Avance electrónico para automóviles utilizando el método analógico con transformador y multiplicador de cuatro cuadrantes

Abstract

El mundo automotriz, como otros campos de la industria, viene sufriendo día a día la revolución de la electrónica. Su acción no se limita a la sustitución económica de ciertos dispositivos no electrónicos sin fundamentalmente otorgando grandes ventajas técnicas que posibilitan mayor eficiencia y performance. Dentro de los dispositivos electrónicos aplicados al campo automotriz, que se encuentran en etapa de desarrollo y que ya han sido implementa dos en algunas marcas de automóviles, cabe especial mención al sistema de avance electrónico. Su importancia es muy grande, ya que de todos los elementos que afectan los parámetros de conductibilidad, economía y emisiones de un motor, tal vez, la regulación de la ignición sea el elemento adecuado para modificarlos. Un sistema de avance o control de ignición tiene entonces por objetivo controlar el encendido de la chispa que produce la inflamación de la mezcla en cada cilindro de un motor, de forma tal que dicha chispa se produzca un determinado instante de tiempo o ángulo anterior al punto muerto superior del pistón correspondiente. Anteriormente, tal arreglo fue dejado a discreción del conductor o dejado de lado. Es por el año 1930, que el ajuste manual de la chispa da paso al dispositivo de control centrifugo y mecanismos de avance de vacío. Entonces, la regulación de la ignición fue muy cómoda por varias décadas, hasta que los rigores de control de emisión obligaron a las constructores de automóviles a la utilización de varios dispositivos adicionales y a hacer una revisión de los requerimientos que debe proporcionar un sistema de avance o control de ignición, el cual aparte de tomar en cuenta las RPM y la presión de la bomba de vacío, debe considerar otros parámetros tales como porcentaje de CO, temperatura de refrigeración, poción de la válvula mariposa, etc.; sin olvidar un parámetro de control del adelanto de la chispa en función de la altura por la cual circula el vehículo. La presente Tesis contempla el desarrollo de un sistema de avance electrónico para un motor cryler de 8 cilindros. Posteriormente podrá adaptarse a otros tipos de motores. Considerando la improbabilidad de una aceptación por parte de las ensambladoras, el mercado al cual se orienta dicho desarrollo es al de reposición, contemplando tanto una máxima utilización de los dispositivos ya existentes como una máxima fiabilidad en caso de falla del sistema electrónico. En dicha eventualidad, el sistema de ignición debería seguir funcionando en la forma convencional, aunque con un avance rígido, pero que posibilita el acceso del automóvil al taller a fin de reparar el sistema electrónico o fácilmente reimplementar al sistema convencional. Asimismo, su diseño contempla el uso de componentes electrónicos ya estandarizados y de fácil acceso en el mercado internacional. Es importante aclarar que la presente Tesis en tan solo el inicio de un proceso de investigación, llevado a cabo por industria peruana del acero (IPASA) mediante convenio con ITINTEC. La determinación del punto de avance optimo del motor, en función de diversas circunstancias y tomando en cuenta diversos parámetros, merecen de un estudio posterior. Lo que si se pretende lograr es una herramienta útil para el ingeniero mecánico que le permita controlar más adecuadamente la ignición del motor sin la limitación que conlleva el sistema convencional. Al momento de redactar esta Tesis se ha logrado sustituir al sistema convencional con sus parámetros fundamentales RPM y presión de bomba de vacío; y se ha obtenido una unidad capaz de aceptar hasta cinco parámetros adicionales a los ya descritos.