Un distribuidor es un eje giratorio cerrado que se utiliza en motores de combustión interna de encendido por chispa que tienen encendido temporizado mecánicamente . La función principal del distribuidor es de ruta secundaria, o alto voltaje, la corriente de la bobina de encendido de las bujías en el correcto orden de encendido , y por la cantidad correcta de tiempo. Excepto en los sistemas de magneto y muchos motores modernos controlados por computadora que utilizan sensores de posición / ángulo del cigüeñal, el distribuidor también alberga un interruptor mecánico o inductivo para abrir y cerrar el circuito primario de la bobina de encendido.
El primer encendido confiable operado por batería fue el sistema de encendido Delco desarrollado por Dayton Engineering Laboratories Co. (Delco) e introducido en el Cadillac Model 30 de 1910 . Este encendido fue desarrollado por Charles Kettering y se consideró una maravilla en su día. Atwater Kent inventó su sistema de encendido Unisparker en esta época en competencia con el sistema Delco. [1] A fines del siglo XX, los encendidos mecánicos estaban desapareciendo de las aplicaciones automotrices en favor de los encendidos electrónicos inductivos o capacitivos completamente controlados por unidades de control del motor (ECU), en lugar de sincronizarse directamente con la velocidad del cigüeñal del motor .
Descripción
Un distribuidor consiste en un brazo giratorio o rotor dentro de la tapa del distribuidor, en la parte superior del eje del distribuidor, pero aislado de él y de la carrocería del vehículo ( tierra ). El eje del distribuidor es impulsado por un engranaje en el árbol de levas en la mayoría de los motores de válvulas en cabeza y está conectado directamente a un árbol de levas en la mayoría de los motores de levas en cabeza. (El eje del distribuidor también puede accionar la bomba de aceite ). La parte metálica del rotor hace contacto con el cable de alto voltaje de la bobina de encendido a través de una escobilla de carbón con resorte en la parte inferior de la tapa del distribuidor. La parte metálica del brazo del rotor pasa cerca (pero no toca) los contactos de salida que se conectan a través de cables de alta tensión a la bujía de cada cilindro . A medida que el rotor gira dentro del distribuidor, la corriente eléctrica puede saltar los pequeños espacios creados entre el brazo del rotor y los contactos debido al alto voltaje creado por la bobina de encendido. [2]
El eje del distribuidor tiene una leva que opera el interruptor de contacto (también llamado puntos ). La apertura de los puntos provoca un alto voltaje de inducción en la bobina de encendido del sistema . [2]
El distribuidor también alberga la unidad de avance centrífugo : un conjunto de pesos con bisagras unidos al eje del distribuidor, que hacen que la placa de montaje de los puntos del interruptor gire ligeramente y avance la sincronización de la chispa con mayores revoluciones por minuto (rpm) del motor . Además, el distribuidor tiene una unidad de avance de vacío que avanza aún más la sincronización en función del vacío en el colector de entrada . Por lo general, también hay un condensador conectado al distribuidor. El condensador está conectado en paralelo a los puntos del disyuntor, para suprimir las chispas y evitar un desgaste excesivo de los puntos.
Alrededor de la década de 1970 [ cita requerida ] los puntos de ruptura primarios fueron reemplazados en gran parte por un sensor de efecto Hall o un sensor óptico. Como se trata de un dispositivo sin contacto y la bobina de encendido está controlada por componentes electrónicos de estado sólido , se eliminó una gran cantidad de mantenimiento en el ajuste y reemplazo de los puntos. Esto también elimina cualquier problema con el rodillo del rompedor o el desgaste de la leva y, al eliminar una carga lateral, extiende la vida útil del cojinete del eje del distribuidor . El circuito secundario restante (alto voltaje) permaneció esencialmente igual, usando una bobina de encendido y un distribuidor giratorio.
La mayoría de los distribuidores utilizados en motores de inyección electrónica de combustible carecen de unidades de avance centrífugo y de vacío. En tales distribuidores, el avance de la sincronización es controlado electrónicamente por la computadora del motor. Esto permite un control más preciso de la sincronización del encendido, así como la capacidad de alterar la sincronización en función de factores distintos a la velocidad del motor y el vacío del colector (como la temperatura del motor). Además, al eliminar el vacío y el avance centrífugo, se obtiene un distribuidor más simple y confiable.
Gorra de distribuidor
La tapa del distribuidor es la cubierta que protege las partes internas del distribuidor y sostiene los contactos entre el rotor interno y los cables de las bujías.
La tapa del distribuidor tiene un poste para cada cilindro, y en los puntos de los sistemas de encendido hay un poste central para la corriente de la bobina de encendido que ingresa al distribuidor. Sin embargo, hay algunas excepciones, ya que algunos motores (muchos automóviles Alfa Romeo , algunos Nissans de la década de 1980) tienen dos bujías por cilindro, por lo que hay dos cables que salen del distribuidor por cilindro. Otra implementación es el sistema de chispa desperdiciada , donde un solo contacto sirve a dos cables, pero en ese caso, cada cable conecta un cilindro. En los sistemas de encendido de alta energía (HEI) de General Motors no hay un poste central y la bobina de encendido se encuentra en la parte superior del distribuidor. Algunos motores Toyota y Honda también tienen su bobina dentro de la tapa del distribuidor. En el interior de la tapa hay un terminal que corresponde a cada poste, y los terminales de la bujía están dispuestos alrededor de la circunferencia de la tapa según el orden de encendido para enviar la tensión secundaria a la bujía adecuada en el momento adecuado.
El rotor está unido a la parte superior del eje del distribuidor que es impulsado por el árbol de levas del motor y, por lo tanto, sincronizado con él. Se requiere sincronización con el árbol de levas, ya que el rotor debe girar exactamente a la mitad de la velocidad del cigüeñal principal en el ciclo de 4 tiempos. A menudo, el rotor y el distribuidor están conectados directamente al extremo del árbol de levas (o el único), en el extremo opuesto a la correa de distribución. Este rotor se presiona contra una escobilla de carbón en el terminal central de la tapa del distribuidor que se conecta a la bobina de encendido. El rotor está construido de tal manera que la lengüeta central está conectada eléctricamente a su borde exterior, de modo que la corriente que ingresa al poste central viaja a través del punto de carbono hasta el borde exterior del rotor. A medida que gira el árbol de levas, el rotor gira y su borde exterior pasa por cada uno de los terminales internos de la bujía para encender cada bujía en secuencia.
Los motores que usan un distribuidor mecánico pueden fallar si se topan con charcos profundos porque cualquier agua que ingrese al distribuidor puede provocar un cortocircuito en la corriente eléctrica que debe pasar por las bujías y desviarla directamente a la carrocería del vehículo. Esto, a su vez, hace que el motor se detenga ya que el combustible no se enciende en los cilindros. [3] Este problema se puede solucionar quitando la tapa del distribuidor y secando la tapa, la leva, el rotor y los contactos limpiándolos con papel de seda o un trapo limpio, soplándolos con aire caliente o usando un spray de desplazamiento de humedad, por ejemplo, WD- 40 o similar. El aceite, la suciedad u otros contaminantes pueden causar problemas similares, por lo que el distribuidor debe mantenerse limpio por dentro y por fuera para garantizar un funcionamiento confiable. [4] Algunos motores incluyen una junta tórica de goma o una junta entre la base del distribuidor y la tapa para ayudar a prevenir este problema. La junta está hecha de un material como Viton o butilo para un sello hermético en temperaturas extremas y entornos químicos. [5] Esta junta no debe desecharse al reemplazar la tapa. La mayoría de las tapas de los distribuidores tienen la posición de la terminal del cilindro número 1 moldeada en el plástico. Haciendo referencia a un diagrama de orden de encendido y conociendo la dirección en que gira el rotor (que se puede ver al arrancar el motor con la tapa fuera), los cables de las bujías se pueden enrutar correctamente. La mayoría de las tapas de los distribuidores están diseñadas para que no se puedan instalar en la posición incorrecta. Sin embargo, algunos diseños de motores más antiguos permiten que la tapa se instale en la posición incorrecta 180 grados. Se debe anotar la posición del cilindro número 1 en la tapa antes de reemplazar una tapa.
La tapa del distribuidor es un excelente ejemplo de un componente que eventualmente sucumbe al calor y la vibración. Es una pieza relativamente fácil y económica de reemplazar si su carcasa de baquelita no se rompe o agrieta primero. La acumulación de depósitos de carbono o la erosión de sus terminales de metal también pueden causar fallas en la tapa del distribuidor.
Como generalmente es fácil de quitar y transportar, la tapa del distribuidor se puede quitar para evitar robos. Aunque no es práctico para el uso diario, porque es esencial para el arranque y funcionamiento del motor, su extracción frustra cualquier intento de cableado en caliente del vehículo.
Brazo disyuntor con puntos de contacto a la izquierda. El pivote está a la derecha y el seguidor de leva está en el medio del brazo del interruptor.
Gorra de distribuidor. En el centro hay un botón de carbono con resorte que toca el rotor. El número de contactos (en este caso 4) es el mismo que el número de cilindros del motor
Rotor. Este gira a la misma velocidad que el árbol de levas, la mitad de la velocidad del cigüeñal.
Parte superior del distribuidor con cables y terminales.
Contactos del rotor dentro de la tapa del distribuidor
Encendido directo y sin distribuidor
Los diseños de motores modernos han abandonado el distribuidor y la bobina de alto voltaje, en lugar de realizar la función de distribución en el circuito primario electrónicamente y aplicar el pulso primario (bajo voltaje) a bobinas individuales para cada bujía, o una bobina para cada par de cilindros complementarios. en un motor (dos bobinas para un cuatro cilindros, tres bobinas para un seis cilindros, cuatro bobinas para un ocho cilindros, etc.).
En los sistemas tradicionales sin distribuidor remoto, las bobinas se montan juntas en un paquete de bobinas llenas de aceite de transformador , o bobinas separadas para cada cilindro, que se aseguran en un lugar específico en el compartimiento del motor con cables a las bujías, similar a una configuración de distribuidor. General Motors , Ford , Chrysler , Hyundai , Subaru , Volkswagen y Toyota se encuentran entre los fabricantes de automóviles que se sabe que han utilizado paquetes de bobinas. Los paquetes de bobinas de Delco para su uso con motores de General Motors permiten la extracción de las bobinas individuales en caso de que una fallara, pero en la mayoría de las otras configuraciones de paquetes de bobinas sin distribuidor remoto, si una bobina fallara, se requeriría el reemplazo de todo el paquete para reparar el problema.
Los diseños más recientes utilizan una bobina ubicada muy cerca de cada bujía conocida como bobina cerca de bujías , o directamente en la parte superior de cada bujía conocida como encendido directo ( DI ) o bobina en bujía ( COP ). Este diseño evita la necesidad de transmitir voltajes muy altos, que a menudo es una fuente de problemas, especialmente en condiciones de humedad.
Tanto los sistemas directos como los remotos sin distribuidor también permiten niveles más precisos de control de encendido por parte de la computadora del motor, lo que ayuda a aumentar la potencia, disminuir el consumo de combustible y las emisiones, e implementar características como la desactivación de cilindros . Los cables de las bujías , que necesitan un reemplazo rutinario debido a la degradación, también se eliminan cuando las bobinas individuales se montan directamente en la parte superior de cada bujía, ya que los altos voltajes y campos existen solo en una distancia muy corta desde la bobina hasta la bujía.
Chispa desperdiciada
Los motores de cuatro tiempos y dos cilindros pueden construirse sin distribuidor, como en las motocicletas Citroen 2CV de 1948 y BMW boxer twin, y algunas motocicletas Honda de la década de 1960 (por ejemplo, la CL160 Scrambler). Ambas bujías del bóxer gemelo se encienden simultáneamente, lo que resulta en una chispa perdida en el cilindro que se encuentra actualmente en su carrera de escape. [6]
Los motores de cuatro tiempos y cuatro cilindros se pueden construir sin distribuidor, como en el Citroen ID19 . Se usan dos bobinas con una bobina que enciende dos de las bujías simultáneamente, lo que resulta en una chispa perdida en el cilindro que se encuentra actualmente en su carrera de escape, y la otra bobina se usa para los otros dos cilindros. Este sistema se ha ampliado a motores con prácticamente un número ilimitado de cilindros.
Los motores de cuatro tiempos y un cilindro se pueden construir sin un distribuidor, como en muchas cortadoras de césped, y un número creciente de modelos de motores de cuatro tiempos de encendido por chispa . La bujía se enciende en cada carrera, lo que resulta en una chispa desperdiciada en el cilindro cuando está en su carrera de escape.
Ver también
- Encendido directo Saab
- Marca de tiempo
Referencias
- ^ "Historia de Cadillac | Kanter Car Tales" . kanter-car-tales.com . Consultado el 12 de febrero de 2016 .
- ^ a b "Cómo funciona el sistema de encendido" . Cómo funciona un automóvil . Consultado el 12 de febrero de 2016 .
- ^ "Fallo de encendido por conducir a través de una" ola de agua "probablemente sea el resultado de la tapa del distribuidor mojada, un problema que no es costoso de solucionar" . Correos y mensajería . Consultado el 12 de febrero de 2016 .
- ^ mitmaks (2014-03-23), Cleaning distributor cap , consultado el 2016-02-12
- ^ "Juntas de goma y juntas blandas - Mercer Gasket & Shim" . Junta y cuña Mercer . Consultado el 12 de febrero de 2016 .
- ^ "Citroen 2CV Special (1979)" . NetCarShow.com . Consultado el 12 de febrero de 2016 .