VeloSolex 3800 | Regular el avance de encendido

Como comentamos en la entrada anterior, el avance de encendido es clave para que nuestro motor funcione correctamente y en este post voy a explicar la forma de regularlo. Existen varias maneras de ajustar el avance, pero voy a intentar explicar lo más claro posible el método que me ha resultado más eficaz, que es utilizando un multímetro digital o tester. Existe otro método, que sobre todo lo utilizan los mecánicos de la “vieja escuela” que es mediante la utilización de un papel de hojilla de tabaco entre los puntos de platino y que en la web pueden encontrar información al respecto (yo nunca lo utilicé).

Herramientas

Para realizar esta tarea es necesario:

• Multímetro digital
• Puntas de prueba / pinza cocodrilo
• Un cable de 2 mm

Y es recomendable contar con un extractor para el volante magnético y un tornillo traba-cigüeñal, ya que nos van a facilitar el trabajo.

Multímetro Digital

Pinzas cocodrilo

Traba-cigüeñal

Extractor de volante magnético

Paso a paso

Paso 1: Quitamos el volante magnético. En el estator vamos a ver los componentes del encendido del motor. La parte que más nos interesa son los puntos del platino. Esta pieza cuenta con dos partes, una fija que es la que tiene el “brazo” o pieza móvil que acciona la leva del volante para abrir el circuito, y la segunda que es la que se debe ajustar para corregir un eventual retraso o avance incorrecto. Esta pieza se ajusta con un tornillo que se encuentra a su izquierda, y tiene dos tornillos que la afirman al estátor.

Componentes del sistema eléctrico de la VeloSolex 3800

Paso 2: Quitamos el tornillo que aprieta el terminal secundario de la bobina de encendido (que se encuentra encima del capacitor), y retiramos el terminal para quitar la bobina del circuito.

Paso 3: En el lugar del terminal de la bobina, colocamos un cable que puede estar pelado en la punta o con un terminal redondo para hacer más fácil la tarea, en el cual vamos a conectar una de las pinzas cocodrilo. Apretamos el cable con la tuerca.

Paso 4: Aflojamos los tornillos que afirman el punto de platino superior al estátor, para luego poder ajustar el avance. No es necesario aflojarlos mucho sino lo necesario para poder mover esa pieza.

Paso 5: Colocamos el volante magnético, y a través de una de sus ventanas pasamos el cable que atornillamos en donde estaba el terminal de la bobina de encendido.

Paso 6: Con una pinza cocodrilo “mordemos” el cable que sale del estátor, y con la otra, la instalamos en alguna pieza del cárter, ya que nos va a hacer de masa. El lugar ideal para utilizar la pinza de masa son unas pequeñas solapas que se encuentran alrededor de la circunferencia del estátor. Prendemos el multímetro en la modalidad de continuidad y colocamos las puntas de cocodrilo en las puntas del multímetro. Hay que prestar atención de que la pinza que colocamos a masa (al cárter del motor) esté conectada a la punta del multímetro negativa.

Quitamos el terminal secundario de la bobina de encendido y le atornillamos un cable

Pasamos el cable por una de las ventanas del volante y conectamos las pinzas cocodrilo

Paso 7: El estátor tiene una marca que dice Rupture, y el volante magnético tiene una marca en su superficie que nos indican que en el momento que están alineadas, los puntos de platino deben abrirse. Este es el momento exacto en donde debe producirse la chispa. Debemos alinear estas marcas y escuchar si el multímetro emite sonido (marcando si el circuito está cerrado) o no. Si el avance de encendido está perfectamente sincronizado, al desalinear las marcas y girar el volante hacia la izquierda (en contra de las manecillas del reloj) el tester debe emitir sonido de continuidad y en el momento de alinear las marcas no emitir ningún sonido. Si el tester no emite sonido alguno con la marca del volante corrida hacia la izquierda con respecto a la del estátor, nos está indicando que el circuito se está abriendo antes de tiempo, y si el tester emite sonido con la marca del volante corrida hacia la derecha con respecto a la del estátor, nos indica que el circuito se está abriendo más tarde, con lo cual el motor no va a funcionar correctamente.

Las marcas del estátor y del volante deben estar alineadas, para así poder comprobar el momento exacto en donde los puntos de platino se separan y abren el circuito

Paso 8: Si vemos que el avance de encendido está fuera de tiempo, pasamos a regular el punto de platino superior con el tornillo de ajuste. Para eso utilizamos un destornillador lo bastante largo para que pase por la ventana del volante. Debemos colocar las marcas del estátor y el volante alineadas, y girar el tornillo de ajuste hasta escuchar que el tester emite sonido. Luego de esto, regulamos el tornillo hasta que el multímetro deje de emitir sonido de continuidad. Movemos levemente el volante para comprobar que el sonido del multímetro deja de emitirse (se abre el circuito) en el MOMENTO EXACTO EN QUE LAS MARCAS SE ENFRENTAN. Si no es así, seguimos ajustando el platino superior hasta que consigamos que el multímetro no marque continuidad en ese preciso momento. Una vez logrado esto, apretamos los tornillos que mantienen unida la pieza del punto de platino superior al cárter. Puede suceder en platinos originales (con años de uso y desgaste) que, al apretar estos tornillos, el punto de platino superior se corra y cierre el circuito y debamos volver a ajustarlo, pero esta vez teniendo en cuenta que al apretar la pieza al cárter, se puede mover algunas décimas de milímetros.

A través de una de las ventanas del volante, ajustamos el tornillo del avance de encendido y una vez que está perfectamente ajustado, procedemos a fijar la pieza del punto de platino superior con los tornillos de apriete.

Paso 9: Una vez que quedó todo perfectamente sincronizado, quitamos el volante nuevamente para sacar el cable que usamos para el multímetro y volver a instalar el terminal secundario de la bobina en el circuito. Hecho esto colocamos nuevamente el volante y probamos la chispa de la bujía. La chispa debe aparecer en el momento que enfrentamos las marcas como muestra el video del ejemplo.

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VeloSolex 3800 | Avance de encendido

Uno de los aspectos fundamentales para que el motor de nuestra VeloSolex funcione correctamente es que esté bien regulado el avance de encendido (también nombrado simplemente avance o puesta a punto).

Qué es el avance

En los motores de combustión interna se le llama avance de encendido a la anticipación en que la bujía produce la chispa necesaria para quemar la mezcla de nafta y aire, antes de que el pistón alcance el Punto Muerto Superior (PMS). En la teoría, el momento indicado para que la chispa encienda la mezcla es cuando el pistón alcanzó su punto más alto dentro del cilindro (PMS), con la mezcla completamente comprimida y así aprovechar al máximo la potencia de la explosión/combustión. Sin embargo, esto no es así en la práctica, ya que la mezcla no se enciende instantáneamente en su totalidad; esto se produce en alrededor de 2 milisegundos. Por este motivo, es que la combustión se inicia cuando el pistón todavía está subiendo.

Representación gráfica del Punto Muerto Superior e Inferior del pistón en un motor dos tiempos

Cuántos grados lleva el 3800

El avance de encendido no se mide en tiempo, sino que se hace en grados, teniendo en cuenta los 360 grados en que gira el cigüeñal. En los motores de VeloSolex 3800 la chispa se genera a los 23,5° antes de que el pistón alcance el PMS. Si la generación de la chispa se produce antes de esos 23,5° antes mencionados, le estaremos restando potencia al motor (que ya de por sí no posee mucha) y se producirá lo que se llama el “picado de biela”. Esto se da porque la combustión se produce demasiado pronto y la fuerza de expansión de la mezcla encendida empieza a empujar al pistón hacia abajo antes de que este llegue al PMS; es como golpear al pistón y obligarlo a bajar antes de que termine de subir completamente. Esto somete al pistón y sobre todo a la biela a grandes esfuerzos, llegando a romper estos componentes. Si el avance está atrasado (la chispa se genera después de esos 23,5°, por ejemplo, a los 13°) esto produce una pérdida de potencia del motor y genera calor excesivo y llamas en el escape. Este último escenario se puede ver, en un motor de VeloSolex sin filtro de aire, al salir humo por el tubo de admisión del carburador. Otro indicio de que el avance de encendido está atrasado, son las contra-explosiones al apagar el motor (fuerte explosión al detener y apagar el motor, que termina con la expulsión de los gases quemados por el tubo de admisión del carburador como se describió anteriormente).

Grados de giro del cigüeñal

Cómo se regula

Si notamos que el motor no está funcionando correctamente, una de las razones puede que sea la desregulación del avance de encendido. Para ajustar el avance, el motor de VeloSolex cuenta con un tornillo regulador en el estátor, al lado de la pieza de los puntos de platino, que regula su altura y así el momento en donde los puntos se separan para abrir el circuito eléctrico y permitir el salto de la chispa. El procedimiento de ajustar el avance será explicado al detalle en el próximo post.

Ubicación del tornillo de regulación del avance de encendido en el estátor en el motor de VeloSolex 3800

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VeloSolex 3800 | Sistema de encendido - Mantenimiento

Cuando nuestra VeloSolex no enciende, una de las primeras cosas que tenemos que verificar es si la bujía tiene chispa. En la entrada Bujías - Mantenimiento se explica el método para probar la bujía. En caso de que no tenga chispa, tenemos unos pasos básicos para comprobar:

1. Cambiar la bujía por otra o probarla en otro motor.
2. Verificar continuidad del cable de la bujía.
3. Verificar estado de la bobina de encendido.
4. Verificar el capacitor.
5. Verificar los puntos de platino.

Identificación de los terminales del capacitor y bobina de encendido de una VeloSolex 3800

Para llevar a cabo varias de estas verificaciones, vamos a necesitar un multímetro digital (MMD).

La bujía

Lo primero que debemos comprobar es si la bujía está en buen estado. Podemos probar cambiando la bujía por otra que tengamos, sea usada o nueva, o probar la bujía en otro motor que sabemos que funciona correctamente (en caso de tenerlo). En caso de probar con una bujía nueva, y seguimos sin tener chispa, pasamos a revisar los otros componentes.

El cable de la bujía

Lo segundo que tenemos que probar es el cable de la bujía. Debemos poner el MMD en la función de continuidad, y tocando los extremos del cable con las puntas del MMD, este emitirá un pitido (algunos indican mediante un led) indicando que el cable no está cortado y presenta continuidad. También debemos observar en qué estado se encuentran los terminales del cable (un tornillo que hace contacto con la bobina de encendido y el “gancho” que hace contacto con la bujía), que no presenten oxidación, sulfatación o tengan una capa de suciedad que nos lleve a que los terminales hagan falso contacto. En este caso, podemos lijar los terminales con un papel de lija muy fino, para sacar esa “película” que nos puede estar provocando el falso contacto.

La bobina de encendido

Prueba con multímetro digital del estado de la bobina de encendido

Si el cable está bien, lo siguiente a comprobar es el estado de la bobina de encendido. Nuevamente debemos utilizar el MMD, pero esta vez en función de resistencia (representado por el símbolo Ω). Debemos comprobar el valor de la resistencia de ambos bobinados, siendo el valor del primario en el entorno de 1.5 - 2.5 ohm, y del secundario entre 2.000 - 3.000 ohm (generalmente la cifra es 2.700 ohm o 2.7 kilo-ohm). Para medir la resistencia, hay que poner una de las puntas del MMD en el núcleo de la bobina, y la otra en las terminales del primario o el secundario. Para el primario, hay que colocar el MMD en la escala de 200 Ω y para el secundario, en escala de 20K. Si en la medición no obtenemos un valor, seguramente alguno de los bobinados esté cortado o defectuoso y la bobina no genera corriente. Es recomendable también, cuando estamos restaurando una VeloSolex, lijar con un papel de lija muy fino (de igual manera que para el cable de la bujía) los terminales de la bobina, como también su núcleo, para evitar falsos contactos. Si aún seguimos sin chispa, el próximo elemento a testear es el capacitor.

El capacitor

Prueba con multímetro digital del capacitor

Para medir el capacitor de nuestra VeloSolex, debemos colocar nuestro MMD en la opción para medir capacitancia (representado por la letra F). Debemos seleccionar la escala de 2 µF (dos microfaradios) en el MMD, y el valor del capacitor debe rondar los 0,22 µF. Al no ser un capacitor polarizado, no importa con qué punta medimos sus terminales. Si el valor de capacitancia nos da un valor menor, o “infinito” (marcado usualmente como un 1 a la izquierda de la pantalla del MMD) quiere decir que el capacitor está defectuoso. Otra prueba que se puede hacer, es medir continuidad entre sus terminales. Si tenemos continuidad, quiere decir que el capacitor está en cortocircuito.

Los puntos de platino

Ubicación de los puntos de platino

Lo último a probar en el sistema de encendido son los puntos de platino. Suele presentarse que los puntos se encuentren sucios, no permitiendo el paso de la corriente eléctrica generada en el primario de la bobina, y, por ende, imposibilitando la generación de corriente en el secundario para enviársela a la bujía, manteniendo siempre el circuito abierto. Para solucionar este problema, nuevamente recurriremos a un papel de lija muy fino, y lijar los dos puntos de platino para remover toda la suciedad, y permitir el paso de corriente entre ellos.

Si aún no hay chispa

Luego de revisar y comprobar que todos los elementos del circuito de encendido están en buen estado, deberíamos tener chispa en la bujía. Si continuamos con ausencia de chispa, otro aspecto que debemos verificar es el “avance” del motor o “punto” (timing en inglés), pero este tema va a ser tratado de forma individual en otra entrada de este blog, ya que es bastante extenso. He tenido alguna situación de que el encendido no presentaba chispa, y regulando el avance, logré que funcionara todo correctamente.

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VeloSolex 3800 | Sistema de encendido

El sistema de encendido que encontramos en la VeloSolex es del tipo “magneto”. Está compuesto por una parte móvil rotativa (volante magnético o rotor) que tiene cuatro imanes y una parte fija (estator), que es donde se encuentra el circuito eléctrico de encendido. Este circuito lo componen una bobina de encendido, un capacitor y un platino. En el estator también se encuentra la bobina de iluminación, pero este componente no es parte del circuito de encendido, sino que trabaja en solitario.

Imagen del estator con los componentes eléctricos.
1) Bobina de encendido · 2) Capacitor · 3) Platino · 4) Bobina de iluminación

La bobina de encendido

La bobina de encendido está compuesta por dos bobinados, uno denominado primario (hilo de cobre más grueso de determinada cantidad de vueltas) y el otro secundario (hilo más fino, y con mayor cantidad de vueltas). Este tipo de construcción hace que la bobina se comporte como un transformador, siendo capaz de convertir el bajo voltaje o tensión que fluye por el primario en alta tensión en el secundario, capaz de provocar la chispa en la bujía y encender la mezcla en la cámara de combustión. Cabe destacar que la tensión que llega a la bujía supera los diez mil voltios.

La función del platino es permitir o no el pasaje de corriente desde el primario a masa, y la del capacitor es almacenar energía y “proteger” al platino, para que en el momento que abre el circuito la corriente no genere un arco eléctrico entre sus puntos y los deteriore, y llegue incluso a fundirlos.

Funcionamiento

Cuando colocamos el motor sobre la rueda y traccionamos el rodillo para encenderlo, el volante magnético gira conjuntamente con el cigüeñal del motor, ya que se encuentra acoplado a este. Con ese movimiento, los imanes que tiene el volante inducen una corriente eléctrica en el primario de la bobina de encendido. En un determinado momento, la leva que tiene el volante en su parte interior separa los puntos del platino, abriendo el circuito eléctrico y cortando bruscamente el flujo de corriente eléctrica. Esto causa que el campo electromagnético del primario colapse, induciendo un pico de voltaje que el capacitor se encarga de absorber, y evita que salte un arco eléctrico entre los puntos del platino. A su vez, este corte brusco induce una corriente de mayor voltaje en el secundario de la bobina (debido a la mayor cantidad de espiras) que es suficiente para generar el arco eléctrico en la bujía.

Parte interna del volante magnético. La leva es la encargada de abrir el circuito de corriente, separando los puntos del platino.

Este sistema de encendido, debido a su simpleza (ya que no requiere una fuente externa de energía para funcionar, como, por ejemplo, una batería) y su fiabilidad (mientras el volante gire, se produce energía eléctrica) es utilizado en aeronáutica. Otra de las características es que es un sistema compacto y requiere poco mantenimiento. Una desventaja es que es muy caro de fabricar.

Como mencionamos anteriormente, en el estator podemos encontrar la bobina de iluminación, que funciona de forma independiente al circuito de encendido, pero que la lógica de funcionamiento es la misma que la bobina de encendido; genera corriente eléctrica a través de los imanes del volante y alimenta la luz frontal y trasera del cuadro de la bicicleta.

Aquí pueden ver una animación de cómo funciona el encendido. Este ejemplo utiliza una batería, pero la base del funcionamiento es la misma.

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VeloSolex 3800 | Bujías - Mantenimiento

En un motor de dos tiempos, como el de la VeloSolex S3800, la temperatura de la bujía debe estar en el rango de calor de 500° a 850° C. Como se explicó en otra entrada (ver aquí), no cualquier bujía sirve para cualquier motor.

Qué bujía va en el 3800

Para este modelo de VeloSolex, lo ideal es que sea una bujía caliente y de “rosca corta”. El modelo más común para nuestros vehículos son las NGK B6HS, o también puede ser la BP5HS (pongo como ejemplo la marca NGK porque es la que utilizo, también puede ser el equivalente en otras marcas). Las bujías más calientes son mejores para viajes cortos y motores de bajas RPM, mientras que las frías son más adecuadas para viajes largos, motores de altas RPM, cargas pesadas y motores de carrera.

Leer el estado de la bujía

Bujía en buen estado

Observando el estado de la bujía, podemos tener una idea si la bujía es la adecuada para nuestro motor, y del correcto funcionamiento del mismo. Un motor que funciona correctamente, debe presentar una bujía con la base (electrodo y aislante) con un color “acaramelado”. Más allá de este estado óptimo, solamente quiero presentar dos de los estados más comunes en la bujía ya que el tema es muy amplio (quien quiera abordar el tema más en profundidad, puede encontrar mucho material en internet).

Bujía con hollín o carbonilla

Si la base de la bujía se encuentra con hollín, nos indica que no alcanza la temperatura adecuada para quemar la mezcla de combustible y aire, o que la mezcla es “rica” (contiene más nafta que la necesaria o tiene poco aire). En esta situación se puede probar con poner una bujía más caliente para ver si se resuelve el problema. Si la base de la bujía presenta residuos con aceite, nos indica que el combustible tiene exceso de aceite, y se deberá reducir la proporción.

Bujía con residuos de aceite

A grandes rasgos quise mostrarles los “estados” más comunes que he visto en estos años que llevo manejando y solucionando los problemas de mi VeloSolex.

Comprobar la chispa

Uno de los motivos por lo que un motor no arranque, es porque la bujía no tiene chispa. Probar la bujía en la VeloSolex es muy fácil. Simplemente debemos desenroscarla de la tapa del cilindro (previamente habiendo sacado el filtro de aire) y conectada al cable, debemos apoyarla sobre alguna parte del cárter, o el cilindro mismo, y hacemos girar el volante. Si la bujía está bien, debemos ver una chispa de color azul. Como ejemplo, ver el siguiente video.

Referencias

• Guía Automotriz CR — cómo leer el estado de una bujía
• Brian Solex — la bujía en el Solex

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VeloSolex 3800 | Bujías - Características

La bujía cumple dos funciones en los motores: encender la mezcla de aire-combustible a partir de una chispa eléctrica y eliminar el calor de la cámara de combustión, por lo que deben soportar temperaturas extremas.

Diagrama de una bujía

Grado térmico

Las bujías se clasifican por su grado térmico, que es su capacidad de disipar el calor de la cámara de combustión. Se pueden clasificar en frías y calientes. El grado térmico de la bujía se determina, a grandes rasgos, por la longitud del aislador central de cerámica y su capacidad para absorber y transferir el calor de la combustión. Las bujías calientes son las que tienen la punta del aislador muy larga y evacúa poco calor de la cámara de combustión hacia la culata, por lo que conducen el calor con lentitud, y se mantienen calientes. Las frías, por el contrario, tienen una corta longitud del aislador central, lo que permite evacuar mucho calor hacia la culata y de forma rápida, manteniéndose frías. Esta clasificación no es por el calor que las bujías alcanzan, sino por el calor que disipan. Los factores que determinan el grado térmico son el grado de compresión del motor, la admisión o las condiciones de funcionamiento.

Diferencia de conducción de calor en tipos de bujías

Temperatura de trabajo

La temperatura de la bujía debe mantenerse entre 500 y 900 grados aproximadamente. Si no consigue una temperatura mínima, no es capaz de quemar bien la mezcla de combustible y se forma hollín, que a la larga ensucia la bujía e impide la formación de la chispa. Si se calienta de forma excesiva puede producirse la autoignición, es decir, la explosión de la mezcla de nafta y aire a causa del calor de los electrodos, antes de que estos produzcan la chispa, provocando un mal funcionamiento del motor. En un caso extremo, este calor excesivo puede fundir el material de la bujía.

Los motores de mucha potencia utilizan bujías frías, capaces de disipar mucho calor y evitar su sobrecalentamiento, y los de bajas prestaciones necesitan bujías calientes, que al no disipar el calor pueden mantener la temperatura mínima adecuada.

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VeloSolex 3800 | Bomba de nafta - Mantenimiento

Uno de los problemas más frecuentes en la bomba de nafta es cuando las bolitas de cristal quedan pegadas a las piezas cónicas y no permiten el normal flujo de nafta. Esto ocurre generalmente cuando el motor no se enciende por mucho tiempo, y la mezcla de nafta y aceite genera como una pasta que hace que las bolitas se peguen.

Desarmando la bomba de nafta

Destrabar las bolitas

Para recuperar una bomba que se encuentre en las condiciones anteriormente comentadas, se deberá sacar el tornillo que se encuentra en la parte superior de la bomba, tomando la precaución de que la bolita superior no se pierda en la maniobra. Es recomendable hacerlo dentro de un envase plástico por si la bolita se sale del canal, y no corremos riesgo de que se nos pierda. Una vez hecho esto, sumergimos la bomba en nafta durante un tiempo, para empezar a aflojar el pegote. Es recomendable también pasar un cepillo de dientes. Si esto no logra aflojar las bolitas, podemos usar aire a presión para liberarlas. Para actuar sobre la bolita inferior debemos inyectar aire a presión en la entrada de nafta (donde se conecta el caño de nafta que viene del tanque), y para actuar sobre la superior, inyectamos aire en el orificio posterior de la bomba. Podemos verificar que se logró despegar las bolitas sacudiendo la bomba y escuchando el golpe de ellas sobre las piezas plásticas.

Las partes internas de la bomba, una vez desarmada

El diafragma

Otro aspecto a tener en cuenta de la bomba de nafta es el diafragma. Cuando tiene mucho uso, el diafragma pierde rigidez y deja de funcionar correctamente. Si al desarmar la bomba vemos que la membrana tiene “panza”, es conveniente cambiarla por una nueva.

El asiento del diafragma

También es importante saber que la forma correcta de colocar el asiento del diafragma es poniendo el lado liso hacia el cárter, y la parte cóncava hacia la parte posterior de la bomba. Si se coloca al revés, el diafragma no cumple con su función correctamente. Si el asiento presenta alguna deformidad en alguna de sus caras, debe ser cambiado por uno nuevo. Con el tiempo, el asiento va tomando un color amarillo o naranja por el contacto con la nafta. Para colocarlo correctamente, se le debe presentar en su espacio en el cárter y darle unos pequeños golpes —puede ser con un martillo pequeño, de forma delicada— para que quede firmemente acoplado al cárter a través del orificio central.

Con suaves golpes colocamos el asiento de la bomba en su lugar

Referencias

• Steve's Workshop — reparación y despieces del Solex

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