Fenómenos de Combustión

Detonación

La detonación es un tipo de combustión anómala. Tras la chispa, el frente de llama recorre la cámara de combustión quemando la mezcla a la vez que comprime la parte todavía sin quemar. Si existe detonación, es prácticamente instantánea, lo que eleva la presión.

Daños de la Detonación

La detonación produce un fuerte impacto sobre el pistón que somete a los cojinetes y otras partes a un gran esfuerzo. Los pistones pueden erosionarse y romperse. Las detonaciones pueden llevar a preigniciones incontroladas y, por último, perforaciones de la cabeza del pistón.

Autoencendido

El autoencendido consiste en la ignición de la mezcla antes de que la chispa salte. La mezcla comienza a quemarse a partir de puntos calientes. El autoencendido causado por una superficie caliente se llama encendido por incandescencia.

Condiciones para la Ignición de la Mezcla
  • Comprimir la mezcla hasta que el incremento de presión y temperatura rebase las condiciones de autoignición.
  • Exponer la mezcla a una fuente de calor externa que rebase el punto de ignición.

Componentes del Sistema de Encendido

Bujía

Temperatura de Funcionamiento de la Bujía

La bujía debe mantenerse por encima del límite de autolimpieza (500 °C) y por debajo del límite de inflamaciones prematuras (900 °C).

Longitud de la Chispa
  • Longitud de chispa al aire: Se produce cuando los dos electrodos están enfrentados al central, y la chispa hace un recorrido directo.
  • Longitud de la chispa deslizante: Se produce cuando los electrodos están a un lado, la chispa se desliza desde el electrodo central por encima de la punta y salta por una hendidura de vidrio.

Sistema de Ignición

Sentido de Corriente y Tensión Secundaria

El sentido de la corriente y tensión secundaria depende de:

  • El aumento o disminución de la corriente primaria.
  • El sentido de la corriente primaria.
  • El sentido de las espiras del bobinado.

En tensión secundaria, depende de que el flujo magnético sea elevado y de que la bobina secundaria contenga un mayor número de espiras.

Valor Dwell

El valor dwell es la fracción de tiempo durante el cual están cerrados los contactos del ruptor con respecto al tiempo total de un ciclo de encendido. Con una leva de 4 salientes serán 4 ciclos, y este ángulo es la proporción (%) sobre el ciclo total de activación del sistema.

Sensores

Sensores Hall

El funcionamiento de los sensores Hall está relacionado con la relación de la corriente eléctrica que circula por un material semiconductor cuando es sometida a la influencia de un campo magnético. Si la intensidad de corriente no varía, la tensión aumentará al mismo tiempo que aumenta la intensidad del campo magnético. Hay sensores de posición lineal y de salida digital.

  • Interruptor Hall de ranura: Es empleado en la fase de árbol de levas. Montan un Hall y un imán.
  • Sensor de barra o lápiz: Se emplean en sensores de RPM o de cigüeñal.
Sensores y Generadores de Impulsos

Son sensores basados en la detección de luz. Se realizan por medio de discos perforados, como por ejemplo para medir las RPM.

Cables de Encendido

Los cables de encendido están destinados a transmitir la alta tensión de la bobina al distribuidor y de ahí a la bujía. Se forman por un alma y un aislante. El aislante es importante cuidarlo, ya que la formación de ozono puede estropear la envoltura exterior y causar descargas eléctricas.

Características Claves del Encendido
  • Soportar altas tensiones.
  • Ser insensibles a humedades.
  • Soportar altas temperaturas.
  • Resistentes a la vibración.
  • Pequeña longitud y libre de presión.

Control Electrónico del Encendido

Corrección de Avance Electrónica

En función de la información proporcionada por los sensores asociados a dicha unidad, la bobina es controlada y activada por la unidad electrónica de control, que ajusta su tiempo de carga así como el momento preciso de encendido. Los dos parámetros más importantes son el régimen de giro y el estado de carga.

Ventajas de la Corrección
  • Mejor regulación de encendido en diferentes condiciones.
  • Incluir parámetros adicionales.
  • Buen comportamiento de arranque.
  • Regulación antidetonante.

Regulación de Avance del Encendido

  • Velocidad de giro del motor: El tiempo de combustión y dosificación es constante, el ángulo recorrido por el cigüeñal aumenta, por lo que para mantener cerrado el punto máximo de presión debe adelantarse el momento de encendido conforme a la velocidad del vehículo.
  • Carga: Al disminuir la carga del motor, los gases residuales aumentan. Los gases inertes producen un frente de llama lenta, disminuyendo la velocidad de quemado. Por otra parte, la menor cantidad de mezcla encerrada en el cilindro supone pérdidas de calor, determinan un mayor retraso al encendido y menor velocidad de combustión. El ángulo debe ser regulado en avance para disminuir la carga.

Bloques Electrónicos y Etapas de Potencia

Eran gobernados directamente por un ruptor, por lo que solo consistía en un transistor de potencia y las resistencias necesarias. Esto alarga la vida de los contactos, pero no su desgaste y desajuste. Además, el ángulo de la leva supone una pérdida progresiva de chispa conforme aumenta el régimen del motor.

Bobina de Encendido

Técnicas para Conseguir el Pulso
  • Cortar de forma rápida la alimentación de corriente que circula por el primario de la bobina de encendido desde la batería.
  • Descargar un condensador cargado a una tensión elevada sobre el primario del transformador.
Fenómeno de Autoinducción

La tensión y corriente inducida tienen un sentido que se opone a la ley de Lenz: cuando se cierra el ruptor, el bobinado crea una corriente que se opone al paso de la corriente de la batería. Dura el tiempo que dura la variación de flujo. La tensión de activación insuficiente (2000 V máx.) aumenta tanto como para obtener la chispa de las bujías.