PONTO DE IGNIÇÃO

Jan 28 / Engenheiro Cristian Silva

Ângulo de ignição ou avanço de ignição 

Inicialmente é importante entender que, para acerto do ponto de ignição, não existe uma receita pronta ou um número mágico pois temos muitas variáveis que podem tornar o ponto escolhido ineficaz para um determinado regime de trabalho. E o entendimento deste assunto é bem complexo, vamos usar algumas analogias e conceitos para tornar mais fácil sua compreensão.

A ignição, ou arco elétrico, que ocorre entre os eletrodos da vela de ignição é o evento que determina o início de uma reação química chamada combustão entre 3 elementos, Ar, combustível e fonte de calor (ignição). O arco elétrico de alta tensão que ocorre entre os eletrodos da vela de ignição deve superar o valor da rigidez dielétrica que pode ser influenciado por vários aspectos. Após gerado o arco elétrico ocorre uma ionização das moléculas de combustível e ar existentes entre os terminais dos eletrodos da vela de ignição. Ocorrem, portanto, os dois principais fenômenos para a propagação da frente de chama na câmara de combustão: a reação química (oxidação do combustível) e o fenômeno de transferência de calor que pode ser chamado de frente de chama. A frente de chama dentro do cilindro, teoricamente, tem uma propagação esférica como uma bolha, mas na prática pode ter uma forma irregular e pode variar de ciclo para ciclo. 

Um conceito importante de entender para facilitar a compreensão de todos é: Por que alterar o ponto de ignição em um motor?

A resposta dessa pergunta está relacionada com as variáveis que irão influenciar na velocidade do avanço da frente de chama durante a combustão, o objetivo principal é fazer com que a ignição na vela ocorra no exato momento em que toda a energia da combustão será utilizada para empurrar o pistão para baixo, no sentido correto.

Um exemplo bem simples para explicar o avanço de ignição é o de um ciclista pedalando sua bicicleta e a posição na qual ele vai executar a força no pedal. Podemos usar como referência de posição da força o ponteiro de um relógio para cada hora. Se o ciclista aplicar a força na posição de 1h será o melhor aproveitamento, pois o pedal terá até as 5h para receber energia em seu ponto ideal.

Imagine agora aplicar força no momento de 11h, o pedal irá girar no sentido contrário, ou seja, ponto adiantado.

E se iniciar somente as 3hs e tiver a mesma força teremos menor aproveitamento da energia gerada pela combustão, ponto atrasado.

De volta ao motor, se a ignição ocorrer antes, a mistura ar-combustível irá queimar antecipadamente e desprender essa energia em um momento em que o pistão ainda está subindo, isso irá gerar um contra trabalho freando o pistão ao invés de impulsioná-lo. O mesmo ocorre se a mistura por algum motivo queimar mais rápido, irá causar efeito semelhante ao do ponto adiantado.

O ponto de ignição está atrasado quando a ignição é tardia e acaba não gerando pressão necessária no cilindro para o torque máximo, onde o pistão já está em uma posição após ponto morto superior que direciona a expansão para o escape.

Segundo algumas fontes literárias a combustão deve gerar seu pico de pressão cerca de 13° a 15° depois de ponto morto superior (DPMS) para gerar torque máximo e para isso ocorrer temos que iniciar a reação no momento certo. 

Julgamos que o assunto apresentado é de extrema importância no acerto de um motor com injeção programável, vamos revisar mais alguns conceitos ângulo de ignição através do vídeo abaixo.

Outro parâmetro a ser considerado é o aumento do rpm, no qual o tempo de compressão é mais rápido por e por esse motivo é necessário antecipar a ignição para direcionar a expansão da combustão para o momento adequado. 

Para entender melhor de avanço de ignição é necessário saber os parâmetros que podem influenciar no resultado da combustão, para que ela possa ser eficiente, rápida e completa. 

1.    Regime do motor;

2.   Taxa de compressão (estática e dinâmica);

3.   Tipo de combustível;

4.   Relação ar/combustível e formação da mistura;

5. Desenho da câmara de combustão e fenômenos que aumentam sua turbulência;

6.   Temperatura do motor e do ar admitido;

7.   Grau térmico, posição, ignibilidade da vela de ignição, potência e corrente do sistema de ignição.

Cada um desses parâmetros pode influenciar diretamente no avanço a ser escolhido no momento da calibração. Partindo da premissa que os melhores projetos de motor usam baixo avanço de ignição, o que demonstra que a necessidade de se avançar muito o ponto de ignição para motores é indicador de que algo não está bem no processo de combustão.

Os mapas de ignição por RPM, se observados em forma de gráfico, apresentam um aumento do ponto de ignição logo após a marcha lenta até o início da faixa de torque devido à baixa eficiência volumétrica do regime. Durante a faixa de torque normalmente atrasamos o ponto devido ao aumento de eficiência volumétrica fazendo com que a mistura queime mais rápido nessa condição, por esse motivo atrasamos cerca de 2° a 3° o ponto em relação ao pico anterior a faixa de torque. 

Onde a faixa de torque começa a cair, por conta da redução da eficiência volumétrica, a queima fica mais lenta e a velocidade do motor está mais alta o que na maioria dos casos, o que justifica um aumento no avanço.

O avanço de ignição é sensível a carga e ou eficiência volumétrica, por esse motivo que existe a necessidade de ocorrer correções por esses parâmetros.

Talvez a melhor maneira ou mais acessível de se buscar o avanço ótimo, é medindo-se o resultado, ou seja, o torque e a potência do motor em um dinamômetro. Em nossos treinamentos Nível 1 Presencial e no Treinamento Prático em Dinamômetro, mostramos e ensinamos esse procedimento. Para quem não tem disponibilidade de tempo e busca uma opção online, temos o curso Nível 1 EaD que trata do assunto visto aqui com mais profundidade. 


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