Os
sistemas de alimentação dos motores modernos já incorporam a ignição e a
alimentação de combustível em um único sistema, conhecido por gerenciamento do
motor. Geralmente é utilizada uma só unidade de comando para controlar todo o
sistema de alimentação (faísca e combustível). Entretanto, antes de chegarmos a
esse estágio, tivemos, por muitos anos, veículos equipados com o sistema de
ignição convencional, composto por platinado, condensador, etc.
Apesar
de ser um sistema em extinção, é conveniente esclarecer alguns pontos que
sempre geraram dúvidas para os mecânicos.
Em
um motor (ciclo Otto) com sistema de ignição convencional, a vela necessita de
uma tensão (voltagem) que está entre 8.000 e 15.000 volts, para q seja
produzida a faísca.
Essa
tensão depende de vários fatores, tais como:
- Desgaste das velas (abertura
dos eletrodos);
- Resistência dos cabos de
ignição;
- Distância entre a saída de
alta tensão do rotor e os terminais da tampa do distribuidor;
- Resistência do rotor;
- Ponto de ignição;
- Compressão dos cilindros;
- Mistura ar/combustível;
- Temperatura.
Existe,
entre a maioria dos mecânicos, uma certa confusão no que diz respeito à tensão
gerada pela bobina. Muitos pensam que, quanto mais potente for a bobina, maior
será a faísca. Puro Engano! Na realidade não é a bobina que "manda" a
energia que ela quer; e sim é o sistema de ignição que a solicita. Essa
solicitação de energia (demanda de tensão de ignição) depende dos ítens
mencionados anteriormente.
O
sistema de ignição é composto de:
- Bateria;
- Chave de ignição;
- Bobina;
- Distribuidor;
- Cabos de ignição;
- Velas de ignição.
Antes
de conhecer as diferenças entre os sistemas de ignição e bobinas, é importante
saber como é gerada a alta tensão, necessária para a produção da faísca. Como
sabemos, a tensão de 12V fornecida pela bateria não é suficiente para produzir
a faísca na vela de ignição, portanto essa tensão deve ser aumentada até que
alcance um valor necessário para o "salto" da faísca entre os
eletrodos.
Esse
aumento de tensão é obtido através da bobina de ignição, que nada mais é que um
transformador que recebe da bateria uma baixa tensão e a transforma em alta
tensão, necessária para a produção da faísca.
Bobinas de ignição
Construída
em carcaça metálica, possui em seu interior um núcleo de ferro laminado e dois
enrolamentos, que são chamados de primário e secundário. O enrolamento primário
possui aproximadamente 350 espiras (voltas de fio) mais grossas que do
secundário, e está conectado nos terminais positivo e negativo (bornes 15 e 1).
O enrolamento secundário, com aproximadamente 20.000 espiras (fio mais fino),
tem uma extremidade conectada na saída de alta tensão (borne 4) e a outra
extremidade internamente conectada no enrolamento primário.
Quando
a chave de ignição é ligada e dá-se a partida, o platinado abre e fecha. Quando
o platinado fecha, o enrolamento primário recebe uma corrente (em torno de 4
ampères), que saiu da bateria pelo polo negativo, circulou pelo chassi do
veículo, passando pelo distribuidor/platinado e circulando pelo enrolamento
primário.
Durante
o tempo que o platinado permanece fechado, está sendo produzido um campo
magnético no núcleo de ferro da bobina. Essa campo magnético vai aumentando,
até alcançar seu ponto máximo. Nesse momento, o platinado se abre (acionado
pelo eixo de ressalto do distribuidor), interrompendo a circulação de corrente
pelo circuito primário da bobina. Exatamente no momento da abertura do
platinado, a corrente elétrica que está circulando deve ser bruscamente
interrompida. Instantaneamente, o condensador atua como um acumulador,
absorvendo eventualmente a corrente que poderia saltar (faísca) entre os
contatos do platinado.
Essa
faísca poderia causar dois tipos de dados:
- "Queimar" os
contatos do platinado;
- Interferir na formação da alta
tensão.
Distribuidor com platinado
Quando
a corrente que circula pelo enrolamento primário (corrente primária) é
bruscamente interrompida (pelo platinado e condensador), o campo magnético que
estava formado no núcleo de ferro é extinto rapidamente. As linhas magnéticas
quando estão desaparecendo começam a produzir (induzir) uma tensão de
enrolamento secundário. A tensão produzida no secundário é elevada, em função
do grande número de espiras (em torno de 20.000 voltas de fio).
A
alta tensão produzida no enrolamento secundário é "encaminhado" para
o cabo de alta tensão da bobina, até a tampa do distribuidor, passando pelo
rotor e sendo "distribuida’ uma vez para cada cilindro, de acordo com a
ordem de ignição de cada tipo de motor. A corrente de ignição, saindo da tampa
do distribuidor, passa pelo cabo de alta tensão (cabo de vela), chegando até a
vela onde, através dos eletrodos, será produzida a faísca de alta tensão.
Tensão da bobina de ignição
A
alta tensão necessária para a produção da faísca depende de muitos fatores,
inclusive varia de veículo para veículo.
Por
exemplo: quando um veículo é novo, todos os componentes do sistema de ignição
estão novos. Se nesse veículo instalamos um osciloscópio e medimos a tensão
necessária para a ignição (faísca), vamos encontrar um valor em torno de 10.000
volts, suficiente para essa condição do veículo e dos componentes do sistema de
ignição novos.
Porém,
esse valor de tensão pode levar o mecânico a pensar que a bobina de ignição
está avariada, principalmente levando em conta que a bobina que está instalada
é, por exemplo, de 28.000 volts. A idéia (falsa) que se tem é de que se a
bobina é de 28.000 volts (tensão máxima), ela tem que fornecer os 28.000 volts.
Entretanto, sabemos que o valor de potência de uma bobina é o valor máximo que
ela pode fornecer, e não a tensão normal de trabalho. A tensão normal de
trabalho será sempre inferior à tensão máxima.
A
tensão de 10.000 volts (exemplo) é suficiente para superar todas as
resistências encontradas pelo caminho, que são:
- distância entre os eletrodos
da vela de ignição;
- Distância entre a saída de
alta tensão da ponta do rotor e a tampa do distribuidor;
- Resistência (ohms) do rotor;
- Resistência (ohms) dos cabos
de ignição;
E
outros fatores mais, citados anteriormente.
À
medida que os componentes do sistema de ignição vão se desgastando, maior será
a exigência (demanda) de alta tensão.
Ex.:
quando a vela de ignição é nova, os eletrodos têm a abertura (distância entre
os eletrodos) calibrada de fábrica, que está ao redor de 0,7mm, dependendo de
cada aplicação de veículo. Com o passar do tempo, e também dos quilômetros, os
eletrodos vão se desgastando; é o efeito da eletroerosão (desgaste pelos saltos
de faísca). Quanto maior for o desgaste dos eletrodos, maior será a necessidade
de alta tensão.
Portanto,
em média, a cada 0,1mm de desgaste nos eletrodos da vela, necessita-se em torno
de mais ou menos 1.000V da bobina de ignição. Em resumo, quanto mais desgastada
estiverem as velas, mais a bobina terá que "trabalhar".
Rotor
Quando
o rotor gira dentro da tampa do distribuidor e distribui a alta tensão, a
corrente salta entre a ponto do rotor e o terminal da tampa. Esse salto de
faísca também provoca desgaste de material da ponto do rotor e dos terminais da
tampa. Quanto maior for a distância entre esses dois pontos, maior será a
necessidade de alta tensão e mais a bobina terá que produzir. Portanto, a tampa
do distribuidor e o rotor também são componentes de desgaste.
Resistência no rotor
Nos
rotores existe um resistor supressivo (conhecido por resistência) que tem a
função de atenuar as interferências eletromagnéticas produzidas pela faísca.
Essas interferências podem interferir no funcionamento do rádio (ruído),
injeção e outros componentes eletrônicos do veículo. A resistência deve ser
medida e, se estiver em desacordo com o recomendado, o rotor terá que ser
substituído, caso contrário poderá influir na potência de ignição.
Valores de resistência
N.º de tipo
|
Resistência
|
1 234 332 072
|
4,0...5,0 K W
|
082
|
4,0...5,0
K W
|
215
|
4,5...6,0
K W
|
216
|
4,5...6,0
K W
|
227
|
4,5...6,0
K W
|
271
|
0,9...1,5
K W
|
1
234 332 330
|
0,9...1,5
K W
|
9
231 081 628
|
4,0...5,0
K W
|
712
|
4,5...6,0
K W
|
1 234 332 350
|
0,9...1,5 K W
|
Cabos de ignição
Isolamento
Para
conduzir a alta tensão produzida pela bobina até as velas de ignição, sem
permitir fugas de corrente, garantindo que ocorra uma combustão sem falhas.
Supressão sem interferências
Com
a mesma finalidade do resistor (resistência) do rotor, os cabos de ignição
também possuem a característica de eliminar interferências eletromagnéticas
produzidas pela alta tensão (faísca). Essas interferências podem prejudicar o
funcionamento dos componentes eletrônicos do veículo, tais como: rádio, unidade
de comando da injeção eletrônica, etc. O resistor está incorporado ao cabo de
ignição e se apresenta de duas formas, dependendo do tipo de cabo:
TS: terminal supressor ou
CS:
cabo supressivo
O
supressor (resistor) está instalado ao longo do cabo, fazendo parte do próprio
cabo e sua resistividade depende do seu comprimento. Quanto maior for o
comprimento do cabo, maior será a resistência.
O
valor indicado é de 6 a
10kW por metro (NBR 6880).
Se
os valores de resistência estiverem acima do recomendado, teremos menor
corrente de ignição, obrigando a bobina a produzir maior tensão para superar
essa maior dificuldade.
Resultado:
sempre que as resistências estiverem maiores que o recomendado, ou permitido,
haverá menor potência de ignição e maior aquecimento da bobina.
Cuidados na troca
Evite
problemas, manuseando os cabos de ignição corretamente.
Certifique-se
de que as conexões estão com bom contato (bem encaixadas).
Em
resumo, quando os componentes do sistema de ignição são novos, ou estão em bom
estado, a bobina produz tensão suficiente para fornecer corrente para a
produção da faísca. À medida que esses componentes vão se desgastando, a bobina
de ignição progressivamente vai aumentando o fornecimento
de alta tensão para suprir as dificuldades que vão aumentando. Esse aumento de
tensão tem um limite, que é a tensão máxima fornecida pela bobina. Quando a
solicitação de tensão ultrapassar o valor limite da bobina, haverá falhas de
ignição.
