Neste artigo vamos discutir sobre:- 1. Introdução aos Sistemas de Ignição 2. Sistemas de Ignição Tipos 3. Sistema de ignição eletrônica.

Introdução aos sistemas de ignição:

Sabemos que no caso de motores de combustão interna (IC), a combustão do ar e combustível ocorre dentro do cilindro do motor e os produtos da combustão se expandem para produzir movimento alternativo do pistão. Este movimento recíproco do pistão é, por sua vez, convertido em movimento rotativo do eixo da manivela através da biela e da manivela.

Este movimento rotativo do eixo da manivela é por sua vez usado para acionar os geradores para gerar energia.

Sabemos também que existem 4 ciclos de operações: sucção; compressão; geração de energia e exaustão.

Estas operações são realizadas durante os 2 tempos do pistão ou durante os 4 tempos do pistão e, portanto, são chamadas de motores de 2 tempos e motores de 4 tempos.

No caso de motores a gasolina durante a operação de sucção, a carga de ar e gasolina será absorvida. Durante a compressão, esta carga é comprimida pelo pistão em movimento ascendente. E imediatamente antes do fim da compressão, a carga de ar e gasolina combustível será inflamada por meio da centelha produzida por meio de vela de ignição. E o sistema de ignição faz a função de produzir a faísca no caso de motores de ignição por faísca.

Vela de ignição utilizada com motores a gasolina é constituída principalmente por um eléctrodo central e uma lingueta metálica. O eléctrodo central é coberto por meio de material isolante de porcelana. Através do parafuso metálico a vela de ignição é montada na vela de cabeça do cilindro. Quando a tensão de alta tensão da ordem de 30000 volts é aplicada através dos eléctrodos de centelha, a corrente salta de um eléctrodo para outro produzindo uma centelha.

Onde no caso de motores diesel (Ignição por Compressão-CI) apenas o ar é aspirado durante a operação de sucção e comprimido durante a operação de compressão e pouco antes do fim da compressão, quando o combustível diesel é injetado ele se inflama devido ao calor da compressão do ar.

Após a ignição da carga, o arranque da combustão e os produtos da combustão expandem-se, ou seja, forçam o pistão a deslocar-se para baixo, ou seja, produzem energia e, após produzir a energia, os gases são esgotados durante a operação de escape.

Tipos de Sistema de Ignição:

Basicamente, os sistemas de ignição convencionais são de 2 tipos:

1. Sistema de ignição por bateria ou bobina

2. Sistema de ignição magnética

Sistemas de ignição convencionais, estes sistemas de ignição funcionam segundo o princípio da indução electromagnética mútua. O sistema de ignição por bateria era geralmente usado em 4 rodas, mas hoje em dia também é mais comumente usado em 2 rodas (ou seja, Button start, 2 rodas como Pulsar. Kinetic Honda; Honda-Activa, Scooty, Fiero, etc.). Neste caso, a bateria de 6 V ou 12 V irá fornecer a corrente necessária no enrolamento primário.

I. Sistema de ignição da bateria ou da bobina:

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Figure 29.2 mostra o diagrama de linhas do sistema de ignição da bateria para um motor a gasolina de 4 cilindros. Consiste principalmente de uma bateria de 6 ou 12 volts, amperímetro, interruptor de ignição, autotransformador (transformador escalonado), disjuntor, condensador, rotor do distribuidor, pontos de contacto do distribuidor, velas de ignição, etc.

Nota que a Fig. 29.2 mostra o sistema de ignição para motor a gasolina de 4 cilindros, aqui há 4 velas de ignição e came do disjuntor tem 4 cantos. (Se for para motor de 6 cilindros, terá 6 velas de ignição e a came do disjuntor de contacto será um hexágono perfeito).

O sistema de ignição está dividido em 2-circuitos:

(i) Circuito Primário:

Consiste em bateria de 6 ou 12 V, amperímetro, interruptor de ignição, enrolamento primário – tem 200-300 voltas de 20 SWG (Sharps Wire Gauge) fio bitola, disjuntor de contacto, condensador.

(ii) Circuito Secundário:

Consiste em enrolamento secundário. O enrolamento secundário consiste em cerca de 21000 voltas de fio bitola 40 (SWG). A extremidade inferior é ligada à extremidade inferior do primário e a extremidade superior do enrolamento secundário é ligada ao centro do rotor do distribuidor. Os rotores do distribuidor giram e fazem contato com os pontos de contato e são conectados a velas de ignição que são instaladas nas cabeças dos cilindros (terra do motor).

(iii) Funcionamento:

Quando o interruptor de ignição está fechado e o motor em arranque, assim que o disjuntor de contacto fecha, uma corrente de baixa tensão fluirá através do enrolamento primário. Também deve ser notado que o came do disjuntor abre e fecha o circuito 4 vezes (para 4 cilindros) em uma rotação. Quando o disjuntor abre o contato, o campo magnético começa a colapsar. Devido a este campo magnético em colapso, a corrente será induzida no enrolamento secundário. E por causa de mais voltas (@ 21000 voltas) do secundário, a tensão sobe para 28000-30000 volts.

Esta corrente de alta tensão é trazida para o centro do rotor do distribuidor. O rotor do distribuidor gira e fornece esta corrente de alta tensão à ficha de arranque adequada, dependendo da ordem de queima do motor. Quando a corrente de alta tensão salta a abertura da vela de ignição, ela produz a faísca e a carga é inflamada – os produtos da combustão se expandem e produzem energia.

Nota:

(1) A função do condensador é reduzir o arco nos pontos do disjuntor de contato (CB). Também quando o CB abre o campo magnético no enrolamento primário começa a colapsar. Quando o campo magnético está colapsando o capacitor fica totalmente carregado e então ele começa a descarregar e ajuda na formação da tensão no enrolamento secundário.

(2) A came do disjuntor e o rotor do distribuidor estão montados no mesmo eixo.

Em motores de 2 tempos estes são motorizados à mesma velocidade do motor. E em motores de ciclo de 4 tempos são motorizados a metade do regime do motor.

II. Sistema de Ignição Magneto:

Neste caso o magneto irá produzir e fornecer a corrente necessária para o enrolamento primário. Neste caso, como mostrado, podemos ter magneto rotativo com bobina fixa ou bobina rotativa com magneto fixo para produzir e fornecer corrente ao primário, a disposição restante é a mesma que a de um sistema de ignição por bateria.

Sistema de ignição eletrônica:

Sistema de ignição eletrônica são os seguintes:

1. Sistema de ignição por descarga de capacitância:

Consiste principalmente em bateria de 6 – 12 V, interruptor de ignição, conversor de CC para CC, resistência à carga, condensador do tanque, rectificador controlado por silício (SCR), dispositivo de disparo SCR, transformador de passo para cima, velas de ignição.

A bateria de 6 – 12 volts está ligada ao conversor DC para DC, ou seja, circuito de alimentação através da chave de ignição, que é projetada para dar ou aumentar a tensão para 250-350 volts. Esta alta tensão é usada para carregar o condensador do tanque (ou condensador) a esta tensão através da resistência de carga. A resistência de carga é também concebida de forma a controlar a corrente requerida no SCR.

Dependente da ordem de queima do motor, sempre que o SCR dispara, envia um impulso, então a corrente que flui através do enrolamento primário é parada. E o campo magnético começa a colapsar. Este campo magnético em colapso induzirá ou aumentará a corrente de alta tensão no secundário, que ao saltar a fenda da vela produz a faísca, e a carga de mistura de ar combustível é inflamada.

Vantagens:

1. A baixa corrente do disjuntor garante uma vida útil mais longa.

2. A menor folga e a montagem do ponto mais leve aumentam o tempo de permanência, minimizam os saltos de contato e melhoram a repetibilidade da tensão secundária.

3. A baixa indutância primária reduz a indutância primária reduz a queda de corrente primária a altas velocidades.

Desvantagens:

1. Tal como no sistema convencional, os pontos do disjuntor mecânico são necessários para cronometrar a faísca.

2. O custo do sistema de ignição é aumentado.

3. O tempo de subida da tensão na vela de ignição é aproximadamente o mesmo de antes.

3. Sistema de ignição piezo-eléctrica:

O desenvolvimento de materiais piezo-eléctricos sintéticos produzindo cerca de 22 kV por carga mecânica de um pequeno cristal resultou em alguns sistemas de ignição para motores de um cilindro. Mas devido a dificuldades de alta necessidade de carga mecânica da ordem de 500 kg de controlo atempado e capacidade de produzir tensão suficiente, estes sistemas não foram capazes de surgir.

4. O Sistema de Ignição Texaco:

Devido ao aumento da ênfase no controlo de emissões de gases de escape, houve um súbito interesse nos sistemas de recirculação de gases de escape e nas misturas combustível-ar magras.

Para evitar os problemas de queima de misturas magras, foi desenvolvido o Sistema de Ignição Texaco. Ele fornece uma faísca de duração controlada, o que significa que a duração da faísca em graus de ângulo da manivela pode ser constante em todos os regimes do motor. É um sistema AC. Este sistema consiste em três unidades básicas – uma unidade de potência, uma unidade de controle e um sensor distribuidor.