Como Funcionam os Sistemas de Ignição por Magneto: Princípios e Aplicações

A ignição por magneto sendo um tipo especial de sistema de ignição que fornece centelha em motores de ignição por centelha, como motores a gasolina. É usado para obter pulsos de alta tensão para as velas de ignição. O sistema existe há mais de 100 anos e ainda usado hoje em motores estacionários e portáteis. É empregado principalmente em aplicações onde o espaço para bateria externa é restrito.

Hoje você conhecerá a definição, funções, aplicações, componentes, diagrama e funcionamento do sistema de ignição por magneto. Também conhecerá as vantagens e desvantagens oferecidas a motores de ignição por centelha.

Definição de sistema de ignição por magneto

Um sistema de ignição por magneto ou magneto de alta tensão é um sistema de ignição que usa magneto para criar alta tensão para geração de eletricidade. A eletricidade gerada é usada para rodar veículos e outros componentes elétricos no sistema.

O magneto é uma combinação de distribuidor e gerador construídos como uma unidade, tornando-o diferente do distribuidor convencional que cria energia de centelha sem tensão externa. Há uma série de ímãs rotativos que quebram um campo elétrico, causando uma corrente elétrica nos enrolamentos primários da bobina. A carga de corrente então multiplica quando transfere para os enrolamentos secundários da bobina. Isso porque há muitas vezes mais o número de enrolamentos no circuito secundário comparado com o do circuito primário, o que causa a carga multiplicada do magneto a produzir centelha em tensão mais alta que a criada nos enrolamentos primários.

Na maioria dos casos, o sistema magneto pode produzir tensão tão alta quanto 20.000, resultando em centelha muito quente que um distribuidor convencional pode produzir.

A função de um sistema magneto é usar um magneto para fornecer corrente para o sistema de ignição, que alimenta a vela de ignição que ainda ignita a mistura combustível-ar na câmara de combustão. Outra função do sistema magneto é realizada pela vela de ignição, pois o calor pode dissipar através do sistema. O sistema também causa ionização a ser medida nos cilindros.

Aplicação do sistema de ignição por magneto

Abaixo está a aplicação de ignição por magneto em vários aspectos, pois gera a eletricidade necessária para ignição:

• O sistema é usado em veículos de duas rodas (motores SI).
• Assim como a bateria é usada para gerar potência no sistema de ignição por bateria, o magneto é usado para geração de eletricidade.
• Finalmente, o sistema de ignição por magneto é amplamente usado em aplicações como tratores, motores de popa, máquinas de lavar, motores marítimos, unidades de potência e motores a gás natural.

Componentes do sistema de ignição por magneto

Abaixo estão os componentes funcionais que auxiliam o funcionamento do sistema de ignição por magneto em várias aplicações:

Magneto:

O magneto é a fonte de geração de energia no sistema de ignição por magneto. É tipicamente um pequeno gerador que trabalha com eletricidade, pois produz tensão quando rotacionado pelo motor. Isso significa que, quanto maior a rotação, maior a tensão produzida pelo sistema. O sistema não tem fonte externa de energia e não precisa de uma para iniciá-lo; o próprio magneto é uma fonte para gerar energia. O enrolamento no sistema é de dois tipos que incluem: enrolamento primário e enrolamento secundário.

Dependendo da rotação do motor, o magneto é de três tipos:

• Tipo de ímã rotativo
• Tipo de indutor rotativo
• Tipo de indutor polar

A diferença entre os três é apenas sua fonte de rotação. No tipo ímã, o indutor é estacionário enquanto os ímãs giram ao redor do indutor. Enquanto no tipo indutor, o indutor gira entre o ímã estacionário. Finalmente, no tipo indutor polar, tanto o ímã quanto os enrolamentos permanecem estacionários, mas a tensão é gerada quando o campo de fluxo é invertido. Isso é alcançado com a ajuda de projeções polares de ferro macio conhecidas como indutores.

Distribuidor:

Os componentes do distribuidor usados no sistema de ignição por magneto também podem ser encontrados no motor de múltiplos cilindros. Motores de múltiplos cilindros são usados para regulação de centelha na sequência correta na vela de ignição. Causa o surto de ignição a ser distribuído uniformemente entre as velas de ignição.

Distribuidores são de dois tipos, que incluem:

• Tipo de intervalo (Gap type), e
• Tipo de escova de carbono (Carbon brush type distributor).

Nos distribuidores tipo intervalo, o eletrodo do braço do rotor está próximo da tampa do distribuidor, mas não em contato. Isso elimina a ocorrência de desgaste no eletrodo. Enquanto no tipo escova de carbono, o braço do rotor deslizando sobre o segmento metálico carrega a escova de carbono colocada dentro da tampa do distribuidor ou material isolante moldado. Com isso, uma conexão elétrica é criada com a vela de ignição.

Vela de ignição (Spark plug):

A vela de ignição é um dispositivo alimentado pelo sistema de ignição para ignitar a mistura combustível-ar no cilindro. Tem dois eletrodos separados um do outro que permitem alta tensão fluir através dele. Estes eletrodos são feitos de carcaça de aço e um isolante. O eletrodo central está conectado ao suprimento da bobina de ignição e uma carcaça de aço externa. É aterrado isolando-os.

Leia artigo completo sobre vela de ignição

Capacitor:

Um capacitor também é um componente no sistema de ignição por magneto. É como o capacitor elétrico convencional com duas placas metálicas separadas por um material isolante com distância. Ar é comumente usado como material isolante neste sistema, mas para atingir um requisito técnico particular, um material isolante de alta qualidade é empregado. A função deste capacitor é armazenar carga.

Came (Cam):

O came está conectado aos ímãs norte e sul.

Ruptor de contato (Contact breaker):

Este ruptor de contato é regulado pelo came, que permite corrente fluir através do capacitor e carrega quando o ruptor está aberto.

Chave de ignição (Ignition switch):

A chave de ignição ajuda a ligar e desligar o sistema de ignição do veículo. Controla e define o paralelo do capacitor porque ajuda a prevenir dano de muito ar.

Diagrama do sistema de ignição por magneto:

(Diagrama não incluído no texto original)

Princípio de funcionamento

O funcionamento de um sistema de ignição por magneto é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Seu funcionamento começa quando o motor do sistema começa a trabalhar, que então rota o magneto. O magneto então cria energia de alta tensão. A extremidade do magneto é aterrada em uma extremidade através de um ruptor de contato e o capacitor está conectado a ele paralelamente. O came ajuda a regular o ruptor de contato e o fluxo de corrente através do capacitor e carrega quando o ruptor está aberto.

Com isso, o capacitor atua como carregador, pois o fluxo de corrente primária é reduzido, e então reduz o campo magnético geral criado no sistema. Isso aumenta a tensão no capacitor, que atua como uma FEM, produzindo assim a centelha. Isso é alcançado com a ajuda do distribuidor.

Quando a velocidade do motor está baixa no estágio de partida, a tensão gerada pelo magneto também é baixa. Mas assim que a velocidade de rotação do motor aumenta, a tensão gerada também aumenta. Se isso acontecer, o fluxo de corrente também aumenta.

Assista ao vídeo sobre o funcionamento do sistema de ignição por magneto:

(Vídeo não incluído)

Vantagens e desvantagens do sistema de ignição por magneto

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios do sistema de ignição por magneto em suas várias aplicações:

• Menos manutenção requerida comparado ao sistema de ignição por bateria.
• Menor custo, pois a bateria não é usada.
• Funcionamento eficiente devido a centelha de alta intensidade.
• O circuito elétrico é gerado pelo magneto.
• Ocupa menos espaço.
• Como a bateria não é usada, não há problemas com descarga de bateria ou erro de bateria.

Desvantagens:

Apesar das boas vantagens do sistema de ignição por magneto, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as desvantagens do sistema em várias aplicações:

• Baixa qualidade de centelha devido à baixa velocidade na primeira partida.
• Falha de ignição pode ocorrer devido a vazamento. Isso porque a variação de tensão na fiação pode ocorrer.
• O sistema é mais caro comparado a outros tipos de sistemas de ignição.

Em conclusão, um sistema de ignição por magneto é um grande desenvolvimento em motores de ignição por centelha e outros equipamentos de combustão interna. Olhamos em profundidade a definição, função e componente do sistema de ignição. Também cobrimos seu funcionamento, bem como suas vantagens e desvantagens, onde dissemos que requer menos manutenção e nenhuma bateria é empregada. Também vimos que fornece centelha de baixa qualidade na primeira partida por causa da baixa velocidade que experimenta.

Espero que tenha gostado da leitura; se sim, comente seu aspecto favorito deste artigo e pergunte à vontade. Esperamos vê-lo na próxima vez. Obrigado!