Autor: PAULO FURTADO | Publicado: 2013-01-27T11:56:00-08:00





As famílias das bobinas de ignição





Como
já dissemos, a bobina é o componente do sistema de ignição responsável por
gerar a alta tensão necessária para a produção da faísca. As bobinas são
classificadas em duas famílias: bobinas de ignição asfálticas e bobinas de
ignição plásticas.

Bobinas de ignição asfálticas:&nbsp;São as bobinas cilíndricas tradicionais, com isolante de resina asfáltica.











A
Bosch não utiliza óleo na fabricação de bobinas de ignição há mais de 20 anos,
pelas seguintes razões:

caso a chave de ignição fique
     ligada por longo período, sem que o motor esteja funcionando, será
     produzido calor na bobina. Em bobinas com óleo, já ocorreram casos de
     vazamento do líquido, devido ao aumento de pressão, ocasionado pelo
     aumento da temperatura. 
Para os novos sistemas de
     ignição eletrônica, que requerem tensões ao redor de 34.000V, as bobinas
     com óleo já não são suficientes, ocorrendo falhas de ignição. 




E - 12V (alumínio)

24.000V
(tensão máxima)

13.000
faíscas por minuto

Geralmente
aplicada em veículos 4 cilindros, a platinado e à gasolina (Fusca). A bobina E
possui o enrolamento primário com aproximadamente 350 espiras. O enrolamento
secundário tem em torno de 20.000 espiras, de um fio mais fino que o primário.
A tensão máxima e a quantidade de faísca de uma bobina é calculada levando-se
em conta:

Sistema de ignição (platinado
     ou ignição eletrônica); 
Compressão do motor; 
Quantidade de cilindros; 
Rotação máxima. 


Devido
à quantidade de espiras e valor de resistência do enrolamento primário, em
torno de 3 w , a corrente consumida pelo enrolamento é de aproximadamente 4A
(ampères).

Ex:
Tensão da bateria = 12 v

Resistência
do enrolamento primário = 3 w 

12
v: 3 w = 4A

No
que diz respeito à quantidade de faísca que a bobina pode produzir, o item
principal a ser considerado é a rotação máxima alcançada por cada motor.

Ex:
Um motor original VW refrigerado a ar (Fusca) atinge no máximo 5.000 rotações
por minuto. Isso significa que se o motor estiver nessa rotação, o distribuidor
estará girando a metade (2.500RPM). Portanto, a cada volta completa do eixo do
distribuidor, o platinado, ou o impulsor eletromagnético (ignição eletrônica)
farão 4 interrupções no enrolamento primário da bobina de ignição, por se
tratar de um motor 4 cilindros.

Então
teremos:

5.000RPM
do motor -&gt; 2.500RPM do distribuidor x 4 n.º de cilindros = 10.000 faíscas

No
nosso exemplo, o motor necessita de 10.000 faíscas por minuto, e a bobina E
pode fornecer até 13.000 faíscas a cada minuto. Portanto, é a bobina indicada
para o motor em questão.



K-12V (azul)

26.000V

16.000
faíscas por minuto

Aplicada
em veículos de 4 e 6 cilindros, a platinado e à gasolina, a bobina E (alumínio)
pode ser substituída pela K (azul). Por possuírem enrolamentos semelhantes, não
ocorrerá a queima do platinado.



KW – 12 v (vermelha)

28.000...34.000V

18.000
faíscas por minuto

Para
veículos onde as exigências do motor são maiores, com maior rotação, maior
quantidade de cilindros e maior compressão, foi necessário desenvolver um tipo
de bobina que pudesse produzir maior tensão e disponibilizar maior quantidade
de faíscas por minuto: a bobina KW (vermelha). Para aumentar a tensão máxima da
bobina, basta construir o enrolamento secundário com maior número de espiras,
até certo limite. Porém, para aumentar a oferta de números de faísca por
minuto, a modificação foi executada no enrolamento primário.

Para
se conseguir maior número de faíscas por minuto, foi reduzida a quantidade de
espiras do enrolamento primário, fazendo com que o campo magnético seja
produzido mais rápido. Nas bobinas E e K, o tempo médio para formar o campo
magnético está em torno de 8ms (8 milissegundos). Na KW esse tempo foi reduzido
para 5ms. Com a redução de tempo para a formação do campo magnético, reduziu-se
também o tempo para a formação de alta tensão (faísca).

Conseqüentemente,
a quantidade de faíscas disponível aumentou. Porém, essa modificação no
enrolamento primário acarretou a diminuição do valor de resistência desse mesmo
enrolamento. Nas bobinas E e K o valor médio de resistência do enrolamento
primário é de 3W porém na KW o valor foi reduzido para aproximadamente 1,5W .
Sendo o valor de resistência menor, a corrente do circuito primário será maior.

Por
exemplo:

Tensão
da bateria = 12 v

Resistência
do enrolamento primário = 1,5W 

12
v: 1,5W = 8A (ampère)

Sendo
agora a corrente de 8A, que é o dobro das bobinas E e K, o platinado e o
enrolamento primário serão percorridos por essa corrente mais elevada. A conseqüência
disso será a "queima" prematura dos contados do platinado e o
aquecimento da bobina. Para evitar esses inconvenientes, deve ser instalado um
resistor (resistência) para diminuir a corrente de 8A para 4A, cujo
procedimento informaremos mais adiante. A bobina KW possui inúmeras aplicações,
tanto para sistemas de ignição a platinado como para ignição eletrônica.



No
caso de veículos com ignição a platinado onde o catálogo de aplicação determina
que a bobina a ser instalada seja KW (... 67) devemos verificar se o veículo
possui ou não resistor. O problema da utilização ou não do resistor deve-se ao
fato de não haver informações suficientes sobre o tema. É importante
esclarecermos que a Bosch não fabrica bobinas de ignição com resistor
incorporado, e sim alguns tipos de bobinas que necessitam de resistor externo.



Resistor












Como
dissemos anteriormente, para evitar a queima prematura dos contatos do
platinado e o aquecimento da bobina por corrente elevada, deve ser instalado um
resistor para diminuir a corrente de 8A para 4A. O resistor instalado em série
com o primário da bobina de ignição terá o seu valor de resistência adicionado
ao valor de resistência do enrolamento primário. Portanto, se temos a bobina KW
com o valor de resistência do enrolamento primário em torno de 1,5W ,
adicionamos um resistor exterior de 1,5W , sendo então o valor total de resistência
do circuito primário de 3W .

12
v: 3 w = 4A

Com
3 w de resistência do primário e a tensão da bateria de 12V, a corrente será
novamente de 4A.



Protegendo o sistema de ignição (platinado)

Portanto,
os veículos com sistema de ignição a platinado que requerem a bobina KW
vermelha, necessitam do resistor externo.













Existe
a dúvida: se a bobina KW necessita do resistor, por que ele não é fornecido junto
com a bobina, dentro da embalagem?



A
razão é que, quando o veículo novo saiu de fábrica com a bobina KW, esse
sistema de ignição já veio provido do resistor, também conhecido por
pré-resistor. O resistor pode ser da forma convencional (porcelana), como
também pode ser um fio resistivo. Esse fio resistivo (condutor), geralmente
feito de níquel-cromo, está instalado entre a chave de ignição e o borne 15
(positivo) da bobina de ignição.












Então,
o resistor já faz parte da instalação original do veículo. Se o resistor fosse
fornecido como acessório da bobina, e o mecânico desconhecesse que o veículo já
possui um resistor original, o sistema de ignição iria funcionar com dois
resistores.

Resultado:
perda de potência de ignição (faísca fraca).

Antes
de instalar a bobina vermelha KW (quando o sistema de ignição solicita), é
importante saber se o veículo possui ou não o resistor. A verificação pode ser
visual, ou medida com um voltímetro.









Procedimento:

Instalar o voltímetro conforme
     desenho acima. 
Com a chave de ignição ligada
     e o platinado fechado, medir a tensão de alimentação no borne 15
     (positivo) da bobina 
Se a tensão for igual à da
     bateria, 12V, o veículo não possui o resistor. 
Se a tensão encontrada for
     entre 7...9V, existe no circuito o resistor. 


Portanto,
é imprescindível o uso do catálogo de aplicações, pois uma aplicação incorreta
prejudicará o funcionamento do motor e também poderá danificar a bobina. Além
da identificação E, K e KW, estampadas no fundo da bobina e também na etiqueta
frontal, ela possui um número de tipo, como por exemplo, 9 220 081 039, o que
facilita ao identificação via catálogo de aplicação As bobinas asfálticas,
fornecidas para as montadoras (equipamento original de fábrica) eram todas de
cor alumínio e tinham uma numeração específica.

Na
substituição, esta bobina terá um número correspondente diferente do gravado na
peça original – o número de tipo de reposição (que você pode ver abaixo na
tabela de valores de resistência) – e terá uma etiqueta colorida conforme o
tipo de bobina: E = alumínio / K = azul / KW = vermelha.



Teste da bobina

Para
o teste correto da bobina de ignição recomenda-se o uso do osciloscópio, onde
se mede a tensão máxima fornecida pela bobina, testando-a sempre na temperatura
normal de funcionamento do motor.

Outra
opção, menos confiável do que o osciloscópio é medir às resistências dos
enrolamentos primário e secundário com um ohmímetro. A medição da resistência
deve ser feita na temperatura ambiente entre 20 a 30 graus (a temperatura
influi consideravelmente nos valores de medição).

Importante: nem sempre medindo a resistência pode-se assegurar que a
bobina esteja perfeita. O correto é testá-la com o veículo em funcionamento
usando o osciloscópio.

















Ignição eletrônica: vantagens

O
sistema de ignição eletrônica começou a ser fornecido no Brasil em 1978 e,
daquela época até hoje, muitos novos sistemas foram sendo desenvolvidos e
atualizados. A ignição eletrônica possui inúmeras vantagens sobre o sistema a
platinado:

Não usam platinado e
     condensador, principais causadores da desregulagem do sistema de ignição. 
Mantém a tensão de ignição
     sempre constante, garantindo maior potência da faísca em altas rotações. 
Mantém o ponto de ignição
     ajustado (não desregula). 




Sistema TSZ-I

O
primeiro sistema que a Bosch produziu no Brasil foi denominado TSZ-I que
significa:

T
= transistor

S
= sistema

Z
= zündung (ignição em alemão)

I
= indutivo

O
TSZ-I é um sistema de ignição por impulsos indutivos. Isso significa que o
controle e o momento da faísca são efetuados por um gerador de sinal indutivo
(também controle por bobina impulsora ou impulsor magnético), instalado dentro
do distribuidor.

















Conexões do sistema TSZ-I com a unidade de comando de 6 conectores

Ex:
9 220 087 004














É
importante observar que nesse sistema, mesmo sendo de ignição eletrônica, a
bobina necessita do pré-resistor, pois deve receber em torno de 8V. Geralmente,
para esse sistema (com pré-resistor externo), a bobina recomendada é a KW
vermelha n.º 9 220 081 067.

A
segunda geração do sistema TSZ-I surgiu em meados de 1986 e possui diferenças
em relação ao sistema anterior:

a unidade de comando com
     número de tipo diferente (9 220 087 011 primário e ...013 reposição)
     recebeu novo conector com 7 terminais, localizados um ao lado do outro, o
     que torna impossível a inversão com o sistema anterior. 
Nessa unidade de comando está
     incorporado o CCR, que significa corte de corrente em repouso. 




Benefício do CCR
Se a chave de ignição
estiver ligada, sem o motor estar funcionando, a unidade de comando, após
aproximadamente 1 minuto, interrompe a alimentação da bobina de ignição,
evitando aquecimento, protegendo a própria bobina e evitando a descarga da
bateria. Nessa geração foi eliminado pré-resistor, passando-se a utilizar uma
nova bobina de ignição (9 220 081 077). A bobina... 077 não é intercambiável
com a ...067, por possuírem enrolamento e conectores diferentes. Esse sistema
foi especialmente utilizado pela Volkswagen e a Ford entre os anos de 1986 a 1987, aproximadamente.







&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;





Na
terceira geração, ainda TSZ-I, a unidade de comando diminuiu de tamanho, porém
manteve as mesmas funções do sistema anterior. Esse sistema foi denominado mini
TSZ-I. A mini unidade de comando pode ser montada no compartimento do motor do
veículo (caso do Chevette), como também "presa" no distribuidor (Fiat).
Também nesse sistema não se utiliza pré-resistor.





Sistema mini TSZ-I (linha Fiat)














Esse
sistema utiliza a bobina de ignição 9 220 081 091. O outro modelo de sistema
mini vem com a unidade de comando separada do distribuidor, porém mantém as
mesmas funções do sistema anterior, ex: Chevette.












&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;





As
unidades mini também possuem o corte de corrente de rousepo CCR.



Sistema Hall (TZ-H)

Por
volta de 1991, a
Bosch desenvolveu o sistema TZ-H, que significa:

T
= transistor

Z
= zündung

H
= Hall (nome de um físico americano que descobriu o efeito Hall)

Esse
sistema possui inúmeras vantagens comparadas ao sistema anterior (TSZ-I),
principalmente por possuir na unidade de comando um limitador de corrente além
do CCR, que irá beneficiar e proteger a bobina de ignição.
















&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Unidade de comando



Como
foi visto, o sistema de ignição eletrônica possuem uma unidade de comando,
componente de vital importância para o perfeito funcionamento do sistema de
ignição. As unidades de comando controlam também o ângulo de permanência em
função da rotação, o que vai garantir a uniformidade da faísca em qualquer
regime de carga e rotação do motor. O teste da unidade de comando geralmente é
feito com esta instalada no veículo e com equipamentos adequados, sendo um
deles o osciloscópio. Um recurso que pode ajudar na avaliação é medir o ângulo
de permanência, da mesma forma que se procedia para medir nos veículos a
platinado, instalando o medidor na bobina de ignição.





É
importante ressaltar que o ângulo de permanência na ignição eletrônica deve ser
medido em uma rotação estabelecida, dependendo de cada modelo. Na tabela abaixo
informamos as rotações e ângulos correspondentes a cada tipo de unidade. Quando
houver discordância entre o valor estabelecido pela tabela e o valor
encontrado, é indicação de que o circuito que controla o&nbsp;ângulo.

Solução:
substituir a unidade de comando.








Importante:
Os números de tipo das unidades de comando fornecidas para as montadoras de
veículos (equipamento primário) geralmente são diferentes dos encontrados na
reposição (loja de autopeças), porém são intercambiáveis de acordo com a tabela
acima. Mais adiante veremos que os sistemas de ignição atuais já não utilizam
distribuidor, porém nos sistemas anteriormente mostrados o distribuidor está
presente, somente sendo modificado o emissor de sinais, componente integrante
do distribuidor e fundamental no processo de geração de alta tensão.



Teste do emissor de sinais

O
emissor de sinais, seja do sistema indutivo (TSZ-I) ou do sistema Hall (TZ-H)
deve ser testado, de preferência funcionando e com auxílio de um osciloscópio.
Na falta desse equipamento, opcionalmente pode ser utilizado um ohmímetro e um
voltímetro, porém a confiabilidade é bem superior com a utilização do
osciloscópio.

Teste do sistema TSZ-I

No
sistema TSZ-I, a emissão de sinais é efetuada por um gerador magnético
indutivo, que produz o sinal alternado e é captado pelo osciloscópio.












Outra
forma de teste é medir a resistência da bobina impulsora (conforme desenho),
porém a confiabilidade é maior com o osciloscópio.





Continua...


&nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;