Sistemi di accensione a confronto

[andrea-cesenat]

Ho riportato delle foto di un taglia erba a 4 tempi a accensione magnetica,
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ho cavato la mascerina e si presenta così nella foto taglia-erba (foto 4),
come vedete è semplice come sistema, non richiede tante apparecchiature, certamente che richiede degli accorgimenti per evitare delle scariche quando sale di regime.
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nella foto elettromagnete si vede il cavo che porta alla candela (foto 1),
come vedete dispone di un nucleo di ferro normale composto da tante lamierine a forma di una E con una spirale di filamento di rame centrale, dove un filo va alla carcassa e l'altro va alla candela, disposto in questa maniera, la corrente è alternata, però è solo quando ha la polarità + quel filo, crea scintilla la candela, perchè nel trasporto rende di più, mentre nella continua i fili bisogna ingrossarli, perchè crea molta resistenza e calore, (per i lamierini che assicurano la direzzione del campo magnetico, perchè va a 360°, stringendo e allungando come lo spessone di questi lamierini, si riducono, non si tolgono le energie parassite, di disturbo)
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nella foto elettromagnete nel volano (foto 2),
si vede come si attacca nel volano, però bisogna anche bilanciare, altrimenti vibrerebbe.
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nella foto PMS (foto 4), si noti quando il pistone ha raggiunto il massimo di salita dove si trova l'elettromagnete nel volano e l'altro per l'accensione, come si nota ', si presenta con più anticipo di 8°, non l'ho misurato, pero per avere un consumo e rendimenti accettabili ho dovuto maggiorare.
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Essendo un 4 tempi uno penserebbe, come fa andare visto che sia nell'aspirazione che nella combustione, quando raggiunge il PMS incomincia a sendere, gli elettromagneti, quando si sfiorano, farebbero la scintilla e nell'aspirazione creerebbe una combustione con possibili incendi fino al carburatore.
questo non succede, perchè la scintilla in verità avviene sia nell'ultimo frangente della compressione (anticipo), che quella di scarico e la valvola d'aspirazione non è ancora aperta, questo discorso della scintilla, è pari anche nelle vetture odierne con bobine disposte a coppia 1-4 2-3.
ciao

 

[Noyz]

andrea-cesenat, è sempre un piacere ripassare i fondamentali della macchine elettriche statiche e dinamiche, a mio avviso la parte più bella dell'elettrotecnica..... penso che sia stato tutto esposto molto bene, iil funzionamento di un relè, anche un introduzione ai trasformatori e ai motori asincroni se vogliamo con le tecniche costruttive per ovviare alle perdite per effetto joule e per magnetizzazione.... gli stessi fenomeni del magnetismo....

ma tutto questo cosa centrava??

nulla da dire sulla spiegazione dell'anticipo per il metano

:decoccio::decoccio:

 

[andrea-cesenat]

Bene,
con tutte queste spiegazioni ho voluto spiegare per gradi, come avviene un'accensione utilizzando un magnte/elettromagnete e un elettromagnete, che porta alla candela, con tutti i perchè che seguono.
Se uno si affaccia e di magnetismo e elettronica non ce capisce un tubo, per lo meno si farà un'idea, chi le conosce bene.
Ho fatto così, perchè Dr.Alfa ha citato rispondendo e Pietro con un suo discorso, che c'è molta gente che legge e non riesce a rispondere.
Per lo meno la spiegazione dell'accensione magnetica è stata spiegata.
ciao

 

[Noyz]

Bene,
con tutte queste spiegazioni ho voluto spiegare per gradi, come avviene un'accensione utilizzando un magnte/elettromagnete e un elettromagnete, che porta alla candela, con tutti i perchè che seguono.
Se uno si affaccia e di magnetismo e elettronica non ce capisce un tubo, per lo meno si farà un'idea, chi le conosce bene.
Ho fatto così, perchè Dr.Alfa ha citato rispondendo e Pietro con un suo discorso, che c'è molta gente che legge e non riesce a rispondere.
ciao

ok. malgrado quello che diceva quanche pagina fa il dottore, credo che questo topic stia venendo molto bene, una sorta di guida dettagliata. sono felice di averci preso parte praticamente da subito


domanda stupida.... come mai lo spinterogeno è sparito dalla auto di oggi? non parlo tanto di auto di "un certo livello", per cui con un sistema elettronico la centralina riesce a gestire autonomamente le accensioni, ma parlo per le cosidette city-car, auto prevalentemente economiche in cui un sistema relativamente semplice e collaudatissimo secondo me potrebbe rivelarsi valido.

poi altra domanda: avendo in famiglia anche una nissan micra di 11 a spinterogeno e avendo io una discreta passione per i motori ho avuto modo di scoprire che lo stesso motore passando da euro2 a euro3 ha perso lo spinterogeno, guadagnato 5cv ma perso molto a livello di erogazione tanto da farlo sembrare meno potente. la mia domanda è: sicuramente il passaggio di un motore da euro2 a euro3 a euro4 e via discorrendo fa perdere "smalto" all'erogazione, ma il passaggio da un accensione a spinterogeno a un accensione più "moderna" cosa può modificare nell'erogazione?

 

[Dr Alpha]

bene, riconosco e apprezzo l'impegno che prestate per arricchire questa discussione , debbo dire che (dal mio punto di vista) grossomodo i concetti esposti sono corretti
ho un dubbio... non è che vi sto contagiando la mia "malattia" dei post kilometrici?
per quel che mi riguarda questo esprime una generosità e interesse verso la discussione visto che è necessario del tempo per battere tante lettere stando attenti a non scrivere cose errate.
però sotto un altro punto di vista (anche quello di altri utenti che magari hanno meno "tempo" per leggere) condivido anche l'osservazione di noyz, forse è meglio sintetizzare un tantino e concentrarci sul Topic senza allontanarci troppo (come sto facendo io adesso... ) .Credo che parlare troppo degli impianti a magnete , tecnologia che ha avuto maggiore diffusione sui 2 tempi e ormai quasi inutilizzata sulle vetture , ci faccia perdere un pò il filo del discorso, altrimenti avremmo dovuto analizzare le accensioni dalla loro "preistoria" parlando anche delle prime "rudimentali" accensioni a "cannello" ( a proposito chi le conosce?) . credo che la proposta di noyz sia da cogliere al balzo per "rientrare" al centro del topic, perchè gli spinterogeni vanno "scomparendo"? .

Eè chiaro che (come ho già detto) più i sistemi sono moderni più ci sia in maniera direttamente proporzionale una quantità di vantaggi più elevata , anche se di fronte ai vantaggi guadagnati se ne perdono alcuni. Tutti i possibili vantaggi in relazione ai vari "salti" di evoluzione tecnologica in termini di sistemi di accensione possono andare a favore delle prestazioni, dei limiti dell'inquinamento, dell'affidabilità, dei consumi e dei pesi nonchè degli ingombri, dei (non ultimi) costi di produzione sia come materie impiegate che come semplificazione della complessità costruttiva , e così via.
Abbiamo avviato questa discussione prendendo spunto da un altro topic dove ci si chiedeva delle differenze in particolare del sistema a spinterogeno della 75 t spark a confronto col sistema statico della 155 t spark ( entrambe montate sulla stessa tipologia di motore ) , il mio parere è stato espresso a favore del sistema a spinterogeno ma solo limitatamente ad alcuni parametri e sopratutto in relazione a quel tipo di motori, dove è stato spiegato il motivo di questi pareri. Ora parlando nel proseguo di questo discorso, continuano a esserci anche altri aspetti che andrebbero a favore dello spinterogeno, magari nel mio prossimo farò una lista di pro e cotro degli uni e degli altri e magari su ogni voce potranno nascere i nostri soliti costruttivi e interessanti confronti ; ma nel totale degli aspetti paragonati chiaramente ( e guai se non fosse così) i sistemi più moderni hanno tutti i meriti di rimpiazzare i vecchi sistemi, sopratutto oggi con le continue migliorie e l'uscita dei modernissimi componenti elettronici ( oggi esistono dei semiconduttori che quando studiavo per la maturità di elettronica era roba da pura fantascienza! ) . La mia maggiore critica per i sistemi statici è rivolta specificatamente ad alcuni modelli, secondo me ancora "immaturi" , per esempio quelli delle 155 e 164 otto valvole sulle quali non si sono dimostrati grnadissimi vantaggi , e se volete su questo ne analizzeremmo i dettagli, magari nei prossimi "incontri".
ora devo scappare, a proposito, scusate se ogni tanto "sparisco"...:decoccio:

 

[Melo81]

Mamma mia che poemi che scrivete!!!! Comunque siete sempre precisi ed esaurienti....

 

[andrea-cesenat]

L'accensione col canello l'ho visto da un conoscente a un pistone, che mi ha spiegato anche che per farlo partire spesso prendeva a cornate con la manovella dopo che si era avviato, andrebbe quel modello anche con la sigaretta (non la nostra attuale) :lol2:
Non l'ho citato, perchè sì sono curioso come una scimmia, ma se non capito come funziona l'oggetto del mio interesse, non mi esprimo
Certo che ne abbiamo fatta di strada

te Noyz domandi:
domanda stupida.... come mai lo spinterogeno è sparito dalla auto di oggi? non parlo tanto di auto di "un certo livello", per cui con un sistema elettronico la centralina riesce a gestire autonomamente le accensioni, ma parlo per le cosidette city-car, auto prevalentemente economiche in cui un sistema relativamente semplice e collaudatissimo secondo me potrebbe rivelarsi valido.
per me non è stupida, ma sensata.

Dr.Alfa ha citato una discussione, quella ero io con la mia 75 TS, per chi interessa
https://forum.clubalfa.it/twin-spark/26337-per-trapiantare-il-motore-ts.html.
Sono due sistemi validi sia lo spinterogeno che con la centralina, però devo fare una precizazione, prima la mia 75 TS sì aveva i spinterogeni, ma riceveva l'impulso della centralina ugualmente a ogni ½ giro del motore e così tutte quelle vetture a iniezione con lo spinterogeno, altrimenti sarebbero a spinterogeno con il carburatore e sul secondo sistema erano noiose quando specialmene invecchiavamo, per via degli apparati che servono all'accensione, dove iniziavano ad accusare delle resistenze nel portare la tensione alla candela.
Invece una centralina che da l'impulso alla bobina e poi va allo spinterogeno è più efficace, perchè ti calcola lui i tempi giusti degli anticipi, però necessita di una spazzola più larga perchè la scintilla si "sposta" nel contatto per avere l'anticipo idoneo a dettare il tempo giusto, viene incanalato a una sola candela, quindi risulta più efficace, un pò come quell'esempio del metano.
Quindi io penso che sia nell'erogazione lo spinterogeno sia il migliore, ma c'è l'altra faccia della medaglia, cioè che necessita di manutenzione, sopratutto i spinterogeni risultano nella spazzola puliti, altrimenti sia la bobina che i cavi ne risentono.
Dunque accensione a spinterogeno con centralina è valido.
Un'accensione elettronica con centraline, viene sostituito lo spinterogeno con bobine sistuate a coppia 1-4 2-3, dove la scintilla è più breve, ma terribilmente precisa, cosa che lo spinterogeno non può darti, però ti da una scintilla più potente e ci sono dei motivi:
A scarica capacitiva,
dove i sistemi con questo tipo di scarica hanno come caratteristica della bassa induttanza della bobina d'accensione (ridotto innalzamento della tensione, questo perché si ha un ingresso a 400/600 V), elevata velocità di scarica, scintilla sugli elettrodi di breve durata, la tensione in ingresso essendo alta, può consentire l'uso di cavi piu lunghi e sottili, rapido aumento della tensione sull'avvolgimento secondario della bobina e insensibilità alla resistenza dispersiva (Shunt) durante la scarica, portando ad avere una maggiore precisione e a maggiori scariche al secondo, EMI (Electromagnetic interference) è limitato da una bassa induttanza e scarica breve, la protezione sul campo magnetico è meno importante.
Queste caratteristiche rendono questi sistemi di scarica preferibili per i motori che richiedono scariche brevi e rapide per via dell'elevato numero di giri (oltre i 10.000 rpm)

IDI
A scarica induttiva, dove i sistemi con questo tipo di scarica hanno come caratteristica l'elevata induttanza della bobina d'accensione (elevato innalzamento della tensione, questo perché si ha un ingresso a 12/24 V), ridotta velocità di scarica per via dell'induttanza elevata, scintilla sugli elettrodi di elevata durata, la tensione in ingresso essendo bassa, richiede l'uso di cavi più corti e spessi, EMI (Electromagnetic interference) è molto sensibile per via di un'elevata induttanza e scarica lenta, specialmente nei sistemi ad elevate prestazioni, la protezione sul campo magnetico è importante
Queste caratteristiche rendono questi sistemi di scarica preferibili per i motori che richiedono scariche prolungate e lente, per via del ridotto numero di giri (inferiore a 8000).

L'energia di scarica viene influita da:

Capacità del condensatore o induttanza induttore, maggiore saranno la capacità o l'induttanza e maggiore sarà l'energia di scarica, questa variabile determina l'energia di scarica massima del sistema.
Fonte energetica, la fonte energetica influisce enormemente sulla costanza dell'energia di scarica, andando a determinare l'energia di scarica minima.
Sistemi a batteria, se la batteria è carica e viene mantenuta carica dal sistema di ricarica questa fonte riesce a fornire sempre una quantità appropriata d'energia, in caso di batteria scarica o interrotta l'energia verrà fornita dal sistema di ricarica della batteria, portando ad avere un funzionamento irregolare soprattutto ai regimi di funzionamento più bassi, fino a riprendere una funzionalità normale superati i regimi intermedi.
Sistemi ad alternatore (monofase o bifase), l'energia fornita e relativa tensione è crescente all'aumentare del regime, risultando bassa ai regimi più bassi e eccessiva ai regimi più alti, costringendo nei sistemi CDI ad adoperare una centralina con un sistema di protezione da sovratensioni, mentre nei sistemi IDI tale fonte viene fatta comunque filtrare da un regolatore di tensione che funge da raddrizzatore.

se vuoi spiegare bene, sei costretto a scrivere tanto
ciao

 

[andrea-cesenat]

L'altra domanda era se si acquistano dei cavalli, dunque parlo sulla mia pelle, con lo spinterogeno eroga di più dal basso, con bobine gestita dalla centralina è più continuo fino gli alti.
Per i CV è relativo, per me sono tanti i fattori, che danno i CV, bisogna tenere conto anche la carburazione
ciao

 

[andrea-cesenat]

Perchè dallo spinterogeno alla centralina:
Lo spinterogeno è un dispositivo elettromeccanico che regola i tempi (fasatura d'accensione) della produzione delle scariche elettriche (scintille) del motore.
Questo sistema è stato usato prima dell'introduzione delle centraline elettroniche
Nello spinterogeno è presente una camma messa in rotazione attraverso un albero e degli ingranaggi direttamente dall'albero motore.
La camma agisce chiudendo un contatto elettrico in sincronia con la rotazione dell'albero e quindi con le fasi del motore (questi contatti sono chiamati in gergo puntine).
Il contatto chiude un circuito che disalimenta il primario di un trasformatore elevatore, la bobina, che ad ogni scarica di corrente produce un impulso di alta tensione destinato alle candele.
Calotta di uno spinterogeno per un motore quadricilindrico (con 4 contatti per le candele, se sono 4 cilindri o 8, ma disposti a boxer, contrapposti)
Contatto rotante distributore
La distribuzione è presente solo su motori pluricilindrici con bobina tradizionale (la bobina a scarica persa permetteva di non usare il distributore sui motori a due cilindri), dove ha lo scopo di dare un ordine d'invio dell'impulso di alta tensione alla candela del cilindro in cui deve avvenire l'accensione. Questa sezione è costituita da un contatto rotante in sincronia con l'albero motore, che striscia su una serie di contatti che si trovano all'interno della calotta, uno centrale a carboncino che riceve la tensione dalla bobina e gli altri in rame disposti circolarmente, collegati in uscita dalla calotta alle diverse candele secondo il regime.
La sezione si trova nella parte superiore dello spinterogeno, in modo che i contatti di ingresso e di uscita ad alta tensione ricavati nella calotta isolante, un tempo in bachelite e più recentemente in resina termoplastica, siano ben isolati dalla massa metallica.
Anticipo
Quando la velocità di rotazione del motore è elevata, è necessario inviare l'impulso di accensione alle candele con un certo anticipo per ottenere una combustione completa.
Per questo motivo nella parte inferiore dello spinterogeno l'albero è interrotto e sono presenti:
Masse rotanti, per effetto della forza centrifuga, all'aumentare della velocità di rotazione le masse si allargano verso l'esterno e attraverso una leva provocano una leggera torsione in anticipo della parte superiore dell'albero, in questo modo ai regimi di rotazione elevati la camma del contatto e il distributore intervengono in anticipo.
Se al monimo è di 8° prima del PMS, se fosse alla stessa tensione a 6000 giri/min andrebbe circa a 40°, ma visto che con qualsiasi sistema d'accensione, quando si alza il regime aumenta anche la tensione per le candele, quindi basta meno anticipo per via della scintilla cge crea la candela (a riferimento a quell'esempio del metano).
La presenza dei contatti, sia della bobina per la distribuzione, rappresentano un punto debole dello spinterogeno, in quanto sono soggetti ad usura e falsi contatti causati dallo sporco e a dispersione dall'alta tensione a causa dell'umidità.
Le automobili con spinterogeno potevano essere soggette a spegnimento del motore se, per esempio, attraversavano una pozzanghera troppo profonda.
A differenza delle moderne tecnologie elettroniche, lo spinterogeno era completamente regolabile e dunque facilmente riparabile e modificabile (per chi lo conoscesse), ed era più facile far ripartire l'auto con dei problemi (oggi i circuiti sigillati non permettono questo).
L'evoluzione dello spinterogeno fu la centralina & C , dove per determinare la posizione dell'albero motore invece di utilizzare le puntine, hanno un contatto elettronico (a volte costituito da un cosiddetto impulsore magnetico utilizzato dalla Magneti Marelli), che invece di scaricare il primario della bobina, comanda un transistor o un piccolo interruttore elettronico che a sua volta scarica il primario della bobina.
In questo modo si elimina la scintillazione e si ottiene una commutazione più rapida, con la formazione di scintille più energiche sulle candele.
Negli anni '70 iniziarono a diffondersi soluzioni nelle corse poi anche nelle vetture, per ridurre gli svantaggi dello spinterogeno, che poi sfociarono nelle accensioni elettroniche, generalmente accoppiate ad un distributore, dove si ha un segnale d'ingresso costante a un determinato anticipo rispetto al PMS e la centralina che tramite le sue caratteristiche determinava l'anticipo d'adoperare, mentre in precedenza era lo spinterogeno a fare questo lavoro.
La necessità di controllare più accuratamente la combustione, al fine di aumentare il rendimento energetico e ridurre le emissioni inquinanti, ha spinto all'adozione delle centraline elettroniche digitali per la gestione del motore.
Un microprocessore analizza continuamente diversi parametri del motore, tra cui velocità di rotazione, posizione dell'acceleratore, temperatura e flusso dell'aria comburente e tenore di ossigeno residuo nei gas di scarico dopo il passaggio per il catalizzatore.
In base ai dati in ingresso, oltre a regolare l'afflusso di carburante, invia al momento più opportuno per mezzo di transistor gli impulsi di accensione e regolazione della benzina tramite la sonda lambda nella marmitta uscita circa negl'anni '90.
In alcuni veicoli per eliminare anche gli inconvenienti legati alla distribuzione meccanica del distributore, sono impiegate diverse bobine, fino ad una per candela, comandate singolarmente dalla centralina per ridurre ancora meglio le resistenze e dispersione e alla fine anche una vita più lunga delle caldele.
Se qualcuno volesse dare un'opinione, ben volentieri....
:grinser026:

 

[andrea-cesenat]

Le bobine gestite dalla centralina (gestione elettronica) sono a secondario chiuso, sono le piu usate, ha un'uscita per la candela (cavo alta tensione), dove l'energia della bobina si scarica sulla candela, percorre il motore e va a massa, per queste bobine sono usati cavi d'accensione induttivo.
Bobina per scintilla persa scintilla persa
A salto di scintilla (o scintilla persa) sono le meno usate, generalmente solo per alcuni motori bicilindrici o quadricilindrici, ha due uscite per le due candele, dove l'energia della bobina si scarica sulla prima candela, percorre il motore, carica la seconda candela e ritorna alla bobina d'accensione, per queste bobine sono usati cavi d'accensione resistivi o muniti di resistenza dato che altrimenti si rischia il surriscaldamento della bobina d'accensione.
Le abbiamo viste nelle 500 o nelle Pande, le più comuni.
In pratica come un trasformatore, dove anello a nucleo metallico avvolto da una parte filamenti di rame in bassa tensione e dall'altra trasformata nell'altro filamento in alta, solo che passa dalle candele.
La centralina mada un impulso un relè che apre un contatto dei due dalla batteria diretto alla bobina.
Le bobine che vediamo nelle gestione elettroniche sono bobine a blocco annegate nella resina, con la coppia 1-4 2-3, se guardiamo c'è una croce fra gli inserimenti, quindi 1-3 e 2-4 sono i tempi.
Quindi ogni centralina a la sua bobina a blocco con un'ordine di accensione (2 tipi), dove in genere si collega a tre fili, una la massa, gli altri due sono gli impulsi della centralina, prima uno poi l'laltro.
Ci sono centraline che hanno una bobina per cilindro, quindi arriva nella testata del motore un cablaggio in genere 9 fili, quì si ritorna a una scintilla come avviene col lo spinterogeno.
foto 1 a salto di scintilla
foto 2 scintilla persa
foto 3 cavo da bobina a candela
foto 4 bobina a blocco della 155
ciao
:decoccio: