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Por Ron Patterson y Steve Coniff

Traducido al español por Marcelo Fiuri y miembros del Primer Club del Ford T de Argentina

Con la posible excepción de la transmisión planetaria, ningún otro componente del diseño original del Ford T es habitualmente más mal interpretado que el sistema de encendido por magneto. El propósito de este artículo es explicar lo más simplemente posible cómo funcionan el sistema de encendido y de sincronización de la chispa.

Los autores vienen tratando este tema desde hace algún tiempo, cada uno abordándolo con diferentes objetivos. Steve estaba interesado en la optimización de la sincronización del encendido para competición y Ron quería escribir un artículo que explique claramente el sistema de encendido original del modelo T. Nuestros revisores nos desafiaron. Existía convergencia de intereses y nos divertimos aprendiendo la verdad acerca de lo que creíamos que ya entendíamos.

Antes de discutir los detalles de la sincronización de la chispa, vamos a examinar las características únicas de los distintos componentes del sistema de encendido original del modelo T.

 

Figura 1

Distribuidor y rodillo original Ford. Foto cortesía de Steve Coniff

 

 

Figura 2

Leyenda Ford en el distribuidor y el rodillo. Foto cortesía de Steve Coniff

 

La Figura 1 muestra un distribuidor original Ford y su rodillo. Es importante reconocerlo porque, además de Ford, había pocos fabricantes de distribuidores, y el diseño mecánico y la construcción de sus productos varían significativamente. El distribuidor Ford se identifica generalmente con el sello "Ford" estampado en la caja metálica, cerca del alojamiento de la varilla de chispa o avance y el rodillo tiene una leyenda similar en el brazo del soporte de la ruedecita, ver Figura 2. El distribuidor tiene cuatro segmentos metálicos conductores montados en un aislante a intervalos igualmente espaciados alrededor de la circunferencia interior de la caja. Cada segmento conductor tiene un tornillo aislado que se prolonga fuera de la caja formando un terminal con tuerca donde se enchufa el cableado que conecta con la caja de bobinas. El  rodillo del distribuidor está montado en el extremo del árbol de levas, fijado con un pequeño perno y retenido por una tuerca. El paso del rodillo sobre la superficie interior de la caja del distribuidor conecta la masa del motor a cada segmento conductor a medida que gira, completando así el circuito eléctrico para cada bobina.

 

 

Figura 3

Distribuidor montado en el motor, usando la herramienta original Ford para su ajuste.

Foto cortesía de Steve Coniff

 

Precaución

El uso de este procedimiento con un distribuidor no original de Ford, puede dar lugar a errores en el encendido, posibles daños en el motor y lesiones al operador.

La Figura 3 muestra el distribuidor montado en el motor y la herramienta de ajuste original de Ford utilizada para ajustar el distribuidor a una distancia de 2,5 pulgadas (63,5 mm.) entre el alojamiento de la varilla de chispa o avance y el tornillo de ajuste del resorte de presión del distribuidor. Con la palanca de chispa o avance totalmente atrasada (en la posición extrema hacia arriba) la varilla de acople del distribuidor se debe doblar adecuadamente para insertar el extremo de la varilla en el orificio de la palanca sin cambiar la medición de 2,5 pulgadas. A medida que la palanca de avance de la columna de dirección se mueve a través de su cuadrante, que consiste en 28 ranuras, el distribuidor avanza a través de su rango de movimiento a una velocidad de aproximadamente 2,85 grados del cigüeñal por muesca. Esta relación no es exactamente lineal debido al ángulo de la palanquita de tracción en el extremo de la varilla principal de avance, en el extremo de la columna de dirección.

La construcción del magneto Ford de baja tensión se entiende bien y no se describirá con más detalle aquí. Para aquellos interesados ​​en la evolución del volante magnético utilizado en el modelo T, consulte el artículo "Edward Huff, Henry Ford and the Flywheeel Magneto" escrito por Trent Boggess, en la revista Vintage Ford, Volumen 31, Número 2, marzo-abril de 1996. Para los propósitos de este artículo es importante comprender las características eléctricas básicas del magneto. La salida del magneto es una señal de corriente alterna de voltaje, frecuencia y  corriente variables, con ocho ciclos completos para cada revolución del cigüeñal. El voltaje varía, en el rango normal de velocidad del motor, desde un mínimo de 4 voltios a un máximo de más de 30 voltios, con capacidad de corriente suficiente para operar la bobina. Los dieciséis picos positivos y negativos de esta señal están separados por 22,5 grados de revolución del cigüeñal. La importancia de este último punto se explicará más adelante.

 

Figura 4

Dibujo  del volante (T-701-C (parcial)).

De la colección del Centro de Investigación del el Museo Henry Ford y Greenfield Village

 

La Figura 4 muestra una porción del dibujo del volante del modelo T (T-701-C visto desde el lado de la transmisión). Si usted estudia este dibujo con cuidado, verá que los imanes están montados en el volante de tal manera que la salida del magneto tiene un avance de 7 grados de rotación del cigüeñal desde el punto muerto superior (PMS, TDC en inglés): 11 grados 15 segundos menos 4 grados 15 segundos es igual a 7 grados. La significación del montaje del magneto se explicará más adelante. El “Registro de Cambios” de los dibujos del volante, indica que el montaje del magneto se mantuvo sin cambios durante toda la producción del Modelo T.

La construcción de la bobina de encendido del Modelo T se entiende bien y no se describirá con más detalle aquí. Para aquellos interesados ​​en la evolución de la bobina de encendido que se utiliza en el modelo T, por favor consultar el artículo de tres capítulos titulado "La Bobina de encendido del Modelo T" de Trent Boggess y Ronald Patterson, revista Vintage Ford, Volumen 34, Número 4, 5 y 6 de julio a octubre de 1999. Para los propósitos de este artículo, es importante entender que el funcionamiento correcto de los contactos (platinos) de la bobina afectará el tiempo de encendido y por lo tanto el rendimiento del motor. Adicionalmente, la bobina de encendido funciona de manera completamente diferente cuando se alimenta con batería en comparación con su funcionamiento con magneto. Cuando una bobina de encendido correctamente ajustada está alimentada por batería y el rodillo conecta a masa a través del segmento conductor del distribuidor, la bobina vibra continuamente y proporciona voltaje para disparar la chispa en la bujía. Cuando una bobina de encendido correctamente ajustada está alimentada por magneto y el rodillo conecta a masa a través del segmento conductor del distribuidor, los contactos (platinos)  de la bobina responderán a los impulsos de corriente individuales de la salida del magneto para disparar la chispa en la bujía. Para responder fiable y consistentemente a los impulsos de corriente individuales del magneto y mantener la sincronización precisa del encendido, los contactos de la bobina deben ser ajustados cuidadosamente. La única manera de ajustar correctamente los contactos, es mediante el uso de un probador de bobinas manual (a manivela), que simula condiciones muy similares a las que se producen en el sistema de encendido del Modelo T cuando funciona con magneto.

 

Figura 5

Diagrama simplificado de los componentes del encendido del Modelo T

Ilustración de George W. Hobbs y Ben G. Consoliver. The Gasoline Automobile 3ra. edición McGraw-Hill Book Company, Inc, NY 1924 P.163

 

La Figura 5 es un diagrama simplificado de los diversos componentes de ignición, integrados como un sistema.

Ahora vamos a comentar detalladamente las mediciones que tomamos de la sincronización de la chispa.

 

 

Figura 6

Rueda graduada montada en el cigüeñal, con puntero

Foto cortesía de Steve Coniff

 

La figura 6 muestra el método utilizado para realizar las mediciones de grados anular. Recuerde que la palabra "grado” o “grados" utilizadas en lo sucesivo, siempre se entenderán por "grados de rotación del cigüeñal". Se montó una rueda graduada en el extremo del cigüeñal con un puntero fijo que apuntaba a la escala. Se tomó el Punto Muerto Superior (TDC en inglés) del primer cilindro, la rueda graduada se colocó con el marcador apuntando a "0" grados y se fijó para que la interrelación no cambiara cuando el cigüeñal girara.

 

Figura 7

Diagrama de sincronización del encendido – Operación con batería

Dibujo asistido por computadora (CAD), cortesía de John Regan

 

La figura 7 es un diagrama que representa el primer conjunto de mediciones. Se comprobó la placa delantera del motor para controlar su correcta alineación con el extremo del árbol de levas (concentricidad). Se usaron para tomar las lecturas: un arbol de levas Ford rectificado, un cuerpo  de distribuidor original Ford en buen estado y un rodillo de distribuidor nuevo (NOS). El distribuidor fue colocado utilizando la herramienta de alineamiento Ford. Al girar manualmente el cigüeñal, se determinó que el segmento del distribuidor se conectaba a masa 15,5 grados después del PMS  (TDC en inglés) y se mantenía conectado a masa durante 87 grados. Cuando el cuerpo del distribuidor se giró con la palanca de encendido a través de su recorrido, se constató que el avance total del distribuidor era de 80 grados.

Como se mencionó anteriormente, cuando se opera con batería, la bobina de encendido vibra continuamente, produciendo chispas en la bujía mientras el segmento del distribuidor sigue conectado a masa. Como se puede ver en la figura 7, la bobina dispara continuamente chispa a la bujía a partir de 15,5 grados después del PMS (TDC) y cesa a los 102,5 grados después del PMS (TDC). A medida que aumenta la velocidad del motor y se avanza la varilla de encendido, la bobina dispara chispa a la bujía en todo el rango del desplazamiento del distribuidor, hasta que alcanza el avance máximo a los 64,5 grados antes del PMS (TDC).

 

Figura 8

Diagrama de sincronización del encendido – Operación con  Magneto

Dibujo asistido por computadora (CAD), cortesía de John Regan

 

La Figura 8 es un diagrama que representa el segundo conjunto de mediciones. La preparación para la prueba no se ha modificado y los intervalos de los segmentos del distribuidor y el movimiento de este son los mismos. Se tomaron estas medidas con una bobina de Ford T restaurada conectada eléctricamente con el distribuidor, el magneto y las bujías y el motor girando a 600 RPM. Para leer la posición del puntero sobre la rueda graduada, se usó una luz estroboscópica de sincronización de encendido conectada a la salida de la chispa para determinar exactamente donde la bobina se activaba en relación con la posición del cigüeñal.

La forma de onda del magneto representada en la Figura 8 es sólo representativa y no refleja la forma de onda del magneto cuando se ve en un osciloscopio. Pero sí refleja la relación existente en la sincronización del tiempo producida por el avance de 7 grados de los imanes en el volante, como se indica en el dibujo del volante T-701-C. Los símbolos de chispa muestran los puntos en los que la bobina de encendido se dispara en la salida de corriente del magneto, con respecto al recorrido del pistón. Cada uno de estos puntos está  lógicamente separado por 22,5 grados.

Al arrancar el motor Ford T en magneto, con la palanca de encendido completamente atrasada, la bobina inicialmente dispara a los 26,5 grados después del PMS (TDC). Esta es la posición más cercana, basada en la posición del distribuidor (palanca de avance) donde está disponible la suficiente salida de corriente del magneto. A medida que aumenta la velocidad del motor y la palanca de chispa se avanza, la bobina disparará inicialmente en uno de los lugares adicionales siguientes donde se produce la suficiente corriente de salida del magneto. Estos lugares son 4 grados después del PMS (TDC), 18,5 grados antes del PMS (TDC), 41 grados antes del PMS (TDC) y, posiblemente, 63,5 grados antes del PMS (TDC). La chispa representada a los 63,5 grados antes del PMS puede no ocurrir, dependiendo del avance de la palanca de chispa más allá del final del cuadrante.

La figura 8 ayuda a explicar por qué es más fácil arrancar un Ford T en modo magneto, cuando la palanca de chispa está avanzada algunas muescas. Al avanzar la palanca de encendido, la bobina se disparará a los 4 grados después del PMS. Si los imanes no estuvieran adelantados 7 grados, la bobina dispararía inicialmente a 11,25 grados después del PMS.

 La figura 8 también ayuda a explicar por qué a veces el motor se acelera cuando se pasa de  batería a magneto. Hay posiciones de la palanca de encendido, cuando funciona en batería, en los que se sincronizará mejor el tiempo de la chispa cuando se cambia a magneto.

 

Resumen

 

Como se puede ver en la figura 7, cuando funciona con batería, moviendo la palanca de encendido, se consigue una sincronización lineal de la chispa. Esto parece mejor para el óptimo rendimiento del motor, pero las bobinas del modelo T no funcionan bien con batería de 6 voltios a velocidades altas del motor.

Como se puede ver en la figura 8, cuando funciona con magneto, el avance no es lineal. La palanca de avance es un selector que, cuando se mueve, determina cual es el pulso de corriente del  magneto donde la bobina de encendido suministrará voltaje de chispa a la bujía.

Los autores desean agradecer formalmente Bruce McCalley, Trent Boggess y John Regan por su revisión de los borradores de este artículo. Sin su conocimiento detallado, ojo crítico y estímulo, este artículo no podría haber sido completado.

Los autores pueden ser contactados por escrito:


Ron Patterson                                                   Steve Coniff

407 Stonegate drive                                           1020 West Woodman road

Nicholasville, Kentucky 40356                            Colorado Springs, Colorado 80919

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