Bobina de ignição.
Com o desenvolvimento dos motores a gasolina automotivos, visando alta velocidade, alta taxa de compressão, alta potência, baixo consumo de combustível e baixas emissões, o dispositivo de ignição tradicional não conseguiu atender aos requisitos de uso. Os principais componentes do dispositivo de ignição são a bobina de ignição e o dispositivo de comutação, que melhoram a energia da bobina de ignição e a vela de ignição pode produzir faísca de energia suficiente, sendo esta a condição básica para que o dispositivo de ignição se adapte ao funcionamento dos motores modernos.
Geralmente, há dois conjuntos de bobinas dentro da bobina de ignição: a bobina primária e a bobina secundária. A bobina primária utiliza um fio esmaltado mais grosso, geralmente com cerca de 0,5 a 1 mm de espessura, com cerca de 200 a 500 voltas; a bobina secundária utiliza um fio esmaltado mais fino, geralmente com cerca de 0,1 mm de espessura, com cerca de 15.000 a 25.000 voltas. Uma extremidade da bobina primária é conectada à fonte de alimentação de baixa tensão (+) do veículo e a outra extremidade ao dispositivo de comutação (disjuntor). Uma extremidade da bobina secundária é conectada à bobina primária e a outra extremidade à saída da linha de alta tensão para gerar alta tensão.
A razão pela qual a bobina de ignição pode converter baixa tensão em alta tensão no carro é que ela tem o mesmo formato de um transformador comum, e a bobina primária tem uma relação de espiras maior do que a bobina secundária. No entanto, o modo de funcionamento da bobina de ignição é diferente do transformador comum: a frequência de funcionamento do transformador comum é fixa em 50 Hz, também conhecido como transformador de frequência de potência, e a bobina de ignição está na forma de trabalho de pulso, podendo ser considerada um transformador de pulso, de acordo com as diferentes velocidades do motor em diferentes frequências de armazenamento e descarga de energia repetida.
Quando a bobina primária é energizada, um forte campo magnético é gerado ao seu redor com o aumento da corrente, e a energia do campo magnético é armazenada no núcleo de ferro. Quando o dispositivo de comutação desconecta o circuito da bobina primária, o campo magnético da bobina primária decai rapidamente e a bobina secundária detecta uma alta tensão. Quanto mais rápido o campo magnético da bobina primária desaparece, maior a corrente no momento da desconexão e, quanto maior a relação de espiras das duas bobinas, maior a tensão induzida pela bobina secundária.
Tipo de bobina
De acordo com o circuito magnético, a bobina de ignição é dividida em dois tipos: tipo magnético aberto e tipo magnético fechado. A bobina de ignição tradicional é do tipo magnético aberto, com núcleo de ferro revestido com chapas de aço silício de 0,3 mm, e bobinas secundárias e primárias ao redor do núcleo de ferro. O tipo magnético fechado utiliza um núcleo de ferro semelhante a Ⅲ ao redor da bobina primária e, em seguida, enrola a bobina secundária para fora, formando a linha do campo magnético a partir do núcleo de ferro. As vantagens da bobina de ignição magnética fechada são menor vazamento magnético, menor perda de energia e tamanho compacto, portanto, o sistema de ignição eletrônica geralmente utiliza a bobina de ignição magnética fechada.
Ignição por controle numérico
Nos motores a gasolina de alta velocidade dos automóveis modernos, foi adotado um sistema de ignição controlado por microprocessador, também conhecido como sistema de ignição eletrônica digital. O sistema de ignição consiste em três partes: um microcomputador, vários sensores e atuadores de ignição.
De fato, em motores modernos, tanto o subsistema de injeção de gasolina quanto o de ignição são controlados pela mesma ECU, que compartilha um conjunto de sensores. O sensor é basicamente o mesmo que o sensor do sistema de injeção de gasolina controlado eletronicamente, como o sensor de posição do virabrequim, o sensor de posição do eixo de comando de válvulas, o sensor de posição do acelerador, o sensor de pressão do coletor de admissão, o sensor de detonação, etc. Entre eles, o sensor de detonação é um sensor muito importante dedicado à ignição controlada eletronicamente (especialmente em motores com dispositivo de turbocompressão de gases de escape), que pode monitorar se a detonação do motor e o grau de detonação, como um sinal de feedback para fazer a ECU comandar para atingir a ignição com antecedência, para que o motor não sofra detonação e possa obter maior eficiência de combustão.
O sistema de ignição eletrônica digital (ESA) é dividido em dois tipos, de acordo com sua estrutura: tipo distribuidor e tipo sem distribuidor (DLI). O sistema de ignição eletrônica do tipo distribuidor utiliza apenas uma bobina de ignição para gerar alta tensão, e então o distribuidor acende a vela de ignição de cada cilindro, sucessivamente, de acordo com a sequência de ignição. Como o trabalho liga-desliga da bobina primária da bobina de ignição é realizado pelo circuito de ignição eletrônica, o distribuidor cancela o dispositivo de interrupção e desempenha apenas a função de distribuição de alta tensão.
Ignição de dois cilindros
A ignição de dois cilindros significa que dois cilindros compartilham uma única bobina de ignição, portanto, esse tipo de ignição só pode ser usado em motores com um número par de cilindros. Se em uma máquina de 4 cilindros, quando dois pistões do cilindro estão próximos do PMS ao mesmo tempo (um é compressão e o outro é escape), duas velas de ignição compartilham a mesma bobina de ignição e acendem ao mesmo tempo, então uma é ignição efetiva e a outra é ignição ineficaz, a primeira está na mistura de alta pressão e baixa temperatura, a segunda está nos gases de escape de baixa pressão e alta temperatura. Portanto, a resistência entre os eletrodos da vela de ignição dos dois é completamente diferente, e a energia gerada não é a mesma, resultando em uma energia muito maior para ignição efetiva, representando cerca de 80% da energia total.
Ignição separada
O método de ignição separado aloca uma bobina de ignição para cada cilindro, e a bobina de ignição é instalada diretamente sobre a vela de ignição, o que também elimina o fio de alta tensão. Este método de ignição é obtido pelo sensor do eixo de comando ou monitorando a compressão do cilindro para obter uma ignição precisa, sendo adequado para motores com qualquer número de cilindros, especialmente para motores com 4 válvulas por cilindro. Como a combinação da bobina de ignição da vela de ignição pode ser montada no meio do eixo de comando de válvulas duplo no cabeçote (DOHC), o espaço livre é totalmente utilizado. Devido ao cancelamento do distribuidor e da linha de alta tensão, a perda por condução de energia e a perda por vazamento são mínimas, não há desgaste mecânico, e a bobina de ignição e a vela de ignição de cada cilindro são montadas juntas, e o pacote de metal externo reduz bastante a interferência eletromagnética, o que pode garantir a operação normal do sistema de controle eletrônico do motor.
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