Impianto di accensione ECI - Funzionamento

P07.61-2915-09

1...12 Cilindri da 1 a 12

a Candela di accensione, circuito di accensione a

b Candela di accensione, circuito di accensione b

N3/10 Centralina di comando ME

Z7/38 Bussola terminale morsetto 87 M1i

(Alimentazione di tensione)

CAN Bus dati

N91 Alimentatore di rete impianto di accensione Energy Controlled Ignition

N92/1 Modulo di accensione ECI, bancata cilindri destra

N92/2 Modulo di accensione ECI, bancata

cilindri sinistra

L'abbreviazione della tensione alternata impianto di accensione ECI significa:

E = Energy

C = Controlled

I = Ignition

L'impianto di accensione ECI deve avviare la combustione generando scintille sulla candela di accensione. A tal fine è necessaria una tensione sufficientemente elevata per la creazione di scintille sulla candela di accensione e la scintilla deve avere un'energia sufficiente per l'innesco sicuro della miscela.

L'impianto d'accensione deve essere insensibile alle candele incrostate e garantire una lunga durata delle candele stesse.

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L'impianto di accensione ECI consiste nei seguenti elementi:

 modulo di accensione ECI per la bancata cilindri destra

 modulo di accensione ECI per la bancata cilindri sinistra

 alimentatore di rete impianto di accensione ECI

 circuito di valutazione della corrente ionica nella centralina di comando ME

 attivazione dell'impianto di accensione ECI mediante centralina di comando ME

 mappatura d'accensione nella centralina di comando ME



Sull'impianto di accensione ECI non è possibile effettuare nessuna prova scintilla.

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L'impianto di accensione ECI ha le seguenti funzioni parziali:

1. generazione della tensione di accensione (tensione alternata).
Per ogni candela è presente nei moduli di accensione uno stadio finale. Le bobine di accensione sono disposte ne cappucci della candela. Gli stadi finali con circuito oscillante generano la tensione di accensione da circa 180 V.
La centralina di comando ME opera le seguenti attivazioni:

 accensione (impulso trigger) in base all'angolo d'accensione

 regolazione della durata scintilla

 scambio di accensione

 sfalsamento accensione

2. Misurazione della corrente ionica
Al termine della scintilla si commuta sulla misurazione della corrente ionica sulla candela con una tensione ausiliaria di circa 23 V. I segnali sulla corrente ionica vengono analizzati dalla centralina ME. I segnali sono utilizzati per riconoscere le mancate accensioni agli alti regimi.

3. L'alimentatore di rete genera la tensione necessaria di
2x circa 180 V e 2x circa 23 V.

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Generazione della tensione d'accensione (tensione alternata)

1 Attivazione dell'accensione e del disaccoppiamento della corrente ionica nel modulo d'accensione

L1 avvolgimento primario

L2 avvolgimento secondario

a Attivazione ad opera della centralina ME

b Segnale di corrente ionica alla centralina ME

C Condensatore

D Diodo

R Resistenza

TR Transistor

U 180 Tensione continua ca. 180 V

La tensione d'accensione si genera in due fasi:

1. transistor (TR) chiuso - la tensione U180 viene trasmessa sul lato secondario.

2. transistor (TR) aperto - viene generata la semionda negativa della tensione alternata, e trasmessa anche questa sul lato secondario.

Con il controllo transistorizzato si può teoricamente generare una tensione alternata di qualunque durata ed energia.

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In funzione del numero di giri, la massima durata della scintilla è tuttavia limitata dalla potenza nominale dell'alimentatore ECI di
2 x 55 W a circa 0,15-1,5 ms. Una durata scintilla di circa 0,1 ms è perlopiù sufficiente per un innesco sicuro della miscela.

Grazie al rapido aumento della tensione d'accensione

l'impianto d'accensione ECI è insensibile alle candele incrostate, ad esempio per effetto di frequenti avviamenti a freddo.

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regolazione della durata scintilla

L'adattamento dell'energia, agendo sulla durata della scintilla, al livello effettivamente necessario di energia della miscela si attua in base alla mappatura memorizzata nella centralina ME.

Controllando la durata della scintilla le candele d'accensione quadruplicano la loro durata. Con l'impiego contemporaneo di candele con elettrodi al platino, la durata viene ulteriormente prolungata.

Sfalsamento e cambio di accensione

Nella fascia inferiore di carico parziale, fino a circa 2000 giri/min, le due scintille del cilindro sono innescate contemporaneamente. Con carico medio-alto fino ad un angolo AM di 10° KW l'innesco è sfalsato.

La successione dell'attivazione varia ogni 720° AM, per ottenere un'usura uniforme delle due candele dei cilindri ed evitare depositi unilaterali nella camera di combustione.

Misurazione della corrente ionica

Nel corso della combustione nel fronte della fiamma si generano ioni (particelle di carica elettrica diversa), che si compensano nuovamente nella miscela combusta. Applicando una tensione di misura relativamente esigua alla candela dopo il termine della scintilla, è possibile misurare il flusso di ioni tramite la fiamma. La tensione di misura viene applicata al lato primario delle bobine (tensione ausiliaria circa 23 V). Sul lato secondario questo genera una tensione alternata di circa 1 kV a circa 65 kHz sugli elettrodi delle candele. Il flusso di ioni si moduli in base a questa tensione. Mediante disaccoppiamento e filtraggio è possibile ricavare un segnale sul flusso di ioni. Il segnale di corrente ionica fornisce indicazioni sull'andamento della pressione nei cilindri con una precisione tale da permettere il riconoscimento di combustioni irregolari.

Il segnale sul flusso di ioni viene trasmesso alla centralina ME per gruppi di 3 cilindri. Nella centralina ME si risale ai rispettivi cilindri con l'aiuto di finestre di misura.

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Equazione chimica per la formazione di ioni nella fiamma:

CH + O  CHO+ + e-

CHO+ + H2O  H3O+ + CO

H3O+ + e-  H2O + H

La misurazione della corrente ionica sulla candela fornisce direttamente il segnale dalla camera di combustione, senza il concorso di altri componenti quali, ad esempio, sensori di pressione camera di combustione.

La misurazione si effettua dopo l'accensione delle due candele e

una breve pausa. Ora si misura sulla candela che ha effettuato l'innesco per prima. La distanza tra gli elettrodi non ha alcun influenza sul segnale.

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A Andamento del segnale di corrente ionica

B Andamento della pressione cilindri

c Variazioni battiti in testa

d Finestra di misura corrente ionica

L'andamento del segnale e quello della pressione nei cilindri durante la combustione sono identici.

Ciò permette di utilizzare il segnale di corrente ionica per riconoscere con certezza eventuali mancate accensioni in tutte le condizioni di esercizio e a qualsiasi regime del motore. Tale valutazione viene a sua volta utilizzata per regolare la durata della scintilla, per la diagnosi delle candele di accensione e della diagnosi secondo OBD o EURO4 e ancora per il disinserimento selettivo dell'alimentazione del carburante.