Download universidad del azuay facultad de ciencia y tecnología

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

Document related concepts

Distribuidor (automóvil) wikipedia , lookup

Bobina del encendido wikipedia , lookup

Bujía wikipedia , lookup

Encendido del motor wikipedia , lookup

Honda K series wikipedia , lookup

Transcript

UNIVERSIDAD DEL AZUAY
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
Diseño y construcción de un banco didáctico para comprobar sistemas
de encendido electrónico
Trabajo de grado previo a la obtención del título de:
INGENIERO MECÁNICO AUTOMOTRIZ
Autores
PABLO FABIÁN GÍA CORNEJO
MARIO FERNANDO RIERA PARRA
Director
JOSÉ FERNANDO MUÑOZ VIZHÑAY
CUENCA – ECUADOR
2015
Gía Cornejo, Riera Parra. ii
DEDICATORIA
Mi tesis va dedicada especialmente para mis hijos,
Sebastián que es la luz de mi vida, su sonrisa y su risa
a carcajadas, que cambio mi vida, mi forma de pensar,
di mi alma y mis energías para sacarte adelante y ser
un profesional y para mi bebe que viene en camino.
A mi esposa Mayra Ayala, por su amor, cariño,
comprensión y por su incondicional apoyo, la que
siempre ha estado en las buenas y en las malas a lo
largo de toda la carrera, además de ser mi esposa es mi
amiga. TE AMO.
A mis padres Ernesto y Adelina, por todos los
años de sacrificio y arduo trabajo sin importar que
todas sus vidas estuvieran separados para lograr ver a
sus hijos profesionales.
A mis Hermanos quienes al ser mayores me han
motivado para no desistir y alcanzar mis sueños y mis
metas.
A mis suegros Bolívar y Ana, por todo el apoyo
brindado para alcanzar este sueño.
Pablo Gía Cornejo.
Gía Cornejo, Riera Parra. iii
DEDICATORIA
A mis amados padres Telmo y Laura, ejemplos de
respeto, esfuerzo y perseverancia, quienes me han
brindado su apoyo incondicional y comprensión en
cada etapa de mi vida.
Al amor de mi vida la Ing. Juanita Ordóñez,
quién es mi mejor amiga y mi prometida, por todo su
amor, paciencia y constante apoyo.
Por último a Shine, Luna y Kofi a quienes miro
con amor de padre.
Mario Riera Parra.
Gía Cornejo, Riera Parra. iv
AGRADECIMIENTOS.
Ante todo a DIOS por darnos la vida, las
oportunidades y la capacidad para aprovecharlas, a
nuestras amadas familias por el apoyo incondicional, a
la Facultad de Ciencia y Tecnología en su personal
docente
que
nos
brindaron
sus
conocimientos
académicos y guiaron nuestro aprendizaje.
Nuestro
agradecimiento
especial
a
nuestro
director, Ing. Fernando Muñoz por su confianza,
atención, tiempo y dedicación para con nosotros.
El más sincero agradecimiento, a nuestro gran
amigo el Ing. Pedro Calle, quién nos brindó todo su
apoyo, tiempo y conocimientos. De igual manera al
Ing. Paúl Pucha, por todo el apoyo brindado desde el
inicio de este gran proyecto.
Gía Cornejo, Riera Parra. v
Gía Cornejo, Riera Parra. vi
Gía Cornejo, Riera Parra. vii
ÍNDICE DE CONTENIDOS
CONTENIDO
PÁGINA
DEDICATORIA………………………………………………………………………...ii
AGRADECIMIENTO………………………………………………………………….iv
RESUMEN………………………………………………………………………………v
ABSTRACT…………………………………………………………………………….vi
ÍNDICE DE CONTENIDO…....……………………………………………………...vii
ÍNDICE DE FIGURAS………..……………………………………………………...xiv
ÍNDICE DE TABLAS……..…………………………………………………………..xx
ÍNDICE DE ANEXOS.………………………………………………………………xxi
INTRODUCCION. .......................................................................................................... 1
CAPITULO 1: GENERALIDADES, PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE LOS
SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRONICO. .......................................................... 3
1.1
Evolución del sistema de encendido electrónico. ................................................ 3
1.2
Componentes. ...................................................................................................... 4
1.2.1
Batería. ......................................................................................................... 4
1.2.2
Bobina. ......................................................................................................... 5
1.2.3
Bujías. .......................................................................................................... 7
1.2.3.1 Arco eléctrico. .......................................................................................... 9
1.2.4
Cables de alta tensión. .................................................................................. 9
1.2.4.1 Tipos de cables de bujías. ....................................................................... 10
1.3
Componentes electrónicos. ................................................................................ 12
Gía Cornejo, Riera Parra. viii
1.3.1
Computadora (ECU). ................................................................................. 12
1.3.2 Sensores. .......................................................................................................... 13
1.3.2.1 CKP (Sensor de Posición del Cigüeñal). .................................................. 13
1.3.2.2 CMP (Sensor de Posición del Árbol de Levas). ........................................ 13
1.3.3 Sensor de Efecto Hall. ..................................................................................... 14
1.3.4 Módulo de Encendido. .................................................................................... 15
1.4
Funcionamiento de elementos principales de sistemas de encendido
electrónicos…………………………………………………………………………...16
1.4.1 Sistema Hall. .................................................................................................... 17
1.4.1.1 Distribuidor de encendido electrónico. ..................................................... 17
1.4.1.2 Módulo de encendido electrónico. ............................................................ 18
1.4.2 Tipos de sistemas de encendido DIS. .............................................................. 19
1.4.2.1 Sistema de encendido DIS simultaneo o Chispa perdida. ...................... 19
1.4.2.2 Sistema de encendido DIS Independiente o COP. ................................. 24
1.5 Gestión electrónica del sistema de encendido. ...................................................... 27
1.5.1 Sensores. .......................................................................................................... 27
1.5.1.1 Sensor de régimen de giro del motor (CKP). ............................................ 28
1.5.1.2 Sensor de posición del Árbol de Levas (CMP). ........................................ 30
1.5.1.3 Sensor de presión absoluta (MAP)……………………………………...32
1.5.1.4 Sensor de detonación (KNOCK)………………………………………..35
1.5.1.5 Sensor Hall……………………………………………………………..37
1.5.2. La unidad de control electrónico (ECU). ........................................................ 39
1.5.2.1. Tareas de la unidad de control electrónico. .............................................. 40
1.5.2.2. Diagrama de bloques de una unidad de control electrónica. .................... 40
1.5.3. Módulo de encendido electrónico. .................................................................. 45
Gía Cornejo, Riera Parra. ix
1.5.3.1. Funcionamiento. ....................................................................................... 46
1.5.3.2. Descripción. ............................................................................................. 47
1.5.3.3. Modulación de impulsos .......................................................................... 48
1.5.3.4. Control individual de las bobinas de encendido. ..................................... 50
1.6 Descripción y funcionamiento de sistemas de encendido electrónicos...................... 53
1.6.1 Sistema de encendido electrónico Hall. .............................................................. 53
1.6.2 Sistema de encendido electrónico directo ........................................................ 55
1.6.2.1
Sistema de encendido DIS de chispa perdida............................................ 57
1.6.2.2 Sistema DIS chispa perdida de bobina simple. ......................................... 57
1.6.2.3 Sistema DIS chispa perdida de bobina con transistor incorporado. .......... 59
1.6.2.4 Sistema de encendido DIS COP. ............................................................... 60
1.6.2.5 Sistema de encendido DIS COP de bobina simple. .................................. 63
1.6.2.6 Sistema de encendido DIS COP con transistor incorporado. ................... 63
1.6.2.7 Sistema de encendido DIS COP con modulo incorporado. ..................... 64
CAPITULO II: DISEÑO DEL BANCO DIDÁCTICO. ............................................. 66
2.1 Introducción. ........................................................................................................... 66
2.2 Criterios de Diseño……………………………………………………………….66
2.3 Características del modelo a construir. ................................................................... 67
2.4 Parámetros fundamentales para definir el banco. ................................................... 67
2.4.1 Dimensiones principales. ................................................................................. 67
2.4.2 Distribución de pesos de los elementos del banco. .......................................... 68
2.4.3 Materiales para la estructura. ........................................................................... 68
2.4.3.1 Metal. ......................................................................................................... 69
Gía Cornejo, Riera Parra. x
2.4.3.2 Madera........................................................................................................ 70
2.5 Estructura................................................................................................................ 70
2.6 Diseño de la estructura y selección del tubo .......................................................... 71
2.7 Cálculos .................................................................................................................. 72
2.7.1 Cálculo de la estructura del banco. .................................................................. 72
2.7.2 Dimensionado de la estructura en software SOLIDWORKS. ………………75
2.7.2.1 Trazo de elementos plano 3D. ................................................................... 75
2.7.2.2 Miembro estructural. ................................................................................. 75
2.7.2.3 Peso estimado de la estructura según el programa CAD. ......................... 77
2.7.2.4 Simulación de la estructura tubular. .......................................................... 77
2.8 Diseño del tablero para cada sistema de encendido. ........................................................ 81
2.8.1 Sistema de encendido Hall..................................................................................... 81
2.8.2 Sistema de encendido DIS..................................................................................... 82
2.8.2.1 Chispa Perdida............................................................................................... 82
2.8.2.2 DIS Cop........................................................................................................ 84
CAPITULO III: CONSTRUCCIÓN DEL BANCO DIDÁCTICO. .......................... 85
3.1 Proceso de construcción. ........................................................................................ 85
3.1.1 Diagrama de flujo ............................................................................................ 85
3.1.2 Faces de construcción. ..................................................................................... 87
3.1.2.1 Trazado del tubo. ....................................................................................... 87
3.1.2.2 Corte del tubo. ........................................................................................... 88
3.1.2.3 Preparación de los tubos antes de soldar. .................................................. 88
3.1.2.4 Soldadura de la estructura. ........................................................................ 89
Gía Cornejo, Riera Parra. xi
3.1.2.5 Trazado de los tableros.............................................................................. 90
3.1.2.6 Corte de los tableros. ................................................................................. 91
3.1.2.7 Pintado de la estructura. ............................................................................ 91
3.2 Construcción y montaje de elementos. ................................................................... 92
3.2.1 Construcción de elementos. ............................................................................. 92
3.2.1.1 Construcción de la Rueda Fónica. ............................................................. 92
3.2.1.2 Construcción de Visores. .......................................................................... 93
3.2.1.3 Construcción de un piñón para el motor eléctrico. ................................... 94
3.2.2 Montaje de elementos en el banco de pruebas. ................................................ 95
3.2.2.1 Montaje de la fuente de energía (Batería).................................................95
3.2.2.2 Montaje del Módulo de Encendido. .......................................................... 96
3.2.2.3 Montaje del Distribuidor electrónico de encendido. ................................. 96
3.2.2.4 Montaje de las Bobinas de Encendido. ..................................................... 97
3.2.2.5 Montaje de Cables y Bujías de Encendido. ............................................... 98
3.2.2.6 Montaje del Switch de encendido. ............................................................ 99
3.2.2.7 Montaje de la Rueda Fónica. ................................................................... 100
3.3 Tipos de señal para los Sistemas de Encendido Electrónicos. ............................. 101
3.3.1 Alimentación de 12V. .................................................................................... 101
3.3.2 Señal del módulo de encendido para sistema DIS COP. ............................... 101
3.3.3 Señal del módulo de encendido para sistema DIS Chispa perdida. ............... 102
Gía Cornejo, Riera Parra. xii
CAPITULO IV: FUNCIONAMIENTO, COMPROBACIÓN Y VERIFICACIÓN
DEL SISTEMA DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO. ............................................ 103
4.1 Funcionamiento del Banco de Pruebas. ............................................................... 103
4.1.1 Sistema Hall. .................................................................................................. 103
4.1.2 Sistema DIS COP........................................................................................... 105
4.1.3 Sistema DIS Chispa Perdida. ......................................................................... 107
4.2 Señal del sensor. ................................................................................................... 109
4.3 Equipo de medición. ............................................................................................. 110
4.3.1 Multímetro. .................................................................................................... 110
4.3.1.1 Comprobación de voltaje del circuito de alimentación. .......................... 110
4.3.1.2 Comprobación de masa del circuito de alimentación. ............................ 111
4.3.1.3 Comprobación de voltaje del circuito de alimentación de la ECU. ........ 111
4.3.1.4 Comprobación de masa del circuito de alimentación de la ECU. ........... 112
4.3.1.5 Comprobación de los cables de señal, alimentación y masa sistema Hall.
……………………………………………………………………………….....112
4.3.1.6 Comprobación de los cables de señal, alimentación y masa bobinas
sistema DIS COP. ............................................................................................... 115
4.3.1.7 Comprobación de los cables de señal, alimentación y masa de las bobinas
sistemas DIS CHISPA PERDIDA. .................................................................... 118
4.4 Software generador de señales, desde un pc transferidas por cable usb hasta el
banco didáctico. .......................................................................................................... 121
4.4.1 Python ............................................................................................................ 121
4.5
MikroBasic for Pic. ......................................................................................... 125
4.6
Diseño de la Interfaz Gráfica. .......................................................................... 126
4.7
Construcción de la Tarjeta Electrónica. .......................................................... 130
Gía Cornejo, Riera Parra. xiii
4.8
Programación del Microcontrolador. .............................................................. 131
4.9
Pruebas del prototipo. ...................................................................................... 134
4.10 Mediciones con Osciloscopio. ............................................................................ 135
4.11 Mediciones con el Scanner. ................................................................................ 137
4.12 Manual del usuario. ............................................................................................ 139
4.12.1 Simulación mecánica del banco didáctico. .................................................. 139
4.12.2 Simulación con software del banco didáctico.............................................. 139
4.13 Mantenimiento del banco didáctico de Pruebas. ................................................ 145
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES . ................................................... 146
BIBLIOGRAFIA . .................................................................................................... 149
ANEXOS……………………………………..…………….……………….……....152
Gía Cornejo, Riera Parra. xiv
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1. Esquema de los componentes de un sistema de encendido electrónico (DIS)…....4
Fig. 2. Batería………………………………………………………………………….....4
Fig. 3. Bobina para el encendido convencional.………………………………………….6
Fig. 4. Bobina para el encendido tipo DIS……………………………………………….6
Fig. 5. Partes constitutivas de una bujía……………………………………………….....8
Fig. 6. Electrodo sistema convencional y DIS…………………………………………...9
Fig. 7. Cable de bujía……………………………………………………………………10
Fig. 8. Cable de encendido de cobre con resistencia antiparasitaria (TS)………………11
Fig. 9. Cable de encendido con resistencia de carbono (CS)…………………………...12
Fig. 10. Sensor de revoluciones del cigüeñal ……………………….………………….13
Fig. 11. Sensor de posición de árbol de levas..……………………………………….....14
Fig. 12. Estructura básica del sensor Hall..……………………………………………..14
Fig. 13. Módulo de Encendido.…………………………………………………………15
Fig. 14. Montaje de un módulo electrónico sobre el motor.…………………………….16
Fig. 15. Distribuidor de encendido electrónico………………….……………………...18
Fig. 16. Módulo de encendido electrónico……………………….…………………......18
Fig. 17. Sistema DIS implantado en un motor en “V” de 6 cilindros…………………..20
Fig. 18. Esquema del salto de chispa perdida…..……………………………………….20
Fig. 19. Esquema eléctrico del encendido simultaneo..………………………………...21
Fig. 20. Bujía NGK R…………………………………………………………………...21
Fig. 21. Esquema funcionamiento sistema DIS CHISPA PERDIDA.………………… 22
Fig. 22. Diagrama eléctrico del módulo de encendido simultáneo……………………..23
Fig. 23. Constitución de las bobinas de encendido (chispa perdida)……………………23
Fig. 24. Sistema DIS implementado en un motor en “V” de 6 cilindros.........................24
Fig. 25. Esquema eléctrico del encendido independiente.………………………………25
Fig. 26. Diagrama eléctrico de un Módulo de encendido independiente……………….25
Fig. 27. Constitución de una bobina de encendido independiente………………….......26
Fig. 28. Diodo de alto voltaje…………………………………………………………...26
Fig. 29. Sensor de régimen de giro...……………………………………………………28
Gía Cornejo, Riera Parra. xv
Fig. 30. Disposición del sensor CKP.…………………………………………………...29
Fig. 31. Generación de onda del sensor de giro..…………………………………….....29
Fig. 32. Sensor de posición de árbol de levas.………………………………….…….....30
Fig. 33. Señal sensor de posición de árbol de levas.………..…………………………..30
Fig. 34. Posición del sensor CMP.……………….…………………………………......31
Fig. 35. Disposición del sensor CMP….……………………………………………......31
Fig. 36. Sensor de presión absoluta MAP……………………………………………...32
Fig. 37. Ubicación del sensor MAP……………………………………………………..33
Fig. 38. Chip de silicón del sensor MAP………………………………………………..34
Fig. 39. Deformación del Chip del sensor MAP………………………………………..34
Fig. 40. Circuito del sensor MAP…………………………………………………….....35
Fig. 41. Sensor de Detonación KNOCK………………………………………………..35
Fig. 42. Disposición del sensor KNOCK……………………………………………….36
Fig. 43. Generación de onda del sensor KNOCK……………………………………....37
Fig. 44. Constitución interna efecto Hall.…………...…………………………………..38
Fig. 45. Constitución interna efecto Hall………………………………………………..38
Fig. 46. Unidad de control electrónico (ECU)…,,.……………………………..……….39
Fig. 47. Conformación de los bloques en el interior de la ECU...………………………41
Fig. 48. Disposición del sistema de encendido dentro de la ECU…..…………………..45
Fig. 49. Diagrama de bloques de un módulo de encendido electrónico...……..………..46
Fig. 50. Funcionamiento interno del módulo de encendido….……….………..……….47
Fig. 51. Modulación de impulsos…..…..……………………………………………….49
Fig. 52. Esquema electrónico del control de la bobina…..…………………….………..52
Fig. 53. Estructura básica del sensor Hall..…………………………………….………..53
Fig. 54. Encendido electrónico Hall...……………………………………………………..54
Fig. 55. Encendido electrónico Hall..……………………………………………………..55
Fig. 56. Diagrama de bloques DIS……..……………………………………………….55
Fig. 57. Principio de funcionamiento de los tipos DIS..……………………….………56
Fig. 58. Circuito de funcionamiento DIS de chispa perdida..……..……………………57
Fig. 59. Diagrama del circuito DIS de chispa perdida de bobina simple…....………….58
Fig. 60. Partes del sistema DIS de chispa perdida de bobina simple…………………...58
Gía Cornejo, Riera Parra. xvi
Fig. 61. Diagrama eléctrico sistema DIS de chispa perdida de bobina con transistor.....59
Fig. 62. Disposición del cableado para el sistema DIS de chispa perdida…..………….60
Fig. 63. Diagrama eléctrico de la bobina del sistema DIS COP……………..………….61
Fig. 64. Configuración eléctrica de la bobina…….…..…………………………………61
Fig. 65. Principio de funcionamiento………………….…………..…………………....62
Fig. 66. Circuito de funcionamiento del sistema DIS COP de bobina simple..………...63
Fig. 67. Circuito de funcionamiento del sistema DIS COP con transistor incorporado...64
Fig. 68. Circuito de funcionamiento del sistema DIS COP con modulo incorporado.....65
Fig. 69. Acero ASTM A500………….…………………………………………………69
Fig. 70. Tableros.………………………………………………………………………..70
Fig. 71. Estructura del banco………..…………………………………………………..71
Fig. 72. Diagrama del Cuerpo Libre...…………………………………………………..73
Fig. 73. Diagrama de Fuerza Cortante (N)…………………...……………………........73
Fig. 74. Diagrama de Momento Flector (N.m)………………………………………….73
Fig. 75. Medidas de la estructura en 3D…………………………………………….......75
Fig. 76a. Modelo de la estructuras…………………………………………………........76
Fig. 76b. Modelo de la estructuras………………………………………………….......76
Fig. 77. Propiedades del material en el programa………………………………………77
Fig. 78. Estado de juntas……..……………………….……………………………..…..78
Fig. 79. Carga verticales sobre el banco…..……………………………………….……79
Fig. 80. Resultado del esfuerzo máximo………..………………………………….…...79
Fig. 81. Resultado del esfuerzo cortante……..……………………………………..…..80
Fig. 82. Factor de seguridad…..…………………………………………………...……80
Fig. 83. Ubicación de los tableros…..…………………………………………………..81
Fig. 84. Circuito eléctrico del sistema Hall...……………………………………………….......82
Fig. 85. Diagrama de elementos del sistema Hall…...…………………………………………82
Fig. 86. Circuito eléctrico del sistema de Chispa Perdida…...………………………………......83
Fig. 87. Diagrama de elementos del sistema Chispa Perdida…...………………………………83
Fig. 88. Circuito eléctrico del sistema Dis Cop…...………………………………………….....84
Fig. 89. Diagrama de elementos del sistema Dis Cop…..…………………………………...84
Fig. 90. Fases de construcción del banco didáctico…………………………………….85
Gía Cornejo, Riera Parra. xvii
Fig. 91.Trazado de medidas…………………………………………………….……….88
Fig. 92. Corte manual con arco de sierra………………………………………………..88
Fig. 93. Soldadura de la estructura………………………………………………….......90
Fig. 94. Trazado de medidas…………………………………………………………….90
Fig. 95. Corte del tablero………………………………………………………………..91
Fig. 96. Estructura finalizada……………………………………………………………92
Fig. 97. Rueda Fónica (vista frontal)……………………………………………………93
Fig. 98. Rueda Fónica (vista lateral)……………………………………………………93
Fig. 99. Visor polarizado……..…………………………………………………………93
Fig. 100. Motor eléctrico con piñón adaptado….…………………………………….....94
Fig. 101. Motor eléctrico acoplado al piñón del distribuidor…………………………...94
Fig. 102. Montaje de la Fuente de Energía (Batería)…………………………………...95
Fig. 103. Circuito de la Fuente de Energía…….………………………………………..95
Fig. 104. Montaje de los Módulos de Encendido……………………………………….96
Fig. 105. Montaje del Distribuidor de Encendido………………………………………97
Fig. 106. Montaje de las Bobinas de Encendido………………………………………..97
Fig. 107. Montaje de la Bobina de Encendido Sistema Hall……………………………98
Fig. 108. Montaje de las Bujías de Encendido…….……………………………………99
Fig. 109. Montaje de los Cables de Encendido…………………………………………99
Fig. 110. Montaje de los Switch de Encendido………………………………………..100
Fig. 111. Conexionado de los Switch de Encendido…………………………………..100
Fig. 112. Montaje de la Rueda Fónica y el sensor PCM………………………………100
Fig. 113. Transmisión de movimiento entre el motor eléctrico y la rueda fónica……..101
Fig. 114. Switch accionado…..………………………………………………………..103
Fig. 115. Luz testigo…………………………………………………………………...104
Fig. 116. Accionamiento de la palanca del acelerador..………………….………........104
Fig. 117. Accionamiento del distribuidor……………………………………………...105
Fig. 118. Encendido de las bujías………………………….…………………………..105
Fig. 119. Switch accionado …………………………….……….………………….....105
Fig. 120. Luz testigo…….…………………………………………………………….106
Fig. 121. Accionamiento de la palanca del acelerador...…………….………………..106
Gía Cornejo, Riera Parra. xviii
Fig. 122. Accionamiento Rueda fónica……….………………………………………106
Fig. 123. Encendido en las bujías.……………………………………………………..107
Fig. 124. Switch accionado……………………………………………………………107
Fig. 125. Luz testigo………………………………………….………………………..108
Fig. 126. Accionamiento de la palanca del acelerador………………………………...108
Fig. 127. Accionamiento Rueda fónica………………………………………………..108
Fig. 128. Encendido en las bujías……………………………………………………...109
Fig. 129. Comprobación de voltaje……………………………………………………110
Fig. 130. Comprobación masa circuito alimentación….………………………………111
Fig. 131. Comprobación de voltaje de ECU….………………..………………………111
Fig. 132. Comprobación de masa de ECU……………….……………………………112
Fig. 133. Comprobación señal alimentación y masa sistema Hall.……………………112
Fig. 134. Comprobación señal alimentación bobina sistema Hall…………………….113
Fig. 135. Comprobación señal voltaje bobina sistema Hall…..……………………….113
Fig. 136. Comprobación primario bobina S Hall……………..…………………….....114
Fig. 137. Comprobación secundario bobina S Hall………………..…………………..114
Fig. 138. Comprobación resistencia cables bobina Sistema Hall…………………..….115
Fig. 139. Comprobación socket bobina sistema DIS COP………………..…………...115
Fig. 140. Comprobación voltaje alimentación sistema DIS COP……….………….....116
Fig. 141. Comprobación voltaje señal sistema DIS COP……………………………...116
Fig. 142. Comprobación señal bobinas sistema DIS COP...…………………………..117
Fig. 143. Comprobación alimentación bobinas sistema DIS COP…………………….117
Fig. 144. Comprobación socket bobina DIS CHISPA PERDIDA...……………….….118
Fig. 145. Comprobación voltaje alimentación bobinas sistema DIS CHISPA
PERDIDA………………………………………...........................................................119
Fig. 146. Comprobación voltaje señal bobinas sistema DIS CHISPA PERDIDA……119
Fig. 147. Comprobación señal bobinas sistema DIS CHISPA PERDIDA……………120
Fig. 148. Comprobación resistencia cables sistema DIS CHISPA PERDA…………..120
Fig. 149. Logo de Python……………………………………………………………...121
Fig. 150. Block de Python…………………………………………………………......122
Fig. 151. Diagrama de conexión……………………………………………………….123
Gía Cornejo, Riera Parra. xix
Fig. 152. Configuración del Puerto……………………………………………………123
Fig. 153. Interfaz del Software………………………………………………………..124
Fig. 154. Selección del Microcontrolador……………………………………………..125
Fig. 155. Mikrobsic……………………………………………………………………126
Fig. 156. Interfaz gráfica de la aplicación……………………………………………..127
Fig. 157. Diseño esquemático del circuito electrónico………………………………...128
Fig. 158. Diseño del circuito electrónico………………………………………………130
Fig. 159. Imágenes de la construcción de la tarjeta electrónica……………………….131
Fig. 160. Diagrama del Pic16f870 Microchip…………………………………………132
Fig. 161. Característica del Mosfet IRF740N…………………………………………132
Fig. 162. Simulación de circuito de control con la Interfaz de usuario a 1000rpm……133
Fig. 163. Simulación de circuito de control con la Interfaz de usuario a 4000rpm……133
Fig. 164. Instalación y funcionamiento del módulo de control………………………..134
Fig. 165. Osciloscopio SUZUKI SDT…………………………………………………135
Fig. 166. Medición con el osciloscopio a 3000 rpm…………………………………...136
Fig. 167. Medición con el osciloscopio a 4500 rpm…………………………………...136
Fig. 168. Scanner VETRONIX TECH 2………………………………………………137
Fig. 169. Conector para el scanner OBD2……………………………………………..138
Fig. 170. Mediciones con el scanner…………………………………………………..138
Fig. 171. Ventana de la aplicación…………………………………………………….140
Fig. 172. Parámetros Sensores…………………………………………………………141
Fig. 173. Puerto COM…………………………………………………………………143
Fig. 174. Botón Conectar………………………………………………………………143
Fig. 175. Botón Simular……………………………………………………………….143
Fig. 176. Selección S. Chispa Pérdida…………………………………………………144
Fig. 177. Selección Pedal……………………………………………………………...144
Fig. 178. Pedal…………………………………………………………………………144
Fig. 179. Botón Parar…………………………………………………………………..145
Fig. 180. Botón Desconectar…………………………………………………………..145
Gía Cornejo, Riera Parra. xx
ÍNDICE DE TABLAS.
Tabla 1. Dimensiones principales del banco……..……………………………………..67
Tabla 2. Distribución aproximada de los pesos de elementos………..…………………68
Tabla 3. Distribución aproximada de los esfuerzos de elementos……..…..……………69
Tabla 4. Tipos de bordes en tubo cuadrado……..………………………………………89
Tabla 5. Componentes Electrónicos…………..……………………………………….128
Tabla 6. Posición de los Switch…...……….…………………………………….…….141
Tabla 7. Posición de los Switch…...……….…………………………………….…….142
Tabla 8. Posición de los Switch……...….……………………………………….…….142
Tabla 9. Posición de los Switch……...…….…………………………………….…….142
Gía Cornejo, Riera Parra. xxi
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo 1A. Propiedades mecánicas del acero ASTM A500………………….………..152
Anexo 2A. Tubo estructural rectangular………………………………………………153
Anexo 3A. Tubo estructural cuadrado………………………………………..……….153
Anexo 4A. Código del software de la interfaz de usuario………….……………….…154
Anexo 1B. Planos Diseño Estructura………………………………………….………168
Gía Cornejo, Riera Parra. 1
Gia Cornejo Pablo Fabián
Riera Parra Mario Fernando
Trabajo de Graduación
Ing. Muñoz Vizhñay José Fernando
Abril 2015.
“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN BANCO DIDÁCTICO PARA
COMPROBAR SISTEMAS DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO”
INTRODUCCION.
El desarrollo del sistema de encendido a lo largo de los años ha logrado grandes
innovaciones, obteniendo mayores ajustes. A diferencia de un encendido convencional
los de última generación pueden lograr generar un 100% de efectividad.
En sus inicios los sistemas de encendido mantenían problemas con la combustión
generada en los cilindros del motor. El sistema convencional que mantenía como base
de funcionamiento al distribuidor mecánico concedía fallos de funcionamiento, dado a
que su elemento principal era el ruptor de accionamiento, que con el tiempo se
desgastaba y generaba un mal desempeño.
Con el avance de la tecnología surgieron innovaciones en este dispositivo con el objetivo
de tratar de eliminar todas las piezas mecánicas e involucrar componentes electrónicos
tales como un bloque de control otorgando una mayor eficacia en el encendido, este
sistema es conocido como sistema de encendido transistorizado o Hall.
Con la incorporación de la inyección electrónica de combustible hoy es muy común
encontrar sistemas de encendido integrados, donde un microprocesador gobierne el
Gía Cornejo, Riera Parra. 2
encendido y la inyección utilizando señales de los mismos captadores para determinar el
momento de encendido, su avance, el inicio y duración de la inyección. En la actualidad
casi todos los vehículos cuentan con el sistema de encendido DIS (Direct Ignition
System) Sistema de Encendido Directo, éste realiza la misma función, combustionando
la mezcla aire/combustible en el momento preciso para su funcionamiento. Con el
sistema de encendido DIS, carente de partes móviles se ha logrado mayor eficiencia en
la combustión del motor aumentando la potencia y reduciendo las emisiones o gases de
escape, colaborando considerablemente con el cuidado del medio ambiente.
Se diseñará y construirá un banco didáctico de pruebas para el estudio de los sistemas de
encendido electrónicos Hall y DIS, que permita al estudiante de Ingeniería Mecánica
Automotriz de la Universidad del Azuay conocer su funcionamiento, las partes y
componentes y sus posibles averías en los sistemas de encendidos electrónicos, y así
complementar con la práctica los conocimientos teóricos.
Gía Cornejo, Riera Parra. 3
CAPITULO I
GENERALIDADES, PARTES Y FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE
ENCENDIDO ELECTRONICO.
1.1 Evolución del sistema de encendido electrónico
El sistema de encendido cumple con la función de generar la chispa que inflama la
mezcla aire-combustible dentro de los cilindros del
motor térmico a gasolina así
realizando la combustión, utilizando la ECU (Unidad de control electrónico) del
vehículo, bobinas de encendido, sensores, y un módulo de encendido logrando cumplir
una combustión eficiente y ordenada a diferencia del sistema convencional donde la
chispa es dirigida a los diferentes cilindros por medio de un distribuidor mecánico.
Los componentes de un sistema electrónico de encendido varían constructivamente en
comparación con los convencionales, entregando un funcionamiento preciso por el
mismo hecho de ser instrumentos electrónicos, pero realizan la misma función para el
encendido.
En la constitución general de un sistema de encendido electrónico se debe tener en
cuenta la disposición y estructura de las bobinas, las mismas dependerán del tipo de
encendido: independiente, simultáneo y hall.
Siendo el sistema de encendido independiente el cual posee una bobina para cada
cilindro, simultáneo una bobina para dos cilindros (chispa perdida) y el hall una bobina
para todos los cilindros.
A continuación en la fig. 1, se muestra los componentes generales de un sistema de
encendido electrónico DIS (Sistema de ignición directa).
Gía Cornejo, Riera Parra. 4
Fig. 1. Esquema de los componentes de un sistema de encendido electrónico (DIS).
Fuente: http://www.electriauto.com/electricidad/sistemas-de-encendido/encendido-electronico-para-inyeccion-degasolina/
1.2 Componentes
1.2.1
Batería
La batería es un acumulador de energía química para ser liberada después en energía
eléctrica al momento de poner en marcha al motor del vehículo. A éste dispositivo es
necesario incorporar un alternador para que realice el proceso de carga en la batería. En
la fig. 2, se puede observar una batería para un vehículo.
Fig. 2. Batería.
Fuente:http://www.google.com.ec/imgres?q=funcionamiento+de+una+bateria+de+automovil&start=162&um=1&hl=
es&sa
Gía Cornejo, Riera Parra. 5
La batería genera un voltaje de 13.2V.-14.3V., hacia el módulo de encendido el cuál
alimenta o corta el paso de corriente hacia el arrollamiento primario de la bobina acorde
a las órdenes de la ECU.
1.2.2
Bobina
Es un dispositivo de inducción electromagnética o de autoinducción, la cual es un
elemento del encendido para los motores térmicos de ciclo Otto, interiormente está
compuesta por dos arrollamientos o bobinados: primario y secundario, con una relación
alrededor de 1 a 100 espiras. Aproximadamente poseen 250 vueltas el primario y 20000
vueltas el secundario. Este dispositivo está alimentado por una corriente de 12 voltios
proveniente desde la batería y entrega miles de voltios (de 10.000V a 45.000 voltios
aprox.) para dar origen a la chispa en la bujía. En la tabla 1, se pueden identificar
distintos tipos de bobinas de encendido.
Tabla 1. Tipos de bobinas de encendido.
TIPO
BOSCH
COLOR
POTENCIA
CHISPAS
E-12 V
PLATA
24000 Voltios
13000/min
K-12 V
AZUL
26000 Voltios
16000/min
KW-12 V
ROJA
28000 Voltios
18000/min
KW-12 V
ROJA
34000 Voltios
18000/min
KW-12 V
AMARILLO
28000 Voltios
18000/min
K-12 V
AZUL
28000 Voltios
18000/min
APLICACIÓN
Motores de 4 cilindros con platino.
Motores de 4 y 6 cilindros con
platino.
Motores de 4,6 y 8 cilindros a
platino y encendido electrónico.
Motores de 4, 6 y 8 cilindros,
encendido electrónico sin resistor
exterior.
Motores de 4, 6 y 8 cilindros,
encendido electrónico sin resistor
exterior.
Motores de 4, 6 y 8 cilindros,
encendido electrónico sin resistor
exterior.
Mediante el módulo de encendido o la computadora, se interrumpe el circuito de la
bobina a masa, obedeciendo al sensor de posición del cigüeñal para descargar la tensión
de la bobina en el cilindro correspondiente.
Gía Cornejo, Riera Parra. 6
Observemos a continuación en las figuras 3 y 4, dos esquemas en donde se verá
representado una bobina convencional y una bobina para el sistema DIS, ésta bobina
viene con dos salidas para dos cilindros del motor que trabajan simultáneamente, por
ejemplo para el cilindro 1 y 4 en un motor de cuatro cilindros.
Fig. 3. Bobina para el encendido convencional.
Fuente: http://libreopinion.prophpbb.com/topic2525.html
Fig. 4. Bobina para el encendido tipo DIS.
Fuente: http://libreopinion.prophpbb.com/topic2525.html
La diferencia entre estas dos bobinas de encendido, se establece en el bobinado primario
y secundario que no están enlazados entre sí, están separados por un metal que no
permite contacto, de esta manera la chispa consigue incrementar el voltaje para no verse
Gía Cornejo, Riera Parra. 7
afectado por el bobinado primario, obteniendo un arco voltaico más grande, optimizando
la combustión de la mezcla
1.2.3
Bujías
La bujía es el elemento encargado de hacer saltar la chispa eléctrica entre sus electrodos,
para inflamar la mezcla aire-combustible en la cámara de combustión en el cilindro del
motor.
Éste elemento tiene gran responsabilidad en el funcionamiento del motor, debe entregar
una chispa en buenas condiciones en cualquier régimen y carga. La unión eléctrica entre
el bobinado secundario de la bobina de encendido y la bujía se realiza por medio de los
cables de alta tensión. Los sistemas de encendido DIS eliminan el uso de cables para la
conducción de la energía eléctrica.
La bujía con electrodos de platino es recomendada para el sistema de encendido DIS,
dado que presenta insensibilidad a los ataques químicos procedentes de combustión de la
mezcla, la distancia entre sus electrodos se puede calibrar y se incrementa
aproximadamente 1.5 mm, posee una gran estabilidad al alto voltaje que produce la
bobina (45000 V). En la fig. 5, se observa las partes de una bujía.
1.
Terminal roscado, es donde se conecta la bujía.
2.
Aislante, evita saltos de chispa en condiciones húmedas.
3.
Aislador de cerámica, debe de resistir unos 40.000 voltios como también choques
térmicos, la parte interna puede resistir temperaturas de 2.500 grados, y la parte externa
temperaturas bajo cero.
4.
Esta parte metálica el donde se aplica la llave hexagonal para poder ajustar o
aflojar la bujía, la medida puede ser de 5/8 o de 13/16 pulg.
5.
Parte del cuerpo metálico.
6.
Cabeza.
7.
Conducto de agua.
8.
Electrodo central.
Gía Cornejo, Riera Parra. 8
9.
Junta que impide la fuga de gases
10.
Elemento de resistencia, que reduce la interferencia con radio y TV (No todas las
bujías la llevan).
11.
huacha (junta).
12.
Punta del aislador.
13.
Rosca, varía entre 10 a 18 mm.
14.
Electrodo central.
15.
Electrodo lateral.
Fig. 5. Partes constitutivas de una bujía.
Fuente: http://www.tallervirtual.com/2008/02/13/bujias/
Una bujía en mal estado provoca un aumento en el consumo de combustible, afecta a los
sensores del sistema de inyección produciéndose un mal funcionamiento del motor
térmico.
Gía Cornejo, Riera Parra. 9
1.2.3.1 Arco eléctrico
Se conoce como arco eléctrico, a la chispa que se forma al pasar la corriente desde el
electrodo central al electrodo lateral. Por ejemplo en la bujía de abertura normal, el arco
de corriente recorre un espacio de hasta 0.035pulg mientras que, en una bujía de abertura
grande la corriente puede recorrer hasta 0.080 pulg.
Cuando la distancia o apertura es muy grande, la calidad de la chispa es mala dando
como consecuencia un fallo en el funcionamiento del motor. Esto se produce cuando se
tiene mucho recorrido sin ajustar, la apertura de las bujías. En la fig. 6, se observa la
diferencia entre un electrodo normal y el utilizado en el sistema DIS.
Fig. 6. Electrodo sistema convencional y DIS.
Fuente: http://www.mecanicapopular.com.mx/index.php?mod=eBiblioteca&id=14
1.2.4
Cables de alta tensión
Estos elementos tienen la función de conducir el alto voltaje hacia la bujía, en el caso
del sistema de encendido electrónico DIS difiere en su diseño ya que en algunos
modelos van en conjunto con la bobina y en otros tipos de sistema de encendido
electrónico como el caso del encendido directo no requieren cables, la bobina está sobre
la bujía. En la fig. 7, se observa un cable de alta tensión.
Gía Cornejo, Riera Parra. 10
1. Aislador de cerámica.
2. Capuchón (es de hule, tiene la función de evitar que la corriente derive a masa).
3. Terminal.
4. Conector metálico.
5. Cable, que conecta al distribuidor (bobina en el sistema DIS).
Fig. 7. Cable de bujía.
Fuente: http://news.motoscoot.es/la-bujia/
1.2.4.1 Tipos de cables de bujías
1.2.4.1.1 Cables de encendido de cobre con resistencia antiparasitaria (TS)
Las siglas TS significa Terminal
Supresor. El cobre tiene características como:
excelente conductor, poca resistencia a la corrosión. El núcleo al ser de éste material, se
lo cubre con una capa de estaño evitando que se oxide.
El núcleo de cobre está rodeado por un revestimiento de silicona que confiere una mayor
rigidez al cable y funciona como aislante eléctrico. El aislamiento exterior de caucho de
silicona soporta temperaturas de 220 ºC y es resistente a la gasolina y aceite. Los cables
de encendido con núcleo de cobre no tienen resistencia antiparasitaria propia, sino que
ésta integrada en forma de vidrio fundido con elementos conductores en el conector de
la bujía y de la bobina.
Gía Cornejo, Riera Parra. 11
Dependiendo del cable, la resistencia oscila entre 1 kΩ y 6,5 kΩ. En la fig. 8, podemos
observar la constitución de un cable de encendido de cobre con resistencia
antiparasitaria (TS).
Fig. 8. Cable de encendido de cobre con resistencia antiparasitaria (TS)
Fuente: http://www.bosch.com.ar/ar/autopecas/produtos/catalogos/bujias_y_cables.pdf
1.2.4.1.2 Cables de encendido con resistencia de carbono (CS)
Las siglas CS significa Cable Supresor. En el interior de este elemento con resistencia de
carbono, se encuentra una malla de fibra de vidrio impregnada de carbono. Este núcleo
de fibra de vidrio está rodeado de dos capas de silicona y tejido de fibra de vidrio.
El aislante interior de silicona confiere al cable más rigidez y funciona como aislante
eléctrico. El tejido de fibra de vidrio confiere al cable mayor resistencia. El aislante
exterior de caucho de silicona puede soportar temperaturas de hasta 220 ºC y es
resistente a la gasolina y aceite. En la fig. 9, se observa un cable de encendido con
resistencia de carbono (CS).
Gía Cornejo, Riera Parra. 12
Fig. 9. Cable de encendido con resistencia de carbono (CS)
Fuente: http://www.bosch.com.ar/ar/autopecas/produtos/catalogos/bujias_y_cables.pdf
1.3 Componentes electrónicos
Estos elementos tienen aplicaciones electrónicas y constituyen el sistema de encendido
DIS.
1.3.1
Computadora (ECU)
Es una unidad de control electrónico que interviene en varios procesos de la operación
de combustión interna del motor. La ECU controla el punto de ignición, el tiempo de
apertura/cierre de los actuadores, a partir del monitoreo del motor a través de sensores.
Estos incluyen: sensor MAP, sensor de posición del acelerador, sensor de temperatura
del aire, sensor de oxígeno y otros.
Gía Cornejo, Riera Parra. 13
1.3.2 Sensores
1.3.2.1 CKP (Sensor de Posición del Cigüeñal)
El sensor CKP es un detector magnético, está posicionado cerca del cigüeñal, indica la
rotación del mismo y la posición exacta del pistón en el punto muerto superior (P.M.S.),
debido a que posee una especie de rueda fónica (ventanas) acoplada al cigüeñal, la señal
es enviada a la ECU y luego al módulo de encendido. Aquí se controla el corte de
corriente al arrollamiento primario, originándose la chispa de alto voltaje. Este sensor
puede ser del tipo inductivo, de efecto hall u óptico.1 En la fig. 10, se observa la posición
de un sensor de revoluciones del cigüeñal.
Fig. 10. Sensor de revoluciones del cigüeñal.
Fuente: http://www.authorstream.com/Presentation/aSGuest130553-1370814-sensor-ckp/
1.3.2.2 CMP (Sensor de Posición del Árbol de Levas)
Este sensor capta la información de posición y ángulo del árbol de levas; indica las fases
en las cuales está funcionando el motor según el accionamiento de las levas, también da
la información de la posición angular y ubicación del pistón en el P.M.S. Este sensor se
encuentra ubicado regularmente en el mismo lugar donde se instalaba anteriormente el
distribuidor2. En la fig. 11, podemos observar un sensor CMP.
1
2
Mogrovejo, 2007
Mogrovejo, 2007
Gía Cornejo, Riera Parra. 14
Fig. 11. Sensor de posición de árbol de levas.
Fuente: http://mecatronicaautomotriz20092010.blogspot.com/2011/07/sensor-cmp.html
1.3.3 Sensor de Efecto Hall
El sensor opera como un transductor digital, el mismo se ubica dentro del distribuidor,
se compone de un generador de señales (elemento Hall e imán) y un rotor con pantallas,
este elemento cumple dos funciones: informar las revoluciones del motor y un punto de
referencia del pistón número 1, de 9 grados antes del punto muerto superior (posición
del árbol de levas) y demás cilindros a la ECU; para el suministro de inyección, de
acuerdo al régimen del motor3. En la fig. 12, se observa la estructura básica de un
sensor Hall.
Fig. 12. Estructura básica del sensor Hall.
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/hazlo-encendido.htm
3
Encendido electrónico con distribuidor y sin distribuidor (parte 3), Beto Booster,
http://www.monografias.com/trabajos77/endendido-electronico-distribuidor-sin-distribuidor
Gía Cornejo, Riera Parra. 15
1.3.4 Módulo de Encendido
Este elemento es un amplificador electrónico, que recibe los impulsos remitidos desde
los sensores, implicándolos y de acuerdo con ello, controla la corriente que debe circular
por el arrollamiento primario de la bobina de encendido estableciendo el tiempo de
saturación para que se dé la alta tensión provocando el salto de la chispa en las bujías.
En la fig. 13, se puede observar un módulo de encendido para un sistema de encendido
DIS.
Fig. 13. Módulo de Encendido.
Fuente: http://spanish.alibaba.com/product-gs/peugeot-405-ignition-module-280666928.html
El módulo de encendido está constituido internamente por transistores que amplifican la
señal recibida, también utiliza diodos, diodo zener, resistencias, que permiten el paso de
la corriente en una sola dirección.
El módulo de encendido no necesita de puesta a punto debido a que conoce en todo
momento la ubicación del cigüeñal. En la fig. 14, podemos observar un módulo de
encendido dispuesto en el motor.
Gía Cornejo, Riera Parra. 16
Fig. 14. Montaje de un módulo electrónico sobre el motor.
Fuente: http://easyautodiagnostics.com/gm_icm_test/diagnostico_modulo_gm_1.php
Una particularidad de este sistema, es que al dejar la llave de contacto accionada
mientras el motor está parado, no perjudica a la bobina ya que el módulo no envía
corriente al arrollamiento primario. Los dispositivos antes nombrados son los principales
componentes del sistema de encendido DIS, las subdivisiones de él varían su
configuración, siendo de tipo independiente, integral o simultáneo (chispa perdida).
1.4 Funcionamiento de elementos principales
de sistemas de encendido
electrónicos
El sistema de encendido convencional, es el más sencillo de todos, lleva un elemento
básico que es el distribuidor para su funcionamiento. El sistema de encendido con
ayuda electrónica, utiliza un transistor como interruptor sustituye al ruptor del
distribuidor. El sistema de encendido sin contactos también llamado “Encendido
Transistorizado” (TZ-I, TZ-H), está básicamente compuesto por una etapa de potencia
con transistor de conmutación y un circuito electrónico formador y amplificador de
impulsos, el ruptor es sustituido por un generador de impulsos. El sistema de encendido
electrónico integral (EZ), en este sistema el distribuidor
elimina elementos de
corrección del avance del punto de encendido tales como el regulador centrifugo y
regulador de vacío, también el generador de impulsos, sustituyéndolos por componentes
Gía Cornejo, Riera Parra. 17
electrónicos como un sensor de presión de aire que sustituye al regulador de vacío y un
sensor de R.P.M. que sustituye al regulador centrifugo. El sistema de encendido DIS,
elimina el distribuidor y da paso al funcionamiento del sensor CKP y CMP, los mismos
que envían señales al módulo de encendido para que genere el salto de la chispa.
1.4.1 Sistema Hall
1.4.1.1 Distribuidor de encendido electrónico
En el distribuidor se dispone el generador de efecto Hall que está compuesto por un
tambor obturador (1) de material diamagnético, solidario al eje del distribuidor de
encendido, con tantas pantallas como cilindros tenga el motor. El tambor obturador, en
su giro, se interpone entre un cristal semiconductor alimentado por corriente continua y
un electroimán. Cuando la parte metálica de pantalla (2) se sitúa entre el semiconductor
y el electroimán, el campo magnético de este último es desviado y cuando sale la
pantalla, recibe el campo magnético del imán y se genera el "efecto Hall". Cuando el
motor gira, el obturador va abriendo y cerrando el campo magnético Hall generando una
señal de onda cuadrada que va directamente al módulo de encendido. El sensor Hall esta
alimentado directamente por la unidad de control a una tensión de 7,5 V
aproximadamente. En la fig. 15, se observa un distribuidor de encendido electrónico.
Gía Cornejo, Riera Parra. 18
Fig. 15. Distribuidor de encendido electrónico.
Fuente: http://www.aficionadosalamecanica.net/encendido-electronico-sin-contactos.htm
1.4.1.2 Módulo de encendido electrónico
Es el reemplazo electrónico del platino y el condensador en el distribuidor. El módulo es
el encargado de recibir la señal del generador Hall para proceder al corte de corriente (-)
a la bobina. En la fig. 16, se puede observar un módulo de encendido electrónico.
Fig. 16. Módulo de encendido electrónico.
Fuente:http://www.buenacuerdo.com.ar/buenos_aires/respuestos_y_accesorios/Modulo_para_encendido_electronico_
511020.htm
Gía Cornejo, Riera Parra. 19
1.4.2 Tipos de sistemas de encendido DIS
Existen tipos de encendido DIS, los mismos que su clasificación han ido en función de
su avance tecnológico, tomando en cuenta que cada tipo es una renovación del anterior

Sistema de encendido DIS Simultáneo o Chispa pérdida.

Sistema de encendido DIS Independiente o COP.
1.4.2.1 Sistema de encendido DIS simultaneo o Chispa perdida
Este sistema se caracteriza por utilizar una bobina por cada dos cilindros. La bobina va
conjuntamente con una de las bujías y se conecta mediante un cable de alta tensión con
la otra bujía. A este sistema de encendido se le denomina también de "chispa perdida"
debido a que salta la chispa en dos cilindros simultáneamente, en un motor de 4 cilindros
saltaría la chispa en el cilindro nº 1 y 4 ó nº 2 y 3. En un motor de 6 cilindros la chispa
saltaría en los cilindros nº 1 y 4, 2 y 5 ó 3 y 6. Al producirse la chispa en dos cilindros a
la vez, solo una de las chispas será aprovechada para provocar la combustión de la
mezcla, y será la que coincide con el cilindro que está en la carrera de final de
"compresión", mientras que la otra chispa no se aprovecha debido a que se produce en el
cilindro que se encuentra en la carrera de final de "escape".4
A continuación en la fig. 17, se puede observar la disposición de las bobinas en conjunto
con la conexión a las bujías de los cilindros apareados, mediante los cables normales
para alta tensión.
4
Principios de electrónica automotriz, http://usuarios.multimania.es/ingetronik/Capitulo%203.PDF
Gía Cornejo, Riera Parra. 20
Fig. 17. Sistema DIS implantado en un motor en “V” de 6 cilindros.
Fuente: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/3995/1/T-ESPEL-0212.pdf|
A continuación se puede observar el esquema del salto de chispa perdida, fig. 18.
Fig. 18. Esquema del salto de chispa perdida.
Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=214
El esquema eléctrico indicado en la fig. 19, muestra la circulación de señales de este
encendido, tomando como referencia valores del sensor de posición del cigüeñal y del
árbol de levas, donde se indica R.P.M., y fases del motor, estos sensores dan las lecturas
principales de funcionamiento del motor para el encendido, posterior se toma en cuenta
sensores tales como: depresión en el múltiple de admisión, temperatura del motor y
cantidad de oxígeno residual en los gases de escape. Estas señales son tomadas por la
ECU y transformadas para realizar correcciones en el encendido para un correcto
funcionamiento. Las señales corregidas se envían al módulo de encendido cortando la
corriente en el primario de cada bobina según su orden de encendido.
Gía Cornejo, Riera Parra. 21
Fig. 19. Esquema eléctrico del encendido simultaneo.
Fuente: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/3995/1/T-ESPEL-0212.pdf
Los electrodos de las bujías utilizadas en este sistema son de material níquel con ranura
en V, (NGK R BKR5E) fig. 20, por tener como característica este material: su
estabilidad en los distintos regímenes de funcionamiento del motor. El voltaje necesario
para que salte la chispa entre los electrodos de la bujía depende de la separación entre
sus electrodos y de la presión en el interior del cilindro. Si la separación es igual para
todas las bujías entonces el voltaje será proporcional a la presión. La alta tensión de
encendido generada en la bobina se dividirá teniendo en cuenta la presión de los
cilindros. El que se encuentra en compresión necesitará más tensión para que salte la
chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que la
fase de escape está sometido a la presión atmosférica por lo que necesita menos tensión
para que salte la chispa.
Fig. 20. Bujía NGK R
Fuente: http//www.jegs.com/i/NGK-Spark-Plugs/739/BKR5E-11/10002/-1
Gía Cornejo, Riera Parra. 22
En este sistema de encendido la corriente eléctrica hace que en una bujía la chispa salte
del electrodo central al electrodo de masa, y al mismo tiempo en la otra bujía la chispa
salta del electrodo de masa al electrodo central, fig. 21.
Fig. 21. Esquema funcionamiento sistema DIS CHISPA PERIDA.
Fuente: http://es.scribd.com/doc/969026/SISTEMA-DE-ENCENDIDO-DIS
1.4.2.1.1 Módulo de encendido del Sistema DIS Simultáneo o Chispa perdida
El módulo de encendido recibe las señales de la ECU de acuerdo a la información de los
sensores, internamente posee un circuito de entrada de señales de allí envía a un circuito
de control de paso cerrado en donde constantemente se está realimentando. Finalmente a
la salida del circuito de control, el corte de la corriente del primario de las bobinas se da
según el cilindro que necesite el chispazo. Esta función es rápida y repetitiva por lo que
los transistores internos de polarización a masa son de alta frecuencia.
Todos estos componentes electrónicos tales como: transistores, diodos, tiristores
(circuito integrado), resistencias, etc., conforman los circuitos internos del módulo de
encendido estos ejecutan el programa que fue diseñado para el funcionamiento de esta
variación de sistema DIS. El módulo viene sellado, es decir, no existe acceso a sus
circuitos internos. En la fig. 22 se puede observar un diagrama eléctrico del módulo de
encendido simultáneo: 1.- circuito prevención de bloqueo; 2.- circuito señal de salida
IGF; 3.- circuito detección de encendido; 4.- circuito prevención de sobre corrientes.
Gía Cornejo, Riera Parra. 23
Fig. 22. Diagrama eléctrico del módulo de encendido simultáneo.
Fuente: http://www.electriauto.com/electricidad/sistemas-de-encendido/tipos-de-encendidos-dis/
1.4.2.1.2 Bobinas del Sistema de encendido DIS Simultáneo o Chispa perdida
Las bobinas de encendido simultáneo se utilizan para dos cilindros, de los cuales las
carreras ascendente y descendente del pistón sean las mismas pero en distintas fases de
funcionamiento. La bobina se encuentra en contacto con la primera bujía, y para la otra
bujía del cilindro par, se enlaza un cable de conducción de la alta tensión.
El diseño de las bobinas varía según la marca del vehículo, pero esto solo es por
estructura física más no en su constitución interna y funcionamiento tal como se muestra
en la siguiente fig. 23.
Fig. 23. Constitución de las bobinas de encendido (chispa perdida).
Fuente: http://es.scribd.com/doc/969026/SISTEMA-DE-ENCENDIDO-DIS
Gía Cornejo, Riera Parra. 24
1.4.2.2 Sistema de encendido DIS Independiente o COP
El funcionamiento en este sistema es igual al anteriormente mencionado, con la única
diferencia que utiliza una bobina por cada cilindro. A continuación en la fig. 24, se
puede observar la disposición de cada una de las bobinas, ubicadas por encima de cada
bujía en un motor V6.
Fig. 24. Sistema DIS implementado en un motor en “V” de 6 cilindros encendido independiente.
Fuente: http://es.scribd.com/doc/969026/SISTEMA-DE-ENCENDIDO-DIS
El diagrama de bloques se mantiene igual que el anterior solo que el módulo electrónico
maneja a cada bujía independiente como su programa electrónico interior lo tendrá
predeterminado. Los parámetros de funcionamiento del motor son tomados de los
sensores CKP Y CMP.
Los tiempos de encendido en cada cilindro se dan como se ve en la figura; estos van
distribuyéndose de acuerdo al orden de encendido del motor. En la fig. 25, se observa un
esquema eléctrico del sistema de encendido independiente.
Gía Cornejo, Riera Parra. 25
Fig. 25. Esquema eléctrico del encendido independiente.
Fuente: http://www.electriauto.com/electricidad/sistemas-de-encendido/tipos-de-encendidos-dis/
1.4.2.2.1 Módulo de encendido del Sistema DIS Independiente o COP
Al cambiar el número de bobinas, significa que el programa electrónico interior que
maneja el módulo de encendido varia en comparación al simultáneo porque va a realizar
el corte de corriente en el primario a cuatro bobinas sin depender la una de la otra, en
caso de un motor de 4 cilindros, pero los elementos electrónicos que lo componen
internamente son los mismos que cualquier circuito electrónico.5 En la fig. 26, se
observa un diagrama eléctrico del sistema de encendido independiente: 1.- circuito de
control de ángulo Dwel; 2.- circuito prevención de bloqueo; 3.- circuito de salida señal
IGF; 4.- circuito detección de encendido; 5.- control de corriente constante.
Fig. 26. Diagrama eléctrico de un Módulo de encendido independiente.
Fuente: http://www.electriauto.com/electricidad/sistemas-de-encendido/tipos-de-encendidos-dis/
5
Sistema Op.cit.www.mecanicavirtual.com
Gía Cornejo, Riera Parra. 26
1.4.2.2.2 Bobina del sistema de encendido DIS Independiente o COP
Internamente su configuración es igual que la bobina del sistema simultáneo, solo posee
un conector de alimentación de voltaje al primario, proveniente del módulo de
encendido y ya no tiene ninguna salida de alta tensión a otra bujía pues esta bobina se
aplica solo para ese cilindro. Según la cantidad de cilindros se dispondrá igual número
de bobinas.6 En la fig. 27 y 28, se puede observar la constitución de una bobina de
encendido independiente.
Fig. 27. Constitución de una bobina de encendido independiente.
Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=250
Fig. 28. Diodo de alto voltaje (el diodo se encuentra en el circuito secundario).
Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=250
6
Bobinas de encendido/la chispa decisiva. www.todoenrepuestos.com
Gía Cornejo, Riera Parra. 27
1.5 Gestión electrónica del sistema de encendido
Es uno de los más sobresalientes
dentro del análisis de la investigación de la
información del sistema de encendido electrónico, en este caso no solo se utiliza para
este determinado sistema, sino que en conjunto con los demás sistemas como es el
sistema de inyección y otros del automóvil.
Este sistema incorpora: la unidad de control electrónica (ECU) y los sensores, estos
últimos conforman la principal fuente de información que recepta la memoria RAM y
ROM del sistema.
Los tipos de sensores como son el CKP, CMP y MAP reemplazan al distribuidor, ya que
cumplen la misma función pero con una mayor precisión y exactitud, pero lo que hace
que sobresalga es que se eliminen elementos móviles y permite que la información de
funcionamiento del motor sea de una manera “estática”, si lo podemos llamar de esta
forma a las transformaciones de giro mecánico de los elementos del motor, en señales
eléctricas para poder enviarlas a la unidad electrónica de control.
1.5.1 Sensores.
Los sensores son dispositivos que emiten señales, que pueden ser por una variación de
tensión, temperatura o presión. Los utilizados en el sistema de inyección son los mismos
del sistema de encendido; los cuales pueden ser de tipo: inductivo, efecto hall o
piezoeléctricos.
Existen tres sensores o transductores que forman parte fundamental en el
funcionamiento de este sistema de encendido electrónico, estos son:

Sensor de régimen de giro del motor (CKP).

Sensor de posición del árbol de levas (CMP).

Sensor de múltiple de admisión (MAP).

Sensor de detonación (Knock).
Gía Cornejo, Riera Parra. 28

Sensor Hall.
También se podrían tomar otras señales para la obtención del buen funcionamiento del
motor, estos son: detonación de la mezcla (NOCK SENSOR), a continuación se va a
analizar específicamente su principio de funcionamiento, ubicación, constitución y su
señal eléctrica obtenida en el vehículo.
1.5.1.1 Sensor de régimen de giro del motor (CKP).
Fig. 29. Sensor de régimen de giro.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
1.5.1.1.1 Descripción
Es un dispositivo inductivo que registra la velocidad del motor (r.p.m.) y la posición del
cigüeñal, está compuesto por una rueda fónica con un sector dentado, un imán
permanente y una bobina, fijos estos dos. Este movimiento produce una variación de las
líneas de fuerza que atraviesa
la bobina, induciendo una corriente alterna, cuya
frecuencia va aumentando con la velocidad de la rueda dentada. Tiene dos cables de
conexión.
1.5.1.1.2 Localización
En la fig. 30, se puede observar la ubicación del sensor que por lo general a un costado
de la polea del cigüeñal.
Gía Cornejo, Riera Parra. 29
Fig. 30. Disposición del sensor CKP.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
1.5.1.1.3 Funcionamiento
Es de tipo inductivo que produce un campo magnético generando una onda alterna
senoidal, con un corte cíclico producido por un diente más ancho de la rueda fónica que
se encuentra montada en el cigüeñal o en el volante de inercia. Cuando el frente del
sensor se localiza en la mitad de los dos dientes el terminal de imán permanente eleva su
voltaje y en el terminal de conector eléctrico baja su voltaje.
Sucede lo contrario cuando el frente del sensor se localiza en un diente, el terminal de
imán permanente baja su voltaje y en el terminal de conector eléctrico se eleva su
voltaje. Este genera una señal de voltaje C.A. (corriente alterna) como podemos observar
a continuación en la fig. 31.
Fig. 31. Generación de onda del sensor de giro.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
Gía Cornejo, Riera Parra. 30
1.5.1.2 Sensor de posición del Árbol de Levas (CMP)
Fig. 32. Sensor de posición de árbol de levas.
Fuente: http://marjuesus.blogspot.com/2013/06/sensores-del-sistema-electronico-del.html
1.5.1.2.1 Descripción
Este sensor también se conoce como sensor de identificación de cilindros (CID). A
medida que el motor gira, el sensor envía una señal al módulo de control electrónico
ECU de que el motor se está aproximando al número 1 y que la secuencia de impulsos
de inyección puede ser determinada.
Es un sensor que funciona bajo el principio de funcionamiento de efecto hall. Es
diferente al sensor de tipo inductivo (CMP), la señal que emite es de onda cuadrada
como se puede ver en la fig. 33. Tiene dos cables de conexión y en otras ocasiones de
tres cables.
Fig. 33. Sensor de posición de árbol de levas.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
Gía Cornejo, Riera Parra. 31
1.5.1.2.2 Localización
Este sensor se encuentra ubicado frecuentemente en el mismo lugar que anteriormente
ocupaba el distribuidor. Este elemento está localizado en la parte posterior derecha del
motor. A continuación se muestra en la fig. 34, la disposición del sensor.
Fig. 34. Disposición del sensor CMP.
Fuente: http://tercerparcialarmando.blogspot.com/2012/05/sensor-de-posicion-del-arbol-de-levas.html
1.5.1.2.3 Funcionamiento
El Sensor del Árbol de Levas es un Sensor de tres cables, es de tipo hall, dos de estos
cables le alimentan voltaje y Tierra. La fig. 35, nos muestra cómo es su funcionamiento.
Fig. 35. Disposición del sensor CMP.
Fuente: http://tercerparcialarmando.blogspot.com/2012/05/sensor-de-posicion-del-arbol-de-levas.html
Gía Cornejo, Riera Parra. 32

12 Voltios son suministrados a través del circuito identificado con la letra C y
Tierra a través del Circuito identificado con la letra A.

El motor empieza a revolucionarse. Esto provoca que un disco con interruptores,
que es parte del Distribuidor empiece a dar vuelta.

Este disco está posicionado encima de sensor y sus interruptores atraviesan a él.

Los dientes de este disco, al pasar por el sensor, provoca que genere un pulso de
12 Voltios.
Este pulso de 12 Voltios es alimentado a la Computadora de la Inyección Electrónica a
través del Circuito identificado con la letra B.

Cuando el diente del disco pasa completamente el Sensor, el mismo produce 0
Voltios.

La Computadora de la Inyección Electrónica usa estas pulsaciones de 0 y 12
Voltios para empezar a calibrar la Inyección de Combustible y el Avance del
Tiempo de Encendido.
Cuando se avería este sensor, el motor encenderá de cualquier forma.
1.5.1.3 Sensor de presión absoluta (MAP)
Fig. 36. Sensor de presión absoluta.
Fuente: http://www.obd-codes.com/faq/map-sensor.php Acceso: 4/Mayo/2013
Gía Cornejo, Riera Parra. 33
1.5.1.3.1 Descripción
El sensor MAP entrega una señal conforme a la presión que existe en el múltiple de
admisión con respecto a la presión atmosférica, midiendo la presión absoluta en el
colector de admisión. Este sensor genera una señal que es enviada a la ECU, reflejando
la diferencia de presión entre el múltiple de admisión y la presión atmosférica.
1.5.1.3.2 Localización
Este sensor se encuentra ubicado en la parte externa del motor, directamente en el
múltiple de admisión o en la parte superior del compartimiento del motor, se conecta al
colector de admisión a través de una manguera de vacío, fig. 37.
Fig. 37. Ubicación sensor MAP.
Fuente: http://electronicdelautocbtis160.blogspot.com/2012/06/aqui-esta-una-imagen-de-la-ubicacion-de.html
1.5.1.3.3 Funcionamiento
Este sensor lleva en su parte superior un chip de silicio al interior de una cámara. En un
lado del chip tiene una presión de referencia o una presión calibrada. Por el otro lado se
encuentra la presión a medir. Este chip de silicio cambia su resistencia de acuerdo a los
cambios de presión, flexionándose y variando su resistencia eléctrica. Este cambio en la
resistencia varía la señal de voltaje, la ECU recibe la señal e interpreta la variación de
presión en el múltiple de admisión. A continuación en la fig. 38, se puede observar la
ubicación y presión existente en el sensor MAP.
Gía Cornejo, Riera Parra. 34
Fig. 38. Chip de Silicón del sensor MAP.
Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=221
La presión del múltiple de admisión tiene una relación directa con la carga del motor, la
ECU necesita conocer la presión existente en el colector para calcular la cantidad de
combustible a inyectar. En la fig. 39, se puede observar la deformación del chip de
silicón a diferentes cargas del motor.
Fig. 39. Deformación del Chip del sensor MAP.
Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=221
La ECU mide esta señal de voltaje en la terminal PIM. Este sensor recibe 5 V de la ECU
por la línea VC. La tierra para el sensor es a través de un alambre a la ECM (usualmente
la terminal E2). La señal PIM será de 5 Volts si el cable PIM está desconectado, fig. 40..
Gía Cornejo, Riera Parra. 35
Fig. 40 Circuito del sensor MAP.
Fuente: http://e-auto.com.mx/manual_detalle.php?manual_id=221
1.5.1.4 Sensor de detonación (KNOCK)
Fig. 41. Sensor de Detonación
Fuente: http://www.fae.es/es/productos/sensor-detonacion
1.5.1.4.1 Descripción
Los Sensores de detonación previenen de un encendido espontáneo nocivo cuyo
resultado es el efecto del picado. Las combustiones incontroladas dan lugar a una
elevada temperatura dentro del cilindro. Este fenómeno provoca que componentes del
motor con los pistones, las válvulas o la culata sean sometidas a un elevado esfuerzo.
Gía Cornejo, Riera Parra. 36
La unidad de control mide la señal con los valores de especificación almacenados e
interviene para controlar el motor, la inyección del combustible y el encendido en la
medida necesaria, antes de que la combustión alcance el límite de picado.
1.5.1.4.2 Localización
Se encuentra ubicado en el bloque motor de manera que registra el golpeteo provocado
por el efecto del picado, fig. 42.
Fig. 42. Disposición del sensor KNOCK.
Fuente: http://www.cesvimexico.com.mx/new_publicaciones/2006/2trimestre/F.T%20Mecanica/Los%20sensores.pdf
1.5.1.4.3 Funcionamiento
El sensor detecta la detonación del motor y envía una señal de tensión a la ECU. Esta
señal es usada para controlar la sincronización. La detonación del motor se produce
dentro de un rango de frecuencias. En el interior del sensor de detonación hay un
elemento piezoeléctrico que genera una tensión cuando la presión o vibración se aplica a
ellos, fig. 43.
Gía Cornejo, Riera Parra. 37
Fig. 43. Generación de onda del sensor de giro.
Fuente: http://www.automecanico.com/auto2027/bbooster02.pdf
1.5.1.5 Sensor Hall
1.5.1.5.1 Principio de Funcionamiento
El funcionamiento se basa en el fenómeno físico conocido como efecto Hall, donde se
muestra en la fig. 44, un semiconductor es recorrido por una corriente entre sus puntos A
y B.
Si se le aplica un campo magnético N-S, perpendicular al semiconductor, se genera una
pequeña tensión (tensión Hall) entre los puntos E y F debido a la desviación de las líneas
de corriente por el campo magnético, cuando estas dos condiciones se producen de
forma simultánea de cualquier forma.
Gía Cornejo, Riera Parra. 38
Fig. 44. Constitución interna efecto Hall.
Fuente: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/5759/1/T-ESPEL-0958.pdf
Expresado en forma más clara en la figura siguiente:
Fig. 45. Constitución interna efecto Hall.
Fuente: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/5759/1/T-ESPEL-0958.pdf
La señal característica de este tipo de sensores es una onda pulsante dependiendo del
voltaje de referencia ya sea 5 o 12 voltios
Gía Cornejo, Riera Parra. 39
1.5.2. La unidad de control electrónico (ECU)
Fig. 46. Unidad de control electrónico (ECU).
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
La unidad de control es la encargada de administrar y organizar absolutamente todas las
funciones del motor. Esto es solo posible mediante sensores de gran precisión que
receptan señales de presión temperatura, revoluciones del motor, etc., es enviado hacia
la computadora.
La unidad electrónica de control trabaja con los datos que están almacenados en un chip
en el cual existen los detalles de la inyección, el encendido, almacenados en forma de
diagramas.
Sus datos son analizados por medio de los programas internos en donde se comparan y
adecuan a las condiciones de funcionamiento del motor, optimizando todos los
parámetros gracias a los actuadores, con lo que se puede obtener una mayor potencia del
motor, una mayor aceleración, agilidad del motor y mayores velocidades en todos los
regímenes.
En resumen la unidad electrónica de control proporciona por si solo al motor para que
brinde el máximo rendimiento a bajas o altas r.p.m.
Gía Cornejo, Riera Parra. 40
1.5.2.1. Tareas de la unidad de control electrónico
Regulación de pre-ignición o detonación
En los motores modernos se aspira una alta relación de compresión para obtener un
mayor torque, los cual disminuye el consumo de combustible. Con el aumento da la
compresión es mayor el peligro de explosiones incontroladas lo cual produce el
cascabeleo. Gracias a la señal del sensor de detonación, que está posicionado en el
bloque de los cilindros, la unidad de control puede regular la chispa de las bujías para
atrasar o adelantarse.7
Inyección de combustible
Depende de las señales entregadas por los sensores encargados, el volumen de aire,
velocidad y carga del motor y otros factores importantes, calcula el tiempo de inyección
y la cantidad de combustible necesario en este momento.
Control de ralentí o marcha mínima
Las diferentes temperaturas de motor, la suciedad de los canales de aire y otros factores
producen una inconstante marcha mínima. Con el control de relanti se varía la cantidad
de combustible, por medio de la información del sensor que mide el número de las
revoluciones (CKP) y define un valor constante.
1.5.2.2. Diagrama de bloques de una unidad de control electrónica
Para analizar las funciones de la ECU, es necesario saber cómo trabaja y para esto le
vamos a estudiar dentro de la constitución de un sistema de inyección Motronic, debido
7
Programación de centralitas www.doctorchip.com
Gía Cornejo, Riera Parra. 41
a que este sistema es el que incorpora un encendido del tipo DIS en sus programas
electrónicos de funcionamiento.
Esta ECU consta de más de 200 componentes electrónicos y está compuesta por dos
placas, la superior que se encuentra la parte digital y la inferior que contiene la parte de
mando.
En la fig. 47, se indica un esquema de bloques, de los principales conjuntos electrónicos.
Sin embargo cabe aclarar que todas las ECU dotadas de microordenadores como en el
resto de sistemas que incorporan el encendido DIS, por ejemplo el sistema Jetronic,
trabajan bajo características semejantes con la sola diferencia del tamaño de las
memorias según los programas que tengan que ejecutar y la cantidad de datos que deban
manejar y coordinar.8
Fig. 47. Conformación de los bloques en el interior de la ECU.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
La información que adquieren estos sensores es constantemente a la etapa de entrada,
compuesta por dos elementos:
8
Castro,2003
Gía Cornejo, Riera Parra. 42

El conformador de impulsos (CI).

El convertidor analógico digital (A/D).
1.5.2.2.1 Conformador de impulsos (CI)
Recibe los impulsos de tensión alterna de los órganos de información del encendido.
Estos impulsos son modificados en magnitud y en forma para dejarlos en condiciones
que puedan ser procesados por el microordenador, hechas estas transformaciones pasan
al circuito de “entrada/salida”.
1.5.2.2.2 Convertidor analógico digital (A/D)
Es el encargado de recibir las señales que se producen por variaciones de tensión y que
corresponden al resto de la información producida por los sensores, son señales
analógicas que es necesario transformarles a digitales.
Desde las etapas de entrada, la información ya preparada de la forma digital pasa al
interior del microordenador a través de un conducto de entrada/salida. De aquí los datos
se distribuyen según su frecuencia a través del intercambiador de datos que los
transporta el bus. 9
El bus son las vías de ida y vuelta de las cuales se alimentan de información a cada una
de las unidades fundamentales integradas de la ECU.
1.5.2.2.3 Microprocesador
Es la unidad central de proceso
fundamentales que son:
9
Castro, 2003
que contiene en su interior tres dispositivos
Gía Cornejo, Riera Parra. 43

Unidad lógica de cálculo (ALU).

Acumulador.

Unidad de control
Unidad lógica de cálculo (ALU)
Esta realiza operaciones aritméticas como una calculadora y también operaciones
lógicas,
los programas y datos que determinará la memoria ROM, mientras las
referencias que se procesará se les obtiene de la memoria RAM que almacenan dichos
sensores.
Memoria ROM
Conserva grabado los programas con todos los datos y curvas características, valores
teóricos, etc. Con todos estos datos funcionara el sistema. Es una memoria que no puede
borrarse.
Memoria RAM
Es una memoria de acceso aleatorio en la que se acumulan los datos de funcionamiento.
Aquí se encuentran almacenados los datos que proporcionan sobre grabados con los
nuevos datos que se reciben de los sensores. Esto se realiza de una manera constante y
repetitiva durante el funcionamiento, y todo se borra al desconectar la alimentación.
Los datos elaborados salen a los actuadores a través de las llamadas “etapas finales”,
que mandan señales eléctricas a los siguientes elementos.

Electrobomba de combustible.

Bobinas de encendido DIS.

Inyectores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 44
Acumulador
Existe una memoria intermedia que permite a la ALU guardar unos datos mientras
trabaja con otros, que tengan relación con lo que está procesando.
Unidad de Control
Es el elemento activo que solicita los datos, controla las entradas y salidas y el desarrollo
de las operaciones.
En la fig. 48, se muestra un diagrama eléctrico de la unidad de control Motronic, con el
fin de tener una noción de la conformación
interna de los elementos eléctricos y
electrónicos. Encerrado en un recuadro la ubicación del sistema de encendido. Como se
ve es un sistema de encendido DIS simultáneo o conocido comúnmente de chispa
perdida o sea 1 bobina para 2 bujías.
Gía Cornejo, Riera Parra. 45
Fig. 48. Disposición del sistema de encendido dentro de la ECU del tipo Motronic.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
1.5.3. Módulo de encendido electrónico
Este dispositivo recibe los impulsos provenientes de los sensores, los amplifica y de
acuerdo con ello, controla la corriente que debe circular por el arrollamiento primario de
la bobina de encendido estableciendo el tiempo de saturación para que se dé la alta
tensión.
La fig. 49, indica un esquema de un diagrama de bloques de los conjuntos electrónicos
que forman parte del módulo de encendido, en donde se captan las señales de los
sensores, estos ingresan a un calculador o sistema de amplificación y de allí según las
Gía Cornejo, Riera Parra. 46
correcciones de la ECU se estima el tiempo de saturación en el primario de la bobina.
Mediante la inducción en el secundario se alimenta la alta tensión a las bujías, ya sean
estas de funcionamiento simultáneo o independiente.10
Fig. 49. Diagrama de bloques de un módulo de encendido electrónico.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
1.5.3.1. Funcionamiento
El módulo de encendido conduce o interrumpe la corriente al primario de la bobina, se
compone de dos partes:
1. La ECU es la que va a recibir todas las señales de los sensores, tanto en
reconocimiento, amplificación y corrección como también al avance y retraso de
encendido.
2.
Se ubica en conjunto con las bobinas y simplemente se limita a saturar el
primario de cada bobina según las fases de funcionamiento de los cilindros.
10
Castro, 2003
Gía Cornejo, Riera Parra. 47
1.5.3.2. Descripción
Tal como se muestra en la fig. 50, el esquema eléctrico de bloques, el elemento principal
de la unidad de control para encendido es un microprocesador. Este contiene todos los
datos, incluido el campo característico, así como los programas para la captación de las
magnitudes de entrada y el cálculo de las magnitudes de salida. Dado que los sensores
suministran señales eléctricas que no son identificadas por el microprocesador se
necesitan de unos dispositivos que transformen dichas señales en otras que puedan ser
interpretadas por el microprocesador.11
Estos dispositivos son unos circuitos formadores que transforman las señales de los
sensores en señales digitales definidas.
Fig. 50. Funcionamiento interno del módulo de encendido.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
11
Sistema de encendido electrónico, Dany meganeboy, www.mecanicavirtual.com
Gía Cornejo, Riera Parra. 48
Los datos del campo característico, puedan ser modificados hasta poco antes de ser
introducidos en la fabricación en serie, hay unidades de control dotadas de una memoria
eléctricamente programable (EPROM).
La etapa de potencia de encendido: Puede ir montada en la propia unidad de control de
las veces en combinación con la bobina de encendido. Si las unidades de control con
etapa de potencia integrada están en el compartimiento motor, necesitan un sistema de
evacuación de calor eficaz. Esto se consigue gracias a la aplicación de la técnica hibrida
en la fabricación de los circuitos. Los elementos semiconductores, la etapa de potencia,
van montados directamente sobre el cuerpo refrigerante que garantiza contacto térmico
con la carrocería.
Gracias a ello, estos aparatos suelen soportar sin problemas
temperaturas ambiente de hasta 100° C. Los aparatos híbridos tienen además la ventaja
de ser pequeños y ligeros.
La unidad de control de encendido además de la señal de salida que gobierna la bobina
de encendido suministra otro tipo de salidas como la señal de velocidad de giro del
motor y las señales de estado de otras unidades de control.
1.5.3.3. Modulación de impulsos
La unidad de control o también llamada amplificador recibe los impulsos eléctricos que
les envían los sensores, está dividida en tres etapas fundamentales como son:

Modulador de impulsos.

Mando de ángulo de cierre.

Estabilizador.
El Modulador de impulsos transforma la señal de tensión alterna que le llega del
generador de inducción, en una señal de onda cuadrada de longitud e intensidad
adecuadas para el gobierno de la corriente primaria y el instante de corte de la misma.
Estas magnitudes son independientes de la velocidad de rotación del motor.
Gía Cornejo, Riera Parra. 49
El Estabilizador tiene la misión de mantener la tensión de alimentación lo más constante
posible.
El Mando de ángulo de cierre varía la duración de los impulsos de la señal conformada
de onda cuadrada en función de la velocidad de rotación del motor cuya información
viene desde el sensor de régimen de giro (CKP).
En la fig. 51, se indica la transformación que sufre la señal dado por los sensores que en
si sería un generador de inducción una vez que entra en la unidad de control y como es
adecuada en las diferentes etapas de la misma para más tarde salir y alimentar al
primario de la bobina y a si provocar el encendido.12
Fig. 51. Modulación de impulsos.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
La tensión alterna que se crea en el sensor mediante la capacitación de giro del volante
es enviada a la unidad de control donde el modulador 2a, que es un circuito electrónico
multivibrador, la transforma en una onda cuadrada, adecuada para el gobierno de la
corriente primaria.
Esta señal de onda cuadrada pasa a continuación al circuito electrónico 2b de mando del
ángulo de cierre, que realiza una modificación de la longitud de los impulsos,
adaptándolos a la velocidad de rotación del motor para así poder gobernar el ángulo de
cierre es decir, para poder adecuar el tiempo de conducción del primario de la bobina al
régimen de giro del motor, de manera que cualquier condición de funcionamiento, se
alcance siempre el valor máximo de la corriente primaria y se obtenga la saturación
12
Sistema de encendido electrónico, Op. cit. www.mecanicavirtual.com
Gía Cornejo, Riera Parra. 50
magnética, lo cual se logra haciendo que el instante de comienzo del paso de corriente
por el arrollamiento primario se adelante en el tiempo a medida que aumente el régimen
de giro del motor, en lo que se conoce como ángulo de cierre variable.
Seguidamente la señal pasa a la etapa de excitación 2c que amplifica los impulsos y los
adapta para el gobierno posterior por medio de un transistor Darlington en la etapa de
potencia 2d que es la encargada de cortar o dar paso a la corriente primaria para que se
produzca la alta tensión en el secundario de la bobina.
Las unidades de control de estos sistemas de encendido están construidas casi
exclusivamente en técnica hibrida, por lo que ofrecen gran densidad de integración con
reducido peso y buena fiabilidad.
1.5.3.4. Control individual de las bobinas de encendido
Tiene la misión de transmitir o interrumpir el paso de corriente por el transistor de
potencia, es decir, dar paso o cortar la corriente a través del primario de la bobina de
encendido, pero además tiene otras funciones sobre la señal del primario de la bobina
como son:
1.
Limitación de corriente
Debido a que este tipo de encendidos utilizan una bobina con una resistencia del
arrollamiento primario muy bajo (valores inferiores a 1 ohmio) que permite que el
tiempo de carga y descargas de la bobina sea muy reducido: pero presentando el
inconveniente de que a bajos regímenes la corriente
puede llegar hasta 15A lo cual
podría dañar la bobina y al unidad de control. Para evitar esto la unidad de control
incorporo un circuito que se encarga de controlar la intensidad del primario a un máximo
de 6A.
Gía Cornejo, Riera Parra. 51
2.
Regulación del tiempo de cierre
La gran variación de tiempo entre dos chispas sucesivas a altas y bajas revoluciones
hace que los tiempos de carga sean a la vez muy disparadas produciendo tiempos de
saturación de la bobina de encendido excesivos en algunos casos y energía insuficiente
en otros.
Para evitar esto el modulo incorpora un circuito de control que actúa en base a la
saturación del transistor Darlington para ajustar el tiempo de cierre el régimen del
motor.13
Como la regulación
del ángulo de cierre y la limitación de la corriente depende
directamente de la corriente primaria y del tiempo, se regulan los efectos de las
variaciones de tensión de la batería y los de la temperatura u otras tolerancias de la
bobina de encendido. Esto hace que este sistema de encendido sea especialmente
adecuado para los arranques en frio. Puesto que, debido a la forma de la señal puede
fluir corriente primaria estando parado el motor y conectado el conmutador de
encendido y arranque, las unidades de control están dotadas de una conexión adicional
capaz de desconectar después de algún tiempo esa “corriente de reposo”. En la fig. 52,
se muestra el esquema electrónico del control de una bobina.
13
Sistema de encendido con anti detonación, Dany meganeboy, www.mecanicavirtual.com
Gía Cornejo, Riera Parra. 52
Fig. 52. Esquema electrónico del control de la bobina.
Fuente: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/106/9/Capitulo4.pdf
Gía Cornejo, Riera Parra. 53
1.6 Descripción y funcionamiento de sistemas de encendido electrónicos
1.6.1 Sistema de encendido electrónico Hall
Este sistema el tipo de sensor se encuentra ubicado en el distribuidor. Sus terminales son tres
a saber:
1. Masa.
2. Alimentación de 12 V.
3. Señal que alimenta a la ECU o el módulo de encendido en caso de que el circuito de
potencia no le maneje la computadora.
En el distribuidor se dispone el generador de efecto Hall que está compuesto por un tambor
obturador de material diamagnético, solidario al eje del distribuidor de encendido, con tantas
ranuras como cilindros tenga el motor, se interpone entre el cristal semiconductor
alimentado por corriente continua y un electroimán. . En la siguiente fig. 53, se observa su
estructura.
Fig. 53. Estructura básica del sensor Hall.
Fuente: http://www.clubdelfiat.com.ar/foro/viewtopic.php?f=59&t=106899
Gía Cornejo, Riera Parra. 54
La función principal de este sensor es la de enviar las señales a la unidad de mando para que
este calcule la velocidad de rotación del motor y la posición de los pistones. El
funcionamiento del generador de impulsos de efecto Hall se basa en crear una barrera
magnética para interrumpir periódicamente, esto genera una señal eléctrica que fluctúa entre
0 y 12 V., enviándolo al computador que determina el punto de encendido. En la fig. 54, la
parte metálica se sitúa entre el semiconductor y el electroimán, el campo magnético de este
último es desviado.
Fig. 54. Encendido electrónico Hall.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/64300747/Sistema-Encendido-Electronico-Efecto-Hall
Cuando entre ambos se sitúa la ranura del semiconductor, recibe el campo magnético del
imán y se genera el efecto Hall. En la fig. 55, se observa el esquema de la estructura básica
del sensor Hall.
Gía Cornejo, Riera Parra. 55
Fig. 55. Encendido electrónico Hall.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/64300747/Sistema-Encendido-Electronico-Efecto-Hall
1.6.2
Sistema de encendido electrónico directo
Los sistemas de encendido de última generación o sin distribuidor, basan su
funcionamiento de acuerdo como lo indica el diagrama de bloques de la fig. 56.
Fig. 56. Diagrama de bloques DIS.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
Gía Cornejo, Riera Parra. 56
Los sistemas de encendido electrónico directo se clasifican y diferencian de acuerdo a la
configuración únicamente de la bobina de encendido que se utiliza. El principio de
funcionamiento es parecido en los tres tipos que se nombran a continuación, variando
simplemente por el tipo de bobina de encendido que utiliza que se muestra en la fig. 57,:

Sistema de encendido DIS Chispa Perdida.

Sistema de encendido DIS COP.

Sistema de encendido DIS Mixto.
Fig. 57. Principio de funcionamiento de los tipos DIS.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
Gía Cornejo, Riera Parra. 57
1.6.2.1 Sistema de encendido DIS de chispa perdida
En este tipo de sistema se presenta un fenómeno por el cual la corriente en el secundario
pasa a través de dos bujías al mismo tiempo, por ello en una parte del circuito la
corriente es ascendente y en el otro es descendente, la disposición de los cables de alta
tensión es aprovechada únicamente en el cilindro que se encuentre en el tiempo de
compresión, mientras que en el otro cilindro esta chispa salta sin ningún efecto, por esta
razón el sistema recibe el nombre de Chispa Perdida, como se observa en la fig. 58.
Cada fabricante dispone de la ubicación de las bobinas, éstas pueden venir contenidas en
un solo cuerpo, o pueden estar dispuestas en paquetes individuales.
Fig. 58. Circuito de funcionamiento DIS de chispa perdida.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
1.6.2.2 Sistema DIS chispa perdida de bobina simple
En la fig. 59, la bobina es simple autotransformador, donde el cierre a masa del circuito
primario se realiza íntegramente en la ECU, por medio de un transistor de potencia, en
un Driver, o en un módulo aparte.
Gía Cornejo, Riera Parra. 58
Fig. 59. Diagrama del circuito DIS de chispa perdida de bobina simple.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
En la fig. 60, las bobinas son de tipo doble, que cuentan con 43 pines de conexión
(positivo para ambos transformadores, negativo del transformador 1 y negativo del
transformador 2.
Fig. 60. Partes del sistema DIS de chispa perdida de bobina simple.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
Gía Cornejo, Riera Parra. 59
1.6.2.3 Sistema DIS chispa perdida de bobina con transistor incorporado
La característica fundamental de estas bobinas, es el incorporar el transistor de potencia
en su cuerpo, puede haber también transformadores por separado al igual que las
bobinas simples pero generalmente se tienen del tipo Rochester o dobles. En caso de
incorporar el transistor de potencia, la ECU solo enviará a las bobinas una serie de
pulsos de señal de potencia que excitan el transistor, para cortar el circuito primario y así
generar el salto de chispa en las bujías. La fig. 61, muestra el diagrama eléctrico de este
tipo de bobinas en cuyo interior se encuentran los transistores de potencia, esto es para
una bobina de tres terminales de conexión, la misma que cuenta con un único
transformador:
Fig. 61. Diagrama eléctrico sistema DIS de chispa perdida de bobina con transistor incorporado.
Fuente:http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
En la fig. 62, toda bobina (recuadro celeste), saldrán 3 cables del conector, donde
encontramos: la alimentación de la bobina; la masa de la bobina; y el último terminal
que son los pulsos de activación que llegan al transistor de potencia dentro de la bobina
proveniente de la computadora.
Gía Cornejo, Riera Parra. 60
Fig. 62. Disposición del cableado para el sistema DIS de chispa perdida de bobina con transistor incorporado.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
1.6.2.4 Sistema de encendido DIS COP
Bobina sobre bujía (COP). Este tipo de sistema dispone de una configuración muy
diferente a las bobinas del sistema Chispa Perdida, su particularidad está en que no
dispone de cables de alta tensión, ya que las bobinas van ubicadas justo arriba de cada
bujía, con lo cual se simplifica la resistencia a la alta tensión de los cables y se mejora la
eficiencia del quemado. Este tipo de sistema es conocido también como encendido
independiente y en otros casos como encendido secuencial.
La fig. 63, muestra que tanto el transformador como la bujía forman un solo conjunto.
La configuración eléctrica de este tipo de bobinas permite un arreglo en el cual se cuenta
con un positivo de contacto, una masa del ECU, de un negativo, en la misma bobina, y
una salida de alta tensión hacia la respectiva bujía.
Gía Cornejo, Riera Parra. 61
Fig. 63. Diagrama eléctrico de la bobina del sistema DIS COP.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
Fig. 64. Configuración eléctrica de la bobina.
Fuente:http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
En la fig. 64, el circuito primario se encuentra conectado a positivo de batería a través de
un switch o de un relé, después el sistema COP necesita de la información de un sensor
de posición hacia la computadora como referencia, para determinar el cilindro 1 en
Gía Cornejo, Riera Parra. 62
tiempo de compresión. Para estos sistemas el sensor CMP es quien indica al computador
el punto muerto superior en el tiempo de compresión del cilindro número 1.
La ECU recibe esta señal para poder reconocer el cilindro número 1 y así poder
sincronizar el orden de encendido. Ya que la señal del CKP es utilizada por la
computadora exclusivamente para calcular los grados de avance. La siguiente fig. 65,
muestra las señales de ambos sensores, y que además deben coincidir cada 360° de
rotación del árbol de levas (720° de rotación del cigüeñal).
Fig. 65. Principio de funcionamiento.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
A partir de este momento la ECU puede interrumpir la corriente en el primario de cada
bobina dependiendo del orden de encendido previamente memorizado. Y como se ha
demostrado esta interrupción de la corriente en el primario (etapa de potencia) puede
darse en el computador, módulo de encendido o en la misma bobina. Todo dependiendo
del tipo de bobina COP que se tenga, las cuales se explican a continuación.
Gía Cornejo, Riera Parra. 63
1.6.2.5 Sistema de encendido DIS COP de bobina simple
Es la configuración más sencilla para este tipo de bobinas, la cual tiene únicamente dos
pines de conexión (positivo de contacto y cierre a masa). De un switch o relé proviene
un positivo de contacto hacia el bobinado primario y una masa a través de un transistor
de potencia dentro del módulo de control comandado por pulsos. El bobinado secundario
comparte positivo con el primario, por lo tanto cualquier descarga de secundario se va a
realizar buscando al final el electrodo de masa de la bujía como se indica en la fig. 66.
Fig. 66. Circuito de funcionamiento del sistema DIS COP de bobina simple.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
1.6.2.6 Sistema de encendido DIS COP con transistor incorporado
Este tipo de bobinas incorpora un transistor en su cuerpo, de los mencionados
anteriormente en el sistema Chispa Perdida, por lo tanto el comando de ellas va a estar
dado por la ECU a través de pulsos, pero a diferencia de las bobinas Chispa Perdida
encontramos una bobina por cada cilindro, este tipo de bobinas cuenta con tres pines de
conexión. En la fig. 67, se indica el esquema eléctrico de esta bobina encontramos un
positivo, una masa y una señal que son los pulsos provenientes de la ECU hacia el
transistor.
Gía Cornejo, Riera Parra. 64
Fig. 67. Circuito de funcionamiento del sistema DIS COP con transistor incorporado.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
1.6.2.7 Sistema de encendido DIS COP con módulo incorporado
En los nuevos vehículos se tiene un tipo de bobina COP la cual contiene integrado un
módulo que genera una señal de retroalimentación en la ECU cada vez que se genera
una correcta inducción en el circuito primario de la bobina de encendido. Para esto se
dispone de un circuito especial que logra generar una señal hacia el computador cada
vez que éste coloque un pulso al transistor de potencia y ocurra correctamente la
inducción del circuito primario. Una característica de ella es que tiene 4 pines de
conexión.
Para analizar el funcionamiento de este tipo de bobinas, lo primero que se debe tener
muy claro es que la operación que tiene para generar la chispa es exactamente igual al
explicado en las bobinas con 3 cables (transistor incorporado). Lo único que las
diferencia es que la de 4 pines gracias a un circuito integrado, envía una señal al
computador cada vez que se genera una inducción en el circuito primario de la bobina.
En la fig. 68, se observa el módulo que incorpora cada una de las bobinas y su conexión
con la ECU.
Gía Cornejo, Riera Parra. 65
Fig. 68. Circuito de funcionamiento del sistema DIS COP con modulo incorporado.
Fuente: http://www.scribd.com/doc/162408474/DT-ESPEL-0958
Gía Cornejo, Riera Parra. 66
CAPITULO II
DISEÑO DEL BANCO DIDÁCTICO
2.1 Introducción
En el capítulo anterior fueron detallados el funcionamiento y las partes de los sistemas
de encendido electrónico Hall y DIS, en base a esto se presenta el recurso elegido de
acuerdo a los diseños y necesidades del banco didáctico de pruebas.
En el presente capítulo se desarrolla todo lo referente a los parámetros para definir el
banco, donde se analizará el dimensionado de la estructura, distribución de pesos de sus
elementos, materiales utilizados en la construcción del mismo así como el cálculo
analizado mediante software.
2.2 Criterios de diseño
Para empezar es necesario tener en cuenta que éste banco representará tres sistemas de
encendido que van a ir dispuestos independientemente, pero todos dependiendo de la
misma fuente de energía y software para el análisis de su funcionamiento. La estructura
tiene que resistir el peso de todos los elementos que conforman los diferentes sistemas
de encendido, brindar confiabilidad durante su funcionamiento, y al momento de realizar
mantenimiento se lo pueda efectuar fácilmente. Al ser un mecanismo didáctico, la
estética es fundamental en su diseño tomando en consideración la altura promedio para
el mismo así como el espacio longitudinal y transversal para su manipulación al
momento de realizar las simulaciones.
Gía Cornejo, Riera Parra. 67
2.3 Características del modelo a construir
El dimensionado está relacionado con las necesidades del banco, es decir una estructura
con las medidas necesarias para facilitar y dar soporte a los sistemas antes mencionados.
En el dimensionamiento se toman consideraciones referentes a la seguridad, dado a que
es una plataforma para la experimentación de un proyecto en desarrollo y nos debe
brindar fiabilidad. La estética y la ergonomía son fundamentales en el modelo a
construir debido a que tiene que
satisfacer las necesidades del usuario, otorgando
comodidad y además se toma en cuenta la altura promedio del hombre que en nuestro
medio es de 1.70 metros aproximadamente, con lo cual vamos a definir una altura
adecuada para que el banco de pruebas pueda ser manipulado por cualquier persona sin
importar su estatura. Al mismo tiempo se toma en consideración los materiales y la
disponibilidad de éstos en el mercado. Con estos parámetros se procedió a realizar un
diseño adecuado para obtener una estructura confiable.
2.4 Parámetros fundamentales para definir el banco
2.4.1 Dimensiones principales
En la tabla 2, se muestran básicamente las dimensiones, vistas y perspectivas de los
principales elementos diseñados y construidos.
Tabla 2. Dimensiones principales del banco
CARACTERÍSTICA
DIMENSIONES (mm)
Profundidad total
450
Ancho total
1202
Altura total
18063
Gía Cornejo, Riera Parra. 68
2.4.2 Distribución de pesos de los elementos del banco
En la tabla 3, detallada a continuación, se pueden observar los pesos significativos que
va a soportar el banco y agrupamientos (accesorios).
Tabla 3. Distribución aproximada de los pesos de elementos.
ELEMENTO
CANTIDAD
U. MASA
T. MASA kg
Fuente de alimentación
1
10
10
Módulo de encendido.
1
1
1
Bobinas.
6
0.5
3
Distribuidor.
1
1
1
Ecu.
2
0.5
1
Motor eléctrico.
3
0.3
1
Madera.
1
8
8
Accesorios eléctricos y
20
0.25
5
Peso Total:
30Kg
equipamiento.
2.4.3 Materiales para la estructura
Los materiales utilizados para la construcción serán los más comunes en nuestro
mercado por la facilidad de compra. Para su ensamblaje se puso en práctica todos los
conocimientos adquiridos, tomado en cuenta las propiedades mecánicas.
Gía Cornejo, Riera Parra. 69
2.4.3.1 Metal
El material utilizado es el Acero ASTM A 500 grado B, cuyas características se pueden
observar en el Anexo A, ya que es común encontrar en el mercado por sus propiedades
mecánicas, metalúrgicas, soldabilidad, accesibilidad y bajo costo. Por lo cual hace que
sea el más idóneo para la construcción de la estructura. El acero A500 se produce en una
amplia variedad de formas. Como se indica en la fig. 69.
Fig. 69. Acero ASTM A500.
Fuente: http://spanish.alibaba.com/product-gs-img/a500-astm-tubo-cuadrado-para-el-prop-sito-estructural323388759.html
Los esfuerzos que pueden soportar este material se encuentran descritos en la tabla 4,:
Tabla 4. Distribución aproximada de los esfuerzos de elementos.
PROPIEDAD
VALOR(MPa)
Límite de tensión.
400
Límite de fluencia (Sy).
315
Limite elástico.
290
Gía Cornejo, Riera Parra. 70
2.4.3.2 Madera
Se utiliza la madera paralela, por ser las más comunes en el mercado se utiliza el plywood. Están
fabricados con un número impar de chapas de madera colocadas una sobre otra de manera que formen
un ángulo recto entre las fibras de dos capas adyacentes para hacerlas resistentes y reducir el peso de la
misma. Las dimensiones en las que se pueden encontrar son: 1,22 X 2,44 metros (4 x 8 pies). En la fig.
70 se observa los tableros en los que se instalarán los diferentes componentes de cada uno de los sistemas
de encendido.
Fig. 70. Tableros.
Fuente: http://www.bubblews.com/news/2058175-plywood
Los espesores de la madera expresados en milímetros son los siguientes: 4 - 5 - 6 - 9 - 12 - 15 - 18 - 25 –
30. Al servir como soporte de diferentes componentes de los sistemas estará sometido a movimiento, por
lo tanto se utilizan planchas de 18 mm de espesor ya que son las más adecuadas y su grosor proporciona
mayor seguridad para el montaje de los elementos que intervienen en los sistemas de encendido.
2.5 Estructura
Se diseña un tipo de estructura que ofrezca una resistencia adecuada. Uno de los
principales criterios tomados en cuenta para el diseño, fue la facilidad del montaje de los
mecanismos y los esfuerzos a los que estará sometido. La estructura debe satisfacer las
siguientes funciones:
Gía Cornejo, Riera Parra. 71

Brindar un buen factor de seguridad.

Facilitar la instalación de cada uno de los sistemas de encendido.

Otorgar estabilidad.
2.6 Diseño de la estructura y selección del tubo
Se ha elegido montar en un bastidor con perfil metálico cuadrado de 25mm por 1,5mm
de espesor debido al cálculo de la sección de inercia del perfil tubular (Sxx). En la fig.
71, se indica el diseño de la estructura con todos los elementos principales que
conforman el banco didáctico. Este perfil se escogió para garantizar que la estructura
resista el peso de los elementos, como: el motor eléctrico, bobinas, computadoras, fuente
de alimentación, plywood, accesorios eléctricos, módulo de encendido y distribuidor.
Fig. 71. Estructura del banco.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 72
2.7 Cálculos
2.7.1 Cálculo de la estructura del banco14
El bastidor se diseña en tubo de sección cuadrada, se analiza como una viga
simplemente apoyada donde las cargas de diseño que van sobre la estructura son las
siguientes: peso del motor eléctrico, tableros, accesorios eléctricos, módulo de
encendido, bobina, distribuidor, computadoras y el peso propio de la estructura. Se
considera como carga vertical distribuida “DCL” (fig. 72).
𝑤 =
Wd
𝐿
( 2.1)
Dónde:
w = Carga total distribuida (N/m).
Wd = Carga de diseño puntual (68kg peso estructura + 30 kg peso
componentes = 98kg) = 961,38N
L = Longitud entre apoyos (1,2m)
𝑤=
961,38 𝑁
𝑁
= 801,15
1,2𝑚
𝑚
Se determinan el diagrama de fuerzas cortantes (fig. 73) y el diagrama de momentos
(fig. 74).
14
LUQUE, Pablo; Ingeniería del Automóvil, Sistemas y comportamiento Dinámico. Ed Thomson España
2004
Gía Cornejo, Riera Parra. 73
Fig. 72. Diagrama del Cuerpo Libre.
Fuente: Autores.
Fig. 73. Diagrama de Fuerza Cortante (N).
Fuente: Autores.
Fig. 74. Diagrama de Momento Flector (N.m).
Fuente: Autores.
Momento máximo del bastidor es de: Mmáx = 144,25 N.m
Para el cálculo del esfuerzo máximo se utiliza la siguiente ecuación:
𝜎𝑚á𝑥 =
𝑀𝑚á𝑥
𝑆𝑥𝑥
Características del Acero Estructural ASTM A 500 Grado B (Anexo A-1).
Límite de tensión = 400 MPa.
( 2.2)
Gía Cornejo, Riera Parra. 74
Límite de fluencia (Sy) = 315 MPa.
Límite elástico = 290 MPa.
𝜎𝑚á𝑥 =
𝑆𝑦
𝑛
(2.3)
Manejando un valor tentativo del factor de seguridad n = 2, se calcula el esfuerzo
máximo que soportará el material y se determina el tipo de perfil a utilizar.
𝜎𝑚á𝑥 =
𝑆𝑦
315
=
= 157,5 𝑀𝑃𝑎
𝑛
2
Cálculo de la sección de inercia de un perfil tubular (Sxx).
𝑆𝑥𝑥 ≥
𝑀𝑚á𝑥
𝜎𝑚á𝑥
𝑆𝑥𝑥 ≥
144,25
= 0,91 𝑐𝑚³
157,5
(2.4)
En el catálogo de perfiles (Anexo A-1), se selecciona el perfil adecuado que tenga un
valor mayor al calculado. Es el tubo estructural cuadrado 25x1,5 mm con Sxx= 0,97cm3.
𝜎𝑚á𝑥 =
144,25 𝑁. 𝑚
= 148,7 𝑀𝑃𝑎
9,7𝑥10¯⁷𝑚³
Ahora se despeja el factor de seguridad n de la ecuación 2.3
𝑛=
𝑆𝑦
315 𝑀𝑃𝑎
=
= 2,12
𝜎𝑚á𝑥
148,7 𝑀𝑃𝑎
El factor de seguridad calculado, determinó que el perfil es el adecuado para soportar el
esfuerzo máximo.
Gía Cornejo, Riera Parra. 75
2.7.2 Dimensionado de la estructura en software SOLIDWORKS
2.7.2.1 Trazo de elementos plano 3D
En esta etapa se empieza a trazar todas las medidas de la estructura, dibujando en tres
planos, a continuación se presentan las medidas reales (fig. 75). Se debe analizar la
correcta unión entre vértices de los elementos, basándose en un plano de referencia “Pre
diseño”.
Fig. 75. Medidas de la estructura en 3D.
Fuente: Autores.
2.7.2.2 Miembro estructural
Se elige el perfil adecuado para la estructura, como se indica en las figuras 76a y 76b
respectivamente, por sus diferentes características como: la dimensión, espesor, peso y
las propiedades mecánicas. Además facilita la visualización de un esquema en tres
Gía Cornejo, Riera Parra. 76
dimensiones y se aprovecha la flexibilidad del programa, para poder realizar el rediseño,
dando como resultado un modelo real para su análisis.
Fig. 76a. Modelo de la estructuras.
Fuente: Autores.
Fig. 76b. Tipo de perfil.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 77
En la fig. 77, escogemos el tipo de material que se va utilizar.
Fig. 77. Propiedades del material en el programa.
Fuente: Autores.
2.7.2.3 Peso estimado de la estructura según el programa CAD
Una vez generado el diseño completo, se puede verificar el peso total que se utiliza en la
estructura el acero ASTM A500 Grado B, el tipo de perfil y peso total del banco 68kg.
2.7.2.4 Simulación de la estructura tubular
El software SolidWorks analiza al diseño de la estructura y da a conocer de forma exacta
las deformaciones, el esfuerzo cortante máximo y el factor de seguridad. Con estos datos
se puede identificar el perfil que soportará más carga. El esfuerzo máximo debe ser
menor al calculado.
Gía Cornejo, Riera Parra. 78
a. Verificación estado de juntas
Antes de comenzar con la simulación se procede a verificar que todas las juntas estén
correctamente unidas. En todos los vértices debe estar de un solo color (rosado), como
se indica en la fig. 78, para continuar con el cálculo. Si se visualiza un color diferente se
debe a que no está unido y no es posible continuar con el análisis. El color verde nos indica
que son los apoyos de la estructura.
Fig. 78. Estado de juntas.
Fuente: Autores.
b. Ubicación de cargas verticales
A continuación se distribuye el peso de cada uno de los elementos que soportará la
estructura y se ubican en la respectiva viga para el análisis, tabla 3. La ubicación de las
cargas se coloca según el diseño del banco, fig. 79.
Gía Cornejo, Riera Parra. 79
Fig. 79. Carga verticales sobre el banco.
Fuente: Autores.
c. Análisis con cargas verticales
A continuación, se observa el esfuerzo máximo que soportará la estructura cuando se
aplica una carga vertical distribuida de 961,38N (fig. 80). Como resultado se ha
obteniendo un valor del esfuerzo máximo de 147,94 MPa.
Fig. 80. Resultado del esfuerzo máximo.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 80
El diagrama de color rojo es el más crítico y por tanto se elige el tipo de perfil. En la fig.
81, se muestra el resultado del esfuerzo cortante.
Fig. 81. Resultado del esfuerzo cortante.
Fuente: Autores.
El resultado del factor de seguridad mínimo es de 2,15 lo que indica que la estructura
está bien diseñada y puede soportar el peso. En dicho cálculo se aplica la teoría de Von
Misses, lo que se puede visualizar en la fig. 82.
Fig. 82. Factor de seguridad.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 81
2.8 Diseño del tablero para cada sistema de encendido
En la parte superior se coloca un tablero, que se divide en tres secciones para cada uno de los
sistemas de encendido. La ubicación será de forma descendente colocándose en la parte superior el
sistema de encendido Hall, después el sistema de encendido DIS COP y por último el sistema de
encendido de DIS chispa perdida. Como se muestra en la fig. 83.
1
Sistema Hall
Sistema DIS COP
Sistema DIS chispa perdida.
2
3
Fig. 83. Ubicación de los sistemas.
Fuente: Autores.
2.8.1 Sistema de encendido Hall
Para este sistema se realiza el diseño del tablero tanto de la parte eléctrica como se indica en la fig.
84, así como también de la disposición de los diferentes componentes de este sistema de encendido
mostrada en la fig. 85.
Para el diseño eléctrico del tablero se parte desde la fuente de alimentación que es la batería,
pasando por un switch de encendido, el cual permite o corta la alimentación al circuito, la misma
que llega hasta el módulo de generación de los impulsos, para ello toma la señal desde un generador
de pulsos que se encuentra montado en el interior del distribuidor, los impulsos generados por el
módulo son enviados hacia la bobina de encendido para la generación del alto voltaje que es
transmitido al distribuidor por medio de un cable de alto voltaje para ser dirigido a las bujías por
medio de cables de los diferentes cilindros.
Gía Cornejo, Riera Parra. 82
Fig. 84. Circuito eléctrico del sistema Hall.
Fuente: Autores.
Fig. 85. Diagrama de elementos del sistema Hall.
Fuente: Autores.
2.8.2 Sistema de encendido DIS
2.8.2.1 Chispa Perdida
En el diseño del tablero para este sistema se ha tomado en cuenta diferentes elementos que se
requieren para el funcionamiento y facilidad para su manipulación. Al igual que el anterior sistema
se realiza el diseño de la parte eléctrica y ubicación física de los componentes que se muestran en las
figuras 86 y 87 respectivamente.
Gía Cornejo, Riera Parra. 83
Fig. 86. Circuito eléctrico del sistema de Chispa Perdida.
Fuente: Autores.
Fig. 87. Diagrama de elementos del sistema Chispa Perdida
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 84
2.8.2.2 DIS COP
El diseño del circuito eléctrico de este sistema se lo realiza para un solo cilindro, la señal de
comando del salto de la chispa es generada por la ECU y es la misma que se encarga de comandar
para los diferentes cilindros dependiendo del número de cilindros que posee el motor, en nuestro
caso es para cuatro cilindros. fig. 88.
Fig. 88. Circuito eléctrico del sistema Dis Cop.
Fuente: Autores
En la siguiente fig. 89 se indica el diagrama de los elementos que forman parte en el sistema Dis
Cop.
Fig. 89. Diagrama de elementos del sistema Dis Cop.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 85
CAPÍTULO III
CONSTRUCCIÓN DEL BANCO DIDÁCTICO
En el presente capítulo se realiza la construcción del banco didáctico de pruebas de
acuerdo al diseño establecido en el capítulo anterior. Se desarrolla la descripción del
proceso de construcción y posibles cambios que se puedan efectuar para mejorar el
diseño, así cumpliendo con el propósito conforme al desarrollo del proyecto.
3.1 Proceso de construcción
Se establecen los procesos y materiales que van a ser utilizados en la construcción del
banco didáctico de acuerdo a los parámetros y diseño establecidos. Se realiza un
diagrama de flujo donde se representa las diferentes fases que intervienen en el proceso.
3.1.1 Diagrama de flujo
El diagrama de flujo representa gráficamente la esquematización de las diferentes etapas
de trabajo que se presentan en la construcción del banco didáctico, empezando por la
adquisición de materiales hasta llegar finalmente al funcionamiento del mismo. A
continuación en la fig. 90, se indica el esquema establecido con los pasos a seguir.
Gía Cornejo, Riera Parra. 86
Fig. 90. Fases de construcción del banco didáctico.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 87
3.1.2 Faces de construcción
Las fases de trabajo que se utilizaron para la construcción del banco didáctico de
pruebas es un proceso básico y de mucha importancia, a continuación se detallan las
etapas realizadas.

Trazado del tubo.

Corte del tubo mediante aserrado.

Preparación de aristas de los tubos para soldar.

Soldadura.

Trazado de los tableros.

Corte de los tableros.

Proceso de preparación y pintado.

Pulido.
3.1.2.1 Trazado del tubo
Aquí se efectúa la señalización o marcado de las líneas por donde se ejecuta el corte del
tubo o perfiles, ya sea que se utilice una sierra manual o eléctrica. Se debe tener
precaución al trazar la medida, el pedazo de material que desprende la sierra al efectuar
el corte, de tal manera que al obtener el tubo cortado éste debe tener las mismas medidas
que las establecidas en el diseño. En la fig. 91, se puede observar el trazado de las
medidas en el tubo.
Gía Cornejo, Riera Parra. 88
Fig. 91. Trazado de medidas.
Fuente: Autores.
3.1.2.2 Corte del tubo
Posteriormente de marcar las medidas correspondientes, se procede a realizar el corte de
los tubos para ser soldados. El método utilizado es el aserrado manual, debido a que
brinda una mejor facilidad en la ejecución del corte. En la fig. 92, se puede apreciar el
corte realizado con sierra manual.
Fig. 92. Corte manual con arco de sierra.
Fuente: Autores.
3.1.2.3 Preparación de los tubos antes de soldar
Una vez realizado el corte de los tubos con la medida apropiada, se realiza un perfilado
para que se acoplen de forma adecuada y tomen la forma exacta con relación al otro tubo
Gía Cornejo, Riera Parra. 89
a soldar, de manera que no se forme un exceso de soldadura. Los tipos de perfilados
utilizados en las uniones en tubos cuadrados se muestran en la tabla 4.
Tabla 4. Tipos de bordes en tubo cuadrado.
Tipo de borde
Imagen
Ensamble
CORTE RECTO
O ESCUADRA
CORTE EN
ANGULO
3.1.2.4 Soldadura de la estructura
El proceso de soldadura de la estructura elegida para la construcción, es la
semiautomática M.I.G. (Metal Inerte Gas); consiste en una soldadura al arco, la fusión se
produce por calentamiento con un arco entre un electrodo de hilo de metal de aporte
continuo y la pieza, donde la protección del arco se obtiene de un gas inerte, es
semiautomático debido que el arrastre de la pistola de soldadura se realiza manualmente
(fig. 93). Posee ventajas de no dejar escoria, mayor penetración en los materiales, cordón
Gía Cornejo, Riera Parra. 90
con buen acabado superficial y de fácil aplicación. El tipo de gas utilizado en la suelda
MIG es el dióxido de carbono (CO2) con un espesor de hilo 0.9.
Fig. 93. Soldadura de la estructura.
Fuente: Autores.
3.1.2.5 Trazado de los tableros
Este proceso es similar al proceso donde se efectúa el marcado de los tubos o perfiles, se
traza las líneas por donde se realiza el corte de los tableros de madera con la ayuda de
una sierra manual. De igual manera que en el caso del trazado del tubo, se debe tener la
precaución del pedazo de material que se desprende por la acción de la herramienta que
realiza el corte para mantener las medidas establecidas en el diseño previo. En la fig. 94,
se observa el trazado del tablero.
Fig. 94. Trazado de medidas.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 91
3.1.2.6 Corte de los tableros
Luego de haberse realizado la marcación de las medidas en los tableros, se realiza el
corte correspondiente para su montaje en la estructura. En este paso se utilizó una sierra
manual, dado que esta herramienta ofrece mayor facilidad en su manejo. Estos tableros
serán montados en la estructura por medio de pernos, por lo que su corte debe ser
preciso. En la fig. 95, podemos observar el aserrado manual.
Fig. 95. Corte del tablero.
Fuente: Autores.
3.1.2.7 Pintado de la estructura
Finalmente con el banco terminado se procede al pintado. La pintura que se utiliza es en
poliuretano, ésta necesita diluyente y catalizador, se obtiene un acabado brillante y de
amplia duración; su aplicación es fácil debido que se utiliza una pistola con aire a
presión. Su uso puede ser en diferentes materiales como acero, plástico y metales
galvanizados utilizados en la estructura. Previo al pintado se debe lijar, limpiar y aplicar
un fondo adherente. En la fig. 96, podemos observar la estructura lista para el montaje
de los elementos de los distintos sistemas de encendido electrónicos.
Gía Cornejo, Riera Parra. 92
Fig. 96. Estructura finalizada.
Fuente: Autores.
3.2 Construcción y montaje de elementos
3.2.1 Construcción de elementos
3.2.1.1 Construcción de la Rueda Fónica
La rueda fónica es fundamental para el funcionamiento del sistema de encendido
electrónico DIS, ya que ésta recibe el movimiento que genera el motor eléctrico por
medio de una banda elástica adaptada en su parte posterior y proporciona la señal
requerida por el sensor CMP, ya que cuenta con cuatro dentajes que simulan la señal del
P.M.S. de los cuatro cilindros de un motor. En las figuras 97 y 98 observamos la rueda
fónica construida.
Gía Cornejo, Riera Parra. 93
Fig. 97. Rueda Fónica (vista frontal).
Fig.98. Rueda Fónica (vista lateral).
Fuente: Autores.
3.2.1.2 Construcción de Visores
Estos elementos tienen la finalidad de ayudarnos a visualizar el salto de chispa generada
en las bujías de acuerdo al orden de encendido. Estos elementos están conformados de
un perfil de material aluminio, en su parte superior cuenta con 4 agujeros que se
encuentran de manera equidistante para el montaje de las bujías y un vidrio polarizado
de 4 líneas para visualizar el salto de la chispa que se genera en los electrodos de las
bujías. A continuación, en la fig. 99, se puede observar el visor polarizado listo para su
montaje.
Fig. 99. Visor polarizado.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 94
3.2.1.3 Construcción de un piñón para el motor eléctrico
Este piñón es de grilon, dado que este material tiene propiedades altamente resistentes a
la fricción y su proceso de mecanización es más fácil que la de un metal. La razón de la
utilización de este material también tiene mucho que ver que su peso es mucho más
ligero que el acero generalmente utilizado en piñones y no generará demasiada carga en
el eje del motor eléctrico en su giro. En la fig. 100 observamos el montaje del piñón en
el motor eléctrico.
Fig. 100. Motor eléctrico con piñón adaptado.
Fuente: Los autores.
Este piñón también fue adaptado en el eje del distribuidor para que éste reciba el
movimiento proveniente del motor eléctrico. Véase en la fig. 101.
Fig. 101. Motor eléctrico acoplado al piñón del distribuidor.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 95
3.2.2 Montaje de elementos en el banco de pruebas
3.2.2.1 Montaje de la fuente de energía (Batería)
La batería se encuentra ubicada en la parte inferior de la estructura con respecto al
tablero. El montaje se realizó utilizando una base de madera sujeta por medio de pernos
a la estructura, para evitar que la batería se mueva y a su vez se descargue. En la fig. 102
se observa el montaje de la batería.
Fig. 102. Montaje de la Fuente de Energía (Batería).
Fuente: Autores.
Una vez montada la fuente de energía, se fijó el circuito de la fuente, él mismo que
alimenta a las bobinas y otros componentes, fig. 103.
Fig. 103. Circuito de la Fuente de Energía.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 96
3.2.2.2 Montaje del Módulo de Encendido
Para el montaje del módulo de encendido de los sistemas DIS chispa perdida y COP, se
utilizaron las bases originales de cada módulo con la ayuda de dos pernos con los cuales
se realiza la fijación al tablero del banco de pruebas. En la fig. 104, se puede observar el
montaje de los dos módulos.
Fig. 104. Montaje de los Módulos de Encendido.
Fuente: Autores.
3.2.2.3 Montaje del Distribuidor electrónico de encendido
Este distribuidor electrónico cumple la misma función del módulo de encendido de los
sistemas de encendido mencionados anteriormente, este elemento está sujeto al tablero
por medio de pernos que garantizan su montaje dado que éste se encuentra sometido a
un movimiento rotativo y engranado al motor eléctrico. A continuación podemos
observar en la fig. 105 su montaje.
Gía Cornejo, Riera Parra. 97
Fig. 105. Montaje del Distribuidor de Encendido.
Fuente: Autores.
3.2.2.4 Montaje de las Bobinas de Encendido
Las bobinas de encendido están montadas en el tablero del banco didáctico de acuerdo al
sistema al cual corresponden cada una, para su montaje se utilizaron abrazaderas
metálicas de acuerdo a su diámetro dado a que su forma no da la facilidad para que estas
sean fijadas con pernos como van montadas en el vehículo. En la fig. 106, se puede
observar el montaje de las bobinas de encendido.
Fig. 106. Montaje de las Bobinas de Encendido.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 98
El montaje de la bobina de encendido para el sistema Hall se realizó por medio de una
abrazadera metálica para su fijación en el tablero del banco didáctico. A continuación en
la fig. 107, se puede observar la bobina ubicada en el tablero.
Fig. 107. Montaje de la Bobina de Encendido Sistema Hall.
Fuente: Autores.
3.2.2.5 Montaje de Cables y Bujías de Encendido
Una vez realizado el montaje de las bobinas de encendido los sistemas de encendido DIS
respectivamente, la ubicación y montaje de las bujías se realizó de acuerdo a la
ubicación de dichos elementos. Cabe mencionar que las bujías van alojadas en el visor
polarizado. A continuación se puede observar el montaje de las bujías de encendido en la
fig. 108.
Gía Cornejo, Riera Parra. 99
Fig. 108. Montaje de las Bujías de Encendido.
Fuente: Autores.
Los cables de encendido se utilizaron para el sistema de encendido Hall y DIS Chispa
Pérdida, dado a que el sistema DIS COP mencionados anteriormente no requiere de
estos elementos. Estos cables fueron montados de acuerdo a la ubicación del distribuidor
electrónico de encendido, fig. 109, montajes de los cables de encendido.
Fig. 109. Montaje de los Cables de Encendido.
Fuente: Autores.
3.2.2.6 Montaje del Switch de encendido
Se realizó la instalación de tres switch de encendido ya que cada sistema de encendido
cuenta con alimentación de voltaje individual para todos los circuitos instalados. En la
figuras 110 y 111 se puede observar el montaje e instalación de dichos elementos.
Gía Cornejo, Riera Parra. 100
Fig. 110. Montaje de los Switch de Encendido.
Fig. 111. Conexionado de los Switch de Encendido.
Fuente: Autores.
3.2.2.7 Montaje de la Rueda Fónica
Para su montaje en el tablero del banco didáctico de pruebas se utilizó un buje de grilon,
ya que este material es resistente a la fricción que genera la rueda fónica al momento de
girar. En la fig. 112, se puede observar el montaje realizado de la rueda fónica y el
sensor de posición del árbol de levas.
Fig. 112. Montaje de la Rueda Fónica y el sensor CMP.
Fuente: Autores.
La transmisión de movimiento entre el motor eléctrico y la rueda fónica se realiza por
medio de una banda elástica. En la fig. 113, se observa dicha transmisión.
Gía Cornejo, Riera Parra. 101
Fig. 113. Transmisión de movimiento entre el motor eléctrico y la rueda fónica.
Fuente: Autores.
3.3 Tipos de señal para los Sistemas de Encendido Electrónicos
3.3.1 Alimentación de 12V
Los sistemas de encendido electrónicos Hall y DIS poseen una alimentación de 12V
provenientes de la batería. Estos 12V alimentan de manera directa a las bobinas de los
sistemas.
3.3.2 Señal del módulo de encendido para sistema DIS COP
Esta señal se genera por parte del módulo de control de encendido, a su vez analiza e
interpreta la señal proveniente del sensor de posición del árbol de levas (PCM) y las
utiliza para controlar la sincronización de la chispa, la longitud y a veces la intensidad
mediante la apertura y cierre de la bobina de encendido del circuito de masa. Estos
pulsos que recibe el sistema de encendido es una señal de 5V. Esta señal es interpretada
por el módulo de encendido y transmitida a cada bobina por medio de cuatro cables para
obtener el salto preciso de la chispa a cada uno de los cilindros del motor
respectivamente cuyo orden será de acuerdo al orden de encendido que para nuestro caso
será 1-3-4-2. El salto de la chispa será secuencial ya que este sistema de encendido lleva
bobinas individuales.
Gía Cornejo, Riera Parra. 102
3.3.3 Señal del módulo de encendido para sistema DIS Chispa perdida
Este sistema al igual que el sistema anterior, también es comandado por el módulo de
control de encendido, el mismo analiza la señal proveniente del sensor de posición del
árbol de levas (ECU) para producir el adelantamiento o retraso al salto de la chispa en
las bujías en el encendido. Este sistema también recibe un voltaje de 5V. Esta señal es
enviada a las bobinas por medio de dos cables que reparten la señal para la bobina A y
para la bobina B activándose simultáneamente generando por cada bobina el salto de la
chispa en dos bujías.
Gía Cornejo, Riera Parra. 103
CAPITULO IV
FUNCIONAMIENTO, COMPROBACIÓN Y VERIFICACIÓN DEL SISTEMA
DE ENCENDIDO ELECTRÓNICO
4.1 Funcionamiento del Banco de Pruebas
El banco didáctico cuenta con una batería de 12V de corriente continua, para energizar
todos los sistemas de encendido y una corriente alterna de 110V, para el funcionamiento
de los motores eléctricos y del módulo de control.
4.1.1 Sistema Hall
El procedimiento a utilizarse en el banco de pruebas es el siguiente:
Paso 1.- Ubicar la llave en el switch de encendido y giramos hasta la posición ignición,
fig. 114.
Fig. 114. Switch accionado.
Fuente: Autores.
Paso 2.- Se encenderá una luz testigo indicándonos que el sistema ha sido energizado y
listo para su funcionamiento, fig. 115.
Gía Cornejo, Riera Parra. 104
Fig. 115. Luz testigo.
Fuente: Autores
Paso 3.- Accionamos la palanca del acelerador de izquierda a derecha para obtener
mayor velocidad de giro en el piñón del distribuidor, fig. 116.
Fig. 116. Accionamiento de la palanca del acelerador.
Fuente: Autores
Paso 4.- Se accionará el distribuidor con módulo de encendido integrado, el cual hace
que se produzca la alta tensión en la bobina y ésta sea distribuida según el orden de
encendido por medio de los cables de las bujías hacia las mismas, fig. 117.
Gía Cornejo, Riera Parra. 105
Fig. 117. Accionamiento del distribuidor
Fuente: Autores.
Paso 5.- Saltará la chispa de las bujías en el visor polarizado, fig. 118.
Fig. 118. Encendido de las Bujías.
Fuente: Autores.
4.1.2 Sistema DIS COP
Paso 1.- Ubicar la llave en el switch de encendido y giramos hasta la posición ignición,
fig. 119.
Fig. 119. Switch accionado.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 106
Paso 2.- Se encenderá una luz testigo indicándonos que el sistema ha sido energizado y
listo para su funcionamiento, fig. 120.
Fig. 120. Luz testigo.
Fuente: Autores.
Paso 3.- Accionamos la palanca del acelerador de izquierda a derecha para obtener
mayor velocidad de giro en la rueda fónica, fig. 121.
Fig. 121. Accionamiento de la palanca del acelerador.
Fuente: Autores.
Paso 4.- Accionara a la rueda fónica y calibraremos manualmente el sensor CMP, fig.
122.
Fig. 122. Accionamiento Rueda fónica
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 107
Paso 5.- La señal recibida por la ECU proveniente del sensor CMP, genera una señal
hacia las bobinas independientes del sistema, las mismas que accionan a las bujías y se
realiza el salto de las chispas en el visor polarizado, fig. 123.
Fig. 123. Encendido en las bujías.
Fuente: Autores.
4.1.3 Sistema DIS Chispa Perdida
Paso 1.- Ubicar la llave en el switch de encendido y giramos hasta la posición ignición,
fig. 124.
Fig. 124. Switch accionado.
Fuente: Autores.
Paso 2.- Se encenderá una luz testigo indicándonos que el sistema ha sido energizado y
listo para su funcionamiento, fig. 125.
Gía Cornejo, Riera Parra. 108
Fig. 125. Luz testigo.
Fuente: Autores.
Paso 3.- Accionamos la palanca del acelerador de izquierda a derecha para obtener
mayor velocidad de giro en la rueda fónica, fig. 126.
Fig. 126. Accionamiento de la palanca del acelerador.
Fuente: Autores.
Paso 4.- Accionara a la rueda fónica y calibraremos manualmente el sensor CMP, fig.
127.
Fig. 127. Accionamiento
Fuente: Autores.
Rueda fónica
Gía Cornejo, Riera Parra. 109
Paso 5.- La señal recibida por la ECU proveniente del sensor CMP, genera una señal
hacia las bobinas simultáneas del sistema, las mismas que accionan a las bujías y se
realiza el salto de las chispas en el visor polarizado, fig. 128.
Fig. 128. Encendido en las bujías.
Fuente: Autores.
4.2 Señal del sensor
Tiene un papel muy importante en el encendido ya que en base a la información de este
responderá la computadora convirtiendo la señal en información para el salto de la
chispa.
El sensor CMP es el encargado de dar la posición del pistón número 1 en el tiempo de
compresión y así saber cuándo y en qué momento producir la chispa.
Existen otros sensores como el ECT, MAP, MAF, TPS sirven para darnos información
de cómo el motor está trabajando y así poder producir el adelanto o retraso del
encendido.
Gía Cornejo, Riera Parra. 110
4.3 Equipo de medición
4.3.1 Multímetro
Sirve para obtener datos de resistencia, voltaje y amperaje que se dan tanto en los
sensores como en las bobinas, y además de esto se lo ha utilizado para el ensamblaje y
comprobación de los circuitos de la ECU y de la fuente.

Prueba de señal del sensor.

Prueba de salida alimentación.

Prueba de tierra.

Prueba de entrada de alimentación a las bobina.

Prueba de señal.

Prueba de activación de bobinas.
4.3.1.1 Comprobación de voltaje del circuito de alimentación
Se tomará los datos con el multímetro desde la masa y la entrada de voltaje dando una
medición de 12.26 V. como se indica en la fig. 129.
Fig. 129. Comprobación de voltaje.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 111
4.3.1.2 Comprobación de masa del circuito de alimentación
En la fig. 130, se observa la punta negra del multímetro haciendo masa en una parte
metálica del banco y la punta roja en el conector que sale del positivo de la batería, el
valor medido es 12.21V.
Fig. 130. Comprobación masa circuito alimentación.
Fuente: Autores.
4.3.1.3 Comprobación de voltaje del circuito de alimentación de la ECU
La medición se realiza con el switch en ignición, hacemos masa con una punta del
multímetro y con la otra buscamos el pin que nos indique la alimentación. Como se
observa en la fig. 131, el valor tomado es de 12.22V.
Fig. 131. Comprobación de voltaje de ECU.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 112
4.3.1.4 Comprobación de masa del circuito de alimentación de la ECU
Este valor es de 12.04V., la medición se realiza en el circuito haciendo masa
y
buscamos el pin de alimentación como se indica en la fig. 132, con el switch en ignición.
Fig. 132. Comprobación de masa de ECU.
Fuente: Autores.
4.3.1.5 Comprobación de los cables de señal, alimentación y masa sistema Hall

Café: Alimentación

Verde: Masa
Con el switch en ignición, una de las puntas del multímetro en masa y la otra en la
alimentación, nos entrega un voltaje de 12.15V., como nos indica la fig. 133.
Fig. 133. Comprobación señal alimentación y masa Sistema Hall.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 113
Verificamos el voltaje de alimentación en la bobina sistema Hall. Como se indica en la
fig. 134, esta medición se realiza con los cables masa y alimentación dando el valor de
12,14V.
Fig. 134. Comprobación señal alimentación bobina Sistema Hall.
Fuente: Autores.
Comprobamos el voltaje de señal en la bobina sistema Hall. La medición se realiza
haciendo masa y la señal (azul) dando el valor 12,13V.como se indica en la fig. 135.
Fig. 135. Comprobación señal voltaje bobina Sistema Hall.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 114
Verificamos la resistencia en la bobina sistema Hall.
Circuito Primario 3.7 kΩ.
Fig. 136. Comprobación Primario bobina S. Hall.
Circuito Secundario 8.8 kΩ.
Fig. 137. Comprobación Secundario bobina S. Hall.
Fuente: Autores.
Comprobamos la resistencia en los cables de dominio sistema Hall. Se realiza con el
equipo apagado, colocamos las puntas del multímetro en los orificios de los cables como
se indica en la fig. 138, y la resistencia varía de acuerdo a la longitud de cada uno, lo
cual describimos a continuación:

Cable bobina: 12.01 KΩ

Cable 1: 15,20 KΩ.

Cable 2: 16,40 KΩ.

Cable 3: 16,64 KΩ.

Cable 4: 15,14 KΩ.
Gía Cornejo, Riera Parra. 115
Fig. 138. Comprobación resistencia cables bobina Sistema. Hall.
Fuente: Los Autores.
4.3.1.6 Comprobación de los cables de señal, alimentación y masa bobinas sistema
DIS COP
Como se indica en la siguiente fig. 139.

Negro - Blanco: Alimentación (12.15V) (1)

Negro - Naranja: Masa. (2)

Café - Amarillo: Señal. (1.0AC) (3) .
Fig. 139. Comprobación socket bobina Sistema. DIS COP.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 116
Comprobamos de voltaje alimentación en las bobinas sistema DIS COP. Esta medición
se realiza con el switch en ignición, con los cables del multímetro en masa (NegroNaranja) y en alimentación (Negro- Blanco), dando un valor de 12,09V., como se ve en
la fig. 140.
Fig. 140. Comprobación voltaje alimentación Sistema. DIS COP.
Fuente: Autores.
Verificamos el voltaje de señales en las bobinas sistema DIS COP. Como se ve en la
fig. 141, la medición se realiza con los cables del multímetro en masa y señal (CaféAmarillo), dando el valor de 1.0 AC.
Fig. 141. Comprobación voltaje señales Sistema. DIS COP.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 117
Comprobamos el voltaje de señal y alimentación en las bobinas sistema DIS COP en
funcionamiento. Esta verificación se realiza con las bobinas en funcionamiento, la
medición se efectúa entre la masa (Negro-Naranja) y señal (Café-Amarillo), nos da una
marcación de 0.14V a 700 RPM y una marcación de 0.16V a 3700 RPM., fig. 142.
Fig. 142. Comprobación señal bobinas Sistema. DIS COP.
Fuente: Autores.
La medición del voltaje de alimentación se efectúa entre la masa (Negro-Naranja) y
alimentación (Negro- Blanco) nos da una marcación de 11.78V a 700 RPM y 3700
RPM., fig. 143.
Fig. 143. Comprobación alimentación bobinas Sistema. DIS COP.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 118
4.3.1.7 Comprobación de los cables de señal, alimentación y masa de las bobinas
sistemas DIS CHISPA PERDIDA
Se determinó con el multímetro lo siguiente como se muestra en la fig. 144:
Negro Blanco: Alimentación (1).
Negro Naranja: Señal (2).
Café Negro: Masa (3).
Fig. 144. Comprobación socket bobinas Sistema DIS Chispa Perdida.
Fuente: Autores.
Comprobamos el voltaje de alimentación en las bobinas sistemas DIS CHISPA
PERDIDA. Esta medición se realiza con los cables del multímetro en masa
alimentación (Negro Blanco), dando el valor de 12,26V., como se ve en la fig. 145.
y
Gía Cornejo, Riera Parra. 119
Fig. 145. Comprobación voltaje alimentación bobinas Sistema DIS Chispa Perdida.
Fuente: Autores.
Comprobamos el voltaje de señal en las bobinas sistemas DIS CHISPA PERDIDA. Se
lo realiza con el switch en ‘‘OFF’’. La medición se realiza con los cables masa (Café
Negro) señal (Negro Naranja) dando el valor 13.36V.Como se indica en la fig. 146.
Fig. 146. Comprobación voltaje señal bobinas Sistema DIS Chispa Perdida.
Fuente: Autores.
Comprobamos el voltaje de señal y alimentación en las bobinas sistema DIS CHISPA
PERDIDA en funcionamiento. Esta verificación se realiza con las bobinas en
funcionamiento, la medición se efectúa entre la masa (Café-Negro) y señal (NegroNaranja) nos da una marcación de 0.34V a 700 RPM y una marcación de 0.56V a 3700
RPM., fig. 147.
Gía Cornejo, Riera Parra. 120
Fig. 147. Comprobación señal bobinas Sistema DIS Chispa Perdida.
Fuente: Autores.
La medición del voltaje de alimentación se efectúa entre la masa (Café-Negro) y
alimentación (Negro- Blanco) nos da una marcación de 11.78V a 700 RPM y 3700 RPM
igual que el sistema DIS COP.
Comprobamos la resistencia en los cables de dominio sistemas DIS CHISPA PÉRDIDA.
Se la realiza con el switch en ‘‘OFF’’, colocamos las puntas del multímetro en los
orificios de los cables y la resistencia varía de acuerdo a la longitud de cada uno lo cual
describimos a continuación. Como se indica en la fig. 148.

Cable 1: 1,50 KΩ.

Cable 2: 0,89 KΩ.
Fig. 148. Comprobación resistencia cables Sistema DIS Chispa Perdida.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 121
4.4 Software generador de señales, desde un pc transferidas por cable USB hasta el
banco didáctico
4.4.1 Python
Fig. 149. Logo de Python.
Fuente: Autores.
Para el desarrollo de este simulador se utilizó varias herramientas que complementaron
este proyecto. Se buscaron varias plataformas capaces de generar interfaces gráficas de
usuario, varias de ellas fueron, Java Netbeans, Visual Basic, Python, Java Eclipse entre
otras. De todas estas herramientas se eligió Python, ya que es una herramienta
multiplataforma, es decir que se puede usar en varios de los sistemas computacionales
existentes, como Windows, Linux y Mac. Otra de las características de Python es que su
lenguaje de programación es muy sencillo y fácil de utilizar, ya que brinda al usuario la
posibilidad de implementar funciones como botones, etiquetas, cuadros de texto entre
otras con pocas líneas de código. Una de las mayores ventajas es que la plataforma es
open source, es decir que es de utilización libre, de esta manera muchos de los
programadores en el mundo pueden donar su código, generando así muchas librerías que
el resto de usuarios a nivel mundial puede utilizar.

Tkinter
Tkinter es una librería para creación de GUIs en Python. Ya viene con Python de manera
que no existe instalación adicional, únicamente se importa en la cabecera del archivo.
Tkinter es la interfaz de Python para Tk, el kit de herramientas GUI de Tcl/Tk es el
Gía Cornejo, Riera Parra. 122
lenguaje de guion y gráficos orientado a comandos y Tkinter le aporta interfaces
orientadas a objetos.
La fig. 150, muestra cómo usar la librería Tkinter en Python cuando se inicia un nuevo
block para programar.
Fig. 150. Block de Python.
Fuente: Autores.
Se puede apreciar la facilidad de programación, con apenas dos líneas de código ya se
cuenta con la ventana principal de nuestro GUI, es manipulable por el usuario. Ahora se
tendrán que ir adicionando las características de la misma como color, fondo, textura se
realizan dentro de la segunda instrucción donde se agregan parámetros de ajustes y
características que dependerán únicamente del diseño.

PySerial.
De las librerías que tiene Python, existe pySerial que se utiliza para tener el control del
puerto serie del computador. Suelen existir configurados un sinnúmero de puertos serie
por diferentes aplicaciones, pySerial configura en un rango de 0 a 255 el número de
dispositivo y que este esté preseleccionado por el usuario. La fig. 151, nos indica un
diagrama de la conexión.
Gía Cornejo, Riera Parra. 123
Fig. 151. Diagrama de conexión.
Fuente: Autores.
En la fig. 152, se ve el código necesario para la utilización de la librería pySerial, como
se aprecia, es muy sencillo configurar el Puerto, la velocidad de transmisión, bit de
paridad entre otras configuraciones. La sentencia Read y Write para recibir y enviar
datos a través del puerto.
Fig. 152. Configuración del Puerto.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 124

Isis 7 Profesional
Isis es una herramienta para desarrollo de circuitos electrónicos, creada por Labcenter
Electronics hace más de 25 años por el arquitecto John Jameson. Actualmente alrededor
de 50 países utilizan Isis por el alto contenido a la hora de elaborar circuitos
electrónicos.
La fig. 153, muestra la interfaz del software, en ella se puede apreciar en su parte central
el espacio en el que se diseñará el circuito. A su costado se puede ver un sinnúmero de
herramientas que pueden ser utilizados por el usuario a su conveniencia como librerías,
fuentes de alimentación, instrumentos para mediciones entre otras. Una de las ventajas
que tiene este programa en comparación de otros, es que se puede simular cualquier
circuito diseñado, es por eso que en la parte inferior de la imagen podemos encontrar los
botones que brindan esta facilidad. Paralelamente, Isis también cuenta con una
herramienta llamada Ares, en donde, luego del diseño esquemático de circuito, se puede
trasladar a esta herramienta para la manufacturación de la tarjeta electrónica que
previamente fue diseñada.
Fig. 153. Interfaz del Software.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 125
Dentro de las herramientas que se encuentran al costado izquierdo, se encuentra la
extensa librería que la que cuenta el software, es verdaderamente impresionante la
cantidad de dispositivos y componentes de varios fabricantes que podemos encontrar
aquí, de manera que depende únicamente del fabricante escoger cual de todas las
opciones encaja en su diseño, haciendo notar la extensa librería de la que hemos
hablado. La fig. 154, muestra la selección del Microcontrolador utilizado en este
proyecto.
|
Fig. 154. Selección del Microcontrolador.
Fuente: Autores.
4.5 MikroBasic for Pic
MikroBasic for Pic es otra de las herramienta seleccionas para este Proyecto,
desarrollada por Mikroelectronika, es un software muy amplio en cuanto a la
programación de microcontroladores, al igual que similares programas posee varias
librerías para el uso de periféricos, como el ADC convertidos Analogico-Digital,
Gía Cornejo, Riera Parra. 126
comunicación Serial, I2C, manejo de pantallas, teclados entre otras. Mikroelectronika, se
ha convertido en líder en cuanto a software de programación por la variedad de los
mismos, ya que podemos encontrar microcontroladores como AVR y DSPic, siendo
estos de gama mucho más alta. Como se indica en la fig. 155.
Fig. 155. Mikrobsic
Fuente: Autores.
4.6 Diseño de la Interfaz Gráfica
En el diseño de la Interfaz gráfica, intervienen muchos parámetros que el usuario debe
conocer debido a su intervención en el arranque del vehículo, esos fueron mencionados
en los capítulos anteriores en el caso del CMP, CKP entre otros. Por esta razón, estos se
encuentran presentes en la interfaz. Se muestra en la siguiente fig. 156.
Gía Cornejo, Riera Parra. 127
Fig. 156. Interfaz gráfica de la aplicación.
Fuente: Autores.
Para establecer la comunicación con el módulo, existe un selector para el puerto de
comunicaciones seriales, el usuario debe escoger el puerto a utilizar. Seguido se pueden
ver una serie de botones y opciones que deben ser ajustar según el criterio de la prueba
en este módulo. Esta información y adicionales se podrá encontrar en la guía de manual
de usuario.

Diseño esquemático del circuito electrónico.
Como se indica en la fig. 157, es para el diseño electrónico se utilizó la herramienta Isis
Proteus Profesional, para ello se contempló tanto la comunicación serial que se debe
establecer y también los niveles de tensión de las señales eléctricas que son requeridas
por las bobinas que intervienen en el arranque para dimensionar la parte de potencia que
se encargara de esta tarea.
12V-B
Gía Cornejo, Riera Parra. 128
J2-C
2
1
TBLOCK-I2
12V-B
J1-S
R7
RL1
2
1
1k
NTE-R46-12
TBLOCK-I2
R6
gnd2
Q1
PC1
IRF740LC
1
4
330
D6
1N4007
2
3
U1
gnd2
12V-B
PC817
7805
1
VI
3
GND
VO
R1
330
J2
1
2
3
4
A
C2
2
C1
1000u
D1
K
1000u
LED
R9
TBLOCK-I4
1k
Q2
PC2
R8
IRF740LC
1
4
2
3
330
PC817
J3
U2
9
10
1
R2
1k
2
3
4
5
6
7
J1-P
3
2
1
SIL-100-03
OSC1/CLKIN
OSC2/CLKOUT
MCLR/Vpp/THV
RB0/INT
RB1
RB2
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/VREFRA3/AN3/VREF+
RA4/T0CKI
RA5/AN4
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI
RC2/CCP1
RC3
RC4
RC5
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT
21
22
23
24
25
26
27
28
1
2
3
4
5
R11
1k
CONN-H5
R10
R4
R5
330
330
Q3
PC3
IRF740LC
1
4
330
11
12
13
14
15
16
17
18
2
3
gnd2
R13
PC817
1k
R12
PIC16F870
330
12V-B
CRYSTAL
R3
gnd2
12V-B
X1
C3
K
LED
K
D4-P
LED
11
12
10
9
U3
1
3
C1-
T1IN
R1OUT
T2IN
R2OUT
T1OUT
R1IN
T2OUT
R2IN
VS+
VS-
C2+
J1
14
13
7
8
C5
2
6
10uF
1
6
2
7
3
8
4
9
5
C2CONN-D9F
5
MAX232
C6
C4
10uF
10uF
Fig. 157. Diseño esquemático del circuito electrónico.
Fuente: Los Autores.
Los componentes que intervienen en este diseño son:
Tabla 5. Componentes Electrónicos
N° Componente
1
7805
8
Diodos Led Alto brillo
2
Capacitores 1000uF/35V
3
PC817
C1+
4
IRF740LC
4
2
A
A
A
K
D3-C
LED
1
330
10uF
D2-F
Q4
PC4
gnd2
Gía Cornejo, Riera Parra. 129
4
Optoacopladores pc817
4
Mosfet IRF740N
1
Microcontrolador PIC16f870
1
Max 232 comunciacion Serial
1
Conector DB9 hembra
1
Peineta Macho
1
Peineta Hembra
1
Placa PCB
4
Capacitores 10uf/16V
1
Rele 12V
Estaño
4
Borneras de 2 pines
4
Switchs Dobles de 6 pines
1
Caja plástica 10x20cm
20
Terminales hembras
10
Punteras rojas para cable
1
Cinta tape negra
20
Resistencias 220Ohm/0.25w
10
Resistencias 1KOhm/0.25w
Luego del diseño esquemático, se sigue con el ruteo de la placa haciendo utilización de
la herramienta Ares de Isis Profesional. Para ello esta herramienta cuenta con una opción
Gía Cornejo, Riera Parra. 130
de visión 3d con la cual se logra obtener la perspectiva del acabado final de la placa, así
lo muestra la siguiente fig. 158.
Fig. 158. Diseño del circuito electrónico.
Fuente: Autores.
4.7 Construcción de la Tarjeta Electrónica
Para la construcción de la tarjeta electrónica se utilizó la técnica de transferencia
térmica. Como se indica en la siguiente fig. 159, para ello se realizaron una serie de
pasos que se puedes apreciar en las siguientes figuras, en estas se detalla desde el
dimensionamiento de la placa, seguido de la transferencia termina, el grabado a través
Gía Cornejo, Riera Parra. 131
del ácido (percloruro férrico), la perforación de la placa y posterior soldadura de la
misma.
Fig. 159. Imágenes de la construcción de la tarjeta electrónica.
Fuente: Autores.
4.8 Programación del Microcontrolador
Como se manifestó anteriormente, el software que se utilizó para la programación del
microcontrolador fue MikroBasic for Pic, en el cual se eligió el pic 16f870 de
Microchip. Este es un microcontrolador de gama baja en comparación con las otras
familias, sin embargo es un chip que puede cumplir múltiples funciones al igual que sus
sucesores. El control de los transistores de potencia utilizados, se basa en control por
Timer, en la que se pueden conseguir tiempos de conmutación muy precisos de esta
manera y respetando el orden de activación se logra encender la bobinas. Fig. 160.
Gía Cornejo, Riera Parra. 132
Fig. 160. Diagrama del Pic16f870 Microchip.
Fuente: Autores.
Adicional a este, podemos destacar al transistor de potencia utilizado para las
conmutaciones de las bobinas. El IRT740N es un mosfet de canal N de 400V-10Amp el
cual desempeña la labor de conmutación. A continuación mostramos la fig. 161.
Fig. 161. Característica del Mosfet IRF740N.
Fuente: Autores.
Con la utilidad del esquemático de Isis podemos simular el circuito electrónico. Este se
pude ver a continuación en la fig. 162 y 163. Claramente podemos apreciar el
funcionamiento del Timer que realiza todo el trabajo para la división de tiempo
adecuada.
Gía Cornejo, Riera Parra. 133
Fig. 162. Simulación de circuito de control con la Interfaz de usuario a 1000rpm.
Fuente: Autores.
Fig. 163. Simulación de circuito de control con la Interfaz de usuario a 4000rpm
Fuente: Autores.
Claramente podemos evidenciar que al aumentar las RPM captadas por el CMP, se
puede observar el incremento de frecuencia, por ende la disminución del tiempo entre
las activaciones de cada bobina.
Gía Cornejo, Riera Parra. 134
4.9 Pruebas del prototipo
Previo a las pruebas del prototipo, se deben tener varias consideraciones que se destacan
en la guía de usuario elaborada. Se debe tener claramente definidos las posiciones de los
selectores que están encargados de desviar las señales de tensión para cualquiera de los
dos sistemas que se quiera probar. La siguiente fig. 164, señala la instalación y el
funcionamiento del módulo de control.
Fig. 164. Instalación y funcionamiento del módulo de control.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 135
4.10 Mediciones con Osciloscopio
El osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica
de señales eléctricas, utilizado en el campo automotriz para el diagnóstico de fallas de
diferentes sistemas. Esta herramienta va a ser utilizada para el análisis del sistema DIS,
con esto se logra obtener los tipos de onda que emiten las bobinas en diferentes
situaciones de trabajo.
Para realizar la medición se colocó la punta color negro del osciloscopio a masa y la
punta color rojo positivo en el cable de señal de la bobina. El osciloscopio utilizado para
realizar nuestra medición es SUZUKI SDT y se lo puede observar en la fig. 165.
Fig. 165. Osciloscopio SUZUKI SDT.
Fuente: Autores.
Se realizaron dos pruebas con diferentes parámetros de medición a 3000 RPM. En la fig.
166, se puede observar la primera prueba realizada en el osciloscopio con los primeros
parámetros de medición detallados en la figura.
Gía Cornejo, Riera Parra. 136
Fig. 166. Medición con el osciloscopio a 3000 rpm.
Fuente: Autores.
En la fig.167, se puede observar la segunda prueba realizada en el osciloscopio con los
segundos parámetros de medición detallados en la figura. A medida que se aumentan las
RPM las ondas representadas en el osciloscopio también aumentan su velocidad.
Fig. 167. Medición con el osciloscopio a 4500 rpm.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 137
4.11 Mediciones con el Scanner
El scanner automotriz es una de los instrumentos más utilizados en el mundo del
automóvil dado que este elemento nos ayuda a leer la respectiva identificación de la
ECU, así mismo muestra códigos que presenten error, borrar los mismos y realizar un
diagnóstico de forma global en el automóvil. El scanner utilizado para realizar nuestras
mediciones es VETRONIX TECH 2, en la fig. 168, se puede observar el scanner
utilizado para nuestra medición.
Fig. 168. Scanner VETRONIX TECH 2.
Fuente: Autores.
Cada ECU de los sistemas de encendido cuenta con su respectivo OBD2 (conector para
el scanner), en la fig. 169, se puede observar el OBD2 conectado a la ECU.
Gía Cornejo, Riera Parra. 138
Fig. 169. Conector para el scanner OBD2.
Fuente: Autores.
Se realizaron las mediciones con el scanner a diferentes RPM, donde podemos observar
diferentes parámetros de funcionamiento de los sensores que intervienen durante el
funcionamiento del sistema de encendido. En las figuras 170, podemos observar los
diferentes parámetros de funcionamiento.
Fig. 170. Mediciones con el scanner.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 139
4.12 Manual del usuario
En este banco didáctico de pruebas se realiza dos tipos de simulaciones, una simulación
mecánica, donde actúan los elementos que intervienen directamente en el
funcionamiento del sistema de encendido electrónico y una simulación con software,
donde virtualmente actúan distintos parámetros de funcionamiento en los sensores que
intervienen en el funcionamiento del sistema de encendido electrónico. Estas
simulaciones tienen como objetivo generar el salto de la chispa en las bujías de acuerdo
al orden de encendido de un motor de 4 cilindros en línea (1-3-4-2).
4.12.1 Simulación mecánica del banco didáctico
1. Conectar los bornes a la fuente de energía (batería).
2. Conectar el banco didáctico a una fuente de energía de 110 V.
3. Verificar visualmente la banda del motor eléctrico que conecta a la rueda fónica
(esto en el caso de los sistemas de encendido DIS). En el sistema Hall se verifica
el engranaje del piñón del motor eléctrico al piñón del distribuidor.
4. Conectar el motor eléctrico del sistema de encendido a la toma de corriente que
se encuentra dispuesto en el banco de pruebas.
5. Ubicar la llave en el switch de encendido y giramos hasta la posición ignición.
6. Se encenderá una luz testigo indicándonos que el sistema ha sido energizado y
listo para su funcionamiento.
7. Accionar la palanca del acelerador.
8. Calibrar manualmente el sensor CMP.
9. Verificar salto de la chispa de las bujías en el visor polarizado.
4.12.2 Simulación con software del banco didáctico
1. Conectar los bornes a la fuente de energía (batería).
2. Conectar el banco didáctico a una fuente de energía de 110 V.
Gía Cornejo, Riera Parra. 140
3. Conectar al módulo de control del simulador encendido a la toma de corriente
que se encuentra dispuesto en el banco de pruebas.
4. Se encenderá una luz testigo en la caja del módulo de control del simulador
encendido.
5. Ubicar la llave en el switch de encendido y giramos hasta la posición ignición.
6. Se encenderá una luz testigo (costado derecho del switch) indicándonos que el
sistema ha sido energizado y listo para su funcionamiento.
7. Conectar el cable de comunicación (USB) entre el módulo de control del
simulador de encendido y la PC.
8. Ejecutar el software (Simulador de Encendido). En la fig. 171, podemos observar
la ventana de la aplicación que ejecutara la simulación.
Fig. 171. Ventana de la aplicación.
Fuente: Autores.
9. Ajustar los parámetros de funcionamiento de los sensores que intervienen en el
sistema de encendido de acuerdo a los parámetros de funcionamiento de cada
Gía Cornejo, Riera Parra. 141
elemento. En la fig. 172 se indica las opciones de los parámetros de
funcionamiento de los sensores.
Fig. 172. Parámetros Sensores.
Fuente: Autores.
10. Verificar la posición de los switch en el módulo de control de encendido. De
acuerdo a esto funcionará el sistema de encendido electrónico DIS COP ó Chispa
Perdida. A continuación se detalla las posiciones de los switch para el
funcionamiento de los sistemas de encendido electrónico.

Funcionamiento del sistema DIS COP con el módulo de control
simulado. En la tabla 6. Se muestra la posición de los switch.
Tabla 6. Posición de los Switch.
SWITCH POSICION
1
ON
2
ON
3
ON
4
ON
5
OFF

Funcionamiento del sistema DIS COP con la ECU. En la tabla 7. Se
muestra la posición de los switch.
Gía Cornejo, Riera Parra. 142
Tabla 7. Posición de los Switch.
SWITCH POSICION
1
ON
2
OFF
3
OFF
4
ON
5
ON

Funcionamiento del sistema DIS Chispa Perdida con el módulo de
control simulado. En la tabla 8 .Se muestra la posición de los switch.
Tabla 8. Posición de los Switch.
SWITCH POSICION
1
OFF
2
OFF
3
OFF
4
OFF
5
OFF

Funcionamiento del sistema DIS Chispa Perdida con la ECU. En la tabla
9. Se muestra la posición de los switch.
Tabla 9. Posición de los Switch.
SWITCH POSICION
1
OFF
2
OFF
3
OFF
4
OFF
5
ON
Gía Cornejo, Riera Parra. 143
11. En la ventana de la aplicación seleccionar el puerto COM, el mismo hace
referencia a la entrada USB de la PC. En la fig. 173, se puede observar la
selección del puerto.
Fig. 173. Puerto COM.
Fuente: Autores.
12. En la ventana de la aplicación accionar el botón Conectar, se encenderá una luz
testigo en la caja del módulo de control del simulador encendido, indicándonos
que se ha establecido la conexión. En la fig. 174, se puede observar el botón
Conectar.
Fig. 174. Botón Conectar.
Fuente: Autores.
13. Accionar el botón Simular, se generará el salto de las chispas de las bujías del
sistema DIS COP en el visor polarizado, al mismo instante se encenderán los
indicadores ubicados en la caja del módulo de control del simulador de
encendido de acuerdo al orden de encendido establecido. En la fig. 175, se puede
observar el botón Simular.
Fig. 175. Botón Simular.
Fuente: Autores.
14. En la ventana de la aplicación tenemos la opción Sist. Chispa perdida, al
seleccionar esta opción y con los switch en la posición correcta se realizará la
Gía Cornejo, Riera Parra. 144
simulación del encendido en el sistema DIS Chispa Pérdida y se encenderá una
luz testigo de diferentes colores en la caja del módulo de control del simulador
de encendido. En la fig. 176, podemos observar la selección de esta opción.
Fig. 176. Selección S. Chispa Pérdida.
Fuente: Autores.
15. En la ventana de la aplicación tenemos la opción Pedal, al seleccionar esta
opción se encenderá una luz testigo color azul en la caja del módulo de control
de simulador de encendido y se realizará la simulación con ayuda de un pedal
que esta acoplado al sistema para variar las RPM. En las fig. 177, se puede
observar la selección de esta opción y el pedal conectado al banco didáctico en la
fig. 178.
Fig. 177. Selección Pedal.
Fuente: Autores.
PEDAL
Fig. 178. Pedal.
Fuente: Autores.
Gía Cornejo, Riera Parra. 145
16. Accionar el botón Parar, se detendrá la simulación momentáneamente. En la fig.
179, se puede observar el botón Parar.
Fig. 179. Botón Parar.
Fuente: Autores.
17. Accionar el botón Desconectar, para detener la simulación y salir del programa.
En la fig. 180, se indica el botón Desconectar.
Fig. 180. Botón Desconectar.
Fuente: Autores.
18. Se apagará la luz testigo en la caja del módulo de control del simulador
encendido.
4.13 Mantenimiento del banco didáctico de Pruebas
En el banco didáctico los principales elementos son las dos ECU, el módulo de control
del simulador encendido, el distribuidor con módulo electrónico, las bobinas de
encendido y los motores eléctricos, a todos estos elementos mencionados anteriormente
se les debe realizar un correcto mantenimiento para preservar su vida útil.
El mantenimiento se debe realizar cada 100 horas de utilización, por lo que habrán
elementos que deberán ser chequeados antes de su funcionamiento: las bujías, los cables
de bujías, la carga y niveles de agua en la batería, chequear el estado de las conexiones
eléctricas y conexiones a la batería.
Gía Cornejo, Riera Parra. 146
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones:

Del desarrollo del proyecto se lograron obtener varias conclusiones que
se enuncian a continuación:

Se consiguió alcanzar los objetivos planificados al inicio del proyecto. En
diseñar y construir un banco didáctico basado en el funcionamiento de
sistemas de encendido electrónicos.

El banco didáctico permite realizar pruebas de funcionamiento,
diagnosticar averías y medir los estados de conmutación de las bobinas
del sistema de encendido, de esta manera podremos determinar si alguna
no está funcionando.

El banco funcional se diseñó para tres sistemas de encendido electrónico
(Hall, DIS COP y Chispa Perdida), donde los conceptos teóricos de un
sistema de encendido electrónico se ilustran de forma práctica. Dichas
pruebas beneficiarán el incremento o mejora del nivel de aprendizaje.

Con el funcionamiento del banco didáctico se puede lograr diferenciar
con mayor facilidad las diferencias y mejoras en el funcionamiento de un
sistema con distribuidor con módulo incorporado y un sistema
comandado por la ECU.

Con el desarrollo de los sistemas de encendido electrónico que hemos
representado intervienen elementos electrónicos que pueden ser medidos
y comprobados como práctica en el laboratorio de electricidad de
Automotriz. A la vez simular averías que luego se trataran como
diagnóstico para eventuales problemas de funcionamiento reales.
Gía Cornejo, Riera Parra. 147

Todos los sistemas ensamblados en el banco didáctico fueron adaptados
adecuadamente, los materiales e insumos utilizados en la construcción del
módulo de control del simulador encendido son muy accesibles a
comparación del alto costo de adquisición de cada una de las ECU, ya
que su alto precio en el mercado no permite ser un elemento fácilmente
accesible.

Como conclusión final teorizamos que es de gran importancia la
evolución de los sistemas de encendido electrónicos en beneficio de la
conservación del medio ambiente, gracias a que estos nuevos sistemas
generan una mejor calidad de ignición y combustión de los gases.
Gía Cornejo, Riera Parra. 148
Recomendaciones:

Al momento de operar el banco didáctico realizarlo con los parámetros
establecidos (sección manual del usuario), deben manipular dos personas.
Los observadores deben mantener una distancia prudente de los
elementos móviles (rueda fónica).

Evitar la manipulación de las bobinas al momento de su funcionamiento,
ya que éstas se descargan a través de la bujía produciendo un arco
eléctrico pudiendo ocasionar una descarga eléctrica.

Verificar al momento del funcionamiento del sistema DIS en el banco
didáctico, la temperatura de las bobinas ya que podrían recalentarse y
provocar daños en su rendimiento o dañarse.

Realizar las comprobaciones del sistema cuando la ECU no esté
funcionando, ya que de ser lo contrario genera los pulsos que activan la
bobina.

Revisar los cables de las bujías que no tengan fisuras ni elementos
metálicos incrustados ya que se producirían fugas y estos elementos
conducen alta tensión y se pueden generar accidentes.

Se debe utilizar obligatoriamente una fuente eléctrica de 110 V. dado que
el módulo de control de simulador de encendido funciona con esta
tensión, caso contrario el sistema de encendido electrónico podría sufrir
daños irreversibles.

Finalmente se recomienda que una vez utilizado el banco didáctico se
desmonte la ECU de cada sistema de encendido DIS, dado que es un
elemento fundamental y de alto costo puede ser sustraído con facilidad.
Gía Cornejo, Riera Parra. 149
BIBLIOGRAFÍA

ALONSO, Pérez José Manuel. 2007. Técnicas del Automóvil Equipo Eléctrico,
Paraninfo Editorial, Décima edición actualizada.

AUGERI, F. 2012. Sistemas de encendido electrónico.1era.ed.Argentina: Buenos
Aires.

BOOSTER, Beto. (s.f.). Encendido electrónico con y sin distribuidor.
http://www.monografias.com/trabajos77/endendido-electronico-distribuidor-sindistribuidor/endendido-electronico-distribuidor-sin-distribuidor.shtml [Visitado:
14 de Abril de 2013]

BOSCH. 2005. Manual del Automóvil, Editorial Bosch, tercera edición.

BOSCH, Sistemas de encendido.
http://www.catalogobosch.com/BibliotecaPDF_es/Encendido/Sistemas_de_Ence
ndido.pdf [Visitado: 8 de Marzo de 2013]

BUENAS, Tareas. (s.f.) adaptacion-de-una-sistema-convencional-de-encendidoa-electronico. http://www.buenastareas.com/materias/adaptacion-de-una-sistemaconvencional-de-encendido-a-electronico/20 [Visitado: 27 de Abril de 2013]

CALLE, Velez Pedro Xavier. (Septiembre/2014). Modulacion vectorial.
http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/7063/1/UPS-CT003798.pdf
[Visitado: 26 de Enero de 2015]

CEAC, 2003. Manual CEAC del Automóvil, Grupo Editorial CEAC, S.A,
Ediciones CEAC.

CELIN, Padilla. (01/Julio/2011). Sistema de encendido electrónico de efecto
Hall. http://es.slideshare.net/celinpadilla/sistema-de-encendido-electrnico-deefecto-hall [Visitado: 20 de Abril de 2013]

CELY, Mayrita. (s.f.) Sistema de Encendido electrónico DIS.
http://es.scribd.com/doc/48657607/Sistema-de-encendido-electronico-DIS
[Visitado: 27 de Abril de 2013]

CHILTON, 2002. Manual de Reparación y Mantenimiento, Grupo Océano.
Gía Cornejo, Riera Parra. 150

ELECTRO, Industria. (s.f.) Principio de funcionamiento Efecto Hall.
http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=273 [Visitado: 2 de Abril
de 2013]

IPAC S.A. Perfiles metálicos. Ecuador. http://www.ipac-acero.com [Visitado:
11 de Julio de 2014]

LABCENTER. (s.f.). http://www.labcenter.com/other/profile.cfm [Visitado: 26
de Enero de 2015]

MANZANARES, M. 2010. Sistemas electrónicos de inyección en motores de
combustión interna. 3era.ed.España: Barcelona.

MARTÍNEZ, Hermógenes Gil. 2002. Manual del Automóvil, Electricidad y
Accesorios edición.

MIKRO, Elekronika. (5/Agosto/2014). Mikro basic Pro for PC.
http://www.mikroe.com/mikrobasic/pic/ [Visitado: 14 de Enero de 2015]

OFICIOS, Técnicos. (s.f.). Electricidad del automóvil. Sistemas de encendido
electrónico.
http://www.tecnoficio.com/electricidad/electricidad_del_automotor8.php
[Visitado: 25 de Marzo de 2013]

OROZCO, Felipe. 2007. “Guía rápida de electrónica y electricidad Automotriz”.
(Versión electrónica). Aplicaciones del Multímetro digital. 1era.ed. España:
Barcelona. Tomo 1.

PYTHON. (s.f.). Programa ejecutador. https://www.python.org/ [Visitado: 14 de
Enero de 2015]

RUEDA, Santander Jesús. 2003. Mecánica y Electrónica Automotriz, Diseli,
Primera edición, Tomo1.

RUEDA, Santander Jesús. 2003. Mecánica y Electrónica Automotriz, Diseli,
Primera edición, Tomo2

RUEDA, Santander Jesús. 2005. Manual Técnico de Fuel Injection.
1ra.ed.Ecuador: Guayaquil. Tomo 3.

SDSPACE. Nuñez Lenin. (30/Julio/2013) Repositorio de datos. Implementación
de un banco didáctico para sistemas de encendido electrónicos.
Gía Cornejo, Riera Parra. 151
http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/2648 [Visitado: 27 de Noviembre
de 2013]

SLIDESHARES. (11/Septiembre/2012). Tipos de sistemas de encendido.
http://es.slideshare.net/MiKora1/tipo-de-sistema-de-encendido-evaluacion
[Visitado: 2 de Abril de 2013]

SLIDESHARE, Jeilnnss Molina. (16/Mayo/2014) Sistema de encendido con
bobinas COP. http://es.slideshare.net/Jeyinnss/sistema-de-encendido-conbobinas-cop [Visitado: 14 de Agosto de 2014]

UPS. Mogrovejo Lata David. (Noviembre 2007) Sistema de encendido tipo DIS.
http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/106 [Visitado: 26 de Marzo de 2013]

VISHAY. (s.f.). http://www.vishay.com/docs/91054/91054.pdf [Visitado: 24 de
Enero de 2015]
Gía Cornejo, Riera Parra. 152
ANEXOS
ANEXO A
Anexo 1A. Propiedades mecánicas del acero ASTM A500
Fuente: http://www.eaglesteel.com/download/techdocs/ASTM_A500_Grade_B.pdf
Gía Cornejo, Riera Parra. 153
Anexo 2A. Tubo estructural rectangular
Fuente: http://www.dipacmanta.com/alineas.php?ca_codigo=1101
Anexo 3A. Tubo estructural cuadrado
Fuente: http://www.dipacmanta.com/alineas.php?ca_codigo=1101
Gía Cornejo, Riera Parra. 154
Anexo 4A. Código del software de la interfaz de usuario
#!/usr/bin/python
# -*- coding: cp1252 -*from Tkinter import *
import serial
import time
import tkMessageBox
import thread
counter = 500
counter2 = 0
dato=0
valmap=0
def recibir(dato):
while True:
dato=s.read()
if (dato==" "):
a=1
else:
lbtitulo4=Label(text=dato,font=("Arial",10),bg="white").place(x=400,y=450)
def conectar():
global s
puerto=int(valcom.get())-1
try:
s = serial.Serial(puerto, 9600)
s.timeout=0.1;
except serial.SerialException:
sys.stderr.write("Error al abrir puerto (%s)\n" % str(Puerto))
sys.exit(1)
s.write("9999"); #envio el numero 1
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=30,
y=415)
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=80,
y=415)
Gía Cornejo, Riera Parra. 155
btsumarsensor2=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen2,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=30,
y=505)
btrestasensor2=Button(ventana,text="
",command=restasen2,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=80,
y=505)
btDesconectar=Button(ventana,text="Desconectar",command=desconectar,font=("Arial"
,11),bg="red",state=NORMAL).place(x=400,y=300)
btConectar=Button(ventana,text="Conectar",command=conectar,font=("Arial",11),bg="
lime green",state=DISABLED).place(x=300,y=300)
btsimular=Button(ventana,text="Simular",command=simular,font=("Arial",11),bg="slat
egray1",state=NORMAL).place(x=400,y=400)
btparar=Button(ventana,text="Parar",command=parar,font=("Arial",11),bg="slategray1"
,state=NORMAL).place(x=400,y=450)
#thread.start_new_thread(recibir,(dato,))
return
def desconectar():
s.write("9998"); #envio el numero 2
s.close()
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=3
0,y=415)
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=80
,y=415)
btsumarsensor2=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen2,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=3
0,y=505)
btrestasensor2=Button(ventana,text="
",command=restasen2,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=80
,y=505)
btConectar=Button(ventana,text="Conectar",command=conectar,font=("Arial",11),bg="
lime green",state=NORMAL).place(x=300,y=300)
Gía Cornejo, Riera Parra. 156
btDesconectar=Button(ventana,text="Desconectar",command=desconectar,font=("Arial"
,11),bg="red",state=DISABLED).place(x=400,y=300)
btsimular=Button(ventana,text="Simular",command=simular,font=("Arial",11),bg="slat
egray1",state=DISABLED).place(x=400,y=400)
btparar=Button(ventana,text="Parar",command=parar,font=("Arial",11),bg="slategray1"
,state=DISABLED).place(x=400,y=450)
return
def sumasen1():
global counter
lbvalsen1=Label(ventana,text="
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=4).place(x=120,y=415)
counter += 500
valmap=float(5.2-0.001*(5000-counter))
if (counter>5000):
counter=0
lbvalsen1=Label(ventana,text="0
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=4).place(x=120,y=415)
else:
lbvalsen1=Label(ventana,text=str(counter),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=4).place(x=120,y=415)
lbvalmap=Label(ventana,text=str(valmap),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN
,width=4).place(x=260,y=415)
return
def restasen1():
global counter
lbvalsen1=Label(ventana,text="
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=4).place(x=120,y=415)
counter -= 500
valmap=float(5.2-0.001*(5000-counter))
if (counter<0):
counter=5000
lbvalsen1=Label(ventana,text="0
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=4).place(x=120,y=415)
else:
Gía Cornejo, Riera Parra. 157
lbvalsen1=Label(ventana,text=str(counter),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=4).place(x=120,y=415)
lbvalmap=Label(ventana,text=str(valmap),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN
,width=4).place(x=260,y=415)
return
def sumasen2():
global counter2
lbvalsen2=Label(ventana,text="
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=2).place(x=120,y=505)
counter2 += 1
if (counter2>100):
counter2=0
lbvalsen2=Label(ventana,text="0
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=2).place(x=120,y=505)
else:
lbvalsen2=Label(ventana,text=str(counter2),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=2).place(x=120,y=505)
return
def restasen2():
global counter2
lbvalsen2=Label(ventana,text="
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=2).place(x=120,y=505)
counter2 -= 1
if (counter2<0):
counter2=100
lbvalsen2=Label(ventana,text="0
",font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN,width=2).place(x=120,y=505)
else:
lbvalsen2=Label(ventana,text=str(counter2),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=2).place(x=120,y=505)
return
def simular():
#valormap=valmap.get()
valormaf=valmaf.get()
if counter2>90:
Gía Cornejo, Riera Parra. 158
tkMessageBox.showinfo("Precaución", "Parametros Incorrectos temp")
else:
#if (valormap<=4.8) | (valormap>=5.2):
# tkMessageBox.showinfo("Precaución", "Parametros Incorrectos map")
#else:
if (valormaf<=1) | (valormaf>=5):
tkMessageBox.showinfo("Precaución", "Parametros Incorrectos maf")
else:
if counter>=1000:
grupo=str(counter)
else:
if counter<1000:
grupo="0"+str(counter)
if counter<100:
grupo="00"+str(counter)
if counter<10:
grupo="000"+str(counter)
cont=0
for cont in range(0, 4):
s.write(grupo[cont])
time.sleep(0.1)
return
def parar():
s.write("9997")
return
def ralenti():
global counter
auxralenti=valral.get()
if auxralenti==1:
counter=700
lbvalsen1=Label(ventana,text=str(counter),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=4).place(x=120,y=415)
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=3
0,y=415)
Gía Cornejo, Riera Parra. 159
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=80
,y=415)
else:
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=30,
y=415)
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=80,
y=415)
return
def pedal():
auxpedal=valped.get()
if auxpedal==1:
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=3
0,y=415)
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=80
,y=415)
s.write("9996");
else:
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=30,
y=415)
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=NORMAL).place(x=80,
y=415)
s.write("9995");
return
def sistema():
auxsistema=valsis.get()
if auxsistema==1:
s.write("9994");
else:
s.write("9993");
return
ventana=Tk()
ventana.config(bg="white")
ventana.geometry("500x560+400+100")
ventana.title("Sistema Didactico de Arranque")
Gía Cornejo, Riera Parra. 160
ventana.resizable(0,0)
logo=PhotoImage(file='uda.gif')
lbImagen=Label(ventana,image=logo).place(x=0,y=0)
valcom=IntVar()
#valmap=DoubleVar()
valmaf=DoubleVar()
valral=IntVar()
valped=IntVar()
valsis=IntVar()
lbtitulo1=Label(text="SIMULADOR
DIDÁCTICO
SISTEMA",font=("Arial",16),bg="white").place(x=40,y=200)
lbtitulo2=Label(text="DE
ELECTRÓNICO",font=("Arial",16),bg="white").place(x=85,y=225)
lbtitulo3=Label(text="Pablo
Gia,
Riera",font=("Arial",10),bg="white").place(x=180,y=248)
DE
UN
ENCENDIDO
Mario
lbcom=Label(text="Puerto COM:",font=("Arial",14),bg="white").place(x=30,y=300)
sclbarracom=Scale(ventana,orient=HORIZONTAL,length=100,bg="white",from_=1,to
=20,variable=valcom).place(x=170,y=295)
btConectar=Button(ventana,text="Conectar",command=conectar,font=("Arial",11),bg="
lime green").place(x=300,y=300)
btDesconectar=Button(ventana,text="Desconectar",command=desconectar,font=("Arial"
,11),bg="red",state=DISABLED).place(x=400,y=300)
lbsensor1=Label(ventana,text="CMP(rpm):",font=("Arial",14),bg="white").place(x=30,
y=380)
btsumarsensor1=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=3
0,y=415)
btrestasensor1=Button(ventana,text="
",command=restasen1,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=80
,y=415)
lbvalsen1=Label(ventana,text=str(counter),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=4).place(x=120,y=415)
lbsensor2=Label(ventana,text="ECT(G.Cent):",font=("Arial",14),bg="white").place(x=3
0,y=470)
btsumarsensor2=Button(ventana,text="
+
",command=sumasen2,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=3
0,y=505)
Gía Cornejo, Riera Parra. 161
btrestasensor2=Button(ventana,text="
",command=restasen2,font=("Arial",12),bg="slategray1",state=DISABLED).place(x=80
,y=505)
lbvalsen2=Label(ventana,text=str(counter2),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKE
N,width=2).place(x=120,y=505)
lbsensor1=Label(ventana,text="MAP(Volt):",font=("Arial",14),bg="white").place(x=24
0,y=380)
#sclbarracom=Scale(ventana,orient=HORIZONTAL,length=160,bg="white",from_=0,to
=6,resolution=0.1,variable=valmap).place(x=200,y=410)
lbvalmap=Label(ventana,text=str(valmap),font=("Arial",14),bg="gray",relief=SUNKEN
,width=4).place(x=260,y=415)
lbsensor1=Label(ventana,text="MAF(Volt):",font=("Arial",14),bg="white").place(x=24
0,y=470)
sclbarramaf=Scale(ventana,orient=HORIZONTAL,length=160,bg="white",from_=0,to=
6,resolution=0.1,variable=valmaf).place(x=200,y=500)
btsimular=Button(ventana,text="Simular",command=simular,font=("Arial",11),bg="slat
egray1",state=DISABLED).place(x=400,y=400)
btparar=Button(ventana,text="Parar",command=parar,font=("Arial",11),bg="slategray1"
,state=DISABLED).place(x=400,y=450)
chkralenti=Checkbutton(ventana,text="Ralenti",command=ralenti,variable=valral,onval
ue=1,offvalue=0).place(x=50,y=350)
chkpedal=Checkbutton(ventana,text="Pedal",command=pedal,variable=valped,onvalue
=1,offvalue=0).place(x=400,y=500)
chksistema=Checkbutton(ventana,text="Sist.
Chispa
Perdida",command=sistema,variable=valsis,onvalue=1,offvalue=0).place(x=300,y=340)
ventana.mainloop()
Anexos 2
Código del Software del Microcontrolador.
program MyProject
dim dato as byte
dim valor as byte
Gía Cornejo, Riera Parra. 162
dim grupo as byte[4]
dim respot as byte
dim pot as byte
dim pot1 as word
dim bandera as byte
dim bandera2 as byte
dim comunicacion as byte
dim variable as integer
dim cont as byte
dim secuencia as byte
dim rpm as word
dim frec as float
dim respaldo as word
dim timer1 as float
dim timer as word
dim aux as string[1]
dim paso1 as byte
dim paso2 as byte
sub procedure interrupt
if pir1.5=1 then
dato=uart1_read()
if dato=48 then
valor=0
end if
if dato=49 then
valor=1
end if
if dato=50 then
valor=2
end if
if dato=51 then
valor=3
end if
Gía Cornejo, Riera Parra. 163
if dato=52 then
valor=4
end if
if dato=53 then
valor=5
end if
if dato=54 then
valor=6
end if
if dato=55 then
valor=7
end if
if dato=56 then
valor=8
end if
if dato=57 then
valor=9
end if
grupo[cont]=valor
cont=cont+1
if cont=4 then
cont=0
rpm=grupo[3]+grupo[2]*10+grupo[1]*100+grupo[0]*1000
end if
pir1.5=0
end if
if pir1.tmr1if=1 then
timer=timer1
TMR1L=timer
timer=timer>>8
TMR1H=timer
if bandera2=2 then
if secuencia=0 then
Gía Cornejo, Riera Parra. 164
portb.0=0
end if
if secuencia=1 then
portb.2=0
end if
if secuencia=2 then
portb.3=0
end if
if secuencia=3 then
portb.1=0
end if
end if
if bandera2=1 then
if (secuencia=0) or (secuencia=2) then
portb.0=0
'portb.3=0
end if
if (secuencia=1) or (secuencia=3) then
'portb.2=0
portb.1=0
end if
end if
pir1.tmr1if=0
t2con.tmr2on=1
end if
if pir1.tmr2if=1 then
portb=%1111
pr2=74
pir1.tmr2if=0
t2con.tmr2on=0
secuencia=secuencia+1
if secuencia>=4 then
secuencia=0
end if
end if
Gía Cornejo, Riera Parra. 165
end sub
main:
UART1_Init(9600)
Delay_ms(100)
adc_init()
adcon1=14
trisb=0
trisa=1
porta=0
portb=%1111
porta.2=1
delay_ms(2000)
porta.2=0
intcon=%11000000
t1con=%00010000
t2con=%01001001
pie1=%00100011
bandera=2
bandera2=2
secuencia=0
rpm=0
grupo[0]=0
grupo[1]=0
grupo[2]=0
grupo[3]=0
valor=0
pot=0
dato=""
cont=0
respot=0
while (TRUE)
if rpm=9999 then 'conectar
porta.2=1
' Initialize UART module at 9600 bps
' Wait for UART module to stabilize
Gía Cornejo, Riera Parra. 166
end if
if rpm=9998 then 'desconectar
porta.2=0
end if
if rpm=9997 then
t2con.2=0
t1con.0=0
portb=%1111
rpm=0
end if
'parar
if rpm=9996 then
porta.3=1
bandera=1
end if
'escoger pedal
if rpm=9995 then
porta.3=0
bandera=2
end if
'escoger normal
if rpm=9994 then
porta.1=1
bandera2=1
end if
'sistema 2
if rpm=9993 then
porta.1=0
bandera2=2
end if
'sistema 4
if bandera=2 then
'simulacion normal
if rpm=0 then
portb=%1111
intcon.5=0
t1con.0=0
end if
if (rpm>0) and (rpm<6000)then
timer1=64191-12.23*(5000-rpm)
t1con.0=1
end if
end if
Gía Cornejo, Riera Parra. 167
if bandera=1 then
'simulacion con pedal
pot1 = ADC_Read(0)
pot=pot1 >> 2
timer1=64191-59.78*(1023-pot1)
t1con.0=1
end if
wend
end.
Gía Cornejo, Riera Parra. 168
ANEXO B
Anexo 1B PLANOS: DISEÑO ESTRUCTURA
Gía Cornejo, Riera Parra. 169
Gía Cornejo, Riera Parra. 170
Gía Cornejo, Riera Parra. 171

Top subcategories

Top subcategories

Top subcategories

Top subcategories

Top subcategories

Top subcategories

Top subcategories

Download universidad del azuay facultad de ciencia y tecnología