Bobina de encendido
Bobina de encendido
Aquí encontrará útiles conocimientos y prácticos consejos relacionados con las bobinas de encendido utilizadas en el vehículo.
La bobina de encendido crea la alta tensión necesaria para encender la mezcla de combustible y aire de los motores Otto. En esta página descubrirá, entre otras cosas, cómo funcionan las bobinas de encendido y qué tipo de bobinas se utilizan en los modelos de vehículo actuales. Además, encontrará numerosos consejos prácticos para la diagnosis y la revisión de bobinas de encendido.
Indicación de seguridad importante
La siguiente información técnica y consejos prácticos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma profesional a los talleres de vehículos en su trabajo diario. La información facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.
ÍNDICE DE CONTENIDO
Bobina de encendido: FUNDAMENTOS
La estructura de una bobina de encendido convencional se parece, en esencia, a la de un transformador. La tarea de una bobina de encendido es inducir alta tensión partiendo de una baja tensión. Los componentes esenciales son, además del núcleo de hierro, el bobinado primario, el bobinado secundario y las conexiones eléctricas.
El núcleo de hierro tiene la función de fortalecer el campo magnético. Alrededor del núcleo de hierro va enrollado un fino bobinado secundario. El bobinado secundario está compuesto por un hilo de cobre aislado, de un grosor aproximado de 0,05–0,1 mm, y presenta unas 50.000 vueltas. El bobinado primario se compone de un hilo de cobre lacado, de un grosor aproximado de 0,6–0,9 mm, y está enrollado alrededor del bobinado secundario. La resistencia óhmica de la bobina se sitúa en el primario en aprox. 0,2–3,0 Ω y en el secundario en aprox. 5–20 kΩ. La secuencia de bobinado del primario al secundario asciende aprox. a 1:100. Su estructura técnica puede variar dependiendo del ámbito de aplicación de la bobina de encendido. Las conexiones eléctricas en una bobina de cilindros convencional quedan designadas con el borne 15 (suministro de tensión), el borne 1 (ruptor de encendido) y borne 4 (conexión de alta tensión).
El bobinado primario está unido al bobinado secundario mediante una conexión de bobinado con el borne 1. Esta conexión conjunta se denomina "circuito de ahorro" y se utiliza para facilitar la fabricación de la bobina. La corriente primaria que fluye a través del bobinado primario se conecta o desconecta mediante el ruptor de encendido. La resistencia de la bobina y la tensión aplicada al borne 15 determinan la cantidad de corriente. La rápida dirección de la corriente desencadenada por el ruptor modifica el campo magnético en la bobina e induce un impulso de tensión que se transforma en impulso de alta tensión por medio del bobinado secundario. Mediante el cable de bujía, el impulso llega al arco eléctrico de la bujía para encender la mezcla de aire y combustible en un motor Otto.
La cantidad de alta tensión inducida va en función de la velocidad de la modificación del campo magnético, del número de bobinados de la bobina secundaria y de la potencia del campo magnético. La tensión de inducción de apertura del bobinado primario comprende entre 300 y 400 V. La alta tensión de la bobina de encendido puede comprender hasta 40 KV según el tipo de bobina.
1 Núcleo de hierro, 2 Masa aislante, 3 Masa de relleno, 4 Bobinado secundario, 5 Bobinado primario, 6 Cubierta de chapa, 7 Abrazadera de fijación, 8 Carcasa, 9 Contacto de muelle de alta tensión, 10 Tapa aislante, 11 Material aislante, 12 Salida de alta tensión, A Borne 15, B Borne 4, C Borne 1
Bobinas para sistemas de encendido con distribución rotatoria de alta tensión
Las bobinas de cilindros se emplean en vehículos con distribuidores en sistemas de encendido controlados por contacto o por transistor. La conexión eléctrica de tres polos se corresponde con una bobina convencional.
El circuito de corriente primario obtiene el suministro de tensión a partir del borne 15. En el borne 1 de la bobina se conecta el ruptor y suministra masa al bobinado primario. La conexión de alta tensión del distribuidor se conecta al borne 4. En los vehículos antiguos aún se emplean bobinas de encendido convencionales, mientras que hoy en día, en los vehículos con encendido de transistor, se utilizan bobinas con caja de conexiones integradas.
Bobinas de encendido de doble chispa
Las bobinas de doble chispa se instalan en sistemas de encendido con distribución de alta tensión. Estas bobinas se utilizan en motores con número par de cilindros.
El bobinado primario y el bobinado secundario de la bobina de doble chispa poseen dos conexiones respectivamente.
El bobinado primario está unido al borne 15 con la tensión de alimentación (positivo) y al borne 1 (masa) con el final de la conexión de encendido o de la unidad de control. El bobinado secundario está unido a las bujías con las salidas (4 y 4a).
En estos sistemas, cada bobina alimenta dos bujías con alta tensión. Teniendo en cuenta que la bobina genera dos chispas al mismo tiempo, una bujía tiene que encontrarse en el tiempo de explosión del cilindro, y la otra en el tiempo del escape, desplazado 360º.
Por ejemplo, en un motor de cuatro cilindros, los cilindros 1 y 4 están conectados a una bobina, y los cilindros 2 y 3 a otra. El accionamiento de las bobinas se realiza en la fase final del encendido en la unidad de control. Dicha unidad de control recibe del sensor de posición del cigüeñal la señal OT para comenzar con el accionamiento de la bobina adecuada.
1 Toma de alta tensión, 2 Toma de baja tensión, 3 Bobinado secundario, 4 Bobinado primario, 5 Núcleo de hierro
1 Unidad de control del encendido, 2 Bobina de encendido, 3 Bujías
Bobinas de encendido de cuatro chispas
Las bobinas de encendido de cuatro chispas sustituyen a las de doble chispa en los motores de cuatro cilindros. Estas bobinas poseen dos bobinados primarios accionados cada uno de ellos por una fase final de la unidad de control. El bobinado secundario sólo está disponible una vez. En sus salidas están presentes dos conexiones para cada una de las bujías que se conectan de modo opuesto por cascadas de diodos.
1 Unidad de control del encendido
2 Bobina de encendido
Bobinas de encendido de chispa simple
En los sistemas de bobinas de chispa simple, a cada cilindro le corresponde una bobina con bobinado primario y secundario. Normalmente, estas bobinas están instaladas en la culata, por encima de la bujía.
Estas bobinas también están unidas con el bobinado primario al borne 15 (tensión de alimentación positiva) y al borne 1 (masa) con la unidad de control. El bobinado secundario está unido con la salida del borne 4 a la bujía. Si además está presente un borne 4b, esta conexión está destinada a supervisar los problemas en el encendido. La activación tiene lugar según el orden establecido por la unidad de control.
Las bobinas de encendido de chispa simple se conectan de la misma manera que las bobinas convencionales. Además, en el circuito de corriente secundario se instala un diodo de alta tensión para minimizar la llamada chispa final. La chispa que se genera al conectar el bobinado primario mediante autoinducción en el bobinado secundario queda minimizada gracias a este diodo. Esto es posible debido a que la tensión secundaria de las chispas de cierre tiene la polaridad contraria a las chispas de encendido. Esa es la dirección en la que el diodo bloquea el paso.
En las bobinas de chispa simple, la segunda salida del bobinado secundario se conecta a masa con el borne 4b. Para la supervisión del encendido se instala, en la conexión a masa, una resistencia que representa, como medida para la unidad de control, la caída de tensión generada por la corriente de encendido durante el espacio de la chispa.
1 Toma de baja tensión, 2 Bobina secundaria, 3 Toma de alta tensión, 4 Bujía, 5 Bobinado primario, 6 Núcleo de hierro
1 Unidad de control del encendido
2 Bujía
BOBINA DE ENCENDIDO DEFECTUOSA: CAUSAS DE AVERÍA
FALLA LA BOBINA DE ENCENDIDO: SÍNTOMAS: SÍNTOMAS
Una avería puede detectarse del siguiente modo:
- El motor no arranca
- El vehículo presenta fallos en el encendido
- Mala aceleración o pérdida de potencia
- La unidad de control del motor cambia a funcionamiento de emergencia
- Se enciende la luz de control de motor
- Se registra un código de avería
MEDIR LA BOBINA DE ENCENDIDO: FUNDAMENTOS
Bobina desmontada
Para comprobar una bobina de encendido existen distintos métodos:
Se comprueban los valores de resistencia de las bobinas con el ohmímetro.
En función del sistema de encendido y de la estructura de la bobina, se aplicarán los siguientes valores de referencia (deberán tenerse en cuenta las indicaciones del fabricante):
Bobina de encendido del cilindro (sistema de encendido transistorizado)
Primario: 0,5 Ω–2,0 Ω / Secundario: 8,0 kΩ–19,0 kΩ
Bobina de encendido del cilindro (sistema de encendido electrónico con encendido de campo característico)
Primario: 0,5 Ω–2,0 Ω / Secundario: 8,0 kΩ–19,0 kΩ
Bobina de chispa única o de chispa doble (sistema de encendido electrónico integral)
Primario: 0,3 Ω–1,0 Ω / Secundario: 8,0 kΩ–15,0 kΩ
Bobina montada
Pueden realizarse las siguientes comprobaciones:
Comprobación visual
- Comprobar si la bobina de encendido presenta daños mecánicos
- Comprobar si la carcasa presenta fisuras o fuga de masa de relleno
- Comprobar si el cableado eléctrico y las conexiones de enchufe presentan daños u oxidación
Comprobación eléctrica con el multímetro o el osciloscopio
- Comprobar la alimentación de corriente de la bobina de encendido
- Señal de activación del distribuidor de encendido, de la unidad de control del encendido o de la unidad de control del motor
- Presentación del recorrido de alta tensión con osciloscopio o con osciloscopio de encendido
Comprobación con un equipo de diagnosis
- Leer la memoria de averías de la instalación de encendido o de la unidad de control del motor
- Leer los parámetros
Siempre que se realicen revisiones del sistema de encendido hay que tener presente que los fallos que pueda registrar el osciloscopio durante una comprobación, no tienen que provenir necesariamente del sistema electrónico, sino que pueden tener su origen en la parte mecánica del motor. Éste puede ser el caso, por ejemplo, si la compresión en un cilindro es demasiado baja, y como consecuencia se registra en el osciloscopio una tensión de encendido que no es tan alta como en el resto de los cilindros.
Nota
A pesar de que hoy en día los vehículos incluyen "sistemas de gestión del motor capaces de realizar diagnosis", es necesario el empleo de multímetros u osciloscopios para comprobar los sistemas de encendido. Para poder interpretar correctamente los resultados de masa o las imágenes indicadas es necesario que el operario esté debidamente formado. Para una diagnosis satisfactoria es importante llevar a cabo, en primer lugar, una comprobación visual cuando se esté buscando un fallo.
REVISIÓN DE LA BOBINA DE ENCENDIDO: BÚSQUEDA DE FALLOS
Con el siguiente ejemplo, "fallo de combustión" queda representada la diagnosis en una bobina de doble chispa.
Vehículo: Alfa Romeo 147 1.6 TS con doble encendido
Cada cilindro dispone de una bujía principal y una adicional. El accionamiento de las bobinas de encendido tiene lugar mediante las fases finales de encendido integradas en la unidad de control del motor. Las siguientes instrucciones de reparación se realizan a modo de ejemplo con una máquina de diagnosis Mega Macs. Las representaciones esquemáticas, las imágenes y las descripciones sirven únicamente para aclarar e ilustrar el contenido del documento, y no pueden utilizarse como base para realizar una reparación o un montaje.
Condiciones de la diagnosis: Sistema mecánico del motor, batería, sistema de arranque y sistema de combustible correctos.
Reclamación del cliente
- El cliente informa de una avería en el sistema de gestión del motor
- Información de advertencia en el tablero de instrumentos:
Fallo: Sistema de supervisión del motor
Búsqueda de fallos
Utilización de un equipo de diagnosis
Conectar el equipo de diagnosis al enchufe OBD de 16 polos. Dependiendo del fabricante del vehículo y de la fecha de matriculación es posible que sea necesario emplear otra toma para el equipo de diagnosis y un adaptador adicional.
Lleve a cabo las siguientes acciones en el equipo de diagnosis:
- Seleccionar programa
- Seleccionar vehículo
- Seleccionar tipo de combustible
- Seleccionar modelo
- Seleccionar el tipo de vehículo
- Seleccionar la función deseada
- Seleccionar sistema: En función del equipo de diagnosis que se vaya a utilizar pueden indicarse aquí otras advertencias de seguridad.
- Comenzar diagnosis de averías
Para establecer la comunicación con la unidad de control se necesita, además de un enchufe correcto, también suficiente tensión de la batería. Una tensión de alimentación insuficiente de la unidad de control podría indicar un defecto en el cableado o en la batería del vehículo.
Leer la memoria de averías
Aquí ha quedado grabado el error PO303.
- Combustión cilindro 3
- Fallo de combustión detectado, cilindro 3
Evaluar los detalles
Aquí se almacenan los primeros indicadores que señalan una causa posible
de la avería
- Encendido incorrecto
- Válvula de inyección defectuosa
- La unidad de control está defectuosa
Nota:
Si se muestran varios códigos de error, borre en primer lugar la avería. A continuación, realice una conducción de prueba con el equipo de diagnosis conectado. Observe los parámetros y consulte la memoria de averías.
Se registra la causa de la avería
Requisitos para la diagnosis del motor
- Preparar los dispositivos de diagnosis adicionales, tales como un multímetro o un osciloscopio
- Buscar los documentos técnicos
- Retirar la cubierta del motor (si existe)
Realizar una inspección visual
Antes de comenzar con la diagnosis es recomendable comprobar, siempre que sea posible, si el mazo de cables del motor o las conexiones presentan algún daño. Los dobleces en los cables, una descarga de tracción fallida o unos "cables mordidos" por roedores pueden ser la causa de una avería.
Comprobar el suministro de tensión cilindro 3
- Retirar el enchufe de la bobina de encendido.
- Medir la tensión en el enchufe de dos polos del lado del mazo de cables
- Conectar el cable rojo del multímetro en el PIN 2 (+) y el cable negro en la masa del motor (-).
Conectar el encendido. La tensión medida debería ser superior a 10,5 V. Valor medido: 11,93 V. Medición, en orden.
Comprobar activación primaria bobina de encendido cilindro 3
- Retirar el conector en la bobina de encendido
- Conectar el osciloscopio o el equipo de diagnosis con el módulo de medición
- Conectar los polos de medición en el PIN 1 y PIN 2 con la toma de dos polos.
- Extraer las conexiones de la válvula de inyección.
- Arrancar el motor
Ahora debería reconocerse claramente una señal en el
osciloscopio. En este ejemplo, la medición es satisfactoria.
Desmontar la bobina de encendido para realizar más comprobaciones
- Retirar el enchufe de la bobina de encendido
- Extraer el cable de alta tensión para la segunda bujía
- Retirar los tornillos de fijación
- Retirar la bobina de encendido en sentido vertical y en paralelo al compartimento de las bujías
Para no causar daños en la pipa de la bujía, deberán
evitarse movimientos giratorios en la bobina de encendido.
Medir la resistencia
Comprobar con el multímetro la bobina de encendido desmontada. Para medir el bobinado primario, conecte un ohmímetro directamente a la toma del componente PIN 1 y PIN 2.
- Valor nominal: 0,3 Ω –1,0 Ω
- Valor real: 0,5 Ω (correcto)
Para medir la bobina secundaria, ésta deberá medirse
directamente en las salidas de alta tensión de la bobina de encendido.
- Valor nominal: 8,0 kΩ –15,0 kΩ
- Valor real: ∞ (interrupción de la bobina secundaria)
A este respecto, siempre deberán tenerse en cuenta las
indicaciones del fabricante del vehículo.
Sustituir bobina de encendido
Aquí deberá comprobarse la correcta posición de la pipa de la bujía y del cable de alta tensión para la segunda bujía. Fijar la bobina con un tornillo de fijación. A continuación, conectar todos los enchufes de la bobina y el enchufe de la válvula de inyección.
Borrar la memoria de averías
Mediante las tareas de diagnosis, la unidad de control ha detectado errores adicionales que deben ser eliminados antes de la conducción de prueba.
Comprobar el funcionamiento
Realice una conducción de prueba con el equipo de diagnosis conectado. A continuación, volver a consultar la memoria de averías.
Nota
Siempre que sea posible, respete los datos del fabricante del vehículo en todas las tareas de comprobación y diagnosis. Cada fabricante puede tener sus específicos métodos de comprobación, y éstos deberán tenerse en cuenta.
Indicaciones de seguridad
El contacto con componentes conductores de tensión durante las tareas que se realicen en los sistemas electrónicos de encendido puede producir lesiones mortales. Esto no se aplica solamente a la zona secundaria conductora de tensión, sino también al circuito primario. Por ello, las tareas de comprobación y reparación sólo pueden ser realizadas por personal cualificado.
Tenga en cuenta los siguientes consejos de seguridad:
- No tocar ni retirar el cable de encendido, la tapa del distribuidor ni la pipa de las bujías.
- Conecte o desconecte las unidades de control, las conexiones de enchufe y los conductos sólo si el encendido está desconectado.
- Lave el motor sólo cuando se encuentre parado o el encendido esté desconectado.
- En todas las comprobaciones en el sistema de encendido, que exigen el giro del motor con la velocidad de arranque, debería interrumpirse el suministro de tensión de la válvula de inyección para proteger el catalizador.
DIAGRAMA DE BÚSQUEDA DE FALLOS EN UNA BOBINA DE ENCENDIDO: INSTRUCCIONES
Diagrama para la búsqueda de fallos de una bobina de encendido con unidad de control de encendido (módulo de encendido)
Ejemplo: VW/código del motor APQ, Motronic MP 9.0. Condición para la diagnosis: Sistema mecánico del motor, batería, sistema de arranque y sistema de combustible, correctos.
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