Σύστημα ανάφλεξης

Δείτε το animation

Ηλεκτρισμός Μαγνητισμός - Σύστημα ανάφλεξης - Ηλεκτρονικές αναφλέξεις (4Τ 82, 7/1977)

Συντάκτης: Κώστας Μητρόπουλος
Ο σημερινός κόσμος στηρίζεται για τα καλά πάνω στον ηλεκτρισμό και το μαγνητισμό. Πολύ περισσότερο τα αυτοκίνητα που χωρίς αυτούς και τις εφαρμογές τους δεν μπορούν καν να κινηθούν. Εξετάζουμε λοιπόν τι είναι ηλεκτρισμός και μαγνητισμός. Προχωρούμε περισσότερο συγκεκριμένα στο σύστημα ανάφλεξης, ερευνούμε τον τρόπο κατασκευής και τις δυνατότητες των ηλεκτρικών αναφλέξεων για να καταλήξουμε στην Ελληνική αγορά, παρουσιάζοντας τις ελληνικές αναφλέξεις που εισάγονται ή κατασκευάζονται. Μια απλή και ευανάγνωστη ξενάγηση για αρχάριους και προχωρημένους αναγνώστες.

1. Ηλεκτρισμός Μαγνητισμός

Αναμφισβήτητα η καρδιά κάθε αυτοκινούμενου οχήματος είναι ο κινητήρας του. Χωρίς αυτόν παύει να ισχύει ο ορισμός αυτοκίνητο. Συνηθισμένοι στους βενζινοκινητήρες που ζουν κάτω από το καπό των αυτοκινήτων μας, θεωρούμε τον ηλεκτρισμό σαν κάτι έξω απ’ αυτούς, κάτι τελείως ανεξάρτητο. Μόνο όταν μιλάμε για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, τον αντιλαμβανόμαστε σαν κινητήρια δύναμη. Όμως, χωρίς να παραδοξολογούμε, σημειώνουμε πως ο βενζινοκινητήρας χαρακτηρίζεται σαν κινητήρας χάρις και μόνο στον ηλεκτρισμό. Το έργο που παράγει ελευθερώνεται απ’ το καύσιμο με τη βοήθεια των σπινθήρων των μπουζί. Δίχως αυτόν δεν έχει δυνατότητες παραγωγής έργου και κάνει μόνο για παλιοσίδερα. Τι είναι όμως ο ηλεκτρισμός και ποιές είναι οι εφαρμογές του σήμερα στα αυτοκίνητα;
Αυτό ακριβώς εξηγούμε στις επόμενες γραμμές.

Ηλεκτρισμός

sx1-1.jpg
Σχήμα 1.1: Το άτομο του υδρογόνου αποτελείται από ένα πρωτόνιο και ένα Ηλεκτρόνιο.

Οι πρόγονοι μας, πρώτοι απ’ όλους, είχαν παρατηρήσει μια περίεργη ιδιότητα που είχε το ήλεκτρο, το κεχριμπάρι όπως είναι πιο πλατιά γνωστό. Μόλις τριβόταν με ένα κομμάτι μεταξιού άρχιζε να τραβάει μικρά κομμάτια χαρτιού ή ξερά φύλλα από δέντρα. Τούτη την ιδιότητα οι αρχαίοι Έλληνες την ονόμασαν ηλεκτρισμό, κάτι που έμεινε χωρίς αλλαγή ίσα με τις μέρες μας. Στη διάρκεια των αιώνων που μεσολάβησαν απ’ τον Θαλή τον Μιλήσιο (6ος π.Χ.) - πρώτο παρατηρητή του ηλεκτρισμού - πολλοί άνθρωποι ασχολήθηκαν με αυτόν και εξέτασαν αρκετά φαινόμενα, όπου ήταν αισθητή η παρουσία του. Έτσι διατυπώθηκαν πολλές θεωρίες για τη φύση του, μέχρι που στα τέλη του περασμένου αιώνα, οι ερευνητές έφθασαν σε μια σειρά σκέψεων που υπερκάλυπτε όλες τις προηγούμενες. Και σήμερα η ηλεκτρονική θεωρία για τη φύση του ηλεκτρισμού είναι γενικά αποδεκτή. Σε γενικές γραμμές η θεωρία αυτή μας λέει ότι η ύλη αποτελείται από μικροσκοπικά αντικείμενα, αυτά που λέμε μόρια. Κάθε ένα τους απαρτίζεται από ένα, ή και περισσότερα, μικρότερα σώματα, τα άτομα. Όμως και τα άτομα είναι χτισμένα από άλλα μικρότερα «πετραδάκια», τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια (Σχ.1.1). Τα πρωτόνια έχουν πάντα θετικό φορτίο, ενώ τα ηλεκτρόνια πάντα αρνητικό. Τα νετρόνια δεν είναι καθόλου φορτισμένα. Αν τρίψουμε ένα ραβδί από γυαλί σ' ένα μάλλινο ύφασμα, το πρώτο ηλεκτρίζεται. Το ίδιο συμβαίνει αν αντί για γυαλί χρησιμοποιήσουμε καουτσούκ.
Έχει επικρατήσει να λέμε τον ηλεκτρισμό που εμφανίζεται στο γυαλί θετικό (θετικά φορτία όπως αυτά των πρωτονίων), και αυτόν του καουτσούκ αρνητικό (όπως το φορτίο του ηλεκτρονίου). Βλέπουμε, λοιπόν, ότι η έννοια του ηλεκτρισμού και των φορτίων είναι δεμένη με τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια. Τα δεύτερα βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου και δεν κινούνται χωρίς να μετακινηθεί ολόκληρο το άτομο. Αντίθετα τα ηλεκτρόνια βρίσκονται μακριά απ’ τον πυρήνα και κάτω από μερικές συνθήκες μπορούν να αποσπασθούν από το άτομο που ανήκουν και να κινηθούν μόνα τους (Σχ.1.2). Αυτή ακριβώς η κίνησή τους αποτελεί το ηλεκτρικό ρεύμα. Στην περίπτωση που τα ηλεκτρόνια είναι στενά δεμένα με το «πατρικό» άτομο, τότε δεν έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα. Τα σώματα που τα άτομά τους συγκρατούν τα ηλεκτρόνια λέγονται μονωτές, ενώ τ' άλλα, που επιτρέπουν την κίνησή τους, αγωγοί. Στα πρώτα ποτέ δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα. Στα δεύτερα είναι εύκολη η δημιουργία του. Αλλά τι χρειάζεται για να κινηθούν τα ηλεκτρόνια; Μια διαφορά πίεσης στις άκρες ενός σωλήνα γεμάτου με υγρό προκαλεί την κίνηση του τελευταίου. Μια ηλεκτρική διαφορά «πίεσης», που λέγεται διαφορά δυναμικού ή τάση, κινεί τα ηλεκτρόνια και δημιουργεί το ηλεκτρικό ρεύμα. Τα δύο αυτά μεγέθη, το ρεύμα και η τάση, παρουσιάζονται πάντοτε μαζί.
sx1-2.jpg
Σχήμα 1.2: Η απομάκρυνση των εξωτερικών ηλεκτρονίων από τον πυρήνα του ατόμου υπό ορισμένες συνθήκες προκαλεί το ηλεκτρικό ρεύμα.

Για να μετρήσουμε χρειάζονται, έξω απ’ τα κατάλληλα όργανα, και κατάλληλα μεγέθη. Έτσι την τάση τη μετράμε σε Βολτ (V) και το ρεύμα σε Αμπέρ (Α).
Προηγουμένως αναφερθήκαμε στους αγωγούς. Όμως κι αυτοί δεν αφήνουν τα ηλεκτρόνια να κινηθούν τελείως ελεύθερα, αλλά προβάλλουν μια αντίσταση. Τούτη η αντίσταση εξαρτάται απ’ το υλικό τους και οπωσδήποτε όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο μικρότερο και το ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό.
Ακριβώς αυτή η σύνδεση του ρεύματος με την αντίσταση εκφράζει έναν απ’ τους πιο γνωστούς νόμους της φυσικής και της ηλεκτροτεχνίας, τη σχέση του Ωμ.

(1)
\begin{align} E=IR \end{align}

όπου Ε: η τάση στις άκρες του αγωγού σε Βολτ, I: το ρεύμα που περνάει απ’ αυτόν σε Αμπέρ, R η αντίστασή του σε Ωμ. Πολλές είναι οι πληροφορίες που μπορούμε να πάρουμε απ’ την εφαρμογή του νόμου του Ωμ. Και για να δούμε κάτι πρακτικό. Μερικές φορές η πολυκαιρία και η υγρασία οξειδώνουν τους πόλους της μπαταρίας, και φυσικά αυξάνουν την αντίσταση με την οποία είναι συνδεδεμένη. Επειδή η τάση που μας δίνει η μπαταρία θεωρείται σταθερή, για να ικανοποιείται ο νόμος του Ωμ θα πρέπει να μειωθεί η τιμή του ρεύματος. Σ' αυτή την περίπτωση όμως, μπορεί το ρεύμα να μην είναι αρκετό για να γυρίσει τη μίζα, κάτι που συμβαίνει αρκετές φορές. Μέχρι εδώ είδαμε τα τρία βασικά μεγέθη του ηλεκτρισμού, την τάση, το ρεύμα και την αντίσταση. Τα δύο πρώτα μας τα παρέχει μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας-μια μπαταρία ή μια γεννήτρια- με την απαραίτητη βέβαια προϋπόθεση ότι οι δύο πόλοι της θα συνδεθούν μεταξύ τους με μια αντίσταση, ή και περισσότερες. Δημιουργείται έτσι το ηλεκτρικό κύκλωμα. Τρεις είναι οι συνηθέστεροι τρόποι σύνδεσης των αντιστάσεων που απαρτίζουν ένα κύκλωμα, ή μάλλον, για να ακριβολογούμε, σχεδόν όλα τα ηλεκτρικά δίκτυα μπορούν να αναλυθούν σε συνδυασμούς τριών γενικών κυκλωμάτων.
sx1-3.jpg
Σχήμα 1.3: Κύκλωμα σειράς. Η ολική αντίσταση ισούται με το άθροισμα όλων των επί μέρους.

Ο πρώτος λέγεται κύκλωμα σειράς (Σχ. 1.3) και στους πόλους μιας μπαταρίας συνδέονται, η μια μετά την άλλη, πολλές αντιστάσεις. Η συνολική αντίσταση που δημιουργείται είναι ίση με το άθροισμα των επί μέρους αντιστάσεων. Δηλαδή για το κύκλωμα του σχήματος 1.3:

(2)
\begin{align} R=2Ω + 5Ω + 4Ω + 1Ω = 12Ω \end{align}

και από το νόμο του Ωμ

(3)
\begin{align} I=\frac {E} {R}=\frac {12V} {12Ω} = 1A \end{align}

πού σημαίνουν ότι, έχει αντίσταση 12Ωμ (μονάδα-αντίστασης 1Ω = 1 V/1 Α) και μέσα απ’ αυτό περνάει ρεύμα 1Α.
sx1-4.jpg
Σχήμα 1.4: Κύκλωμα παράλληλης σύνδεσης. Στα άκρα όλων των αντιστάσεων υπάρχει η ίδια τάση.

Το δεύτερο γενικό κύκλωμα λέγεται παράλληλης σύνδεσης (Σχ.1.4) και όλες οι αντιστάσεις συνδέονται με τους πόλους της μπαταρίας. Αυτό σημαίνει ότι στις άκρες όλων των αντιστάσεων υπάρχει η ίδια τάση, ενώ το κύκλωμα σειράς ήταν το ίδιο ρεύμα που περνούσε απ’ όλες τις αντιστάσεις.
Η συνολική αντίσταση που βρίσκεται συνδεδεμένη στους πόλους της μπαταρίας δίνεται τώρα από τον τύπο

(4)
\begin{align} \frac {1} {R}=\frac {1} {R_1} + \frac {1} {R_2} + \frac {1} {R_3} + \frac {1} {R_4} \end{align}

όπου R1, R2, R3, R4 οι αντιστάσεις που συνδέονται με την μπαταρία. Για το κύκλωμα του σχήματος 1.4:

(5)
\begin{align} \frac {1} {R}=\frac {1} {3} + \frac {1} {6} + \frac {1} {4} + \frac {1} {4} =\frac {12} {12} = 1 \end{align}

Δηλαδή R=1Ω
Και

(6)
\begin{align} I=\frac {E} {R}=\frac {12V} {1Ω} = 12A \end{align}
sx1-5.jpg
Σχήμα 1.5: Κύκλωμα σειράς – παράλληλο

Ο τρίτος, συνηθέστερος τρόπος σύνδεσης ηλεκτρικών στοιχείων είναι το κύκλωμα σειράς-παράλληλο, (Σχ.1.5), που αποτελεί συνδυασμό των δυο τρόπων, τους οποίους αναφέραμε παραπάνω.

Τελειώνοντας με τα όσα στοιχειώδη είπαμε για τον ηλεκτρισμό θα δούμε λίγα πράγματα για το ηλεκτρικό έργο και την ηλεκτρική ισχύ. Το έργο που παράγεται σ' ένα χρόνο Τ, ισούται με το ρεύμα I που διαρρέει μια αντίσταση, επί την τάση U στα άκρα της αντίστασης, επί το χρόνο Τ. Δηλαδή:

(7)
\begin{align} W=IVT \end{align}

Οι μονάδες του έργου λέγονται Τζάουλ (J). Ένα τζάουλ ισούται με ένα Αμπέρ που περνάει από μια αντίσταση, κάτω από τάση ένα Βολτ, επί ένα δευτερόλεπτο.
Η ηλεκτρική ισχύς, όπως και κάθε άλλη, είναι ο ρυθμός παραγωγής του έργου. Μ' άλλα λόγια, το έργο που παρήχθη σ' ένα χρονικό διάστημα, διαιρεμένο μ' αυτό ακριβώς το διάστημα.

(8)
\begin{align} Ισχύς=\frac {Έργο} {Χρόνος} \end{align}

Μονάδα ισχύος είναι το Βάττ, και φανερά ένα Βάττ ισούται με ένα τζάουλ διά ένα δευτερόλεπτο ή ένα Βολτ επί ένα Αμπέρ.
Δηλαδή: 1 Watt = 1V x 1A
Για παράδειγμα, ας δούμε τους προβολείς ενός αυτοκινήτου με μπαταρία 12V. Το ρεύμα που περνάει μέσα από τη λάμπα κάθε προβολέα είναι 4.5Α. Έτσι η ηλεκτρική ισχύς που καταναλώνει καθένας τους βρίσκεται σαν:
Ισχύς = U x l = 12V x 4.5A = 54 Watt
Μέχρι εδώ είδαμε μερικά απ’ τα ηλεκτρικά φαινόμενα, και ιδίως όσα είχαν μια σχέση με τα ηλεκτρικά κυκλώματα του αυτοκινήτου. Στη συνέχεια θα εξερευνήσουμε ένα φαινόμενο στενά δεμένο με τον ηλεκτρισμό.

Μαγνητισμός

Κι αυτός είχε πέσει στην αντίληψη όχι μόνο των αρχαίων Ελλήνων, αλλά και άλλων ανατολικών λαών. Εκείνο που τους είχε προκαλέσει εντύπωση ήταν ότι μικρά κομμάτια σίδερου αν στηριζόντουσαν ελαφρά στη μέση και αφήνονταν ελεύθερα, έπαιρναν πάντα την ίδια διεύθυνση, που μάλιστα έδειχνε στο Βόρειο Σέλας. Πρόκειται για την ιδιότητα που έχουν οι μαγνητικές βελόνες των πυξίδων να δείχνουν τον Βόρειο Πόλο της Γης. Τα υλικά που κατέχουν, ή αποκτούν, την ικανότητα να έλκουν άλλα μέταλλα προς το μέρος τους λέγονται μαγνήτες. Το πρώτο τέτοιο μαγνητικό υλικό που ανακαλύφτηκε ήταν ένα οξείδιο του σιδήρου που υπήρχε στη Μαγνησία της Μ. Ασίας, η οποία χάρισε και τ' όνομά της σ' όλη τη σειρά των φαινομένων. Παραπάνω είπαμε ότι μικρά κομμάτια από τα μέταλλα που έχουν μαγνητικές ιδιότητες, αν αφεθούν ελεύθερα προσανατολίζονται προς τον Βόρειο Πόλο της Γης. Ακριβώς η άκρη τους που δείχνει προς τα εκεί λέγεται βόρειος πόλος του μαγνήτη (συμβολίζεται με Ν), ενώ η άλλη νότιος (σύμβολο S). Αν βάλουμε απέναντι τους βόρειους ή τους νότιους πόλους δυο μαγνητών, αυτοί απωθούνται, Αντίθετα ανάμεσα στο βόρειο πόλο του ενός και στο νότιο του άλλου αναπτύσσονται ελκτικές δυνάμεις. Τη θεωρία, που σήμερα είναι γενικά αποδεκτή και εξηγεί τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά φαινόμενα, δεν θα 'ταν χρήσιμο να την αναφέρουμε εδώ. Απλά μόνο λέμε ότι πρόκειται για τη σύγχρονη ατομική θεωρία. Μπορούμε να θεωρήσουμε ότι τα μαγνητικά υλικά απαρτίζονται από μικρούς μαγνήτες, των όποιων οι πόλοι προσανατολίζονται μόλις μπουν σ' ένα μαγνητικό πεδίο (Σχ. 1.6). Αν πάλι κόψουμε μια ράβδο ενός τέτοιου υλικού, τότε κανένα απ’ τα δύο κομμάτια δεν χάνει τις ιδιότητες του, αλλά έχουμε πλέον δύο μαγνήτες. Δηλαδή καθένα κομμάτι εμφανίζει βόρειο και νότιο πόλο. Τα μαγνητικά υλικά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, στους μόνιμους μαγνήτες και στους όχι μόνιμους. Οι πρώτοι διατηρούν τις ιδιότητες τους μέσα ή έξω από τα μαγνητικά πεδία, ενώ οι δεύτεροι συμπεριφέρονται σαν τέτοιοι μόνο μέσα σε μαγνητικά πεδία. Το ότι αποκαλέσαμε το μαγνητισμό δίδυμο αδελφό του ηλεκτρισμού δεν ήταν φρασπκό σχήμα. Όπου υπάρχει ρεύμα δημιουργείται μαγνητικό πεδίο και αντίθετα όταν ένα μαγνητικό πεδίο αλλάζει, αμέσως δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο. Αυτά τα συμπεράσματα βγαίνουν από την κλασική θεωρία του Μάξγουελ, που η κομψότητα και η πληρότητά της είναι μοναδικές στην ιστορία των φυσικών επιστημών.
Αναλυτική παρουσίαση της θεωρίας του Maxwell στα αγγλικά

sx1-6.jpg sx1-7.jpg
Σχήμα 1.6 Σχήμα 1.7

Αν βάλουμε μια πυξίδα κοντά σ' έναν αγωγό που τον διαρρέει ρεύμα θα δούμε ότι δεν θα δείχνει πλέον προς το Β πόλο, αλλά σε μια άλλη διεύθυνση κάθετα στον αγωγό (Σχ.1.7). Γίνεται λοιπόν φανερό ότι το ρεύμα δημιούργησε ένα μαγνητικό πεδίο που άλλαξε τον προσανατολισμό της βελόνας. Αν τώρα κάνουμε με τον αγωγό ένα δαχτυλίδι, αποδεικνύεται ότι το μαγνητικό πεδίο αποκτά τη διεύθυνση που φαίνεται στο σχήμα 5 (κάτω δεξιά) ενώ πολλαπλασιάζεται σε ένταση.
Φτιάχνοντας με τον αγωγό πολλά δαχτυλίδια μπορούμε να αυξήσουμε ακόμα περισσότερο την ένταση του πεδίου. Αν μάλιστα τυλίξουμε τον αγωγό γύρω από ένα μαγνητικό υλικό, τότε το πεδίο γίνεται πολύ μεγαλύτερο.
Το τελευταίο δημιούργημά μας, ο αγωγός με τα πολλά δαχτυλίδια, που μοιάζει με ελατήριο, λέγεται σωληνοειδές. Δύο βασικά είναι οι χρησιμότητές του. Στη μια χρησιμοποιούμε τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί, για να μετακινήσουμε ένα κομμάτι σίδερο που ανοίγει ή κλείνει μια επαφή. Μ' άλλα λόγια πρόκειται για έναν ηλεκτρομαγνητικό διακόπτη ένα ρελέ όπως λέμε. Η δεύτερη χρησιμότητα στηρίζεται σε μια ιδιότητα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, γνωστή σαν επαγωγή.
Ας πάρουμε δύο σωληνοειδή τυλιγμένα γύρω από μια σιδερένια ράβδο. Στις άκρες του ενός εφαρμόζουμε μια τάση όχι σταθερή- δηλαδή μεταβαλλόμενη με το χρόνο οπότε στις άκρες του άλλου θα πάρουμε μια τάση, παρά το γεγονός ότι τα δύο σωληνοειδή δεν είναι με κανένα τρόπο συνδεδεμένα μεταξύ τους. Πάνω ο' αυτό το φαινόμενο στηρίζεται ή λειτουργία των μετασχηματιστών, καθώς και του πολλαπλασιαστή. ο τελευταίος δεν είναι τίποτε άλλο από μια διάταξη που από τα 12V τής μπαταρίας στέλνει στα μπουζί 18.000 V.
Ως εδώ είδαμε, πολύ χοντρικά είναι αλήθεια, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα που γίνονται φανερά ή χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά συστήματα των αυτοκινήτων. Η εξέτασή μας ήταν στοιχειώδης, μόνο και μόνο για να μας επιτρέψει να καταλάβουμε μερικά πράγματα για τη λειτουργία διατάξεων, όπως το δυναμό και το σύστημα ανάφλεξης. Στη συνέχεια, λοιπόν, θα δούμε ακριβώς πως λειτουργεί το σύστημα ανάφλεξης.

2. Σύστημα ανάφλεξης

(Αναφορά και στο ηλεκτρικό σύστημα αυτοκινήτου)
Χωρίς αυτό κάθε βενζινοκινητήρας δεν είναι παρά παλιοσίδερα χωρίς ζωή.
Πατώντας το κουμπί ενός αναπτήρα αναπαριστάνουμε, ως ένα βαθμό, αυτά που συμβαίνουν στους θαλάμους καύσης του κινητήρα. Ο σπινθήρας που ξεπηδάει απ’ την πέτρα, ή το κρύσταλλο, του αναπτήρα είναι όμοιος μ' αυτόν που δημιουργούν τα μπουζί για να καεί το μίγμα μέσα στον κύλινδρο.
Τούτες όμως οι αμφίβολης ποιότητας παραβολές περισσότερο μπλέκουν τα πράγματα παρά τα απλοποιούν. Ας δούμε λοιπόν από ποιά μέρη απαρτίζεται το σύστημα ανάφλεξης και πως αυτά συνεργάζονται για να δημιουργήσουν το σπινθήρα.
Με λίγα λόγια, η όλη του λειτουργία συνοψίζεται στο να παράγει και διανέμει κύματα υψηλής τάσης στα μπουζί, με τη σειρά και ακριβώς τη στιγμή που πρέπει, για να δημιουργηθεί ο περιώνυμος σπινθήρας.
Τα κυκλώματα και οι μηχανισμοί που το αποτελούν είναι αρκετά γνωστοί στον καθένα μας. Αιτία το ότι οι περισσότερες απ’ τις μικροβλάβες που παρουσιάζονται στ' αυτοκίνητα φωλιάζουν συνήθως σε κάποιο απ’ αυτά.
Ας τα εξετάσουμε λοιπόν ένα-ένα, παρακολουθώντας ταυτόχρονα την πορεία και τις μεταβολές της τάσης του ρεύματος.

2.1 Πολλαπλασιαστής

Η μόνη πηγή τάσης στο αυτοκίνητο, όταν δεν κινείται, είναι η 12-βολτη (συνήθως) μπαταρία του. Αν σκεφτούμε ότι για να δημιουργηθεί ένας σπινθήρας ανάμεσα σε δύο μεταλλικές επιφάνειες χρειάζονται τουλάχιστον 3.000 Βολτ, γίνεται φανερή η αδυναμία της μπαταρίας να δημιουργήσει μόνη της σπινθήρες στο μπουζί. Ακριβώς αυτή την απαραίτητη ανύψωση της τάσης αναλαμβάνει ο πολλαπλασιαστής (Σχ. 2.1). Πρόκειται για έναν ιδιότυπο μετασχηματιστή (πηνίο Ρούμκοφ) ο οποίος μετατρέπει τη συνεχή τάση των 12 Βολτ σε μεταβαλλόμενη, που φτάνει τα 20 με 30 χιλιάδες Βολτ. Αποτελείται από δύο σύρματα τυλιγμένα γύρω από ένα κομμάτι μαλακού σίδερου. Το τύλιγμα με τις λιγότερες στροφές (200) είναι από χοντρό σύρμα, λέγεται πρωτεύον και συνοδεύεται με την μπαταρία. το άλλο, που έχει 22.000 στροφές από ψηλό σύρμα ακούει στο όνομα δευτερεύον και τα άκρα του συνδέονται με το διανομέα (πιο κάτω θα δούμε τι δουλειά κάνει). Όλα αυτά είναι συσκευασμένα σ' ένα κυλινδρικό πλαστικό κουτί που στην πάνω του μεριά έχει τρεις ακροδέκτες. Ο ένας, σημειωμένος με «+», οδηγεί στην μπαταρία, ο άλλος με «-» ενώνεται με τις πλατίνες, και ο τρίτος — και μεγαλύτερος— στέλνει την ανυψωμένη τάση στον κεντρικό ακροδέκτη του καπακιού του ντιστριμπυτέρ (Σχ. 2.2).
Εύκολα γεννιέται το ερώτημα πως η συνεχής τάση των 12 Βολτ γίνεται εναλλασσόμενη, χωρίς να μεσολαβήσει κανένα κινούμενο σύστημα ή τίποτα σχετικό. Κι όμως κάτι κινείται. Είναι οι πλατίνες, που αποτελούν οργανικό μέρος του πρωτεύοντος κυκλώματος του πολλαπλασιαστή. Πίσω απ’ αυτό το…πλούσιο όνομα δεν κρύβεται τίποτε άλλο εκτός από ένα έλασμα, σταθερό στη μια άκρη του κι ελεύθερο στην άλλη, όπου υπάρχει μια επαφή. Ένα έκκεντρο, καθώς περιστρέφεται, σπρώχνει το έλασμα στη μέση ανοιγοκλείνοντας έτσι την επαφή (Σχ. 2.3).
Οι πλατίνες βρίσκονται στο διανομέα, όπου στον άξονά του υπάρχει το έκκεντρο που τις ανοιγοκλείνει. Το τελευταίο έχει τόσες προεξοχές, όσοι και οι κύλινδροι του κινητήρα. Με κλειστές τις πλατίνες δεν συμβαίνει τίποτα. Απλώς ο θετικός πόλος της μπαταρίας συνδέεται, μέσω του πρωτεύοντος του πολλαπλασιαστή και των πλατινών, με τη «γη». Μόλις όμως οι τελευταίες ανοίξουν, μηδενίζεται το ρεύμα που περνούσε απ’ το πρωτεύον. Η μεταβολή αυτή δημιουργεί στο δευτερεύον μια πολύ μεγάλη τάση, που από τον κεντρικό ακροδέκτη του πολλαπλασιαστή πηγαίνει στο ντιστριμπυτέρ, και από ‘κει στο κατάλληλο μπουζί (Σχ. 2.4).
sx2-1.jpg
Σχήμα 2.1: Οι λεπτομέρειες του πολλαπλασιαστή. Φαίνεται καθαρά το πρωτεύον και το δευτερεύον καθώς και οι τρεις ακροδέκτες.
sx2-2.jpg
Σχήμα 2.2: Πλατίνες. Τα βέλη δείχνουν τις δύο επαφές. το κυλινδρικό κουτί στην πάνω μεριά είναι ο πυκνωτής. Το έκκεντρο, με έξι προεξοχές, δείχνει ότι πρόκειται για διανομέα εξακύλινδρου κινητήρα.
sx2-3.jpg
Σχήμα 2.3: οι πλατίνες κλειστές. Το ρεύμα μέσα απ’ αυτές πηγαίνει στη«γη».
sx2-4.jpg
Σχήμα 2.4: μετά το άνοιγμα των πλατινών εκσπάει ο σπινθήρας στο μπουζί.

Βέβαια σε τούτη τη μάλλον απλοϊκή περιγραφή θα πρέπει να προστεθούν κι άλλα φαινόμενα που εξελίσσονται παράλληλα με τα παραπάνω. Για παράδειγμα, η απότομη ανύψωση της τάσης στο δευτερεύον επάγει με τη σειρά της μια αρκετά υψηλή τάση (γύρω στα 150 Βολτ) στο πρωτεύον. Δηλαδή τα άκρα των πλατινών βρίσκονται συνέχεια κάτω από μεγάλη τάση και μπορεί να ξεσπάσει μεταξύ τους σπινθήρας, καταστρέφοντάς τες. Για να μειωθεί η πιθανότητα ενός τέτοιου ενδεχόμενου υπάρχει παράλληλα μ' αυτές, μέσα στο διανομέα, ένας πυκνωτής. Η υψηλή τάση τον φορτίζει, ενώ με το κλείσιμο των πλατινών εκφορτίζεται, κάνοντας τις μεταβολές ρεύματος και δυναμικού στο πρωτεύον πιο ομαλές. Η χωρητικότητά του κυμαίνεται μεταξύ 0.15-0.25 μF (μικροφαράντ).
Το άνοιγμα ανάμεσα στις δύο επαφές (πού παλιά κατασκευάζονταν από ένα κράμα πλατίνας και έδωσαν έτσι το όνομά τους σ' όλο το μηχανισμό) των πλατινών έχει ιδιαίτερη σημασία. Σκεφτείτε ότι όταν ταξιδεύετε με 110 χλμ/ώρα ανοιγοκλείνουν 10.000 φορές το λεπτό! Η λανθασμένη ρύθμισή του σημαίνει ότι από έναν αριθμό στροφών και πέρα ο σπινθήρας θα δίνεται σε λάθος στιγμή. Έτσι, αν μη τι άλλο, ο κινητήρας δεν θα μπορεί να ανεβάσει άλλο το ρυθμό περιστροφής του.
Περιοδική ρύθμιση και σε ευρύτερα χρονικά διαστήματα αντικατάστασή τους εξασφαλίζουν μια καλή ποιότητα λειτουργίας του κινητήρα.

2.2 Διανομέας ή Ντιστριμπυτέρ.

Αφού ο πολλαπλασιαστής ανέβασε την τάση κοντά στα 20.000 Βολτ, τούτη θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Τι εννοούμε; Μα φυσικά τη διοχέτευσή της στο σωστό μπουζί και μάλιστα στον κατάλληλο χρόνο. Ο διανομέας, οπτικά τουλάχιστον, είναι σ' όλους γνωστός. Το πλαστικό περίβλημά του κρύβει μια μεταλλική βάση —πού πάνω της βιδώνονται οι πλατίνες— έναν άξονα με το έκκεντρο των πλατινών στη μέση και ένα ρότορα με μια προεξοχή στην κορυφή του— και τους μηχανισμούς του αβάνς. Εσωτερικά το καπάκι έχει έναν αριθμό προεξοχών ίσο με τον αριθμό των μπουζί του κινητήρα. Κάθε φορά που ο ρότορας, καθώς γυρίζει, έρχεται σε επαφή με μια απ’ αυτές, διοχετεύει την τάση από τον πολλαπλασιαστή στο αντίστοιχο μπουζί. Στους τετράχρονους κινητήρες έχουμε έναν πλήρη κύκλο, δηλαδή μια έκρηξη, σε κάθε κύλινδρο μέσα σε δύο περιστροφές του στροφάλου. Γίνεται λοιπόν φανερό ότι ο άξονας του διανομέα πρέπει να 'χει ακριβώς τις μισές στροφές απ’ το στρόφαλο. Το ντιστριμπυτέρ σπάνια προκαλεί προβλήματα. Το συνηθέστερο πάντως που παρουσιάζει είναι το ράγισμα του καπακιού του. Οι τάσεις που περνούν απ’ τις προεξοχές του είναι (20.000 Βολτ) ικανές να προκαλέσουν σπινθήρα, αν δεν υπάρχει καλή μόνωση. Μ' άλλα λόγια το καπάκι μονώνει μεταξύ τους τους αγώγιμους δρόμους που πηγαίνουν προς τα μπουζί. Αν όμως χάσει αυτή την ικανότητά του, είτε από το ράγισμα είτε από βρώμα και λάδι, που «κάθισαν» στα εσωτερικά του τοιχώματα, τότε πολύ πιθανό ανάμεσα σε δύο απ’ τις προεξοχές να «σπάσει» σπινθήρας. Φυσικά τ αποτελέσματα είναι άμεσα στην απόδοση του κινητήρα, αφού κανένα απ’ τα δύο βραχυκυκλωμένα μπουζί δεν θα δώσει σπινθήρα μέσα στον κύλινδρο.
Πριν αφήσουμε το διανομέα, θα πρέπει να ασχοληθούμε και με τους μηχανισμούς του…
distributor2.jpg Πηγή
Σχήμα 2.5: Διανομέας με τις πλατίνες

2.3 Αβάνς

Η τελειότητα της λειτουργίας της καύσης μέσα στους κυλίνδρους επηρεάζει άμεσα την απόδοση του κινητήρα. Δύο είναι οι συνισταμένες της. Η σωστή τροφοδοσία (καρμπυρατέρ, αυλοί εισαγωγής κλπ.) και το καλό ηλεκτρικό σύστημα. Εξετάζουμε το δεύτερο. Ο κυριότερες απαιτήσεις μας, αφού ικανοποιηθεί η βασική (να δίνουν σπινθήρα τα μπουζί), συγκεντρώνονται στην ένταση και τη στιγμή της δημιουργίας του σπινθήρα. Η τελευταία βρίσκεται σε στενή σχέση με το φορτίο και την ταχύτητα του αυτοκινήτου. Για να υπάρχει σπινθήρας όποτε ακριβώς πρέπει, φαίνεται αναγκαία η μετατόπιση της περιόδου του μέσα στο θερμοδυναμικό κύκλο του Όττο. Δηλαδή να συμβαίνει νωρίτερα ή αργότερα, σε σχέση με το τέλος της φάσης της συμπίεσης, ανάλογα με το πόσο γρήγορα πηγαίνει και με το τι κουβαλάει τ' αυτοκίνητο. Δύσκολο φαίνεται (;), αλλά δύσκολο —ιδιαίτερα— δεν είναι. Δυο μηχανισμοί, ενσωματωμένοι στο διανομέα, αναλαμβάνουν αυτή τη δουλειά,

  1. Φυγοκεντρικό Αβάνς: Ας υποθέσουμε ότι ο κινητήρας μας γυρίζει στο ρελαντί. Ο σπινθήρας σε κάθε κύλινδρο ξεσπάει λίγο πριν βρεθεί το πιστόνι στο Άνω Νεκρό Σημείο. Όταν όμως αυξήσουμε την ταχύτητά του, τα πάντα γίνονται γρηγορότερα, το ίδιο και η καύση. Για να προλάβει, λοιπόν, ο σπινθήρας να κάνει τη δουλειά του, θα πρέπει να ξεκινήσει λίγο νωρίτερα απ’ ότι στο ρελαντί. Ένας φυγοκεντρικός μηχανισμός μετακινεί λίγο τις πλατίνες, σε σχέση με το έκκεντρο που τις ανοιγοκλείνει, κι αυτό που θέλαμε έγινε πραγματικότητα. Δύο βαράκια που περιστρέφονται μαζί με τον άξονα του διανομέα δημιουργούν φυγόκεντρη δύναμη, που χρησιμοποιείται για μια μικρή στροφή της πλάκας που έχει τις πλατίνες βιδωμένες πάνω της (Σχ 2.6a). Καλά ως εδώ, αλλά ο μηχανισμός μας δεν τα καταφέρνει καθόλου στις χαμηλές στροφές. Έτσι υπάρχει κι ένας δεύτερος για τους χαμηλούς ρυθμούς περιστροφής.
  2. Αβάνς υποπίεσης: Όταν θέλουμε να επιταχύνουμε ζητάμε απ’ τον κινητήρα όλα τα διαθέσιμά του. Τότε όμως συμβαίνουν πολλά ενδιαφέροντα κάτω από το καπό. Για παράδειγμα η πίεση στους αυλούς εισαγωγής πέφτει απότομα και το μίγμα εισρέει άφθονο στους κυλίνδρους. Δεν χρειάζονται περισσότερα για να δούμε ότι ο σπινθήρας έχει να κάψει παραπάνω καύσιμο απ’ ότι στο ρελαντί. Για να προλάβει πάλι θα πρέπει να αρχίσει νωρίτερα (απ' ότι στο ρελαντί). Ο μηχανισμός του αβάνς υποπίεσης (Σχ 2.6b) δίνει μια μικρή προπορεία στο σπινθήρα. Αποτελείται από ένα διάφραγμα που η μια του πλευρά συγκοινωνεί με το βεντούρι του καρμπυρατέρ, ενώ η άλλη βρίσκεται συνδεδεμένη με την πλακέτα των πλατινών. Η πτώση της πίεσης που αναφέραμε πριν παραμορφώνει το διάφραγμα, που με τη σειρά του «τραβάει» την πλακέτα, μετατοπίζοντας τις πλατίνες σε σχέση με το έκκεντρο. Όλο το σύστημα ζει έξω απ’ το ντιστριμπυτέρ και έχει σχήμα ενός μικρού χωνιού. Σε κάθε ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα το συνολικό αβάνς (πού μετριέται σε μοίρες) αποτελεί το άθροισμα του φυγοκεντρικού και αυτού της υποπίεσης. Τα ξεχωριστά και τα συνδυασμένα αποτελέσματά τους φαίνονται στο σχήμα 6. Όταν λέμε αβάνς 10 μοιρών εννοούμε ότι ο σπινθήρας αρχίζει 10 μοίρες νωρίτερα, πριν το πιστόνι βρεθεί στο Α.Ν.Σ. Δηλαδή αφού εκσπάσει ο σπινθήρας, ο στρόφαλος στρίβει 10 ακόμα μοίρες και το πιστόνι φτάνει πλέον στο Α.Ν.Σ.
advance.jpg Πηγή
Σχήμα 2.6a: Μηχανισμός φυγοκεντρικού αβάνς
vacuum.jpg Πηγή
Σχήμα 2.6b: Μηχανισμός αβάνς υποπίεσης οκτακύλινδρου κινητήρα

Ας ξαναγυρίσουμε όμως στο καθ' εαυτού σύστημα ανάφλεξης εξετάζοντας τα…

2.4 Καλώδια

Η μεταφορά της υψηλής τάσης απ’ τον πολλαπλασιαστή στο διανομέα κι από κει στα μπουζί γίνεται μέσα από ειδικά καλώδια. Εδώ δεν υπάρχουν προβλήματα έκτος ίσως απ’ τα παράσιτα που δημιουργούνται στο ραδιόφωνο του αυτοκινήτου. Αιτία, το γεγονός ότι η τάση είναι μεταβαλλόμενη με θεμελιώδη αρμονική γύρω στα 3.000 Hz και αρκετές άλλες με μεγαλύτερες συχνότητες. Στο τεύχος 77, του Φλεβάρη, υπάρχουν σ' έκταση τα φάρμακα που εξολοθρεύουν τα παράσιτα! Η ιδιαίτερη κατασκευή των καλωδίων υψηλής τάσης είναι ανάμεσα τους. Αποτελούνται από έναν αγώγιμο πυρήνα κι ένα μεταλλικό κάλυμμα, παρουσιάζουν αντίσταση 18.000 Ωμ/μέτρο αλλά πρακτικά εξαλείφουν τα παράσιτα.
wireset_illustration.gif Πηγή
Σχήμα 2.7: Τομή καλωδίων υψηλής τάσης

2.5 Μπουζί

Ή αναφλεκτήρες (νεοελληνικά). Καθένα τους αποτελείται από ένα κεντρικό ηλεκτρόδιο που συνδέεται με το δευτερεύον του πολλαπλασιαστή, μέσω του διανομέα. Ανάμεσα σ' αυτό και στο κέλυφος (όπου υπάρχουν κι οι βόλτες) παρεμβάλλεται ένα μονωτικό που μοιάζει με πορσελάνη. Ένα δεύτερο ηλεκτρόδιο σχηματίζεται ακριβώς απέναντι απ’ το κεντρικό, από το κέλυφος (Σχ. 2.8). Στον μεταξύ τους χώρο αποκτά ζωή ο σπινθήρας (Σχ. 2.9). Το άνοιγμα αυτό εξαρτάται από τη σχέση συμπίεσης του κινητήρα, τη σχεδίαση του θαλάμου καύσης και το σύστημα ανάφλεξης. Γίνεται φανερό, λοιπόν, ότι πάντα πρέπει να συμφωνεί με τις κατασκευαστικές προδιαγραφές. Μια τυπική τιμή του για τα μεσαία ευρωπαϊκά αυτοκίνητα είναι 0,6 χιλιοστά. Στο σχήμα 8 παρουσιάζονται οι απαιτήσεις του μπουζί σε τάση, ώστε να αρχίσει σπινθήρας. Το διάγραμμα έχει γίνει απ’ το τμήμα μπουζί της Τζένεραλ Μότορς για αμερικανικά αυτοκίνητα, δεν παύει όμως να 'ναι ενδεικτικό και για τα ευρωπαϊκά. Για άνοιγμα 0,6 χιλιοστών βλέπουμε ότι χρειάζονται 6.000 Βολτ για να συντηρηθεί η λειτουργία του κινητήρα.
sx2.7.gif Πηγή
Σχήμα 2.8: Αναφλεκτήρας σε κανονική όψη και σε τομή

gap_distance.jpg Πηγή
Σχήμα 2.9: Διάκενο αναφλεκτήρα

Ενώ όμως ο πολλαπλασιαστής δίνει την, θεωρητικά, απαραίτητη τάση στο μπουζί, εν τούτοις στην πράξη το τελευταίο ζητά περισσότερο. Τι φταίει; Μα, τα διάφορα κατάλοιπα που δημιουργούνται στη διάρκεια της καύσης και κάθονται στα ηλεκτρόδια και στην επιφάνεια του μπουζί. Η αγωγιμότητά τους είναι σαφώς μεγαλύτερη του αέρα, και αν η τάση ανάμεσα στα ηλεκτρόδια γίνει αρκετά μεγάλη μεταφέρουν το ρεύμα, βραχυκυκλώνοντας στην ουσία το μπουζί. Έτσι χρειάζεται σημαντικά υψηλότερη τάση για να δημιουργηθεί ο σπινθήρας. Αυτό που λέγεται «λάδωμα» των μπουζί, εκτός απ’ τις επιπτώσεις στην απόδοση του κινητήρα επιδρά άσχημα και στην κατανάλωση. Ένα περιοδικό καθάρισμα τους (κάθε 5.000 χλμ. ας πούμε) ωφελεί και τον κινητήρα και την τσέπη μας.
Εξάλλου το άνοιγμα ανάμεσα στα ηλεκτρόδια του μπουζί αυξάνεται μαζί με τη φθορά που δημιουργεί η καύση, μ' αποτέλεσμα μια διαρκώς φθίνουσα απόδοση. Εξυπακούεται ότι πέρα από ένα όριο χιλιομέτρων τα μπουζί παύουν να συμβάλλουν στη σωστή λειτουργία του κινητήρα, επιβάλλοντας έτσι την αντικατάστασή τους. Κλείνοντας την αναφορά μας σ' αυτούς τους «αναπτήρες», θα καταπιαστούμε με κάτι παρεξηγημένο. Τα «θερμά» και τα «ψυχρά» μπουζί, έννοιες που ευδοκιμούν ιδιαίτερα σε κύκλους «επαϊόντων» περί το αυτοκίνητο.
Τα μπουζί σχεδιάζονται με τέτοιο τρόπο που η θερμοκρασία τους, όταν δουλεύει ο κινητήρας, να 'ναι αρκετά μεγάλη ώστε να καίγονται όλα τα κατάλοιπα της καύσης, αλλά και τόσο χαμηλή που να μην εμφανίζεται το φαινόμενο της προανάφλεξης. Όμως το εύρος των θερμοκρασιών μέσα στο οποίο πρέπει να δουλεύει το μπουζί είναι τεράστιο. Μετρήσεις έδειξαν ότι με σταθερή ταχύτητα 20 χλμ/ώρα το κεντρικό ηλεκτρόδιο έχει 200 βαθμούς Κελσίου, ενώ στα 80 χλμ/ώρα αγγίζει τους 800!
Η θερμότητα που απορροφιέται από το ηλεκτρόδιο μεταδίδεται, με τη βοήθεια του μονωτικού, στην κυλινδροκεφαλή κι από εκεί στα χιτώνια, όπου υπάρχει νερό, ή στα πτερύγια προκειμένου για αερόψυκτο κινητήρα.
Στο επόμενο σχήμα γίνεται φανερό από που παίρνει τη θερμότητα το μπουζί, αλλά και που τη μεταφέρει. Έτσι βλέπουμε ότι μόνο το 9% του συνολικού ποσού διαχέεται στον αέρα (μέσω του κυρίως σώματος του μπουζί), ενώ το υπόλοιπο 91% πηγαίνει στο μπλοκ.
sx2.9.gif Πηγή
Σχήμα 2.10: Θερμός και ψυχρός αναφλεκτήρας

Αν η διαδρομή, που πρέπει να ακολουθήσει η θερμότητα για να φτάσει στο σύστημα ψύξης, είναι μικρή, φανερά η θερμοκρασία του μπουζί θα μένει σε χαμηλά επίπεδα. Πρόκειται γι' αυτά που λέγονται «ψυχρά». Αντίθετα αν η διαδρομή είναι επιμηκυμένη μιλάμε για «θερμά» μπουζί (Σχ. 2.10). Ποιός όμως απ’ τους δύο τύπους ταιριάζει στ' αυτοκίνητο μας; τα εργοστάσια, δηλαδή οι σχεδιαστές, προτείνουν μπουζί που αντιστοιχούν στις μέσες συνθήκες οδήγησης. Αλλά, ένα αυτοκίνητο που κινείται συνεχώς μες στην πόλη θα τα λαδώνει. Χρειάζεται θερμότερα, ώστε η μεγαλύτερη θερμοκρασία τους να καίει τα κατάλοιπα που εμποδίζουν το σπινθήρα. Αν πάλι τ' αυτοκίνητο κυκλοφορεί στους εθνικούς δρόμους με μεγάλες ταχύτητες, τότε τα στάνταρ μπουζί θα ζεσταίνονται τόσο που θα δημιουργείται προανάφλεξη, φυσικά η αλλαγή τους, με άλλα ψυχρότερα, θα λύσει το πρόβλημα.
Και έτσι περνώντας μέσα από καλώδια, πυκνωτές, πλατίνες, πολλαπλασιαστές κι άλλα περίεργα (;) δημιουργήματα, εξερευνήσαμε, ως ένα βαθμό, την ηλεκτρική ζούγκλα. Δεν μένει παρά μια ματιά στις ηλεκτρονικές αναφλέξεις.

3. Ηλεκτρονικές αναφλέξεις

Τα πρώτα χρόνια της ζωής της αυτοκινητοβιομηχανίας αντί για τη κλασική ανάφλεξη, με την μπαταρία και τον πολλαπλασιαστή χρησιμοποιούσαν μανιατό. Στη συνέχεια εξαφανίστηκε απ' τα επιβατικά, παραμένοντας όμως κάτω απ’ τα καπό μερικών Φορτηγών, τρακτέρ κι άλλων μηχανημάτων αυτού του είδους. Στη δεκαετία του ‘60 βγήκε πάλι στην επιφάνεια, χάρη στους Αμερικανούς που τα χρησιμοποιούσαν στα αυτοκίνητα μεγάλων αποδόσεων. Δεν πρόλαβε όμως να πάρει ανάσα και τα καθαρά ηλεκτρονικά συστήματα ανάφλεξης το βύθισαν πάλι!
Πρόκειται για μια κλασική ηλεκτρική γεννήτρια που' χει δύο βασικά πλεονεκτήματα. Δεν χρειάζεται μπαταρία ή οποιαδήποτε άλλη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και η τάση που παράγει αυξάνει καθώς ανεβαίνουν οι στροφές του κινητήρα.
Όμως η τεχνολογία των ημιαγωγών (τα τρανσίστορς) υπερκάλυψε τελείως αυτά τα προσόντα. Τα συμβατικά συστήματα ανάφλεξης βρίσκονται κάτω από την επίδραση δύο ενδογενών περιοριστικών παραγόντων. Το ρεύμα του πρωτεύοντος του πολλαπλασιαστή δεν μπορεί να ξεπεράσει μια ορισμένη τιμή (γύρω στα 5Α) και συνεπώς η τάση μένει πάντα κάτω από κάποιο όριο. Το ίδιο αποτέλεσμα έχει κι ο χρόνος επαφής των πλατινών που διαρκώς μειώνεται, καθώς οι στροφές αυξάνουν.
Η χρησιμοποίηση των τρανσίστορς σαν διακόπτη στη θέση των πλατινών και σαν ενισχυτή του ρεύματος του πρωτεύοντος, εκμηδένισε στην ουσία αυτούς τους περιορισμούς, αφήνοντας τον κινητήρα ελεύθερο να ανεβεί σε …πάρα πολλές χιλιάδες στροφές αν φυσικά η σχεδίασή του το επιτρέπει.
Υπάρχουν δύο μεγάλες, που τώρα τελευταία αυξήθηκαν κατά μια κατηγορίες ηλεκτρονικών συστημάτων.

  1. με πλατίνες: ανάμεσα σ’ αυτές και στον πολλαπλασιαστή συνδέεται ένα τρανσίστορ που ανοίγει και κλείνει το πρωτεύον κύκλωμα. Οι πλατίνες απλώς το διατάσσουν πότε θα ανοίξει και θα κλείσει. Η ουσία βρίσκεται στο γεγονός ότι το τρανσίστορ λειτουργεί σαν ρελέ. Δηλαδή περνάει ισχυρό ρεύμα (μέχρι 12Α) προς τον πολλαπλασιαστή, ενώ στις πλατίνες πηγαίνει ένα ελάχιστο μέρος του. Φυσικά οι τελευταίες αποκτούν πολλαπλάσια ζωή απ’ ότι στα συμβατικά συστήματα (Σχ. 3.1)
  2. χωρίς πλατίνες: η έλλειψή τους αναπληρώνεται από μια γεννήτρια παλμών η οποία ανοιγοκλείνει το τρανσίστορ, που κι εδώ συνδέεται με το πρωτεύον του πολλαπλασιαστή. Η γεννήτρια των παλμών δημιουργεί μεταβαλλόμενα ρεύματα ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα. Σε μερικά συστήματα το τρανσίστορ αντικαθίσταται από έναν ολόκληρο ενισχυτή που στέλνει στο πρωτεύον αρκετά ισχυρό ρεύμα, για να δημιουργηθούν τάσεις της τάξης των 30 χιλιάδων Βολτ (Σχ. 3.2). Τελευταία η γεννήτρια των παλμών που λειτουργούσε βασισμένη στις αρχές του ηλεκτρομαγνητισμού, άρχισε να χάνει τη θέση της από μια άλλη… φωτισμένη διάταξη. Ένα φωτοτρανσίστορ που παράγει ή όχι ρεύμα ανάλογα με το αν φωτίζεται ή όχι.

Ένα LED και ένας δίσκος, με τόσες εγκοπές όσες ο αριθμός των κυλίνδρων, φροντίζουν ώστε το φως να πέφτει πάνω του την κατάλληλη στιγμή. Το ρεύμα που δημιουργείται ακολουθεί τη συνηθισμένη του πορεία απ’ τον ενισχυτή στον πολλαπλασιαστή, κι από εκεί στα μπουζί.
Η άρνηση των πλατινών συνοδεύεται κι από τη διαγραφή των εξόδων αντικατάστασής τους, τα καθαρίσματα και τις ρυθμίσεις. Πέρα απ’ αυτό ο σπινθήρας αποκτά μεγαλύτερη ένταση αλλά και μεγαλύτερη διάρκεια. Η τέλεια καύση δεν αποτελεί πλέον όνειρο θερινής νύχτας, αλλά καθημερινή πραγματικότητα. Θεωρητικά, λοιπόν, οι ηλεκτρονικές αναφλέξεις βελτιώνουν την απόδοση του κινητήρα, μειώνοντας την κατανάλωσή του. Το τι συμβαίνει όμως στην πράξη - μόλις τη βάλουμε στο αυτοκίνητό μας - εξαρτιέται απ’ τον κατασκευαστή της και την κατάσταση του υπόλοιπου συστήματος ανάφλεξης.
Το να κάνεις εντυπωσιακές διαφημίσεις είναι εύκολη δουλειά. Η δυσκολία βρίσκεται στο να κάνεις καλές ηλεκτρονικές αναφλέξεις.
sx3-1.jpg
Σχήμα 3.1: Η Ηλεκτρονική ανάφλεξη με πλατίνες και τρανσίστορ.
sx3-2.jpg
Σχήμα 3.2: Εδώ οι πλατίνες αντικαταστάθηκαν με τη γεννήτρια των παλμών.
sx3-3.jpg
Σχήμα 3.3: Καμπύλες διαρκείας - έντασης σπινθήρα σ' ένα συμβατικό και σ' ένα ηλεκτρονικό σύστημα ανάφλεξης.