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2.1.1 Comando a contatti |
Lenergia e lalta tensione di accensione nel sistema
convenzionale a bobina sono limitate dalle capacità elettriche e meccaniche di
commutazione del ruttore.
All'accensione a batteria spesso vengono richieste prestazioni cui il ruttore non è in
grado di adempiere in qualità di interruttore di potenza.
Nei sistemi di accensione elettronici esso viene affiancato
dai componenti semiconduttori oppure viene sostituito da dispositivi di comando a prova di usura.
Laccensione transistorizzata con bobina o accensione transistorizzata si
trova in versioni azionate con o senza contatto.
L'accensione transistorizzata comandata a contatto si
adatta particolarmente alla modifica dei sistemi di accensione convenzionali a batteria.
Come primo equipaggiamento l'accensione transistorizzata con bobina comandata a contatto
non viene più impiegata.
Il distributore dell'accensione transistorizzata comandata da contatti è identico al
distributore dell'accensione a bobina con comando a contatti.
Poiché il contatto funziona in combinazione con un impianto di accensione a transistor, il
ruttore d'accensione non deve più commutare la corrente del primario, ma
solo la corrente di comando per l'accensione transistorizzata.
L'accensione transistorizzata svolge la funzione di un amplificatore di corrente e commuta
la corrente del primario tramite un transistor di accensione
(normalmente un transistor Darlington).
Principio di funzionamento
Le figure 15 e 16 mostrano chiaramente che l'accensione transistorizzata con comando a
contatti è derivata dall'accensione a bobina convenzionale: il transistor T svolge la
funzione di interruttore di potenza al posto del ruttore e ne assume la funzione di
commutazione nel circuito primario del sistema d'accensione.
Poiché tuttavia il transistor possiede le proprietà di un relè, deve esserne provocata
la commutazione, che può aver luogo per esempio con un interruttore di comando. Per
questo motivo si dice che simili impianti d'accensione a transistor vengono comandati da
contatti.
Più specificatamente la funzione di questo interruttore di comando viene assunta dal
ruttore comandato dalla camma.
| Fig. 15: accensione a bobina convenzionale Il ruttore svolge le funzioni di interruttore di circuito e di comando. 1 Batteria 2 Commutatore d'avviamento 3 Resistore addizionale 4 Interruttore incremento V all'avviamento 5 Bobina d'accensione 6 Condensatore d'accensione 7 Ruttore 8 Distributore d'accensione 9 Candele Fig. 16: accensione transistorizzata comandata da contatti 10 Componenti elettronici con resistenze del divisore di tensione R1 R2 e transistore T. |
Una corrente di comando Is passa nella base B quando il contatto è
chiuso, e il transistor è conduttore tra l'emettitore E ed il collettore C.
In questo caso esso può essere considerato un interruttore nella posizione di
inserimento, e la corrente può passare attraverso l'avvolgimento primario L1
della bobina d'accensione.
Se invece il contatto del ruttore è aperto, attraverso la base non passa la corrente di
comando e il transistor non è più conduttore; esso interrompe la corrente del primario
assumendo in questo caso la funzione di interruttore nella posizione di disinserimento.
Vantaggi
L'accensione transistorizzata con comando a contatti presenta due vantaggi essenziali
rispetto all'accensione a bobina con comando a contatti:
aumento della corrente del primario
una durata notevolmente più lunga del ruttore.
La corrente del primario può essere aumentata impiegando un transistor
di commutazione, poiché un contatto meccanico non può commutare per lungo tempo e con la
frequenza necessaria correnti superiori a 5 Ampere.
Poiché l'energia accumulata aumenta con il quadrato della corrente del primario, aumenta
anche la potenza della bobina d'accensione e di conseguenza tutte le caratteristiche
dell'alta tensione come la tensione disponibile, la durata e lintensità della
scintilla.
Questo è il motivo per cui una accensione transistorizzata con comando a contatti
necessita, oltre ad una centralina di commutazione della tensione, anche di una bobina
d'accensione speciale.
Una durata notevolmente più lunga dellaccensione convenzionale viene ottenuta
dall'assenza di elevate correnti sul ruttore d'accensione.
Vengono inoltre eliminati due altri fenomeni che riducono in misura non definita
la tensione disponibile delle accensioni mediante bobine con comando a contatti: il saltellamento
dei contatti e la scintilla di rottura causata
dall'induttanza della bobina d'accensione.
Soprattutto ad un basso numero di giri e durante l'avviamento la scintilla di rottura
riduce l'energia disponibile e ritarda la salita dell'alta tensione.
Il saltellamento dei contatti avviene invece ad alti regimi a causa dell'elevata frequenza
di interruzione del ruttore.
Il contatto rimbalza durante la chiusura e carica la bobina d'accensione con una minore
intensità, in un momento nel quale la durata di chiusura è già ridotta.
Il primo inconveniente del ruttore d'accensione viene eliminato nell'accensione
transistorizzata con comando a contatti, ma non del tutto il secondo.
Circuito
La centralina di commutazione dell'accensione transistorizzata con comando a contatti è
inserita tra un morsetto del ruttore dell'accensione e il morsetto 1 della bobina
d'accensione (figura 16).
La centralina di commutazione dell'accensione necessita inoltre di un proprio collegamento
a massa.
Il primario della bobina d'accensione è alimentato attraverso una coppia di resistori addizionali, normalmente inseriti in serie.
Durante l'avviamento il resistore addizionale a sinistra viene cortocircuitato dal
contatto 4 azionato dal motorino d'avviamento.
La bobina d'accensione riceve perciò una tensione di alimentazione più elevata dal
resistore addizionale a destra. Essa compensa gli svantaggi dovuti all'avviamento e alla
riduzione della tensione della batteria.
I resistori addizionali hanno il compito di limitare la corrente primaria nelle bobine
d'accensione a bassa resistenza che si caricano rapidamente.
Essi impediscono quindi un sovraccarico della bobina d'accensione, soprattutto a bassi
regimi, limitando l'usura del ruttori d'accensione, in quanto l'angolo di chiusura viene
sempre ancora determinato dalla camma del distributore d'accensione.
Poiché la bobina d'accensione ha bisogno di una durata di carica costante, ma l'angolo di
chiusura risulta fisso, il tempo disponibile per la carica è troppo lungo a bassi numeri
di giri e troppo corto ad alti numeri di giri.
I resistori addizionali e una bobina d'accensione a carica rapida permettono una
ottimizzazione su tutto il campo di funzionamento.
Nei veicoli di vecchia costruzione l'accensione transistorizzata con
comando a contatti faceva parte ancora del primo equipaggiamento.
Nel frattempo essa è stata soppiantata dall'accensione transistorizzata con sistemi di
scatto che non richiedono manutenzione.
Il sistema d'accensione transistorizzata con comando a contatti è tuttavia molto adatto
ad essere montato come postequipaggiamento sui veicoli muniti di serie dell'accensione a
bobina con comando a contatti, per migliorare sensibilmente le caratteristiche di
accensione.
Tale secondo equipaggiamento viene perciò raccomandato quando sussistono problemi
generali di accensione, in particolare in caso di difficoltà durante l'avviamento e
quando il veicolo viene impiegato prevalentemente per tragitti brevi.