Unità multi-bobina su candela - Test driver primario (Dual) e corrente

Sarà necessario un PicoScope per eseguire questo test.

Modalità di collegamento dell'oscilloscopio durante il test: tensione e corrente dual driver primario multi bobina su candela

Alcuni veicoli sono dotati di un Sistema di accensione senza distributore, dove le bobine vengono combinate in un'unità bobina su candela che si trova direttamente sopra le candele di accensione e ospita il sistema di accensione della bobina. Questo sistema era comunemente montato su motori SAAB, nonché su taluni Vauxhall, Peugeot e altri, come mostrato in Figura 1 sottostante.

  1. Staccare il cablaggio multi presa dalla bobina di accensione.
  2. Ricollegare il multi-presa usando cavi di break-out adatti, come illustrato nelle Figure 2 e 3.

Canale A - Tensione di alimentazione

  1. Collegare il cavo BNC al cavetto di prova da 4 mm nel Canale A dell'oscilloscopio.
  2. Collegare la spina colorata (positiva) del cavetto di prova alla presa da 4 mm sul cavo di breakout che trasporta la tensione di alimentazione per l'unità della bobina.
  3. Collegare il morsetto a delfino nero sulla spina nera del cavo di prova e collegare quest’ultimo al negativo della batteria o ad un punto di massa adatto sul motore, come mostrato nelle Figure 2 e 3.

Canale B - Interruttore digitale Driver primario 1

  1. Collegare il cavo BNC al cavetto di prova da 4 mm nel Canale B dell'oscilloscopio.
  2. Collegare la spina colorata (positiva) del cavetto di prova all’adattatore da 4 mm sul cavo di breakout che trasporta la tensione driver (interruttore digitale 1) all’unità bobina, come mostrato nelle Figure 2 e 3.

Canale C - Interruttore digitale driver primario 2

  1. Collegare il cavo BNC al cavetto di prova da 4 mm nel Canale C dell'oscilloscopio.
  2. Collegare la spina colorata (positiva) del cavetto di prova all’adattatore da 4 mm sul cavo di breakout che trasporta la tensione interruttore digitale 2 all’unità bobina, come mostrato nelle Figure 2 e 3.

Canale D - Correnti primarie driver (tratto dal filo di tensione di alimentazione)

  1. Collegare la pinza amperometrica da 60/20 amp al Canale D dell’oscilloscopio.
  2. Posizione la pinza sullo stesso filo come usato per canale A per il segnale di alimentazione di tensione come indicato nelle Figure 2 e 3.
  3. Premere il tasto zero sulla pinza per assicurarsi che la pinza venga azzerato.

Con il motore acceso, dovrebbe comparire sullo schermo un driver di tensione e un modello di corrente simili all’esempio di seguito.

Esempio di forme d’onda

Note sulla forma d'onda di accensione

La forma d’onda esempio è un’immagine tipica di un motore dotato di accensione elettronica. Proviene dall’unità bobina su candela sul motore Vectra Z22SE.

Canale A - Tensione di alimentazione bobina

L'alimentazione si fa a batteria o con tensione di carica di 12 volt o superiore: in questo esempio, circa 14.0 volt. Quando il circuito primario della bobina è acceso, la tensione scende leggermente, e siccome la corrente nel circuito aumenta al target di 10 ampere, la tensione scende di conseguenza. La tensione finale è di circa 13 Volt - 1 volt inferiore rispetto alla tensione originale.

Canale B e Canale C: Driver primari - Commutatore digitale

Il segnale di bassa tensione (LT) commuta tra zero volt e circa 5 volt. Quando il segnale di innesco va alto, provoca l’accensione della bobina. Siccome la tensione ritorna a zero, la corrente nell’avvolgimento primario della bobina si spegne, il flusso magnetico che circonda l’avvolgimento crolla, inducendo una tensione nel secondario e viene quindi generata la tensione HT. I punti di accensione (da zero in aumento fino a 5 volt) e spegnimento (da 5 volt fino a zero) sono determinati dal modulo di controllo elettronico (ECM) del veicolo. Questo intervallo fra questi eventi viene chiamato il periodo di permanenza o il tempo di saturazione. Il tempo di permanenza su un motore con accensione elettronica è controllato dal circuito di limitazione corrente nell'amplificatore o ECM.

Canale D - Correnti driver primario

La forma d'onda a quattro canali esempio, qui sopra, mostra il circuito di limitazione di corrente in funzione. La corrente si accende poiché si avvia il periodo di permanenza e aumenta fino a raggiungere circa 10 ampere nel circuito primario. A questo punto, la corrente è mantenuta brevemente e poi rilasciata nel punto di accensione. L’intervallo di tempo dal punto iniziale di accensione al momento in cui viene rilasciata la corrente dipende dalla velocità del motore. Più bassa è la velocità del motore, più è breve la rampa di corrente; quindi la rampa si allunga con l'aumento dei giri del motore.

Informazioni tecniche - sistemi bobina su candela

Il funzionamento dell’unità bobina sulla candela è essenzialmente identico a qualsiasi altro sistema di accensione.

I sistemi di accensione senza distributore sono montati solo su veicoli che hanno un numero pari di cilindri, come ad esempio 2, 4, 6, 8. Infatti, due cilindri sono collegati a una bobina che può produrre una scintilla in entrambi i cilindri allo stesso tempo. Questo è comunemente noto come un sistema a scintilla sprecata. Le due candele di accensione sono disposte in modo che una sia accesa nella fase di potenza del motore e l'altra nella fase di scarico del cilindro opposto, con una deviazione di 360 gradi. Dopo una rotazione completa del motore, i due cilindri sono ora in due fasi opposte e le due candele di accensione si accendono nuovamente ma con ruoli opposti rispetto a prima.

Su un motore a quattro cilindri, ci sono due bobine con singoli driver e questi tendono ad operare i cilindri 1 e 4, e 2 e 3. Questo significa che c'è una scintilla doppia ogni 180 gradi, con una di quelle scintille sprecate in una fase di scarico del cilindro opposto che si sta accendendo nella fase di potenza.

L'unica reale differenza fra la bobina COP e gli altri sistemi di accensione è che la prima è montata direttamente sulla candela di accensione, quindi la tensione va direttamente agli elettrodi della candela, senza dover passare attraverso un distributore o un cavo candela. Questa connessione diretta fornisce la più forte scintilla possibile e migliora la durabilità del sistema di accensione.

Informazioni tecniche sulla bobina

Driver primario - Segnali di commutazione digitale

I punti di accensione (da zero in aumento fino a 5 volt) e spegnimento (da 5 volt fino a zero) della bobina sono determinati dal modulo di controllo elettronico (ECM) del veicolo. L’intervallo fra questi punti viene chiamato periodo di permanenza o tempo di saturazione bobina. Il tempo di permanenza su un motore con accensione elettronica è controllato dal circuito di limitazione corrente nell'amplificatore o ECM.

In tempo reale

Storicamente, la tensione di alimentazione era presente non appena l'interruttore di accensione era stato girato in posizione 'on'. I sistemi moderni, tuttavia, non forniscono l’alimentazione fino a quando la chiave non viene girata nella posizione di «avviamento» e il motore gira. Un semplice errore come un sensore angolo manovella non funzionante potrebbe causare una perdita di tensione di alimentazione, semplicemente perché i circuiti di controllo elettronico non riconoscono che il motore sta girando.

Terra

La connessione di terra è essenziale per il funzionamento di qualsiasi circuito elettrico in un motore. Poiché la corrente aumenta in qualsiasi circuito elettrico, anche la tensione si riduce a terra. Un circuito di terra di ritorno può essere testato solo mentre il circuito è sotto carica, quindi il semplice test di continuità a terra con un multimetro è impreciso. Siccome il circuito primario della bobina è completo solo durante il periodo di permanenza, la caduta di tensione deve essere monitorata durante lo stesso periodo. La rampa di tensione sul segnale di terra non deve superare 0,5 volt. Più piatta è la forma d’onda, meglio è: una forma d’onda virtualmente senza aumento mostra che l’amplificatore o il modulo ha un collegamento a terra perfetto. Se la rampa è troppo alta, le connessioni di terra devono essere studiate per identificare la connessione all'origine dell'errore.

Driver primario - Corrente

La forma d'onda esempio mostra il circuito di limitazione di corrente in funzione. La corrente nel circuito primario si accende poiché si avvia il periodo di permanenza e aumenta fino a raggiungere circa 10 ampere. Questa corrente viene mantenuta finché viene rilasciata al momento dell'accensione.

Siccome la velocità del motore aumenta, l’angolo di permanenza si espande per mantenere un tempo di saturazione costante della bobina e quindi energia costante. Il tempo di saturazione della bobina può essere misurato posizionando un righello temporale all’inizio del periodo di permanenza e l’altro alla fine della rampa corrente. La distanza tra i righelli rimarrà esattamente la stessa indipendentemente dalla velocità del motore.

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