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Motor a gás de 1870 com sistema de ignição por chama piloto.
Um sistema de ignição é qualquer sistema que inflame[1] uma mistura de ar e combustível.
Modelo de um motor a gás Hartop modelo "S" de 1925 com sistema de ignição por chama piloto.
Na prática, ao longo dos últimos cem anos, existiram basicamente cinco sistemas de ignição: por chama piloto, por tubo quente, por magneto, por bateria e mais recentemente a ignição eletrônica.
Primeiro a chama
Uma chama piloto de um possível sistema de ignição.
Em uso desde o final da década de 1880, o sistema de ignição por chama teve duas versões: a primeira, envolvia expor parte da mistura ar / combustível à uma chama piloto através de um ou mais orifícios, sistema esse que se mostrou bastante perigoso.[2] O sistema por tubo quente, foi uma evolução, mas se mostrou muito frágil, de comportamento irregular e sujeito à falhas.[3]
Depois a centelha
A evolução seguinte, foi substituir a chama por uma centelha, que permitia um controle de temporização da combustão, além de ser mais leve, seguro e durável. Os primeiros sistemas de ignição por centelha utilizavam um pequeno gerador e um imã, ficando conhecido popularmente como magneto. Apesar de a invenção do sistema de ignição por magneto ter sido atribuída a vários inventores, Siegfried Marcus recebeu a concessão de uma patente sobre o sistema em 1883, que se tornou o padrão na indústria automotiva até o surgimento do sistema de ignição por bateria.[3]
O primeiro sistema de avanço manual de centelha foi colocado no mercado em 1901 pela Packard, e dali por diante os motoristas controlavam o avanço do sistema de ignição através de uma alavanca na coluna de direção. A Studebaker foi a pioneira na introdução do avanço à vácuo em 1930, e a Chrysler instalou a primeira unidade combinando avanço centrífugo e à vácuo em 1931.[3]
Em 1961, a divisão Delco da General Motors anunciou um sistema de ignição que eliminava pontos de contato e condensadores usando um circuito eletrônico. A Chrysler apresentou e tornou de uso padrão um sistema semelhante em 1972, tornando o sistema de ignição sem avanço de ponto universal. Durante a década de 1980 os computadores de bordo passaram a administrar o controle de avanço com mapas tridimensionais.[3]
Com o uso da eletricidade, a geração de centelhas ficou bastante facilitada e essa alternativa veio evoluindo ao longo dos anos.
Os principais sistemas que fizeram uso dessa facilidade são
Os motores a diesel utilizam o sistema de ignição por compressão, e não utilizam eletricidade para esta função. É o chamado ciclo diesel, conhecido desde 1900.[4]
O sistema de ignição utilizado em foguetes, variou desde a chama direta nas primeiras experiências, passando pelo sistema de ignição pirotécnico e chegando ao sistema de ignição hipergólico utilizado nos chamados "foguetes modernos", desde a década de 1940 com o foguete V-2. O sistema pirotécnico de ignição, faz uso de eletricidade para acender tochas pirotécnicas de combustão lenta, geralmente compostas de algum tipo de combustível sólido, ou no caso do sistema hipergólico, acionar a mistura dos componentes (geralmente líquidos) que entram em combustão por contato.[5]
A criação do sistema de ignição automotivo foi oficialmente atribuída ao americano Charles Kettering que inventou (entre outras coisas), um sistema de ignição elétrico específico para motores de automóveis, efetuando o primeiro teste num Cadillac em fevereiro de 1911. Já em 1912, o sistema foi adotado como padrão nos carros da Cadillac. A invenção foi muito bem recebida, pois deixava de lado o desconfortável, e as vezes perigoso, sistema mecânico de ignição por manivela. A patente desse sistema, só foi concedida à Kettering pelo governo dos Estados Unidos em 1915.[6]
Um sistema de ignição convencional.Exemplo de um sistema de ignição eletrônica básico.
Componentes e funcionamento
O Magneto foi o primeiro sistema de ignição, é um gerador de eletricidade. Este componente não é mais utilizado.
O principal componente é a bobina de ignição, através do fenômeno da indução consegue elevar a baixa voltagem disponível no sistema elétrico do automóvel em uma tensão alta o suficiente para vencer a resistência encontrada dentro da câmara de combustão devido a alta pressão.
O distribuidor direciona a corrente para a vela do cilindro que se encontra no momento da explosão, para isso trabalha sincronizado com o motor.
Os cabos de ignição são responsáveis por conduzir a alta tensão produzida na bobina até as velas sem perda, passando ou não pelo distribuidor.
O platinado é um interruptor liga/desliga que fica posicionado de modo que sua abertura dispare a faísca na bobina, fica localizado dentro do distribuidor em contato ao seu eixo que possui um ressalto. Esse componente está obsoleto, por ter um desgaste elevado.
A bobina impulsora substitui o platinado, é um gerador de sinal indutivo, ou seja, não entra em contato com o eixo garantindo maior durabilidade.
Nos sistemas mais modernos o sistema de ignição foi incorporado à central de injeção eletrônica, onde é controlado e modificado momento do disparo da bobina de acordo com os mapas de ignição contidas na central.
Nos sistemas modernos também está extinto o distribuidor, sendo este substituído pela ignição estática.
Ha exemplos de automóveis da Ford, como o modelo Escort MK4, modelos 1993/94 entre outros, onde é utilizado o sistema de ignição eletrônica hall, com bobina plástica, com distribuidor.
↑«Ignition». Car history for you. carhistory4u.com. Consultado em 6 de junho de 2015. Arquivado do original em 24 de agosto de 2015
Bibliografia
Crawford MacKeand: Sparks and Flames: Ignition in Engines -- An Historical Approach, Montchanin, Del.: Tyndar Press, 1997, ISBN 978-0-9659-0664-7 (em inglês)
Rodney Carlisle: Scientific American Inventions and Discoveries: All the Milestones in Ingenuity From the Discovery of Fire to the Invention of the Microwave Oven, Wiley; 1 edition (August 1, 2004), ISBN 978-0-4712-4410-3 (em inglês)
