DELCO - Definición - Significado

Una marca comercial designa el conjunto de aparatos relacionados con el distribuidor de encendido • La generación de la chispa: mecanismo ruptor y condensador • Elementos integrantes del distribuidor propiamente dicho • Sistemas suplementarios de regulación y sincronización

NOMENCLATURA DEL DELCO

Con este término se conoce el conjunto más importante del sistema de *encendido, es decir, el órgano en el cual están reunidos los distintos dispositivos accionados por el cigüeñal, capaces de aumentar la tensión de la batería (generalmente de 12 a 18.000 V), transformarla en descargas eléctricas, enviar altas descargas a las bujías en el instante más oportuno y en el orden establecido por el proyectista. La palabra Delco proviene de la primera marca comercial que sacó al mercado este tipo de conjunto, y que después se ha generalizado, adoptándose esta denominación en el léxico actual del automóvil: El delco, según la configuración actual, fue introducido en los Estados Unidos alrededor de 1925, aunque unos 10 años antes existían dispositivos análogos en su forma, pero alimentados por magneto en lugar de batería.

Constitución

El delco está constituido esencialmente por las partes siguientes:

- ruptor, que interrumpe cíclicamente la corriente a baja tensión que fluye a través del primario de la bobina de encendido;

— condensador, conectado entre el terminal de baja tensión del ruptor y la masa del circuito eléctrico;

— avance automático centrífugo, que varía el grado de avance al cambiar el régimen de rotación del motor;

— distribuidor de alta tensión, destinado a suministrar la alta tensión generada en la bobina de encendido con una secuencia prefijada a las bujías;

- cuerpo, fundido en aleación ligera de aluminio y que se fija al motor por medio de bridas o abrazaderas. Contiene el mecanismo del ruptor, el condensador, el dispositivo de avance centrífugo, y además sirve de soporte y guía a la tapa del distribuidor de alta tensión;

- sistema de accionamiento del eje del distribuidor por parte del motor. Puede ser de junta flotante tipo Oldham, de engranajes helicoidales y de acoplamiento macho y hembra de dientes rectos paralelos al eje del distribuidor.

En las aplicaciones especiales el delco puede estar provisto de dispositivos suplementarios, como:

— corrector por depresión para variar ulteriormente la puesta a punto, aprovechando la posición de la mariposa en el carburador; dicha variación puede avanzar el encendido, en función de la carga, para reducir el consumo de gasolina, o retrasarlo, para obtener una reducción de las emisiones contaminantes, en las condiciones del motor al ralentí;

- limitador del régimen de revoluciones del motor para desactivar el circuito de alta tensión, en el mismo momento que las revoluciones alcanzan valores considerados excesivos;

— dispositivo antiparasitario, que contribuye, conjuntamente con otros elementos no pertenecientes al distribuidor, a reducir las ondas radioeléctricas parásitas provocadas por el sistema de encendido;

- generador de impulsos, generalmente electromagnético, para substituir el ruptor en el encendido electrónico (breakerless).

Mecanismo ruptor

A continuación se examinan separadamente los diversos constituyentes del delco. El mecanismo ruptor está constituido por los platinos y una leva circular que, en el caso más general, tiene tantos salientes como número de cilindros el motor.

Su misión consiste en interrumpir, en el instante establecido, la corriente que circula por el arrollamiento primario de la bobina. La interrupción de la corriente se obtiene separando el contacto de volframio colocado en el extremo del martillo, del contacto fijo, también de volframio, colocado sobre el yunque.

La separación angular del martillo se obtiene, sucesivamente, por los distintos salientes de la leva que en su giro encuentra el patín de fibra dura sobre el que va montado el martillo. El yunque que lleva el contacto fijo está sujeto a una placa, solidaria al cuerpo mediante tornillos y que puede ser girada algunos grados, para obtener la apertura de los platinos deseada. El martillo está dotado de un resorte de lámina cuya misión es asegurar la presión relativa entre los platinos (por consiguiente, con una pequeña diferencia de tensión entre ellos), el contacto permanente del patín contra la leva, y además conducir la corriente primaria.

Como la corriente primaria alcanza instantáneamente su valor máximo, pero sigue la curva exponencial típica de los circuitos con resistencia e inductancia, para un correcto funcionamiento de la bobina de encendido es necesario que el período de cierre de los contactos no sea demasiado breve.

En línea de máxima, en los motores de 2 cilindros, el ángulo de cierre está comprendido entre 70° y 120°; en los de 4 cilindros, entre 50° y 60°, y en los de 6 cilindros, entre 35° y 45°.

En los motores de más de 4 cilindros la amplitud angular de cierre del circuito primario entre 2 chispas, a igualdad de diámetro de la leva y de los perfiles de sus salientes, resulta más pequeña a causa del mayor número de salientes; a altas velocidades la corriente no tendría tiempo de alcanzar su valor máximo antes que los contactos se abrieran. En este caso se emplean 2 ruptores que funcionan con la misma leva. Los 2 martillos están conectados entre sí en paralelo y desfasados de manera que un martillo cierre el circuito durante el período de apertura del otro; se consigue así la posibilidad de tener levas con un número de salientes igual a la mitad de los cilindros del motor y, por tanto, la posibilidad de aumentar el período de cierre de los contactos; además, los perfiles sobre los que se deslizan los patines de los martillos pueden conformarse según pendientes más suaves.

En estos delcos es importante que, además de la posibilidad de regulación de la apertura de cada uno de los 2 pares de contactos, se pueda actuar para regular su desfase, de manera que los instantes en que se produce la apertura, tengan una sucesión regular.

El condensador

El condensador tiene que desarrollar las 3 funciones que se indican seguidamente.

- aumentar la alta tensión generada en la bobina de encendido;

- disminuir el desgaste de los contactos; -prolongar la duración de la chispa de las bujías, permitiendo asegurar la combustión de la mezcla de aire y gasolina.

En la apertura de los contactos, se produce en los extremos de los mismos, y por tanto del condensador, una sobrealimentación proporcional al número de espiras del primario de la bobina y a la variación del flujo magnético de la propia bobina.

Esta sobrealimentación es tanto más elevada cuanto más rápida es la interrupción de la corriente y en consecuencia la variación del flujo en el núcleo magnético. Si falta el condensador, al abrir los contactos se inicia un arco entre ellos que tiende a prolongar el paso de la corriente en el primario de la bobina; se consigue así un rápido desgaste de los contactos y una tensión secundaria demasiado moderada. En el circuito de encendido está presente el condensador en los extremos del ruptor; apenas los contactos del ruptor se alejan, la interrupción de la corriente tiene lugar en un tiempo más breve y, cuando la sobrealimentación aumenta, los contactos están ya distantes algunas centésimas de milímetro y el arco no se forma.

Otro efecto del condensador es el constituir un circuito oscilante con la inductancia de la bobina.

La duración de las oscilaciones viene determinada por el conjunto de la resistencia (al inicio el valor de la frecuencia de oscilación es de cerca de 20 kHz) y consiente tener en las bujías una secuencia de descargas que sirven para prolongar la duración de la chispa y mejorar la combustión.

Tapa y dedo distribuidor

La tapa y el dedo distribuidor del delco pueden ser descritos conjuntamente, porque ellos constituyen el sistema de distribución de la corriente de alta tensión. (*Distribuidor de encendido.) Generalmente se construyen con resinas fenólicas y contienen, insertos en su material, los contactos metálicos de los que parten los cables de las bujías y el cable de alta tensión que proviene de la bobina.

El dedo distribuidor o pipa está fijado en la parte cilindrica superior de la leva y gira a la misma velocidad que el eje del distribuidor de encendido. En la rotación de la pipa, el extremo externo de la misma llega sucesivamente a los sectores metálicos insertos en la tapa, a los cuales transmite los impulsos de corriente de alta tensión provenientes de la bobina y destinados a las bujías. Sobre cada tapa, en correspondencia con las tomas externas, hay números marcados, los cuales indican a qué cilindro del motor deben ser conectados los cables de encendido que parten de la misma. Es fácil observar que estos números no tienen una sucesión aritmética, sino que están dispuestos de manera que respetan el orden de encendido establecido en los cilindros.

Avance automático

En los motores de explosión se tiene el mejor rendimiento si la presión máxima en el cilindro, una vez encendida la mezcla, se produce 10-12° después que el pistón ha rebasado el punto muerto superior.

Tales condiciones deben producirse con independencia del hecho que la velocidad de propagación de la llama en la cámara de combustión es relativamente moderada; de ahí se desprende la necesidad de que el encendido de la mezcla ha de ocurrir con menor o mayor avance, según que el motor funcione a regímenes bajos o altos. En los delcos comunes la regulación del avance tiene lugar de manera automática, mediante un dispositivo de masas centrífugas que, determinando un desplazamiento de la leva respecto al eje, avanza la apertura de los contactos, y en consecuencia el encendido de la mezcla, en medida proporcional a la velocidad del propio motor.

Las características del avance del encendido dependen del tipo de motor (velocidad y sus variaciones, cilindrada, relación de comprensión, posición y tipo de las bujías, calidad del carburante, etc.).

La apertura de las masas centrífugas, a un cierto número de revoluciones, determina una rotación de la leva en el mismo sentido en que gira el eje (sobre el cual está montada la leva).

El retorno de las masas se obtiene por medio de resortes helicoidales, y su posición de equilibrio se establece por el contacto de las masas sobre un anillo de caucho montado sobre el eje.

A cada velocidad del motor corresponden una serie de determinados puntos de encendido, según una línea (curva de avance) definida en función de la propia velocidad; dicha línea varía para cada motor y puede ser representada por una recta o por una quebrada.

Corrector por depresión

Las condiciones relativas al funcionamiento del avance automático por masas centrífugas se refieren al motor a plena carga, por lo que la curva de avance sólo permite el máximo rendimiento del motor en las condiciones de plena carga.

Con carga parcial, es decir, con la mariposa del carburador parcialmente abierta, se tiene un menor llenado del cilindro y, por consiguiente, una menor densidad de la mezcla. Dado que a una menor densidad de la mezcla corresponde una menor velocidad de combustión, se desprende que a igualdad de revoluciones y con carga parcial, algunos motores requieren un avance mayor del necesario a plena carga, si se quiere que la mezcla de gasolina y aire sea utilizada en las condiciones de mayor rendimiento (menor consumo).

Este suplemento de avance, llamado comúnmente corrección de avance, se obtiene mediante un dispositivo, también automático, basado en la acción de la depresión existente en el conducto de aspiración del carburador. Tal depresión actúa sobre una membrana, en el sentido que con el aumento de la misma depresión (o sea a medida que se cierre la mariposa) aumenta el avance del encendido. El dispositivo para la corrección del avance por depresión se compone generalmente de una caja que se fija mediante tornillos al cuerpo del delco. En la caja se aloja la membrana, en cuya parte central viene anclado el extremo de una varilla destinada a provocar el desplazamiento de la placa del ruptor a la cual está unida.

En la tapa de la caja está alojado el resorte de reacción y un racor para la conexión neumático del corrector con el conducto de aspiración del carburador. Cuando la mariposa está completamente cerrada (marcha al ralentí), la membrana no queda sometida a ninguna depresión, ya que el agujero en el carburador se encuentra inmediatamente antes de la mariposa. En cambio, la depresión aumenta en el momento que se abre la mariposa, hasta un máximo, después del cual la depresión decae hasta anularse cuando la mariposa está completamente abierta. El desequilibrio entre la presión atmosférica y la interna del corrector determina el desplazamiento de la membrana hacia la cámara en depresión. Tal desplazamiento se utiliza para mover la placa del ruptor en sentido contrario a la rotación de la leva (provocando un mayor avance del encendido).

En los delcos provistos de corrector de avance por depresión, la placa del ruptor debe poder girar respecto al cuerpo del distribuidor; por ello ésta se construye de manera que sea posible su rotación en relación con otra placa fija al cuerpo del distribuidor. El acoplamiento entre las 2 placas se efectúa de manera que puedan deslizarse fácilmente una sobre otra, ya sea con una oportuna mecanización de los bordes de las propias placas, ya con una serie de pivotes intermedios fijados a la placa del ruptor y a una lámina elástica intermedia. Esta última tiene la misión de establecer entre las 2 placas una adherencia muy limitada, pero al mismo tiempo suficiente para contrarrestar las solicitaciones mecánicas del ruptor.

El corrector por depresión se emplea además para obtener curvas de avance complejas, y por tanto conseguir una buena combustión en Delco con bobina incorporada y anclajes de retención hermética para aplicaciones marinas o militares. Está también dotado de protección total para los parásitos radioeléctricos y terminales con tornillos.

Delco breakerless. En este delco, adoptado exclusivamente en sistemas de encendido electrónico con descarga capacitiva, el ruptor está completamente eliminado y substituido en sus funciones por un captador (pick-up) magnético. El cuerpo del delco es bastante similar por lo que se refiere al dispositivo de avance de masas centrifugas y la tapa del distribuidor; en cambio, es completamente distinto en lo que se refiere a la placa del ruptor. Ésta se halla constituida por una rueda (en azul en el dibujo) provista de tantos dientes como cilindros tiene el motor. Al pasar estos dientes por delante del núcleo captador provocan un impulso que, convenientemente amplificado y controlado por un circuito electrónico, acciona la descarga del condensador.

Limitador del número de revoluciones del ruptor

El empleo de este dispositivo resulta necesario sobre coches que por causas diversas pueden alcanzar un número de revoluciones del motor peligroso para su conservación (coches de competición o con cambio automático, o bien empleados preferentemente sobre carreteras heladas, etc.). A menudo, en el circuito de alta tensión del delco y precisamente en la pipa o dedo se coloca un dispositivo centrífugo que cortocircuita la alta tensión cuando el motor alcanza un régimen de rotación prefijado. El dispositivo consiste en una pequeña corredera metálica, conectada con la alta tensión y mantenida en su sitio por un resorte helicoidal calibrado que, bajo la acción de la fuerza centrífuga, tiende a desplazarse hacia la periferia.

Alcanzado el número prescrito de revoluciones, la fuerza centrífuga vence la acción del resorte y la corredera se desplaza acercándose a la escuadra fija, conectada a masa a través del eje del distribuidor de encendido. Ya antes de que la corredera establezca un contacto real con la escuadra fija, la alta tensión no llega a las bujías, sino que es desviada a masa saltando el espacio corredera-escuadra. Se interrumpe así, automáticamente, la alimentación de las bujías, que será reemprendida en el instante en que se reduzca la velocidad del motor.

Eliminador de parásitos radioelóctricos

La chispa eléctrica genera, en todo el campo de frecuencias, ondas electromagnéticas que se propagan a lo largo de los conductores eléctricos y a partir de éstos son irradiadas.

Como consecuencia se producen parásitos radioelóctricos, ya sea en la instalación de radio propia del coche, ya sea en los receptores de radio y televisión próximos.

Estas ondas parásitas se atenúan por medio de impedancias concentradas o distribuidas, que se añaden al circuito de encendido como condensadores y filtros.

Generadores de impulsos

Ya que el mecanismo ruptor no consigue superar los problemas derivados de los motores pluricilíndricos con elevado número de revoluciones (tiempos demasiado breves de cierre de los platinos; patín del martillo que no sigue el perfil de la leva, provocando retornos anormales; desgaste de los materiales en contacto), se recurre al encendido electrónico, en el que el accionamiento del encendido se obtiene por captadores especiales. El tipo más difundido de captador es electromagnético y se encuentra ubicado en el distribuidor de encendido, en lugar del ruptor clásico. El sistema de generación y sincronización de los impulsos de tensión se compone de 2 partes:

- rotor, formando parte del eje del distribuidor y constituido por una rueda sincronizada con un número de dientes igual al número de cilindros del motor;

- estator, solidario al cuerpo del distribuidor, dentro del cual gira el rotor sincronizado y formando un entrehierro polar de 0,2-0,3 mm; se compone de una expansión polar de hierro dulce, de un imán y de una bobina de hilo de cobre.

En la rotación de la rueda sincronizada, cada vez que un diente se acerca a la expansión de hierro dulce, se genera una variación de flujo concatenado con la bobina, por lo que en los extremos de la misma se genera una tensión; esta tensión es la que, oportunamente amplificada, acciona el encendido electrónico y da origen al sucesivo fenómeno de generación de la descarga entre los electrodos de la bujía de encendido.