ELECTRICIDAD EN LA MOTOCICLETA Introducción: El conocimiento de la parte eléctrica de las motocicletas actuales es tan complejo que requiere sólidos fundamentos de electricidad para conseguir trabajar con éxito en sus circuitos de cables. Como quiera que en esta enciclopedia ya han sido dedicados otros tomos para el estudio de los fenómenos eléctricos -cómo se produce la electricidad, características principales de su naturaleza; cómo y porqué trabajan los principales elementos que precisa un vehículo en general, para su buen funcionamiento, etcéteraremitimos al lector a los citados tomos en el caso de que no disponga de los conocimientos necesarios para comprender con soltura todo lo relacionado a la electricidad del automóvil o de la motocicleta. Conste, pues, de entrada, que en este tomo vamos a estudiar la electricidad presuponiendo siempre en el lector conocimientos medios, y estudiando, o viendo circuitos aplicados exclusivamente para motocicletas equipadas con motores de dos tiempos, olvidándonos de los aún más complejos circuitos propios de las grandes motos de motores tetracilíndricos de cuatro tiempos. Por otra parte, hay que hacer constar también que en los tomos citados anteriormente, de esta enciclopedia, se han descrito con detalle los principales elementos propios de una instalación de motocicleta, tales como el volante alternador, la batería, el circuito de encendido, el motor de arranque combinado con generador, etc., etc., y que, en casos de motos de carretera, puede decirse que la instalación eléctrica es tan complicada como la de los coches, por lo que el conocimiento de éstos ayuda mucho a la comprensión de la instalación eléctrica de las motos. Hechas estas salvedades previas pasamos a estudiar, de una forma forzosamente breve ` las características que adopta la electricidad en la motocicleta, refiriéndonos, en especial, a las equipadas con motores de dos tiempos, ya que éste y no otro es el objetivo de este libro. INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE LAS MOTOCICLETAS La mayor o menor complejidad de la instalación eléctrica de una motocicleta está en relación directa con la utilización para la que haya sido creada. Así, por ejemplo, en las motos de cross y trial, la instalación es de lo más sencillo, acudiendo solamente a los circuitos indispensables para el funcionamiento del motor y algunas luces, mientras en las motos de carretera,
dotadas de luces intermitentes de giro, cuentavueltas electrónicos, etcétera, la instalación se va haciendo cada vez más complicada. INSTALACIÓN EN UNA MOTO TODO TERRENO En la figura 1 podemos ver el esquema de una instalación muy sencilla para moto de enduro. Consta, por una parte, del magneto alternador a volante (8) que es el generador de toda la corriente útil producida. Uno de los circuitos del alternador pasa a la bobina de alta tensión (6), en la que se produce la corriente para alimentar la bujía (7) y con ello se consigue la chispa en el motor. El otro circuito se establece para las luces de carretera del faro delantero (1), el avisador acústico (2), la luz trasera del faro piloto (9) y el interruptor de contacto de la luz de «stop» (10). Un interruptor-conmutador general (3) regula el paso de la corriente a través de los circuitos de iluminación y del avisador. Dispone de un conmutador de paro que interrumpe el paso de la corriente eléctrica entre el alternador y la bobina de alta, produciéndose así el paro del motor a voluntad del motorista. Por último, en este sencillo circuito se aprecia en 4, la presencia de una resistencia cuyo objeto no es otro más que preservar a las lámparas de carretera de las variaciones de tensión que puede producir un volante alternador a elevados regímenes de giro en vacío. En 5 se aprecia el detalle de conexionado del casquillo portalámparas, con la indicación de los colores de los cables.
Figura 1 Del estudio de este circuito tan elemental podemos llegar a las conclusiones siguientes: En primer lugar, el aparato generador --el volante magnético- está provisto en su interior de dos fuentes de corriente eléctrica constituidas por dos bobinas: una de ellas atiende en exclusiva al circuito de encendido (cables azul y negro) y dispone de una conexión a masa a través del cable rojo para interrumpir, a voluntad del conductor, el paso de la corriente a la bobina de alta tensión y dejar sin chispa a la bujía, momento en el que el motor se para. El segundo grupo está formado por la bobina de alumbrado y salen del alternador tres cables cuyos colores son verde, blanco y marrón. El blanco pasa a través de una ficha de conexión (y se convierte en verde-blanco) hasta el interruptor de «stop». Cuando el conductor acciona el freno trasero, la corriente pasa al faro piloto y se enciende la luz que indica la frenada pasando la corriente a masa a través del cable blanco. Como puede verse, este circuito es independiente de cualquier otro, de modo que si se produce avería en los interruptores o portalámparas delantero, no quede afectado este sustancial circuito, indispensable para la circulación. El cable amarillo constituye el segundo circuito, utilizado para las luces de carretera y el avisador acústico. En este último caso el circuito se sigue con gran facilidad ya que el cable amarillo va hasta la ficha de conexión y de allí se divide en dos: el que continúa amarillo pasa al avisador y hace masa a través del pulsador del interruptor conmutador (3), produciéndose así el sonido. La otra conexión que sale del mismo avisador es el cable verde que va al conmutador para distribuir desde allí la corriente a las luces tanto delanteras como traseras. El cable verde es una toma de corriente prevista para alguna utilización que pueda añadirse a la moto, pero que no tiene uso en el momento que muestra la figura 1 a que nos estamos refiriendo ahora. En la figura 2 mostramos al lector el esquema propio de una motocicleta de dos tiempos, de carretera, de 250 cc. Aquí se aprecia, en seguida, la presencia de muchos más aparatos eléctricos, la mayor complejidad del circuito que nos recuerda ya bastante el esquema eléctrico de un automóvil. En primer lugar se destaca la presencia de la batería o acumulador (17), de unas luces intermitentes (4 y 5) que precisan un cebador de intermitencia (18); un regulador de voltaje (7) para protección de la batería y de los circuitos, constituido por un diodo Zener; un desconectador de la corriente para evitar la puesta en marcha y evitar dejarse las luces encendidas con el motor parado (9); un fusible de protección de la batería e intermitentes (12). La iluminación de luces testigo (intermitentes, luz larga de carretera, luz de posición ... ); un
cuentarrevoluciones electrónico (2) con captador inductivo (13) para la toma de pulsaciones eléctricas en la corriente de alta tensión. Imagen por escanear
Figura 2 El resto de los elementos sí guarda parecido con el circuito elemental que vimos en el anterior esquema de la figura 1, aunque en este caso se trate de aparatos más sofisticados todavía, pero de un funcionamiento eléctrico similar. Así vemos en el esquema de la figura 2 el faro de carretera (1), el conjunto de dos conmutadores (6 y 8); cinco fichas de conexión colocadas a lo largo de la instalación; el interruptor de «stop» (19) y el avisador acústico (10) y, por supuesto, el volante alternador electrónico (16), la bobina de alta tensión (14) y la bujía (15) constituyentes del circuito de encendido. El lector interesado puede seguir los cables para localizar su función en cada caso, de un modo parecido a como hicimos en la instalación de una moto de T.T. presentada en primer lugar. Para la reparación y ajuste de los aparatos aquí señalados debe el lector estudiar electricidad en los otros tomos de esta enciclopedia, tal como ya se dijo al principio. PUESTA A PUNTO DEL ENCENDIDO Desde el punto de vista práctico la operación más importante para conseguir el buen funcionamiento eléctrico de un motor es la puesta a punto del encendido. Esta operación debe saberla hacer bien cualquier operario de reparaciones, aun cuando no sea electricista, e incluso nos atrevemos a decir que el propio usuario debería saber hacerla en previsión de hallarse lejos de los talleres de la marca. El mal ajuste del encendido ocasiona pérdida muy notable de potencia con un aumento considerable del consumo, y puede llegar a producir el fenómeno del «picado» y recalentamientos del motor. Vamos, pues, a dar unas orientaciones para el lector.
En primer lugar hay que conocer las características del avance de encendido que debe tener la propia moto y que establece el fabricante después de varias pruebas, y pone de manifiesto en el manual de la motocicleta. El avance de encendido consiste en los grados o. milímetros en que debe hallarse el émbolo antes de que llegue a su punto muerto superior, para que se produzca la chispa en la bujía. El tiempo que se necesita para que se inicie la combustión, son ese par o poco más de milímetros que constituyen el avance. De este modo se logra que la expansión de la mezcla, al producirse la chispa, coincida exactamente con el P. M. S. del émbolo, y la fuerza ejercida sobre él sea la máxima.
Figura 3 La puesta a punto de un volante alternador provisto de platinos, requiere las siguientes operaciones: En primer lugar, el desmontaje de todas las tapas de cárter que protejan al volante del polvo o la grasa. Conviene, por lo tanto, tener el motor tal como se indica en la figura 3. A continuación se saca la bujía y se monta en su lugar un comprobador de avance (figura 4) el cual va provisto de un indicador con nonio para conocer con toda exactitud la posición del émbolo con respecto a su carrera. Girar el volante hacia la izquierda hasta lograr que la escala central esté en su punto máximo, lo cual indica que el émbolo se halla en su punto muerto superior. Aflojar la fijación de la escala lateral y subir ésta hasta enrasarla con la escala central, y fijarla en esta posición. El comprobador estará ahora a punto de indicar la posición exacta del émbolo.
Figura 4 La operación se mejora si se realiza con la lámpara testigo o bien con un comprobador de puesta a punto, provisto de corriente. Los cables de este aparato (1, en la figura 3) deben conectarse a la bobina de alta (3) y a una buena masa (4). Con el émbolo en P. M. S. los platinos deben estar completamente abiertos y la luz del comprobador (1) estará encendida. Girando el volante con la mano y lentamente hacia la derecha se irán cerrando los platinos hasta que hagan contacto entre sí, momento en que la luz del comprobador se apagará. En este instante se mira el avance en el comprobador de avance (2). La lectura de los milímetros sobre la escala central y las décimas de milímetro sobre la escala lateral (Fig. 4) dará la situación del avance de encendido. El avance de encendido correcto debe lograrse con una abertura máxima de los platinos de 0,45 milímetros. REGLAJE DEL RUPTOR El elemento principal que hay que considerar son los platinos, los cuales deben hallarse limpios de toda oxidación y deben tener la mayor superficie de contacto posible cuando se hallan cerrados. Por el momento, lo más importante es que su máxima apertura se halle entre 0,35 a 0,45 mm., lo cual debe comprobarse por medio de un juego de galgas. En el caso de que los platinos se abran más o menos de esta medida, se debe proceder a aflojar con un destornillador y en media vuelta, el tornillo 3 (figura 5) y actuar sobre el tornillo 4 lo necesario, teniendo en cuenta que al aumentar la separación, se consigue un adelanto en el avance del encendido, y al disminuir, un retraso. Una vez regulada la distancia de los platinos se deberá proceder a la puesta a punto del avance del modo que ya se ha explicado más arriba, hasta conseguir el ajuste dentro de los límites especificados por el fabricante.
Figura 5 En la figura 5 citada puede verse la parte del estator del volante magnético, donde se aprecian las dos bobinas de que hemos hablado, una para la creación de la corriente eléctrica del encendido, y la otra para la corriente de alumbrado y accesorios. En 1 vemos los tornillos de fijación del plato al cárter, y en 2 el fieltro de engrase de la leva que se halla en el extremo del cigüeñal, sobre la que se desliza el contacto móvil de los platinos. EL ENCENDIDO ELECTRÓNICO PARA MOTOCICLETA DE DOS TIEMPOS El encendido electrónico para motocicletas presenta notables ventajas con respecto al encendido clásico, las cuales pueden condensarse en las siguientes: En primer lugar su funcionamiento es puramente electrónico. No tiene por lo tanto órganos mecánicos sometidos a desgaste ni a movimiento alguno, exceptuando el volante, lo que por otra parte, y como ya hemos visto en páginas anteriores, es deseable para equilibrado del giro del motor. De esta forma puede garantizarse una vida práctícamente ¡limitada del conjunto. Al carecer de órganos mecánicos sensibles al desgaste por rozamientos y otras causas, tal como ocurre con el mecanismo de la leva y el ruptor, engrasador, etc., una vez puesto a punto el encendido en el motor, no es necesario volver a comprobar este detalle, pudiendo tener siempre la certeza de que el motor térmico está siempre funcionando en su punto óptimo, lo cual representa la gran ventaja de tener la seguridad de que cualquier fallo del motor deberá ser atribuido a causas ajenas al encendido; esta seguridad está basada en las características intrínsecas del proyecto, ya que, si por un mal montaje del sistema, o por un fallo al realizar la instalación en fábrica, el encendido fallase, dejaría de dar chispa inmediatamente, produciéndose la parada instantánea del motor.
Por la misma razón que acabamos de expresar en el anterior párrafo, el salto de la chispa se realiza en cada ciclo, siempre en el mismo punto, independientemente de la velocidad a que vaya el motor, eliminándose las oscilaciones de la chispa que pueden ser producidas a alta velocidad por las holguras existentes en los ruptores utilizados en los sistemas clásicos de encendido -por otra parte necesarios para que éstos no se agarroten-, que hacen que el encendido del motor se atrase o adelante, o por el chispeo entre contactos que producen un retraso en el encendido; también queda eliminada la limitación de velocidad por rebote del martillo ruptor. Por todas estas cualidades, el encendido por volante electrónico se ha impuesto ya en motocicletas con cilindradas superiores a los 50 cc., y tanto FEMSA COMO MOTOPLAT, dos marcas españolas que los fabrican, han logrado productos de elevada fiabilidad donde la carburación y el avance de encendido no son tan críticos como con los sistemas de ruptor, pues se observa en el banco de pruebas que el motor funciona dentro de unos márgenes relativamente amplios, aunque hay una tendencia a necesitar un mayor avance.
Figura 6 En la figura 6 puede verse un conjunto de este encendido de la Femsa, modelo Femsatronic. En ella puede apreciarse perfectamente el volante, el plato base del volante con dos bobinas' y el conjunto conmutador electrónico-generador de chispas que ocupa el primer plano de la figura citada. Vamos a ver cada uno de estos elementos por separado.
Figura 7 En la figura 7 encontramos el conjunto alimentador que se halla compuesto por un volante magnético, cuya misión es crear el campo magnético giratorio, y por un soporte o plato base que a su vez está compuesto por los siguientes elementos: Bobina llamada «pick-up», en la que se genera la señal de disparo del diodo controlado en el momento oportuno. Bobina en la que se genera la corriente de carga del condensador, encintada e impregnada bajo vacío, de forma que queda perfectamente garantizado su aislamiento. Mazo de cables de neopreno protegidos por un macarrón de plástico, en cuyos extremos van soldados terminales hembra de enchufe plano, que se conectan al conmutador electrónico. Los terminales van provistos de capuchones de plástico transparente que permiten observar si el terminal se ha conectado correctamente.
Figura 8
En la figura 8 se muestra otro de los elementos importantísimos de este sistema de encendido. Se trata del conmutador electrónico-generador de chispas, compuesto por elementos semiconductores, condensador y bobina de alta tensión. Estos elementos están revestidos por un bloque de resina termoestable que les protege de los agentes atmosféricos, quedando el conjunto perfectamente estanco y con una rigidez dieléctrica muy elevada, dadas las características de este material. Las salidas se efectúan por medio de cables de neopreno a cuyos extremos van soldados terminales de enchufes planos, que se identifican por colores. A continuación pasemos a ver el funcionamiento de este encendido electrónico.
Figura 9 El esquema de la figura 9 muestra al lector el funcionamiento eléctrico de este sistema, el cual es como sigue: La corriente alterna generada en una bobina fija A, en el soporte, al ser atravesada por un campo magnético giratorio productor de líneas de fuerza, que es el volante imantado, es rectificada por un diodo semiconductor DI, v carga el condensador C. Este se descarga sobre el primario de una bobina de alta tensión B, e induce, en el secundario, a una tensión suficiente para que salte la chispa. Se consigue que ésta salte en la bujía en el momento preciso, para obtener del motor el rendimiento máximo, por medio de un diodo controlado D, colocado eléctricamente en serie con la bobina de alta tensión y en su primario, el cual permite el paso de la corriente almacenada en el condensador al ser excitado por un «pick-up» magnético P.
El sistema, como puede verse, anula el ruptor y de ahí nacen las principales ventajas que hemos anunciado al principio de este apartado. INSTRUCCIONES DE MONTAJE DEL ENCENDIDO ELECTRÓNICO Para finalizar este breve capítulo vamos a dar una serie de normas que deben tenerse presentes en el momento de efectuar el montaje de este sistema de encendido que será seguido por un pequeño estudio del modo de localizar averías, caso éste muy sencillo en este tipo de encendido. Debido a que no es necesaria la presencia del ruptor, la instalación de este tipo de encendido resulta todavía más fácil que el volante alternador clásico. El plato base o plato portabobinas ha de colocarse fijo a su alojamiento en el cárter, sujeto por tres tornillos, para los cuales va provisto de tres ventanas a su alrededor. En cuanto al volante va equipado exactamente igual que los volantes clásicos, por medio de un casquillo cónico para su acoplamiento correcto al extremo del cigüeñal, provisto de un chavetero para facilitar el calaje del volante y su puesta a punto.
Figura 10 Una vez montados estos elementos hay que proceder a conectarlos al conmutador electrónico-generador de chispas lo cual puede hacerse fácilmente uniendo los cables del mismo color. En la figura 10 presentamos al lector el esquema de la instalación de FEMSATRONIC. En esta figura se advierte en S el botón de paro del motor, mientras en B se aprecia la representación esquemática de la bujía, cuyo cable, como ocurre en todas las instalaciones de alta tensión para encendido, debe ser lo más corto posible. La puesta a punto de este sistema de encendido no presenta particulares problemas, sino todo lo contrario, ya que va provisto de marcas en el volante y en el plato base que cuando coinciden, enfrentadas, es el momento en que
salta la chispa. Conociendo este detalle y los milímetros de avance que corresponden al motor, ya se comprende que la puesta a punto es bien fácil. Una vez colocado correctamente en su posición ya no es posible que exista desarreglo.
Figura 11 La figura 11 muestra ahora al lector el aspecto que presenta el encendido de la marca FEMSA para motocicletas, provisto de luz de alumbrado. Para finalizar pasemos ahora a un breve estudio del modo de proceder en caso de avería. En primer lugar hay que comprobar que los terminales estén bien conectados y que los cables estén en buen estado, mirando que no se hallen deteriorados o quemados o si existe alguna rotura del aislante que derivo la corriente eléctrica a masa. A continuación, si la prueba anterior ha sido satisfactoria, se comprueba la continuidad de la bobina generadora y de la bobina del «pick-up» cosa que puede hacerse con una batería o una pila, y una lámpara, o con el auxilio de los instrumentos clásicos de medida eléctricos. Comprobar también si está bien la imantación del volante. Con esto habremos efectuado la comprobación de los circuitos que podemos denominar de baja tensión.
Acto seguido se comprueba si salta la chispa en la bujía a una velocidad igual o inferior a las 1000 rpm. Si no salta la chispa se desconecta la bujía y se coloca el cable de alta tensión a unos 5 mm, de masa aproximadamente, se hace girar el motor con la puesta en marcha y se observa los resultados que pueden ser: 1ª Que salten las chispas a una velocidad igual o menor de 1000 rpm. En tal caso, se deberá comprobar que la bujía se halle en buenas condiciones, cosa que probablemente no será así. La mejor solución es cambiarla por otra nueva y pasar a ensayar con ella la prueba anterior. 2º Que no salte la chispa nunca, en cuyo caso la avería proviene del conmutador electrónico-generador de chispas, el cual deberá ser cambiado. Si el sistema da chispa a velocidades inferiores a las 1000 rpm, pero el motor de la motocicleta no arranca, y se ha comprobado que la causa es debida a la parte eléctrica, se puede asegurar que la avería reside en una mala puesta a punto del encendido. Deberá desmontarse el volante y comprobar que las marcas de puesta a punto se hallen en su posición correcta así como que el avance de encendido que el motor necesita se le haya dado correctamente al hacer el calaje del conjunto alimentador. Por último una observación muy importante: No debe cambiarse nunca el sentido, de imantación del volante.
