Que funcion cumple el condensador en el sistema de encendido
En la actualidad, muchas cosas han cambiado debido a la tecnología. Los investigadores inventaron el sistema CDI (encendido por descarga capacitiva) para el motor SI (encendido por chispa) que usa encendido electrónico y encendido por punto de contacto. Este sistema incluye un circuito de control de pulsos, una bujía, un circuito de generación de pulsos, una bobina de condensador de carga y descarga principal, etc. Existen diferentes tipos de sistemas de encendido donde se desarrollan diferentes sistemas de encendido clásicos para usar en diferentes aplicaciones. Estos sistemas de encendido se desarrollan utilizando dos grupos como los sistemas CDI (encendido por descarga de capacitor) y los sistemas IDI (encendido por descarga inductiva).
¿Qué es un sistema de encendido por descarga de condensador ?
La forma abreviada del encendido por descarga de condensador es CDI, que también se conoce como encendido por tiristor. Es un tipo de sistema de encendido electrónico automotriz, utilizado en motocicletas, motores fuera de borda, motosierras, cortadoras de césped, aviones a turbina, motores pequeños, etc. Sistemas IDI (encendido por descarga inductiva) para hacer que el sistema de encendido sea más apropiado para altas velocidades del motor. El CDI utiliza la corriente de descarga del capacitor hacia la bobina para encender las bujías.
Sistema de encendido por descarga de condensador
Un encendido por descarga de condensador o CDI es un dispositivo de encendido electrónico que almacena una carga eléctrica y luego la descarga a través de una bobina de encendido para producir una chispa poderosa de las bujías en un motor de gasolina. Aquí el encendido lo proporciona la carga del condensador. El capacitor simplemente se carga y descarga en una fracción de tiempo, lo que permite crear chispas. Los CDI se encuentran comúnmente en motocicletas y scooters.
Módulo de encendido de descarga de condensador
El módulo CDI típico incluye diferentes circuitos como carga y activación, un mini transformador y el condensador principal. El voltaje del sistema se puede aumentar de 250 V a 600 V a través de una fuente de alimentación en este módulo. Después de eso, el flujo de corriente eléctrica estará allí hacia el circuito de carga para que el capacitor pueda cargarse.
El rectificador dentro del circuito de carga puede evitar la descarga del condensador antes del momento de la ignición. Una vez que el circuito de activación recibe la señal de activación, este circuito detendrá el funcionamiento del circuito de carga y permitirá que el capacitor descargue su o/p rápidamente hacia la bobina de encendido de baja inductancia.
En el encendido por descarga de capacitor, la bobina funciona como un transformador de pulsos en lugar de un medio de almacenamiento de energía porque lo hace dentro de un sistema inductivo. El o/p del voltaje hacia las bujías depende en gran medida del diseño del CDI.
Las capacidades de aislamiento de los voltajes excederán los componentes de encendido existentes, lo que puede causar fallas en los componentes. La mayoría de los sistemas CDI están diseñados para proporcionar voltajes de salida extremadamente altos; sin embargo, esto no siempre es útil. Una vez que no hay señal para la activación, el circuito de carga se puede volver a conectar para cargar el capacitor.
Principio de funcionamiento de un sistema CDI
Un encendido por descarga de capacitor funciona al pasar una corriente eléctrica sobre un capacitor. Este tipo de encendido acumula una carga rápidamente. Un encendido CDI comienza generando una carga y almacenándola antes de enviarla a la bujía para encender el motor.
Esta potencia pasa a través de un condensador y se transfiere a una bobina de encendido que ayuda a aumentar la potencia actuando como un transformador y permitiendo que la energía pase a través de ella en lugar de atraparla.
Los sistemas de encendido CDI, por lo tanto, permiten que el motor siga funcionando mientras haya carga en la fuente de energía. El diagrama de bloques de CDI se muestra a continuación.
Construcción de encendido por descarga de condensador
Un encendido por descarga de capacitor consta de varias partes y está integrado con el sistema de encendido de un vehículo. Las partes más importantes de un CDI incluyen el estator, la bobina de carga, el sensor de pasillo, el volante y la marca de sincronización.
Configuración típica de encendido por descarga de capacitor
volante y estator
El volante es un gran imán permanente en forma de herradura enrollado en un círculo que enciende el cigüeñal. El estator es la placa que contiene todas las bobinas eléctricas de alambre, que se utiliza para encender la bobina de encendido, las luces de la bicicleta y los circuitos de carga de la batería.
Bobina de carga
La bobina de carga es una bobina en el estator, que se usa para producir 6 voltios para cargar el capacitor C1. Basado en el movimiento del volante, se produce la potencia de un solo pulso y la bobina de carga la suministra a la bujía para garantizar la máxima chispa.
Sensor de pasillo
El Sensor Hall mide el efecto Hall, el punto instantáneo donde el imán del volante cambia de un polo norte a un polo sur. Cuando se produce el cambio de polo, el dispositivo envía un solo pulso diminuto a la caja CDI que lo activa para descargar la energía del condensador de carga en el transformador de alto voltaje.
marca de tiempo
La marca de sincronización es un punto de alineación arbitrario compartido por la caja del motor y la placa del estator. Indica el punto en el que la parte superior del recorrido del pistón es equivalente al punto de activación en el volante y el estator.
Al girar la placa del estator hacia la izquierda y hacia la derecha, cambia efectivamente el punto de activación del CDI, lo que adelanta o retrasa la sincronización, respectivamente. A medida que el volante gira rápidamente, la bobina de carga produce una corriente alterna de +6V a -6V.
La caja CDI tiene una colección de rectificadores semiconductores que conectados a G1 en la caja permiten que solo el pulso positivo ingrese al capacitor (C1). Mientras la onda ingresa al CDI, el rectificador permite solo la onda positiva.
Circuito de disparo
El circuito de activación es un interruptor, probablemente usando un transistor, tiristor o SCR . Esto se desencadena por un pulso del sensor Hall en el estator. Solo permiten la corriente de un lado del circuito hasta que se activan.
Una vez que el condensador C1 está completamente cargado, el circuito puede activarse nuevamente. Es por eso que hay sincronización involucrada con el motor. Si el condensador y la bobina del estator estuvieran perfectos, se cargarían instantáneamente y podemos dispararlos tan rápido como deseemos. Sin embargo, requieren una fracción de segundo para cargarse por completo.
Si el circuito se dispara demasiado rápido, la chispa de la bujía será enormemente débil. Ciertamente, con los motores de mayor aceleración, es posible que tengamos un disparo más rápido que la carga completa del capacitor, lo que afectará el rendimiento. Cada vez que el capacitor se descarga, el interruptor se apaga y el capacitor se vuelve a cargar.
El pulso de activación del sensor Hall se alimenta al pestillo de la puerta y permite que toda la carga almacenada pase rápidamente por el lado primario del transformador de alto voltaje. El transformador tiene una tierra común entre los devanados primario y secundario, conocido como transformador elevador automático .
Por lo tanto, como si aumentamos los devanados en el lado secundario, multiplicarás el voltaje. Dado que una bujía necesita unos buenos 30,000 voltios para generar chispas, debe haber muchos miles de vueltas de cable alrededor del lado secundario o de alto voltaje.
Cuando la compuerta se abre y descarga toda la corriente en el lado primario, satura el lado de bajo voltaje del transformador y establece un campo magnético corto pero inmenso. A medida que el campo se reduce gradualmente, una gran corriente en los devanados primarios obliga a los devanados secundarios a producir un voltaje extremadamente alto.
Sin embargo, el voltaje ahora es tan alto que puede formar un arco a través del aire, por lo que en lugar de ser absorbido o retenido por el transformador, la carga sube por el cable del enchufe y salta el espacio del enchufe.
Cuando queremos apagar el motor del motor, tenemos dos interruptores, el interruptor de llave o el interruptor de apagado. Los interruptores conectan a tierra el circuito de carga para que todo el pulso de carga se envíe a tierra. Dado que el CDI ya no puede cargar, dejará de proporcionar la chispa y el motor disminuirá su velocidad hasta detenerse.
Diferentes tipos de CDI
Los módulos CDI se clasifican en dos tipos que se analizan a continuación.
Módulo AC-CDI
La fuente eléctrica de este módulo proviene únicamente de la CA generada a través del alternador. Este es el sistema CDI básico utilizado en motores pequeños. Entonces, no todos los sistemas de encendido que tienen motores pequeños no son CDI. Algunos de los motores usan encendido por magneto, a saber, Briggs más antiguos y Stratton. Todo el sistema de encendido, los puntos y las bobinas están debajo del volante magnetizado.
Otro tipo de sistema de encendido que se usa con mayor frecuencia en motocicletas pequeñas en el año 1960 – 70 conocido como Transferencia de energía. Una bobina debajo del volante puede generar un fuerte pulso de corriente continua porque el imán del volante pasa por encima.
Estos suministros de corriente continua a través de un cable hacia una bobina de encendido colocada en la parte externa del motor. A veces, los puntos estaban debajo del volante para motores de dos tiempos y generalmente en el árbol de levas para motores de 4 tiempos.
Este sistema de explosión funciona como todos los tipos de sistemas Kettering donde los puntos de apertura activan el colapso del campo magnético dentro de la bobina de encendido y generan una señal de alto voltaje que fluye a través del cable de la bujía hacia la bujía. La salida de forma de onda de la bobina se examina a través de un osciloscopio cada vez que se enciende el motor, luego aparece como CA. Como el tiempo de carga de la bobina se comunica con una revolución completa del cigüeñal, la bobina en realidad "ve" simplemente corriente continua para la carga de la bobina de encendido externa.
Existirán algunos tipos de sistemas de encendido electrónico, por lo que no se trata de un encendido por descarga de condensador. Estos tipos de sistemas utilizan un transistor para encender y apagar la corriente de carga hacia la bobina en momentos adecuados. Esto elimina el problema de los puntos quemados y desgastados para proporcionar una chispa más caliente debido al rápido aumento de voltaje y al tiempo de colapso dentro de la bobina de encendido.
Módulo DC-CDI
Este tipo de módulo funciona con la batería y, por lo tanto, se usa un circuito inversor de CC/CA adicional dentro del módulo de encendido de descarga del capacitor para aumentar el voltaje de 2 V CC a 400/600 V CC para hacer que el módulo CDI sea un poco más grande. Pero, los vehículos que utilizan sistemas de tipo DC-CDI tendrán un tiempo de encendido más preciso, así como el motor, se puede activar más simplemente una vez que se enfría.
¿Cuál es el mejor CDI?
No existe el mejor sistema de descarga de capacitores en comparación con el otro; sin embargo, cada tipo es mejor en diversas condiciones. El sistema de tipo DC-CDI funciona bien principalmente en regiones donde hay temperaturas muy frías y es exacto durante el encendido. Por otro lado, el AC-CDI es más simple y no suele tener problemas porque es más pequeño y práctico.
El sistema de descarga del capacitor es insensible a la resistencia de derivación y puede encender varias chispas de inmediato y, por lo tanto, es excelente para utilizar en una variedad de aplicaciones sin demora una vez que se activa este sistema.
¿Cómo funciona el sistema de encendido en los vehículos?
En los vehículos, se utilizan diferentes tipos de sistemas de encendido, como el interruptor de contacto, el interruptor sin interruptor y el encendido por descarga de condensador.
El sistema de encendido por interruptor de contacto se utiliza para activar la chispa. Este tipo de sistema de encendido se utiliza en una generación anterior de vehículos.
El interruptor sin interruptor también se conoce como encendido sin contacto. En este tipo, los diseñadores utilizan una pastilla óptica o un transistor electrónico como un dispositivo de conmutación. En los automóviles modernos, se utiliza este tipo de sistema de encendido.
El tercer tipo es el encendido por descarga de capacitor. En esta tecnología, el capacitor descarga repentinamente la energía almacenada en él mediante una bobina. Este sistema tiene la capacidad de generar la chispa en menos condiciones donde el encendido normal no funcione. Este tipo de encendido ayudará a cumplir con las normas de control de emisiones. Debido a las muchas ventajas que ofrece, se utiliza tanto en los automóviles actuales como en las motocicletas.
Siempre que cambie la llave para activar el motor en el vehículo, el sistema de encendido transmitirá alto voltaje hacia la bujía en los cilindros de un motor. Debido a que esa energía forma un arco en la parte inferior de la bujía a través del espacio, un frente de llama encenderá la mezcla de aire o combustible. El sistema de encendido del automóvil se puede dividir en dos circuitos eléctricos separados, como el primario y el secundario. Una vez que se activa la llave de encendido, entonces un flujo de corriente con menos voltaje de la batería puede suministrarse a través de los devanados primarios en la bobina de encendido, a través de los puntos de interrupción, así como a la batería.
¿Cómo pruebo mi encendido CDI?
El encendido por descarga de capacitor o CDI es un mecanismo de disparo y está cubierto a través de bobinas en una caja negra que está diseñada con capacitores y otros circuitos. Además, es un sistema de encendido eléctrico, utilizado en motores fuera de borda, motocicletas, cortadoras de césped y motosierras. Supera los largos tiempos de carga, frecuentemente vinculados a través de bobinas de inductancia.
Se utiliza un multímetro para acceder y probar el estado de la caja CDI. Verificar el estado de funcionamiento del CDI es muy importante, ya sea que esté bien o defectuoso. Como controla las bujías y los inyectores de combustible, es responsable de hacer que su vehículo funcione correctamente. Hay muchas razones para que el CDI se vuelva defectuoso, como el sistema de carga defectuoso y el envejecimiento.
Cuando el CDI está defectuoso y conectado al encendido, el vehículo puede tener problemas porque el encendido por descarga del capacitor es responsable de almacenar la energía de la chispa en la bujía dentro de su vehículo. Por lo tanto, la identificación de CDI no es fácil porque los síntomas defectuosos son visibles en la caja de su sistema y pueden dirigirse de una manera diferente. Por lo tanto, el CDI no genera una chispa cuando está defectuoso, por lo que un CDI defectuoso puede causar un funcionamiento irregular, fallos de encendido y problemas de encendido y detener el motor.
Estas son las principales fallas de CDI, por lo que debemos tener mucho cuidado con los problemas que afectan a su caja de CDI. Una vez que su bomba de combustible está defectuosa, de lo contrario, las bujías y el paquete de bobinas están defectuosos, entonces podemos enfrentar tipos similares de síntomas defectuosos. Entonces, un milímetro es fundamental para diagnosticar estas fallas.
Ventajas de CDI
Las ventajas de CDI incluyen lo siguiente.
La principal ventaja de CDI es que el condensador se puede cargar completamente en muy poco tiempo (típicamente 1 ms). Por lo tanto, el CDI es adecuado para una aplicación en la que no se dispone de suficiente tiempo de permanencia.
El sistema de encendido por descarga de capacitor tiene una respuesta transitoria corta, un aumento de voltaje rápido (entre 3 y 10 kV/ µs) en comparación con los sistemas inductivos (300 a 500 V/ µs) y una duración de chispa más corta (alrededor de 50 a 80 µs).
El rápido aumento de voltaje hace que los sistemas CDI no se vean afectados por la resistencia de derivación.
Desventajas de CDI
Las desventajas de CDI incluyen lo siguiente.
El sistema de encendido por descarga de condensador genera un gran ruido electromagnético y esta es la razón principal por la que los fabricantes de automóviles rara vez utilizan CDI.
La corta duración de la chispa no es buena para encender mezclas relativamente pobres como las que se usan a niveles bajos de potencia. Para resolver este problema, muchos encendidos CDI liberan múltiples chispas a bajas velocidades del motor.
Espero que haya entendido claramente una descripción general del principio de funcionamiento del encendido por descarga de capacitor (CDI), sus ventajas y desventajas. Si tiene alguna consulta sobre este tema o sobre cualquier proyecto electrónico y eléctrico, deje los comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted ¿Cuál es el papel del sensor Hall en el sistema CDI?
