58/264
Funcionamiento (III)
59/264
Funcionamiento (IV)
60/264
Al repetirse nuevamente el ciclo, por cada una de los salientes del rotor,
en un giro completo de éste conseguiremos una tensión alterna como la
representada en la figura, cuyo valor de pico de estará en función de la
velocidad de rotación del distribuidor, pudiendo variar desde 0,5 V a 100 V.
Estator
Bobinado
Rotor
61/264
62/264
Avance en el EE Transistorizado
Avance Centrífugo
63/264
Avance en el EE Transistorizado
Avance por Vacío
64/264
Circuito EET con Captador Inductivo
4
1
3
2
5
6
Generador de Impulsos Hall
65/264
El funcionamiento de este generador, se basa en el fenómeno físico
conocido como efecto Hall.
Un semiconductor es recorrido por una corriente entre sus puntos A y B, si
se le aplica un campo magnético N-S, perpendicular al semiconductor, se
genera una pequeña tensión (tensión Hall) entre los puntos E y F debido a la
desviación de las líneas de corriente por el campo magnético, cuando estas
dos condiciones se producen de forma simultánea.
66/264
Constitución:
Pantalla
Tambor
Tambor
Pantalla
Integrado
Integrado
Imán
67/264
68/264
Funcionamiento:
El módulo de mando alimenta de manera constate al integrado Hall, que a
su vez proporciona la corriente necesaria al semiconductor hall, con lo que
sólo hay que variar la intensidad del campo magnético periódicamente en el
ritmo de encendido, para conseguir una tensión hall variable.
69/264
70/264
Integrado Hall (I)
El circuito integrado Hall, actúa como un interruptor, transfiriéndole masa al terminal
neutro (o) con la frecuencia que le indique el semiconductor Hall. Por el terminal (o) el
módulo de mando envía una tensión de referencia, que según el estado de conducción
de la etapa de potencia del integrado Hall, caerá prácticamente a cero o no.
(+)
Estabilizador
De tensión
Etapa de
potencia
Semiconductor
Hall
Amplificador
Convertidor
de señal
(O)
(-)
Compensación
de temperatura
Integrado Hall (II)
71/264
72/264
Circuito EET con Captador Hall
2
1
3,5,6
4
Módulo Electrónico de Mando
73/264
Los aparatos de mando de los sistemas de encendido de alta prestación con
captador inductivo o Hall (TZ-I) están construidos casi exclusivamente en
técnica híbrida, ya que reúnen alto espesor de envoltura con reducido peso y
buena fiabilidad.
El circuito va montado en el marco de metal que disipa la pérdida de calor
del circuito a la superficie de anclaje. Los componentes están protegidos de la
suciedad y de posibles daños mecánicos con una tapa.
74/264
Funcionamiento Módulo de Mando
El funcionamiento interno de un módulo electrónico de mando se puede
explicar brevemente en un diagrama de bloques como el de la figura.
+
Batería
B
C
1
2
3
4
5
a
c
D
d
b
6
7
A
A: Módulo de mando.
B: Bobina de encendido.
C: Sensor inductivo.
D: Sensor hall.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Conformador de impulsos.
Regulación ángulo de cierre.
Desconexión corriente en reposo.
Etapa de excitación o impulso.
Etapa de potencia.
Etapa de limitación de corriente.
Resistencia de captación de corriente.
a: Intensidad de primario.
b: Valor nominal de la corriente primaria.
c: Tiempo regulación tensión efectiva.
d. Tiempo regulación tensón nominal.
Limitación de Corriente por el Primario
75/264
Produce una caída de tensión en una resistencia de bajo valor en el cable
del emisor del transistor. A través de una conexión de regulación de limitación
de tensión se ejerce directamente el mando de la etapa de excitación del
transistor de potencia del encendido.
Limitación
76/264
77/264
Variación del Ángulo de Contacto
Mediante un circuito interno se modifica la duración del ángulo de contacto en
función de a la velocidad de giro del motor y de la tensión de alimentación,
aumentando el ángulo de contacto con altos regímenes de giro y ante bajas
tensiones de batería.
Ángulo de cierre
1.000 r.p.m.
Ángulo de cierre
5.000 r.p.m.
78/264
79/264
Localización del Módulo
El emplazamiento del módulo electrónico
puede ser variado. Se empezó situándole
en una placa de refrigeración de aluminio,
también se instalaba en el mismo soporte
de la bobina de encendido y por último se
ha acabado situando en el propio
distribuidor, haciendo la instalación y el
traslado de la señal más fácil y sencillo.
80/264
81/264
Verificación y Localización de Averías
Encendido Electrónico Transistorizado con captador inductivo
82/264
1)chispa fuerte y azul
3) Tensión de alimentación.
2) chispa fuerte y azul
83/264
4) Verificación masa.
5) Tensión primario.
6) Verificar el captador:
Resistencia
Aislamiento
84/264
Medir la tensión alterna o obtener la señal del captador.
85/264
7) La función Salida del módulo.
8) Si el diodo parpadea, verificar la bobina.
Secundario
Primario
Excitación del sistema:
Se puede excitar la etapa del módulo, dando al pin 5 ó 6 alimentación a 12 voltios de
una forma pulsatoria, a la vez que se observa el salto de chispa a la salida de la bobina.
86/264
Ejemplo Controles de Encendido (I)
Esquema encendido Citroen AX 1.1/1.4
Modelo
Código motor
Citroen AX 1.1/1.4
H1A/K1A
Sistema de encendido
TZ-i 2ª generación
Bobina de encendido
Bosch/Ducelier
Resistencia del primario
Resistencia del secundario
0,8 – 1,2 Ω
8 – 11 kΩ / 6,5 kΩ
Distribuidor de encendido
Bosch
Resistencia del captador
320 Ω
Entrehierro
0,3 a 0,5 mm
Orden de encendido
1-3-4-2
Reglaje de encendido
a PMS sin vacío (o)
Avance inicial
8º / 750 r.p.m.
87/264
Ejemplo Controles de Encendido (II)
Esquema encendido Fiat Uno 60
Modelo
Código motor
Fiat Uno 60
156A
Sistema de encendido
Breakerless 2º generación
Bobina de encendido
Tipo
Resistencia del primario
Resistencia del secundario
Distribuidor de encendido
Tipo
M. Marelli
SE 101 A
Resistencia del captador
758 - 872 Ω
M. Marelli
Entrehierro
0,3 a 0,4 mm
BAE 506A
Orden de encendido
1-3-4-2
0,7 – 1 Ω
Reglaje de encendido
a PMS sin vacío (o)
3,3 – 4,1 kΩ
Avance inicial
10º / 750 r.p.m.
Verificación y Localización de Averías
Encendido Electrónico Transistorizado con captador Hall
88/264
89/264
a) Alimentación del captador Hall.
(+)
(-)
b) Tensión de referencia.
(o)
(3)
(6)
(-)
90/264
c) Función salida del captdor Hall.
(-)
(3)
Obtención de la señal del captador Hall.
2 - 10 V
(3)
(6)
Excitación del sistema:
Se puede excitar la etapa del módulo, dando al pin 6 masa de una forma pulsatoria,
a la vez que se observa el salto de chispa a la salida de la bobina.
91/264
Ejemplo Controles de Encendido (III)
Esquema encendido Seat Toledo 1.8
(+)
(o)
(-)
ECU inyección
Modelo
Código motor
Seat Toledo 1.8
RP
Sistema de encendido
TZ-h
Bobina de encendido
BOSCH
Resistencia del primario
0,52 – 0,76 Ω
Resistencia del secundario
3,4 – 3,5 kΩ
Reglaje de encendido
Avance inicial
a PMS sin vacío (o)
6º ±1 / 750 r.p.m.
Comprobación del avance
0º / 950 - 1.200 rpm
Sin vacío
11º-15º/ 2.600 rpm
27º- 31º/ 6.000 rpm
Variación avance por vacío
10º-14º
Distribuidor de encendido
Bosch
Comienzo
100 mbar
Orden de encendido
1-3-4-2
Final
260 mbar
92/264
93/264
Encendido Totalmente Electrónico
Si
Bien
el
encendido
transistorizado presenta un neto
progreso respecto al encendido
convencional, no es menos cierto que
el reglaje del punto de avance se
realiza siempre mediante correctores
mecánicos ya sean centrífugos o por
depresión.
El siguiente paso será por tanto
que el avance del encendido sea en
todo momento el adecuado para el
grado de carga del motor y el régimen
de giro, y que todo esto se realice sin
ningún tipo de unión mecánica con el
motor. La solución nos vendrá dada
por la adopción para el encendido de
un “Sistema Electrónico Integral” o
también denominado “Encendido de
Campo Característico”, que suprime
totalmente los dispositivos mecánicos
de corrección del avance, a los que
sustituye por sensores electrónicos.
94/264
Principio de Funcionamiento
Captador de
Velocidad
y posición
Captador de
Carga
motor
Otras
entradas
BOBINA
UNIDAD
UNIDAD
ELECTR
ÓNICA
ELECTRÓNICA
DE
DECONTROL
CONTROL
(ECU)
(ECU)
Cierre y
apertura
del
primario
Otras
salidas
Campo Característico
95/264
Los distintos valores son memorizados en la unidad electrónica de control. Su
ilustración gráfica se representa bien como series de puntos en un sistema coordinado de
desarrollo tridimensional denominado mapa tridimensional o por tablas de datos.
¡Jo!, Qué
rápido soy.
Mapa tridimensional
Tabla de datos
Cuanto más alto es el número de puntos o coordenadas que componen un mapa
tridimensional o una tabla de datos, más precisa es la respuesta a cada situación
específica del motor. Además de la precisión del mapa, otro factor importante es la rapidez
de respuesta de la unidad de control a los datos de entrada. Actualmente puede afirmarse
que estos datos son calculados prácticamente en “tiempo real”.
96/264
Sinopsis del Funcionamiento
Captador régimen
BOBINA
abre y cierra el primario
Captador Posición
Captador carga
Válvula paso mínima
Sensor temp. motor
Cuentarrevoluciones
Sensor temp. aire
Sensor detonación
Contactor mariposa
Presión del turbo
Toma de diagnosis
Testigo avería
ECU
Otras funciones
Selección octanaje
Activación del AC
15
Selección cambio auto
31
Otras entradas
50
97/264
Captador de Régimen y posición
Sirven para determinar el número de revoluciones y la sincronización con el
cigüeñal, mediante captadores, existen varias posibilidades en función de la
disposición de los captadores: Si estos van montados en la polea, volante del
cigüeñal o en el distribuidor, y en función del tipo de captador, pudiendo ser
mayoritariamente del tipo inductivo o hall.
Sensor inductivo
en polea
Sensor inductivo
en volante
Sensor inductivo
en distribuidor
Sensor Hall
en distribuidor
Captadores Inductivos
98/264
En los montajes de este captador en el volante o polea del cigüeñal, este captador
está constituido por una corona dentada denominada rueda fónica, acoplada en la
periferia del volante o polea, y un captador magnético colocado frente a ella, formado por
una bobina enrollada en un imán permanente.
El giro continuado de la corona produce sucesivas variaciones de flujo debidas al
paso de los dientes y huecos frente al captador, en cuya bobina se induce una tensión
alterna con impulsos positivos y negativos. La frecuencia con que se realizan dichos
impulsos le sirve a la unidad de mando para interpretar el régimen de giro del motor.
Captador de Régimen
99/264
Sensor de régimen
Rueda Fónica con
dientes idénticos
Captador de Posición o PMS
100/264
Sensor de régimen
Rueda Fónica con
dientes enfrentados
Captadores de Régimen y Posición
101/264
Sensor de posición
Sensor de régimen
Rueda Fónica con
tetones de posición
Captador de Régimen y Posición
Rueda Fónica con
dientes y huecos dobles
102/264
Captador de Régimen y Posición
103/264
Sensor de régimen
Rueda Fónica con
ausencia de dientes
104/264
El perfil de los dientes de la corona genera un perfil de tensión alterna, cuya
frecuencia indica a la unidad de mando el régimen de giro del motor. Los dientes dobles
o la falta de dientes, según el caso, genera una señal de referencia que permite a la
unidad de mando reconocer, con un cierto avance, el PMS de la pareja de cilindros 1-4. La
unidad de mando reconoce el PMS de la pareja de cilindros 2-3 gracias al montaje de dos
marcas de referencia enfrentadas o debido al cálculo de la unidad de mando
PMS Cilindros 1- 4
1d
20d
50d
PMS Cilindros 2- 3
105/264
PMS Cilindros 1- 4
1d
PMS Cilindros 2-3
20d
50d
50
avance
PMS Cilindros 2- 3
PMS Cilindros 1-4
1
20
avance
106/264
Los sistemas de encendido con captadores inductivos en el distribuidor
tuvieron inicialmente una gran implantación, sobretodo a la facilidad de
sustitución en los motores existentes de los distribuidores convencionales por
otros con sensores inductivos, más adelante la mayor precisión y el mayor
caudal de datos suministrado por los sensores dispuestos frente a coronas
dentadas solidarias al cigüeñal hizo que éstos se generalizaran finalmente.
Pipa o contacto móvil
Este distribuidor actúa como
sensor de posición y como
distribuidor de corriente de
alta.
Conector
Bobinado e imán
Marca para el
calado
Rueda polar
Captadores Hall
107/264
Estos tipos de sensores se utilizan la gran mayoría de veces como sensores
montados en el distribuidor. La señal de régimen se toma directamente del sensor hall,
ya que la señal ya está en forma digital. El intervalo del encendido se obtiene del perfil
de la señal hall en la unidad de control. En una palabra, el propio captador hall hace de
sensor de régimen motor y de sensor de posición.
108/264
Otras veces, únicamente actúa como sensor de posición en combinación
con un sensor inductivo de régimen, ver figura. En el ejemplo el tambor de
captador hall consta de dos ventanas. En su movimiento el tambor cubre y
descubre al captador hall dos veces por vuelta del árbol de leva. Por cada
vuelta del rotor, da origen a dos ondas cuadradas con un determinado desfase
entre ellas (en la figura 90º) que, junto a las señales generadas por el sensor
de régimen, permiten que la unidad de mando reconozca con cierta
anticipación el PMS del cilindro 1.
109/264
Conexionado Sensor Régimen
Sensor Inductivo
ECU
Sensor Hall
+5V
Sensor inductivo
o
-
ECU
Sensor Hall
LA INFORMACIÓN
CILINDRO.
FUNCIÓN:REFERENCIA
INYECCION
110/264
La estrategia DEPHIA.
La estrategia DÉPHIA (DEtección de Fase Integrada al Encendido), se basa en la
adquisición de una señal procedente de las bobinas de encendido jumoestático.
d
U
Cilindro 1
Se elabora a partir de las tensiones de salida de la
bobina de encendido común a los cilindros 1 y 4.
Cilindro 2
Cilindro 3
Cilindro 4
LA INFORMACIÓN
CILINDRO.
FUNCIÓN:REFERENCIA
INYECCION
111/264
La estrategia DEPHIA.
- Cilindro 4 en fase compresión y cilindro 1 en fase escape.
VHT = 15 KV
VHT1 = 5 KV
Cilindro 1
VHT4 = 10 KV
Cilindro 4
LA INFORMACIÓN
REFERENCIA
CILINDRO.
FUNCIÓN:
INYECCION
112/264
La estrategia DEPHIA.
- Cilindro 1 en fase compresión y cilindro 4 en fase escape.
VHT = 15 KV
VHT1 = 10 KV
Cilindro 1
VHT4 = 5 KV
Cilindro 4
LA INFORMACIÓN
REFERENCIA
CILINDRO.
FUNCIÓN:
INYECCION
113/264
La estrategia DEPHIA.
- Cilindro 4 en fase compresión y cilindro 1 en fase escape.
VHT = 15 KV
7,5 KV
7,5 KV
VPH = + 2,5 KV
VHT1 = 5 KV
Cilindro 1
VHT4 = 10 KV
Cilindro 4
LA INFORMACIÓN
REFERENCIA
CILINDRO.
FUNCIÓN:
INYECCION
114/264
La estrategia DEPHIA.
- Cilindro 1 en fase compresión y cilindro 4 en fase escape.
VHT = 15 KV
7,5 KV
7,5 KV
VPH = - 2,5 KV
VHT1 = 10 KV
Cilindro 1
VHT4 = 5 KV
Cilindro 4
LA INFORMACIÓN
REFERENCIA
CILINDRO.
FUNCIÓN:
INYECCION
115/264
La estrategia DEPHIA.
En función de la tensión VPH, el calculador define un estado lógico llamado FASE:
- Un estado lógico "1" si la tensión VPH es negativa: el cilindro 1 está en fase de
compresión.
- Un estado lógico "0" si la tensión VPH es positiva: el cilindro 4 está en fase de
compresión.
Cilindro 1
Cilindro 4
VPH
LA INFORMACIÓN
REFERENCIA
CILINDRO.
FUNCIÓN:
INYECCION
116/264
La estrategia DEPHIA.
a
a
b
b
VPH < 0
a
a
b
b
VPH > 0
LA INFORMACIÓN
REFERENCIA
CILINDRO.
FUNCIÓN:
INYECCION
117/264
La estrategia DEPHIA.
Voltio
Voltio
ms
Comando primario bobinas 1 et 4.
Señal DEPHIA.
118/264
Captador de Presión en la Admisión
El sensor de presión absoluta está conectado al colector de admisión y
proporciona una señal de tensión proporcional a la presión existente en el
colector de admisión.
Atendiendo a su principio de funcionamiento, nos podemos encontrar en
los sistemas de encendido dos tipos de captadores de presión absoluta en la
admisión:
‰
‰
‰
Captador de membrana.
Captador piezoeléctrico cerámico y de pyrex.
Captador digital.
Captador MAP de Membrana
119/264
Cuando se deforma la membrana de la cápsula, desplaza el núcleo, lo que origina
una variación de flujo magnético de la bobina y, en consecuencia, varia la frecuencia
enviada por la unidad electrónica.
120/264
Cuando la depresión actúa sobre la membrana de la cápsula, el núcleo
esta poco metido en la bobina, la frecuencia del oscilador es elevada.
Cuando la presión es idéntica en ambos lados de la membrana, el núcleo
empujado por el muelle está muy introducido en la bobina, entonces la
frecuencia del oscilador es menor.
ALTO VACÍO
BAJO VACÍO
Captador MAP Pizoeléctrico
Diafragma
Puente de resistencias
Soporte
Tensión
salida
Tensión de alimentación
La unidad de mando mantiene a 5 voltios la
alimentación del captador. Ante una depresión en
el colector de admisión, provoca que el diafragma
cerámico del sensor se arquee variando el valor
de las resistencias del puente, y haciendo variar
también el valor de la tensión en la salida.
121/264
122/264
El sensor se instala dentro de un contenedor de plástico, sobre el que se
ha provisto un orificio que, conectado a un tubo de goma se transmite el vacío
del colector hasta el interior del sensor.
A: Positivo alimentación 5V.
B: Negativo alimentación 5V.
C: Señal. Tensión variable.
A: Negativo alimentación 5V.
B: Señal. Tensión variable.
C: Positivo alimentación 5V.
Captador MAP Digital
123/264
Este tipo de sensor, recibe una tensión de alimentación de referencia a 5
voltios, procedente de la unidad de mando, la cual convierte el sensor en una
frecuencia proporcional a la situación de vacío. Esta frecuencia se vuelve a
dirigir a la central de mando teniendo un valor aproximados entre 80 Hz a 0,2
bar y 162 Hz a 1 bar.
Toma de vacío
124/264
Conexionado Sensor MAP
En función del tipo de sensor MAP pizoeléctrico, el conexionado puede
variar.
ECU
5V
ECU
C
A
B
B
A
C
Sensor MAP
Sensor MAP
5V
125/264
Existe un gran número de unidades electrónicas de mando que incorporan
al sensor de presión absoluta en su interior, formando un conjunto hermético y
compacto.
126/264
Sensor Temperatura Motor
Su misión es informar directamente a la unidad de mando de la
temperatura motor.
Sensor NTC
El sensor de temperatura motor, montado con la parte sensible sumergida
en el líquido de refrigeración de motor, está constituido por una resistencia de
coeficiente de temperatura negativo (NTC), Por lo tanto si la temperatura del
sensor aumenta al aumentar la temperatura del líquido de refrigeración, se
produce una disminución del valor de resistencia.
Conexionado Sensor T. Motor
127/264
La unidad de mando pone bajo tensión al sensor de temperatura de
refrigerante, que actúa como una resistencia variable en función de la
temperatura. La corriente eléctrica fluye a través del sensor, a masa. En el
sensor se produce una caída de tensión, este valor de tensión corresponde
a una temperatura determinada del motor. La unidad de mando asigna un
valor determinado de temperatura a cada valor de tensión.
ECU
5V
Sensor temperatura motor
Sensor Temperatura Aire
128/264
El sensor de temperatura de aire puede ir montado en el conducto de admisión
de aire o en la propia carcasa del filtro del aire. Están compuestos, al igual que los
sensores de temperatura de refrigeración, de una resistencia del tipo NTC,
(algunas veces, nos podemos encontrar tanto en sensores de temperatura de
agua como sensores de temperatura de aire, resistencia del tipo PTC).
129/264
Conexionado Sensor T. Aire
Al igual que el sensor de temperatura motor, la unidad de mando controla
las variaciones de resistencia del sensor a través de los cambios de tensión y
obtiene por lo tanto, la información sobre la temperatura del aire aspirado.
ECU
5V
Senspr temperatura de aire
130/264
Sensor de Detonación
Una de las características negativas relacionadas con los sistemas de
gestión del avance es aquella según la cual, por motivos de precaución, es
necesario siempre mantener un cierto margen de seguridad para evitar que
en condiciones puntuales de funcionamiento del motor pudiesen producir
detonaciones. Estos márgenes de seguridad, a veces excesivos pero de todas
maneras necesarios, no permitían el máximo aprovechamiento del motor.
Sensor de Detonación
131/264
Para solucionar este inconveniente se emplean sensores de detonación que,
montados por lo general en la parte superior del bloque, detectan detonaciones en la
culata. Estos sensores están compuestos de cristales piezoeléctricos que generan una
señal eléctrica cuando perciben el exceso de vibraciones producidas por los fallos de
combustión.
132/264
Sensor de Detonación
La unidad de mando evalúa las señales procedentes del sensor y activa una
estrategia de retraso del encendido de una forma paulatina, hasta que la detonación
desaparece. Posteriormente, se vuelve a situar el momento de encendido, a pequeños
pasos, hacía avance, hasta que queda situado en su valor programado. Si la detonación
apareciese en cualquier momento, la ECU volvería a producir el retraso hasta su
desaparición. Las detonaciones pueden ser diferenciadas cilindro a cilindro, pudiéndose
ajustar el avance individualmente por cilindro.
133/264
Conexionado Sensor de Detonación
El apriete del tornillo de sujección del detector de picado ha de realizarse a
su par correspondientes, ya que de lo contrario emitirá señales inpropias
con el estado de funcionamiento del motor.
ECU
Selector de Octanaje
134/264
Algunos sistema de encendido poseen un conector de servicio, mediante el
cual pueden llevarse a cabo un ajuste del octanaje con ayuda de un cable de
servicio, o simplemente variando la posición de un conmutador. Este puede ser
necesario al utilizar combustible de distinto índice de octano o en caso de un
posible picado del motor.
Este ajuste de octanaje origina una modificación en el avance del momento
de encendido, adoptando un campo característicos distintos.
135/264
Conexionado del selector Octanaje
La selección del tipo de octanaje, varia de unos modelos a otros. He aquí
dos formas distintas de conexionado de selector de octanaje: La unidad de
mando manda una tensión de referencia, normalmente de 5V y en esta, en
función del tipo de conexionado, se producirá una caída de tensión
determinada, identificada por la unidad de mando.
ECU
5V
ECU
Conector de octanaje
Conector de octanaje
5V
136/264
Unidad de Mando (ECU)
Alimentación
SENSOR
SENSORDE
DE
PRESIÓN
PRESIÓN
SENSOR
SENSORDE
DE
R.P.M.
R.P.M.YY
POSICIÓN
POSICIÓN
Alimentación
TRATAMIENTO
DE SEÑALES
Señal de presión
CIRCUITO
ANALÓGICO
Señal tipo reloj r.p.m.
COMPARADOR
AMPLIFICADOR
Señal posición
CIRCUITO
DIGITAL
Señal de mando
CIRCUITO DE
POTENCIA
BOBINA DE
ENCENDIDO
Hacia el distribuidor
137/264
Circuito integrado analógico:
Se divide en dos partes, una de tratamiento de señales encargado de transformar
las señales analógicas que provienen de los captadores en señales digitales y otra de
comparación y amplificación de la señal de mando emitida por el circuito numérico; esta
última es la encargada de gobernar la etapa de potencia, no solamente para determinar
el ángulo de avance al encendido más idóneo, sino para conseguir también:
9 Mantener constante la energía aportada por la bobina.
9 Variar el ángulo de contacto según el régimen motor y tensión de alimentación.
9 Limitar la corriente por el primario.
Circuito integrado numérico:
Comprende un circuito de cálculo y una memoria que guarda el campo característico
del motor. El circuito numérico recibe las señales interpretándolas y comparándolas
con las de su memoria, determina el momento adecuado para abrir o cerrar el circuito
primario de la bobina; para ello envía señales de mando hacía el circuito analógico que
amplifica las señales y gobierna el circuito de potencia.
Circuito de potencia:
Es un montaje de transistores darlington y se encarga de transmitir masa al
terminar (-) de la bobina y de quitárselo cuando llegue el momento del salto de chispa.
138/264
Etapa de Potencia
+ Bobina
Etapa de potencia
AT
CIRCUITO COMPARADOR
ANALÓGICO AMPLIFICADOR
139/264
En algunas unidades de mando la etapa de potencia se monta en el
exterior, ya que esta es más susceptible de avería, con lo que se abarata el
coste de la reparación.
140/264
Nos podemos encontrar encendidos electrónicos integrales que van
gobernados por la unidad electrónica de control del sistema de inyección
(realmente serian sistemas de gestión de motor). De igual manera estos
sistemas pueden incorporar la etapa de potencia del encendido en el exterior
de la unidad de mando o bien en el interior.
ECU
ECU
Etapa de potencia
Sensor rpm
y posición
Bobina
Sensor rpm
Y posición
Bobina
Distribuidor
Distribuidor
141/264
Etapa de potencia
En los sistemas de encendido que consten con etapas de potencia exterior,
dichas etapas están excitadas directamente por la unidad de mando mediante
una señal normalmente cuadrada. Podemos diferenciar dos tipos distintos.
- Bobina
ECU
- Bobina
ECU
+15
La ECU transfiere masa a la etapa de
potencia cuando quiera que esta cargue a
la bobina y le quita la masa en el
momento que dictamine el salto de chispa
en la bujía.
La ECU transfiere positivo a la etapa
de potencia cuando quiera que esta
cargue a la bobina y le quita la masa en el
momento que dictamine el salto de chispa
en la bujía.
Distribuidor de Encendido
142/264
El distribuidor en el encendido electrónico integral suele ser eso,
únicamente un distribuidor de la corriente de alta, aunque podemos encontrar
varios modelos de encendido electrónico integral en los que el captador de
velocidad o posición están incorporados en el propio distribuidor como si se
tratase de un captador de encendido electrónico transistorizado.
Arrastre
Carcasa
Pipa
Tapa
Eje
Captador
hall
Carcasa
Arrastre
Sistema de Encendido EZ61-MSTS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Sensor r.p.m. y posición.
Etapa de potencia.
Interruptor de encendido.
Batería.
Cuentarrevoluciones.
Bobina de encendido.
Distribuidor.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Unidad de mando. ECU.
Sensor de temperatura motor.
Selector de octanaje.
Salida señal para ECU inyección.
Pin 10 de la ECU inyección.
Interruptor de mariposa.
143/264
144/264
Sistema de Encendido EZ PLUS
K20:
K84:
L3:
P23:
P24:
Y10
X5:
X10:
X13:
X15:
Etapa de potencia.
Unidad electrónica de mando.
Bobina de encendido.
Sensor de presión en el colector.
Sensor temperatura de aceite.
Distibuidor con captador Hall.
Conector tablero de instrumentos.
Enchufe codificador, reglaje básico.
Enchufe de diagnosis.
Enchufe de octanaje.
145/264
Sistema de Encendido Digiplex 2
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Toma de vacío del colector.
Unidad electrónica de control (ECU).
Bobina de encendido.
Distribuidor de alta tensión.
Volante motor.
Eventual interruptor para reducción avance
Eventual interruptor para curva base.
Interruptor de mínimo de la mariposa.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Batería.
Bujías.
Cuentarrevoluciones.
Válvula de mínima (Cut-off)
Toma de diagnosis.
Sensor de r.p.m. y P.M.S.
Motor de arranque.
Centralización de masas.
146/264
Sistema de Encendido Microplex
1. Unidad Electrónica de mando.
2. Toma de vacío de admisión.
3. Bujías.
4. Distribuidor de alta tensión.
5. Bobina de encendido.
6. Etapa de potencia de encendido.
7. Llave de contacto.
8. Cuentarevoluciones.
9. Sensor de posicón PMS.
10.Sensor de régimen.
11.Sensor de detonación.
12.Interruptor seguridad sobrealimentación.
13.Señal tacométrica.
14.Toma de diagnosis.
147/264
Ejemplo Controles de Encendido (I)
Esquema encendido Renault 11
+ bobina
Conector
sensor
- bobina
ECU
bobina
Modelo
Renault 11
Código motor
C2j L7-17
Sistema de encendido
Renix AEI
Bobina de encendido
Renix
Resistencia del primario
0,4 – 0,8 Ω
Resistencia del secundario
4 – 5,5 kΩ
Distribuidor de encendido
Ducelier
Orden de encendido
1-3-4-2
Reglaje de encendido
a PMS sin vacío (o)
Avance inicial
Comprobación avance
8º / 700 r.p.m.
7º - 9º / 750 rpm
15º - 23º / 1.750 rpm
Sensor rpm,posición
24º - 30º / 4.050 rpm
Sensor
vacío
Conector
alimentación
Sensor regimen y posición
Resistencia
150 – 250 Ω
Entrehierro
0,5 – 1,5 mm
Cuentarevoluciones
- negativo
+ positivo
Nota: En los últimos modelos de encendido Renix, el conector de alimentación solo
disponía de tres pines (positivo, negativo y señal cuentarevoluciones
148/264
Comprobaciones
1) Alimentación de la unidad de mando (ECU):
Tensión mínima: 10 V
(3)
2) Sensor régimen y posición:
Conector
(2)
Conector
3) Función salida de la ECU:
(-)
Sensor
Sensor
(+)
Al arrancar
parpadea
Resistencia
Aislamiento
149/264
Ejemplo Controles de Encendido (II)
Esquema encendido Seat Ibiza- Malaga 1.5 inyección
Relé taquimétrico
ECU Encendido
Contactor
Bobina
Etapa de
potencia
ECU Inyección
Distribuidor
NTC
Identificación de Pines ECU
Nº
DESTINO
1
Masa a través de la etapa de potencia.
2
Salida de masa hacia captador Hall.
3
Alimentación a través de contacto (15).
4
Alimentación captador Hall.
5
Salida señal taquimétrica hacia relé taquimétrico y ECU inyección de gasolina.
6
Entrada señal ralentí desde el contactor de mariposa.
7
Libre
8
Libre
9
Libre
10
Libre
11
Libre
12
Entrada señal desde el generador Hall.
13
Señal de control de la etapa de potencia.
14
Señal de plena carga desde el contactor de mariposa.
15
Entrada información desde la ECU inyección de gasolina
150/264
151/264
Comprobaciones
Verificar si existe salto de chispa y el circuito de alta, tal como se explicó en el
apartado de encendido electrónico transistorizado.
1) Verificar la alimentación y la masa de la unidad de mando. Accionar el contacto.
(1)
Valor: Vbat.
(3)
2) Comprobar el captador hall. Con el contacto accionado:
c) Función salida.
b) Tensión referencia.
a) Alimentación:
(2)
Valor: _____
(2)
(12)
(2)
Valor: _____
(4)
(12)
(12)
(4)
152/264
3) Verificar la alimentación y la masa de la etapa de potencia y de la bobina. Accionar el
contacto.
Valor: Vbat.
Valor: Vbat.
Valor: Vbat.
4) Controlar la señal de mando de la ECU hacia la etapa de potencia.:
a) Con lámpara led
b) Con osciloscopio.
____
(13)
(1 ó masa)
(13)
(4)
153/264
5) Verificar la función salida de la
etapa de potencia. Conectar una
lampara led entre el (+) y (-) de la
bobina o entre el pin 4 y 1 de´la
etapa. Accionando el arranque.
6) Verificar señal del contactor de mariposa. Accionar el arranque o puentear el relé
taquimétrico entre sus terminales 30 y 87.
(1)
Valor: Vbat. a ralentí.
(6)
(1)
Valor: Vbat. a plena carga.
7) Comprobar la señal taquimétrica emitida por la ECU.
a) Con lámpara led
b) Con osciloscopio.
(5)
(3)
(1 ó masa)
(5)
(14)
154/264
Ajuste Básico del Punto de Encendido
1) Comprobar el sentido de giro del distribuidor y el orden de encendido.
2) Desconectar el conector del contactor de mariposa y hacer un puente entre los tres
terminarles del conector de la instalación.
Conector interruptor de mariposa
3) Conectar una lámpara estroboscópica, arrancar el motor y ajustar el régimen a ralentí
a unas 850 r.pm.
4) Comprobar y ajustar el punto de encendido, si es preciso a 10º de avance.
155/264
156/264
Encendido Electrónico Estático
El encendido electrónico estático contiene las funciones del encendido
electrónico integral y se suprime la distribución de alta tensión por el
distribuidor. La alta tensión es distribuida directamente a a las bujías a través
de bobina doble (o triple para 6 cilindros) o mediante bobinas individuales
(monobobinas) una para cada una de las bujías.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Bujía.
Bobina doble de encendido.
Interruptor de mariposa
Unidad de mando.
Toma captador de presión.
Sensor temperatura motor.
Sensor de régimen y posición.
Rueda fónica en volante motor.
Batería.
Llave de contacto.
Las ventajas de este sistema son:
¾ Eliminación del distribuidor.
¾ Reducción del nivel de ruidos.
¾ Menor pérdida de energía.
157/264
Bobina Doble
La bobina doble está formada por dos devanados primarios, gobernados
de forma alternativa cada uno por una etapa de potencia, y dos secundarios,
unido cada uno de ellos por sus extremos, directamente a las bujías. Existen,
por lo tanto, dos circuitos de encendido 1-4 y 2-3 en el motor de cuatro cilindros
y tres circuitos de encendidos 1-5, 4-3 y 2-6 en el motor de seis cilindros.
DIS 6
DIS 4
Al encendido electrónico estático también se le denomina “Encendido de
chispa perdida”, ya que el salto de chispa en una de las bujías no es utilizado
para combustionar la mezcla, aunque si tiene una insignificante perdida de
energía.
Principio de Funcionamiento
158/264
La alta tensión inducida en
los secundarios de forma
alternativa, hace que en
ambas bujías, conectadas en
serie con el secundario en
cuestión, se originen un salto
de chispa. Las bujías de
encendido están ordenadas de
tal manera que una de las
bujías encienda en el tiempo
de trabajo del cilindro, mientras
que la otra encienda en el
tiempo de escape desfasado
360º. Es decir, si la bujía del
cilindro 1 enciende finalizando
la compresión, la del cilindro
numero
4
encenderá
terminando
escape.
Este
procedimiento
se
repite
nuevamente
una
vuelta
después, pero intercambiando
los papeles en los cilindros.
Polaridad en las bujías
159/264
Dado que la dirección del flujo de corriente en el circuito secundario está
regida por el diseño, se alcanzan polaridades diferente del voltaje de
encendido en ambas bujías conectadas a un mismo secundario. Esto significa
que la bujía del cilindro número 1 y 4 tendrán una tensión una positiva y otra
negativa, al igual que en las bujías de los cilindros 2 y 3.
En estos sistemas de encendido se utilizan bujías con un recubrimiento
especial en sus electrodos, debido a la alta tensión que se originan entre ellos.
Igualmente por esto permiten que separación entre electrodos se superior a
las bujías utilizadas en los anteriores sistemas de encendido.
160/264
Tipos de Bobinas de EEE
DIS 6
NANOBOBINA
DIS 4
VALEO
ROCHESTER
IAW O MMBA
Particularidad en Bobinas
161/264
162/264
Bobina Individual o Monobobina
Este sistema de encendido estático es la última generación en el desarrollo
de los encendidos. Como ya se ha dicho la generación de alta tensión tiene
lugar mediante una bobina de encendido para cada cilindro y bujía.
1-6 Bujías.
11-16 Monobobinas.
21 Etapa potencia.
22 Etapa potencia.
40 Unidad de mando motronic.
41 Unidad de codificación.
31 Sensor de régimen y posición.
32 Sensor de fase.
33 Sensor de temperatura motor.
34 potenciómetro mariposa.
35 Medidor de masa de aire.
36 Sensor de picado.
37 Sensor de picado.
Este sistema de
encendido está
integrado con el
sistema de inyección
de gasolina
Monobobinas
163/264
Las bobinas de encendido
están montadas directamente en
la bujía y están controladas por
unidades de potencia.
164/264
Constitución de las Monobobinas
Las bobinas constan en su interior de un primario
y un secundario, igual que las bobinas vistas hasta el
momento, pero con la particularidad que en el
secundario se acopla un diodo especial, que solo
permite que la corriente circule por el secundario
cuando la tensión aplicada a este sea elevada, del
orden de kV. Con esto se evita la posibilidad de que
salte una chispa en el momento de restablecer la
corriente por el primario, como consecuencia de la
variación de flujo.
Unidad de Mando
165/264
La unidad de mando del encendido electrónico estático es prácticamente
idéntica a la del encendido electrónico integral. La diferencia existente entre
la unidad de mando de un encendido electrónico integral y un estático, radica
en la necesidad que tiene esta última de disponer de un sensor de fase.
166/264
Unidad de Mando
El sensor de fase suele ser un captador Hall montado en el arbol de
levas, cuya misión es reconocer el momento en que el cilindro número uno
esta realizando la admisión, ya que con el sensor de régimen y posición lo
único que reconoce es que está situado en el PMS, pero no sabe que tiempo
del ciclo está efectuando.
167/264
Localización Etapa de Potencia
ECU
ECU
Etapa de potencia
Sensor rpm
y posición
Bobina
Sensor rpm
Y posición
Bobina
Etapa de Potencia
168/264
Las etapas de potencia, al igual que en el encendido integral, se encargan
de controlar los tiempos de conducción de corriente por los primarios de las
bobinas y también limitan la corriente en el primario de la bobina, para una vez
alcanzado el valor nominal, se mantenga constante hasta el momento del
encendido.
Se pueden agrupar dos o mas
nanobobinas, con sus
correspondientes etapas de
potencia para ser aplicadas a un
motor de cuatro cilindros.
Unidad de Mando (I)
Etapa de
potencia
169/264
170/264
Unidad de Mando (II)
Etapas de
potencia
171/264
Sistema MMBA AEI 450A
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Batería.
Conmutador de arranque.
Fusible de protección 15 A.
Polea motor de 4 dientes.
Sensor rp.m. y PMS.
Bobina de encendido cilin. 1-4.
Bujías.
Placa disipadora de calor.
Etapa de potencia de bobina 6.
Etapa de potencia de bobina 11.
Bobina de encendido cilin. 2-3.
Doble relé de alimentación.
ECU de encendido e inyección.
Sensor de detonación.
Sensor de presión absoluta.
Fiat Coupé 1995 16V Turbo
172/264
Sistema Encendido ESC P1 - Ford
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Sensor r.p.m. y posición.
Sensor temperatura motor.
Sensor temperatura aire.
Selector de octanaje.
Toma de vacío.
Unidad de mando ESC P1.
Bobina de encendido DIS.
Esquema Eléctrico ESC P1 - Ford
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Sensor r.p.m. y posición.
Unidad de mando ESC P1.
Interruptor de encendido.
Batería.
Sensor temperatura motor.
Bobina de encendido DIS.
Selector de octanaje.
cuentarrevoluciones.
Bujías.
Sensor temperatura aire.
173/264
174/264
Identificación de Pines ECU
12
Nº
1
DESTINO
1
Señal captador inductivo de régimen y posición.
2
Señal captador inductivo de régimen y posición.
3
Señal temperatura de aire.
4
Masa sensores.
5
Señal temperatura motor.
6
Codificación para el octanaje.
7
Codificación para el octanaje.
8
Alimentación a través de contacto (15).
9
Masa.
10
Libre
11
Negativo transferido (-) a un primario.
12
Negativo transferido (-) a un primario.
175/264
Comprobaciones
Verificar si existe salto de chispa y el circuito de alta, tal como se explicó en el
apartado de encendido electrónico transistorizado.
1) Verificar la alimentación y la masa de la unidad de mando. Accionar el contacto.
(8)
Valor: Vbat.
1
(9)
2) Comprobar el captador de régimen y posición.
b) Nula derivación.
a) Resistencia.
c) Señal.
1
1
(1)
Ω
Valor: _____
(2)
1
(1)
Valor: _____
(9)
Ω
(1)
Valor: _______
(2)
176/264
También se puede obtener la señal mediante osciloscopio.
(1)
1
(2)
3) Verificar el circuito de los primarios y la alimentación de la bobina. Accionar el
contacto y desconectar la unidad de mando.
(9)
1
(11)
(9)
1
Valor: Vbat.
4) En caso de no obtener tensión en ninguna
de las dos pruebas, verificar la alimentación
a la entrada de de la bobina, y el estado de
la bobina.
Valor: __________
(12)
Valor: __________
177/264
5) Verificar la función salida de la unidad de mando de los dos primarios. Accionando el
arranque.
(8)
1
(8)
1
(11)
(12)
6) Verificar señal del sensor temperatura motor. Medir la resistencia del sensor a
distintas temperturas o medir su caida de tensión con el motor en marcha.
(4)
1
(4)
1
Ω
Valor 20º: ______
80º: ______
(5)
(5)
Valor: __________
7) Verificar el sensor de temperatura de aire igual como el sensor de temperatura motor.
(4)
1
Valor 20º: ______
0º: ______
(4)
1
Ω
(3)
Valor: __________
(3)
178/264
Sistema Inyeción EEC (Motorcraft)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Sensor r.p.m. y posición.
Módulo E-DIS.
Sensor MAP.
Potenciómetro mariposa.
Caudalímetro.
Sensor temperatura motor.
Sensor temperatura aire.
Conector de servicio.
Convertidor de presión.
Sonda Lambda.
Relé alimentación.
Módulo E-DIS.
Bobina de encendido DIS.
Principio Funcionamiento
179/264
La señal del sensor de régimen y posición sirve de base para el cálculo. Para
posicionar exactamente el tiempo de cierre del circuito de corriente primario se digitaliza
la señal del sensor de régimen mediante un generador de impulsos en el módulo E-DIS.
El microprocesador del módulo E-DIS determina el momento de cierre requerido a parir
de esta información sobre el régimen motor.
La señal de régimen digitalizada es enviada como señal de onda cuadras,
denominada PIP a la unidad de inyección EEC. La unidad EEC utiliza la señal PIP para
determinar el avance de encendido.
La información de avance al cencendido es transferida como señal SAW al módulo EDIS. Esta información es almacenada en una memoria del módulo. El microprocesador
compara los datos SAW con la señal del sensor de régimen digitalizada, y así determina
la posición exacta del avance de encendido. En esta posición, el circuito de corriente
primaria es interrumpido, y las chispas de encendido se disparan mediante la bobina
DIS.
El microprocesador hace uso del desfase de la señal del sensor de régimen a 90º
antes del PMS, con objeto de controlar el circuito primario pertinente, de acuerdo con el
orden de encendido. El cálculo siguiente del avance de encendido o control del circuito
primario se refiere al circuito de encendido 1-4.
La contraetapa electrónica nos facilita la base de control del circuito de encendido 2-3
desfasada en 180º.
Esquema del Módulo E-DIS
180/264
9
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Sensor r.p.m. y posición.
Cuentarevoluciones.
Interruptor de encendido.
Batería.
Unidad de mando inección.
Relé alimentación.
Bobina de encendido DIS.
Bujías.
Unidad o Módulo E-DIS.
EEC IV
181/264
Identificación de Pines ECU
12
1
Nº
DESTINO
1
Señal PIP de salida hacia la ECU inyección. Señal de avance básico al encendido.
2
Señal EDM. Línea para la autodiagnosis.
3
Señal SAW de entrada al módulo E-DIS. Señal de avance básico del encendido
4
Masa Electrónica
5
Señal captador inductivo de régimen y posición.
6
Señal captador inductivo de régimen y posición.
7
Masa apantallamiento.
8
Alimentación procedente del relé principal.
9
Masa.
10
Negativo transferido (-) a un primario.
11
Señal taquimétrica para el cuentarevoluciones.
12
Negativo transferido (-) a un primario.
182/264
Comprobaciones
Verificar si existe salto de chispa y el circuito de alta, tal como se explicó en el
apartado de encendido electrónico transistorizado.
1) Verificar la alimentación y la masa del módulo E-DIS. Accionar el contacto.
(8)
Valor: Vbat.
1
(9)
2) Comprobar el captador de régimen y posición.
b) Nula derivación.
a) Resistencia.
c) Señal.
1
1
(5)
Ω
Valor: _____
(6)
1
(5)
Valor: _____
(9)
Ω
(5)
Valor: _______
(6)
183/264
También se puede obtener la señal mediante osciloscopio.
(5)
1
(6)
3) Verificar el circuito de los primarios y la alimentación de la bobina. Accionar el
contacto y desconectar la unidad de mando.
(9)
1
(10)
(9)
1
Valor: Vbat.
4) En caso de no obtener tensión en ninguna
de las dos pruebas, verificar la alimentación
a la entrada de de la bobina, y el estado de
la bobina.
Valor: __________
(12)
Valor: __________
184/264
5) Verificar la función salida de la unidad de mando de los dos primarios. Accionando el
arranque.
(8)
1
(10)
(8)
1
(12)
6) Verificar la señal PIP de salida del módulo E-DIS hacía la ECU de inyección.
(1)
1
(9)
7) Verificar la señal SAW de entrada de la unidad de mando hacía el módulo E-DIS
(1)
1
(3)
185/264
Sistema Gestión Motor Sagem SL96
1. Batería.
2. Caja máxifusibles vano motor.
3. Caja fusibles vano motor.
4. Llave de contacto.
5. Caja fusibles habitáculo.
6. Cuadro de instrumentos.
7. Relé doble.
8. Regulador ralentí.
9. Bomba combustible.
10.ECU gestión motor.
11.Conector diagnosis.
12.Recalentador de aire.
13.Sensor temperatura aire.
14.Sensor MAP.
15.Caldeo colector.
16.Electroválvula caníster.
17.Contactor de inercia.
18.Bobina de encendido.
19.Sensor posición mariposa.
20.Sensor temperatura motor.
21.Sonda lambda.
22.Sensor régimen y posición.
23.Sensor detonación.
24.Sensor velocidad vehículo.
25.Inyector cilindro nº 1.
26.Inyector cilindro nº 4.
27.Inyector cilindro nº 2.
28.Inyector cilindro nº 3.
29.Sistema antiarranque.
30.ECU climaticazión.
186/264