Motorul cu combustie interna transforma in energie mecanica energia eliberata prin explozia unui gaz adus la o presiune inalta, rezultat din combustia unui amestec de aer-benzina. Aceasta transformare se efectueaza in mai multi timpi (la motociclete IZH Jupiter in doi timpi) care constituie un ciclu. Sistemul de aprindere joaca un rol esential in functionarea motorului cu aprindere prin scanteie.

Un sistem de aprindere reprezinta un ansamblu de organe care asigura urmatoarele functiuni:
* generarea energiei calorice necesare inflamarii amestecului, la un moment bine definit de conditiile de functionare a motorului (regim si sarcina);
* distribuirea acestei energii la cilindrii in ordinea de aprindere a acestora.

Avansul la aprindere
Amestecul de aer-benzina trebuie sa fie total inflamat cand pistonul se gaseste la punctul mort superior (P.M.E.). Acesta este momentul cand detenta este cea mai puternica in volumul cel mai mic de gaz, de unde rezulta o importanta cantitate de energie eliberata. In momentul amorsarii scanteii, volumul de gaz nu se inflameaza instantaneu in toata masa sa, ci prin transe succesive. Aceasta inseamna ca o inflamare a amestecului inceputa la P.M.E. va continua in detenta propriu-zisa cand pistonul coboara si volumul camerei creste, deci va aparea o pierdere de energie. In consecinta, chiar si la turatiile cele mai scazute de functionare a motorului, un avans la aprindere este necesar (aceasta reprezinta punctul de avans initial).
Avansul la aprindere trebuie sa fie cu atat mai mare cu cat turatia creste (functie indeplinita de avansul centrifugal).
Functie de conditiile de sarcina ale motorului este necesara o ajustare a avansului centrifugal (rol indeplinit de avansul vacuumatic).

EVOLUTIA SISTEMELOR DE APRINDERE

Aprinderea cu incandescenta (1890-1900)
Consta dintr-un tub metalic inchis la o extremitate in legatura: la exterior, cu o flacara permanenta produsa de un arzator care mentine tubul la incandescenta; la interior, cu amestecul aer-benzina comprimat care se aprinde in contact cu partea calda.
Avansul depinde numai de umplerea cilindrilor, care este reglabila printr-o “strangulare” a admisiei.

Aprinderea prin magnetou
Magnetoul este un element care, pornind de la o sursa de energie mecanica, asigura urmatoarele functiuni:
* generarea curentului primar de joasa tensiune;
* transformarea acestuia in curent de inalta tensiune;
* distribuirea lui la bujii.
Generarea curentului de joasa tensiune este obtinuta prin rotirea unui bobinaj introdus intr-un camp magnetic (creat de un magnet permanent) care produce o forta electromotoare.
Transformarea si distribuirea curentului de inalta tensiune este realizata cu ajutorul unei(unor) bobine de inductie si a unui distribuitor. Sistemul este mult utilizat la motociclete.

Aprinderea cu ruptor si bobina
Curentul de joasa tensiune este furnizat de o baterie de acumulatori (rezervor de curent de joasa tensiune, contruit in general in variantele de 6 V, 12 V sau 24 V - la motocicletele IZH Jupiter este de 12 V), transformat apoi in curent de inalta tensiune intr-una sau doua bobine de inductie si apoi transmis la bujii.
Bobina de inductie inmagazineaza in circuitul ei primar o anumita energie la trecerea curentului de joasa tensiune provenit de la baterie. Intreruperea periodica a acestuia provoaca aparitia unui extra-curent de ruptura (intrerupere) care genereaza o variatie de flux magnetic in bobina. Aceste variatii de flux induc in infasurarea secundarului o tensiune inalta a carei valoare va fi egala cu:

U_bujii = U_primar * ((numar spire circuit secundar)/(numar spire circuit primar))

in general valori cuprinse intre 15000 si 20000 V.
Ruptorul distribuitor este cunoscut in practica sub denumirea de DELCO - acest nume provenind de la initialele firmei care l-a produs pentru prima data in lume (Dayton Electronic Laight Company). Rolul lui este de a provoca intreruperea periodica a curentului primar care sta la baza transformarii inaltei tensiuni. Acest lucru se realizeaza prin intermediul unui ruptor a carui deschidere de contacte (numite de obicei suruburi platinate sau platine) este comandata de niste came solidare cu un arbore ce se roteste cu 1/2 din turatia motorului, iar in cazul motocicletelor, cu aceeasi turatie ca cea a motorului.
Sa consideram ca exemplu un motor de 4 cilindrii cu o turatie de regim de 6000 rot/min. Deci 6000 rot/min = 12000 deschideri/min, adica 200 deschideri/sec.
Aceste valori sunt foarte importante pentru ca, la regimuri de turatie mai ridicate (caz frecvent intalnit la motoarele moderne), se va constata aparitia unei vibratii mecanice (zbor al contactelor) care determina scaderea inaltei tensiuni datorita faptului ca bobina nu mai are timpul necesar pentru inmagazinarea energiei.
O alta functie a ruptor-distribuitorului este aceea de a fixa punctul de avans in functie de turatia motorului (avansul centrifugal) si sarcina motorului (corectia prin depresiune).
Masoletele (centrifugal) si capsula vacuumatica (depresiune) - lipsesc la motocicletele IZH Jupiter - provoaca o usoara rotatie a arborelui port-cama ce modifica punctul de atac al camei cu ruptorul, deci se “deplaseaza” intreruperea curentului primar si, in final, inceputul inflamarii amestecului aer-benzina.
Inalta tensiune este distribuita catre bujii in ordinea de aprindere, acestea restituind-o in cilindrii sub forma de scanteie.

Aprinderea semi-electronica
Motoarele moderne au turatii din ce in ce mai ridicate, iar aprinderea cu ruptor mecanic si bobina prezinta inconvenientul micsorarii valorii inaltei tensiuni si, implicit, al micsorarii energiei scanteii. Pentru a para aceste inconveniente s-a facut apel, initial, la aprinderea tranzistorizata.

Aprinderea tranzistorizata cu ruptor
La aceste sisteme se utilizeaza in continuare DELCO-ul cu ruptor si corectie de avans clasic (corectia de avans lipseste la motocicletele IZH Jupiter). Un bloc electronic constituit dintr-un tranzistor de mica putere (cate un bloc electronic pentru fiecare ruptor-bobina de inductie, in cazul motocicletelor) comanda un al doilea tranzistor capabil de a comanda un curent important in primarul unei bobine speciale.
Timpul de inmagazinare a energiei in primarul bobinei se reduce foarte mult, iar valoarea ei este aproape constanta, ceea ce determina inducerea in secundar a unei inalte tensiuni de valoare constanta, aproape independenta de turatia motorului. Contactele ruptorului indeplinesc doar rolul de comanda (un simplu intrerupator de curent de joasa tensiune) a blocului electronic.

Aprinderea tranzistorizata fara ruptor
In acest sistem se conserva corectia de avans (nu si in cazul motocicletelor IZH Jupiter) si distribuitorul clasic. Acesta din urma se compune din trei elemente:
* captor magnetic;
* modul electronic;
* bobina de aprindere de foarte mare tensiune.
Ruptorul este inlocuit de un captor magnetic care da impulsuri electrice si le transmite modulului electronic care comanda “umplerea” bobinei in ritmul impulsurilor.
Rotatia unei roti polare nemagnetice cu 2 brate (4 brate in cazul motoarelor cu 4 pistoane) in campul magnetic al unui magnetic al unui magnet permanent (captor) provoaca o variatie de flux. Aceasta produce in bobinajul captorului un curent indus.
Modulul electronic are rolul de a limita curentul primar al bobinei si de a-l intrerupe pentru producerea scanteii. El se compune din urmatoarele etaje:
* control logic;
* etaj putere;
* comanda reactie;
* comanda “DWELL”.
Controlul logic pentru intrerupatorul de putere - care furnizeaza intrerupatorului de putere semnalul de comanda si care, la iesirea din generatorul de impulsuri, este modificat, prin influienta circuitului de comanda a unghiului Dwell si a curentului primar.
Etajul de putere este format dintr-un tranzistor de mare putere care comuta curentul din primarul bobinei de aprindere. El trebuie sa suporte fortele contra-electromotoare produse in circuitul primar.
Comanda reactiei si lectura curentului - limiteaza curentul primar pe toata plaja de functionare a bateriei.
Comanda unghiului “Dwell” si de reactie asigura un curent primar minim necesar pornirilor si regimurilor joase de turatie, precum si curentul maxim la regimurile inalte de turatie.
Dintre avantajele acestui tip de aprindere mentionez:
* energie constanta, oricare ar fi regimul de turatie;
* posibilitatea de comutare catre bobina de inductie a unui curent de intensitate net superioara (10 A in loc de 4-5 A la aprinderea clasica), de unde rezulta si tensiunea din secundar de 30 kV in loc de 15-20 kV.

Adaptare dupa ing. Raul Lamboiu (Autoturism,10/1985)