Tutti i moderni motori a benzina dipendono dalle bobine di accensione per generare l'alta tensione necessaria per accendere la miscela aria-carburante all'interno dei cilindri.Pochi capiscono veramente la scienza che sta dietro la loro funzione.Esploriamo come i principi elettromagnetici alimentano questa parte essenziale del sistema di accensione.
Breve storia della bobina di accensione
Il concetto dietro le bobine di accensione è rimasto in gran parte invariato dalla sua introduzione oltre 100 anni fa, anche se l'elettronica dei veicoli è progredita in modo significativo.
Il primo sistema di accensione a bobina fu sviluppato da Charles Kettering intorno al 1910-1911.compresa una batteriaQuesta configurazione forniva una fonte di energia stabile alla bobina di accensione.
Questo sistema utilizzava una singola bobina di accensione che inviava alta tensione attraverso un distributore a ogni candela nell'ordine corretto di accensione.Era lo standard dell'industria fino a quando l'accensione elettronica ha iniziato a sostituire i sistemi meccanici negli anni '70 e '80..
Come una bobina di accensione produce alta tensione
Il principio alla base delle bobine di accensione è l'induzione elettromagnetica.Questo campo immagazzina energia e la rilascia come elettricità quando la corrente viene interrotta.
- La quantità di corrente che scorre attraverso la bobina
- Numero di avvolgimenti del filo
Utilizzo dei campi magnetici per indurre tensione
Quando un campo magnetico si muove o cambia vicino a una bobina, induce una corrente elettrica - un processo chiamato induttanza.
- Movimento più veloce o cambiamento del campo magnetico
- Più avvolgimenti di bobina
Collasso dei campi magnetici e generazione di tensione
Quando la corrente che ha creato un campo magnetico viene spenta, il campo collassa rapidamente e induce una tensione nel filo.
Induttanza reciproca e azione del trasformatore
Se due bobine sono posizionate vicine l'una all'altra, un campo magnetico dalla bobina primaria circonderà la bobina secondaria.Induce tensione in entrambe le bobine. Questo è noto come induttanza reciproca..
Nelle bobine di accensione, l'avvolgimento secondario contiene molti più giri rispetto all'avvolgimento primario, in genere da 15.000 a 30.000 giri rispetto a 150-300 giri.Questo grande rapporto consente di trasformare un ingresso di batteria da 12 volt in 201000 volt o più.
Il ruolo del nucleo di ferro
Sia l'avvolgimento primario che quello secondario sono avvolti attorno a un nucleo di ferro, che concentra il campo magnetico.una scintilla costante viene erogata quando necessario.
Conclusioni
Le bobine d'accensione sono essenziali per le prestazioni del motore, utilizzando le leggi elettromagnetiche di base per produrre l'elevata tensione necessaria per la combustione.Capire come funzionano non solo aiuta a mantenerle in funzione e a risolvere i problemi, ma rivela anche la loro genialità.