Sistema de Ignição por Descarga Indutiva: controle de carga da bobina

Entenda a diferença entre os métodos geração por descarga indutiva e geração por descarga capacitativa. Para a indutiva,  selecionamos informações esclarecedoras sobre rampa de carga e limitação por corrente

Humberto Manavella

m motores de ciclo Otto, dois foram os métodos utilizados para gerar a alta tensão.

São eles:

- Geração por descarga indutiva. A circulação de corrente pelo primário resulta no armazenamento de energia (carga da bobina) a qual é transferida para o secundário, no instante em que é interrompida a circulação da corrente gerando assim, a alta tensão.

- Geração por descarga capacitiva. Um capacitor em série com o primário é carregado a aproximadamente, 400V. No instante apropriado, um dos terminais do capacitor é conectado à massa com o que a tensão total é aplicada ao primário. Em função da relação de transformação, no secundário é gerada a alta tensão.

Por ser a tecnologia por descarga indutiva a mais difundida atualmente, a seguir, serão analisados os dois métodos utilizados no controle da carga da bobina.

1. Rampa e Limitação de Corrente (excesso de ângulo de permanência)

Neste método, o processo de carga, durante o ângulo ou tempo de permanência, tem duas fases (figura 1):

a) Rampa de carga A, em que a corrente passa do valor zero a um valor máximo ou limite;

b) Fase de limitação de corrente B, em que a corrente permanece estabilizada no valor máximo.

No instante previsto para o começo do ângulo de permanência, o módulo de ignição comanda o aterramento do negativo da bobina (transistor de potência saturado), iniciando a sua carga (figura 1).

O módulo monitora a rampa A da corrente de carga e quando esta atinge o valor limite de projeto, 6 a 8 amperes aproximadamente, o módulo inicia a fase B de limitação de corrente que fica em um valor máximo entre 6 e 8 amperes.

A principal desvantagem deste método diz respeito à alta dissipação de potência no transistor de saída durante a fase B de limitação de corrente.

Nestes sistemas o ângulo de permanência é calculado com excesso e geralmente, é fixo. Assim, com o aumento de rotação diminui o tempo de permanência tap (figura 2).

Como o tempo que demanda a carga da bobina (rampa A) não depende da rotação do motor, o que diminui é o tempo da fase de limitação B.

Em alguns casos pode acontecer que nas altas rotações, o tempo de permanência resulte inferior ao necessário à carga da bobina (figura 3).

Com isto, a tensão secundária gerada será menor com a consequente perda de desempenho devido a falhas de combustão.

2. Rampa e Disparo

Com este método evita-se a excessiva dissipação no transistor de potência. Isto, como consequência de que o mesmo trabalha sempre saturado, ou seja, fora do modo linear durante todo o tempo de permanência tap.

O transistor é acionado no instante apropriado, de forma que o ponto de ignição (interrupção da corrente primária) coincida com o momento em que a corrente atinge o valor limite máximo. Ou seja, aquele valor de corrente que assegura a completa carga da bobina.

Neste método o que permanece constante é o tempo de permanência e o que varia é o ângulo de permanência.

O módulo, em função da indutância e resistência do primário e da tensão de alimentação, determina o instante em que deve ser acionado o transistor de potência - que resulta no início da rampa de carga A - de forma a que o disparo ou início da centelha, aconteça no momento em que a bobina atinge a carga completa, no ponto B. (figura 4)

Com este método não há circulação desnecessária de corrente primária, já que a bobina é descarregada assim que atinge a carga máxima, no ponto B.

Supondo uma tensão de saturação do transistor de 2 volts e corrente máxima de 6 amperes, a dissipação no momento do disparo é de 12 watts. Isto dá uma média aproximada de 6 watts de dissipação durante o tempo de permanência tap.

As figuras 5 e 6 salientam o fato que, ainda com o aumento da rotação, o tempo de permanência permanece constante.

Humberto Manavella é autor dos livros "Emissões Automotivas", "Controle Integrado do Motor", "Eletroeletrônica Automotiva" e "Diagnóstico Automotivo Avançado".

Mais informações:  (11) 3884-0183 www.hmautotron.eng.br