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Bobinas de encendido en motos

superbike
Motocicleta Superbike de alta cilindrada.

Hay dos tipos de ignición comunes asociados para las bobinas de encendido de moto, puntos de contacto y completamente electrónicos. Durante muchos años, el encendido del punto de contacto fue el sistema favorito para controlar el tiempo de la chispa de encendido. Sin embargo, la electrónica, en general, se volvió más confiable y menos costosa de producir, los fabricantes optaron por sistemas completamente electrónicos, eliminando los puntos de contacto mecánicos.

  • Una batería o magneto para suministrar corriente de bajo voltaje para la chispa.
  • Puntos de contacto mecánicos para controlar el punto de ignición.
  • Una leva giratoria para accionar los puntos de contacto.
  • Un condensador para reducir el arco a través de las superficies del punto de contacto.
  • Una bobina de encendido
  • Una bujía

Para lograr este aumento de voltaje, el sistema tiene dos circuitos: el primario y el secundario. En el circuito primario, la fuente de alimentación de 6 o 12 voltios carga la bobina de encendido. Durante esta fase, los puntos de contacto están cerrados. Cuando los puntos de contacto se abren, la repentina caída de la fuente de alimentación hace que la bobina de encendido libere la energía almacenada en forma de un alto voltaje.

La corriente de alto voltaje viaja a lo largo de un cable (cable HT) a una tapa de la bujía antes de ingresar a la bujía a través del electrodo central. Se crea una chispa cuando el alto voltaje salta del electrodo central al electrodo de tierra.

Puntos de contacto deficientes

Una de las deficiencias del sistema de ignición del punto de contacto es la tendencia del desgaste de polos en los puntos, lo que tiene el efecto de retardar la ignición. Otro inconveniente es la transferencia de partículas metálicas de un punto de contacto a otro, ya que los intentos actuales de saltar la brecha creciente a medida que los puntos se abren. Estas partículas metálicas eventualmente forman una pipa en una de las superficies del punto, lo que dificulta la configuración del espacio correcto durante el servicio.

La construcción de los puntos de contacto tiene otro inconveniente: el rebote de puntos (especialmente en motores de alto rendimiento o de altas revoluciones). El diseño de los puntos de contacto requiere que el acero de resorte regrese los puntos a su posición cerrada. Dado que hay un retardo de tiempo entre los puntos que están completamente abiertos y el regreso a su posición cerrada, las altas revoluciones de los motores de rendimiento no permiten que el talón siga la leva de manera adecuada y tiende a rebotar las caras de contacto.
Este problema de rebote de puntos crea una chispa fuera de lugar durante el proceso de combustión. Para eliminar todas las deficiencias de los puntos de contacto mecánicos, los diseñadores desarrollaron un sistema de ignición sin usar partes móviles, excepto un gatillo en el cigüeñal. Este sistema, popularizado en los años 70 por Motoplat, es un sistema de estado sólido. Estado sólido es un término que se refiere a un sistema electrónico donde todos los componentes de amplificación y conmutación en el sistema utilizan dispositivos semiconductores como transistores, diodos y tiristores.
El diseño más popular de encendido electrónico es el tipo de descarga de condensador.

Sistemas de encendido por condensación y descarga (CDI)

Hay dos tipos principales de suministro de corriente para sistemas CDI, batería y magneto. Independientemente del sistema de alimentación, los principios básicos de funcionamiento son los mismos.

CDI (Encendido de condensador de descarga)

Las bobinas de arranque para motos, el mas moderno y utilizado es el sistema electrónico que es el tipo TSI (Transistor System Ignition) o CDI (Capacitor Discharge Ignition), es un sistema de encendido para motores tanto de dos tiempos (2T) como cuatro tiempos (4T) en el cual la función de interrumpir la corriente del primario de la bobina para generar por autoinducción.

La chispa interna en un motor de cuatro tiempos es comúnmente a 600 revoluciones por minutos,  lo cual debe bajar unos dos grados antes que el pistón llegue al punto muerto. Pero a unas 4 mil revoluciones debe desacelerar alrededor de unos ocho grados antes del punto muerto. Es aquí donde entra en funcionamiento el CDI, su función es percibir la señal y en la medida que los intervalos aumenten de revoluciones, el circuito va a dar la una señal más anticipada.

El CDI es una pequeña caja electrónica, que funciona con un cable de alimentación que va al sensor del imán, haciendo girar el volante del motor, otro cable va a la corriente (normalmente de unos 9-13 voltios) y el último cable entrega la corriente eléctrica interrumpida a la bobina de inducción de alto voltaje.

La energía eléctrica de la batería (por ejemplo) carga un capacitor de alto voltaje. Cuando se interrumpe la fuente de alimentación, el condensador se descarga y envía la corriente a la bobina de encendido, lo que aumenta de forma considerable el voltaje a uno suficiente para saltar la chispa de la bujía.

Tiristor para el disparo

La conmutación de la fuente de alimentación se realiza mediante el uso de un tiristor. El tiristor es un interruptor electrónico que requiere una corriente muy pequeña para controlar su estado o para activarlo. La sincronización del encendido se logra con un dispositivo de disparo electromagnético.

El disparo electromagnético consiste en un rotor (normalmente unido al cigüeñal) y dos imanes electrónicos de polo fijo. Cuando el punto más alto del rotor giratorio pasa por los imanes fijos, se envía una pequeña corriente eléctrica al tiristor que, a su vez, completa la chispa de encendido.
Cuando se trabaja con sistemas de encendido tipo CDI, es muy importante tener en cuenta la descarga de alto voltaje de la bujía. La prueba de chispa en muchas bicicletas clásicas consiste en colocar el tapón en la parte superior de la culata (conectado a la tapa del tapón y al cable HT) y encender el motor con la ignición encendida. Sin embargo, con el encendido del CDI, es imperativo que el enchufe esté bien conectado a tierra y que el mecánico use guantes o herramientas especiales para mantener el enchufe en contacto con la cabeza si se debe evitar una descarga eléctrica importante.

Además de evitar una descarga eléctrica, el mecánico también debe seguir todas las precauciones de seguridad del taller cuando trabaje en circuitos eléctricos en general y en sistemas CDI en particular.

 

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