| Ignição
por platinado
O principio de funcionamento do sistema de ignição encontrado
nos veículos atuais é exatamente o mesmo desde os primórdios
do automobilismo, variando apenas pelo emprego de novos materiais ou circuitos
eletrônicos de controle.
O funcionamento do sistema de ignição por bobina corresponde
a seguinte descrição :
A bobina de ignição é constituída por um núcleo
de ferro comum, laminado, sobre o qual são dispostos dois enrolamentos,
um primário, com um numero reduzido de espiras, e outro secundário,
com um elevado numero de espiras de fio muito fino. A relação
de espiras entre os enrolamentos é tipicamente da ordem de 1:100.
O circuito primário é formado pelo interruptor S1, que vem
a ser a chave de contato (ou chave de ignição) e o interruptor
S2 o platinado, que atua mecanicamente através de um eixo de cames
sincronizado ao virabrequim, através do comando de válvulas,
abrindo e fechando seus contatos em função da rotação
do motor. Em paralelo ao platinado existe um capacitor (ou condensador)
C1, que em combinação ao enrolamento primário da
bobina compõem um circuito oscilante. Uma das funções
do condensador C1 é diminuir a ocorrência de faíscas
entre os contatos do platinado, com um funcionamento normal do circuito.
Devido ao grande numero de espiras do enrolamento secundário, este
enrolamento apresenta um efeito capacitivo que é representado no
esquema pelo capacitor C2. Com os contatos de S1 fechados, se estabelece
uma corrente elétrica pelo circuito primário, da ordem de
10 Ampères nos circuitos convencionais. Como consequência
da auto-indução, própria da bobina, a corrente citada
não alcança o seu valor máximo instantaneamente,
senão ao transcorrer de alguns milésimos de segundo, seguindo
um processo tal como o representado pela figura . Em consequência,
o campo magnético criado pelo enrolamento primário demora
algum tempo para ser gerado, já que o mesmo é proporcional
a corrente que circula no circuito primário. Se, quando a corrente
que circula pelo circuito primário atinge seu valor máximo
e o platinado se abre, tanto no enrolamento primário quanto no
secundário se induzem tensões cujo valor dependerá
da auto-indução do enrolamento primário, assim como
do valor da corrente circulante por este circuito. Nos sistemas convencionais
a tensão que se alcança no enrolamento primário é
da ordem de algumas centenas de volts, enquanto que no secundário
obtém-se uma tensão que pode chegar a 30 kVolts, valor variável
principalmente em função das características da bobina
de ignição (relação entre as espiras dos enrolamentos,
intensidade do campo magnético, etc.). Por se tratar de um circuito
ressonante, a tensão induzida no secundário (e no primário)
não se apresenta na forma de um único pico de tensão
e sim como uma sequência de senóides ,
cujo período dependerá da capacitância (C2) e da indutância
que a bobina apresenta. Os ciclos apresentam uma atenuação
em função do tempo e a forma de onda apresentada é
típica para um circuito "em aberto" mas, na prática,
com a geração da faísca, a atenuação
é muito mais pronunciada.
Como todas as bobinas de ignição atuam pelo princípio
de auto-indução, quanto maior for esta auto-indução
maior será o tempo necessário para que o circuito primário
atinja o valor máximo de corrente . Como consequência do
lento crescimento da corrente através da bobina, a criação
do campo magnético no núcleo da bobina apresenta um retardo,
e é necessário aguardar um certo intervalo de tempo até
que o campo magnético atinja seu valor máximo. Em baixos
regimes de giro este efeito não causa nenhum tipo de problema,
mas a medida que a rotação do motor aumenta e diminui o
tempo entre a ocorrência das faíscas este tempo torna-se
significativo . Como resultado,
quanto maior for a auto-indução da bobina maior será
o tempo para atingir o valor máximo de corrente e, consequentemente,
maiores serão as perdas em altos regimes de giro do motor.
Assim como o tempo de carga, o tempo de descarga da bobina também
é importante
e é justamente neste tempo de descarga em que a faísca é
efetivada. Como visto anteriormente, a tensão induzida no secundário
se apresenta como uma sequência de ondas senoidais atenuadas. Apesar
da faísca ocorrer no primeiro semi-ciclo e os demais não
apresentarem nenhuma função de ordem prática para
a ignição, a bobina, preferencialmente, não deve
ser novamente energizada enquanto não houver uma total atenuação
na tensão no secundário, sob pena de transformar esta tensão
residual em calor, nos enrolamentos da bobina. Outro efeito desta ocorrência
é o aumento no tempo de carga do ciclo precedente, ocasionado pela
força contra-eletromotriz ainda existente nos enrolamentos da bobina.
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