Unidad múltiple bobina sobre bujía: controlador primario (dual) y prueba de corriente

Cómo conectar el osciloscopio al realizar pruebas: tensión y corriente en el controlador dual primario en la unidad múltiple bobina sobre bujía

Algunos vehículos van equipados con un sistema de encendido sin distribuidor, donde las bobinas se combinan en una unidad de bobina sobre bujía que se encuentra directamente encima de las bujías y alberga el sistema de encendido de bobina. Este sistema se solía instalar en los motores SAAB y en algunos modelos de Vauxhall, Peugeot y otros, como se muestra en la figura 1 que aparece a continuación.

1. Desconecte el multiconector del cableado de la bobina de encendido.
2. Vuelva a conectar el multiconector usando cables de conexión adecuados como se muestra en las figuras 2 y 3.

Canal A: tensión de alimentación

1. Conecte el terminal de pruebas BNC a 4 mm al Canal A del osciloscopio.
2. Enchufe el conector de color (positivo) del terminal de pruebas en la toma de 4 mm del cable de conexión que lleva la tensión de alimentación a la unidad de la bobina.
3. Conecte la pinza de delfín negra al conector negro del terminal de pruebas y engánchela al negativo de batería o a un punto de tierra adecuado del motor, como se muestra en las figuras 2 y 3.

Canal B: controlador primario 1 - Conmutador digital

1. Conecte el terminal de pruebas BNC a 4 mm al Canal B del osciloscopio.
2. Conecte el conector de color (positivo) del terminal de pruebas al adaptador de 4 mm del cable de conexión que lleva la tensión del controlador (conmutador digital 1) a la unidad de la bobina, como se muestra en las figuras 2 y 3.

Canal C: controlador primario 2 - conmutador digital

1. Conecte el terminal de pruebas BNC a 4 mm al Canal C del osciloscopio.
2. Conecte el conector de color (positivo) del terminal de pruebas al adaptador de 4 mm del cable de conexión que lleva la tensión del conmutador digital 2 a la unidad de la bobina, como se muestra en las figuras 2 y 3.

Canal D: corrientes de controlador primario (tomadas del cable de tensión de alimentación)

1. Conecte la abrazadera de corriente de 60/20 A al Canal D del osciloscopio.
2. Coloque la abrazadera en el mismo cable utilizado para el canal A para la señal de la fuente de tensión, como se muestra en las figuras 2 y 3.
3. Pulse el botón cero de la abrazadera para asegurarse de que se pone a cero.

Con el motor en marcha, debería aparecer en pantalla una tensión de controlador y un patrón de corriente similares al ejemplo que se muestra abajo.

Ejemplo de formas de onda

Notas de forma de onda de encendido

La forma de onda del ejemplo muestra la figura típica de un motor con encendido electrónico. Procede de la unidad de bobina sobre bujía del motor Vectra Z22SE.

Canal A: tensión de alimentación de bobina

La fuente se encuentra al nivel de la batería o tensión de carga de 12 voltios o más; en este ejemplo, alrededor de 14,0 voltios. Cuando se enciende el circuito primario de la bobina, la tensión disminuye ligeramente y, cuando aumenta la corriente en el hasta el objetivo de 10 amperios, la tensión baja. La tensión final es de alrededor de 13 voltios, 1 voltio menos que la tensión original.

Canales B y Canales C: Controladores primarios: conmutación digital

La señal de baja tensión cambia entre 0 voltios y, aproximadamente, 5 voltios. Cuando la señal de disparo se eleva, hace que la bobina se active. Cuando la tensión vuelve a cero, se desconecta la corriente del devanado primario de la bobina, se colapsa el flujo magnético que rodea el devanado, se induce tensión en el secundario y se activa el voltaje de alta tensión. Los puntos de encendido (cero aumentando a 5 voltios) y apagado (de 5 voltios a cero) los determina el módulo de control electrónico (ECM) del vehículo. El intervalo entre estos eventos se denomina período de reposo o tiempo de saturación. El período de reposo de un motor con encendido electrónico lo controla el circuito limitador de corriente del amplificador, el (ECM).

 

Canal D: corrientes del controlador principal

La forma de onda de cuatro canales del ejemplo muestra el circuito limitador de corriente en funcionamiento. La corriente se activa cuando se inicia el período de reposo y se eleva hasta alcanzar aproximadamente 10 amperios en el circuito primario. En este momento, la corriente se mantiene brevemente y luego se libera en el punto de ignición. El período de tiempo desde el punto de encendido inicial hasta el momento en que se libera la corriente depende de la velocidad del motor. Cuanto menor sea la velocidad del motor, menor será la rampa de corriente; después, la rampa se alarga con el aumento de revoluciones del motor.

Información técnica: sistemas de bobina sobre bujía

El funcionamiento de la unidad bobina sobre bujía es, esencialmente, igual a cualquier otro sistema de encendido.

Los sistemas de encendido sin distribuidor solo se instalan en vehículos que tienen un número par de cilindros, como 2, 4, 6, 8. Esto es porque hay dos cilindros conectados a una bobina, que puede producir una chispa en ambos cilindros al mismo tiempo. Esto se conoce como sistema de chispa perdida. Las dos bujías están dispuestas de modo que una se dispara en la carrera de expansión del motor y la otra en la carrera de escape del cilindro opuesto, compensado en 360 grados. Después de una rotación completa del motor, los dos cilindros están ahora en carreras opuestas y las dos bujías disparan de nuevo, pero con funciones opuestas a las de antes.

 

En un motor de cuatro cilindros, hay dos bobinas con controladores individuales que tienden a controlar los cilindros 1 y 4, y 2 y 3. Esto significa que hay una chispa doble cada 180 grados; una de estas chispas se pierde en una carrera de escape del cilindro opuesto, que está disparando en la carrera de expansión.

La única diferencia real entre el COP y otros sistemas de encendido es que cada bobina del COP está instalada directamente sobre la bujía, por lo que la tensión va directamente a los electrodos de la bujía sin tener que pasar a través de un distribuidor o terminales de la bujía. Esta conexión directa genera la chispa más fuerte posible y mejora la durabilidad del sistema de encendido.

Información técnica de la bobina

Controlador primario: señal de conmutación digital

Los puntos de encendido de la bobina (cero aumentando a 5 voltios) y apagado (de 5 voltios a cero) los determina el módulo de control electrónico (ECM) del vehículo. El tiempo entre estos puntos se denomina período de reposo o tiempo de saturación de la bobina. El período de reposo de un motor con encendido electrónico lo controla el circuito limitador de corriente del amplificador, el (ECM).

En vivo

Históricamente, la tensión de alimentación estaba presente en cuanto se activaba el interruptor de encendido. Los sistemas modernos, por otro lado, no proporcionan alimentación hasta que la llave se gira a la posición de «arranque» y el motor gira. Un simple fallo como un problema en el sensor de inclinación del cigüeñal provoca una pérdida de tensión de alimentación, simplemente porque los circuitos de control electrónicos no reconocen que el motor está girando.

Tierra

La conexión a tierra es esencial para el funcionamiento de cualquier circuito eléctrico de un motor. A medida que aumenta la corriente, en cualquier circuito eléctrico, va descendiendo la tensión en la conexión a tierra. Solo se pueden realizar pruebas en un circuito de retorno a tierra cuando el circuito está con carga baja; por lo tanto, una prueba de continuidad a tierra con un multímetro resulta inexacta. Como el circuito primario de la bobina solo está completo durante el período de reposo, este es el momento en que se debe monitorizar la caída de tensión. La rampa de tensión de la señal de tierra no debe superar los 0,5 voltios. Cuanto más plana sea la forma de onda, mejor; una forma de onda prácticamente sin aumento indica que el amplificador o módulo tiene una toma de tierra perfecta. Si la rampa es demasiado alta, las conexiones de tierra deben ser revisadas para identificar la conexión causante.

 

Accionador primario: corriente

La forma de onda del ejemplo muestra el circuito limitador de corriente en funcionamiento. La corriente del circuito primario se activa cuando se inicia el período de reposo, y después se eleva hasta aproximadamente 10 amperios. Esta corriente se mantiene hasta que se libere en el momento del encendido.

A medida que aumenta la velocidad de motor, el ángulo de levas se amplía para mantener un tiempo de saturación constante de la bobina y, por lo tanto, una energía constante. El tiempo de saturación de la bobina se puede medir colocando una regla de tiempo al principio del período de reposo y la otra al final de la rampa de corriente. La distancia entre las reglas se mantendrá exactamente igual independientemente de la velocidad del motor.

AT192-3(ES)