MECANICA AUTOMOTRIZ 2015

2012-10-05T21:52:00.000-07:00

ENCENDIDO ESTATICO (SISTEMA DIS)

El sistema de encendido DIS (Direct Ignition System) tambien llamado: sistema de encendido sin distribuidor (Distributorless Ignition System), se diferencia del sistema de encendido tradicional en suprimir el distribuidor, con esto se consigue eliminar los elementos mecánicos, siempre propensos a sufrir desgastes y averías. Ademas la utilización del sistema DIS tiene las siguientes ventajas:
- Tiene un gran control sobre la generación de la chispa ya que hay mas tiempo para que la bobina genere el suficiente campo magnético para hacer saltar la chispa que inflame la mezcla. Esto reduce el numero de fallos de encendido a altas revoluciones en los cilindros por no ser suficiente la calidad de la chispa que impide inflamar la mezcla.

- Las interferencias eléctricas del distribuidor son eliminadas por lo que se mejora la fiabilidad del funcionamiento del motor, las bobinas pueden ser colocadas cerca de las bujías con lo que se reduce la longitud de los cables de alta tensión, incluso se llegan a eliminar estos en algunos casos como ya veremos.

- Existe un margen mayor para el control del encendido, por lo que se puede jugar con el avance al encendido con mayor precisión.
En un principio se utilizaron las bobinas dobles de encendido (figura inferor) pero se mantenían los cables de alta tensión como vemos en la figura (derecha). A este encendido se le denomina: sistema de encendido sin distribuidor o tambien llamado encendido "estático".

Una evolución en el sistema DIS ha sido integrar en el mismo elemento la bobina de encendido y la bujía (se eliminan los cables de alta tensión). A este sistema se le denomina sistema de encendido directo o también conocido como encendido estático integral, para diferenciarle del anterior aunque los dos eliminen el uso del distribuidor.

Esquema de un sistema de encendido directo para motor de 4 cilindros.

1.- Módulo de alta tensión
2.- Modulo de encendido, unidad electrónica.
3.- Captador posición-régimen.
4.- Captador de presión absoluta.
5.- Batería.
6.- Llave de contacto.
7.- Minibobina de encendido.
8.- Bujías.

Se diferencian dos modelos a la hora de implantar este ultimo sistema:

Encendido independiente: utiliza una bobina por cada cilindro.

Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.

Encendido simultáneo: utiliza una bobina por cada dos cilindros. La bobina forma conjunto con una de las bujías y se conecta mediante un cable de alta tensión con la otra bujía.

Sistema DIS implantado en un motor en "V" de 6 cilindros.

A este sistema de encendido se le denomina también de "chispa perdida" debido a que salta la chispa en dos cilindros a la vez, por ejemplo, en un motor de 4 cilindros saltaría la chispa en el cilindro nº 1 y 4 a la vez o nº 2 y 3 a la vez. En un motor de 6 cilindros la chispa saltaría en los cilindros nº 1 y 4, 2 y 5 o 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 esta 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".

Gráfico de una secuencia de encendido en un sistema de encendido "simultáneo" ("chispa perdida"). Se ve por ejemplo: como salta chispa en el cilindro nº 2 y 5 a la vez, pero solo esta el cilindro nº 5 en compresión.

Las bujías utilizadas en este sistema de encendido son de platino sus electrodos, por tener como característica este material: su estabilidad en las distintas situaciones de funcionamiento del motor.
El voltaje necesario para que salte la chispa entre los electrodos de la bujía depende de la separación de los electrodos y de la presión reinante en el interior de los cilindros. Si la separación de los electrodos esta reglada igual para todas las bujías entonces el voltaje será proporcional a la presión reinante en los cilindros. La alta tensión de encendido generada en la bobina se dividirá teniendo en cuenta la presión de los cilindros. El cilindro que se encuentra en compresión necesitara mas tensión para que salte la chispa que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape. Esto es debido a que el cilindro que se encuentra en la carrera de escape esta sometido a la presión atmosférica por lo que necesita menos tensión para que salte la chispa. Si comparamos un sistema de encendido DIS y uno tradicional con distribuidor tenemos que la alta tensión necesaria para hacer saltar la chispa en la bujía prácticamente es la misma. La tensión que se pierde en los contactos del rotor del distribuidor viene a ser la misma que se pierde en hacer saltar la "chispa perdida" en el cilindro que se encuentra en la carrera de escape de un sistema de encendido DIS.

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.

El "igniter" o modulo de encendido será diferente según el tipo de encendido, siempre dentro del sistema DIS, y teniendo en cuenta que se trate de encendido:

"simultáneo"

Modulo de encendido: 1.- circuito prevención de bloqueo; 2.- circuito señal de salida IGF;
3.- circuito detección de encendido; 4.- circuito prevención de sobrecorrientes.

"independiente".

Modulo de encendido: 1.- circuito de control de ángulo Dwell; 2.- circuito prevención de bloqueo; 3.- circuito
de salida señal IGF; 4.- circuito detección de encendido; 5.- control de corriente constante.

Existe una evolución a los modelos de encendido estudiados anteriormente y es el que integra la bobina y el modulo de encendido en el mismo conjunto.

Su esquema eléctrico representativo seria el siguiente:

Las bobinas de encendido utilizadas en el sistema DIS son diferentes según el tipo de encendido para el que son aplicadas.

"simultáneo": Las dos imágenes son el mismo tipo de bobina de encendido, con la diferencia de que una es mas alargada que la otra para satisfacer las distintas característica constructivas de los motores.

"independiente". La bobina de este sistema de encendido utiliza un diodo de alta tensión para un rápido corte del encendido en el bobinado secundario.

Bobina y modulo de encendido integrados en el mismo conjunto.

Esta bobina tiene el modulo de encendido integrado en su interior. Al conector de la bobina llegan 4 hilos cuyas señales son:
+ Batería.
IGT.
IGF.
masa.

La ECU puede distinguir que bobina no esta operativa cuando recibe la señal IGF. Entonces la ECU conoce cuando cada cilindro debe ser encendido

El sistema DIS con encendido "independiente" tiene la ventaja de una mayor fiabilidad y menos probabilidad de fallos de encendido. El problema que tienen las bobinas integradas con el modulo de encendido es que no es posible medir la resistencia de su bobinado primario para hacer un diagnostico en el caso de que existan fallos en el encendido.

2012-10-05T21:42:00.000-07:00

Encendido electrónico por descarga de condensador

Este sistema llamado también "encendido por tiristor" funciona de una manera distinta a todos los sistemas de encendido (encendido por bobina) tratados hasta aquí . Su funcionamiento se basa en cargar un condensador con energía eléctrica para luego descargarlo provocando en este momento la alta tensión que hace saltar la chispa en las bujías.
En el encendido por bobina, el tiempo de crecimiento de la tensión secundaria y la duración de la chispa son relativamente largos (del orden de 0,1 milisegundo y 1 msg respectivamente), no permitiendo su aplicación en motores de alto régimen de funcionamiento sobre todo en aquellos en los que el numero de cilindros es elevado. Para motores de carácter deportivo donde es necesario almacenar una gran cantidad de energía eléctrica para después descargarla en las bujías en intervalos muy cortos de tiempo por el elevado numero de revoluciones a la que funcionan estos motores, se utiliza el encendido por descarga de condensador.

En este tipo de encendido, la energía es almacenada en un condensador de capacidad "C", cargado a la tensión "V". El valor de la capacidad del condensador esta limitada a 1 o 2 microFaradios debido a evidentes razones de dimensión del condensador, intentando aumentar el nivel de energía almacenada aplicando tensiones elevadas. En la practica se utilizan valores de tensión alrededor de los 400 V. Por lo tanto es necesario disponer de un sistema que permita elevar la tensión de la batería para obtener los valores de tensión indicados (400 V).
Cuando el alternador esta cargado, la descarga se realiza muy rápidamente a través del arrollamiento primario del transformador de encendido, elevando la tensión del condensador al valor de la alta tensión necesaria en el secundario, con el fin de provocar la chispa en la bujía, como en el caso de encendido por bobinado inductivo.

En el esquema se ve como el condensador (C) se descarga a través del tiristor (Th) comandado por el circuito de detección de régimen, haciendo la función de interruptor. La centralita ademas de llevar en su interior el condensador y el tiristor tiene también tres bloques funcionales que describimos a continuación:

Dispositivo de carga (5): consiste en un transformador elevador de la baja tensión continua de la batería en alta tensión continua debiendo asegurar la carga del condensador de almacenamiento de energía eléctrica. La carga de tensión se puede realizar en un tiempo aproximado de 0,3 msg.
Dispositivo de mando (7): tiene la misión de pilotar la puerta del tiristor haciendolo conductor en un tiempo muy breve 0,05 msg.
Conformador de impulsos (6): es un circuito electrónico que transforma la tensión alterna del generador de impulsos en tensión rectangular positiva.

El transformador de encendido (2): el transformador utilizado en este tipo de encendido se asemeja a la bobina del encendido inductivo solo en la forma exterior, ya que en su construcción interna varia, en su funcionamiento es un transformador de impulsos que convierte la corriente de carga rápida del condensador, a través de su bobinado primario en una alta tensión que aparecerá rápidamente en el bobinado secundario. A pesar de que el transformador tiene el aspecto de una bobina tradicional, su concepción eléctrica es bien distinta ya que su inductancia primaria es muy inferior y por consiguiente el circuito de descarga del condensador tendrá una impedancia global pequeña, permitiendo una rápida elevación de la tensión.

El distribuidor (3): como se ve en el esquema es similar al utilizado en los demás sistemas de encendido, contando en este caso con un generador de impulsos del tipo de "inductivo".

En resumen:
Las ventajas esenciales del encendido por descarga del condensador son las siguientes:

Alta tensión mas elevada y constante en una gama de regímenes de funcionamiento mas amplia.
Energía máxima en todos los regímenes.
Crecimiento de la tensión extremadamente rápida.

Como desventaja decir que la duración de las chispas son muy inferiores, del orden de 0,1 o 0,2 msg. demasiado breves para su utilización en vehículos utilitarios. Este tipo de encendido se aplica en aquellos vehículos que funcionan a un alto nº de revoluciones como coches de altas prestaciones o de competición, no es adecuado para los demás vehículos ya que tiene fallos de encendido a bajas revoluciones.
La chispa de encendido en las bujías resulta extraordinariamente intensa. aunque su duración es muy corta, lo que puede provocar fallos de encendido, para solucionar este inconveniente se aumenta la separación de los electrodos de las bujías para conseguir una chispa de mayor longitud.
La puesta a punto de este encendido requiere una gran exactitud asi como la preparación de la mezcla, el ajuste de la distribucción y juego de válvulas.

El sistema de encendido por descarga de condensador que hemos visto hasta ahora, equivale en su disposición y funcionamiento al "encendido electrónico sin contactos", pero como este ultimo, ha evolucionado con el tiempo y ahora se aplica a sistemas de encendido estáticos (DIS Direct Ignition System) que no utilizan distribuidor.

Un ejemplo de encendido de este tipo es el que equipan algunos motores de la marca Saab con un sistema de encendido por descarga capacitiva enteramente estático, con avance cartografico y comando por microprocesador, con posicionamiento angular y régimen motor proporcionados por un sensor en el árbol de levas.
La parte de alta tensión esta contenida en un modulo metálico como se ve en la figura. Este modulo encaja en la tapa de la culata, en medio de los dos árboles de levas del motor. Dentro del modulo existe una bobina por cada bujía por lo que se eliminan los cables de alta tensión, esta disposición elimina los parasitos generados por la alta tensión ya que todo el conjunto esta cerrado en el bloque metálico formando un blindaje y estando conectado eléctricamente a la masa del motor.

El sistema funciona bajo el principio de la descarga capacitiva obteniéndose tiempos de carga mucho más cortos y también tiempos de duración de la chispa más reducidos, obteniéndose un funcionamiento del motor menos satisfactorio a bajo y medio régimen observándose en la composición de los gases de la postcombustión. Con el encendido SDi la apertura de los electrodos de bujía se realiza alrededor de 1,5 mm, muy grande si lo comparamos con un encendido inductivo; de esta manera se intenta paliar los problemas de una descarga de tensión muy corta con una chispa más larga.

El sistema está pilotado por una unidad electrónica que da mando directamente a las bobinas, en función de la información obtenida por el captador de posición-régimen y el captador de presión absoluta situado en el colector de admisión. Una posible avería del sistema de encendido y en particular de una bobina sólo afecta a un cilindro, contrariamente a lo que ocurre en un encendido clásico. Debido a la elevada potencia obtenida por este sistema de encendido es posible la utilización de bujías frías.

2012-10-05T21:38:00.000-07:00

Regulación antidetonante

El uso de catalizadores en los vehículos exige la utilización de gasolina sin plomo para mantener unos valores de lambda próximos a 1 en la redacción de mezcla aire-gasolina. Hasta hace pocos años se mezclaba plomo con la gasolina como medio antidetonante para evitar el "picado" del motor con altas relaciones de compresión.

La detonación o picado, una forma incontrolada de la combustión, puede acarrear daños al motor. Por este motivo, el ángulo de encendido se regula normalmente de forma que quede siempre un margen de seguridad hasta el limite de detonación. Ahora bien, como este limite depende también de la calidad del combustible, del estado del motor, y de las condiciones ambientales, mantener ese margen de seguridad mediante el retraso del ángulo de encendido supone un empeoramiento del consumo de combustible en un determinado porcentaje. Este inconveniente puede evitarse registrando el limite de detonación y regulando el "ángulo de encendido" con respecto a este limite durante el funcionamiento del motor. Esta es la tarea que desempeña la regulación antidetonante.

Esquema de un encendido transistorizado TCI-h con sensor de picado

Sensor de detonación Hasta ahora no es posible registrar el limite de detonaciones sin que estas se produzcan; por lo tanto, durante la regulación a lo largo de este limite se producen detonaciones aisladas. Sin embargo, el sistema se adapta a cada tipo de vehículo de tal forma que las detonaciones resulten inaudibles y los daños quedan totalmente excluidos con absoluta seguridad.
Como receptor de las vibraciones de las detonaciones se utiliza el denominado "sensor de detonaciones", que registra los ruidos típicos que surgen al comenzar las detonaciones, los transforma en señales eléctricas y transmite estas a la unidad electrónica de control. La posición de montaje del sensor de detonaciones se elige de tal modo que se pueda reconocer con seguridad y en cualquier situación de detonación en cada cilindro. Generalmente esta situado en el lado ancho del bloque motor. Con 6 cilindros o mas, no es suficiente un solo sensor de detonaciones para el registro de todos los cilindros. En estos casos se utilizan dos sensores por motor, conectados según el orden de encendido.

Unidad electrónica de control o centralita
Se evalúan las señales procedentes del sensor y teniendo en cuenta la posición del cigüeñal que indica en que tiempo se encuentra cada cilindro la centralita sabe en todo momento si hay detonaciones en el motor y en que cilindro es. Si este es el caso, se regula el momento de encendido en el cilindro afectado retrasandolo en un ángulo determinado (ejemplo 3º de cigüeñal). Este proceso se repite para cada combustión reconocida como detonante en cada cilindro. En cuanto dejan de aparecer detonaciones se reajusta el momento de encendido lentamente, en pequeños incrementos, en el sentido de "avance", hasta situarlo en el valor calculado por la unidad de control para las condiciones de funcionamiento del motor en ese momento.
Dado que en un motor el limite de detonaciones varia de unos cilindros a otros, y ademas en todo el margen de funcionamiento del motor, por lo que el momento de encendido de cada cilindro será independiente de los demás cilindros
Este tipo de detección de detonaciones selectiva para cada cilindro permite optimizar el rendimiento del motor y el consumo de combustible.

Nota: Si el vehículo esta preparado para funcionar con "gasolina súper sin plomo" y dotado de un sistema de "regulación antidetonante", puede funcionar también con "gasolina normal sin plomo" sin sufrir daños.
No obstante, en el funcionamiento dinámico esto eleva la frecuencia de las detonaciones. Para evitarlo se puede memorizar en la unidad electrónica de control un campo característico de ángulo de encendido para cada uno de estos tipos de combustible. Tras el arranque, el motor empieza a funcionar con "campo característica súper" pero cambia a "campo característico normal" cuando la frecuencia de las detonaciones sobrepasa un umbral determinado. El cambio pasa inadvertido para el conductor, ya que el empeoramiento de la potencia y del consumo de combustible es insignificante.
Un vehículo preparado para funcionar con "gasolina súper" y equipado con un sistema de encendido convencional, no puede funcionar con "gasolina normal" sin peligro de que el motor sufra daños debido a las detonaciones, mientras que para un vehículo preparado para utilizar "gasolina normal" no supone ninguna ventaja, en cuanto a potencia o consumo de combustible, funcionar con "gasolina súper".

Regulación antidetonante en los motores turboLa presión de sobrealimentación que genera el turbo es controlada por medio de la una válvula (waste-gate) que esta incorporada en el mismo turbocompresor y que desvía parte de los gases de escape que tienen que empujar a la turbina del turbo, por lo que es limitada la velocidad de la turbina que a su vez limita la presión de sobrealimentación. En los motores turbo con inyección electrónica de gasolina y regulación antidetonante la válvula waste-gate es controlada por otra válvula (de accionamiento electromagnético) que es gobernada por la unidad de control. La unidad de control tiene guardado en memoria unos valores para el control de la presión con la que sopla el turbo teniendo en cuenta una serie de condicionantes.
La ventaja con los motores turbo convencionales sin gestión electrónica son un menor trabajo del turbocompresor en el margen de carga parcial, menor contrapresión de los gases de escape, menor contenido residual de estos en el cilindro, temperatura del aire de sobrealimentación mas reducida, libre elección de la curva de plena carga de la presión de sobrealimentación sobre la velocidad de giro del motor, mayor facilidad de respuesta del turbocompresor, mejor comportamiento de marcha.
Si el sensor de picado detecta detonaciones en el motor se lleva a cabo una regulación en el avance de encendido retrasandolo, al mismo tiempo se reduce la presión de sobrealimentación del turbo, cuando la regulación de avance de encendido sobrepasa un valor predeterminado al menos en un cilindro. Este valor esta memorizado en la unidad electrónica de control como curva característicadependiente del nº de rpm del motor. La regulación de la presión del turbo se hace con una rápida diminución y una elevación lenta paso a paso, hasta el valor nominal, es similar el funcionamiento al de la regulación del ángulo de encendido.

Seguridad y diagnostico Todas las funciones de la regulación antidetonante que, en caso de avería, podrían originar daños en el motor, hacen necesario un control de las mismas que, en caso de mal funcionamiento, posibilite el paso a un funcionamiento de seguridad. El paso al funcionamiento de seguridad puede ser indicado al conductor mediante una señal de advertencia en el cuadro de instrumentos.
La regulación antidetonante se autodiagnostica con un control del sensor de detonaciones y su cableado durante todo el funcionamiento por encima de un numero determinado de revoluciones del motor. En caso de detectarse una avería, el ángulo de encendido es retardado al mismo tiempo que la presión del turbo.

2012-10-05T21:33:00.000-07:00

Encendido electronico integral

Una vez mas el distribuidor evoluciona a la vez que se perfecciona el sistema de encendido, esta vez desaparecen los elementos de corrección del avance del punto de encendido ("regulador centrifugo" y "regulador de vació") y también el generador de impulsos, a los que se sustituye por componentes electrónicos. El distribuidor en este tipo de encendido se limita a distribuir, como su propio nombre indica, la alta tensión procedente de la bobina a cada una de las bujías.
El tipo de sistema de encendido al que nos referimos ahora se le denomina: "encendido electrónico integral" y sus particularidades con respecto a los sistemas de encendido estudiados hasta ahora son el uso de:

Un sensor de rpm del motor que sustituye al "regulador centrifugo" del distribuidor.
Un sensor de presión que mide la presion de carga del motor y sustituye al "regulador de vacio" del distribuidor.

Las ventajas de este sistema de encendido son:

Posibilidad de adecuar mejor la regulación del encendido a las variadas e individuales exigencias planteadas al motor.
Posibilidad de incluir parametros de control adicionales (por ejemplo: la temperatura del motor).
Buen comportamiento del arranque, mejor marcha en ralentí y menor consumo de combustible.
Recogida de una mayor cantidad de datos de funcionamiento.
Viabilidad de la regulación antidetonante.

La superioridad de este encendido se aprecia claramente obsevando la cartografia de encendido donde se aprecia los angulos de encendido para cada una de las situaciones de funcionamieto de un motor (arranque, aceleracion, retencion, ralentí y etc.). El ángulo de encendido para un determinado punto de funcionamiento se elige teniendo en cuenta diversos factores como el consumo de combustible, par motor, gases de escape distancia al limite de detonación, temperatura del motor, aptitud funcional, etc. Por todo lo espuesto hasta ahora se entiende que la cartografia de encendido de un sistema de encendido electronico integral es mucho mas compleja que la cartografia de encendido electrónico sin contactos que utiliza "regulador centrifugo" y de "vacio" en el distribuidor.

Si ademas hubiese que representar la influencia de la temperatura, que normalmente no es lineal, u otra función de corrección, seria necesaria para la descripción del angulo de encendido de un "encendido electronico integral" una cartografia tetradimensional imposible de ilustrar.

FuncionamientoLa señal entregada por el sensor de vacio se utiliza para el encendido como señal de carga del motor. Mediante esta señal y la de rpm del motor se establece un campo caracteristico de ángulo de encendido tridimensional que permite en cada punto de velocidad de giro y de carga (plano horizontal) programar el ángulo de encendido mas favorable para los gases de escape y el consumo de combustible (en el plano vertical). En el conjunto de la cartografia de encendido existen, segun las necesidades, aproximadamente de 1000 a 4000 ángulos de encendido individuales.
Con la mariposa de gases cerrada, se elige la curva caracteristica especial ralenti/empuje. Para velocidades de giro del motor inferiores a la de ralentí inferiores a la de ralentí nominal, se puede ajustar el ángulo de encendido en sentido de "avance", para lograr una estabilización de marcha en ralentí mediante una elevación en el par motor. En marcha por inercia (cuesta abajo) estan programados ángulos de encenidido adecuados a los gases de escape y comportamiento de marcha. A plena carga, se elige la linea de plena carga. Aqui, el mejor valor de encendido se programa teniendo en cuenta el limite de detonación.
Para el proceso de arranque se pueden programar, en determinados sistemas, un desarrollo del ángulo de encendido en función de la velocidad de giro y la temperatura del motor, con independencia del campo característico del ángulo de encendido. De este modo se puede lograr un mayor par motor en el arranque.
La regulación electronica de encendido puede ir integrada junto a la gestion de inyección de combustible (como se ve en el esquema inferior) formando un mismo conjunto como ocurre en el sistema de inyección electronica de gasolina denominado "Motronic". Pero tambien puede ir la unidad de control de encendido de forma independiente como se ve en el sistema de inyeccion electrónica denominado "LE2-jetronic".

Para saber el nº de rpm del motor y la posicion del cigueñal se utiliza un generador de impulsos del tipo "inductivo", que esta constituido por una corona dentada que va acoplada al volante de inercia del motor y un captador magnético frente a ella. El captador esta formado por un imán permanente, alrededor esta enrollada una bobina donde se induce una tensión cada vez que pasa un diente de la corona dentada frente a el. Como resultado se detecta la velocidad de rotación del motor. La corona dentada dispone de un diente, y su correspondiente hueco, más ancho que los demás, situado 90º antes de cada posición p.m.s. Cuando pasa este diente frente al captador la tensión que se induce es mayor, lo que indica a la centralita electrónica que el pistón llegara al p.m.s. 90º de giro después.

Para saber la carga del motor se utiliza un captador de depresión tiene la función de transformar el valor de depresión que hay en el colector de admisión en una señal eléctrica que será enviada e interpretada por la centralita electrónica. Su constitución es parecido al utilizado en los distribuidores ("regulador de vació"), se diferencia en que su forma de trabajar ahora se limita a mover un núcleo que se desplaza por el interior de la bobina de un oscilador, cuya frecuencia eléctrica varia en función de la posición que ocupe el núcleo con respecto a la bobina.
La señal del captador de depresion no da una medida exacta de la carga del motor para esto es necesario saber la cantidad de masa de aire que entra en los cilindros (caudalimetro) y esto en los motores de inyeccion electronica de gasolina es un dato conocido por lo que la señal de carga utilizada para la preparacion de la mezcla puede usarse tambien para el sistema de encendido.

Ademas del sensor de rpm y del captador de depresión, el encendido electronico integral utiliza otros parametros de funcionamiento del motor:

Sensor de temperatura situado en el bloque motor para medir la temperatura de funcionamiento del motor. Adicionalmente o en lugar de la temperatura del motor puede captarse tambien la temperatura del aire de admisión a través de otre sensor situado en el caudalimetro.
Posición de la mariposa, mediante un interruptor de mariposa se suministra una señal de conexión tanto de ralenti como a plena carga del motor (acelerador pisado a fondo).
Tensión de la bateria es una magnitud de correción captada por la unidad de control.
Captador de picado, aplicado a los sistemas de encendido mas sofisticados y que explicamos mas adelante.

Unidad de control (encendido electronico integral EZ)
Tal como muestra el esquema de bloques, el elemento principal de la unidad de control para encendido electronico es un microprocesador. Este contiene todos los datos, incluido el campo caracteristico (cartografia de encendido), así como los programas para la captación de las magnitudes de entrada y el calculo de las magnitudes de salida. Dado que los sensores suministran señales electricas 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. Estos dispositivos son unos circuitos formadores que transforman las señales de los sensores en señales digitales definidas. Los sensores, por ejemplo: el de temperatura y presión suministran una señal analogica. Esta señal es transformada en un convertidor analogico-digital y conducida al microprocesador en forma digital.

Con el fin de que los datos del campo caracteristico (cartografia de encendido) puedan ser modificados hasta poco antes de ser introducidos en la fabricación en serie, hay unidades de control dotadas de una memoria electricamente programable (EPROM).
La etapa de potencia de encendido: puede ir montada en la propia unidad de control (como se ve en el esquema de bloques) o externamente, la mayoria de las veces en combinación con la bobina de encendido. En el caso de una etapa de potencia de encendido externa, generalmente la unidad de control de encendido va montada en el habitaculo, y esto sucede tambien, aunque con poca frecuencia, en el caso de unidades de control con etapa de potencia integrada.
Si las unidades de control con etapa de potencia integrada estan en el compartimento motor, necesitan un sistema de evacuacion de calor eficaz. Esto se consigue gracias a la aplicación de la tecnica hibrida en la fabricación de los circuitos. Los elementos semiconductores, y por tanto, la etapa de potencia, van montados directamente sobre el cuerpo refrigerante que garantiza contacto termico con la carroceria. Gracias a ello, estos aparatos suelen soportar sin problemas temperaturas ambiente de hasta 100ºC. Los aparatos hibridos tienen ademas la ventaja de ser pequeños y ligeros.

La unidad de control de encendido ademas 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 como por ejemplo, la inyección, señales de diagnostico, señales de conexión para el accionamiento de la bomba de inyección o relés, etc.
Como hemos dicho anteriormente la unidad de control de encendido puede ir integrada con la unidad de inyección de combustible formando un solo conjunto. La conjuncion de ambos sistemas forman el sistema al que el fabricante Bosch denomina "Motronic".

Una versión ampliada es la combinación del encendido electrónico con una "regulación antidetonante". Esta combinación es la que se ofrece principalmente, ya que la regulación en retardo del ángulo de encendido constituye la posibilidad de actuación mas rapida y de efectos mas seguros para evitar la combustión detonante en el motor. La regulación antidetonante se caracteriza por el uso de un captador de picado que se instala cerca de las cámaras de combustión del motor, capaz de detectar en inicio de picado. Cuando el par resistente es elevado (ejemplo: subiendo una pendiente) y la velocidad del un motor es baja, un exceso de avance en el encendido tiende a producir una detonación a destiempo denominada "picado" (ruido del cojinete de biela). Para corregir este fenómeno es necesario reducir las prestaciones del motor adoptando una curva de avance inferior.

El captador de picado viene a ser un micrófono que genera una pequeña tensión cuando el material piezoeléctrico del que esta construido sufre una deformación provocada por la detonación de la mezcla en el interior del cilindro del motor.

Distribuidor de encendido
En los sistemas de encendido electrónico integral el distribuidor suprime los reguladores mecánicos de avance al encendido como era la cápsula de vació. El distribuidor en este caso se limita a distribuir la alta tensión generada en la bobina a cada una de las bujías. En algunos casos como se ve en la figura el distribuidor conserva el "generador de impulsos" de "efecto Hall" cuya señal sirve a la centralita de encendido para detectar en que posición se encuentra cada uno de los cilindros del motor. Hay casos que el generador de impulsos también se suprime del distribuidor.

2012-10-05T21:27:00.000-07:00

El encendido electrónico sin contactos también llamado "encendido trasistorizado"

Con la introducción de la electrónica en los sistemas de encendido convencionales (con "ayuda electrónica") solo faltaba dar un paso y sustituir el sistema mecánico que supone el ruptor, siempre sometido a desgastes y a los inconvenientes debidos al rebote de los contactos a altos regímenes del motor que producen fallos de encendido en el motor. En el encendido convencional mediante bobina, el numero de chispas suministradas esta limitado a unas 18000 por minuto y en el encendido con ayuda electrónica a unas 21000. A partir de aquí sobreviene el consabido rebote de contactos, por lo que estos tipos de encendido, sobre todo en motores de altas prestaciones están limitados. Ademas el ruptor esta sometido a desgastes en su accionamiento, como es el desgaste de la fibra sobre la que actúa la leva que abre y cierra los contactos. El desgaste de esta pieza implica un desfase del punto de encendido y variación del ángulo Dwell, lo que obliga a reajustar la separación de los contactos periódicamente, con los consiguientes gastos de mantenimiento que ello supone.

La estructura básica de un sistema de encendido electrónico (figura de la derecha), donde se ve que la corriente que atraviesa el primario de la bobina es controlada por un transistor (T), que a su vez esta controlado por un circuito electrónico, cuyos impulsos de mando determinan la conducción o bloqueo del transistor. Un generador de impulsos (G) es capaz de crear señales eléctricas en función de la velocidad de giro del distribuidor que son enviadas al formador de impulsos, donde debidamente conformadas sirven para la señal de mando del transistor de conmutación. El funcionamiento de este circuito consiste en poner la base de transistor de conmutación a masa por medio del circuito electrónico que lo acompaña, entonces el transistor conduce, pasando la corriente del primario de la bobina por la unión emisor-colector del mismo transistor. En el instante en el que uno de los cilindros del motor tenga que recibir la chispa de alta tensión, el generador G crea un impulso de tensión que es enviado al circuito electrónico, el cual lo aplica a la base del transistor, cortando la corriente del primario de la bobina y se genera así en el secundario de la bobina la alta tensión que hace saltar la chispa en la bujía. Pasado este instante, la base del transistor es puesta nuevamente a masa por lo que se repite el ciclo.

Un encendido electrónico esta compuesto básicamente por una etapa de potencia con transistor de conmutación y un circuito electrónico formador y amplificador de impulsos alojados en la centralita de encendido (4), al que se conecta un generador de impulsos situado dentro del distribuidor de encendido (4). El ruptor en el distribuidor es sustituido por un dispositivo estático (generador de impulsos), es decir sin partes mecánicas sujetas a desgaste. El elemento sensor detecta el movimiento del eje del distribuidor generando una señal eléctrica capaz de ser utilizada posteriormente para comandar el transistor que pilota el primario de la bobina. Las otras funciones del encendido quedan inmóviles conservando la bobina (2), el distribuidor con su sistema de avance centrifugo y sus correcciones por depresión.

En el encendido electrónico o llamado también transistorizado ha sido utilizado mayoritariamente por los constructores de automóviles debido a su sencillez, prestaciones y fiabilidad. Este tipo de encendido se llama comúnmente "breakerless" utilizando una palabra inglesa que significa sin ruptor.
Teniendo en cuenta el tipo de captador o sensor utilizado en el distribuidor se pueden diferenciar dos tipos de encendido electrónico:

Encendido electrónico con generador de impulsos de inducción. BOSCH lo denomina TZ-I otros fabricantes lo denominan TSZ-I.
Encendido electrónico con generador Hall. BOSCH lo denomina TZ-H.

El generador de impulsos de inducciónEs uno de los mas utilizados en los sistemas de encendido electrónicos. Esta instalado en la cabeza del distribuidor sustituyendo al ruptor, la señal eléctrica que genera se envía a la unidad electrónica (centralita) que gestiona el corte de la corriente de el bobinado primario de la bobina, para generar la alta tensión que se manda a las bujías.
El generador de impulsos esta constituido por una rueda de aspas llamada "rotor", de acero magnético, que produce durante su rotación una variación del flujo magnético del imán permanente que induce de esta forma una tensión en la bobina que se hace llegar a la unidad electrónica. El imán permanente, el arrollamiento de inducción y el núcleo del generador de inducción componen una unidad constructiva compacta, "el estator". La rueda tiene tantas aspas como cilindros tiene el motor y a medida que se acerca cada una de ellas a la bobina de inducción, la tensión va subiendo cada vez con mas rapidez hasta alcanzar su valor máximo cuando la bobina y el aspa estén frente a frente (+V). Al alejarse el aspa siguiendo el giro, la tensión cambia muy rápidamente y alcanza su valor negativo máximo (-V).
El valor de la tensión (V) depende de la velocidad de giro del motor: aproximadamente 0,5 V a bajas revoluciones y cerca de 10 V a altas revoluciones. En este cambio de tensión se produce el encendido y el impulso así originado en el distribuidor se hace llegar a la unidad electrónica. Cuando las aspas de la rueda no están enfrentadas a la bobina de inducción no se produce el encendido.

Principio de funcionamiento

Como hemos dicho anteriormente el generador de impulsos se encuentra situado en el distribuidor en el mismo lugar en el que se encontraba el ruptor. Exteriormente, solo el cable de dos hilos que se enchufa al distribuidor revela que se trata de un generador de impulsos inductivo. El distribuidor utilizado en este sistema de encendido como en los utilizados en los encendido convencionales, la variación del punto de encendido se obtiene mecánicamente, mediante un dispositivo de avance por fuerza centrifuga y otro por depresión o vacío. Los dispositivos de avance al punto de encendido siempre funcionan desplazando el punto de encendido en sentido de avance. El corrector por depresión realiza una variación suplementaria del punto de encendido. En algunos regímenes de funcionamiento del motor, por ejemplo al ralentí o al régimen de freno motor la combustión de la mezcla es particularmente mala y la concentración de sustancias tóxicas en los gases de escape es entonces mas elevada que lo normal. Para mejorar esta combustión, una corrección del encendido en el sentido de retraso será necesario en muchas casos; esta se realiza mediante un segundo corrector de avance por depresión.
Uno de los tipos de distribuidor utilizado en este sistema de encendido es el que esta compuesto por una rueda de aspas o disparadora (Trigger wheel) que hace de rotor y funciona como la leva de los distribuidores para encendidos convencionales y un generador de impulsos que hace las veces de ruptor y que detecta cada vez que pasa una de los salientes del rotor. El generador de impulsos esta fijado en el plato que era antes porta-ruptor. En la figura se muestra el esquema de esta disposición, donde el imán permanente (1) crea su flujo magnético en el entrehierro (2) que afecta a la bobina (3), de tal forma, que las variaciones del entrehierro producidas con el giro del rotor (4) cada vez que se enfrentan los salientes del rotor, producen variaciones del flujo que afectan a la bobina, creandose en ella impulsos de tensión, que son enviados a la centralita de encendido.
Para ver un esquema completo de un distribuidor (Trigger wheel) pulsa en la figura de la inferior.

Como se ve en distribuidor de la figura (inferior derecha), la estructura del generador de impulsos no tiene mucho que ver con el estudiado anteriormente de forma teórica aunque su principio de funcionamiento sea el mismo. El núcleo ligeramente magnético del arrollamiento inductivo tiene la forma de un disco, llamado "disco polar" (3). El disco polar lleva en su parte exterior el dentado del estator dirigido hacia arriba. Correpondientemente el dentado del rotor (9) esta dirigido hacia abajo.
La rueda generadora de impulsos, comparable a la leva del encendido del ruptor, va montada fija en el eje hueco ("4" figura inferior), el cual rodea el eje del distribuidor ("3" figura inferior izq). El numero de dientes de la rueda del generador y del disco polar coincide por regla general con el con el numero de cilindros del motor.
Entre los dientes fijos y móviles hay, en oposición directa, una distancia aproximada de 0,5 mm.

La unidad de control o centralita electrónica de encendido (también llamada "amplificador" en muchos manuales) recibe los impulsos eléctricos que le envía el generador de impulsos desde el distribuidor, esta centralita esta 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 (longitud e intensidad de impulsos), son independientes de la velocidad de rotación del motor.
El estabilizador tiene la misión de mantener la tensión de alimentación lo mas constante posible. El mando del ángulo de cierre varia la duración de los impulsos de la señal comformada de onda cuadrada en función de la velocidad de rotación del motor.

En la figura superior se muestra la transformación que sufre la señal del generador de inducción una vez que entra en la centralita y como es adecuada en las diferentes etapas de la misma para mas tarde salir y alimentar al primario de la bobina y así provocar el encendido. La tensión alterna que se crea en el generador de impulsos es enviada a la unidad de control (centralita) 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, adaptandolos 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 en cualquier condición de funcionamiento, se alcance siempre el valor máximo de la corriente primaria y se obtenga la saturación 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 aumenta 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 híbrida, por lo que ofrecen gran densidad de integración con reducido peso y buena fiabilidad.
En algunos sistemas de encendido, la unidad de control se acopla al mismo distribuidor, fijandose a el mediante tornillos en el exterior de la carcasa como se ve en la figura inferior, lo cual facilita el conexionado del generador de impulsos del distribuidor con la centralita de encendido.

En la figura superior se aprecia el esquema eléctrico de la unidad de control, en el se ven de manera simplificada la etapa de entrada, indicada por tres cuadrados (6a, 6b, 6c), la etapa de amplificación (6d), y la etapa de salida (6e) constituida por un montaje Darlington.

Generador de impulsos de efecto HallEl otro sistema de encendido electrónico utilizado, es el que dispone como generador de impulsos el llamado de "efecto Hall". El funcionamiento del generador de impulsos de "efecto Hall" se basa en crear una barrera magnética para interrumpirla periódicamente, esto genera una señal eléctrica que se envía a la centralita electrónica que determina el punto de encendido.
En el distribuidor se dispone el generador de efecto Hall que esta compuesto por una tambor obturador (1) de material diamagnetico, solidario al eje del distribuidor de encendido, con tantas ranuras 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 ultimo es desviado y cuando entre ambos se sitúa la ranura del semiconductor, 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 modulo de encendido.
El sensor Hall esta alimentado directamente por la unidad de control a una tensión de 7,5 V aproximadamente.

La unidad de control tiene la misión de hacer conducir o interrumpir el paso de corriente por el transistor de potencia o lo que es lo mismo dar paso o cortar la corriente a través del primario de la bobina de encendido; pero ademas también efectúa 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 descarga de la bobina sea muy reducido: pero presentando el inconveniente de que a bajos regímenes la corriente puede llegar hasta 15 A lo cual podría dañar la bobina y la centralita. Para evitar esto la unidad de control incorpora un circuito que se encarga de controlar la intensidad del primario a un máximo de 6 A.

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 dispares 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.

Como la regulación del ángulo de cierre y la limitación de la corriente dependen 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 frío. Puesto que, debido a la forma del señal Hall 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".
Las unidades de control utilizadas en este tipo de encendido al igual que las utilizadas en encendido con generador inductivo están construidos en técnica híbrida. Esto permite agrupar en un solo elemento por ejemplo la bobina de encendido y la unidad de control o la unidad de control junto con el distribuidor. Debido a la potencia de perdida que aparece en la unidad de control y la bobina de encendido, es necesaria una refrigeración suficiente y un buen contacto térmico con la carrocería. La unidad de control de este sistema de encendido es similar al del generador de impulsos de inducción. La figura inferior muestra su esquema eléctrico de conexiones, donde se aprecia que dispone de tres etapas funcionales: la de potencia (6c) que incluye el transistor Darlington que comanda el primario de la bobina de encendido, la etapa moduladora y amplificadora (6b) de los impulsos y la etapa estabilizadora (6a) de la tensión.
El generador de impulsos se conecta en este caso con la unidad de control por medio de tres hilos conductores (como se ve en el esquema de la figura), que permiten alimentar de corriente el circuito Hall (bornes + y -) y transmitir las señales de mando a la unidad de control (borne o).

En la figura inferior se presenta un esquema de encendido electrónico por transistores. Consta de tres etapas que vienen determinadas por los bloques de captación de impulsos, de preamplificación y de amplificación de potencia.

Su funcionamiento es el siguiente:Cuando la rueda generadora de impulsos se encuentra en posición neutra, sin alimentar la base de T1, ocurre que el transistor de potencia (T4) está pasante ya que la corriente le llega a través de la resistencia R1 y le proporciona polarización positiva de base, con lo que la corriente principal lo atraviesa desde +BAT a masa dando una buena alimentación al arrollamiento primario de la bobina de encendido. Por otra parte, en el circuito preamplificador, la entrada de corriente por la línea positiva +BAT alimenta la base del transistor T2 a través de las resistencias R2 y R3. Esta polarización positiva de la base permite el paso de la corriente desde R4 y R6 a masa. En estas condiciones el condensador C1 se carga pero permanece inactivo mientras no haya cambio en el flujo de la corriente principal de T2.
Cuando se percibe una señal procedente de la sonda del generador de impulsos que circula hacia la base del transistor T1, polarizándolo positivamente a través de la resistencia R8, este transistor se vuelve conductor y acapara el paso de la corriente desde R2 hasta R5; la base de T2 se queda sin corriente y T2 sebloquea. Esta situación se hace sensible en C1, el cual sufre una descarga positiva que alimenta la base de T3. Ello establece el paso de la corriente desde R1 a -BAT de modo que la base de T4 se queda ahora polarizada negativamente. Como consecuencia de ello se bloquea T4 y la corriente que alimentaba el arrollamiento primario de la bobina se queda sin corriente. Es el momento de la inducción y del inmediato salto de la chispa en la bujía. Cuando el impulso de base del transistor T1 cesa, se vuelve a la situación inicial y la bobina vuelve a tener masa a través del transistor T4. Este ciclo se reproduce constantemente durante el estado de funcionamiento del dispositivo.
En el segundo esquema inferior tenemos otro tipo de esquema para encendido electrónico.

SISTEMA DE ENCENDIDO (encendido convencional)

2012-10-05T20:49:00.001-07:00

Encendido convencional: (por ruptor)

Este sistema es el mas sencillo de los sistemas de encendido por bobina, en el, se cumplen todas las funciones que se le piden a estos dispositivos. Esta compuesto por los siguientes elementos que se van a repetir parte de ellos en los siguientes sistemas de encendido mas evolucionados que estudiaremos mas adelante.

Bobina de encendido (también llamado transformador): su función es acumular la energía eléctrica de encendido que después se transmite en forma de impulso de alta tensión a través del distribuidor a las bujías.
Resistencia previa: se utiliza en algunos sistemas de encendido (no siempre). Se pone en cortocircuito en el momento de arranque para aumentar la tensión de arranque.
Ruptor (también llamado platinos): cierra y abre el circuito primario de la bobina de encendido, que acumula energía eléctrica con los contactos del ruptor cerrados que se transforma en impulso de alta tensión cada vez que se abren los contactos.
Condensador: proporciona una interrupción exacta de la corriente primaria de la bobina y ademas minimiza el salto de chispa entre los contactos del ruptor que lo inutilizarían en poco tiempo.
Distribuidor de encendido (también llamado delco): distribuye la alta tensión de encendido a las bujías en un orden predeterminado.
Variador de avance centrifugo: regula automáticamente el momento de encendido en función de las revoluciones del motor.
Variador de avance de vació: regula automáticamente el momento de encendido en función de la carga del motor.
Bujías: contiene los electrodos que es donde salta la chispa cuando recibe la alta tensión, ademas la bujía sirve para hermetizar la cámara de combustión con el exterior.

Funcionamiento: Una vez que giramos la llave de contacto a posición de contacto el circuito primario es alimentado por la tensión de batería, el circuito primario esta formado por el arrollamiento primario de la bobina de encendido y los contactos del ruptor que cierran el circuito a masa. Con los contactos del ruptor cerrados la corriente eléctrica fluye a masa a través del arrollamiento primario de la bobina. De esta forma se crea en la bobina un campo magnético en el que se acumula la energía de encendido. Cuando se abren los contactos del ruptor la corriente de carga se deriva hacia el condensador que esta conectado en paralelo con los contactos del ruptor. El condensador se cargara absorbiendo una parte de la corriente eléctrica hasta que los contactos del ruptor estén lo suficientemente separados evitando que salte un arco eléctrico que haría perder parte de la tensión que se acumulaba en el arrollamiento primario de la bobina. Es gracias a este modo de funcionar, perfeccionado por el montaje del condensador, que la tensión generada en el circuito primario de un sistema de encendido puede alcanzar momentáneamente algunos centenares de voltios.

Debido a que la relación entre el numero de espiras del bobinado primario y secundario es de 100/1 aproximadamente se obtienen tensiones entre los electrodos de las bujías entre 10 y 15000 Voltios.
Una vez que tenemos la alta tensión en el secundario de la bobina esta es enviada al distribuidor a través del cable de alta tensión que une la bobina y el distribuidor. Una vez que tenemos la alta tensión en el distribuidor pasa al rotor que gira en su interior y que distribuye la alta tensión a cada una de las bujías.

En la figura inferior se han representado las variaciones de corriente y tensión (primaria y secundaria de sus circuitos correspondientes) en función del tiempo. En la curva correspondiente a la corriente primaria, pueden verse las oscilaciones y los cambios de sentido de esta en el momento de abrirse los contactos del ruptor. Las mismas oscilaciones se producen en la tensión primaria. En la curva correspondiente a la tensión secundaria, pueden observarse el máximo valor alcanzado por la tensión de encendido y la subida brusca de la misma (aguja de tensión), para descender también bruscamente al valor de inflamación, en un cortisimo espacio de tiempo. La tensión de inflamación es ondulada, debido a las variaciones de flujo en el primario. La duración de la chispa supone un corte espacio de tiempo en que los contactos del ruptor permanecen abiertos.

El distribuidor Es el elemento mas complejo y que mas funciones cumple dentro de un sistema de encendido. El distribuidor reparte el impulso de alta tensión de encendido entre las diferentes bujías, siguiendo un orden determinado (orden de encendido) y en el instante preciso.
Funciones:

Abrir y cerrar a través del ruptor el circuito que alimenta el arrollaminto primario de la bobina.
Distribuir la alta tensión que se genera en el arrollamiento secundario de la bobina a cada una de las bujías a través del rotor y la tapa del distribuidor.
Avanzar o retrasar el punto de encendido en función del nº de revoluciones y de la carga del motor, esto se consigue con el sistema de avance centrifugo y el sistema de avance por vacío respectivamente.

El movimiento de rotación del eje del distribuidor le es transmitido a través del árbol de levas del motor. El distribuidor lleva un acoplamiento al árbol de levas que impide en el mayor de los casos el erróneo posicionamiento.
El distribuidor tiene en su parte superior una tapa de material aislante en la que están labrados un borne central y tantos laterales como cilindros tenga el motor. Sobre el eje que mueve la leva del ruptor se monta el rotor o dedo distribuidor, fabricado en material aislante similar al de la tapa. En la parte superior del rotor se dispone una lamina metálica contra la que se aplica el carboncillo empujado por un muelle, ambos alojados en la cara interna del borne central de la tapa. La distancia entre el borde de la lamina del rotor y los contactos laterales es de 0,25 a 0,50 mm. Tanto el rotor como la tapa del distribuidor, solo admiten una posición de montaje, para que exista en todo momento un perfecto sincronismo entre la posición en su giro del rotor y la leva.
Con excepción del ruptor de encendido, todas las piezas del distribuidor están prácticamente exentas de mantenimiento.

Tanto la superficie interna como externa de la tapa del distribuidor esta impregnada de un barniz especial que condensa la humedad evitando las derivaciones de corriente eléctrica así como repele el polvo para evitar la adherencia de suciedad que puede también provocar derivaciones de corriente.

La interconexión eléctrica entre la tapa del distribuidor y la bobina, así como la salida para las diferentes bujías, se realiza por medio de cables especiales de alta tensión, formados en general por un hilo de tela de rayon impregnada en carbón, rodeada de un aislante de plástico de un grosor considerable. La resistencia de estos cables es la adecuada para suprimir los parasitos que efectan a los equipos de radio instalados en los vehículos.

Sistemas de encendido con doble ruptor y doble encendido Teniendo en cuenta que a medida que aumenta el numero de cilindros en un motor (4,6,8 ..... cilindros) el ángulo disponible de encendido se hace menor (ángulo = 360/nº cilindros) por lo tanto, y sobre todo a altas revoluciones del motor puede ser que el sistema de encendido no genere tensión suficiente para hacer saltar la chispa en las bujías. Para minimizar este inconveniente se recurre a fabricar distribuidores con doble ruptor como el representado en la figura, que como puede observarse se trata de un distribuidor para un motor de 6 cilindros. Al llevar dos juegos de contactos que se abren alternativamente, el tiempo de que disponen para realizar la apertura es doble, por cuya razón la leva es de solo tres lóbulos o excentricidades. Ademas estos distribuidores deben tener en su cabeza dos "rotores" (en vez de uno como hemos visto hasta ahora) que distribuyan la alta tensión generada por sendas bobinas de encendido.
Circuito con doble ruptor En los motores de 6, 8 y 12 cilindros, con el fin de obtener un mayor ángulo de cierre del ruptor o lo que es lo mismo para que la bobina tenga tiempo suficiente para crear campo magnético, se disponen en el distribuidor dos ruptores accionados independientemente (figura inferior) cada uno de ellos por una leva (2) y (3) con la mitad de lobulos y dos bobinas de encendido (4) y (5) formando circuitos separados; de este modo cada ruptor dispone de un tiempo doble para abrir y cerrar los contactos. Los ruptores van montados con su apertura y cierre sincronizados en el distribuidor, el cual lleva un doble contacto móvil (6) Y (7), tomando corriente de cada una de las salidas de alta de las bobinas, alimentando cada una de ellas a la mitad de los cilindros en forma alternativa

Circuito de doble encendido (Twin Spark)Otra disposición adoptada en circuitos de encendido con doble ruptor es el aplicado a vehículos de altas prestaciones, en los que en cada cilindro se montan dos bujías con salto de chispa simultánea. En este circuito los ruptores situados en el distribuidor abren y cierran sus contactos a la vez, estando perfectamente sincronizados en sus tiempos de apertura con una leva de tantos lóbulos como cilindros tiene el motor. Cada uno de los circuitos se alimenta de una bobina independiente, con un impulso de chispa idéntico para cada serie de bujías.

Encendido convencional con ayuda electrónica El sistema de encendido convencional tiene unas limitaciones que vienen provocadas por los contactos del ruptor. Estos contactos solo puede trabajar con corrientes eléctricas de hasta 5 A, en efecto si la intensidad eléctrica que circula por el primario de la bobina es de valor bajo, también resultara de bajo valor la corriente de alta tensión creada en el arrollamiento secundario y de insuficiente la potencia eléctrica para conseguir el salto de la chispa entre los electrodos de la bujía. Se necesitan por lo tanto valores elevados de intensidad en el arrollamiento primario de la bobina para obtener buenos resultados en el arrollamiento secundario. Como vemos lo dicho esta en contradicción con las posibilidades verdaderas del ruptor y sus contactos ya que cada vez que el ruptor abre sus contactos salta un arco eléctrico que contribuye a quemarlos, transfiriendo metal de un contacto a otro. En la figura inferior se ve la disgregación de los puntos de contacto del ruptor; los iones positivos son extraídos del contacto móvil (positivo) creando huecos y depositando el material al contacto fijo (negativo) formando protuberancias.

Con la evolución de la electrónica y sus componentes este problema se soluciono. La utilización del transistor como interruptor, permite manejar corrientes eléctricas mucho mas elevadas que las admitidas por el ruptor, pudiendose utilizar bobinas para corrientes eléctricas en su arrollamiento primario de mas de 10 A.
Un transistor de potencia puede tener controlada su corriente de base por el ruptor de modo que la corriente principal que circula hacia la bobina no pase por los contactos de ruptor sino por el transistor (T) como se ve en el esquema inferior. La corriente eléctrica procedente de la batería entra la unidad de control o centralita de encendido, en ella pasa a través del transistor cuya base se polariza negativamente cuando los contactos (R) se cierran guiados por la leva. En este caso el distribuidor es el mismo que el utilizado en el encendido convencional, pero la corriente que circula por los contactos de ruptor ahora es insignificante. Con la suma del diodo zenner (DZ) y el juego de resistencias (R1, R2 y R3) puede controlarse perfectamente la corriente de base y proceder a la protección del transistor (T).
Cuando los contactos del ruptor (R) se abren, guiados por el movimiento de la leva, la polarización negativa de la base del transistor desaparece y entonces el transistor queda bloqueado cortando la corriente eléctrica que pasa por la bobina. El corte de corriente en el arrollamiento primario de la bobina es mucho mas rápido que en los encendido convencionales de modo que la inducción se produce en unas condiciones muy superiores de efectividad.

Los sistemas de encendido con ayuda electrónica, tienen unas ventajas importantes con respecto a los encendidos convencionales:

Los ruptores utilizados en la actualidad, pese a la calidad de sus materiales (los contactos son de tungsteno), solamente soportan corrientes de hasta 5 A, sino se quiere acortar su vida útil rápidamente, mientras que los transistores son capaces de trabajar con corrientes de hasta 15 A, sin problemas de funcionamiento en toda su vida útil, por lo que los periodos de mantenimiento en estos sistemas de encendido se alarga considerablemente.
Debido a que los transistores pueden trabajar con corrientes elevadas, se utiliza bobinas de encendido con arrollaminto primario de pocas espiras (bobinas de baja impedancia). Con la reducción del numero de espiras y el consiguiente descenso de la autoinducción se consigue alcanzar el valor máximo de la corriente primaria en un tiempo sensiblemente menor, cuando se cierran los contactos del ruptor, pues la oposición que presenta la bobina (autoinducción) a establecerse la corriente primaria, es notablemente menor. La formación del campo magnético es mucho más rápida, almacenandose la máxima energía en un corto espacio de tiempo, lo que en regímenes elevados no es posible obtener en los sistemas de encendido convencionales, debido al poco tiempo que los contactos del ruptor permanecen cerrados.
En el encendido con ayuda electrónica, el ruptor (platinos) solamente se ocupa de conmutar la corriente de base del transistor (300 a 500 mA), con lo que el "chispeo" clásico que se produce en los encendidos convencionales no tiene lugar aquí y no es preciso utilizar el condensador, cuya función de corte rápido de la corriente primaria ya no es necesaria, por que esta función la desempeña el transistor.

En la figura de la inferior puede verse otra tipo de encendido con ayuda electrónica. El transistor T1 tiene un circuito emisor-base gobernado por los contactos del ruptor, que estando cerrados le hacen conducir y de esta forma se establece el circuito base-emisor del transistor T2, lo cual permite que circule la corriente por el arrollamiento primario de la bobina a través del colector-emisor del T2. Cuando los contactos de ruptor se abren queda interrumpido el circuito emisor-base de T1, bloqueandose este transistor, lo que impide al mismo tiempo la conducción de T2 cuyo circuito base-emisor esta ahora interrumpido. El conjunto electrónico formado dispone de otros componentes (resistencias, diodos y condensadores), algunos de los cuales no se han representado en la figura, cuya misión es la de proteger a los transistores contra sobrecargas. Como a los transistores empleados para la conmutación en los sistemas de encendido, se les exige una alta potencia y gran resistencia a tensiones eléctricas. Actualmente suele emplearse para esta función un transistor de tipo doble de Darlington.

El encendido con ayuda electrónica puede ser tan simple como añadir un circuito electrónico adecuado, al sistema de encendido que ya tenemos montado en el vehículo, sin necesidad de cambiar ningún componente, solo habría que desconectar o suprimir el condensador. En la figura inferior tenemos un "kit" de encendido de este tipo.

También hay la opción de comprar un "kit" (figura inferior) que trae una bobina de mayor potencia, una centralita electrónica y unas resistencias adicionales. Este "kit" proporciona mejores prestaciones que la solución anterior.

El encendido con ayuda electrónica esta generalmente reservado a la instalación en el sector de recambios o "after market" a nivel de los profesionales, aunque los particulares pueden realizar ellos mismos la transformación, montando la centralita, una bobina adecuada (baja impedancia) con resistencias adicionales, suprimir el condensador, siendo recomendable poner nuevo el ruptor, las bujías, cables de alta tensión.

Funcionamiento En el esquema inferior se puede ver el esquema un kit de encendido con ayuda electrónica del fabricante BOSCH. El suministro de tensión al primario de la bobina se lleva a cabo a través de un par de resistencias adicionales (3), normalmente conectadas en serie. Al efectuar el arranque se puentea la resistencia izquierda a través del terminal (4), al motor de arranque. Con ello se dispone de un mayor suministro de energía a través de la resistencia adicional derecha, en la bobina de encendido. Esta compensa la desventaja derivada del proceso de arranque y de la caída de tensión en la batería (por el gran consumo de corriente eléctrica que necesita el motor de arranque). Las resistencias previas sirven para limitar la corriente primaria en bobinas de encendido de baja resistencia y rápida carga. Con ello evitan, especialmente a bajas revoluciones, una sobrecarga en al bobina de encendido y protegen el contacto del ruptor de encendido.
Las resistencias adicionales y una bobina de encendido de carga rápida permiten conseguir la optimización del encendido en todo el margen de revoluciones del motor.

El transistor y los componentes que le rodean (diodos, resistencias, etc.) se encierran en una caja de aluminio provista de aletas de refrigeración, evacuandose así el calor al que son muy sensibles los transistores. Por esta razón la situación de esta caja debe ser lo mas alejada posible del motor en el montaje sobre el vehículo.

Sistema de Frenos (Introducción )

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Introducción

El sistema de frenos en un vehículo tiene la misión de reducir la velocidad, hasta llegar a detenerlo si fuera preciso. El efecto de frenado consiste en absorber la energía cinética producida por el vehículo en movimiento, energía que es transformada en calor por el rozamiento mutuo entre los elementos de frenado, tales como zapatas de freno y tambor, pastillas de freno con su disco, etc., y disipado a la atmósfera.
En la acción de frenado intervienen otras fuerzas, además del sistema de frenos. De ellas destacan los rozamientos de los órganos de la transmisión, la resistencia opuesta por el aire al desplazamiento del vehículo y el mismo motor cuando actúa como freno por girar mas rápido las ruedas que el propio motor.

Fuerza de frenado La fuerza de frenado (Ff) que hay que aplicar a un vehículo para disminuir su velocidad o detenerlo esta en función del peso del vehículo (P) y del coeficiente de adherencia en las ruedas (µ). Por lo tanto la Fuerza de frenado viene determinada por esta expresión.

El coeficiente de adherencia en las ruedas está en función del desgaste de los neumáticos y del estado del terreno sobre el que se desplaza el vehículo. A continuación se dan algunos valores del coeficiente de adherencia (µ).

Frenos de tambor

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Este tipo de freno esta constituido por un tambor, que es el elemento móvil, montado sobre el buje de la rueda por medio de unos tornillos o espárragos y tuercas, del cual recibe movimiento, y un plato de freno, elemento fijo sujeto al puente o la mangueta. En este plato van instalados los elementos de fricción, llamados ferodos, y los mecanismos de accionamiento para el desplazamiento de las zapatas.

Tambor El tambor es la pieza que constituye la parte giratoria del freno y que recibe la casi totalidad del calor desarrollado en el frenado.
Se fabrica en fundición gris perlitica con grafito esferoidal, material que se ha impuesto por su elevada resistencia al desgaste y menor costo de fabricación y que absorbe bien el calor producido por el rozamiento en el frenado. Cabe destacar también, para ciertas aplicaciones, las fundiciones aleadas, de gran dureza y capaces de soportar cargas térmicas muy elevadas.

El tambor va torneado interior y exteriormente para obtener un equilibrado dinámico del mismo, con un mecanizado fino en su zona interior o de fricción para facilitar el acoplamiento con los ferodos sin que se produzcan agarrotamientos. En la zona central lleva practicados unos taladros donde se acoplan los espárragos de sujeción a la rueda y otros orificios que sirven de guía para el centrado de la rueda al buje.
El diámetro de los tambores, según las características del vehículo, esta normalizado según la norma UNE 26 019.

Plato de frenoEl plato de freno esta constituido por un plato portafrenos o soporte de chapa embutida y troquelada, sobre el que se monta el bombín o bombines de accionamiento hidráulico y las zapatas de freno y demás elementos de fijación y regulación.
Las zapatas se unen por un extremo al bombín y por el otro a un soporte fijo o regulable; a su vez, se mantienen unidas al plato por medio de un sistema elástico de pasador y muelle, que permite un desplazamiento de aproximación al tambor y las mantiene fijas en su desplazamiento axial. El muelle, que une las dos zapatas, permite el retroceso de las mismas a su posición de reposo cuando cesa la fuerza de desplazamiento efectuada por el bombín.

Forma y características de las zapatasLas zapatas de freno están formadas por dos chapas de acero soldadas en forma de media luna y recubiertas un su zona exterior por los ferodos o forros de freno, que son los encargados de efectuar el frenado por fricción con el tambor.
Los forros de freno se unen a la zapata metálica por medio de remaches embutidos en el material hasta los 3/4 de espesor del forro para que no rocen con el tambor, o bien pegados con colas de contacto. El encolado favorece la amortiguación de vibraciones y, como consecuencia, disminuyen los ruidos que éstas ocasionan durante el frenado.

Freno de mano

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Este sistema de freno, conocido también como freno de estacionamiento, actúa mecánicamente sobre las ruedas traseras del vehículo por medio de un sistema de varillas o cables accionados por una palanca situada en el interior de la carrocería al alcance del conductor. La palanca amplifica la presión de frenado y el cable compensa o equilibra las diferencias de movimiento de las varillas. Por otra parte pueden originarse presiones desiguales de frenado; para corregirlas se instalan dispositivos especiales equilibradores, los cuales actúan de forma automática, o bien por ajuste manual.

Constitución. En la figura inferior se puede ver el despiece de un freno de mano clásico, en el que puede verse la palanca de mando (1), situada entre los asientos delanteros del vehículo, a la que se une la varilla de tiro (5), en el otro extremo de la varilla se une la pieza derivadora (6), que se sujeta con las tuercas de reglaje (7). De esta pieza parten los cables con funda (8), que van a cada una de las ruedas, uniendose a la palanca de accionamiento (9), que acciona las zapatas, aplicandolas contra el tambor. Por el interior de la palanca de mando pasa la varilla (3), que acciona una uña que enclava el trinquete (4).

Funcionamiento. Al girar la palanca (1) hacia arriba para accionar los frenos, la uñeta del trinquete (4) se desliza la lo largo de los dientes del sector, quedándose fija en la posición deseada e impidiendo que la palanca se baje. Este desplazamiento de la palanca al girar sobre su eje accionando la varilla (3) y los cables (8) que accionan los dispositivos de frenado en los platos portafrenos o mordazas.
Para desconectar el freno de mano basta con pulsar sobre el botón de desenclavamiento (2) que acciona la varilla (3) soltando la uñeta del trinquete por lo que permite el giro angular de la palanca (1) hacia abajo, desconectando la fuerza de tiro sobre los elementos de frenado.

Mecanismos de accionamiento de los frenos de mano.La fuerza de tracción del cable no actúa directamente sobre las zapatas o las pastillas de los frenos sino que lo hace por medio de unas palancas de accionamiento (9) que transmiten, a su vez, el esfuerzo a las dos zapatas o pastillas mediante varillas de presión.

Aunque no es lo habitual hay vehículos donde el mando del freno de estacionamiento se hace por medio de un pedal, situado en el piso del vehículo, a la izquierda del pedal del embrague, en una zona alejada donde no se pueda activar de manera indeseada. Este sistema se utiliza en combinación de un freno de disco que a su vez tiene acoplado un pequeño tambor con sus zapatas correspondientes que funcionaran solo cuando se acciona el freno de mano.
En el pedal de freno de estacionamiento se dispone de un sector dentado y un trinquete, de manera que deje enclavado el pedal cuando se acciona este freno. El desenclavamiento del mismo se logra mediante un "tirador" ubicado debajo del tablero de instrumentos.

Frenos de disco

2012-03-08T18:01:00.004-08:00

Este tipo de freno adoptado en la mayoria de los vehículos de turismo, tiene la ventaja sobre el freno de tambor de que su acción se frenado es mas enérgica, obteniendo, por tanto, un menor tiempo de frenado que se traduce en una menor distancia de parada. Ello es debido a que elementos de fricción van montados al aire, al disponer de una mejor refrigeración, la absorción de energía y transformación en calor se puede realizar más rapidamente.

Otra de las ventajas de estos frenos es que en ellos no aparece el fenómeno de "fading" que suele presentarse en los frenos de tambor. Este efecto se produce cuando por un frenado enérgico o frenados sucesivos, el tambor no tiene tiempo de avacuar el calor absorbido en la transformación de energía. En estas condiciones, el tambor se dilata alejando la superficie de adherencia del contacto con las zapatas, quedando momentaneamente el vehículo sin frenos.
En los frenos de disco al mejorar la evacuación del calor no existe calentamiento crítico y por tanto dilatación, pero en caso de haberla el disco se aproximaria más a las pastillas de freno, lo cual favoreceria la presión y efecto de frenado.

ConstituciónEl freno de disco esta formado por un disco que se une al buje de la rueda o forma parte de él, girando con la rueda y constituyendo el elemento móvil de frenado. Sobre este disco, abarcando aproximadamente la quinta parte de la superficie del mismo, va montada una mordaza sujeta al puente o mangueta en cuyo interior se forman los cilindros por los que se desplazan los pistones. A estos pistones se unen las pastillas de freno de un material similar a los ferodos de las zapatas utilizadas en los frenos de tambor.

Por el interior de la mordaza (2) van situados los conductos por donde se comunica el liquido de freno a los cilindros (3), acoplando en (A) el latiguillo de freno y en (B) el purgador. El liquido a presión, procedente del circuito de frenos y que entra por (A), desplaza a los pistones (4) hacia el interior, aplicando las pastillas de freno (5) sobre el disco (1), las cuales, por fricción, detienen el giro del mismo.

Los discos de freno pueden ser:

Discos clasicos o macizos
Estos discos poseen una superficie de friccion solida y lisa, no poseen ningun tipo de ventilacion y son muy propensos a acumular calor, suciedad y tienden a cristalizar las pastillas. Tienen la ventaja de ser economicos de fabricar y como desventaja es que tienden a recalentarse impidiendo una frenada efectiva y a cristalizar las pastillas. Se doblan bajo el estres continuo.

Discos ventiladosLos discos ventilados son como si se juntasen dos discos, pero dejando una separación entre ellos, de modo que circule aire a traves de ellos, del centro hacia afuera, debido a la fuerza centripeta. Con ello se consigue un mayor flujo de aire sobre los discos y por lo tanto mas evacuación de calor.

Discos perforadosLos discos perforados aumentan la superficie del disco con las perforaciones y ademas llevan aire fresco a la pastilla del freno. Una perforación es como un pequeño tunel, las paredes del tunel seria el aumento de superficie capaz de disipar calor, ademas de cuando la perforación llega a la zona de las pastillas, llega con aire fresco que las refresca evitando el calentamiento en exceso.

Normalmente se usan discos ventilados en vehiculos de serie de media potencia. Para altas potencias se utilizan los perforados.

Discos estriadosEstos discos se podrian clasificar dentro de los "perforados" ya que la finalidad del estriado o rayado es mejorar la refrigeración de los mismos. El estriado tiene la funcion principal de remover el aire caliente y de limpiar la pastilla de polvo y crear una superficie idonea para el frenado, con la unica desventaja que desgasta mas rapido la pastilla en pro de una mejor y mas efectiva frenada.

Discos ceramicosLos discos de frenos Carbo-Ceramicos, tienen sus origenes en la industria de la aviacion, mas tarde a principio de la decada de los 80 se utilizaron en las competiciónes de F1, actualmente algunos automoviles muy exclusivos y de altas prestaciones tambien los utilizan como el Porche 911 Turbo.
Estan hechos de compuesto de Carbono en una base Ceramica para darle la resistencia tan alta a las temperaturas que estos operan..
Los discos son de color negro (por el carbono) y ceramica como compuesto base, por eso a medida que se desgastan se desprende un polvo negro. Las pastillas que usan estos discos son tambien de carbo-ceramica o de carbono.
La principal ventaja de estos frenos es su bajisimo peso, su altisimo poder de frenado por la alta friccion y su gran poder estructural que evita roturas grietas y fallas a altisimas temperaturas. Pueden detener un vehiculo de 320 Kms/h a 0 en menos de 30 metros
Su desventaja es su alto precio.

Pastillas de freno
Para cumplir con la normativa vigente de la fabricación de vehículos, la composición de las pastillas cambia dependiendo de cada fabricante. Aproximadamente 250 materiales diferentes son utilizados, y pastillas de calidad utilizan entre 16 a 18 componentes.

Ejemplo de composición:

20% aglomerantes: Resina fenólica, caucho
10% metales: Lana de acero, virutas de cobre, virutas de zinc, virutas de latón, polvo de aluminio
10% fibras: Fibras de carbón, fibras orgánicas, lana mineral, fibras químicas
25% material de relleno: Óxido de aluminio, óxido de hierro, sulfato sódico
35% deslizantes: Grafito, sulfuro de cobre, sulfuro de antimonio

Servofreno

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Es el elemento que se utiliza para ayudar al conductor en la acción de frenado. La acción del servofreno se suma a la fuerza ejercida por el conductor sobre el pedal de freno, con el fin de mejorar la frenada. El servofreno se fue implantando en todos los vehículos a medida que estos ganaban en peso y potencia.
El servofreno funciona por medio del vacío generado en el colector de admisión del propio motor del vehículo. En los motores otto este vacío es suficiente para el funcionamiento del servofreno, pero en los motores Diesel, la depresión reinante en el colector de admisión no es suficiente y se necesita de una bomba de vacío auxiliar.

En los automóviles se utilizan principalmente dos tipos de servofreno: el "Hidrovac" que se instala entre la bomba de frenos y los cilindros receptores y el "Mastervac" que se instala entre el pedal de freno y la bomba. El Mastervac se tiene que ubicar teniendo en cuenta la situación del pedal de freno, mientras que el Hidrovac se puede instalar en cualquier sitio del vano motor.
Cualquiera que sea el tipo de servofreno utilizado, se tiene que garantizar que en caso de fallo de éste, el sistema de frenos tiene que seguir funcionando. En caso de avería del servo, los frenos son accionados únicamente por la fuerza del conductor sobre el pedal.