Bobina di accensione - Controllo, misurazione, guasto

La bobina d'accensione genera alta tensione, necessaria per l'accensione della miscela aria-carburante nei motori a ciclo Otto. Questa pagina vi consente di scoprire, tra l'altro, la modalità di funzionamento delle bobine d'accensione e i modelli utilizzati nei modelli di veicolo attuali. Inoltre troverete qui molti suggerimenti pratici per la diagnosi e il controllo delle bobine d'accensione.

Le informazioni tecniche e i suggerimenti pratici riportati di seguito sono stati redatti da HELLA per offrire un'assistenza professionale alle officine. Le informazioni contenute in questo sito web devono essere utilizzate esclusivamente da personale tecnico specializzato.

Bobina di accensione

La struttura di una normale bobina d'accensione è sostanzialmente simile a quella di un trasformatore. Il compito della bobina d'accensione è quello di indurre da una bassa tensione una tensione alta. Gli elementi sostanziali, oltre ad un nucleo di ferro, sono l'avvolgimento primario, l'avvolgimento secondario e i collegamenti elettrici.

Il nucleo di ferro a lamine ha il compito di rinforzare il campo magnetico. Questo nucleo di ferro è avvolto da un sottile avvolgimento secondario. Esso consiste di un filo di rame isolato, di circa 0,05-0,1 mm di spessore, con fino a 50.000 avvolgimenti. L'avvolgimento primario consiste di un filo di rame verniciato di circa 0,6-0,9 mm di spessore ed è avvolto intorno al'avvolgimento secondario. La resistenza ohmica primaria della bobina è di circa 0,2-3,0 Ω e quella secondaria di circa 5-20 kΩ. Il rapporto di avvolgimento da avvolgimento primario a secondario è di 1:100. La struttura tecnica può variare a seconda del campo di utilizzazione della bobina di accensione. I collegamenti elettrici vengono definiti in una normale bobina d'accensione cilindrica con morsetto 15 (alimentazione di tensione), morsetto 1 (interruttore di accensione) e morsetto 4 (collegamento dell'alta tensione).

L'avvolgimento primario è collegato con quello secondario mediante un comune collegamento di avvolgimento con il morsetto 1. Questo collegamento comune viene definito come "circuito di risparmio" e viene utilizzato per semplificare la fabbricazione della bobina. La corrente primaria che passa attraverso l'avvolgimento primario viene attivata e disattivata mediante l'interruttore di accensione. L'intensità della corrente viene determinata dalla resistenza della bobina e la tensione applicata al morsetto 15. La rapidissima direzione della corrente causata dall'interruttore cambia il campo magnetico nella bobina e induce un impulso di tensione che viene trasformato in un impulso di alta tensione mediante l'avvolgimento secondario. Questo, attraverso il cavo d'accensione arriva allo spinterometro di una candela d'accensione per accendere in un motore Otto la miscela di carburante e aria.

L'intensità dell'alta tensione indotta dipende dalla velocità della modifica del campo magnetico, dal numero di avvolgimenti della bobina secondaria e dallo spessore del campo magnetico. La tensione d'induzione di apertura dell'avvolgimento primario oscilla fra 300 e 400 volt. L'alta tensione della bobina secondaria può essere, a seconda della bobina d'accensione, di fino a 40 KV.

Bobine di accensione per impianti d'accensione con distribuzione rotante dell'alta tensione

Definizione morsetti negli impianti d'accensione

Bobine d'accensione per impianti d'accensione con distribuzione rotante dell'alta tensione

Queste bobine d'accensione cilindriche vengono utilizzate per autoveicoli con distributore d'accensione in impianti d'accensione controllati a contatto o a transistor. Il collegamento elettrico a tre poli corrisponde a quello di una bobina d'accensione convenzionale.

Il circuito primario riceve la tensione di alimentazione mediante il morsetto 15. L'interruttore di accensione viene collegato al morsetto 1 della bobina d'accensione e collega a massa l'avvolgimento primario. Il cavo dell'alta tensione del distributore d'accensione viene collegato al morsetto 4. Se nei veicoli più vecchi si utilizzano ancora bobine d'accensione convenzionali, nei veicoli moderni con accensione a transistor trovano impiego le bobine d'accensione con centralina d'accensione integrata.

Struttura di una bobina di accensione a doppia scintilla — 1 Collegamento di alta tensione, 2 Collegamento di bassa tensione, 3 Avvolgimento secondario, 4 Avvolgimento primario, 5 Nucleo di ferro

Bobine d'accensione a doppia scintilla

Le bobine d'accensione a doppia scintilla vengono montate con impianti d'accensione con distributore di alta tensione in posizione di riposo. Queste bobine d'accensione si utilizzano per motori con numero di cilindri pari.

L'avvolgimento primario e secondario della bobina a doppia scintilla hanno ciascuno due collegamenti.

L'avvolgimento primario è collegato al morsetto 15 con l'alimentazione di tensione (positiva) e al morsetto 1 (massa) con lo stadio finale della centralina di controllo d'accensione. L'avvolgimento secondario è collegato con le uscite (4 e 4a) alle candele d'accensione.

In questi sistemi due candele d'accensione vengono alimentate con alta tensione da una bobina d'accensione. Dato che la bobina d'accensione genera contemporaneamente due scintille, una candela d'accensione deve trovarsi in fase attiva del cilindro e l'altra spostata di 360° in fase di espulsione.

Con un motore a quattro cilindri, i cilindri 1 e 4 per esempio, nonché i cilindri 2 e 3 sono rispettivamente collegati ad una bobina d'accensione. Le bobine d'accensione vengono controllate dagli stadi finali di accensione nella centralina. Questa riceve dal sensore dell'albero a gomito il segnale OT, per iniziare con il controllo della giusta bobina d'accensione.

Distribuzione dell'alta tensione con bobine di accensione a doppia scintilla — 1 Centralina d"accensione, 2 Bobina d"accensione, 3 Candele d"accensione

Bobine d'accensione a quattro scintille

Le bobine a quattro scintille sostituiscono due bobine a doppia scintilla nei motori a quattro cilindri. Queste bobine hanno due avvolgimenti primari che vengono controllati ciascuno da uno stadio finale della centralina. Di avvolgimento secondario ce n'è uno solo. Sulle loro uscite ci sono due collegamenti per ogni uscita, per le candele, che sono attivate opposte mediante cascate di diodi.

Distribuzione dell'alta tensione con bobine di accensione a quattro scintille — 1 Centralina d"accensione 2 Bobina d"accensione

Struttura di una bobina di accensione monoscintilla — 1 Collegamento di bassa tensione, 2 Avvolgimento secondario, 3 Collegamento di alta tensione, 4 Candela d'accensione, 5 Avvolgimento primario, 6 Nucleo di ferro

Bobine d'accensione monoscintilla

Nei sistemi con bobine d'accensione monoscintilla, ad ogni cilindro è correlata una bobina d'accensione con avvolgimento primario e secondario. Queste bobine d'accensione di solito sono montate direttamente sulla testata, sopra la candela.

Anche queste bobine sono collegate con l'avvolgimento primario al morsetto 15 (alimentazione di tensione positiva) e al morsetto 1 (massa) con la centralina. L'avvolgimento secondario è collegato con l'uscita del morsetto 4 alla bobina d'accensione. Se ci fosse inoltre un morsetto 4b, allora questo collegamento verrebbe utilizzato per sorvegliare mancate accensioni. Il controllo avviene con una sequenza fissata sulla centralina.

Il circuito di una bobina monoscintilla corrisponde a quello di una normale bobina d'accensione. Inoltre, nel circuito di corrente secondaria, si inserisce un diodo per alta tensione, per sopprimere la cosiddetta scintilla di chiusura. La scintilla non voluta che si crea con l'attivazione dello svolgimento primario tramite autoinduzione nell'avvolgimento secondario, viene soppressa da questo diodo. Ciò è possibile, dato che la tensione secondaria della scintilla di chiusura ha una polarità contraria alla scintilla d'accensione. In questa direzione blocca il diodo.

Con le bobine monoscintilla, la seconda uscita dell'avvolgimento secondario viene collegato a massa mediante il morsetto 4b. Per la sorveglianza dell'accensione nel cavo di massa viene montata una resistenza di misurazione, che genera il calo di tensione durante la scarica, che rappresenta la grandezza misurata per la centralina.

Distribuzione dell'alta tensione con bobine di accensione monoscintilla — 1 Centralina d"accensione 2 Candela d"accensione

Bobina di accensione difettosa

Cortocircuiti interni

Il surriscaldamento della bobina è causa, per via del processo d'invecchiamento, di un modulo di accensione guasto o di uno stadio finale guasto nella centralina.

Guasto nell'alimentazione di tensione

A causa di un'alimentazione di tensione insufficiente, aumenta il tempo di carica della bobina, e ciò può causare usura precoce o sovraccarico della centralina d'accensione o degli stadi finali nella centralina. Un cablaggio guasto o una batteria scarica possono esserne la causa.

Danni meccanici

Danneggiamenti dei circuiti d'accensione per via di roditori. Una guarnizione guasta del coperchio della valvola e l'olio motore che ne fuoriesce possono danneggiare l'isolamento nelle bobine con pozzetto delle candele. Entrambe le cause provocano una scarica e quindi usura precoce.

Bobina di accensione difettosa a causa di alimentazione di tensione esigua

Guasto del contatto

Resistenze di contatto nel cablaggio a causa di umidità penetrata nel settore primario e secondario, spesso causate anche maggiormente da un lavaggio del motore o in inverno dall'uso del sale antigelo.

Misurazione della bobina di accensione

Smontato

Per il controllo della bobina d'accensione esistono diverse possibilità:

Controllare i valori della resistenza delle bobine con l'ohmmetro.
A seconda dell'impianto di accensione e della forma costruttiva della bobina, sono validi i seguenti valori orientativi (osservare i dati forniti dal fabbricante)

Bobina d'accensione cilindro (impianto d'accensione a transistor)
Primario: 0,5 Ω–2,0 Ω / secondario: 8,0 kΩ–19,0 kΩ

Bobina d'accensione del cilindro (impianto d'accensione elettronico con accensione del campo caratteristico)
Primario: 0,5 Ω–2,0 Ω / secondario: 8,0 kΩ–19,0 kΩ

Bobine d'accensione monoscintilla o a doppia scintilla (impianti d'accensione completamente elettronici)
Primario: 0,3 Ω–1,0 Ω / secondario: 8,0 kΩ–15,0 kΩ

Bobine controleren door aansluiting van een voltmeter

Consiglio pratico

Nota:

Se in una bobina d'accensione fosse incorporato un diodo d'alta tensione per la soppressione delle scintille, allora non è possibile la misurazione della resistenza della bobina secondaria.

In questo caso ci si può aiutare nel modo seguente:
collegando un voltmetro in serie per l'avvolgimento secondario della bobina d'accensione ad una batteria. Se la batteria viene collegata nella direzione di passaggio del diodo, il voltmetro deve indicare una tensione. Dopo aver invertito la polarità dei collegamenti in direzione di blocco del diodo, non deve essere più visualizzata alcuna tensione. Se in entrambi le direzioni non viene visualizzata tensione, si può presumere un'interruzione nel campo secondario. Se viene visualizzata una tensione in entrambi le direzioni, il diodo di alta tensione è guasto.

Controllo della bobina di accensione montata

Montato

Si possono effettuare i seguenti controlli:

Controllo visivo

Controllare la bobina d'accensione per accertare danni meccanici
Controllare se l'alloggiamento presenta crepe capillari o fuoriuscita di massa colabile.
Controllare se il cablaggio elettrico e i collegamenti a spina sono danneggiati od ossidati.

Controllo elettrico con multimetro o oscilloscopio

Controllare l'alimentazione di tensione della bobina d'accensione
Controllare il segnale di comando da distributore d'accensione, centralina di accensione o centralina motore
Rappresentazione dell'andamento dell'alta tensione con oscilloscopio o oscilloscopio d'accensione

Controllo con il dispositivo diagnostico:

Leggere la memoria guasti dell'impianto di accensione o della centralina motore
Leggere i parametri

Per tutte le operazioni di controllo sull'impianto di accensione, non si deve dimenticare che guasti accertati durante un controllo con l'oscilloscopio non sono da ricondurre solo ad un problema con l'impianto elettronico, ma possono derivare anche dalla parte meccanica del motore. Questo per esempio può capitare se in un cilindro la compressione è troppo bassa e quindi la tensione di accensione visualizzata sull'oscilloscopio è diversa da quella negli altri cilindri.

Anche se negli autoveicoli odierni sono montati sistemi di gestione del motore diagnosticabili, l'impiego di multimetro e oscilloscopio per il controllo di impianti di accensione è necessario comunque. Per interpretare correttamente i risultati misurati e visualizzati o le immagini, di solito è necessario un ulteriore corso di formazione del dipendente. Una premessa importante per una diagnosi riuscita è un accurato controllo visivo all'inizio della ricerca guasti.

Controllo della bobina di accensione

Con l'esempio seguente "mancanze di combustione" vorremmo rappresentare per Lei la diagnosi di una bobina a doppia scintilla.

Autoveicolo Alfa Romeo 147 1.6 TS con accensione doppia

Ogni cilindro dispone di una candela principale e una secondaria. Il controllo delle candele di accensione avviene tramite gli stadi finali di accensione integrati nella centralina del motore. La procedura di riparazione viene svolta a titolo esemplificativo con un apparecchio diagnostico Mega Macs . Rappresentazioni schematiche, immagini e descrizioni hanno il solo scopo di spiegare e illustrare il testo del documento e non possono essere utilizzate come fondamenti per il montaggio o la riparazione.

Premessa per la diagnosi: parte meccanica del motore, batteria, impianto avviamento e impianto carburante a posto.

Prima di cominciare con la diagnosi, si dovrebbe considerare quanto segue:

Per poter classificare correttamente il veicolo è importante avere anche i documenti del veicolo stesso insieme all'ordine (libretto di circolazione).
Verificare la tensione della batteria. Una cattiva alimentazione di tensione può provocare il mancato funzionamento dell'impianto, misurazioni errate o cali di tensione.
Controllare i fusibili che riguardano l'impianto. Un'occhiata nella scatola dei fusibili, in certi casi, può far escludere la prima causa del guasto.

Reclamo del cliente

Il cliente segnala un disturbo del funzionamento dell'impianto di controllo del motore.
Informazione di allerta nella strumentazione:

Guasto: impianto sorveglianza motore.

Ricerca guasti

Applicazione dell'apparecchio diagnostico

Collegare l'apparecchio diagnostico alla spina a 16 poli OBD. A seconda del fabbricante del veicolo e del momento dell'immatricolazione del veicolo, può essere che debbano essere utilizzati un'altra presa di diagnosi e un adattatore supplementare.

Eseguire quanto segue sull'apparecchio diagnostico:

Scegliere il programma
Scegliere l'autoveicolo
Scegliere tipo di carburante
Scegliere modello
Scegliere tipo di autoveicolo
Scegliere funzione desiderata
Scelta del sistema: a seconda di quale apparecchio diagnostico si utilizza, in questo caso possono essere visualizzate ulteriori avvertenze per la sicurezza.
Avvio della diagnosi guasti

Per creare la comunicazione con la centralina, oltre alla corretta spina di collegamento, serve anche una sufficiente tensione di batteria. Una tensione di alimentazione insufficiente della centralina, potrebbe essere un segno di difetto del cablaggio o di un guasto della batteria del veicolo.

Controllo della bobina di accensione: collegamento dell'apparecchio diagnostico alla spina a 16 poli OBD.

Controllo della bobina di accensione: applicazioni sull'apparecchio diagnostico

Lettura della memoria guasti

In questo caso è stato memorizzato il guasto PO303.

Combustione cilindro 3
Rilevate mancanze di combustione cilindro 3

Controllo della bobina di accensione: lettura della memoria guasti

Analisi dei dettagli

In questo caso vengono memorizzate anche avvertenze relative ad una possibile causa del guasto

Accensione difettosa
Iniettore difettoso
Centralina difettosa

Nota:
Se sono stati visualizzati più codici di guasto, prima di tutto cancellare l'errore. Poi, con apparecchio diagnostico collegato, effettuare un giro di prova. Osservare i parametri e leggere la memoria guasti.

Controllo della bobina di accensione: analisi dei dettagli

Rilevamento della causa del guasto

Preparazioni per la diagnosi sul motore

Approntare altri apparecchi diagnostici necessari come multimetro od oscilloscopio
Cercare la documentazione tecnica
Rimuovere il rivestimento del motore (se esiste)

Controllo della bobina di accensione: rilevamento della causa del guasto

Controllo visivo

Prima di cominciare la diagnosi vera e propria si consiglia, se sono visibili, di ispezionare il fascio di cavi del motore e i connettori per accertarsi che non siano danneggiati. Piegature, la mancanza di un blocca cavo sul fascio di cavi del motore potrebbero esserne la causa.

Controllo delll'alimentazione di tensione della bobina d'accensione cilindro 3

Sfilare il connettore sulla bobina d'accensione.
Eseguire una misurazione di tensione sulla spina a due poli dal lato del fascio di cavi.
Collegare il cavo rosso del multimetro alla pin 2 (+) e il cavo nero alla massa del motore (-).

Inserire l'accensione. Qui si dovrebbe misurare una tensione superiore a 10,5 volt. Valore misurato: 11,93 volt. Misurazione in ordine.

Controllo della bobina di accensione: controllo dell'alimentazione di tensione della bobina di accensione cilindro 3

Controllo della bobina di accensione: utili suggerimenti pratici

Consiglio pratico

Per controllare l'alimentazione di tensione sotto carico, si consiglia di ripetere la misurazione quando si aziona il motorino d'avviamento. Per impedire l'inutile iniezione di carburante è necessario sfilare prima tutte le spine degli iniettori.

Verifica del controllo primario bobina d'accensione cilindro 3

Sfilare la spina sulla bobina di accensione
Collegare l'oscilloscopio o il tester diagnostico al modulo della tecnica di misurazione
Collegare i picchi di misura a pip 1 e pin 2 con la spina di collegamento a due poli.
Sfilare le connessioni a spina sugli iniettori.
Avviare il motore.

In questo caso con l'oscilloscopio dovrebbe riconoscersi chiaramente un
segnale. In questo esempio la misurazione è riuscita.

Controllo della bobina di accensione: verifica del controllo primario bobina di accensione cilindro 3

Smontaggio della bobina d'accensione per ulteriore controllo

Staccare il connettore dalla bobina di accensione
Sfilare il cavo dell'alta tensione per la seconda candela
Rimuovere le viti di fissaggio
Sfilare la bobina d'accensione separatamente e parallelamente al pozzetto delle candele

Per evitare danneggiamenti della spina delle candele si
devono evitare assolutamente rotazioni della bobina.

Controllo della bobina di accensione e smontaggio

Controllo della bobina di accensione: smontaggio e controllo

Consiglio pratico

Controllare che il pozzetto delle candele non sia inquinato da olio ed entrata d'acqua. Smontare e controllare le candele d'accensione.

Esecuzione della misurazione della resistenza

Controllare la bobina di accensione smontata con il multimetro. Per misurare l'avvolgimento primario collegare un ohmmetro direttamente alla spina dei componenti pin 1 e pin 2.

Valore nominale: 0,3 Ω –1,0 Ω
Valore reale: 0,5 Ω (a posto)

Per misurare la bobina secondaria misurare i picchi di prova direttamente sulle
uscite dell'alta tensione della bobina di accensione.

Valore nominale: 8,0 kΩ –15,0 kΩ
Valore reale: ∞ (interruzione bobina secondaria)

A tal riguardo rispettare sempre le
indicazioni del costruttore del veicolo.

Controllare la bobina di accensione smontata con il multimetro.

Measure the ignition coil: Connect test probes to high-voltage outputs of the ignition coil

Le bobine d'accensione in questo veicolo sono costruite identiche e possono essere scambiate una con l'altra per il controllo.

Bobina d'accensione: sostituzione

In questo caso si deve fare attenzione che la spina della candela alloggi correttamente come anche il cavo di alta tensione della seconda candela. Fissare la bobina d'accensione con le viti di fissaggio. Poi innestare tutte le connessioni a spina della bobina d'accensione e innestare le spine degli iniettori.

Cancellazione della memoria guasti

Con i lavori di diagnosi la centralina ha rilevato altri errori che devono essere cancellati prima del giro di prova.

Controllo del funzionamento

Effettuare il giro di prova con apparecchio diagnostico collegato. Poi leggere nuovamente la memoria guasti.

Se possibile, per tutti i lavori di controllo e diagnosi tenere sempre conto dei dati forniti dal fabbricante del veicolo. A seconda del fabbricante, possono esistere metodi di controllo supplementari, di cui si deve tener conto.

Avvertenze di sicurezza

Il lavoro su impianti di accensione elettronici può provocare tensione quando i componenti vengono in contatto e provocare per le persone lesioni mortali. Questo non vale solo per il settore secondario che conduce tensione, ma anche per il circuito primario di corrente. I lavori di controllo e riparazione devono quindi essere fatti solo da personale specializzato e appositamente istruito.

Si prega di rispettare le seguenti misure di sicurezza:

Non toccare o sfilare cavo d'accensione, cappuccio del distributore e pipetta candele con il motore acceso.
Attaccare o staccare centraline, connessioni a spina e circuiti di collegamento solo con accensione spenta.
Fare il lavaggio del motore solo a motore fermo e accensione spenta.
Per tutti i controlli sull'impianto di accensione che richiedono di far girare il motore con numero di giri, per la protezione del catalizzatore si deve interrompere l'alimentazione di tensione degli iniettori.

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