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BOBINAS DE IGNIÇÃO

Ignição A eletrônica começou a fazer parte do sistema de ignição de uma forma gradual. Inicialmente, utilizou­se um transistor para fazer o chaveamento da bobi­na de ignição substituindo o platinado, num circuito simples conforme mostra a figura 1.

Figura 1


A idéia era simples. O platinado ao chavear o en­rolamento primário da bobina opera comutando u-ma carga indutiva de alta corrente. Isso faz com que na sua abertura, a energia armazenada no campo da bobina gere um pulso de alta tensão de retorno que provoca uma faísca nos contatos do platinado. Esta faísca tende a queimar os contatos que se desgastam com facilidade, provocando falhas do sistema de ignição. Utilizando-se um transistor de potência, como o mostrado na figura 2, pode-se controlar a corrente sem contatos e a partir de uma corrente de comando muito menor circulando pelo platinado.



Figura 2 - Transistor de po­tência encontrado em siste­mas de ignição.


Em outras palavras, o platinado ainda existe, mas trabalha com uma corrente muito menor, sem a o­corrência de faísca, o que aumenta a confiabilidade do sistema e sua durabilidade. Este tipo de ignição é denominado "Ignição Assistida". Neste sistema, o defeito mais comum é justamente a queima do tran­sistor de potência que trabalha normalmente nos seus limites, controlando uma corrente elevada. Nu-ma segunda etapa, o sistema de ignição evoluiu para o que hoje predomina na maioria dos veículos automotores. Trata-se da ignição eletrônica propria-mente dita ou ignição por "descarga capacitiva". 

 

Bobina Asfáltica


A bobina de ignição é o componente responsável pela geração da alta tensão que produzirá a faísca na vela. Há muitos anos se produziam bobinas com óleo, mas a evolução dos motores modernos requer sistemas de ignição mais potentes.
Resina asfáltica das Bobinas Bosch
  • Melhor isolante sólido.
  • Mantém os enrolamentos fixos.
  • A resina sólida evita curto-circuito interno.
  • Evita gotejamentos. Funciona em qualquer posição.
  • Melhor rigidez dielétrica (isolante elétrico).
  • Maior potência de ignição.
  • Aplica-se para ignição eletrônica.

Bobina Plástica


Os novos motores, mais otimizados e com elevadas rotações, requerem sistemas de ignição mais potentes.

Para esses motores, foram desenvolvidas novas bobinas de ignição com formas geométricas diferentes das tradicionais, conhecidas como bobinas plásticas.
Vantagens das bobinas plásticas em relação às bobinas asfálticas tradicionais:
  • Maior tensão de ignição.
  • Mais disponibilidade de faíscas por minuto.
  • Tamanho pequeno, ocupando menos espaço no compartimento do motor.
  • Mais leve.
  • Em muitos veículos, devido ao sistema de ignição estático, dispensa o uso do distribuidor.
  • Pode ser construída em diversas formas geométricas, dependendo da necessidade e espaço disponível no compartimento do motor.

Modulo de ignição ou modulo de comando


Ignição


Os sistemas de ignição eletrônicos utilizam componentes que substituem os antigos platinados e condensadores.
Esses sistemas são compostos por:
  • Unidades de comando;
  • Sensores no distribuidor;
Para evitar danos nos sistemas de ignição recomenda-se:
  • Não desconectar a bateria com o motor funcionando;
  • Não inverter a polaridade da bateria;
  • Ao fazer uma solda elétrica, recomenda-se desconectar a bateria e retirar a unidade de comando.

Vantagens da Ignição Eletrônica

  • Não utiliza platinado e condensador, que são os principais causadores do desajuste do sistema de ignição.
  • Mantém a tensão de ignição sempre constante, garantindo mais potência da faísca em altas rotações.
  • Mantém o ponto de ignição (tempo do motor) sempre ajustado.

Sonda lambda

A Sonda Lambda detecta continuamente o teor de oxigênio no gás de escape e informa a ECU (Unidade de Controle Eletrônico) sobre a condição de mistura ar/combustível do veículo. A ECU utiliza esta informação para decidir se é necessário alterar a mistura para atingir uma condição ideal (veja diagrama). Isto é conhecido como controle realimentado (closed-loop), pois o sinal de saída do sensor realimenta o controlador (ECU) que pode então controlar corretamente o sistema de mistura ar/combustível, proporcionando uma ótima e eficiente conversão catalítica e reduzindo em conseqüência a emissão de poluentes. Ao mesmo tempo garante uma boa dirigibilidade.




Sonda Lambda ou "Sensor de Oxigênio" é o componente do sistema de injeção eletrônica, responsável por medir a concentração de oxigênio nos gases de descarga. A sonda lambda (normalmente designada como on-off ou não linear) é composta internamente por um elemento cerâmico envolto por um cilindro (eletrodo negativo), e centralmente, por um cone concêntrico (eletrodo positivo). O elemento cerâmico (eletrólito sólido) é a base de dióxido de zircônio (ZrO2), recoberto, interna e externamente por uma fina camada de platina porosa, inserido em uma carcaça metálica, com aberturas ou orifícios para passagem dos gases de combustão, com função de proteção e de fixação à tubulação de escapamento do veículo. Um dos lados do elemento cerâmico (parte interna do eletrodo negativo), se encontra em contato direto com o ar atmosférico (21% de oxigênio), enquanto o outro, está exposto aos gases de combustão (parte externa do eletrodo positivo, onde a concentração de oxigênio nos gases é variável em função da relação ar/combustível no interior do cilindro).

O funcionamento da sonda lambda baseia-se no fato de que, em temperaturas superiores a 300ºC, o elemento cerâmico torna-se condutor de íons de oxigênio. Em tais condições, cargas negativas (O-2) migram de uma placa de platina para outra, conduzidas pelo elemento cerâmico (eletrólito de dióxido de zircônio), gerando uma diferença de potencial elétrico entre os terminais dos eletrodos que varia de 100 a 900 milivolts. Valores entre 100 e 450 milivolts indicam mistura pobre, alta concentração de oxigênio nos gases de combustão (lambda > 1). Valores entre 450 e 900 milivolts, indicam mistura rica, baixa concentração de oxigênio (lambda < 1).



A central de injeção opera basicamente em duas fases de controle de mistura: closed-loop ou open-loop (malha fechada ou aberta). Quando o motor funciona em regimes estáveis, como em marcha lenta, suaves acelerações, velocidade do veículo constante com abertura de borboleta menor que 70% e dentro de um certo limite máximo de rotação, o sistema opera em malha fechada com lambda objetivo determinado pela central igual a 1,000. Esse valor, com variações limites de +- 5%, está previamente estabelecido no mapa de mistura.

Em regimes transitórios, ou seja, bruscas variações na posição de borboleta, durante a partida a frio (warm-up) e em plena carga, o sistema opera em malha aberta com lambda objetivo menor que 1,000. Nessas condições o sinal de tensão gerado pela sonda não é utilizado. A central utiliza valores já estabelecidas no mapa de mistura, tendo como objetivos: dirigibilidade, emissões de poluentes e temperatura limite do catalisador (estabelecida pelo seu fornecedor). Em plena carga e rotações elevadas, pode-se obter lambda objetivo entre 0,820 à 0,920 (mistura excessivamente rica), devido ao controle desse último parâmetro.

Em síntese, quando o valor de lambda objetivo não tender a 1,000 ou for detectado algum inconveniente que impeça o correto funcionamento da sonda e for adotado pela central a condição de "recovery", o sistema estará operando em malha aberta.



Em função da sua localização na tubulação de escapamento, a sonda lambda pode ser aquecida por uma resistência elétrica auxiliar (resistor de aquecimento tipo PTC), com finalidade de manter uma temperatura mínima de operação nos regimes de marcha lenta, em procedimento "cut-off" e também para antecipar seu aquecimento logo após partida a frio do motor (warm-up). A quantidade e a dimensão dos orifícios para captação das amostras dos gases de combustão também influenciam no seu aquecimento, sendo importantes parâmetros para determinação do correto ponto de instalação, não devendo ser modificado.

DICAS PRÁTICAS

1. Ao remover a sonda proceder com cautela pois a mesma poderá estar presa. Se necessário, utilizar um spray desengripante sobre a região de contato entre a sonda e a tubulação de descarga.
2. Não é indicada nenhuma operação de limpeza para a sonda lambda, seja com descarbonizantes, líquidos detergentes ou ultra-som.
3. Efetue a verificação do chicote elétrico de ligação entre a sonda e a central eletrônica, efetuando com o auxílio do multímetro, teste de continuidade elétrica.
4. Ainda com o auxílio do multímetro, verifique a tensão de alimentação (12 volts) da resistência de aquecimento da sonda com a chave de ignição ligada, sendo normalmente presente por aproximadamente 05 segundos.
5. Efetue a limpeza dos terminais elétricos do componente utilizando spray do tipo limpa contato não oleoso. Não efetue lixamento, pois esta operação promove a retirada da camada protetora dos terminais, permitindo a oxidação (formação de zinabre) e conseqüentemente, aumentando a resistência elétrica de contato.
6. Não é recomendada qualquer operação de emenda (com solda elétrica, outro tipo de conector ou mesmo trançagem de fios). Os pontos de emenda podem aumentar a resistência elétrica do circuito influenciando no controle de mistura do motor.
7. Para sondas com sextavado M12, proceder a montagem inicial com os dedos até o fim da rosca. Depois apertar com a chave adequada com torque de 18 a 23 (Nm). Sondas com sextavado M18, proceder a montagem inicial com os dedos até o fim da rosca. Depois apertar com a chave adequada com torque de 35 a 45 (Nm).
8. Não é recomendado o uso de sondas lambda tipo universais, as quais possuem características físicas distintas das originais, alterando os padrões de interpretação de resultados.

Sensor MAP

Sensor de pressão absoluta do coletor (MAP)O sensor MAP (Manifold Absolut Pressure) é um transdutor trifilar que mede a pressão interna do coletor de admissão. Quando o motor está desligado, a pressão do coletor é a mesma que a atmosférica: aproximadamente 103 kPa (15 psi), ao nível do mar. Quando o motor está funcionando, a pressão do coletor é inferior, devido à sucção desenvolvida pelos pistões. Durante o funcionamento do veículo, as mudanças de posição do acelerador e na carga do motor têm um efeito direto na pressão do coletor. Essa relação permite a ECM calcular o fluxo de ar do motor baseado no sinal do sensor MAP. Esse sensor, geralmente é fixado no coletor de admissão ou próximo dele.



Funcionamento do Sensor MAP

O módulo de controle do motor envia um sinal de 5 Volts ao sensor MAP e monitora a voltagem na linha do sinal. Com a chave de ignição ligada e o motor desligado, o sinal do sensor MAP é praticamente o mesmo que a voltagem de referência, já que o sensor mede a pressão atmosférica. Se o motor estiver funcionando, a baixa pressão no coletor de admissão faz com que o sinal do sensor MAP caia aproximadamente 1 Volt. Dependendo do veículo, a ECM pode utilizar o sinal deste sensor para:
• controle de combustível
• avanço de ignição
• compensação devido à altitude
• testes de diagnóstico OBD-II
• pontos de mudança de marchas na transmissão (somente nas transmissões eletrônicas/ automáticas).

Sensor de Temperatura IAT


O sensor IAT (Intake Absolut Temperature) é conhecido com o nome técnico de termistor, que é um resistor bifilar variável, sensível a temperatura. Há dois tipos de termistor: os que têm um coeficiente de temperatura positivo (Tipo PTC) e os que têm um coeficiente de temperatura negativo (Tipo NTC). Com um termistor PTC, a resistência aumenta à medida que sobe a temperatura , enquanto a resistência de um termistor NTC cai à medida que sobe a temperatura. Os termistores PTC foram utilizados nos primeiros motores gerenciados por computador. praticamente todos os fabricantes começaram a utilizar termistores NTC para o controle de temperatura. O sensor IAT normalmente encontra-se instalado junto a válvula termostática do bloco do motor


Funcionamento do Sensor IAT
A ECM envia um sinal de 5 Volts ao sensor IAT por meio de um resistor limitador de corrente. Quando a temperatura do motor é baixa, a resistência do sensor é alta. Nessa condição, a voltagem do sinal IAT continua próxima de 5 Volts, pois há pouca queda de voltagem no resistor. À medida que a temperatura do motor sobe, a resistência do sensor IAT cai continuamente. Isso resulta em uma redução correspondente na voltagem do sinal.

SENSOR DE POSIÇÃO DE BORBOLETA (TPS)

O sensor de posição do acelerador é conhecido pelo nome técnico de potenciômetro, que é um dispositivo projetado para detectar movimento.
Quando o motorista pressiona o pedal do acelerador, o sensor TPS (Throtlle Position Sensor) detecta a alteração do ângulo do acelerador e envia esta informação ao módulo de controle do motor. Há três circuitos que conectam o sensor TPS à ECM. Um de referência, de 5 Volts, um da linha do sinal e um de aterramento (retorno de sinal). Como mostra a figura abaixo, a corrente circula entre os circuitos de alimentação e os de aterramento, em toda a amplitude da extensão do resistor.
O contato deslizante detecta a voltagem disponível em diversos pontos ao longo do resistor, que correspondem à posição real do pedal do acelerador.



Funcionamento detalhado do sensor TPS
O módulo de controle do conjunto propulsor envia um sinal de 5 Volts ao sensor TPS e monitora a voltagem na linha do sinal. Quando o acelerador está fechado, o contato deslizante está no ponto mais próximo do lado do aterramento do circuito.
Nessa condição, a voltagem do sinal é somente de meio Volt (ver a figura acima). Quando o acelerador está aberto, o braço do contato deslizante move-se para o lado de alimentação do circuito. Isso causa um aumento constante na voltagem do sinal, até um máximo de 5 Volts, com o acelerador totalmente aberto.

É importante verificar para que lado gira o TPS para a direita (sentido horário) ou para a esquerda (sentido anti-horário) cada um tem a sua aplicação.
As montadoras fazem esta diferença pela cor do núcleo.
No sistema Marelli, o TPS de núcleo preto, gira para a direita e é usado na maioria dos carros com sistema de injeção Marelli.
Já o núcleo branco, que gira para a esquerda, é usado no Tempra 16V 95 em diante e nos Gol e Parati 2.0 16V 97 em diante.
No sistema GM o núcleo preto gira para a direita no sentido horário e é aplicado nos Corsa e Celta 4 bicos. O núcleo branco gira para a esquerda no sentido anti-horário e é aplicado nos Monza, Kadet, Ipanema, Corsa e S10 1 bico só.