I sistemi di accensione dei veicoli si sono evoluti in modo significativo nel corso degli anni per fornire prestazioni migliori, più affidabili e più potenti. Oggi ci sono tre sistemi di accensione primaria e, nonostante le loro differenze nella tecnologia e nei componenti, funzionano tutti sugli stessi principi di base.
COME FUNZIONANO I SISTEMI DI ACCENSIONE
Tutti i sistemi di accensione automobilistici (eccetto i diesel) devono generare una scintilla abbastanza forte da saltare attraverso lo spazio della candela. Ciò si ottiene utilizzando una bobina di accensione costituita da due bobine di filo avvolte attorno a un nucleo di ferro. L’obiettivo è creare un elettromagnete instradando i 12 volt della batteria attraverso la bobina primaria. Quando il sistema di accensione dell’auto spegne il flusso di corrente, il campo magnetico collassa e, mentre lo fa, una bobina secondaria cattura questo campo magnetico in collasso e lo converte in 15.000-25.000 volt.
Per generare la massima potenza dalla miscela aria / carburante, la scintilla deve sparare al momento giusto durante la corsa di compressione. Gli ingegneri hanno utilizzato diversi metodi per controllare i tempi della scintilla. I primi sistemi utilizzavano distributori completamente meccanici. Poi sono arrivati i distributori ibridi dotati di interruttori a stato solido e moduli di controllo dell’accensione, essenzialmente computer di fascia bassa. Quindi, gli ingegneri hanno progettato sistemi di accensione automobilistica completamente elettronici, il primo dei quali era uno stile senza distributore ( DIS ). I moderni sistemi di accensione automobilistica sono indicati come coil-on-plug ( COP ), che oltre a migliorare la fasatura della scintilla, utilizza bobine di accensione ridisegnate che racchiudono un wallop molto più grande e generano una scintilla più calda.
IL SISTEMA DI ACCENSIONE AUTOMOBILISTICO DEL DISTRIBUTORE
Un sistema di accensione automobilistico basato sul distributore si collega all’albero a camme con ingranaggi. Nel distributore completamente meccanico, gli ingranaggi fanno girare l’albero del distributore principale. All’interno, una serie di “punti di accensione” sfrega contro una camma a più lati sull’albero del distributore. La camma apre e chiude i punti; agiscono come un interruttore meccanico che interrompe il flusso di corrente. Questo è ciò che avvia e interrompe il flusso di potenza alla bobina di accensione. Una volta che la bobina genera la tensione di accensione, viaggia verso la parte superiore della bobina e nella parte superiore del tappo del distributore. Lì, un disco rotante attaccato all’albero del distributore “distribuisce” la potenza a ciascuno dei fili delle candele.
Questi primi sistemi di distribuzione completamente meccanici avevano i loro difetti. I punti di accensione si rompono e cambiano i tempi della scintilla, rovinando l’efficienza del motore e richiedendo la sostituzione ogni 12.000 miglia. Inoltre dovevano essere impostati in modo molto preciso utilizzando una serie di spessimetri; i punti con gap non corretto non funzionerebbero in modo molto efficiente.
La soluzione era passare da un distributore completamente meccanico incorporando interruttori a stato solido che non si usurano. Ciò aumentava l’affidabilità, ma gli interruttori a stato solido prendevano ancora i loro ordini di marcia dall’albero del distributore, che era ancora azionato meccanicamente dall’albero a camme. Gli alberi del distributore tenderebbero a sviluppare una certa quantità di “frustata” o pendenza dopo 120.000 miglia circa. Poiché l’usura degli ingranaggi sarebbe sempre un ostacolo alla corretta fasatura della scintilla, i sistemi di accensione meccanica hanno dovuto evolversi e, all’inizio degli anni ’80, i produttori di veicoli hanno iniziato a passare dal distributore meccanico a un sistema di accensione automobilistico senza distributore (DIS).
IL SISTEMA DI ACCENSIONE AUTOMOBILISTICA SENZA DISTRIBUTORE (DIS)
Questo sistema determina la temporizzazione della scintilla in base a due sensori di posizione dell’albero e un computer. Il sensore di posizione albero motore (CKP) è montato nella parte anteriore dell’albero motore o vicino al volano su alcuni veicoli e il sensore di posizione albero a camme (CMP) è montato vicino all’estremità dell’albero a camme. Questi sensori monitorano continuamente le posizioni di entrambi gli alberi e inviano tali informazioni a un computer.
Il DIS utilizza anche una configurazione della bobina diversa rispetto al suo predecessore. Invece di chiedere a una singola bobina di alimentare tutti i cilindri, il DIS utilizza più bobine di accensione chiamate “pacchi di bobine”, ciascuna delle quali genera scintilla per due soli cilindri. Di conseguenza, ciascuna bobina può essere “accesa” più a lungo e sviluppare un campo magnetico più forte —Fino a 30.000 volt — e una scintilla più forte e più calda che era necessaria per accendere le miscele di carburante più magre dei veicoli più recenti.
SISTEMA DI ACCENSIONE BOBINA SU CANDELA
Il sistema di accensione del veicolo coil-on-plug (COP) incorpora tutti i controlli elettronici che si trovano in un sistema di accensione per auto DIS, ma invece di due cilindri che condividono una singola bobina, ogni bobina COP serve solo un cilindro e ha il doppio del tempo per sviluppare il massimo campo magnetico. Di conseguenza, alcuni sistemi di accensione per auto COP generano da 40.000 a 50.000 volt e scintille molto più calde e forti.
I sistemi di accensione COP hanno un altro grande vantaggio rispetto ai sistemi di accensione DIS. Poiché la bobina si monta direttamente sulla parte superiore della candela, i cavi delle candele vengono eliminati perché la tensione di accensione viene fornita direttamente alla candela. I cavi plug significano una maggiore perdita di resistenza di amperaggio e tensione, nonché la possibilità di contaminazione e fuoco incrociato tra i cavi se diventano grassi o usurati.
Le bobine in un sistema di accensione COP possono essere danneggiate da sgrassatori e acqua durante la pulizia del motore, quindi assicurati che ciascuna di esse sia avvolta in plastica e protetta prima di iniziare la pulizia del sottoscocca.
I sistemi di accensione continueranno a migliorare con funzionalità che oggi sono inimmaginabili poiché i progressi tecnologici portano a continui miglioramenti. Anche se lo fanno, tutti e tre questi tipi di sistemi di accensione sono ancora adatti all’epoca del veicolo per cui erano originariamente destinati e facili da mantenere e riparare.
