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Le bobine di accensione forniscono l’alta tensione necessaria al sistema di accensione per accendere le candele. La maggior parte dei motori che hanno un distributore di accensione composto da cavo d’accensione, spinterogeno, rotore, contatti dell’interruttore e alloggiamento hanno una bobina singola, ma alcuni modelli di importazione hanno due bobine. Sui sistemi di accensione senza distributore (DIS) invece, vengono utilizzate più bobine di accensione. Sui sistemi a scintilla di scarto, ogni coppia di cilindri condivide una bobina. Sugli altri sistemi di accensione DIS e bobina su candela (COP), ogni cilindro o candela ha la propria bobina individuale.
La bobina di accensione funge da trasformatore ad alta tensione. Aumenta la tensione primaria del sistema di accensione da 12 volt fino a migliaia di volt.
La tensione di accensione effettiva necessaria per creare una scintilla attraverso la distanza tra gli elettrodi di una candela dipende dall’ampiezza della distanza, dalla resistenza elettrica nella candela e dai fili delle candele, dalla miscela aria/carburante, dal carico sul motore e dalla temperatura della candela. La tensione richiesta è in continua evoluzione e può variare da un minimo di 5.000 volt fino a 25.000 volt o più. Alcuni sistemi possono erogare fino a 40.000 volt in condizioni di picco della domanda del veicolo.
All’interno di ogni bobina di accensione ci sono due serie di avvolgimenti attorno a un nucleo di ferro laminato o segmentato. Gli avvolgimenti “primari”, che sono poche centinaia, sono collegati ai due terminali esterni di bassa tensione sulla bobina. Il terminale primario positivo (+) si collega all’interruttore di accensione e alla batteria mentre il terminale primario negativo (-) si collega al modulo di accensione che fornisce la messa a terra. Gli avvolgimenti “secondari”, che hanno migliaia di spire, sono collegati a un’estremità al terminale positivo primario e al terminale di uscita secondario ad alta tensione al centro della bobina all’altra estremità.
Il rapporto tra avvolgimento secondario e primario è tipicamente di circa 80 a uno. Maggiore è il rapporto, maggiore è la potenziale tensione di uscita della bobina. Le bobine di accensione ad alte prestazioni hanno in genere un rapporto più elevato rispetto alle bobine standard.
Quando il modulo di accensione chiude il circuito primario della bobina e fornisce una massa, la corrente scorre attraverso gli avvolgimenti primari. Questo crea un forte campo magnetico attorno al nucleo di ferro e carica la bobina. Occorrono circa 10-15 millisecondi perché il campo magnetico raggiunga la massima intensità.
Il modulo di accensione quindi apre il collegamento di massa della bobina e spegne gli avvolgimenti della bobina primaria. Questo fa collassare improvvisamente il campo magnetico. L’energia immagazzinata nel campo magnetico deve andare da qualche parte in modo da indurre una corrente negli avvolgimenti secondari della bobina. A seconda del rapporto delle spire del filo, questo moltiplica la tensione fino a 100 volte o più fino a quando non c’è abbastanza tensione per accendere la candela.
Le bobine di accensione sono molto robuste e affidabili, ma possono guastarsi per una serie di motivi, vediamo le cause principali di avaria.
Il calore e le vibrazioni possono danneggiare gli avvolgimenti e l’isolamento della bobina provocando cortocircuiti o aperture negli avvolgimenti primari o secondari. Ma il killer numero uno delle bobine di accensione è il sovraccarico di tensione causato da candele o cavi delle candele difettosi.
Se una candela o un filo della candela è aperto o ha una resistenza eccessiva, la tensione di uscita della bobina di accensione può aumentare fino al punto in cui brucia attraverso l’isolamento interno della bobina causando un cortocircuito. L’isolamento in molte bobine può essere danneggiato se l’uscita supera i 35.000 volt. Una volta che ciò accade, la tensione di uscita della bobina potrebbe diminuire causando l’accensione irregolare quando il motore è sotto carico, oppure la bobina potrebbe smettere di spegnere qualsiasi tensione che impedisce l’avvio o il funzionamento del motore.
Se una bobina ha la tensione della batteria al suo terminale positivo e viene collegata a terra dal modulo di accensione o dal circuito ma non produce una scintilla, la bobina è difettosa e deve essere sostituita.
Se il modulo di accensione si è guastato più di una volta, potrebbe essere dovuto a una bobina di accensione difettosa. Un arco interno o cortocircuiti in una bobina possono sovraccaricare e danneggiare i circuiti all’interno del modulo di accensione.
Una bobina sostitutiva dovrebbe essere la stessa dell’originale (a meno che non si stia aggiornando il sistema di accensione con una bobina con prestazioni di uscita più elevate).
Quando si sostituisce la bobina, i connettori devono essere puliti e controllati per evitare corrosione o allentamento e per assicurare un buon collegamento elettrico. La corrosione può causare resistenza, funzionamento intermittente o perdita di continuità, i quali possono contribuire al guasto dei componenti. Si consiglia inoltre di applicare grasso dielettrico ai connettori delle bobine che si adattano alle candele per ridurre al minimo il rischio di scariche elettriche causate dall’umidità.
Se un motore subisce ripetuti guasti alla bobina, le bobine potrebbero funzionare troppo intensamente. La causa sottostante può essere un’elevata resistenza secondaria (candele usurate o una distanza eccessiva tra le candele), o in rari casi una condizione di carburante povero (iniettori sporchi, perdita di vuoto o valvola EGR che perde).
Informazioni sulle bobine di accensione tratte da Autodoc GmbH