Conoce Todo sobre el Sistema de Encendido Automotriz

El sistema de encendido automotriz no solo depende de la batería, sino que se compone de una serie de piezas que deben trabajar de forma coordinada. Dicha labor conjunta no solo es necesaria para arrancar el motor, sino que deberá mantenerse mientras el auto se encuentra en marcha.

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¿Qué es el sistema de encendido?

El funcionamiento de un vehículo a combustión depende de la explosión de la mezcla de combustible y aire en su motor. El sistema de encendido, con la participación de las partes que lo conforman, es el responsable de generar la chispa eléctrica que inicia y mantiene el proceso de combustión.

¿Para que sirve el sistema de encendido?

El sistema de encendido tiene la tarea de suministrar al motor de combustión la energía suficiente para que se activen sus cuatro ciclos de funcionamiento: admisión, compresión, explosión y escape.

Otras de las funciones de este sistema, es que, toda vez encendido el motor, éste le proporciona movimiento al alternador, componente que sirve para generar energía, la cual será almacenada en la batería.

Partes del sistema de encendido del motor

Un sistema de encendido convencional funciona de forma completamente mecánica y esta constituido por las piezas que se reseñan a continuación. Los sistemas de encendido mas avanzados han sustituido algunas de estas piezas e incorporan componentes mas sofisticados como la Unidad de Control de Encendido (ECU), sensores de posición del cigüeñal y del árbol de leva, entre otros.

Llave de contacto

La llave de contacto es la herramienta que permite encender el vehículo. Al introducir y girar la llave, el conductor logra que el circuito eléctrico de encendido se cierre. A partir de entonces la energía de la batería alimentará el circuito primario y el motor de arranque. (En los vehículos mas recientes el encendido se activa con un botón).

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Batería

En este dispositivo se encuentra acumulada la energía necesaria para que el circuito opere de forma adecuada.

Bobina

Es el elemento responsable de transformar la baja tensión de la batería en alta tensión.

Distribuidor

Su función es distribuir la corriente hacia las bujías en el orden correcto para que pueda generarse la chispa.

Platino

Opera como un interruptor accionado por una leva, y su función es conectar o desconectar el circuito primario de la bobina de encendido.

Condensador

Sirve para controlar los picos de alto voltaje que son generados por el circuito secundario de la bobina, los cuales podrían dañar al platino.

Rotor

Distribuye la chispa a las diferentes bujías.

Bujías

Son las encargadas de generar la chispa eléctrica para que se inicie el proceso de combustión.

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¿Cómo funciona el sistema de encendido de motores a gasolina?

Entre los sistemas de encendido convencionales por bobina, este es el mas simple, ya que cada uno de sus componentes cumple con la función que se espera de ellos:

  • Cuando el conductor hace girar la llave de contacto, el circuito primario de encendido recibe tensión de la batería y el motor de arranque comienza a mover el cigüeñal o eje del motor.
  • El platino dentro del distribuidor empieza a abrirse y cerrarse gracias al movimiento de la leva que se encuentra en el eje del distribuidor.
  • Al cerrarse el platino, la corriente circula a través del circuito primario de la bobina a unos 4 amperes, lo cual genera un campo electromagnético en el núcleo metálico de este componente.
  • Al abrirse el platino debido a la actuación de la leva, en el circuito primario se detiene el transito de energía. El campo electromagnético hace que se genere una tensión mas alta en el bobinado secundario.
  • La corriente de alto voltaje es dirigida directamente al distribuidor, donde pasa por el rotor para ser luego distribuida a las bujías de acuerdo al orden de encendido.
  • Finalmente, la bujía hace que la corriente eléctrica que ingresa a ella salte en forma de chispa entre sus electrodos. Esta chispa es la que desencadena el proceso de combustión de la mezcla de combustible y aire que es lo que hace que el motor se mantenga funcionando.

¿Cómo funciona el sistema de encendido de motores a diésel?

Mientras que en los motores a gasolina la mezcla de combustible y aire explota debido a la chispa que genera la bujía, en los motores a diésel la combustión se inicia de forma espontanea a causa de la presión.

Cuando se somete un gas a presión, su temperatura se incrementa.  Nada pasa cuando ese gas es solo aire, pero si se le agrega algún combustible, diésel, petróleo, fuel o aceite, y la presión se incrementa de forma significativa, la temperatura de la mezcla se elevará hasta hacerse inflamable y se encenderá sin necesidad de chispa alguna.

De lo anterior se desprende, que los motores a diésel deben contar con un alto grado de compresión, ya que de no ser así seria imposible iniciar el proceso de encendido.

De forma similar a los motores a gasolina, los diésel arrancan gracias al impulso que provee un motor eléctrico. Este motor de arranque es el que inicia el ciclo de encendido por compresión. En ambientes muy fríos se dificulta el encendido de un motor diésel, por lo que han de instalarse bujías incandescentes o calentadores.

Estos componentes reciben energía de la batería y su encendido se produce segundos antes de que se inicie el proceso de arranque del motor. En los motores a diésel mas recientes, el encendido de las bujías incandescentes también se activa en ciertas etapas de su funcionamiento, lo cual tiene como finalidad controlar las emisiones.

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Tipos de sistema de encendido

Entre los sistemas de encendido automotriz actualmente existentes, destacan los siguientes:

Sistema de encendido convencional

Cuando se gira la llave de contacto, el rotor comienza a dar vueltas y emite una señal que produce el platino. Esta señal interrumpe la corriente de la bobina, lo cual lleva a que ésta genere una chispa de alta tensión que será  enviada al distribuidor.

El rotor del distribuidor es el responsable de entregar la chispa de alta tensión a cada bujía según el orden de encendido preestablecido. Cuando el pistón del motor comienza su proceso de compresión, la chispa de la bujía provoca el encendido de la mezcla de aire-combustible. A consecuencia de ello se genera la explosión que hace que el motor se mantenga funcionando.

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En motores a gasolina, se generan chispas dentro de la cámara de combustión. En los modelos diésel, las bombas de inyección se encargan de suministrar el combustible y el encendido se produce por compresión de la mezcla.

Sistema de encendido electrónico

Su desarrollo obedece a la necesidad de aumentar la confianza y rendimiento del sistema de encendido. Su funcionamiento se asemeja al sistema de encendido convencional, aunque el electrónico no requiere de platino, condensador y leva de distribuidor.

Una de las mas importantes ventajas del sistema de ignición electrónica es su capacidad para entregar alto voltaje, lo cual es indispensable para encender la mezcla de combustible. A lo anterior hay que añadir que es un sistema que exige un menor mantenimiento ya que no cuenta con partes móviles.

Un pulsador magnético tipo distribuidor, un módulo electrónico de control, una doble o sencilla balastra resistiva (resistencia reguladora) y una bobina convencional son los componentes principales de un sistema de encendido electrónico. Las otros partes que lo conforman son similares a las del sistema convencional: tapa de distribuidor, rotor y mecanismo de avance de chispa, bujías y sus correspondientes cables.

El platino y la leva del distribuidor del sistema convencional son reemplazados por un reluctor (rueda dentada) y una bobina captadora . Al rotar la flecha del distribuidor, los dientes del reluctor se acercan a la bobina captadora, instante en que es generada y transmitida la señal al módulo de control. Este componente se comunica con la fuente transistorizada para permitir o bloquear el flujo de corriente en el circuito primario de la bobina.

En el instante en que los dientes del reluctor están próximos a la bobina captadora, otra señal es enviada al módulo de control, para encender o apagar la fuente del transistor. Al producirse la interrupción de la corriente que fluye en el circuito primario de la bobina se genera un campo magnético que induce un alto voltaje en el secundario. Este alto voltaje produce la chispa en las bujías y da inicio al proceso de combustión.

Encendido transistorizado por contactos

En este sistema de encendido se le agrega un transistor entre la bobina y el platino, el cual, en muchos casos, sustituye al condensador. Este transistor se encarga de separar la corriente que proviene de la batería, con ello se busca disminuir el consumo de energía y suministrar mayor potencia a la chispa.

La incorporación de este componente contribuye a prolongar la vida útil de las piezas que forman parte del sistema de encendido. Un sistema de encendido transistorizado por contactos esta compuesto por:

  • Bobina: Acumula la energía eléctrica de encendido.
  • Platino: Cierra y abre el circuito de la bobina. En posición abierta trasmite la energía como un impulso de alta tensión.
  • Condensador: Permite interrumpir la corriente de la bobina y minimiza el salto de chispa entre los contactos del platino.
  • Distribuidor: Entrega la alta tensión de encendido a las bujías en un orden predeterminado.
  • Variador de avance centrífugo: Regula automáticamente el momento de encendido de acuerdo a las revoluciones del motor.
  • Bujías: Reciben la corriente de alta tensión y producen la chispa para iniciar la combustión.
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Algunas de sus ventajas son:

  • La alta tensión que genera es mayor que la del sistema de encendido convencional.
  • Mejora el desempeño del motor.
  • La alta tensión que produce se detecta como constaste, dada su mayor potencia y uniformidad.
  • El costo de mantenimiento se minimiza dado que no se produce desgaste en el platino.

Encendido transistorizado por efecto Hall

En los sistemas de encendido transistorizado por efecto hall, un generador de impulsos sustituye al platino. El generador se encuentra dentro del distribuidor y se compone de una Barrera magnética (Parte fija) y una Pantalla magnética (Parte giratoria).

El funcionamiento de dicho generador se basa en el efecto físico que se presenta en algunos semiconductores, el efecto Hall.

Dicho efecto opera de la siguiente manera: al exponerse un semiconductor a un campo magnético de modo que las líneas de fuerza actúen de forma perpendicular al semiconductor, y al mismo tiempo se aplica una corriente entre sus extremos, se produce una tensión entre los electrodos ubicados en sus lados opuestos.

La magnitud generada será empleada para excitar el bloque electrónico que es responsable de la puesta a masa del circuito primario de la bobina. Cuando la pantalla magnética abandona el área de la barrera magnética, el campo magnético deja de afectar al sensor Hall de modo que se deja de emitir voltaje.

Como consecuencia desaparece la excitación del bloque electrónico y se interrumpe el circuito primario produciéndose así la chispa de alta tensión.

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