La función y el principio de la bobina de encendido.
La bobina de encendido de un automóvil es un componente clave en el sistema de encendido del automóvil.
La bobina de encendido de un automóvil se encarga principalmente de convertir el bajo voltaje (generalmente 12 voltios) de la batería en alto voltaje (generalmente decenas de miles de voltios) para generar una chispa que enciende la mezcla de combustible en los cilindros del motor. La bobina de encendido funciona según el principio de inducción electromagnética, convirtiendo la electricidad de bajo voltaje en electricidad de alto voltaje para garantizar el funcionamiento normal y una combustión fluida del motor. La bobina de encendido de un automóvil se compone principalmente de la bobina de encendido y el interruptor.
La bobina de encendido puede convertir la electricidad de bajo voltaje del vehículo en alto voltaje porque tiene la misma forma que un transformador común y la relación de espiras entre la bobina primaria y la secundaria es grande. Sin embargo, su modo de funcionamiento es diferente al de un transformador común. Un transformador común opera de forma continua, mientras que la bobina de encendido opera de forma intermitente. Almacena y libera energía repetidamente a diferentes frecuencias según las distintas velocidades del motor.
Cuando la bobina primaria se conecta a la fuente de alimentación, se genera un intenso campo magnético a su alrededor a medida que aumenta la corriente, y el núcleo de hierro almacena la energía del campo magnético. Cuando el interruptor desconecta el circuito de la bobina primaria, su campo magnético decae rápidamente y se induce un voltaje muy alto en la bobina secundaria. Cuanto más rápido desaparece el campo magnético de la bobina primaria, mayor es la corriente en el momento de la desconexión, y cuanto mayor es la relación de espiras de las dos bobinas, mayor es el voltaje inducido por la bobina secundaria.
Las bobinas de encendido se clasifican en dos tipos según sus circuitos magnéticos: tipo magnético abierto y tipo magnético cerrado.
Bobina de encendido de circuito magnético abierto
La bobina de encendido de circuito abierto generalmente tiene una estructura en forma de lata. Está compuesta por varias láminas de acero al silicio apiladas para formar un núcleo en forma de varilla, con las bobinas secundaria y primaria enrolladas, respectivamente, en el exterior del núcleo. La bobina secundaria tiene un diámetro de alambre esmaltado de 0,05 a 1 mm, con 20.000 a 30.000 espiras. El diámetro del alambre de la bobina primaria es de 0,5 a 1 mm. Tiene un grosor mayor que el de la bobina secundaria y solo tiene entre 150 y 300 espiras. La bobina primaria se enrolla fuera de la secundaria, por lo que el cambio en el flujo magnético generado por esta es exactamente el mismo que el de la bobina primaria. Las direcciones de bobinado de la bobina primaria y la secundaria son las mismas. El extremo inicial de la bobina secundaria se conecta al conector de salida de alto voltaje, y su extremo se conecta al extremo inicial de la bobina primaria y al terminal "+" de la carcasa. El extremo de la bobina primaria se conecta al terminal "I" de la carcasa y al colector del transistor de potencia dentro del encendedor. El encendedor controla el encendido y apagado de la corriente en la bobina primaria.
Bobina de encendido de circuito magnético cerrado
El núcleo de una bobina de encendido de circuito magnético cerrado está encerrado y todo el flujo magnético pasa a través de su interior. La permeabilidad magnética del núcleo es aproximadamente diez mil veces mayor que la del aire. Por lo tanto, para que una bobina de encendido de circuito magnético abierto alcance el mismo flujo magnético que una bobina de encendido de circuito magnético cerrado, su bobina primaria debe tener una fem magnética (amperios-vuelta) relativamente alta. Por lo tanto, se deben utilizar bobinas primarias con más espiras y mayores diámetros de cable. El número de espiras en la bobina primaria es elevado. Para lograr la misma relación de espiras, también es necesario aumentar el número de espiras en la bobina secundaria. Por lo tanto, la miniaturización de la bobina de encendido de circuito abierto es imposible. Por el contrario, una bobina de encendido de circuito magnético cerrado, gracias a su baja resistencia magnética, puede reducir eficazmente la fem magnética de la bobina y miniaturizarla. Actualmente, la bobina de encendido de circuito magnético cerrado se ha miniaturizado bastante y puede combinarse con el encendedor como una sola unidad, o incluso integrarse con la bujía. Encienda el gas comprimido inflamable en el cilindro a través de la bujía. La bobina de encendido tradicional es de tipo magnético abierto. Su núcleo está formado por láminas de acero al silicio apiladas de aproximadamente 0,3 milímetros de espesor, y las bobinas primaria y secundaria se enrollan alrededor del núcleo. El tipo magnético cerrado utiliza un núcleo de hierro con forma de tipo III para enrollar la bobina primaria y luego enrolla la bobina secundaria en el exterior. Las líneas de campo magnético forman un circuito magnético cerrado junto al núcleo de hierro. Las ventajas de la bobina de encendido magnético cerrado son una menor fuga magnética, una menor pérdida de energía y un tamaño más pequeño. Por lo tanto, la bobina de encendido magnético cerrado se utiliza ampliamente en sistemas de encendido electrónico.
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