Com a ajuda técnica da NGK Spark Plug, especialista de referência em ignição e sensores, explicamos aos nossos leitores o que são as bobinas de ignição, para que servem e as causas prováveis das anomalias que possam surgir.
Os motores que funcionam segundo o ciclo Otto - gasolina, gás natural comprimido ou gás de petróleo liquefeito - necessitam das velas de ignição para criar a faísca dentro da câmara de combustão, fazendo explodir o combustível e a mistura de ar, movimentando o pistão para baixo.
Para que as velas de ignição possam produzir as faíscas é necessária energia a alta tensão, a qual é fornecida pelas bobinas de ignição. Este dispositivo, que, na verdade, é uma bobina de indução, transforma a baixa tensão da bateria na alta tensão necessária para criar uma faísca elétrica nas velas de ignição e inflamar a mistura de ar e combustível.
As bobinas de ignição são projetadas para um ajuste preciso (encaixe perfeito), resistência superior à vibração, resistência excepcional a curto circuitos e umidade, e durabilidade extraordinária.
Três partes
As bobinas de ignição são constituídas por três partes: um circuito primário composto de várias voltas de enrolamentos primários; um circuito secundário com muitas voltas e um núcleo de ferro.
À medida que a corrente passa pelo circuito primário, um grande campo magnético se forma em torno do núcleo, carregando a bobina. No entanto, quando o fluxo de energia é interrompido, o campo magnético sofre uma queda repentina.
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Como essa energia tem de ir para algum lugar, ela induz uma onda de corrente na bobina secundária, multiplicando a tensão até que haja o suficiente para criar uma faísca de ignição.
A voltagem necessária pode variar de 5000 volts até 25.000 volts e depende de vários fatores. Como, por exemplo, a largura da abertura do eletrodo da vela de ignição, a resistência elétrica na vela de ignição, a mistura ar-combustível, a temperatura da vela de ignição, a carga do motor, etc.
Alguns sistemas podem precisar de até 40.000 volts. Esta saída é determinada pela relação de enrolamentos secundários para primários – geralmente cerca de 80 para um – mas quanto maior a relação, maior a tensão potencial.
Causas das anomalias
Quando as bobinas de ignição deixam de estar no seu perfeito estado de funcionamento começam a surgir alguns indícios que são percebidos pelo condutor como, por exemplo, falhas na ignição, circulação lenta sem carga regular, diminuição da potência e, nos casos mais graves, uma falha no arranque do motor. Nessa situação deve surgir uma luz de alerta no painel de instrumentos.
Os problemas nas bobinas de ignição podem ter várias origens. Uma delas pode ser a vela danificada que provoca um aumento da resistência e da tensão de saída da bobina, danificando o isolamento interno.
O próprio desgaste natural das velas de ignição faz aumentar a a folga entre os seus dois elétrodos, obrigando a bobina a necessitar de gerar uma tensão maior para fazer a ponte. A tensão adicional na bobina pode resultar em sobrecarga de tensão e, por sua vez, sobreaquecimento.
A bobina de ignição também pode sofrer desgaste provocado pela vibração do motor, provocando danos mesmo curto-circuitos ou rupturas nas bobinas secundárias.
A bobina de ignição também pode sofrer sobreaquecimento devido à exposição a temperaturas excessivas do motor. Isso pode reduzir a capacidade das bobinas de conduzir eletricidade, afetando tanto o desempenho quanto a longevidade.
Tipos de bobina e cabos
Em função das caraterísticas existem seis tipos de bobinas de ignição: para distribuidor; em bloco; em bloco com duas saídas de alta tensão; tipo lápis com tecnologia de dupla faísca; tipo caneta com tecnologia de faísca simples; de carril ou régua.
O sistema inclui ainda os cabos de ignição e os conectores que estabelecem a conexão entre as bobinas às velas de ignição.
Os cabos de ignição, por sua vez, podem ser de três tipos: com núcleo de cobre com resistência de supressão de interferências (nos conectores); com resistência ativa de carbono; de fibra de vidro com resistência indutiva.
Estes tipos diferem consoante os materiais utilizados para o condutor e o tipo de resistência necessária para a supressão de interferências. É importante escolher a tecnologia certa para qualquer motor específico, o que leva ao desempenho ideal do sistema de ignição.
Os cabos de ignição garantem o isolamento, uma resistência de até 200°C e resistência a vibrações e flutuações de temperatura e humidade. A escolha dos cabos de ignição garante uma fiabilidade permanente em condições extremas, mesmo durante um período de tempo prolongado.