Cómo funcionan los sistemas de encendido de automóviles

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Ver imágenes del motor del coche.

El motor de combustión interna es una máquina asombrosa que ha evolucionado durante más de 100 años. Continúa evolucionando a medida que los fabricantes de automóviles logran exprimir un poco más de eficiencia, o un poco menos de contaminación, con cada año que pasa. El resultado es una máquina increíblemente complicada y sorprendentemente confiable.

Otros artículos explican la mecánica del motor y muchos de sus subsistemas, incluido el sistema de combustible, el sistema de refrigeración, los árboles de levas, los turbocompresores y los engranajes. Se podría argumentar que el sistema de encendido es donde todo se junta, con una chispa perfectamente sincronizada.

Hasta la próxima
  • Prueba del sistema de encendido
  • Cómo funcionan los sistemas de inyección de combustible
  • Cómo funcionan los motores de automóvil

En este artículo, aprenderemos sobre los sistemas de encendido, comenzando con la sincronización de la chispa. Luego, veremos todos los componentes que intervienen en la fabricación de la chispa, incluidas las bujías, las bobinas y los distribuidores. Y finalmente, hablaremos sobre algunos de los sistemas más nuevos que usan componentes de estado sólido en lugar del distribuidor..

El sistema de encendido de su automóvil debe funcionar en perfecta armonía con el resto del motor. -El objetivo es encender el combustible exactamente en el momento adecuado para que los gases en expansión puedan hacer la máxima cantidad de trabajo. Si el sistema de encendido se enciende en el momento equivocado, la energía disminuirá y el consumo de gas y las emisiones pueden aumentar..

Cuando la mezcla de aire / combustible en el cilindro se quema, la temperatura aumenta y el combustible se convierte en gas de escape. Esta transformación hace que la presión en el cilindro aumente drásticamente y obliga al pistón a bajar..

Para obtener el mayor par y potencia del motor, el objetivo es maximizar la presión en el cilindro durante la golpe de poder. Maximizar la presión también producirá la mejor eficiencia del motor, lo que se traduce directamente en un mejor kilometraje. El momento de la chispa es fundamental para el éxito.

Hay un pequeño retraso desde el momento de la chispa hasta el momento en que la mezcla de combustible / aire se quema y la presión en el cilindro alcanza su máximo. Si la chispa se produce justo cuando el pistón alcanza la parte superior de la carrera de compresión, el pistón ya se habrá movido parte del camino hacia su carrera de potencia antes de que los gases en el cilindro hayan alcanzado sus presiones más altas..

Para aprovechar al máximo el combustible, la chispa debe ocurrir antes de que el pistón alcance la parte superior de la carrera de compresión, por lo tanto, cuando el pistón comienza a bajar a su carrera de potencia, las presiones son lo suficientemente altas como para comenzar a producir un trabajo útil.

Trabajo = Fuerza * Distancia

En un cilindro:

  • Fuerza = Presión * Área del pistón
  • Distancia = Longitud de la carrera

Entonces, cuando hablamos de un cilindro, trabajo = presión * área del pistón * longitud de carrera. Y debido a que la longitud de la carrera y el área del pistón son fijos, la única forma de maximizar el trabajo es aumentando la presión..

La sincronización de la chispa es importante, y la sincronización puede ser avanzado o retrasado dependiendo de las condiciones.

El tiempo que tarda el combustible en quemarse es aproximadamente constante. Pero la velocidad de los pistones aumenta a medida que aumenta la velocidad del motor. Esto significa que cuanto más rápido va el motor, antes tiene que producirse la chispa. Se llama avance de chispa: Cuanto más rápido sea el régimen del motor, más avance se requiere.

Otros objetivos, como minimizando las emisiones, tienen prioridad cuando no se requiere la máxima potencia. Por ejemplo, al retardar la sincronización de la chispa (moviendo la chispa más cerca de la parte superior de la carrera de compresión), se pueden reducir las presiones y temperaturas máximas del cilindro. Bajar las temperaturas ayuda a reducir la formación de óxidos de nitrógeno (NOX), que son un contaminante regulado. Retrasar el tiempo también puede eliminar los golpes; algunos autos que tienen sensores de detonación lo harán automáticamente.

A continuación, veremos los componentes que hacen la chispa..


La bujía está en el centro de las cuatro válvulas de cada cilindro..

-los bujía es bastante simple en teoría: fuerza a la electricidad a formar un arco a través de un espacio, como un rayo. La electricidad debe tener un voltaje muy alto para viajar a través del espacio y crear una buena chispa. El voltaje en la bujía puede oscilar entre 40.000 y 100.000 voltios..

La bujía debe tener un pasaje aislado para que este alto voltaje viaje hasta el electrodo, donde puede saltar el espacio y, desde allí, ser conducido al bloque del motor y conectado a tierra. La bujía también debe soportar el calor y la presión extremos dentro del cilindro, y debe diseñarse de manera que los depósitos de los aditivos del combustible no se acumulen en la bujía..


Las bujías utilizan un inserto de cerámica para aislar el alto voltaje en el electrodo, asegurándose de que la chispa ocurra en la punta del electrodo y no en ningún otro lugar de la bujía; este inserto cumple una doble función al ayudar a quemar los depósitos. La cerámica es un conductor de calor bastante pobre, por lo que el material se calienta bastante durante el funcionamiento. Este calor ayuda a quemar los depósitos del electrodo..

Algunos coches requieren conexión en caliente. Este tipo de enchufe está diseñado con un inserto de cerámica que tiene un área de contacto más pequeña con la parte metálica del enchufe. Esto reduce la transferencia de calor de la cerámica, haciéndola funcionar más caliente y así quemar más depósitos.. Tapones fríos están diseñados con más área de contacto, por lo que funcionan a menor temperatura.


La diferencia entre una bujía "caliente" y una "fría" está en la forma de la punta de cerámica..

El fabricante de automóviles seleccionará el enchufe de temperatura adecuado para cada automóvil. Algunos automóviles con motores de alto rendimiento generan naturalmente más calor, por lo que necesitan bujías más frías. Si la bujía se calienta demasiado, podría encender el combustible antes de que se encienda la chispa; por lo que es importante seguir con el tipo de enchufe adecuado para su automóvil.

A continuación, aprenderemos sobre la bobina que genera el altos voltajes requerido para crear una chispa.


La bobina es un dispositivo simple, esencialmente un transformador de alto voltaje compuesto por dos bobinas de alambre. Una bobina de alambre se llama bobina primaria. Envuelto a su alrededor está el bobina secundaria. La bobina secundaria normalmente tiene cientos de veces más vueltas de cable que la bobina primaria..

La corriente fluye desde la batería a través del devanado primario de la bobina..

La corriente de la bobina primaria puede verse interrumpida repentinamente por puntos de ruptura, o por un dispositivo de estado sólido en un encendido electrónico.

Si cree que la bobina parece un electroimán, tiene razón, pero también es un inductor. La clave para el funcionamiento de la bobina es lo que sucede cuando el circuito se rompe repentinamente por los puntos. El campo magnético de la bobina primaria colapsa rápidamente. La bobina secundaria está envuelta por un campo magnético poderoso y cambiante. Este campo induce una corriente en las bobinas, una corriente de muy alto voltaje (hasta 100.000 voltios) debido a la cantidad de bobinas en el devanado secundario. La bobina secundaria alimenta este voltaje al distribuidor a través de un cable de alto voltaje muy bien aislado.

Finalmente, un sistema de encendido necesita un distribuidor..

los distribuidor maneja varios trabajos. Su primer trabajo es distribuir el alto voltaje de la bobina al cilindro correcto. Esto lo hace el gorra y rotor. La bobina está conectada al rotor, que gira dentro de la tapa. El rotor gira pasando una serie de contactos, un contacto por cilindro. Cuando la punta del rotor pasa por cada contacto, un pulso de alto voltaje proviene de la bobina. El pulso forma un arco a través del pequeño espacio entre el rotor y el contacto (en realidad no se tocan) y luego continúa por el cable de la bujía hasta la bujía del cilindro correspondiente. Cuando realiza una puesta a punto, una de las cosas que reemplaza en su motor es la tapa y el rotor, que eventualmente se desgastan debido al arco eléctrico. Además, los cables de las bujías eventualmente se desgastan y pierden parte de su aislamiento eléctrico. Esta puede ser la causa de algunos problemas de motor muy misteriosos..



Los distribuidores más antiguos con puntos de interrupción tienen otra sección en la mitad inferior del distribuidor; esta sección hace el trabajo de cortar la corriente a la bobina. El lado de tierra de la bobina está conectado a los puntos del interruptor..



Una leva en el centro del distribuidor empuja una palanca conectada a uno de los puntos. Siempre que la leva empuja la palanca, abre los puntos. Esto hace que la bobina pierda repentinamente su tierra, generando un pulso de alto voltaje..

Los puntos también controlan la sincronización de la chispa. Pueden tener un avance de vacío o un avance centrífugo. Estos mecanismos hacen avanzar la sincronización en proporción a la carga del motor o la velocidad del motor..

La sincronización de la chispa es tan crítica para el rendimiento de un motor que la mayoría de los autos no usan puntos. En su lugar, utilizan un sensor que le dice a la unidad de control del motor (ECU) la posición exacta de los pistones. La computadora del motor luego controla un transistor que abre y cierra la corriente a la bobina.

En la siguiente sección, veremos un avance en los sistemas de encendido modernos: el encendido sin distribuidor.


En lugar de una bobina principal, los encendidos sin distribuidor tienen una bobina para cada bujía, ubicada directamente en la propia bujía..

-En años recientes, es posible que haya oído hablar de automóviles que necesitan su primera puesta a punto a las 100,000 millas. Una de las tecnologías que permite este largo intervalo de mantenimiento es la encendido sin distribuidor.

La bobina en este tipo de sistema funciona de la misma manera que las bobinas más grandes ubicadas en el centro. La unidad de control del motor controla los transistores que rompen el lado de tierra del circuito, lo que genera la chispa. Esto le da a la ECU un control total sobre la sincronización de la chispa..

Los sistemas como estos tienen algunas ventajas sustanciales. Primero, no hay distribuidor, que es un artículo que eventualmente se desgasta. Además, no hay cables de bujía de alto voltaje, que también se desgastan. Y finalmente, permiten un control más preciso de la sincronización de la chispa, lo que puede mejorar la eficiencia, las emisiones y aumentar la potencia general de un automóvil..

Para obtener más información sobre sistemas de encendido y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente..

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