Siguiendo con los artículos en los que hablábamos de qué sucede en el interior del cilindro y cómo se inyecta el combustible, ahora veremos cómo conseguir la chispa que provoque la detonación de la mezcla de aire y combustible, centrándonos en los sistemas más modernos con una bobina por cada bujía.
Para alcanzar el punto óptimo de operación, la ECU tiene que enviar el pulso que haga saltar la chispa en la bujía entre 10 y 40 grados antes de que el cilindro llegue al PMS en la fase de compresión.
El momento en el que se genera la chispa se deberá adaptar para optimizar la cantidad de trabajo recuperada por el motor con la expansión de los gases.
La ECU decidirá en qué momento enviar la señal que hará que la bujía genere una chispa basándose en la información proporcionada por diversos sensores:
- Sensor de picado (Knock): Este sensor es un pequeño micrófono que detecta si existe detonación (explosión de la mezcla antes de lo previsto).
- Posición del cigüeñal: La ECU utilizará la información proporcionada por este sensor para saber en qué posición está el pistón y decidir cuándo enviar la señal a la bobina de encendido para generar la chispa.
- Posición del acelerador: Dependiendo de la carga del motor, la ECU decidirá adelantar o retrasar el encendido.
- Flujo de aire (MAF): Este sensor mide el volumen de aire aspirado por el motor.
- Presión en el colector de admisión (MAP): Mide la presión absoluta del aire en el colector de admisión, y con ello la cantidad de aire que accede al cilindro.
- Temperatura del refrigerante.
Veamos qué sucede una vez que la ECU ha decidido en qué momento enviar la señal de encendido, pero para ello antes será necesario explicar qué es y cual es la función de la bobina de encendido.
La bobina está compuesta por dos circuitos eléctricos. El circuito primario está constituido por unas decenas de espiras de cable sección gruesa. El bobinado secundario se enrolla alrededor de un núcleo ferromagnético y está formado por espiras de sección más fina y en una proporción mucho mayor que el primario, generalmente de 1000 a 1. Esta diferencia de espiras hace que la bobina se comporte como un transformador multiplicado enormemente el voltaje.
El primario está continuamente alimentado por la batería. Cuando la ECU envía la señal para generar la chispa, ésta es recibida por un transistor que abre repentinamente el circuito. Debido a esto el campo magnético del bobinado primario colapsa. Esta caída del campo magnético induce una alta tensión en la bobina secundaria cuando las líneas del flujo magnético pasan por ella, por el fenómeno conocido como autoinducción. Esta tensión es directamente proporcional a la corriente que circulaba por el primario, e inversamente proporcional al tiempo que dura la interrupción en el primario.
El circuito secundario está conectado en uno de sus extremos a masa y por el otro al terminal de la bujía.
El electrodo de la bujía forma parte de la misma pieza metálica que está atornillada a la culata, y ésta a su vez está conectada a masa. El voltaje suministrado por la bobina es el mismo que existe entre el núcleo de cobre y el electrodo de la bujía. Dado que éste voltaje es muy alto, el aire que separa al núcleo del electrodo se ioniza consiguiéndose una chispa.
Tenemos combustible y chispa, sólo nos falta saber cómo llega el aire al cilindro para entender completamente el funcionamiento del motor.