Sisteme de aprindere la motoarele cu benzină

Spre deosebire de motoarele Diesel, la care aprinderea combustibilului în camera de ardere se realizează, în principal, prin autoaprinderea în urma comprimării, motoarele cu benzină cu nevoie de un sistem care să realizeze scânteia necesară aprinderii. Benzina este mult mai volatilă decât motorina şi, din acest motiv, mai uşor de aprins.

Chiar de la începuturile motoarelor cu benzină s-a făcut simţită nevoia unui sistem care să controleze aprinderea combustibilului în camera de ardere. Deşi Otto este considerat părintele motoarelor cu aprindere prin scânteie, de fapt, în anul 1860 Etienne Lenoire a inventat primul motor cu aprindere prin scânteie (m.a.s.), al cărui sistem de aprindere este format din nişte electrozi încălziţi din exterior. 

Bujia inventată de francez poate fi asemănată cu bujiile incandescente utilizate în prezent la motoarele Diesel. Defectul sistemului era acela al unui control insuficient asupra momentului procedurii arderii, fapt ce ducea la o ardere incompletă şi, bineînţeles, la o putere scăzută a motorului. 

Primul sistem de aprindere, mai evoluat, era format dintr-un magnetou echipat cu un ruptor, la ieşirile căruia bujiile erau legate direct. Magnetoul era format dintr-un magnet ce se rotea în interiorul unei bobine, generând curent electric. În anul 1911, Charles Kettering a inventat sistemul de aprindere electrică, format din bobină şi ruptor-distribuitor. 

Putem spune că toată lumea a auzit de DELCO, denumire atribuită ruptor-distribuitorului într-un mod eronat. Denumirea de DELCO reprezintă, de fapt, iniţialele companiei înfiinţate de Kettering în anul 1906 şi anume Dayton Engineering Laboratories Company. Sistemul electric de aprindere inventat de acesta se mai întâlneşte şi astăzi pe modele din anii 1970 – 1980, bineînţeles într-o formă mai evoluată. 

Spre deosebire de magnetou, bobina beneficiază de două circuite. Primul circuit este cel de joasă tensiune, alimentat direct de la sistemul electric al autovehiculului. Circuitul secundar, cel de înaltă tensiune, în momentul decuplării şi cuplării circuitului primar, asigură înalta tensiune necesară  dezvoltării scânteii între electrozii bujiei. O astfel de bobină de inducţie poate genera în secundar o tensiune înaltă ce atinge valoarea de 20.000 Volţi. 

Partea mecanică a sistemului este reprezentată de ruptor-distribuitor care realizează atât distribuţia scânteii la cilindrul aflat în faza de compresie, cât şi întreruperea circuitului primar şi deschiderea celui secundar. Ruptor-distribuitorul a suferit şi el modificări în timp, de la modelul iniţial, al cărui ruptor este reprezentat de platină, s-a ajuns la modele mecanice mult mai complexe, pentru a putea obţine cu o acurateţe mult mai bună scânteia la momentul oportun. Dezvoltarea celor două subansambluri despre care am discutat a condus, în final, la apariţia aprinderii electronice. 
Aprinderea electronică
Sistemele de aprindere electronică au început să apară atunci când s-a impus necesitatea realizării unor tensiuni mult mai mari pentru a realiza scântei care să conducă la arderi cât mai complete şi, implicit, la obţinerea de puteri cât mai mari din fiecare picătură de combustibil. 

Sisteme electrice de aprindere au început să apară încă din anii 1970, odată cu dezvoltarea  componentelor electronice active (tranzistori, diode etc), iar marele lor avantaj asupra celor capacitive a constat în mărirea fiabilităţii lor prin reducerea pieselor mobile din interiorul rotor-distribuitorului, precum şi în modificarea automată a avansului scânteii în funcţie de regimul de funcţionare a motorului.

Motoarele ce beneficiază de sisteme de injecţie electronică, de tip monopunct sau multipunct, necesită un calculator care să gestioneze atât sistemul de injecţie cât şi cel de aprindere, lucru ce se realizează prin corelarea tuturor informaţiilor primite de la toţi senzorii motorului.

Direct Ignition
Este un sistem de aprindere revoluţionar, bazat pe sistemul de aprindere electronic, denumit aprindere directă. Noutatea sistemului constă în eliminarea totală a bobinei, ruptor-distribuitorului şi a fişelor de înaltă tensiune clasice şi înlocuirea acestora, pentru fiecare cilindru în parte, cu o bobină aflată în contact direct cu bujia. Lungimea circuitului sistemului de aprindere devine astfel foarte  scurtă. 

Toate problemele legate de aprinderea defectuoasă cauzate de defectarea pieselor aflate în mişcare, de umezeală, de interferenţele ce pot apare de-a lungul fişelor de înaltă tensiune, astfel au dispărut. Avantajul major al acestui sistem îl reprezintă realizarea unor scântei ce beneficiază de aportul a 40.000 Volţi în momentul descărcării circuitului secundar al bobinei. 

De aici apar o serie întreagă de avantaje legate de controlul arderii şi al noxelor rezultate, astfel încât sistemul a trecut să fie utilizat în producţia de serie de majoritatea constructorilor de autovehicule.

Adaugati comentariu