Aprendamos un poco del Encendido electronico

16/09/11, 01:47 pm

El encendido se encarga de iniciar la combustion de la mezcla en la
camara de combustion. A lo largo de los años se ha ido avanzando mucho
en encendidos, pudiendo encontrar en el mercado cada dia encendidos con
mas opciones de ajuste. Pero no debemos caer en la trampa: la diferencia
entre un encendido de ultima generacion y un encendido corriente (ya
veremos con detalle cada tipo posteriormente) es insignificante en
entrega de potencia y sin embargo un encendido de ultima generacion
puede costar hasta 100 veces mas.

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Tipos de encendido.
Segun el sistema de funcionamiento que se utiliza para provocar el encendido de la mezcla:

Encendido por incandescencia.
Encendido por chispa.
Encendido por platinos.
Encendido por transistores.
Encendido por CDI.

El encendido por transistores (electronico analogico).

En un extremo del cigueñal se encuentran girando unos imanes alrededor
de unas bobinas (bobinas primarias). Por lo general son dos las bobinas,
una que produce corriente que va a cargar un condensador (bobina de
carga), y otra que va a producir corriente en un momento muy preciso
para avisar de la descarga del condensador (bobina de aviso). Un
transistor es el encargado de descargar la energia almacenada en el
condensador. Cuando la bobina de aviso envie corriente al transistor,
este cortocircuitara una parte del circuito y provocara la salida de la
corriente desde el condensador hacia la bobina secundaria. La bobina
secundaria convertira la corriente electrica que sale de la bobina
primaria en corriente de alto voltaje (unos 25000 voltios) que provocara
la chispa.

El encendido por CDI (electronico digital).

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El funcionamiento es en base igual al anterior, pero en este caso no
existe una bobina de aviso, sino un captador magnetico o optico que
envia corriente en el momento preciso. Esto implica que hay mas espacio
para colocar bobinas de carga y el encendido puede provocar una chispa
de mas potencia (mas adelante veremos la potencia necesaria para
producir la chispa dependiendo de cada motor).

Similitudes y diferencias entre ambos tipos.
Lo primero de todo es aclarar que llamar "Encendido por CDI" al tipo 2.3
no es correcto del todo. CDI significa en ingles Capacitor Discharge
Ignition (encendido por descarga de condensador) !!!y acabamos de ver
que todos los encendidos del tipo 2 funcionan porque se descarga un
condensador (el tipo 2.1 no lo hemos visto, pero funciona igual)!!! La
diferencia entre todos ellos es el metodo empleado para descargar el
condensador.

Las diferencias que nos importan en cuanto a preparacion de motores son
las que se refieren a la duracion de la chispa y a la potencia de la
chispa:

Encendido electronico analogico: Tiene una potencia normalmente menor y una chispa de duracion mayor.
Encendido electronico digital: Tiene una potencia normalmente mayor y una chispa de duracion menor.
El resto son todo similitudes. La mayoria de gente sabe que un encendido
electronico digital puede variar su avance de encendido a diferentes
rpm, y sin embargo, piensan que esto no puede ocurrir en el encendido
electronico analogico. Pues estabais equivocados. La gran mayoria de
motos comercializadas a partir de inicios de los años 80's tienen avance
variable, tanto si utilizan encendido de un tipo o de otro.

Los encendidos electronicos digitales, debido a que trabajan con
captadores electronicos de impulsos, hacen tan rapido las operaciones de
encendido que provocan unas chispas muy cortas en duracion. Esto es un
grave problema pues puede ocurrir que la chispa dure tan poco que no se
produzca inflamacion del combustible. Este problema se agrava a altas
rpm, cuando el tiempo que tiene la mezcla en inflamarse es aun menor.
!no todo iban a ser ventajas para los digitales! De todos modos no hay
porque preocuparse, estos fenomenos negativos de corta duracion de
chispa serian un problema con el motor girando a mas de 20000 rpm, cosa
totalmente improbable.

¿Que potencia necesito que tenga el encendido?.
Cuando se produce la chispa en el motor, las condiciones existentes en
el cilindro son altas presiones y altas temperaturas. Como sabreis
seguramente, cuanta mas presion y temperatura haya en un cilindro, mas
potencia necesita la chispa para saltar. Por eso, cada motor, en funcion
de la relacion de compresion y su temperatura de trabajo necesitara
unas caracteristicas de potencia de encendido:

Motores de 50: Con relaciones de compresion de 12:1 aproximadamente, y altas temperaturas, necesitaremos unos 35W.

Motores de 70-80: Con relaciones de compresion de 11.5:1 aproximadamente, y altas-medias temperaturas, necesitaremos unos 32W.

Motores de 125: Con relaciones de compresion de 10:1 aproximadamente, y medias temperaturas, necesitaremos unos 30W.
La mayoria de encendidos pasan con creces estas cifras. ¿Porque? Pues
sencillamente porque el encendido en motos de calle ademas de producir
la chispa ha de encender las bombillas de alumbrado, permitir que suene
la bocina, ... y se calculan dandoles la potencia justa para que permita
que al mismo tiempo que produzca chispa, sea capaz de alimentar toda la
parte electrica de la moto. En caso de que no se calculase de esta
forma, podria darse el caso de circular a mas de 200 kmh y que al tocar
la bocina el encendido se cortase momentaneamente, con grave riesgo de
accidente.

Por ejemplo, el encendido que mas llegue a utilizar durante los años
80's en motos de 50 y 125 cc, el aleman Kröber, tenia una potencia de
40W. Las Derbi 125 del año 2000 que se emplean en competiciones
mundiales, disponen de encendidos de 70W, pues tienen que provocar la
chispa, y ademas deben alimentar el tacometro, los aparatos de
telemetria, diversos motores de control electronico, ... de ahi que
necesiten algo mas de potencia.

Para conseguir mayor potencia hacen falta mas bobinas de carga, y eso
significa que el motor pierde mas potencia porque las bobinas de carga y
los imanes que las cargan ejercen fuerzas magneticas de oposicion. Por
eso interesa tener la potencia de encendido justa, no mas, pues ese
exceso no se aprovecharia y reduciria sin embargo la potencia del motor.

En conclusion: hasta el encendido de una simple Vespino es suficiente
para los requirimientos del encendido de una moto de competicion,
siempre referido en cuanto a potencia de chispa.

¿Cual es el avance optimo de encendido?.
Un numero universal en cuanto a avance de encendido es que al numero de
rpm optimas el avance sea siempre de entre 15 y 20 grados. Un buen
avance podria ser el termino medio, 17.5 grados. Esto proporcionara un
gran rendimiento de combustion. Avanzando la chispa mas de 20 grados
tendremos problemas de tipo termico, con posibilidad de gripado, sin
embargo por debajo de los 15 grados de avance el rendimiento de la
combustion sera muy malo.

¿Que es el corte de encendido?.
El corte de encendido aparece en algunos pocos encendidos de motos de
calle. A cierto numero de rpm, que el fabricante ha estipulado
anteriormente, deja de producirse chispa. Esto se hace para limitar la
potencia que puede dar el motor. Por suerte solo aparece en algunos
pocos modelos de scooters. Se puede detectar comprando un tacometro de
los que miden las rpm a partir de los impulsos que aparecen en el cable
de la bujia. Acelera en vacio a tope y mira si el tacometro marca
continuamente una cifra o bien si marca intermitentemente una cifra y
cero. En este ultimo caso se trata de un encendido con corte.

¿Soluciones para evitar el corte de encendido? Cambiar la bobina
secundaria (en la que se encuentra el mecanismo de corte) por otra que
sepas que no tiene corte y sea compatible con las bobinas de carga y
aviso.

Distribucion de masas del encendido.
Vamos a ver ahora el tema de la distribucion de masas. Todo el mundo
habra oido alguna vez que existen encendidos de rotor interior y de
rotor exterior. ¿Que es eso? Pues ya hemos visto antes que en un extremo
del cigueñal hay unas bobinas e imanes que giran y que producen
corriente. Puede existir dos casos:

Rotor exterior: Los imanes giran alrededor de las bobinas por el exterior.
Rotor interior: Los imanes giran alrededor de las bobinas por el interior.
En el primer caso el conjunto de encendido que gira con el cigueñal
tendra mas peso, pues hace falta mas cantidad de metal para situar en el
exterior los imanes. En el segundo caso, por el mismo razonamiento el
conjunto de encendido que gira con el cigueñal sera mas ligero.

Siempre se ha pensado que el encendido de rotor interior daria mas
potencia a altas rpm y viceversa, pero en realidad esto no es asi, es
mas bien todo lo contrario. Vamos a ver porque:

Vamos a imaginarnos un motor que en principio lleva un rotor exterior
(lo mas frecuente en motos de calle y en muchas de
competiciones-cliente). Como el peso adosado al cigueñal es alto, cuando
aceleremos a tope desde parado, al principio (bajas rpm) le costara a
la moto acelerar bastante (poca potencia) porque tiene que hacer girar
todo ese peso extra que lleva. Pero una vez estemos lanzados (altas
rpm), el motor va a dar mas potencia porque la moto va a ser mas dificil
de parar (cuesta el doble parar un peso girando de por ejemplo 800 gr
que uno de 400 gr). Un buen ejemplo de que un encendido de rotor
exterior (alto peso) mejora la potencia a altas rpm esta en las
competiciones NASCAR de los USA, donde se colocan a proposito pesos muy
grandes en un extremo del cigueñal, pues estos coches siempre van a
velocidades cercanas a los 300 kmh y necesitan mucha potencia a altas
rpm.

Podemos imaginarnos ahora el mismo motor pero llevando un rotor
interior. Ocurrira todo lo contrario: a pocas rpm tendra mucha potencia
porque acelera mejor desde parado (tiene poco peso que hacer girar),
pero sin embargo a altas velocidades, cualquier minima oposicion de
potencia (rafaga de viento, una cuesta, ...) provocara un descenso de
velocidad importante (lo que supone que el motor tiene poca potencia a
altas rpm).

Un encendido de rotor interior provocara un aumento de potencia a bajas
rpm de aproximadamente un 2% o 3% respecto a un encendido de rotor
exterior, y por el mismo motivo, un encendido de rotor exterior
provocara un aumento de potencia a altas rpm de un 2% o 3% respecto a un
encendido de rotor interior.

Conclusiones.

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Descartando el encendido programable, la rivalidad esta en si comprarlo
con avance fijo o variable. Es mejor comprarlo con avance fijo por la
sencilla razon de que si lo ajustamos a 17.5 grados por ejemplo, sabemos
con exactitud que la chispa siempre saltara a 17.5 grados. Si compramos
uno con avance variable el fabricante dira algo asi como "ajustar en
estatico el encendido a 50 grados" y luego la chispa saltara a
diferentes rpm con un avance que nosotros no sabemos. Supuestamente el
de avance variable es mejor, pero solo si el fabricante nos facilita la
grafica de avance para luego nosotros hacer que al numero de rpm optimas
del motor el avance sea de entre 15 y 20 grados. Como el fabricante
nunca da la grafica, lo mejor es ir a lo seguro y colocarlo de avance
fijo calado a un numero de grados optimos (entre 15 y 20).

Hasta ahora hemos razonado que lo mejor normalmente es un encendido con
avance fijo de chispa. Pero ¿rotor interior o rotor exterior? Si no
quereis gastaros mucho dinero (para circular por calle, preparaciones de
aficionados, ...), podeis comprar uno de rotor exterior procedente de
por ejemplo una Derbi Variant (version de encendido electronico), que
tiene potencia suficiente, es de avance fijo y no tiene corte de
encendido (mucha gente los utiliza todavia en competicion por sus
bondades y bajo precio de segunda mano). Lo malo es que sera apto solo
para alcanzar potencia a altas rpm (debido a su alto peso por ser de
rotor exterior). Si disponeis de una suma de dinero algo mayor
(competiciones de cierto nivel), podeis comprar un PVL de avance fijo
que reune las mismas caracteristicas que el anterior pero nos permite
ajustar al mismo tiempo el peso del encendido: como es de rotor
interior, dispondremos de gran potencia a pocas rpm, y para circuitos
largos, podremos agregar peso colocando unos discos pesados junto al
rotor.