Para reducir el consumo de combustible y de emisiones y para un incremento de la eficiencia, la tecnología del motor se optimiza cada vez más, y por eso también el sistema de encendido se tiene que optimizar empleando componentes más sencillos pero con mayor utilidad que genere una mejor corriente para que la mezcla de aire y combustible, realice el trabajo de explosión de una manera más eficaz y reduzca las emisiones contaminantes y a su vez se refleje en un mejor desempeño de potencia del vehículo
En el pasado, los sistemas de encendido utilizaban un sistema de distribución de chispas en el que un distribuidor distribuía el alto voltaje generado por una bobina de encendido a las bujías. Los motores de hoy cuentan con un sistema de encendido sin distribuidor, que entrega un alto voltaje directamente desde las bobinas de encendido a las bujías. Para motores con un sistema de encendido electrónico, crean un alto voltaje mediante el uso de una bobina con un encendedor (Stick Coil) que se monta directamente en las bujías de los cilindros.
Para conceptualizar mejor las bobinas de encendido revisaremos las más comunes en la industria automotriz
Tipos de Bobinas de encendido
Bobina de encendido de cilindro
La composición estructural de las bobinas de encendido convencional realiza la tarea de inducir alta tensión partiendo de una baja tensión.
El núcleo de hierro fortalece el campo magnético generado en este núcleo de hierro se encuentra enrollado con un fino embobinado secundario. El embobinado secundario se compone principalmente por un hilo de cobre aislado, y sus características son de: Grosor aproximado de 0,05–0,1 mm, con 50.000 revoluciones.
El embobinado primario contiene un hilo de cobre lacado, de un grosor aproximado de 0,6–0,9 mm, y enrolla al embobinado secundario. La resistencia contiene aprox. 0,2–3,0 Ω y en el secundario en aprox. 5–20 kΩ. La secuencia de embobinado del primario al secundario asciende aprox. a 1:100.
El embobinado primario está unido al bobinado secundario mediante una conexión de embobinado con el borne 1. y se utiliza para facilitar la fabricación de la bobina. La corriente primaria que fluye a través del embobinado primario, este se conecta o desconecta mediante el ruptor de encendido. La resistencia de la bobina y la tensión aplicada al borne 15 determinan la cantidad de corriente. La canalización de la corriente desencadenada por el ruptor modifica el campo magnético en la bobina e induce un impulso de tensión que se transforma en impulso de alta tensión por medio del embobinado secundario. Mediante el cable de bujía, el impulso llega al arco eléctrico de la bujía para encender la mezcla de aire y combustible en un motor Otto.
La cantidad de alta tensión va en función de la velocidad del cambio de campo magnético, así como la cantidad de revoluciones de embobinados de la bobina secundaria y de la potencia del campo magnético. La tensión de inducción embobinado primario comprende entre 300 y 400 V. La alta tensión de la bobina de encendido puede comprender hasta 40 KV
Bobina Independiente
Estas bobinas de encendido independiente, nos indica que es una bobina por cada bujía optimizando así la corriente adecuada sin problemas de distribución de esta en la bujía, es la más empleada últimamente en los vehículos gracias a que su mantenimiento es por cilindro y no un mantenimiento total de todas las bujías, y también tiene muchas otras características positivas tales como
- Montado directamente en la bujía;
- Diseñado para resistir la temperatura;
- Materiales de alto valor para una relación óptima entre peso y volumen;
- Con o sin módulo electrónico según el tipo de vehículo.
Riel de bobinas
Es una gran alternativa a las bobinas tipo lápiz o bobinas independientes de bujías: múltiples bobinas de encendido presentadas en una carcasa común con una sola conexión de enchufe compacto y con la ventaja de tener una instalación muy sencilla en el motor, aunque por otra parte una de sus desventajas es que su mantenimiento debe de ser total (reemplazo de esta pieza)
Paquete(Bloque) de bobinas
Para el caso de las bobinas de paquete, su funcionamiento es controlado por un paquete de bobinas que distribuye la corriente a las bujías mediante cables de bujías y presenta las siguientes características
- Resistente a altas temperaturas;
- Distribución estática de alto voltaje;
- Bobinas de doble chispa con y sin módulos electrónicos integrados para vehículos de 4, 5 y 6 cilindros.
Bobinas de encendido con Módulo DIS
El sistema de encendido sin distribuidor (DIS) es el sistema de encendido en el que el distribuidor del sistema de encendido electrónico se reemplaza con el número de bobinas de inducción, es decir, una bobina por cilindro o una bobina por par de cilindros, y la sincronización de la chispa se controla mediante un Unidad de control de encendido (ICU) y la unidad de control del motor (ECU), lo que hace que este sistema sea más eficiente y preciso.
Debido al uso de múltiples bobinas de encendido que proporcionan voltaje directo a las bujías. este sistema también se conoce como sistema de encendido directo (DIS).
- Cuando el interruptor de encendido está en ON, la corriente de las estadísticas de la batería fluirá a través del interruptor de encendido a la unidad de control eléctrico (que sigue procesando datos y calculando la sincronización) del vehículo que está conectado al módulo de encendido y las bobinas. montaje, (que hace y rompe el circuito).
- Las ruedas de activación montadas en el árbol de levas y el cigüeñal tienen dientes igualmente espaciados con un espacio, y los sensores de posición que consisten en la bobina magnética que genera constantemente un campo magnético a medida que el árbol de levas y el cigüeñal giran.
- Cuando estos espacios se encuentran frente a los sensores de posicionamiento, se produce una fluctuación en el campo magnético y las señales de ambos sensores se envían al módulo de encendido que a su vez detecta las señales y la corriente deja de fluir en el devanado primario de las bobinas. y cuando estos huecos se alejan de los sensores, las señales de ambos sensores se envían al módulo de encendido que enciende la corriente para fluir en el devanado primario de las bobinas.
- Esta conexión y desconexión continua de las señales genera un campo magnético en las bobinas que a su vez induce EMF en el devanado secundario de las bobinas y aumenta el voltaje hasta 70000 voltios.
- Este alto voltaje se envía luego a las bujías y se produce la generación de chispas.
- La sincronización de las bujías es controlada por una unidad de control electrónico procesando continuamente los datos recibidos del módulo de control de encendido.
