encendido ruptor bobina

Sistemas de encendido por ruptor y bobina

El sistema de encendido tiene por misión generar las chispas que producen la ignición del combustible en el momento preciso y en el cilindro deseado, dentro de una amplia gama de revoluciones del motor.

Para que el motor de su automóvil funcione correctamente, la carga de combustible en cada cilindro debe ser inflamada sin fallo en el momento preciso. Incluso con el motor al ralentí, cada cilindro recibe una carga fresca de aire y gasolina, como mínimo con una cadencia de cinco veces por segundo, y cada una de estas nuevas cargas debe ser inflamada en el momento preciso. Ésta es la función del sistema de encendido de automóvil.

El vapor de la gasolina es tan combustible que parece muy sencillo que se encienda. El problema consiste en que la carga se inflame rápidamente y a fondo, y en el punto adecuado del ciclo del motor. Si esto no sucede, el motor apenas girará o no lo hará. Para controlar el encendido de la carga, todos los automóviles con motor de gasolina utilizan una chispa eléctrica.

Cada cilindro recibe esta chispa a través de una bujía, la cual la dirige al interior de la cámara de combustión en la culata. En el extremo de la bujía hay u par de puntas metálicas (electrodos) un poco separadas entre sí. Cuando una corriente eléctrica recorre la bujía se produce la chispa, que salta a través de dicha separación.

Para salvar la distancia existente entre los dos electrodos, la corriente eléctrica debe ser de un voltaje muy alto. En la atmósfera, sólo se necesitaría en pequeño voltaje, pero en el momento del encendido la mezcla de aire y gasolina introducida en la cámara de combustión está tan comprimida que se precisa una corriente eléctrica de alta presión (voltaje) para salvar la separación; su valor normal es de 14.000 voltios aproximadamente. Si la separación entre electrodos es demasiado grande por desgaste o escaso mantenimiento de la bujía, se precisará un voltaje aún mayor.

Normalmente, la batería suministra una tensión de sólo 12 voltios, insuficiente para que se produzca la chispa en la bujía. Debido a esta circunstancia cada coche dispone de un complicado sistema de encendido con una doble misión: transformar la tensión de la batería al voltaje necesario para que salte la chispa y suministrar esa chispa a cada cilindro.

Bobina de encendido

El “corazón” del sistema de encendido es la bobina. En efecto, esta unidad constituye una parte básica e importante es el sistema de encendido, de forma que con frecuencia éste es denominado encendido por bobina o por batería y bobina.

La bobina convierte la pequeña tensión de la batería en el voltaje que se precisa para producir la chispa. En el sistema de encendido existen dos circuitos, el de alta tensión (AT) y el de baja tensión (BT) y aunque ambos pasan por el distribuidor no están permanentemente conectados a él.

El circuito de alta tensión lleva el voltaje de la chispa desde la bobina hasta las bujías; puede reconocerse con facilidad porque tiene cables muy gruesos. No obstante, aun con este aislamiento resulta inevitable que se produzca alguna fuga, por lo que la bobina está diseñada para que proporcione un voltaje superior al que realmente precisa la bujía.

El circuito de baja tensión es el que conduce el bajo voltaje procedente de la batería al distribuidor para que éste accione la corriente de AT. El circuito de baja tensión va desde la batería al interruptor de encendido, de aquí a la bobina y desde ésta al distribuidor, regresando a través de la masa. En la mayoría de los sistemas, el circuito de baja tensión hace masa a través del cuerpo del distribuidor.

La bobina

La bobina del encendido trabaja de una forma muy parecida a un transformador para convertir el voltaje de la batería. Este proceso es denominado de inducción electromagnética, y se basa en el hecho de que el cambio o movimiento de un campo magnético produce electricidad.

Asimismo, cuando una corriente eléctrica discurre por un cable se produce un campo magnético alrededor del mismo. Si este cable forma una espiral en el interior de la bobina, el campo magnético será mucho mayor por el gran número de espiras. Éste es el efecto que utiliza la bobina para transformar el voltaje de la batería.

En realidad, la bobina está compuesta por dos espirales, las cuales rodean un núcleo de acero dulce que amplifica el campo magnético.

La más exterior es el arrollamiento primario y está conectada al circuito de baja tensión. Sus espiras son de hilo grueso esmaltado y sólo tienen unas doscientas vueltas.

El arrollamiento interior recibe el nombre de arrollamiento secundario y está conectado al circuito de alta tensión. Está formado por hilo más fino que el del primario y tiene más espiras; en ocasiones su número llega a las 50 mil.

El circuito de BT conduce la corriente desde la batería al arrollamiento primario entre la producción de chispa y chispa. Con la ayuda del núcleo de acero dulce, en la bobina se crea un fuerte campo magnético. Cuando se produce una chispa, los contactos del ruptor o platinos cortan repentinamente, en el distribuidor, la corriente procedente de la batería.

Tan pronto como se suspende el suministro, el campo magnético sufre una caída muy rápida, que produce un cambio de intensidad; a su vez ésta induce una corriente en el cable del arrollamiento secundario, que también se halla dentro del campo magnético. Como en el secundario hay más espiras que en el primario, la corriente inducida en aquél tiene mayor voltaje, aproximadamente 30.000 voltios. Esta corriente de alto voltaje se dirige inmediatamente, a través del circuito de AT, a la bujía, para que ésta produzca la chispa necesaria para inflamar la mezcla de aire y combustible.

El distribuidor

Como los cables de alta y baja tensión se introducen en el distribuidor, puede creerse que ambos circuitos están siempre interconectados con él, pero no es cierto. Las tareas del distribuidor en los circuitos de AT y BT son completamente independientes y la única razón de que las dos funciones estén combinadas en el mismo radica en la necesidad de que sean accionadas directamente por el motor.

La transmisión es suministrada por un eje giratorio, denominado eje del distribuidor, el cual gira en el centro del mismo. Este eje se mueve por la acción del árbol de levas o del cigüeñal, mediante un engranaje. En cualquier caso, dicho sistema está calculado para que el engranaje correspondiente asegure que el distribuidor gire a la mitad de revoluciones que el motor. Como el motor necesita dos revoluciones para completar el ciclo de cada cilindro, el distribuidor debe producir una chispa por cada ciclo del mismo.

La función de alta tensión del distribuidor se desarrolla en el interior de la tapa del mismo, que por lo general es de baquelita para evitar fugas de la corriente de alto voltaje.

El cable de AT procedente de la bobina entra por el centro de la tapa del distribuidor y se conecta en su interior con una escobilla de carbón con muelle. A su vez, esta escobilla, gracias a la presión del muelle, hace contacto con la parte superior de la pipa del distribuidor y suministra a éste corriente de AT. El brazo del ruptor está fijado en el extremo del eje del distribuidor y gira en torno a él.

Alrededor del interior de la tapa hay una serie de terminales metálicos, un para cada cable de AT procedente de la bujías. Cuando el ruptor gira, contacta con cada uno de estos terminales y hace que la corriente de alta tensión pase por ellos. El distribuidor está diseñado para que el ruptor comunique la bobina con cada uno de los terminales de su tapa, los cuales llevan la corriente de alta tensión hacia las bujías en el momento justo y en el tiempo requerido, de ahí su nombre.

Los contactos de ruptor

La función del distribuidor en el circuito de baja tensión es generar el voltaje necesario en la bobina para que se produzcan las chispas en las bujías.

El voltaje necesario surge en los contactos del ruptor (a menudo más conocidos como platinos), montados sobre la placa de la base, bajo la tapa del distribuidor. En realidad, los contactos del ruptor son un interruptor de muelle; están conectados en el circuito de BT y son accionados por una leva del eje del distribuidor.

Los contactos del ruptor tienen dos platinos. Uno está fijado a la placa de la base del distribuidor y el otro pivota sobre un brazo. Un muelle de fleje de acero hace que el platino móvil esté la mayor parte del tiempo en contacto con el platino fijo, pero un resalte o patín de su brazo en contacto con la leva del eje del distribuidor determina su posición a medida que aquél va girando. Cuando el patín se desliza sobre uno de los lóbulos en la leva del eje del distribuidor en un motor de cuatro cilindros, esta operación se realizará cuatro veces por cada revolución del eje del distribuidor, una por cada cilindro, al girar dos veces el motor para completar su ciclo.

Cuando los platinos están cerrados, el circuito de baja tensión completa y la corriente fluye desde la batería a través del arrollamiento primario de la bobina y mantiene el campo magnético. Cuando los platinos se separan, el circuito se abre, la corriente no llega al arrollamiento primario y el campo magnético se interrumpe. Debido a esta circunstancia, el campo magnético induce en el secundario una corriente eléctrica de gran voltaje que propicia el salto de la chispa en la bujía.

El condensador

Cuando se interrumpe el campo magnético en el arrollamiento primario de la bobina, surge un voltaje inducido en el arrollamiento secundario de la misma, que genera también un pequeño voltaje en el arrollamiento primario. Aunque este último sea sólo del orden de los 200 voltios, podría “arquear” (saltar a través de) los platinos y causar un picado y un rápido desgaste. Para que esto no ocurra, el circuito de BT incluye un condensador, que consiste en un pequeño cilindro fijado a un lado de la placa de la base de muchos distribuidores.

Un condensador es un componente eléctrico cuya misión es absorber la tensión que surge en el circuito de BT y evitar que las chispas se produzcan en los contactos o puntas de los platinos. Recuerde que cuando un condensador está cargado impide que a través de él pase la corriente que la forma, por lo que puede afirmarse que éste actúa como un depósito regulador.

Precisamente a causa de esta circunstancia, el condensador no sólo evita el desgaste de los platinos sino que también ayuda a que se produzca una buena chispa. Si se formase un arco voltaico a través de los platinos, la corriente circularía por el circuito de baja tensión.

Cualquier corriente que fluya en el circuito de BT disminuye el colapso y cambia el campo magnético, con lo que se produce una reducción de la intensidad de la chispa. Una chispa débil puede indicarnos que el condensador no funciona correctamente.


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