Um dos sistemas de suma importância nos motores do ciclo Otto (etanol, gasolina e gnv) é o sistema de ignição, sistema este responsável por fornecer a faísca necessária para o começo do processo de combustão.
A combustão é o único tempo do motor que realmente se aproveita, vamos tomar como base um motor de 4 tempos (poucos veículos foram produzidos com motores de 2 tempos, o mais famoso no Brasil foi o DKW) nos motores de 4 tempos temos
• Admissão (1);
• Compressão (2);
• Combustão (3);
• Exaustão ou escape (4).
Como vemos no primeiro tempo, a válvula de admissão se abre, o pistão desce admitindo a mistura estequiométrica (mistura ar + combustível), no segundo tempo a válvula de admissão fecha, o pistão sobe comprimindo a mistura, no terceiro tempo (único realmente aproveitado), com as duas válvulas fechadas e a mistura comprimida, a vela emite a faísca iniciando a combustão e fazendo o pistão descer, no quarto tempo a válvula de escape se abre e a mistura queimada é expulsa com a subida do pistão e o processo volta ao primeiro tempo.
O terceiro tempo é o que nos interessa nesta aula, pois o que comanda em que momento será a faísca emitida na vela é o sistema de ignição.
Vamos voltar um pouco e irmos ao ano de 1902, quando Robert Bosch e Gottlob Honold conseguiram desenvolver um magneto eficiente e as velas de alta tensão, com isso os motores já conseguiam funcionar de forma regular.
Mas um grande passo foi dado pelo Sr. Charles Kettering da Delco entre os anos de 1910 e 1911, ele inovou lançando o sistema com distribuidor, platinado, condensador, bobina, cabos e velas.
Nesta época ainda o ponto de ignição era fixo ou acionado manualmente pelo condutor através de uma alavanca próxima ao volante (os famosos bigodes do Ford modelo A e T).
Não demorou muito tempo e foi acrescentado ao sistema o avanço centrífugo e a vácuo também.
Vamos entender como todo este conjunto funciona, a começar por alguns componentes do distribuidor.
Os avanços foram incorporados ao distribuidor para que o ponto da ignição se tornasse dinâmico automaticamente, o avanço centrífugo estava localizado entre o eixo inferior e o superior, alterando o ponto diretamente no eixo, já o avanço a vácuo está ligado na mesa do platinado, alterando o ponto e levando a mesa do platinado para frente ou para trás.
Quando o veículo está na marcha lenta nenhum dos dois avanços estão atuando, e o motor funciona com o ponto inicial regulado e fixado mecanicamente quando instala o distribuidor, no começo da aceleração quando temos vácuo no coletor é acionado o avanço a vácuo e conforme a rotação vai se elevando o avanço a vácuo vai retornando para a posição de descanso mas sucessivamente o avanço centrífugo já está atuando e fazendo o seu trabalho de adiantar o ponto conforme a rotação.
Mas porque precisamos avançar o ponto de ignição? Ou seja, adiantar o momento que a faísca fornecida pela bobina chegue efetivamente na vela e comece a combustão da mistura, a mistura estequiométrica (ar +combustível) leva um certo tempo para entrar em combustão e atingir sua maior potência de trabalho e nesse momento o pistão deverá estar no seu PMS (ponto morto superior) para que a força gerada pela combustão exerça total trabalho sobre o pistão e gere força no motor, por esse motivo a faísca tem que chegar para iniciar a queima momentos antes do pistão chegar no seu PMS e isso varia devido a vários fatores como rotação, carga, pressão do coletor, porém neste momento da história do automóvel se levava em consideração o vácuo nas rotações mais baixas e depois somente a rotação exercendo a força centrífuga.
O maior problema que tínhamos neste sistema era o desgaste do platinado alternado a sua abertura e com isso alterando o ponto inicial e o ângulo de permanência (tempo que o platinado fica fechado carregando o enrolamento primário da bobina de ignição) e até mesmo a perda de contato entre as duas pastilhas do platinado, inutilizando o seu funcionamento, por causa desta limitação não era possível usar bobinas de alta potência que geravam faísca de melhor intensidade.
A primeira solução para se usar bobinas mais fortes foi usando resistências ligadas na alimentação da bobina.
Mas mesmo assim o platinado sofria o desgaste de seus contatos, logo em seguida veio o módulo de potência entre o platinado e a bobina, vejam um informativo de época.
Sistema eletrônico Delco acionado pelo platinado que só foi possível na década de 60 com o surgimento do transistor, tudo isto para amenizar o desgaste do platinado e com isso menos necessidade de regulagem de sua abertura e também do ponto inicial.
Outro problema que se observava era que geralmente o motor parava o seu funcionamento com o platinado fechado e se o dono do veículo permanecesse por um tempo elevado com a chave de ignição ligada a bobina ficava energizada, acarretando o seu aquecimento e até mesmo sua queima.
Mas logo em seguida o sistema com platinado e condensador deu lugar para um sistema com bobina impulsora e contato estrela, mas ainda permanecia os dois avanços (vácuo e centrífugo).
Bobina impulsora mesa e aranha de um veículo 6 cilindros.
Modulo de ignição.
Como a tecnologia não para logo vieram os distribuidores com sistema hall e módulo de ignição, bem menores.
Distribuidor do sistema hall.
Modulo de ignição para sistema hall.
Esquema elétrico com platinado.
Esquema elétrico da Ignição eletrônica.
Esquema de um sistema utilizando sensor hall.
Continua...