ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto

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ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
Marco Zacchetti

MANUALE
DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE
MOTO E SCOOTER
VOLUME 3.
ELETTRICITÀ:
ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA
ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
VOLUME 3 - ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA                                                                                                                                                                                           CAPITOLO 1 - L’ENERGIA ELETTRICA: TEORIA

                                                                                                                                           • Nel settore automotive la corrente        • Gli apparecchi utilizzatori trasformano
                                                                                                                                             alternata è generata da un                  l’elettricità in forme diverse di energia,                    FLASH BOX
                                                                                                                                             alternatore, mosso dall’albero              secondo la funzione finale.
                                                                                                                                             motore per mezzo di organi di             • L’alimentazione in corrente alternata,                        TIPO DI CORRENTE
                                                                                                                                             trasmissione. Sotto il controllo            può essere più conveniente per un                             Generalmente, nel gergo tecnico,
                                                                                                                                             del guidatore, il motore e quindi           dato utilizzatore, mentre in altri casi                       la parola “corrente” è usata per
                                                                                                                                             l’alternatore, variano in continuazione     sarà necessaria un’alimentazione                              indicare l’intensità di corrente.
                                                                                                                                             il loro regime di rotazione. Di             in corrente continua. I veicoli molto                         Quando dovremo indicare il tipo
                                                                                                                                             conseguenza anche la frequenza della        semplici possono funzionare con un                            di corrente di cui trattiamo, per
                                                                                                                                             tensione alternata generata, varia da       solo tipo di corrente: quella continua.                       evitare equivoci, specifichere-
1-1                                                                                                                                          pochi Hertz ad alcune migliaia, ma è        Sono i veicoli nei quali la batteria è                        mo se CONTINUA (DC, in inglese
                                                                                                                                             effetto trascurabile al fine del lavoro     ricaricata prima dell’utilizzo e che non                      Direct Current, o CC, Corrente Con-
INTRODUZIONE                                                                                                                                 di riparazione. Nel Cap.3 vedremo
                                                                                                                                             come il regime del motore influisca
                                                                                                                                                                                         possono funzionare senza di essa.
                                                                                                                                                                                         In sola corrente alternata possono
                                                                                                                                                                                                                                                       tinua) e ALTERNATA (AC, in inglese
                                                                                                                                                                                                                                                       Alternating Current, o CA, Corrente
                                                                                                                                             sulla tensione generata.                    funzionare veicoli con motore                                 Alternata).
                                                                                                                                           • La batteria sfrutta la combinazione         termico senza batteria, sprovvisti di
                                                                                                                                             chimica di alcuni elementi per              avviamento elettrico.                                         TENSIONE
                                                                                                                                             accumulare e fornire energia elettrica.   • Nei veicoli più complessi di quelli sopra
                                                                                                                                           • L’energia elettrica dev’essere              menzionati, le due forme di corrente -
                                                                                                                                                                                                                                                       Corrisponde alla pressione dell’ac-
                                                                                                                                                                                                                                                       qua nelle tubazioni di un impianto
                                                                                                                                                                                                                                                                                                         1
Per molti buoni motivi, a causa di              Nel Grafico 1 vediamo rappresentata           Se la forma d’onda è diversa dalla             trasportata dal punto di produzione         alternata e continua - devono coesistere                      idraulico. L’unità di misura della
esperienze dirette o indirette, l’elettricità   la misurazione della tensione di una          sinusoide, il valore efficace e quello di      al punto d’utilizzo, attraverso i           e per questo l’impianto elettrico avrà                        tensione è il volt, abbreviato in V
spaventa. Come in ogni campo, la                batteria da 12 V: un classico esempio         picco saranno invece legati da relazioni       conduttori.                                 due reti distinte.                                            (maiuscola) che è anche il simbolo
diffidenza che proviamo è inversamente          di generatore di corrente continua.           differenti. Il valore di picco è utile per                                                                                                               della tensione usato nelle formule.
proporzionale alla conoscenza acquisita.        Possiamo visualizzare una linea verde         conoscere a quale valore massimo
                                                                                                                                                        VV
Spesso il timore nasce dal percepire            dritta (rilevabile con un oscilloscopio,      sono sottoposti – e devono poter                                                                                                                         INTENSITÀ
questa forza della fisica e aiuto               strumento molto usato in elettronica,         resistere – i componenti alimentati da                                                                                                                   È la caratteristica più semplice da
indispensabile della vita quotidiana,           collegato ai terminali della batteria).       quella tensione (nel campo automotive,             +12
                                                                                                                                                 +12                                                                                                   rappresentare: può essere imma-
come un elemento letale. Se negli               Al netto d’interventi sul circuito            in particolare, diodi e condensatori).                                                                                                                   ginata come la portata d’acqua
                                                                                                                                                  +8
impianti elettrici civili, ogni sezione deve    misurato, si tratta di un valore costante     Il valore efficace di una tensione ha               +8
                                                                                                                                                                                                                                                       che scorre in un tubo. L’intensità di
essere protetta da corretti dispositivi         della tensione V nel tempo t.                 invece un significato particolarmente                                                                                                                    corrente che passa in un condutto-
                                                                                                                                                  +4
detti “salvavita”, negli impianti elettrici                                                   importante perché si tratta del valore              +4
                                                                                                                                                                                                                                                       re in un dato istante s’indica con la
installati sulle motociclette, l’energia        Il Grafico 2 corrisponde alla                 dell’equivalente tensione continua che
                                                                                                                                                   00                                                               tt                                 lettera I (maiuscola) e si misura in          P
elettrica in grado di provocare seri danni      misurazione di una tensione alternata.        produrrebbe lo stesso effetto energetico.
a un essere umano circola solo in un            La linea sinusoidale indica che la            In altre parole, ritornando all’esempio
                                                                                                                                                                                                                                                       ampere, abbreviato in A (maiu-                I
                                                                                                                                                  -4
                                                                                                                                                  -4                                                                                                   scola).
breve tratto.                                   tensione istantanea varia nel tempo.          del grafico 2, se alimentiamo una
In questo manuale tratteremo solo               Dall’origine aumenta fino a +12 V,            lampadina o una resistenza con una                  -8                                                                                                   POTENZA
                                                                                                                                                  -8
alcune caratteristiche dell’elettricità,        poi diminuisce fino a 0 V e continua          tensione sinusoidale con valore di picco                                                                                                                 l prodotto dei valori d’intensità e
quelle che ci servono per individuarne i        invertendo il suo valore e toccando           12 V e valore efficace di 8.485 V, la                                                                                                                    tensione è la potenza elettrica, siP     xR
                                                                                                                                                 -12
                                                                                                                                                 -12
guasti. Per aiutarci nella comprensione         il -12 V per tornare a 0 V e così via.        lampadina o la resistenza produrranno                                                                                                                    indica con la lettera P (maiuscola)
di queste caratteristiche essenziali,           Il valore massimo (sia positivo che           esattamente la stessa potenza                                                                                                                            e si misura in Watt, abbreviato in
                                                                                                                                                                                                                                    Grafico 1
talvolta si porteranno esempi d’idraulica       negativo) raggiunto dalla sinusoide           (luminosa e termica) come se le                                                                                                                          W (maiuscola).
(tubazioni e acqua che vi circola               viene chiamato “valore di picco”,             stessimo alimentando con una tensione                                                                                                                    1 A x 1 V=1 W. In meccanica tro-V
                                                                                                                                                        VV
all’interno) perché pur rappresentando          e nell’esempio del grafico 2 è pari a         continua di 8.485 V. Contando il numero                                                                                                                  veremo analogie con la forza e la
allo stesso modo processi della fisica          12 V. Tuttavia se misuriamo questa            di cicli nell’unità di tempo (il minuto/                                                                                                                 velocità: 1 N x 1 m/s=1 W.        R
non accessibili alla vista, aiuteranno          tensione con qualsiasi voltmetro per          secondo) si ha la frequenza, misurata              +12
                                                                                                                                                 +12
                                                                                                                                                                                                                         VV picco
                                                                                                                                                                                                                            picco
l’immaginazione e renderanno più                tensioni alternate (illustrato più avanti),   in Hertz.                                                                                                                  VV efficace
                                                                                                                                                                                                                                       VV picco
                                                                                                                                                                                                                                          picco        RESISTENZA
                                                                                                                                                  +8                                                                        efficace =
                                                                                                                                                                                                                                     =
                                                                                                                                                                                                                                          √2
facilmente comprensibili certi processi.        non leggeremo 12 V, ma un valore
                                                                                                                                                                                                                                                                                                     P
                                                                                                                                                  +8                                                                                      √2
                                                                                                                                                                                                                                                       L’energia elettrica incontra sempre
                                                sensibilmente più basso, pari a circa         Per questioni legate all’economia di                                                                                                                     resistenza nello scorrere lungo i
Per la comprensione della differenza tra        8.485 V. Questo valore viene chiamato         produzione, esercizio e rendimento,                 +4
                                                                                                                                                  +4
                                                                                                                                                                                                                                                       conduttori. Questa resistenza è               V
corrente continua e corrente alternata,         “valore efficace”. Tutti i voltmetri in       è più vantaggioso ottenere corrente                                                                                                                      funzione di una quantità di variabi-
è necessario un breve cenno sulla               AC – e più in generale i multimetri –         alternata per mezzo di un generatore                 00                                                               tt
                                                                                                                                                                                                                                                       li, relative soprattutto alla natura e
frequenza, una caratteristica che in            comunemente utilizzati in officina e          dinamico, il quale trasforma l’energia              -4                                                                                                   alle dimensioni del corpo attraver-
                                                                                                                                                  -4
questo manuale non approfondiremo,              nell’industria, sono strumenti “a valore      meccanica del motore in energia                                                                                                                          sato. La resistenza s’indica con la
non essendo in realtà utile al fine della       efficace”. La relazione che lega il valore    elettrica. In caso di necessità, per                -8                                                                                                   lettera R (maiuscola), e si misura
                                                                                                                                                  -8
riparazione dei guasti che tratteremo.          efficace e il valore di picco di una forma    gli stessi motivi, è più vantaggioso                                                                                                                     in ohm, abbreviato in Ω (lettera
                                                d’onda sinusoidale è:                         trasformare la corrente da alternata               -12
                                                                                                                                                 -12                                                                                                   greca omega).
                                                 Vpicco = Veff x √ 2 = Veff x 1.4142135       a continua che ottenere, accumulare
                                                (comunemente arrotondato a 1.414).            e conservare corrente continua da un
                                                                                              generatore statico.                                                                                                                   Grafico 2

8                                                                                                                                                                                                                                                                                               9
ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
VOLUME 3 - ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA                                                                                                                                      CAPITOLO 3 - L'ALTERNATORE

3-3
LO STATORE

                                                                                                                                                                                Foto 3                              Foto 4

                                     Foto 3. In quest’immagine si notano          questo caso ha un braccio prominente           Foto 6. Nello statore rappresentato è
                                     due bobine molto simili tra loro.            che supporta, esternamente al volano           facile individuare il collegamento tra
                                     Nei sistemi ad accensione con ruttore,       magnete, il sensore di posizione               le diverse bobine. Un’estremità della                                                       3
                                     la tensione dell’impianto d’accensione       dell’albero motore, detto anche                bobina 1 è collegata a massa, mentre
                                     ha valori simili a quelli dell’impianto      captatore (in inglese pick-up o CKP),          l’altra si collega in serie alla bobina 2
                                     servizi. Per distinguere le due bobine       necessario al sistema d’accensione             con meno spire e di seguito alla bobina
                                     si devono individuare le estremità dei       elettronica. Nonostante sia possibile          3, grande quanto la 1. La bobina 4
                                     conduttori che escono da ciascuna, fino      la rimozione delle singole bobine,             è l’ultima della serie e di dimensioni
                                     al primo elemento collegato. In questa       raramente sono fornite come ricambi.           identiche alla 2.
                                     costruzione in economia, le bobine sono                                                     La 5 è d’alimentazione e la 6 è il
                                     fissate sul carter motore con una delle      Foto 5. Per ottenere maggior potenza           captatore interno: unico elemento
                                     estremità di ogni bobina collegata a         si può aumentare il numero di bobine           rimovibile dal piatto statore, ormai
                                     massa.                                       collegate in serie, tutte identiche tra        ridotto a una semplice flangia di
                                                                                  loro. Questo collegamento ne somma             raccordo tra carter motore e indotto. In
                                     Foto 4. In ogni bobina, il filo di rame      la tensione prodotta: la corrente,             questo caso, il danno che si riscontra
                                     è ricoperto da un sottile strato di          trattandosi di un circuito serie, resterà      riguarda i cavi flessibili rivestiti con una
                                                                                                                                                                                                                    Foto 5
                                     smalto isolante. In questa foto il rame      invariata. Per contenere le dimensioni di      sostanza plastica colorata di scarsa
                                     appare di colore diverso solo a causa        un numero sempre maggiore di bobine,           qualità e che per questo si è sbriciolata,
                                     della colorazione dello smalto. Nella        la disposizione radiale è fondamentale.        lasciando scoperti i cavi e permettendo
                                                                                                                                                                                             2
                                     bobina in alto si può osservare una          Un sistema di bobine montate su un             il cortocircuito.
                                     tra le cause di guasto. Lo smalto, in        unico pacco di lamine di ferro, prende
                                     alcuni punti si è staccato, facendo          il nome d’indotto. Le espansioni polari                                                                1                      3
                                     entrare in contatto le spire adiacenti       del pacco di lamine sono chiamate poli,
                                     e favorendo il cortocircuito. Con la         a prescindere dalla presenza e funzione
                                     semplice osservazione delle due              delle bobine presenti. Notare la bobina
                                     bobine dedicate ai servizi, per quanto       d’alimentazione, protetta da un robusto
                                     diverse, non è possibile stabilire a quale   contenitore plastico che funge anche
                                     circuito appartengano. A tal proposito,      da morsettiera per il collegamento di
                                     consultare il Cap. 4, Par. 6. Più facile è   cavi flessibili in uscita. Il captatore è di                                                                                      4
                                     individuare la bobina di alimentazione       dimensioni ridotte ed è interno.
                                     per il sistema di accensione elettronica:                                                                                                           6
                                     sopra le moltissime spire di rame,
                                     sottili e delicate, troviamo uno spesso
                                     strato isolante plastico di protezione.
                                                                                                                                                                                                 5
                                     Tutte le bobine sono montate sul piatto
                                     statore, in alluminio pressofuso, che in                                                                                                                                       Foto 6

42                                                                                                                                                                                                                      43
ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
VOLUME 3 - ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA                                                                                                                                                                                   CAPITOLO 3 - L’ALTERNATORE

3-4                                                                                                                                       3-5                                                                                                                 Foto 13

FUNZIONAMENTO                                                                                                                             IL DISSIPATORE                                   (vedi Foto 13). Nel circuito del veicolo
                                                                                                                                                                                           possono essere presenti utilizzatori che
                                                                                                                                                                                           devono essere alimentati in corrente
                                                                                                                                                                                           continua; collegarli alla corrente
                                                                                                                                                                                           alternata li danneggerebbe
                                                                                                                                                                                           in modo irreparabile.
                                                                                                                                                                                           L’accumulatore è in grado di
                                                                                                                                                                                           fornirla, ma a sua volta deve essere
                                                                                                                                                                                           mantenuto in carica dall’alternatore.
                                                                                                                                                                                           È indispensabile convertire
                                                                                                                                                                                           la corrente alternata generata
                                                                                                                                                                                           dall’alternatore, in corrente continua,
                                                                                                                                                                                           per mezzo di un circuito elettronico
                                                                                                                                                                                           detto raddrizzatore. Raramente i diodi
                                                                                                                                                                                                                                                              Foto 14
                                                                                                                                                                                                                                                                        3
                                                                                                                                                                                           che compongono il ponte raddrizzatore
                                                                                                                                                                                           sono visibili. Con le opportune
                                                                                                                                                                                           conoscenze in campo elettronico, e
In un alternatore a magneti permanenti,         dagli utilizzatori; di conseguenza,         regime di bilanciamento. Aumentando           L’elettronica è d’aiuto per risolvere            solo nel caso i semiconduttori siano
tutti gli elementi fisici considerati finora,   generare una potenza costante non           la velocità del motore, cresce la             il problema di eccesso d’energia                 accessibili (vedi Foto 14), è possibile
concorrono alla produzione di elettricità,      è possibile, poiché anche la potenza        tensione erogata, mettendo sotto sforzo       prodotta, grazie a un circuito limitatore        eseguire una riparazione. I diodi utilizzati
ma la velocità di rotazione del campo           assorbita, deve rimanere costante           gli utilizzatori. Diminuendo la velocità      a dissipazione termica. Si tratta di             per raddrizzare la corrente alternata,
magnetico è un parametro che varia              al variare delle condizioni di utilizzo.    del motore, scende la tensione erogata,       un sistema collegato in parallelo                servono anche per impedire il ritorno
continuamente. Il regime di rotazione           Generare una potenza costante che sia       diminuendo l’efficienza degli utilizzatori.   agli utilizzatori che limita la tensione         della corrente continua, generata dalla
varia da un minimo a un massimo, con            totalmente utilizzata, è teoricamente       Se si tratta di lampade inserite nei fari,    d’alimentazione. Nelle occasioni in cui          batteria, all’alternatore: un eventuale
un rapporto di circa 1 a 10 in tutti i          possibile ma questa soluzione non è         è facile immaginare i problemi che            si genera sovratensione, esso consuma            ritorno surriscalderebbe lo statore
motori, anche in quelli meno sportivi.          mai stata proposta in ambito automotive     questo tipo d’impianto crea nell’arco         una parte di potenza, trasformandola in          fino a provocare un incendio in pochi
La tensione generata dalla bobina segue         per motivi pratici. La soluzione che più    di un normale utilizzo. A basso regime        energia termica e limitando il circuito          istanti. Il limitatore a dissipazione e il
questo rapporto, rendendo problematica          si avvicina a questo tipo di sistema,       la resa luminosa è insufficiente a            alla tensione massima stabilita. In              raddrizzatore, nella maggior parte dei
l’erogazione regolare agli utilizzatori         applicata solo su veicoli molto             illuminare la strada, mentre ad alto          questo modo gli utilizzatori presenti nel        casi, sono integrati e sigillati sotto uno
collegati al circuito dei servizi.              economici, prende il nome di “circuito      regime i filamenti incandescenti sono         circuito non saranno più sovralimentati          spesso strato di resina termoindurente,
                                                                                                                                                                                                                                                              Foto 15
La potenza erogata dal generatore deve          a carico bilanciato”. In questo caso la     sempre sovralimentati e quindi molto          né in caso di aumento di regime motore,          in un unico contenitore di alluminio
necessariamente corrispondere istante           bobina alimenta un solo circuito, dove      sensibili alle vibrazioni. La prevedibile     né in caso ne siano scollegati alcuni.           pressofuso. Questo complesso è
per istante alla potenza totale assorbita       uno o più utilizzatori sono collegati       interruzione di una di queste lampade         Con la certezza della limitazione, è             chiamato regolatore e si presenta
                                                in modo che la somma delle potenze          libera la relativa potenza elettrica che      anche possibile aumentare la potenza             sovente completamente ricoperto
                             LAMPADINA          assorbite sia uguale alla potenza media     è interamente assorbita dalle lampade         dell’alternatore, abbassando quindi il           da alette di raffreddamento, di
                                                erogata. Lo schema elettrico è molto        rimanenti. Potremmo accorgercene              regime di bilanciamento poco sopra il            dimensioni proporzionate all’energia
                                                semplice e del tutto simile a quelli        osservando un’insolita luminosità,            minimo. In questo modo, la piena resa            termica generata. Se privo di alette
                                                visti nel capitolo precedente, con una      maggiore di quella normale. L’esito           degli utilizzatori è garantita già da un         deve essere montato su una piastra
      INTERRUTTORE
                                                sola differenza: al posto della batteria    garantito è la progressiva bruciatura         basso regime del motore.                         in alluminio, parte della struttura del
                                                l’alternatore funge da generatore           di tutte le lampade presenti nel circuito,    Quando il limitatore è indipendente,             veicolo. Nella Foto 15 è raffigurato un
                                                (Schema 1). L’alternatore genera            a intervalli sempre più brevi.                prende il nome di salvalampada e la sua          generico regolatore con vista frontale;

                    ∿
                                                la potenza esattamente necessaria                                                         configurazione è molto semplice. Come            nella Foto 16 lo stesso elemento con
                                                al corretto funzionamento degli                                                           in tutti i casi di utilizzatori dove si scorge   vista posteriore. I segni di bruciatura
                              ALTERNATORE       utilizzatori a un determinato regime                                                      un singolo filo elettrico, non lasciamoci        raramente sono visibili: i regolatori si
                                                di rotazione del motore. Questo regime,                                                   ingannare dall’apparente presenza di             possono guastare in diversi modi, come
                                                stabilito in fase progettuale in base                                                     un solo polo: il secondo polo è il foro di       spiegato nel Cap. 6, senza mostrare
Schema 1                                        alla destinazione del veicolo, è definito                                                 fissaggio alla massa metallica/elettrica         segni esterni.                                                     Foto 16

46                                                                                                                                                                                                                                                               47
ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
VOLUME 3 - ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA                                                                                                                                                                     CAPITOLO 4 - I CIRCUITI DEI GENERATORI

                                                                                                                                    Il costo elevato, dovuto alla maggior        gli è fornita attraverso il regolatore.    La tensione applicata all’avvolgimento
                                                                                                                                    quantità di materie prime impiegate,         Questa potenza, pari a R x I² (R è         di eccitazione può aumentare fino a
                                                                                                                                    ne limita la diffusione a pochi modelli      la resistenza dell’avvolgimento di         un valore massimo pari (o con minime
                                                                                                                                    di moto. La scelta ricade su questa          campo e I la corrente di eccitazione),     differenze) alla tensione dell’impianto
                                                                                                                                    prima applicazione quando un maggior         si dissipa sotto forma di calore proprio   elettrico.
                                                                                                                                    ingombro assiale, tipico dei rotori          nell’avvolgimento, ed è tanto più          Quando la tensione di campo raggiunge
                                                                                                                                    montati all’estremità dell’albero            alta quanto maggiore è la corrente         il valore massimo, significa che il
                                                                                                                                    motore, non è accettabile. Una               (potenza) richiesta dall’impianto          regolatore di tensione non ha più
                                                                                                                                    trasmissione a cinghia o a catena            elettrico e quanto più basso è il          margine d’intervento: l’alternatore sta
                                                                                                                                    permette il montaggio in posizioni           regime di rotazione del motore. In         erogando la massima corrente che quel
4-7                                                                                                                                 più consone al contenimento delle            altre parole, se misuriamo la corrente     regime di rotazione consente.
                                                                                                                                    dimensioni del propulsore. Quando            di eccitazione oppure la tensione          Un ulteriore aumento della
GENERATORE A MAGNETE INDOTTO                                                                                                        invece le dimensioni non sono un
                                                                                                                                    problema, è possibile applicarne uno
                                                                                                                                                                                 (più semplice da misurare) applicata
                                                                                                                                                                                 all’avvolgimento di eccitazione
                                                                                                                                                                                                                            corrente/potenza richiesta dall’impianto
                                                                                                                                                                                                                            elettrico ne provocherà una caduta
                                                                                                                                    più economico. L’albero motore funge         (nell’alternatore a magnete indotto è la   della tensione, non più compensabile
                                                                                                                                    da supporto all’albero dell’alternatore,     tensione presente tra le due spazzole),    dal regolatore che non ha più margine
                                                                                                                                    risparmiando l’utilizzo di cuscinetti.       vedremo che questa                         di intervento. Per erogare più corrente,
                                                                                                                                    La testata posteriore scompare               corrente/tensione aumenterà con            senza cadute di tensione anomale,
                                                                                                                                    e quella anteriore, necessaria a             l’aumento della potenza elettrica          dovremo aumentare il numero di
                                                                                                                                    supportare le spazzole, è fissata con        richiesta, per esempio accendendo          giri per far scendere la tensione
                                                                                                                                    lo statore al carter motore, come già        il faro, e diminuirà aumentando il         sull’avvolgimento di eccitazione a un
                                                                                                                                    analizzato nel caso dell’alternatore a       regime del motore. La variazione della     valore inferiore a quello massimo.
                                                                                                                                    magnete permanente.                          corrente/tensione di eccitazione con il    Nel volano magnete, la dissipazione
                                                                                                                             ALIMENTAZIONE INDUTTORE 1 rappresenta in modo
                                                                                                                                    L’Illustrazione                              numero di giri è molto più evidente ai     d’energia nell’avvolgimento di
                                                                                                                                    semplificato questo tipo d’alternatore,      bassi regimi che agli alti. La tensione    eccitazione non avviene, perché
                                                                                                                                    nella versione per montaggio in asse           +
                                                                                                                                                                                 applicata   all’avvolgimento di campo,     l’avvolgimento non esiste e i magneti
                                                                                                                                                                               USCITA
                                                                                                                                    all’albero motore. Lo statore (sempre        insieme alla tensione dell’impianto
                                                                                                                                                                               INDOTTO                                      permanenti che ne fanno le veci non
                                                                                                                                    esterno) appare analogo a quello             elettrico, quando correttamente            hanno ovviamente bisogno di elettricità
                                                                                                                                    dell’alternatore, a rotore interno con       misurata e interpretata ci fornisce        per produrre il campo magnetico; in
                                     In questa famiglia di generatori, il     avvolgimento di eccitazione (i due                    magneti permanenti, rappresentato            indicazioni preziose sul funzionamento     compenso, come già visto, la potenza si        4
                                     magnete permanente è sostituito          termini sono sinonimi), alimentata dalla              nel Capitolo 3, Paragrafo 3, Foto 12,        dell’alternatore e di tutto l’impianto.    perderà nel regolatore a dissipazione.
                                     da un elettromagnete. Il principio       batteria, con la tensione modulata                    ma con collegamento trifase. Il netto
                                     d’induzione elettromagnetica, già        dal regolatore. La bobina è coassiale                 vantaggio sull’alternatore a magneti       USCITA
                                                                                                                                                                               INDOTTO
                                     esposto nel Capitolo 3, è applicato      al rotore le cui espansioni polari                    permanenti consiste nel controllo            -
                                     nel rotore in modo inverso: genera       completano il nucleo di ferro (vedi Foto 3).          della forza magnetica dell’induttore.                                                                          USCITA

                                                                                                                                                                                                                                                      ∿
                                     cioè un campo magnetico indotto,         Essa genera una forza magnetica                       Nel regolatore manca il limitatore a                                                                           ALTERNATORE

                                     per mezzo dell’elettricità. Nel rotore   direttamente proporzionale alla corrente              dissipazione perché lo statore non
                                     interno, il campo magnetico è            che la percorre. Il collegamento                      produce elettricità in eccesso.
Foto 3
                                     generato dalla bobina di filo di rame,   elettrico rotante della bobina, avviene               Al suo posto vi è un vero regolatore                                      N
                                     detta avvolgimento di campo o            per mezzo di un collettore ad anelli in               che modula la corrente di
                                                                              bronzo. Il contatto strisciante continua              alimentazione dell’avvolgimento
                                                                              sullo statore attraverso due spazzole                 di campo (chiamata corrente
                                                                              conduttrici, costruite con materiale che              di eccitazione), influenzandone
                                                                              si consuma. Lo statore resta invariato                istantaneamente la forza magnetica. In
                                                                              (il principio d’induzione
                                                                              elettromagnetica si applica come
                                                                              già visto nel volano magnete) e le
                                                                                                                                    questo modo lo statore produce solo
                                                                                                                                    l’energia consumata dall’impianto.
                                                                                                                                    Il risparmio d’energia meccanica e
                                                                                                                                                                                                   N                  S
                                                                              procedure per misurare l’impianto di                  di carburante che ne conseguono
                                                                                                                                                                                                                                                   ALIMENTAZIONE
                                                                              carica, in prossimità della batteria, non             è notevole. La potenza termica da                                                                              INDUTTORE
                                                                              cambiano. I grafici di riferimento sono               dissipare è relativamente bassa,
                                                                                                                                                                                                                                                       +
                                                                              sempre validi, così come le verifiche e               quindi non è necessario allontanare
                                                                              le conclusioni. Gli alternatori di questo             il regolatore e il raddrizzatore                                                                                   -
                                                                                                                                                                                                              N
                                                                              tipo sono quasi esclusivamente della                  dall’alternatore. In molti casi i due
                                                                              famiglia trifase. Fatta eccezione per
                                                                              tutti gli scooter e gran parte delle moto,
                                                                                                                                    elementi sono integrati nella testata
                                                                                                                                    opposta a quella della trasmissione
                                                                                                                                                                                                                                                      ∿
                                                                                                                                                                                                                                                   USCITA
                                                                              ovunque vi sia un motore automotive                   meccanica, in prossimità delle                                                                                 ALTERNATORE
                                                                              o da questo settore derivato, di norma                spazzole. Occorre però ricordare che
                                                                              si trovano nella versione completa e                  l’avvolgimento di campo consuma
Foto 4                                                                        indipendente (vedi Foto 4).                           una potenza elettrica propria, che                                                                                   Illustrazione 1

58                                                                                                                                                                                                                                                                  59
ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
CONDENSATORE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     CAMMA

                                                                                                                                                                                                                                                                                                        BOBINA
                VOLUME 3 - ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA                                                                                                                                                                                                                                      CAPITOLO 7 - L'IMPIANTO DI ACCENSIONE: TEORIA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        ALIMENTAZIONE

                                                                                                                                                                         AVVOLGIMENTO SECONDARIO                                                                                      AVVOLGIMENTO SECONDARIO

                                                                                                                                                           BOBINA A.T.                                                                                                  BOBINA A.T.

                                                                                                                                                                          AVVOLGIMENTO PRIMARIO                                                                                        AVVOLGIMENTO PRIMARIO

                                                                                                                                                                                        ENGINE ON
                                                                                                                                                                                                                                                                                              RESISTENZA                            +          +       +
                7-3-2                                                                                                                                                                                   7-3-3                                                                                                         ENGINE ON
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          -        -       -

                                                                                                                                    CANDELA                                                                                                    CANDELA
                L'ACCENSIONE                                                                                                                                                                            L'ACCENSIONE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                CA
O                                                                                           AVVOLGIMENTO SECONDARIO                                                                                                                  AVVOLGIMENTO SECONDARIO                                                    AVVOLGIMENTO SECONDARIO

                ELETTROMECCANICA CC                                                                                                                                                                     ELETTRONICA
                                                                                                                                                                                                                                                                                              BOBINA A.T.
                                                                              BOBINA A.T.                                                                                            CONTATTO                          BOBINA A.T.                                                                    CONTATTO
                                                                                                                                                                                                                                                                                                         MOBILE
                                                                                                                                                                                     MOBILE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  CONTATTO
                                                                                                                                                                              PUNTINE        CONTATTO                                                                                         PUNTINE             FISSO
                                                                                                                                                                                             FISSO
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  AVVOLGIMENTO PRIMARIO
                                                                                             AVVOLGIMENTO PRIMARIO                                                                                                                    AVVOLGIMENTO PRIMARIO
                                                                                                                                                                                                                                                          CONDENSATORE
                                                                                                                                             CONDENSATORE
                                                                                                                                                                                        CAMMA                                                                                                           CAMMA

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                CENTRALINA
                                                                                                  RESISTENZA                         +         +       +                                                                                                                              +        +         +
                                                                                                                                         -         -        -                BOBINA                                                                                                       -        -          -                                                ENGINE ON
                                                                                                                       ENGINE ON                                             ALIMENTAZIONE                                                                       ENGINE ON
                                                                                                                                                                                                                                                                   CANDELA                                                            ESPANSIONE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      POLARE
                                                            CANDELA                                                                                                                                      CANDELA                                                                                                                      MOBILE

                                                                                                            CONTATTO                                                                                                                                  CONTATTO
                                                                                                            MOBILE                                                                                                                                    MOBILE
                                                                                                                   CONTATTO                                                                                                                                  CONTATTO                                             CAPTATORE
TTO                                                                                               PUNTINE          FISSO                                                                                                                   PUNTINE           FISSO

                 La bobina di alimentazione può                       CONDENSATORE                                                                                                                 Dagli anni ‘70     le Case si sono adoperate
                                                                                                                                                                                                                  CONDENSATORE
                 sopportare un cortocircuito per circa la                                                                                                                                          per risolvere i problemi di manutenzione
                                                                                                          CAMMA                                                                                                                                      CAMMA
                 metà del suo tempo di funzionamento,                                                                                                                                              continua, causati dal consumo delle
                 anche grazie alla potenza limitata ai                                                                                                                                             parti elettromeccaniche proprie del
                 pochi watt necessari al funzionamento                                                                                                                                             sistema a ruttore. Per la clientela i                                                                   BOBINA ALIMENTAZIONE

                 della bobina AT. Come indicato nel         Schema 2a                                                                                                                              risultati sono diversi dalle aspettative:                                                                                                                                     Schema 3
                 Capitolo 5, la batteria può erogare                                                                                                                                               le costose parti elettroniche non si
                 una grande potenza, utilizzabile per                                       AVVOLGIMENTO SECONDARIO                                                    AVVOLGIMENTO SECONDARIO     consumano e non si devono regolare,                                                                          AVVOLGIMENTO SECONDARIO

                 generare un grande lavoro, anche                                                                                                                                                  ma comunque si guastano e di
                                                                                                                                                                                                                                                                                              BOBINA A.T.
                 dannoso in caso di cortocircuito .                           BOBINA A.T.
                                                                                                                                                          BOBINA A.T.                              rado possono essere riparate. La
                 Mantenendo lo stesso tipo di schema
                 del sistema AC, è necessario, durante                                                                                                                  AVVOLGIMENTO PRIMARIO
                                                                                                                                                                                                   conoscenza delle molte soluzioni
                                                                                                                                                                                                   tecnologiche adottate in tanti anni                                                                             AVVOLGIMENTO PRIMARIO
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            7
                 la chiusura dei contatti, proteggere                                        AVVOLGIMENTO PRIMARIO                                                                                 all’interno delle centraline, alla
                 il circuito con l'inserimento in serie                                                                                                                                            lunga risulta dispersiva. È molto                                                                                                                   +         +       +
                 di una resistenza (vedi Schema                                                                                                                                                    più utile stabilire quelli che sono                                                                                                                     -         -       -
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  ENGINE ON
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                CENTRALINA
      +      +   2a).
                 + Il valore della resistenza, per                                                                                    +     +     +                   CENTRALINA
                                                                                                                                                                                                   gli elementi esterni alla centralina,
         -     - il funzionamento
                      -              del circuito, deve                                                                                   -    -     -                                             come individuarli
                                                                                                                                                                                                             ENGINE ON    e provarli, quando
                                                                                                                        ENGINE ON
                 essere inferiore a quello del primario                                                                                      CANDELA                                       POLARE possibile. L’inaccessibile centralina
                                                                                                                                                                                           ESPANSIONE                                                                   CANDELA

                 della bobina AT. Per il tempo in cui       CANDELA                                                                                                                        MOBILE
                                                                                                                                                                                                   è sempre al centro del sistema di                                                                                                          ESPANSIONE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              POLARE MOBILE
                 i contatti restano chiusi, la corrente                                                                                                                                            accensione, in ogni senso. Ai suoi
                 erogata dalla batteria circola anche                                                                                                                                              connettori, spesso dotati di molti
                 nella resistenza, producendo energia                                                      CONTATTO
                                                                                                           MOBILE                                                                                  contatti in più rispetto il necessario,
 O SECONDARIO                                                                                                    AVVOLGIMENTO    SECONDARIO                                                                                                                                                                       CAPTATORE
                 termica. Quando i contatti si aprono, la                                         PUNTINE
                                                                                                                  CONTATTO
                                                                                                                  FISSO
                                                                                                                                                                        CAPTATORE
                                                                                                                                                                                                   convergono i cavi alle quali estremità
                 resistenza del circuito passa dal valore                                                                                                                                          sono collegati altri elementi elettronici
                                                                                                   BOBINA A.T.
                 della resistenza di protezione circuito              CONDENSATORE                                                                                                                 o elettromeccanici.
                 al valore dell'avvolgimento primario                                                                                                                                              Dagli Schemi 3 e 4, è possibile
NTO PRIMARIO
                 della bobina AT. La corrente continua a                                                  CAMMA
                                                                                                                   AVVOLGIMENTO PRIMARIO                                                           comprendere come il concetto di
                 12 V può attraversarlo. La versione più                                                                                                                                           centralina si può inserire facilmente
                 diffusa è con ruttore sul polo negativo                                                                                          +    +    +      BOBINA ALIMENTAZIONE            in uno schema già collaudato. In
                 (vedi Schema 2b).                          Schema 2b
                                                                                                                                                     -   -      -
                                                                                                                                                                                                   effetti in passato sono stati prodotti                                                                                                                                        Schema 4
                                                                                                                                   ENGINE ON
                                                                                                                 CENTRALINA

                        ENGINE ON
                92                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    93
        ESPANSIONE                                                            CANDELA
        POLARE
        MOBILE                                                                                                                               ESPANSIONE
ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA - VOLUME 3. MANUALE DI RIPARAZIONE E MANUTENZIONE MOTO E SCOOTER - ScuolaMoto
VOLUME 3 - ELETTRICITÀ: ELETTROMECCANICA ED ELETTRONICA                                                                                                                                                            CAPITOLO 8 - L'IMPIANTO DI ACCENSIONE: PRATICA

Foto 3                                                            Foto 4                                                                                                                     Foto 7                                                                 Foto 8

Foto 5                                                            Foto 6                                                                                                                     Foto 9                                                                Foto 10

Nel motore visibile nella Foto 3,          madrevite del tappo):                      smontare nulla. All'interno è visibile,                                                   troppo le tacche riguardanti questi           secco: lo spioncino è sempre aperto.
le espansioni polari necessarie            || Le due tacche vicine indicano           come riferimento fisso, un triangolo                     F                  T             due punti, renderebbe illeggibile la          Il passaggio accidentale di liquidi in
all'eccitazione del sensore di posizione      sempre l'intervallo relativo            sporgente. Il riferimento mobile è           Ecco quindi che la tacca dopo F indica       sequenza. In questo motore abbiamo            entrambe le direzioni non crea problemi.
dell'albero motore, sono ricavate su          all'anticipo massimo                    una semplice tacca, senza lettere o          l'anticipo massimo, la seconda tacca         almeno due cilindri che si trovano al         Rimuovendo il tappo centrale in gomma,         8
una ruota fonica, montata sempre           F sta per scoppio al minimo                numeri. In questo caso si tratta di          indica l'anticipo minimo, e la terza tacca   PMS ogni 180°. In questo modo la tacca        si accede al dado di fissaggio del volano
sull'albero motore, ma all'estremità       • i numeri indicano il cilindro relativo   riferimenti concernenti il controllo         seguita dalla T indica il PMS.               T serve solo per il controllo della fase di   magnete.
opposta del volano magnete. Sulla          T sta sempre per TDC (Top Dead             della fase di distribuzione e non                                                         distribuzione, da eseguire su un cilindro,
ruota fonica, sempre di diametro molto        Centre): il PMS, in italiano            l’accensione.                                Per l'accesso alla ruota fonica e altri      mentre la tacca H serve per il controllo      In Foto 10, sul coperchio che è stato
inferiore al volano, sono impressi                                                                                                 meccanismi, su questo coperchio (Foto        della fase di accensione da eseguire su       rimosso, non sono presenti fori di
gli stessi simboli citati nell'esempio     Nel coperchio della Foto 4, il tappo       Per accedere al piatto accensione a          7) è stato realizzato sia il foro per la     un altro cilindro.                            ispezione. La rimozione del coperchio
precedente, ma in ordine inverso. La       del foro di presa del moto all'albero      secco (Foto 6) è necessario rimuovere        presa all'albero motore, sia il piccolo                                                    lascia fuoriuscire l'olio motore
rotazione in questo caso è oraria. Il      è fissato con due piccole viti. Sotto,     tutto il coperchio. Il riferimento fisso è   foro con tacca di riferimento fisso. La      Al coperchio alternatore di Foto 8            presente in quella zona. A motore
tappo d’ispezione a vite è decentrato e    troviamo una madrevite ricavata in         ricavato sul captatore e quelli mobili       sequenza di simboli si trova a circa         manca il tappo per la presa movimento         acceso lo sversamento d'olio non
particolarmente grande. Ciò consente       asse all'albero motore alla quale si       hanno una sola sequenza. Nonostante          mezzo giro dell'albero motore:               albero. In caso di necessità, l'albero        sarebbe contenuto. Da questi indizi si
da un solo foro la presa per ruotare       deve avvitare, stringendo a fondo,         si tratti di un motore a 4 cilindri in                                     H              deve essere mosso agganciando la              comprende che la ruota fonica riporta
lentamente l'albero motore e la visione    una vite con controdado, affinché          linea a 4T, i riferimenti sono relativi al                   T                            chiave alla sua estremità opposta .           tacche utili al solo controllo della fase
dell'allineamento dei riferimenti mobili   si possa utilizzare come presa (vedi       solo cilindro #1. Il diametro contenuto      La tacca accanto a T indica il PMS                                                         di distribuzione. In assenza di tacche
con quello fisso (la profonda tacca        Foto 5). Lo spioncino trasparente,         della ruota fonica, non permette di          mentre il simbolo che assomiglia a una       In Foto 9 troviamo un coperchio               fisse, si deve usare il profilo del piano di
evidenziata in giallo, ricavata sulla      invece, permette l'ispezione senza         distanziare i riferimenti mobili             H indica l'anticipo minimo. Avvicinare       in polimeri per volano magnete a              chiusura del carter (evidenziato in giallo).

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