Sistema de centelha desperdiçada - Wasted spark system

Sistema de ignição de um Citroën 2CV plano duplo

Um sistema de centelha desperdiçada é um tipo de sistema de ignição usado em alguns motores de combustão interna de ciclo de quatro tempos . Em um sistema de ignição desperdiçada, as velas de ignição disparam em pares, com uma em um cilindro em seu curso de compressão e a outra em um cilindro em seu curso de escapamento. A faísca extra durante o curso do escapamento não tem efeito e é, portanto, "desperdiçada". Este projeto reduz pela metade o número de componentes necessários em um sistema de ignição típico, enquanto a faísca extra, contra uma resistência dielétrica muito reduzida, quase não afeta a vida útil dos componentes de ignição modernos. Em um motor típico, ele requer apenas cerca de 2-3 kV para disparar o cilindro em seu curso de escapamento. A energia restante da bobina está disponível para acender a vela de ignição no cilindro em seu curso de compressão (normalmente cerca de 8 a 12 kV).

Vantagens

Talvez a vantagem mais significativa do sistema, em comparação com uma única bobina e sistemas de distribuição, é que ele elimina o distribuidor de alta tensão . Isso melhora significativamente a confiabilidade, uma vez que muitos problemas com um sistema convencional são causados ​​pelo distribuidor sendo afetado pela umidade da chuva ou condensação, acúmulo de sujeira e degradação dos materiais isolantes com o tempo. Embora os sistemas de bobinas plug-top pudessem mais tarde oferecer essa mesma vantagem, eles não estavam disponíveis por outros 30 anos. Os sistemas plug-top aumentam o número de bobinas necessárias, aumentam o calor que essas bobinas devem sobreviver e, portanto, requerem materiais mais sofisticados e caros para sobreviver ao uso rotineiro.

Sinal de tempo

Os sistemas de centelha perdida ainda exigem um sinal de sincronização do virabrequim. Em um motor convencional de quatro tempos, esse sinal também deve observar a fase do eixo de comando em relação ao virabrequim, de modo que os disjuntores de contato são normalmente acionados do eixo de comando e do distribuidor. Com uma faísca desperdiçada, o virabrequim pode ser usado em seu lugar, pois o sistema dispara em ambos os movimentos ascendentes. Isso simplifica os arranjos mecânicos, pois não há acionamento do distribuidor e o came do disjuntor de contato pode ser fixado ao virabrequim. Embora uma engrenagem de redução 2: 1 ainda seja necessária para operar o eixo de cames e as válvulas, a precisão desta unidade agora é menos crítica (o tempo de ignição é mais crítico para o desempenho do motor do que o tempo da válvula): os motores continuam a funcionar adequadamente, mesmo com drives de eixo de cames gastos e tempo impreciso.

Exemplos práticos de 'faísca desperdiçada'

Este sistema tem sido amplamente utilizado, incluindo motores como o motor MG MG6 1.8T; Motor Mitsubishi Evolution 4G63 , motor Fiat 126 , Mercedes-Benz seis em linha (M104.94x, M104.98x, M104.99x); Motores Buick 3800 (LN3 e mais recentes); Harley-Davidson V-Twin ; motocicletas BMW refrigeradas a ar ; Motores Citroën 2CV , Mazda B ; Chrysler V10s ; Motor GY6 ; Volkswagen Golf Mk3 2.8 VR6 (diferente de 2.0); Saturn Corporation quatro cilindros; Toyota 5VZ-FE V6s; Motores Toyota 5E-FE e Chrysler 1.8, 2.0 e 2.4 . Alguns motores Ford também o fazem. Muitas motocicletas Honda e Kawasaki e motores PWC também seguem um design semelhante, para permitir que um número menor de bobinas mais potentes substitua um número maior de bobinas menores no mesmo espaço limitado.

Em uso prático, um motor V-6 precisaria apenas de um pacote de bobinas em vez de seis. O coilpack dispara as velas de ignição em dois cilindros simultaneamente, por exemplo, 1 e 4/2 e 5/3 e 6 cilindros disparam juntos, a vela de ignição em um cilindro em um curso de compressão é de onde vem a energia, e a vela de ignição no outro cilindro em um escapamento AVC não faz nada. As bobinas em um sistema de centelha desperdiçada podem estar na forma de pacote ou podem ser na forma Coil-On-Plug (COP), com um cabo de vela conectado a cada unidade COP, que se conecta a outra vela de ignição.

Uso de cilindro único

A maioria dos motores de cilindro único [quatro tempos] usa o sistema de centelha desperdiçada para capitalizar a simplicidade e a confiabilidade do magneto do volante. Esses motores precisam de um volante para funcionar suavemente, e os pesados ​​ímãs geradores de corrente ajudam a fornecer o impulso enquanto fornecem uma unidade de manutenção zero para o sistema de ignição. Aparafusado à extremidade do virabrequim, este volante gira duas vezes para cada curso de compressão.

Bem como as vantagens de peso de construção e manutenção deste sistema, há uma vantagem de ajuste. Montado diretamente na extremidade do virabrequim, todo o estresse que a geração da faísca colocaria na corrente do eixo de comando (ou outro acionamento de meia velocidade de propósito especial) é evitado, enquanto não há praticamente nenhuma tensão que necessariamente degrada o ponto de ignição em sistemas que dependem de correntes ou engrenagens.

Ao contrário dos sistemas multicilindros observados acima (que disparam dois plugues simultaneamente de uma bobina de extremidade dupla), a bobina neste sistema tem apenas um único cabo HT passando para o plugue único. O magneto do volante fornece outros serviços, por exemplo, em pequenas motocicletas, pois pode ser facilmente construído para fornecer energia de carregamento de bateria de corrente contínua quase sem custo ou peso adicional.

Efeito na vida do componente

Nas condições modernas, este método tem um impacto muito pequeno na duração dos intervalos de manutenção do veículo e na longevidade dos componentes individuais. Os sistemas de ignição modernos não possuem pontos de disjuntor, que foram quase totalmente substituídos por sistemas eletrônicos. As bobinas de ignição modernas duram mais que a maioria dos outros componentes do veículo e as velas de ignição modernas têm excelente vida útil, embora haja uma ligeira diferença entre as duas velas quanto à erosão sofrida no eletrodo central. Como a faísca pula em direções opostas nos plugues auxiliares, um banco irá erodir mais o eletrodo central e o outro banco irá erodir mais o eletrodo de aterramento. As velas de ignição usadas em sistemas de ignição desperdiçados devem ter metais preciosos, como platina e / ou irídio, nos eletrodos centrais e de aterramento, a fim de aumentar o tempo médio de intervalo de serviço antes que a substituição seja necessária.

Combustão de plugue duplo

Desde os primeiros motores a gasolina, alguns usaram sistemas de faísca dupla . Eles têm duas velas de ignição em cada cilindro. Cada conjunto de plugues é fornecido separadamente. Pode haver várias razões para isso: confiabilidade (normalmente aeronave), partida ou melhor desempenho de combustão iniciando a frente de chama em pontos opostos simultaneamente (por exemplo, Alfa Romeo ). Estes não são considerados sistemas de faíscas desperdiçados, pois todas as faíscas ocorrem após o curso de compressão útil, em vez de "desperdiçadas" no curso do escapamento.

Referências