miércoles, 28 de octubre de 2009

Sistema de Encendido Hall

Además del encendido transistor izado con mando de contactos existe también la versión de encendido transistor izado con sistema de producción mediante transductor Hall.

En esta versión el ángulo de cierre es determinado por la forma del rotor en el distribuidor de encendido.

Efecto Hall
Los electrones que se mueven en un conductor a través de las líneas de fuerza de un campo magnético se desvían en el sentido perpendicular a la dirección de la corriente y del campo magnético. Por lo tanto los electrones excederán en A1 y faltarán en A2 (Fig. 17); esto significa que existe una tensión Hall entre A1 y A2.

Fig. 17: efecto Hall
B Densidad del flujo del campo magnético
IH Corriente Hall
IV Corriente de alimentación
UH Tensión Hall
d Espesor

Este denominado efecto Hall es muy fuerte en los semiconductores.
El árbol del distribuidor de encendido gira y mueve el rotor, por lo que los diafragmas pasan sin tener contacto a través del entrehierro de la barrera magnética (Fig. 18).

Fig. 18: transductor Hall
1 Diafragma de ancho b
2 Piezas conductoras de hierro maleable magnético con magneto permanente
3 Circuito Integrado Hall
4 Entrehierro
UH Señal del transductor Hall (tensión)

Cuando el entrehierro está libre, el campo magnético atraviesa el circuito integrado (IC) y el estrato Hall.
La intensidad del flujo magnético B es muy alta en el estrato Hall, y la tensión Hall UH alcanza su máximo.
El circuito integrado Hall está excitado.
Cuando el diafragma entra en el entrehierro, absorbe la mayor parte del flujo magnético quitándosela en el circuito integrado.
La intensidad del flujo magnético en el estrato Hall se reduce hasta un pequeño resto procedente del campo de dispersión. La tensión UH alcanza su mínimo.

Distribuidor de encendido con Transductor Hall
El transductor Hall está en el distribuidor de encendido (figura 19).
La barrera magnética está montada en la placa de soporte móvil.
El circuito integrado Hall se encuentra en un soporte de cerámica y es introducido como un dispositivo de material plástico con una de las piezas conductoras para protegerse contra la humedad, la suciedad y los daños mecánicos.
Las piezas conductoras y el rotor con diafragmas están hechos de material magnético maleable.


Fig. 19: distribuidor de encendido con transductor Hall
1 Diafragmas
2 Barrera magnética
3 Pieza como conductor
4 Entrehierro
5 Hall ( I.C.)
6 Cable transductor
7 Árbol distribuidor
8 Placa de soporte
9 Carcasa distribuidora
10 Cepillo giratorio

El número de diafragmas corresponde al número de cilindros.
El ancho L de los diafragmas determina el ángulo de cierre de este sistema de encendido.

El ángulo de cierre por esta razón permanece constante por toda la duración del transductor Hall y no debe grabarse más.
El principio de funcionamiento y la fabricación del transductor Hall permiten regular el encendido en el motor parado, si se ha previsto la desconexión de la corriente de reposo.
la señal enviada por una barrera Hall al distribuidor de encendido corresponde, por lo que concierne al contenido de la información, a la señal de un contacto del ruptor de encendido.
En un caso el ángulo de cierre es determinado por la leva de encendido, mientras que el otro caso la tasa de pulsaciones es determinada por el diafragma del rotor.

Regulación de la corriente y del ángulo de cierre
Una versión más sofisticada, del encendido transistorizado con un sistema de producción mediante el transductor Hall, prevé el uso de una central electrónica que regula automáticamente el ángulo de cierre.
Una limitación suplementaria de la corriente con una bobina de encendido particularmente potente hace que esta versión tenga un sistema de encendido con potencia elevada.
Los sistemas de encendido con alta potencia funcionan con bobinas de encendido que se cargan con mucha rapidez.
Una bobina de encendido con carga rápida no puede funcionar con un ángulo de cierre fijo.
Una regulación del ángulo de cierre (en efecto se trata de la regulación de la duración de cierre, ya que la duración de carga de la bobina es una función del tiempo), por esta razón es necesaria para minimizar la pérdida de potencia sobre el estadio final (transistor) y para regular el ángulo de cierre adapto.
Ya que en la técnica analógica las operaciones de regulación pueden llevarse a cabo desplazando simplemente los valores umbrales de la tensión, la señal rectangular del transductor Hall se convierte fundamentalmente en una señal de rampas (fig. 20).

Fig.20: elaboración de la señal del transductor Hall
UH Señal del trasductor Hall (tensión)
UG Tensión Hall transformada
UR Tensión con rampas (estadio formador de impulsos)
INS Punto de introducción de la corriente primaria y de inicio del ángulo de cierre
S Ángulo de cierre
T Tiempo de conducción del estadio final
t Tiempo de limitación de la corriente

La tasa de pulsación del transductor Hall corresponde, entre dos puntos de encendido, a la relación 30:70.
El punto de encendido determinado por la corrección del distribuidor de encendido se encuentra al final del ancho del diafragma, que corresponde al 70%.
La corriente primaria entra en el circuito en el punto de intersección INS y el ángulo de cierre tiene inicio.
De este modo el punto de introducción del ángulo de cierre puede variar a placer desplazando el punto de intersección en la tensión con rampas, obteniendo de esta manera el correcto ángulo de cierre para cada campo de funcionamiento.
Además la regulación de la corriente y del ángulo de cierre depende directamente de la corriente y del tiempo, y se compensan por los efectos de la tensión variable de la bateria y los efectos térmicos u otras tolerancias de la bobina de encendido.
Estas instalaciones de encendido por esta razón son adaptos particularmente para la puesta en marcha en frío.
La forma de la señal Hall permite el paso de la corriente primaria cuando el motor se para y el interruptor de encendido-arranque se introduce, las centrales electrónicas está equipadas con un circuito suplementario, que desconecta esta corriente de reposo después de un cierto tiempo.
La regulación de la corriente funciona determinando la corriente mediante la medida de la caída de tensión en una resistencia con una baja impedancia en la conexión del emisor del transistor de encendido (fig. 21).

Fig. 21: esquema de bloques de una central electrónica con transductor Hall

El estadio piloto del transistor de encendido (transistror Darlington) está programado directamente por un circuito de regulación para limitar la corriente.
La regulación del ángulo de cierre funciona con la misma tensión de medida, pero la envía a su propio circuito de regulación.
La corrección eventualmente necesaria del ángulo de cierre puede deducirse de la duración en la que el transistor se encuentra en la fase de regulación por la corriente.

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