Distribuidor HEI - High Energy Ignition o encendido de alta energía. (Automóvil)
 
Figura : Distribuidor HEI
Figura : Diseño del generador de pulsos
- Imán permanente ( Permanent magnet )
- Laña para avance por vacío ( Tab to vacuum advance )
- Placa inferior ( Bottom plate )
- Pieza polar ( Pole piece )
- Bobina captadora ( Pickup coil )
Figura : Eje distribuidor
- Avance centrífugo ( Centrifugal advance )
- Avance por vacío ( Vacuum advance )
- Conector ( Connector )
- Módulo electrónico ( Electronic module )
- Rotor ( Rotor )
- Sensor magnético / Captador magnético ( Magnetic pickup assembly )
Figura : Componentes
- Avance centrífugo ( Centrifugal advance )
- Engranaje ( Gear )
- Núcleo temporizador ( Timer core )
- Rotor ( Rotor )
- Vástago / Eje ( Shaft )
- Arandela ( Washer )
Sistema de Encendido HEI: Fundamentos, Componentes y Funcionamiento
El sistema de encendido HEI (*High Energy Ignition* o encendido de alta energía) fue introducido por General Motors a partir de 1974 como una evolución de los sistemas de encendido por platinos. Para 1975, el HEI se convirtió en equipamiento estándar en la mayoría de los vehículos producidos por la marca. Su objetivo principal es mejorar el rendimiento del motor y reducir el mantenimiento, eliminando los puntos de contacto mecánicos y reemplazándolos por componentes electrónicos más confiables y duraderos.
Componentes Principales del Sistema HEI
1. Módulo Electrónico:
Se encuentra dentro del cuerpo inferior del distribuidor y es responsable de abrir y cerrar el circuito primario de la bobina de encendido. Este módulo interpreta las señales eléctricas generadas por la bobina captadora y las convierte en señales que activan el transistor de conmutación. Contiene un circuito electrónico microminiatura con componentes de alta precisión que no son reparables.
2. Bobina Captadora (Pickup Coil):
Esta bobina detecta el campo magnético variable generado por el movimiento del núcleo temporizador respecto a la pieza polar. El resultado es una señal de voltaje alterno (AC) que es enviada al módulo electrónico. Está formada por finos alambres de cobre esmaltado conectados a un conector del arnés.
3. Pieza Polar y Núcleo Temporizador:
Ambos giran con el eje del distribuidor. La pieza polar contiene tantos dientes como cilindros tenga el motor, permitiendo una alineación periódica con los dientes del núcleo temporizador. Esta alineación maximiza el flujo magnético y la señal inducida en la bobina captadora.
4. Bobina de Encendido:
Transforma la baja tensión del sistema eléctrico del vehículo en alta tensión (hasta 35.000 voltios) necesaria para generar una chispa en las bujías. En algunos diseños HEI, se encuentra integrada dentro del mismo distribuidor.
Funcionamiento del Sistema HEI
El HEI trabaja mediante la detección de cambios en el campo magnético a través de la bobina captadora, que genera una señal alterna. Esta señal es procesada por el módulo electrónico, que incluye un convertidor de señal para transformar la señal de AC en una señal cuadrada de corriente continua (DC), compatible con el funcionamiento del transistor de conmutación.
Cuando se genera la señal adecuada, el módulo activa el transistor, lo que permite el paso de corriente por el devanado primario de la bobina de encendido. Luego, la corriente es interrumpida repentinamente, lo que induce una descarga de alta tensión en el devanado secundario, que se dirige hacia las bujías del motor a través del rotor y la tapa del distribuidor.
Avance Centrífugo y Avance por Vacío
Avance Centrífugo:
A medida que aumenta la velocidad del motor, unos contrapesos en el distribuidor giran debido a la fuerza centrífuga, girando el núcleo temporizador en la misma dirección del eje del distribuidor. Esto alinea antes los dientes del núcleo y la pieza polar, adelantando el momento en que el módulo activa el encendido. Así se optimiza la combustión a altas rpm.
Avance por Vacío:
Conectado al vacío del múltiple de admisión, este sistema mueve un diafragma que, a través de una varilla, gira ligeramente el conjunto captador en sentido contrario al eje del distribuidor. De esta manera también se logra una alineación más temprana del núcleo y la pieza polar, optimizando el encendido a carga parcial o ralentí.
Ángulo de Permanencia (Dwell) y Su Control Electrónico
El *dwell* es el tiempo durante el cual fluye corriente primaria en la bobina antes de que se interrumpa el circuito para generar la chispa. En sistemas con platinos, este tiempo está determinado mecánicamente. En el sistema HEI, el *dwell control circuit* lo regula electrónicamente.
Cuando la corriente alcanza el valor máximo deseado (ej. 4 A), el sistema mantiene constante el dwell. Si la corriente es muy alta (por ejemplo, a bajas rpm), el circuito retrasa la activación para acortar el dwell. Si la corriente es muy baja (alta rpm), se activa antes para alargar el tiempo disponible.
Esto permite que, a altas velocidades (por encima de 3000 rpm), el sistema HEI siga entregando voltajes de hasta 35.000 V, mientras que los sistemas convencionales ya presentan una caída de tensión a partir de las 1000 rpm. Además, como este control reduce el tiempo total de conducción de corriente, también disminuye la temperatura del módulo, aumentando su confiabilidad y vida útil.
Circuito Limitador de Corriente
En sistemas anteriores, se usaban cables resistivos para proteger los transistores de los picos de tensión y corriente. El HEI incorpora un circuito limitador de corriente que restringe internamente la corriente primaria a 5,5 amperios. Esto evita la sobrecarga de los transistores y permite eliminar resistencias externas, reduciendo el tiempo necesario para saturar la bobina. Por ejemplo, una bobina HEI con 0,5 ohm de resistencia alcanza su corriente máxima en solo 3,4 ms, frente a los 10 ms de una bobina convencional con 2,6 ohm.
Ventajas del Sistema HEI
- Mayor voltaje disponible: hasta 35.000 V, incluso a altas rpm.
- Menor mantenimiento: elimina puntos de contacto y ajustes periódicos.
- Mayor duración de bujías: gracias al voltaje más alto y encendido más preciso.
- Confiabilidad electrónica: componentes sellados y protegidos.
- Control térmico eficiente: mediante el circuito de dwell.
- Compatibilidad con control de emisiones: cumple con normas sin pérdida de rendimiento.
Términos destacados :
- Alineación de dientes ( Tooth alignment )
- Alta velocidad del motor ( High engine speed )
- Ángulo de permanencia ( Dwell angle )
- Bobina captadora ( Pickup coil )
- Bobina de encendido ( Ignition coil )
- Bobinado primario ( Primary winding )
- Circuito de control de corriente ( Current-limiting circuit )
- Circuito de encendido ( Ignition circuit )
- Contacto de platino ( Contact point )
- Control de temperatura ( Temperature control )
- Corriente alterna ( Alternating current )
- Corriente continua ( Direct current )
- Corriente de encendido ( Ignition current )
- Corriente primaria ( Primary current )
- Desactivación del circuito ( Circuit turn-off )
- Duración del dwell ( Dwell duration )
- Encendido de alta energía ( High energy ignition )
- Encendido electrónico ( Electronic ignition )
- Ensambles de distribución ( Distributor assemblies )
- Generador de pulsos ( Pulse generator )
- Imán permanente ( Permanent magnet )
- Incremento de voltaje ( Voltage increase )
- Inducción magnética ( Magnetic induction )
- Leva de ruptura ( Breaker cam )
- Módulo de control ( Control module )
- Módulo electrónico ( Electronic module )
- Núcleo temporizador ( Timer core )
- Pérdida de voltaje ( Voltage drop )
- Pieza polar ( Pole piece )
- Puntos de contacto ( Contact points )
- Regulación del dwell ( Dwell regulation )
- Resistencia eléctrica ( Electrical resistance )
- RMP del motor ( Engine RPM )
- Saturación del campo magnético ( Magnetic saturation )
- Señal de activación ( Trigger signal )
- Señal de encendido ( Ignition signal )
- Sistema de encendido HEI ( HEI ignition system )
- Sobrecorriente ( Overcurrent )
- Temperatura del sistema ( System temperature )
- Voltaje secundario ( Secondary voltage )
El sistema HEI representa un avance significativo en los sistemas de encendido automotriz. Al eliminar los componentes mecánicos tradicionales, reemplazarlos por control electrónico de alta precisión, e integrar funciones como avance automático y control de dwell, proporciona una chispa más fuerte, confiable y eficiente.
Gracias a su diseño robusto y su capacidad para operar bajo condiciones exigentes, el HEI se convirtió en un estándar en la industria automotriz durante las décadas de 1970 y 1980, y aún hoy es valorado en vehículos clásicos o de alto rendimiento por su simplicidad y fiabilidad. |
