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Sistema de encendido

Los motores térmicos utilizan sistemas de encendido para iniciar la combustión encendiendo la mezcla de aire y combustible. En las versiones de encendido por chispa del motor de combustión interna (como los motores de gasolina), el sistema de encendido crea una chispa para encender la mezcla de aire y combustible justo antes de cada carrera de combustión . Los motores de turbina de gas y los motores de cohetes normalmente utilizan un sistema de encendido sólo durante el arranque.

Los motores diésel utilizan encendido por compresión para encender la mezcla de aire y combustible utilizando el calor de la compresión y, por lo tanto, no utilizan un sistema de encendido. Por lo general, tienen bujías incandescentes que precalientan la cámara de combustión para facilitar el arranque en climas fríos.

Los primeros automóviles usaban sistemas de bobina vibratoria y magneto de encendido , que fueron reemplazados por sistemas basados ​​​​en distribuidores (utilizados por primera vez en 1912). Los sistemas de encendido electrónico (utilizados por primera vez en 1968) se volvieron comunes hacia finales del siglo XX, y las versiones de estos sistemas con bobina sobre bujía se generalizaron desde la década de 1990.

Sistemas magneto y mecánicos.

Sistemas magnéticos de encendido

Magneto de encendido

Un magneto de encendido (también llamado magneto de alta tensión ) es un tipo más antiguo de sistema de encendido utilizado en motores de encendido por chispa (como los motores de gasolina). Utiliza un magneto y un transformador para generar pulsos de alto voltaje para las bujías. El término más antiguo "alta tensión" significa "alto voltaje".

Utilizados en muchos automóviles a principios del siglo XX, los magnetos de encendido fueron reemplazados en gran medida por sistemas de encendido de bobina de inducción. El uso de magnetos de encendido se limita actualmente principalmente a motores sin batería, por ejemplo en cortacéspedes y motosierras. También se utiliza en aviones modernos con motor de pistón [ cita necesaria ] (aunque haya una batería presente), para evitar que el motor dependa de un sistema eléctrico.

Sistemas de bobinas de inducción

A medida que las baterías se volvieron más comunes en los automóviles (debido al mayor uso de motores de arranque eléctricos), los sistemas magnéticos fueron reemplazados por sistemas que usaban una bobina de inducción . El Benz Patent-Motorwagen de 1886 y el Ford Modelo T de 1908 utilizaron un sistema de encendido con bobina vibratoria , mediante el cual el vibrador interrumpía la corriente a través de la bobina y provocaba una rápida serie de chispas durante cada disparo. La bobina vibratoria se activaría en un punto apropiado del ciclo del motor. En el Modelo T, el motor de cuatro cilindros tenía una bobina vibratoria para cada cilindro. [1]

Sistemas basados ​​en distribuidores

Contactos del rotor dentro de la tapa del distribuidor

Charles Kettering inventó un sistema de encendido mejorado en Delco en los Estados Unidos y lo introdujo en los automóviles Cadillac de 1912. [2] El sistema de encendido Kettering constaba de una sola bobina de encendido, puntos de interruptor, un condensador (para evitar que los puntos formen arcos en el momento del corte) y un distribuidor (para dirigir la electricidad desde la bobina de encendido al cilindro correcto). [3] [4] [5] El sistema Kettering se convirtió en el sistema de encendido principal durante muchos años en la industria automotriz [6] debido a su menor costo y relativa simplicidad. [ cita necesaria ]

sistemas electronicos

El primer encendido electrónico (un tipo de cátodo frío ) fue probado en 1948 por Delco-Remy , [7] mientras que Lucas introdujo un encendido transistorizado en 1955, que se utilizó en los motores BRM y Coventry Climax de Fórmula Uno en 1962. [ 7] comenzó a ofrecer EI ese año, estando disponibles tanto el AutoLite Electric Transistor 201 como el Tung-Sol EI-4 (descarga capacitiva de tiratrón). [8] Pontiac se convirtió en el primer fabricante de automóviles en ofrecer un EI opcional, el Delcotronic activado por impulsos magnéticos sin interruptor, en algunos modelos de 1963; también estaba disponible en algunos Corvettes . [8] El primer encendido de descarga capacitiva totalmente de estado sólido (SCR) disponible comercialmente fue fabricado por Hyland Electronics en Canadá también en 1963. Ford instaló un sistema sin interruptor diseñado por FORD en los Lotus 25 inscritos en Indianápolis el año siguiente y realizó una prueba de flota. en 1964 y comenzó a ofrecer EI opcional en algunos modelos en 1965. Este sistema electrónico se utilizó en los GT40 de la campaña de Shelby American y Holman and Moody. Robert C. Hogle, Ford Motor Company, presentó el "Sistema eléctrico y de encendido Mark II-GT", publicación n.º 670068, en el Congreso de la SAE, Detroit, Michigan, del 9 al 13 de enero de 1967. A partir de 1958, Earl W. Meyer en Chrysler trabajó en EI, continuando hasta 1961 y resultando en el uso de EI en los hemis de NASCAR de la compañía en 1963 y 1964. [8]

El CD-65 de Prest-O-Lite , que dependía de la descarga por capacitancia (CD), apareció en 1965 y tenía "una garantía sin precedentes de 50.000 millas". [8] (Esto difiere del sistema Prest-O-Lite sin CD introducido en los productos AMC en 1972 y que se convirtió en equipo estándar para el año modelo 1975). [8] Delco disponía de una unidad de CD similar en 1966, [ 7] que era opcional en los vehículos Oldsmobile , Pontiac y GMC en el año modelo 1967. [8] También en 1967, Motorola presentó por primera vez su sistema de CD sin disyuntores. [8] El encendido electrónico del mercado de accesorios más famoso que debutó en 1965 fue el encendido de descarga capacitiva Delta Mark 10, que se vendía ensamblado o como un kit.

El Fiat Dino fue el primer automóvil de producción que vino de serie con EI en 1968, seguido por el Jaguar XJ Serie 1 [9] en 1971, Chrysler (después de una prueba en 1971) en 1973 y Ford y GM en 1975. [8]

En 1967, Prest-O-Lite fabricó un amplificador de encendido "Black Box", destinado a aliviar la carga de los puntos de interruptor del distribuidor durante carreras a altas revoluciones, que fue utilizado por Dodge y Plymouth en sus autos de carrera Super Stock Coronet y Belvedere . [8] Este amplificador se instaló en el lado interior del cortafuegos de los automóviles y tenía un conducto que proporcionaba aire exterior para enfriar la unidad. [ cita necesaria ] El resto del sistema (distribuidor y bujías) queda como para el sistema mecánico. La falta de piezas móviles en comparación con el sistema mecánico conduce a una mayor fiabilidad e intervalos de servicio más largos.

En un encendido de bobina sobre bujía de variación, cada bobina maneja dos bujías, en cilindros que están desfasados ​​360 grados (y por lo tanto alcanzan el punto muerto superior (TDC) al mismo tiempo); en el motor de cuatro tiempos, esto significa que una bujía producirá chispas al final de la carrera de escape mientras que la otra lo hará en el momento habitual, lo que se conoce como " chispa desperdiciada " y que no presenta ningún inconveniente aparte de una erosión más rápida de las bujías; Los cilindros emparejados son 1/4 y 2/3 en disposiciones de cuatro cilindros, 1/4, 6/3, 2/5 en motores de seis cilindros y 6/7, 4/1, 8/3 y 2/5 en motores V8. . [10] Otros sistemas eliminan el distribuidor como aparato de sincronización y utilizan un sensor magnético de ángulo del cigüeñal montado en el cigüeñal para activar el encendido en el momento adecuado.

Unidades de control del motor

Los motores de automóviles modernos utilizan una unidad de control del motor (ECU), que es un dispositivo único que controla varias funciones del motor, incluido el sistema de encendido y la inyección de combustible . [11] [12] Esto contrasta con los motores anteriores, donde la inyección de combustible y el encendido funcionaban como sistemas separados.

Motores de turbinas de gas y cohetes.

Los motores de turbina de gas (incluidos los motores a reacción) utilizan encendido por descarga de condensador , [ cita necesaria ] sin embargo, el sistema de encendido solo se usa en el arranque o cuando la llama de la cámara de combustión se apaga.

El sistema de encendido de un motor de cohete es fundamental para evitar un arranque brusco o una explosión . Los cohetes suelen emplear dispositivos pirotécnicos que colocan llamas en la cara de la placa del inyector o, alternativamente, propulsores hipergólicos que se encienden espontáneamente al entrar en contacto entre sí. [ cita necesaria ]

Ver también

Referencias

  1. ^ Patterson, Ron; Coniff, Steve (noviembre-diciembre de 2003). "El sistema de encendido y sincronización de chispa del Ford Modelo T" (PDF) . Tiempos del modelo T.
  2. ^ "Nace Charles F. Kettering, inventor del arranque automático eléctrico". HISTORIA .
  3. ^ Kettering, Charles F. (3 de septiembre de 1912). "Aparatos de encendido para motores de explosión" . Consultado el 1 de mayo de 2023 .
  4. ^ Kettering, Charles F. (3 de septiembre de 1912). "Sistema de encendido" . Consultado el 1 de mayo de 2023 .
  5. ^ Kettering, Charles F. (17 de abril de 1917). "Sistema de encendido" . Consultado el 1 de mayo de 2023 .
  6. ^ Hawthorne, John A. (20 de junio de 1967). "Sistema de encendido" . Consultado el 1 de mayo de 2023 .
  7. ^ abc Super Street Cars , 9/81, p.34.
  8. ^ abcdefghi Super Street Cars , 9/81, p.35.
  9. ^ "El nuevo Jaguar V12 - Archivo de revistas de deportes de motor". Revista de deportes de motor . 7 de julio de 2014.
  10. ^ NorthstarPerformance.com, fixya.com, i.fixya.net
  11. ^ "Cómo funciona el módulo de control del motor". www.HowStuffWorks.com . 8 de mayo de 2012 . Consultado el 29 de abril de 2023 .
  12. ^ "Cómo funcionan las ECU". www.haltech.com . Consultado el 29 de abril de 2023 .