¿Qué es el sistema secundario de encendido y cómo funciona?

Un sistema de encendido o de ignición es un sistema para encender una mezcla de aire y combustible. Los sistemas de encendido son bien conocidos en el campo de los motores de combustión interna, como los utilizados en los motores de gasolina (gasolina) que se utilizan para impulsar la mayoría de los vehículos de motor. El sistema de encendido se divide en dos circuitos eléctricos: el primario y el secundario. El circuito secundario consta de los devanados secundarios en la bobina, el cable de alta tensión entre el distribuidor y la bobina (comúnmente llamado el cable de la bobina) en los distribuidores externos de la bobina, la tapa del distribuidor, el rotor del distribuidor, los cables de las bujías y las bujías. .   

Funcionamiento

La bobina es el corazón del sistema de encendido. Esencialmente, no es más que un transformador que toma 12 voltios de la batería y lo aumenta hasta un punto donde disparará la bujía hasta 40,000 voltios. El término “bobina” es quizás un nombre inapropiado ya que en realidad hay dos bobinas de alambre enrollado alrededor de un núcleo de hierro. Estas bobinas están aisladas entre sí y todo el conjunto está encerrado en una caja llena de aceite. La bobina primaria, que consiste en relativamente pocas vueltas de cable pesado, está conectada a los dos terminales primarios ubicados en la parte superior de la bobina. La bobina secundaria consta de muchas vueltas de alambre fino. Está conectado a la conexión de alta tensión en la parte superior de la bobina.

Tipos de encendido

Los tipos de bobinas con sus especificaciones vienen descritas en el capitulo uno de este articulo y lo puedes encontrar en Sistema primario de encendido

  • Sistema de encendido del distribuidor
  • Sistema de encendido directo (DI)
  • Tipo de bobina en bujía (COP): bobina individual para cada cilindro y el paquete de la bobina se monta directamente sobre las bujías.
  • Bobina individual para cada cilindro con cables HT (alta tensión) separados.
  • Encendido por chispa desechado: bobina separada para cada dos cilindros. 
    Encendido sincrónico con dos terminales de bobina de devanado secundario.

Elementos del patrón de encendido secundario

Ángulo de estado cerrado de contactos 

Este es el ángulo en el que el cigüeñal gira desde el comienzo de la acumulación de energía en el devanado primario de la bobina de encendido hasta que se produce la chispa en la bujía.
En los sistemas de encendido con interruptor mecánico, estos son los grados en que se gira el cigüeñal desde el momento de cerrar los contactos del interruptor hasta que se vuelven a abrir.
En los sistemas de encendido sin interruptor mecánico, este es el tiempo durante el cual la ECU permite que la corriente fluya a través del devanado primario de la bobina de encendido. El comienzo del flujo de corriente se determina a partir del interruptor electrónico potente de apertura y al final del flujo de corriente y, por lo tanto, la aparición de la chispa está determinada por el momento de la obstrucción del interruptor electrónico potente.
El tiempo de permanencia es el tiempo que el circuito primario de la bobina se está completando y la corriente fluye a través de él. Las oscilaciones iniciales en el patrón son el resultado de la acumulación inicial del campo magnético que se crea alrededor de cualquier conductor con paso de corriente. A medida que el campo magnético aumenta su fuerza, provoca una “Fuerza contraelectromotriz” que se opone al flujo de corriente. Es por eso que el patrón comienza a tomar una ligera pendiente ascendente

Ángulo de avance

Este es el ángulo en el que el cigüeñal gira en el momento en que surge la chispa hasta llegar al cilindro correspondiente en el punto muerto superior. Una de las tareas principales de cualquier sistema de encendido es garantizar un ángulo de avance óptimo en caso de chispa. Para garantizar la máxima potencia, la mezcla debe encenderse antes del pistón, que está en ciclo de bombeo para alcanzar su punto muerto superior, por lo que después de alcanzar los gases muertos superiores puede tener una presión máxima y un trabajo útil máximo realizado durante la carrera de trabajo del pistón. Además, cualquier sistema de encendido proporciona interrelación entre el ángulo de avance de la chispa, la velocidad del motor y la carga del motor. Cuando un aumento de chispa en un momento que no corresponde al ángulo de avance óptimo deteriora el rendimiento del motor y aumenta el consumo de combustible.
A velocidades más altas, la velocidad de movimiento de los pistones aumenta en este momento para quemar la mezcla no cambia, por lo que la chispa debe ocurrir antes. Por lo tanto, el avance debe aumentarse.
A la misma velocidad del cigüeñal, la posición del acelerador (acelerador) puede variar. Esto significa que el cilindro formará una mezcla de composición diferente y la velocidad de combustión de la mezcla depende de su composición. Con el acelerador completamente abierto (pedal del acelerador totalmente presionado), la mezcla se quema más rápido y debe encenderse más tarde; por lo tanto, cuando se aumenta la carga del motor, debe reducir el avance. Por el contrario, cuando el acelerador no está bien cerrado, la velocidad de combustión de la mezcla de trabajo es menor, por lo que debe aumentar el avance .

Tensión de perforación

Este es el valor del voltaje en el circuito secundario en el momento de la aparición de la chispa. De hecho, este es el voltaje máximo en el circuito secundario. Depende directamente de la distancia entre los electrodos de las bujías y la mezcla en los cilindros. Una chispa en ese momento, que interrumpe el flujo de corriente a través del devanado primario de la bobina de encendido. El valor típico de esta tensión es entre 7 kV y 12 kV.

Tensión de combustión de la mezcla – “chispa Kv”

El punto cuando la chispa real a través del espacio comienza a tener lugar. Esta parte del patrón se llama “chispa KV”, o la energía requerida para iniciar realmente la chispa y mantenerla en funcionamiento. La chispa KV se ve afectada por la resistencia real del circuito secundario, desde el cable de encendido, a través del enchufe, a través del espacio a tierra. Una chispa alta Kv significa una resistencia superior a la normal y una chispa inferior Kv significa una resistencia inferior a la normal. Las tensiones en el circuito secundario de ignición durante la combustión de la chispa generalmente están entre 1 kV-2 kV.

Tiempo de grabación: línea de chispa (también llamada “duración de la chispa”)

La longitud de la combustión de chispas es normalmente entre 1.5 mS a 2 mS.
La “línea de chispa” es el tiempo real en que la chispa se mueve a través del espacio de la bujía. Normalmente, esto debería estar entre 1.5 mS a 2.0 mS. Cualquier cosa por debajo de 0,8 mS generalmente significa que se ha producido un fallo de encendido. Se ve afectada por la resistencia del circuito, al igual que la chispa KV, 
pero lo bueno de la línea de quemado es que es una ventana al proceso de combustión.

Forma de onda de ignición secundaria

Procedimiento para verificar la confiabilidad del circuito de encendido secundario

–  Mediciones de ohmímetro y voltímetro  

  • Mida la resistencia del devanado secundario de la bobina con un ohmímetro. La resistencia normal debe ser de alrededor de 7000Ω.
  • Encienda el encendido pero no arranque el motor.
  • Use un voltímetro para verificar si el voltaje de la batería se aplica al terminal positivo de la bobina (generalmente “2”) y a la tierra del chasis.

¿Qué es el sistema primario de encendido y cómo funciona?

Un sistema de encendido o de ignición es un sistema para encender una mezcla de aire y combustible. Los sistemas de encendido son bien conocidos en el campo de los motores de combustión interna, como los utilizados en los motores de gasolina (gasolina) que se utilizan para impulsar la mayoría de los vehículos de motor. El sistema de encendido se divide en dos circuitos eléctricos: el primario y el secundario. El circuito primario lleva bajo voltaje. Este circuito funciona solo con corriente de batería y está controlado por los puntos de interrupción y el interruptor de encendido. 

Funcionamiento

La bobina es el corazón del sistema de encendido. Esencialmente, no es más que un transformador que toma 12 voltios de la batería y lo aumenta hasta un punto donde disparará la bujía hasta 40,000 voltios. La bobina del sistema primario, consiste en relativamente pocas vueltas de cable pesado, está conectada a los dos terminales primarios ubicados en la parte superior de la bobina. La bobina secundaria consta de muchas vueltas de alambre fino. Está conectado a la conexión de alta tensión en la parte superior de la bobina (la torre en la que está enchufado el cable de la bobina del distribuidor).

Tipos de encendido

  • Sistema de encendido del distribuidor
  • Sistema de encendido directo
  • Tipo de bobina en bujía (COP): bobina individual para cada cilindro y el paquete de la bobina se monta directamente sobre las bujías.
  • Bobina individual para cada cilindro con cables HT (alta tensión) separados.
  • Encendido por chispa desechado: bobina separada para cada dos cilindros. 
    Encendido sincrónico con dos terminales de bobina de devanado secundario.

Encendido por distribuidor

El sistema de encendido del distribuidor es el sistema de encendido más común para los vehículos de principios de año. Los sistemas de encendido del distribuidor usan una bobina que dispara una bujía a la vez solo en la carrera de compresión. Ver el patrón de encendido primario requiere que tenga que monitorear la señal de voltaje en el lado negativo del circuito primario de la bobina e identificar el cilindro de disparo utilizando la sonda RPM.

El sistema de encendido convencional consta de los siguientes componentes:

  • Bobina de encendido
  • Distribuidor
  • Bujías
  • Cables de alta tensión
  • Algunos medios para controlar el circuito de encendido primario. 

El circuito primario de la bobina de encendido puede contener: puntos, puntos que controlan un transistor, el transistor está controlado por algún otro medio (sin interruptor) o encendido electrónico. En los sistemas de encendido de tipo punto, la corriente en el circuito primario se controla mediante un interruptor mecánico (o disyuntor). Los puntos mecánicos pueden controlar un transistor de conmutación que abre y cierra el circuito primario de la bobina de encendido. En el interruptor sin transistor y encendido electrónico, se puede usar un efecto Hall, VRS (Sensor de reluctancia variable) o un sensor óptico para controlar el transistor de conmutación. 

La corriente fluye desde el terminal positivo de la batería, a través del interruptor de encendido y / o relé, a través de un fusible y hasta la terminal positiva de la bobina de encendido. La corriente regresa a la batería a través del terminal negativo de la bobina de encendido, a través del dispositivo de conmutación (puntos o un transistor) a través del chasis del vehículo y al terminal negativo de la batería. Mientras la corriente fluye en el circuito primario, se acumula un campo magnético en la bobina de encendido. Debido a la inductancia de la bobina de encendido, la corriente primaria tarda un tiempo (1-6 mS, según el diseño) en alcanzar su valor nominal. Cuando se interrumpe el flujo de corriente primario, el campo magnético se colapsa rápidamente (en aproximadamente 20 µS) y se induce un alto voltaje en el devanado primario (Fuerza contraelectromotores CEMF). Este voltaje se transforma en un voltaje muy alto en el devanado secundario. La amplitud de este voltaje depende de la relación de espiras (comúnmente 100: 1). Un voltaje primario de 300 V, por lo tanto, será de 30 000 V en el devanado secundario. El voltaje solo aumentará hasta que se alcance el voltaje de ruptura del entrehierro: el voltaje de encendido de la bujía.

Sistema de encendido directo

Los sistemas COP utilizan una bobina individual para cada bujía. Cada bobina se encuentra directamente encima de su bujía y no utiliza cables de bujía externos. Cada paquete de bobinas también tiene un circuito primario independiente que debe probarse individualmente.
La bobina de encendido individual por un ciclo de funcionamiento del motor genera una chispa de encendido. Por lo tanto, en los sistemas de encendido individuales se requiere la sincronización del trabajo de las bobinas con la posición del árbol de levas. 

Al presentar el voltaje a la bobina primaria, la corriente comienza a fluir por una bobina primaria y, debido a eso, en el núcleo de la bobina cambia el valor del flujo magnético. El cambio del valor del flujo magnético en el núcleo de la bobina conduce a la aparición del voltaje de polaridad positiva en una bobina secundaria. Debido a que la velocidad de aumento de la corriente en la bobina primaria es lenta, el voltaje que surge en una bobina secundaria es pequeño, de acuerdo con 1 … 2 kV. Pero en ciertas condiciones, el valor del voltaje puede ser suficiente para la aparición prematura de la chispa entre los electrodos de una bujía y, como consecuencia, el encendido prematuro de la mezcla de aire / combustible. Para evitar posibles daños del motor debido a la aparición prematura de la chispa, Se debe excluir la formación de la chispa entre los electrodos de una bujía al someter un voltaje a una bobina primaria. 

En el momento del cierre de la cascada de ignición de salida, la corriente en el circuito primario se interrumpe bruscamente y el flujo magnético disminuye rápidamente. Este cambio rápido del valor del flujo magnético hace que ocurra el alto voltaje en una bobina secundaria de la bobina de encendido (bajo ciertas condiciones, el voltaje en una bobina secundaria de la bobina de encendido puede alcanzar 40… 50 kV). Cuando este voltaje alcanza el valor que proporciona la formación de la chispa entre los electrodos de una bujía, la mezcla de aire / combustible comprimido en el cilindro se enciende desde la chispa entre los electrodos de una bujía.

En algunos sistemas, las bobinas no se encuentran directamente encima de cada bujía y se utilizan cables HT externos para bujías. Cada paquete de bobinas también tiene un circuito primario independiente que debe probarse individualmente.

Encendido por módulo DIS

Los sistemas de encendido DIS utilizan una bobina por cada dos cilindros, también llamados sistemas de “chispa de desperdicio”. Un sistema de chispa residual dispara una bobina por cada par de cilindros que se encuentran en el punto muerto superior (TDC) al mismo tiempo. Estos pares de cilindros se denominan “compañeros de carrera”. Un cilindro está en TDC en la carrera de compresión, mientras que el otro está en TDC en la carrera de escape. La chispa en el cilindro en TDC en la carrera de compresión enciende la mezcla de aire y combustible para producir energía. La chispa en el cilindro en TDC en la carrera de escape está “desperdiciada”, de ahí el nombre de “chispa residual”. Cada bobina DIS de chispa residual se engancha en serie con sus dos bujías. Cuando se dispara la bobina, la corriente secundaria crea una chispa de alto voltaje a través de los espacios de ambos enchufes. 

Un enchufe se dispara con la polaridad directa tradicional de un sistema de encendido: negativo (-) a positivo (+) El otro enchufe se dispara con polaridad opuesta: positivo (+) a negativo (-) Por lo tanto, un enchufe siempre se dispara con lo que siempre se ha llamado “polaridad invertida”. Sin embargo, la capacidad de voltaje de una bobina DIS es lo suficientemente alta como para garantizar que el voltaje disponible siempre sea lo suficientemente alto como para disparar el enchufe con polaridad invertida cuando está en la carrera de compresión.

Forma de onda de ignición primaria

1. El interruptor interno de la ECU se cierra. La corriente se precipita en la bobina y comienza a acumularse, por lo que el voltaje cae cerca del suelo y esencialmente permanece allí hasta la chispa de encendido.
2. La bobina ahora está saturada de electricidad, como lo indica el salto de voltaje. 
    La bobina ya no se carga gracias a la ECU.
3. El interruptor de la ECU se abre, liberando toda la corriente acumulada. Los amplificadores caen como una roca y el voltaje se dispara.
4. La línea de chispa indica la duración del evento de chispa en el enchufe.
5. Cuando no queda suficiente energía para la chispa, la energía restante se desconecta y el evento comienza de nuevo.

Procedimiento para verificar la funcionalidad del circuito de encendido primario

– Mediciones de ohmímetro y voltímetro del devanado primario de la bobina de encendido  –

  • Mida la resistencia del devanado primario de la bobina con un ohmímetro. La resistencia normal debe ser inferior a 1Ω.
  • Encienda el encendido pero no arranque el motor.
  • Use un voltímetro para verificar si el voltaje de la batería se aplica al terminal positivo de la bobina (generalmente “2”) y a la tierra del chasis.

¿Qué es el sistema de ignición y cómo funciona?

El sistema de ignición tiene un propósito principal: Encender la mezcla Aire-Gasolina, dentro de la cámara de combustión y mantener los niveles de RPM bajo cualquier condición de carga del motor., la corriente la transmiten a un cable de bujías y a la bujía provocando la llamada “chispa”

Básicamente se utilizan circuitos electrónicos a transistores que toman la señal del platino y es amplificada para generar el pulso de control sobre la bobina de ignición. El platino solo consume una pequeña cantidad de corriente por lo tanto la duración de este es prolongada. solo se cambiara por desgaste mecánico de la leva plástica.

Hay una sincronía entre el Sensor de Posición de árbol e levas , Sensor de posición de cigueñal y la ECU , se sincroniza debido a que al movimiento de estos la ignición o chispa

En la actualidad ya existen Módulo DIS , Mono bobina , Bobinas independientes y en vehículos como ejemplo motores HEMI se ocupa una bobina doble por cada pistón estos autos son V8 es decir ocupan 16 bujías

¿Cómo se apaga la función de inicio / parada de Mercedes-Benz ECO?

La función Start / Stop de Mercedes-Benz ECO es una función muy útil. Cuando su vehículo está equipado con esta característica, se activa automáticamente cuando arranca el vehículo y se abrocha el cinturón de seguridad con la puerta cerrada. El símbolo ECO en algunos modelos aparecerá resaltado en verde para mostrar que está encendido.

Cuando se activa esta función, el motor de su vehículo se apagará cuando se encuentre en una parada completa, como en un semáforo o en un tráfico detenido.
Una vez que es hora de comenzar a moverse nuevamente, el motor del vehículo se reiniciará automáticamente tan pronto como levante el pie del freno. No hay ningún tipo de retraso y lo más probable es que ni siquiera note que el motor se apagó.

Esta característica lo ayudará a ahorrar combustible al poder apagar su automóvil cuando sea posible. También puede desactivar esta función si no desea usarla. Todo lo que tiene que hacer es presionar el botón ECO en el tablero central, pero recomendamos mantenerlo encendido siempre que sea posible para reducir las emisiones y ahorrar combustible.

El motor se apaga cuando el vehículo está parado y vuelve a encenderse cuando se suelta el freno; en la práctica, el sistema de arranque / parada ECO funciona prácticamente sin ser notado por el conductor. Todo esto gracias a las complejas funciones de control que se ejecutan en segundo plano para garantizar la eficiencia, la comodidad y la seguridad.
Cómo funciona el sistema de arranque / parada ECO en detalle: como principio general, el motor se apaga cada vez que el vehículo se detiene (función de parada automática.

El reinicio del motor (función de arranque automático) tiene lugar casi imperceptiblemente; y alejarse sin ningún retraso de tiempo notable en comparación con un vehículo estacionario con el motor en marcha.

Esta acción rápida es atribuible a dos características especiales: un sensor Hall del cigüeñal que es capaz de identificar la dirección de rotación del cigüeñal que permite que la unidad de control del motor identifique cilindro en el que el pistón está en una posición ideal para arrancar. El combustible se inyecta primero en este cilindro, lo que acelera el proceso de arranque.

Una bomba de aceite de transmisión eléctrica adicional suministra presión a los embragues de la transmisión automática antes de arrancar, para permite una reanudación rápida del viaje después del arranque directo del motor de combustión a través de la función de arranque / parada ECO.

El motor de arranque (arrancador) tiene también se sometió a una modificación exhaustiva: ahora está diseñado para hacer frente a ocho veces más procedimientos de arranque, asegurando que durará la vida útil de un automóvil en una conducción urbana continua que implica un arranque automático frecuente. Además, el sistema eléctrico de a bordo es compatible con una segunda batería.

Condiciones previas para la función de inicio / parada ECO
No siempre es conveniente que el motor se apague automáticamente cuando el vehículo se detiene. Por lo tanto, la función de parada automática solo se iniciará si se cumplen varias condiciones:

  • 1. El motor de combustión debe haber alcanzado el funcionamiento necesario
    parámetros (por ejemplo, la temperatura mínima del refrigerante).
  • 2. Deben cumplirse las condiciones relevantes relacionadas con el vehículo (por ejemplo, voltaje suficiente en el sistema eléctrico de a bordo, el clima interior se ha regulado después del arranque de la llave, el acumulador para la suspensión neumática o el sistema de frenos está suficientemente lleno). Y el vehículo debe estar parado, por supuesto.
  • 3. Se deben cumplir las condiciones relevantes relacionadas con el conductor: la palanca selectora de la transmisión se debe establecer en D o N; sin movimiento del acelerador o del volante; el pie del conductor debe estar en el freno o la función HOLD debe estar activa; las puertas deben estar cerradas, el cinturón de seguridad del conductor debe estar abrochado y el capó debe estar cerrado.
  • 4. El inicio / parada ECO no debe haberse apagado mediante el botón ECO.
  • 5. Las velocidades relevantes deben haberse excedido después de comenzar con la llave de encendido o durante las maniobras, por ejemplo.
    Ingeniería y mecánica automotriz
    El arranque automático tiene lugar cuando el motor está en modo de parada automática, es decir, cuando el motor se ha apagado mediante la función de parada del motor y el encendido permanece encendido. También se debe cumplir una de las siguientes condiciones:
    Se presiona el pedal del acelerador.
    La posición “R” está seleccionada en la transmisión.
    La palanca selectora de la transmisión se mueve fuera de la posición “P”.
    Se suelta el pedal del freno y Hold no se activa, se suelta el freno de estacionamiento y la palanca selectora de la transmisión no está en “P”.
    La función de inicio / parada ECO se desactiva mediante el interruptor ECO.
    El vehículo comienza a rodar.
    Una función vinculada al funcionamiento del motor, p. El aumento de la altura de conducción es activado por el conductor.
    Pero la función de arranque / parada puede pensar más allá de eso: también es capaz de arrancar el motor automáticamente como una función inteligente de confort y seguridad.

La unidad de control del motor arranca el motor automáticamente, sin ninguna intervención por parte del conductor, cuando se cumple una de las siguientes condiciones:
Ya no se cumple una condición previa relacionada con el vehículo para la función de parada automática, como las condiciones relacionadas con el aire acondicionado, el sistema eléctrico de a bordo, el sistema de frenos, el chasis y otras influencias relacionadas con el vehículo.

El conductor se suelta el cinturón de seguridad o abre la puerta del conductor. El arranque automático se lleva a cabo para que el conductor apague activamente el motor girando la llave de encendido a la posición 0, antes de abandonar el vehículo. Esto asegura que el sistema de arranque / parada ECO se desactiva de forma segura cuando el vehículo está estacionado.


Para proporcionar al conductor del CLS la garantía necesaria de que la función de inicio / parada ECO está funcionando en todo momento, la disponibilidad de la función de parada automática se indica mediante el símbolo ECO en la pantalla multifunción del
Combinación de instrumentos:
Verde = se cumplen todas las condiciones, el motor se apagará cuando el vehículo se detenga.
Amarillo = ECO está activo, pero no se cumplen las condiciones.
No se muestra el símbolo ECO = ECO está apagado o se ha desactivado debido a un error.