Bobina del encendido. Es un dispositivo de inducción electromagnética o inductor, que forma parte del encendido de un motor de combustión interna alternativo de
ciclo Otto o Wankel, que cumple con la función de elevar el
voltaje normal de a bordo (6, 12 o 24 V, según los casos) en un valor unas 1000 veces mayor con objeto de lograr el
arco eléctrico o chispa en la bujía, para permitir la inflamación de la mezcla
aire/
combustible en la cámara de combustión.
Constitución
Consta de dos arrollamientos, primario y secundario, con una relación
de espiras de 1 a 1000 aproximadamente, con grosores inversamente
proporcionales a dichas longitudes, y un núcleo ferromagnético. Cuenta
con dos conexiones para el primario: una de alimentación positiva desde
el contacto de encendido del motor, y una de negativo al dispositivo de
interrupción cíclica del primario. El secundario cuenta con una conexión
a masa, y otra de salida de alta tensión hacia la
bujía o en su caso hacia el distribuidor.
Funcionamiento
La interrupción cíclica del primario está sincronizada con el motor,
una vez cada giro en el dos tiempos (2T) o una cada dos giros en el
cuatro tiempos (4T); aunque existen sistemas de 4T en motores de más de
un cilindro, con chispa en cada revolución (Sistema de chispa perdida o
DIS) Dicha interrupción era antiguamente mecánica gracias al ruptor o
platinos, y hoy día se realiza mediante un
circuito electrónico, siendo un
transistor de potencia que depende de un controlador asociado al régimen del motor gracias a un sensor de régimen.
¿Que Necesita la Bobina Para Disparar Chispa?
- Necesita Corriente, y esta corriente son 12 Voltios de la Batería. Este Voltaje se le conoce como la Corriente Primaria.
- Necesita de un Dispositivo Interruptor. Este aparato
(dispositivo) puede ser el Módulo de Encendido o la Computadora de la
Inyección Electrónica, que interrumpe el circuito a tierra de la Bobina.
- Este Dispositivo Interruptor necesita de un Dispositivo Disparador. Este Dispositivo Disparador (Sensor de la Posición del Cigüeñal) le da a saber al Módulo (o la Computadora) el momento preciso para disparar la Bobina o las Bobinas.
- Que si la Bobina está recibiendo todo lo supracitado, debería crear Chispa.
Averías en la bobina de encendido
La bobina del encendido representa la fuente principal de acumulación de
energía eléctrica para la alimentación de las bujías. La diferencia de potencial que existe entre los bornes de una
batería de
vehículos,
no resulta suficiente como para conseguir que salte una chispa entre
los dos polos de una bujía. Es por tanto necesario aumentar de alguna
forma la diferencia de potencial (el voltaje) que se produce entre los
electrodos de las bujías. El dispositivo empleado para incrementar el
voltaje es la bobina de inducción electromagnética.
La bobina está constituida por un núcleo de
hierro
dulce sobre el que van arrollados dos devenados. Uno de ellos,
denominado primario, está constituido por pocas espiras de hilo grueso.
El otro devanado, el denominado secundario está formado por muchas
espiras, de hilo fino. A través del primario pasa la corriente,
relativamente intensa, debido a la poca resistencia procedente de la
batería.
Entre estas dos espirales existe un alto coeficiente de inducción mutua
(un coeficiente que mide la diferencia de potencial que se crea en el
circuito secundario al variar con el tiempo la intensidad de corriente
en el primario). Es decir, que de lo que se trata es de variar
bruscamente la intensidad de corriente en el circuito primario, para
inducir altas diferencias de potencial en el circuito secundario.
Características importantes de estas bobinas es la posición relativa de
los devanados. El arrollamiento primario está compuesto, generalmente,
por entre 200 y 300 espiras de hilo de
cobre
con un espesor que oscila entre medio y un milímetro de diámetro. El
secundario alcanza entre 20.000 y 25.000 espiras, con un hilo de
cobre
finísimo, de entre seis y ocho centésimas. Los dos devanados se
encuentran muy próximos, de tal forma que prácticamente todo el flujo
magnético creado en el núcleo de
hierro
dulce, por la interrupción de corriente de baja intensidad pero de
elevada diferencia de potencial. También es fundamental para el buen
funcionamiento de la bobina el núcleo de
hierro dulce, que debe estar formado por alambres paralelos al
campo magnético.
Esta disposición permite reducir las pérdidas de energía ocasionadas
por las corrientes de Foucoult, que tienen que ver con las fuerzas que
ejerce el campo magnético sobre las corrientes inducidas. Estas pérdidas
podrían resultar importantes en el caso de que las posiciones relativas
de los elementos no fueran adecuadas.
Las necesidades de voltaje en la bujía son muy elevadas debido a la alta
presión que se registra en el interior de los cilindros. Hasta 30 mil o
más voltios de diferencia de potencial se alcanzan en los modernos
sistemas de
encendido electrónico.
Este elevado voltaje facilita las derivaciones; por ello todo el
recorrido de la corriente de alta tensión debe encontrarse perfectamente
limpio y seco, ya que el sucio incrementa la resistencia de los cables.
Las prestaciones de la bobina disminuyen por envejecimiento, sucio,
estanqueidad insuficiente, humedad u otros factores. La forma adecuada
para comprobar la tensión encendido de las bujías es con el motor en
marcha y un
osciloscopio.
Este método permite conocer las condiciones de funcionamiento de cada
cilindro (por lo que si hay variaciones de uno a otro significa que la
bobina no es la responsable) y también indica la reserva de tensión que
tiene la fuente de energía del encendido.
Sin embargo, existe un método menos preciso pero que puede permitir
formarse una idea sobre el estado de la bobina. Este consiste en
analizar visualmente la chispa que se genera. Para ello hay que quitar
el cable colocado en el centro del distribuidor de chispa y acercar su
punta perpendicularmente a una superficie metálica del
vehículo
y una distancia y en torno a un centímetro. Con el cable en esa
posición, se debe contar con la ayuda de otra persona que accione el
arranque. Si desde el extremo del cable saltan chispas de color azul
metálico, con un chasquido fuerte y seco, desde esa distancia en torno a
un centímetro. De lo contrario, conviene revisar la resistencia del
cable de alta tensión que sale de la bobina, no vaya a ser el culpable
del mal funcionamiento. Si no fuera el cable, se debería sustituir la
bobina.
Debido a la elevada diferencia de potencial, resulta fácil recibir una
descarga eléctrica al manipular los elementos de alta tensión de los
autos por lo que es imprescindible sujetar los cables con algún elemento
de alto poder aislante, como pueden ser unas tenazas de plástico o
similar. Sujetar el cable directamente con las manos es un riesgo que no
se debe correr.
El estado de la bobina también se puede controlar mediante la
comprobación de la resistencia que ofrecen sus circuitos internos. Para
ello, se deben conocer los datos concretos ofrecidos por el fabricante.
Una vez conocidos, sólo basta aplicar un
ohmímetro entre sus polos para cerciorarse del buen estado general de la bobina. Es el método que explicamos a continuación.
- Resistencia al primario: Con un medidor de resistencias (ohmímetro)
medir la resistencia entre el polo positivo y el negativo. Dependerá
del tipo de bobina, en función del tipo de encendido del auto, por lo
que el intervalo correcto debe ser consultado.
- Resistencia del secundario: Al igual que en el caso anterior,
se mide la resistencia, pero ahora del circuito secundario. Para ello se
debe medir entre el positivo y la salida de alta tensión que va hacia
el distribuidor de encendido.
- Resistencia del resistor: En bobinas de vehículos dotados de carburador
y con encendido tradicional, se utilizan resistencia añadidas para
aumentar la potencia de la bobina. Sus valores también varían, pero
pueden oscilar entre 1,2 y 1,6 ohmios.
- Voltaje de la llegada de la bobina: Con un voltímetro,
hay que comprobar la diferencia de potencial entre el polo positivo de
la bobina y masa entre el polo positivo del resistor y masa. El voltaje
debe situarse en valore aproximados de doce voltios.
- Resistencia del cable bobina distribuidor: En ocasiones las
disfunciones no provienen de la bobina, sino de los cables que
transmiten la corriente de la bobina al distribuidor. Hay que medir la
resistencia del cable, que debe coincidir con la estipulada por el
fabricante.
- Resistencia de los cables de bujía: También los cables de
bujías deben cumplir con las especificaciones. Es conveniente medirlos
por separado para comprobar sus resistencias individuales, pero también
desde la salida de la bobina hasta la bujía, para comprobar las
conexiones.