Un sistema de chispa desperdiciada es un tipo de sistema de encendido utilizado en algunos motores de combustión interna de ciclo de cuatro tiempos . En un sistema de chispa desperdiciada, las bujías se disparan en pares, con una bujía en un cilindro en su carrera de compresión y la otra en un cilindro en su carrera de escape. La chispa extra durante la carrera de escape no tiene ningún efecto y por lo tanto se "desperdicia". Este diseño reduce a la mitad el número de componentes necesarios en un sistema de encendido típico, mientras que la chispa adicional, contra una resistencia dieléctrica muy reducida, apenas afecta la vida útil de los componentes de encendido modernos. [1] En un motor típico, sólo se necesitan entre 2 y 3 kV para disparar el cilindro en su carrera de escape. La energía restante de la bobina está disponible para encender la bujía en el cilindro en su carrera de compresión (normalmente entre 8 y 12 kV).
Quizás la ventaja más significativa del sistema, en comparación con los sistemas de bobina única y distribuidor, es que elimina el distribuidor de alta tensión . [2] Esto mejora significativamente la confiabilidad, ya que muchos problemas con un sistema convencional son causados por el impacto del distribuidor por la humedad de la lluvia o condensación, la acumulación de suciedad y la degradación de los materiales aislantes con el tiempo. Aunque los sistemas de bobina enchufable ofrecerían más tarde esta misma ventaja, no estuvieron disponibles hasta pasados 30 años. Los sistemas enchufables aumentan la cantidad de bobinas necesarias, aumentan el calor que estas bobinas deben soportar y, por lo tanto, requieren materiales más sofisticados y costosos para sobrevivir al uso rutinario.
Los sistemas de chispas desperdiciadas aún requieren una señal de sincronización del cigüeñal. En un motor de cuatro tiempos convencional, esta señal también debe observar la fase del árbol de levas con respecto al cigüeñal, por lo que los interruptores de contacto normalmente se accionan desde el árbol de levas y el accionamiento del distribuidor. Si se desperdicia una chispa, se puede utilizar el cigüeñal, ya que el sistema se activa en ambos movimientos ascendentes. Simplifica la disposición mecánica ya que no existe accionamiento del distribuidor y la leva del interruptor de contacto se puede fijar al cigüeñal. Aunque todavía se requiere un engranaje reductor 2:1 para operar el árbol de levas y las válvulas, la precisión de esta transmisión ahora es menos crítica (el tiempo de encendido es más crítico para el rendimiento del motor que la sincronización de las válvulas): los motores continúan funcionando adecuadamente incluso con transmisiones de árbol de levas desgastadas. y calendario impreciso.
Este sistema ha sido ampliamente utilizado, incluidos motores como el motor MG MG6 1.8T; Motor Mitsubishi Evolution 4G63 , motor Fiat 126 , seis cilindros en línea Mercedes-Benz (M104.94x, M104.98x, M104.99x); Motores Buick 3800 (LN3 y más nuevos); Harley-Davidson V-Twin ; motocicletas BMW refrigeradas por aire ; Citroën 2CV , motores Mazda B ; Chrysler V10 ; motor GY6 ; Volkswagen Golf Mk3 2.8 VR6 (distinto del 2.0); Saturn Corporation cuatro cilindros; Toyota 5VZ-FE V6; Motores Toyota 5E-FE y Chrysler 1.8, 2.0 y 2.4 . Algunos motores Ford también lo hacen. Muchos motores de motocicletas Honda y Kawasaki y PWC también siguen un diseño similar, para permitir que una menor cantidad de bobinas más potentes reemplacen una mayor cantidad de bobinas más pequeñas en el mismo espacio limitado.
En el uso práctico, un motor V-6 sólo necesitaría tres paquetes de bobinas en lugar de seis. El paquete de bobinas dispara las bujías en dos cilindros simultáneamente, por lo que, por ejemplo, 1, 4, 2, 5, 3 y 6 cilindros disparan juntos, la bujía en un cilindro en una carrera de compresión es de donde proviene la energía y la bujía en el otro cilindro en una carrera de escape. El derrame cerebral no hace nada. Las bobinas en un sistema de chispa desperdiciada pueden estar en forma de paquete o pueden estar en forma de bobina sobre bujía (COP), con un cable de bujía conectado a cada unidad COP, que se conecta a otra bujía.
La mayoría de los motores monocilíndricos [de cuatro tiempos] utilizan el sistema de chispa desperdiciada para aprovechar la simplicidad y confiabilidad del magneto del volante. Estos motores necesitan un volante para funcionar sin problemas, y los pesados imanes que generan corriente ayudan a proporcionar impulso al mismo tiempo que brindan un impulso sin mantenimiento al sistema de encendido. Atornillado al extremo del cigüeñal, este volante gira dos veces por cada carrera de compresión.
Además de las ventajas de peso y mantenimiento de este sistema, existe una ventaja de ajuste. Montado directamente en el extremo del cigüeñal, se evita toda la tensión que la generación de chispas ejercería sobre la cadena del árbol de levas (u otra transmisión de media velocidad de propósito especial), mientras que prácticamente no existe ninguna tensión que necesariamente degrade el tiempo de encendido en sistemas basados en cadenas o engranajes.
A diferencia de los sistemas de cilindros múltiples mencionados anteriormente (que disparan dos bujías simultáneamente desde una bobina de doble extremo), la bobina en este sistema tiene un solo cable HT que va hasta la bujía única. El volante magnético proporciona otros servicios, por ejemplo, en motocicletas pequeñas, ya que puede construirse fácilmente para proporcionar energía de carga de batería de corriente continua casi sin costo ni peso adicional.
En las condiciones modernas, este método tiene un impacto muy pequeño en la duración de los intervalos de servicio del vehículo y en la longevidad de los componentes individuales. Los sistemas de encendido modernos no tienen puntos de interrupción, que han sido reemplazados casi en su totalidad por sistemas electrónicos. Las bobinas de encendido modernas duran más que la mayoría de los demás componentes del vehículo y las bujías modernas tienen una vida útil excelente, aunque existe una ligera diferencia entre las dos bujías en cuanto a la erosión sufrida en el electrodo central. Debido a que la chispa salta en direcciones opuestas en las bujías complementarias, un banco erosionará más el electrodo central y el banco opuesto erosionará más el electrodo de tierra. Las bujías utilizadas en sistemas de chispas desperdiciadas deben tener metales preciosos, como platino y/o iridio, tanto en el electrodo central como en el de tierra para aumentar el tiempo promedio del intervalo de servicio antes de que sea necesario reemplazarlas. [3]
Desde los primeros motores de gasolina se han utilizado sistemas de doble chispa , con dos bujías para cada cilindro. Cada juego de enchufes se suministra por separado. Las razones de esto incluyen la confiabilidad (especialmente como mecanismo de seguridad en los motores de aviones), un mejor arranque y un mejor rendimiento de la combustión al iniciar el frente de llama en puntos opuestos simultáneamente (por ejemplo, Alfa Romeo ). Estos no se consideran sistemas de chispas desperdiciadas, ya que todas sus chispas se producen después de la carrera de compresión útil en lugar de "desperdiciarse" en la carrera de escape.