accensióne
Indice
Lessico
sf. [sec. XIV; dal latino tardo accensío-ōnis]. L'accendere e l'accendersi (anche fig.): “la sua improvvisa accensione di odio” (Pratolini). § L'innesco di una reazione di combustione, o di un fenomeno di altra natura, avviene al di sopra di una temperatura determinata. In elettronica, l'accensione di un tubo elettronico consiste nel rendere il catodo abbastanza caldo perché possa emettere elettroni; tempo di accensione è quindi il tempo che il catodo impiega a raggiungere la temperatura di accensione. Nei motori a combustione interna, l'accensione è l'operazione che innesca la combustione della miscela aria-carburante o dell'aria con il combustibile liquido vaporizzato necessaria al funzionamento del motore stesso. Nella fisica dei plasmi l'accensione del plasma si verifica quando la sua temperatura (temperatura di accensione) è tale che l'energia prodotta nelle reazioni termonucleari raggiunge quella perduta per irraggiamento.
Industria estrattiva
Nell'industria estrattiva a particolare importanza l'accensione delle mine. Se caricate con polvere nera, in esse l'accensione è provocata dalla fiammata della miccia; se caricate con esplosivo detonante, si ottiene con un detonatore ordinario. Questo viene collegato alla miccia, inserito in una cartuccia (cartuccia armata o innescata) che si introduce nel foro di mina: per ultima della serie di cartucce della carica (accensione anteriore) o per prima (accensione posteriore) o a metà della serie (accensione intermedia). L'accensione può essere realizzata usando detonatori elettrici la cui carica di base viene accesa mediante l'accenditore elettrico. Gruppi di mine si accendono mediante raggruppatori, detti anche scatole-raccordo: i detonatori di un gruppo di cartucce armate si collegano in serie o in parallelo.
Motoristica: generalità
L'accensione dei motori a combustione interna può avvenire mediante scintilla, nei motori a ciclo Otto, o per autoaccensione, in quelli a ciclo Diesel. Nei primi la scintilla è prodotta da un insieme di dispositivi che costituiscono l'impianto di accensione che può essere a condensatore, a magnete o a batteria anche a comando elettronico; nei secondi si ottiene con un sistema d'accensione che provoca un'elevata compressione dell'aria e del combustibile.
Motoristica: accensione per compressione
È il sistema adottato per i motori a ciclo Diesel al fine di ottenere nella camera di scoppio dei cilindri la pressione dell'aria necessaria a innalzarne la temperatura al punto ottimale (circa 600-700 ºC) perché si incendi spontaneamente il combustibile (gasolio) immesso al momento opportuno. Allo scopo, grazie all'azione del volano sull'albero motore, l'aria pura viene aspirata e compressa dallo stantuffo e, poco prima che questo abbia raggiunto il punto morto superiore (P.M.S.), un iniettore immette il combustibile fortemente compresso da apposita pompa e finemente polverizzato. Per l'elevata temperatura, il combustibile si incendia spontaneamente espandendosi (autoaccensione), consentendo così al motore di entrare in funzione. Nei motori Diesel a iniezione indiretta, il combustibile viene immesso in una precamera sita nella testata del cilindro nella quale si trova una piccola resistenza elettrica (candeletta d'accensione a incandescenza) che riscalda la precamera stessa facilitando così l'avviamento del motore a freddo.
Motoristica: accensione a condensatore
Per questo sistema si utilizza l'energia capacitiva accumulata da un condensatore: la chiusura di un interruttore invia corrente ad alta tensione alle candele; l'elevata energia del condensatore garantisce l'accensione anche con candele sporche. Il comando è sempre elettronico e per evitare inconvenienti s'impiega un trasformatore situando l'interruttore sul circuito di bassa tensione .
Motoristica: accensione a magnete
In questo sistema, che trova impiego solo sui veicoli sprovvisti di batteria e in quelli dotati di piccoli motori a due tempi, un magnete permanente viene fatto ruotare manualmente, agendo sull'albero motore, fra le espansioni di un nucleo di ferro foggiato a ferro di cavallo, sul quale sono presenti due avvolgimenti per la bassa e l'alta tensione . Sul circuito primario vi sono anche un interruttore (ruttore), un condensatore e un distributore: la rotazione del magnete genera nel primario l'elevata tensione necessaria alla produzione della scintilla nelle candele. In alcuni motori, come quelli degli scooter e di alcune motociclette o ciclomotori, si usano i magneti-alternatore-volano nei quali il magnete permanente ruota con il volano motore azionato da una leva a pedale.
Motoristica: accensione a batteria
L'impianto d'accensione è composto da una batteria, una bobina (rocchetta d'accensione), un ruttore, un distributore, un dispositivo di anticipo automatico nonché da cavi elettrici e da candele . La bobina comprende un avvolgimento primario, costituito da poche spire di grosso filo metallico, e da un avvolgimento secondario formato da molte spire di filo sottilissimo, entrambi avvolti su un nucleo di ferro. La corrente a bassa tensione (6, 12 o 24 V) fornita dalla batteria percorre l'avvolgimento primario generando un flusso magnetico che viene fatto variare da zero al massimo con la chiusura e apertura di un interruttore (ruttore). Un condensatore posto in parallelo con questo fa sì che il sistema funzioni come un circuito oscillante; nel circuito secondario viene pertanto indotta una corrente di alta tensione il cui valore (18.000-20.000 V) è tale da far scoccare una scintilla fra gli elettrodi delle candele. Il condensatore assolve anche il compito di prevenire il rapido deterioramento dei contatti, causato dallo scintillio del ruttore assorbendo l'energia liberata dal primario. La corrente ad alta tensione che si ottiene viene inviata dal distributore di accensione alle candele, secondo l'ordine di accensione dei cilindri, provocando un arco elettrico (scintilla) tra gli elettrodi delle candele stesse. Queste, che sono poste affacciate nella camera di scoppio del cilindro, innescano l'accensione della miscela aria-carburante. Un dispositivo d'anticipo dell'accensione regola automaticamente l'accensione in rapporto alla velocità di rotazione dell'albero motore e in base alla posizione della farfalla nel carburatore, assicurando così un funzionamento corretto del motore stesso. Il dispositivo è costituito da due masse rotanti poste nel distributore che anticipano automaticamente l'apertura del ruttore in relazione al regime del motore. Distributore, condensatore, ruttore e anticipo costituiscono gli elementi fondamentali dello spinterogeno.
Motoristica: accensione a comando elettronico
È un sistema di accensione a batteria in cui il ruttore tradizionale è sostituito da circuiti transistorizzati racchiusi in una centralina elettronica collegata con dei sensori posti nello spinterogeno e sul volano motore . La proprietà dei semiconduttori di consentire o interdire il passaggio di corrente elettrica permette di eliminare gli inconvenienti che i contatti meccanici comportano (logorio, usura, difficoltà di regolazione, ecc.). La limitata potenza richiesta per pilotare il circuito transistorizzato consente di utilizzare dei generatori di impulsi del tipo a magnete permanente (anche generatori di Hall o elementi fotoelettrici) che controllano lo stadio a bassa tensione. I sensori mandano al modulo elettronico un impulso ogni due giri del motore per ogni cilindro e in funzione del numero di giri e del carico del motore; questo segnale viene sfasato angolarmente fino ad avere un'accensione quando lo stantuffo si trova a una certa distanza, predeterminata, dal P.M.S. Lo stadio di bassa tensione a comando elettronico è spesso abbinato a una bobina a nucleo chiuso, più adatta a fornire le alte tensioni necessarie a far scoccare la scintilla. I valori ottimali per ogni condizione di funzionamento del motore sono memorizzati in un microcalcolatore di cui sono dotati questi sistemi di accensione. I motori sovracompressi (turbocompressi) necessitano di sistemi di accensione a comando elettronico molto sofisticati perché facilmente presentano fenomeni di detonazione (knock); frequente è pertanto l'adozione di sensori di detonazione, o meglio di un sistema di accensione digitale a sensore, che in genere è un accelerometro (knock sensor), posto sulla testa; il segnale elettrico generato da questo sensore, opportunamente elaborato, avverte se in quell'istante si verifica la detonazione. Nel caso di risposta affermativa, il microcalcolatore abbassa l'anticipo di accensione solo di quel cilindro o di tutti, fino a quando il funzionamento non ritorna normale, quindi riporta gradualmente l'anticipo ai valori nominali e li mantiene fino a quando non rileva una nuova detonazione. In tal modo è possibile far funzionare il motore più a lungo con anticipi prossimi alla detonazione che, per i motori turbocompressi, è la condizione di miglior rendimento. L'accensione a comando elettronico, inoltre, elimina i problemi di manutenzione e di regolazione periodica delle puntine del ruttore e assicura un anticipo di accensione più costante per tutto il tempo di funzionamento del motore, garantendo un'energia costante a ogni regime. Infine, consente più agevoli partenze a freddo, aumenta la durata delle candele e permette di utilizzare miscele povere, a vantaggio dei consumi di benzina e del controllo delle emissioni inquinanti. Per tali motivi, e in base alle norme antinquinamento, l'adozione dell'accensione a comando elettronico si sta diffondendo negli autoveicoli di serie. Per la minimizzazione dei consumi occorre, però, viaggiare in ogni condizione con anticipo ottimale: allo scopo si utilizzano diversi dispositivi che vanno dai semplici variatori di anticipo a depressione, prelevata nel collettore di aspirazione, a piccoli microprocessori che, rilevando sia il numero di giri sia la depressione nel collettore di aspirazione, riconoscono le varie condizioni di esercizio a mano a mano che si verificano e per ciascuna definiscono con esattezza il valore angolare di anticipo ottimale, di cui possiedono i valori memorizzati.