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Sistema de Ignição e Elétrico do Motor - SEL
Prof. Ribeiro [email protected]
http://eletricidade-no-ar.webnode.com
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Regras do jogo
• Carga horária de 8 aulas;
• Conteúdo elaborado ou/indicado pelo professor;
• Haverá uma revisão de conteúdo;
• Haverá uma única avaliação sem consulta;
• Apresentações disponíveis no site;
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Conteúdo Programático
• Revisão • Conceitos Iniciais
• Sistema de Ignição Motor Convencional • Por Bateria e Sistema Auxiliar de Partida • Por Magneto e Sistema Auxiliar de Partida
• Sistema de Ignição Motor à Reação • Por Bateria
• Sistema Elétrico do Motor • Materiais Elétricos, Especificações, Aplicações e Instalação
• Complementação/Revisão • Ensaio para a Avaliação
• Avaliação – 20 questões • Múltipla escolha e Sem Consulta
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Conceitos Gerais
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Sistema de Ignição
• É o sistema capaz de introduzir energia calorífica no ambiente propício a combustão.
• Esta energia se dá na forma de uma centelha elétrica (arco voltaico).
• Diferentes tipo de motores possuem diferentes tipos de sistemas de ignição como poderemos observar.
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Combustão • Definição:
• Processo de oxidação da mistura ar- combustível que libera grande energia
cinética pela expansão dos gases. • Uma combustão total e completa é obtida convenientemente por meio de
centelha elétrica que ocorre entre os eletrodos de uma vela de ignição.
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Partida • Definição:
• Ato de introduzir energia mecânica no sistema a fim de tirar
o conjunto rotativo da seu estado inercial produzindo condições favoráveis à queima da mistura ar-combustível.
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Conceitos Mecânicos
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Motor Convencional e Motor à Reação
• Motor Convencional – Aproveita a energia da queima do combustível no interior do cilindro para impulsionar o pistão.
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Funcionamento do Motor Teórico 4 Tempos
• O funcionamento do motor ocorre através da repetição de ciclos (ciclo Otto). O ciclo é formado pela sequência de 4 etapas denominadas “tempos”.
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Modificações no Ciclo a 4 Tempos Motor Real
• São ajustes determinados experimentalmente pelo fabricante do motor, para se obter a máxima eficiência durante o funcionamento.
• Uma possível modificação é denominada “Avanço de ignição”.
No avanço de ignição, a centelha ocorre
antes do PMA isso porque a mistura leva certo tempo
para queimar.
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• Motor à Reação: Seu funcionamento baseia-se na 3° lei de Newton, ação e reação.
• Diferente do Sistema Ignição do Motor Convencional que atua durante toda a operação. A ignição no Motor à Reação ocorrerá apenas no Ciclo de Partida.
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Comparação entre Motor Convencional e Motor a Reação
• No motor a reação os 4 tempos ocorrem simultaneamente. Ciclo Brayton.
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Conceitos Elétricos
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a. Magnetismo e Eletromagnetismo
b. Indução Eletromagnética
c. Gerador Elementar de CA
d. Corrente Alternada (CA)
e. Transformadores de Tensão
f. Capacitores
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a) Magnetismo e Eletromagnetismo
• Campos magnéticos são regiões de influência que possibilitam trocar forças de campo magnético com objetos como ferro, níquel e outros ímãs.
• O conjunto de linhas de campo que emergem do pólo norte recebe o nome de Fluxo Magnético ø [weber - SI].
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Origem do Campo Magnético
• O Campo Magnético é produzido por partículas elementares denominadas ímãs elementares ou pela passagem de corrente elétrica em um condutor (Regra da Mão Direita).
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b) Indução Eletromagnética
• Segundo a Lei de Faraday, quando linhas de força são interceptadas por um condutor elétrico ou sobre um condutor em repouso incide uma fluxo variável de campo, uma força eletromotriz (tensão) é induzida neste condutor.
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c) Gerador Elementar de CA
• É uma máquina elétrica simples composto por uma espira girando dentro de um campo magnético uniforme. A espira ao cortar as linhas de campo varia o fluxo magnético que induz uma f.e.m na saída do gerador. Tensão AC.
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d) Tensão Alternada (CA) • É aquela cujo módulo varia continuamente e cuja polaridade é
invertida periodicamente.
• Possui frequência “f”, período “T”, tensões de pico “Vp” e tensão eficaz “Vef”.
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e) Transformadores de Tensão
• São máquinas elétricas que se consistem de dois enrolamentos (primário e secundário) de fio de cobre esmaltado envolvendo um bloco de lâminas de liga de ferro-silício denominado “núcleo do transformador”.
• O princípio de funcionamento é a indução eletromagnética.
U1 = N1 U2 N2
Onde U = tensão N = n.° espiras
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f) Capacitores • Um capacitor é um componente constituído por dois condutores
separados por um isolante denominado dielétricos. • O capacitor é destinado a armazenar carga elétrica através de suas
placas. • A capacitância é dada em farads “F” e é definida pela seguinte
relação: C = Q/U, onde C é a Capacitância, Q é a carga e U a tensão.
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Carga de um Capacitor
• Num processo de carga, partículas elementares de ambas as placas são mobilizadas pela fonte que por conta disso provoca um desequilíbrio eletrostático entre as placas “A” e “B”. Logo, uma Carga +Q e –Q poderá ser verificada neste capacitor
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Sistemas de Ignição para Motores Convencionais
• Motores Convencionais ou Alternativos, possuem sistemas de ignição que atuam em tempo integral desde a partida até o corte do motor.
• Os elementos essenciais para um sistema de ignição são:
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Elementos essenciais de um Sistema de Ignição
• Chave de controle
• Fonte/gerador de tensão
• Bobinas elevadoras de tensão
• Dispositivo de controle de tempo
• Mecanismo de distribuição
• Dispositivo comutador
• Cabos
• Velas
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Tipos de Sistemas de Ignição para motores convencionais
• São de dois tipos a saber:
• Sistema de Ignição por Bateria;
• Sistema de Ignição por Magneto;
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Sistema de Ignição por Bateria
• Neste sistema é a bateria ou o gerador que alimenta a barra da aeronave responsável por alimentar o circuito de ignição que tratará de fornecer centelhas periodicamente em cada cilindro em uma posição pré-determinada do êmbolo.
• A variação da tensão dc e o sincronismo necessário ao funcionamento deste sistema se deve aos seguintes elementos:
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Componentes do Sistema de Ignição por Bateria
• Bateria;
• Chave de ignição;
• Bobina aumentadora com primário e secundário;
• Capacitor;
• Platinado;
• Dedo de arrasto;
• Bloco distribuidor;
• Cabos e velas;
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Circuito Principal
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Princípio de Funcionamento
• Com a chave de ignição fechada se estabelece um corrente elétrica que produz um campo magnético constante ao redor da bobina do primário;
• Com o sistema de partida acionado um eixo faz girar o dedo de arrasto e came do platinado;
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Princípio de Funcionamento
• Com a abertura do platinado causado pelo giro excêntrico do came, a corrente constante antes estabelecida, sofre uma brusca interrupção;
• O capacitor instalado em paralelo com o platinado antes de cessar completamente a corrente permite que esta varia por um certo instante “t”;
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Princípio de Funcionamento
• A variação da corrente, faz variar o campo magnético criado pela bobina primária;
• Variando o campo no primário, induz-se uma corrente no secundário com uma voltagem muito superior;
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Princípio de Funcionamento
• Em movimento, o eixo de manivelas está prestes a colocar um dos cilindros na posição ideal (pouco antes do PMA) para que ocorra a combustão;
• Ao mesmo tempo, o dedo de arrasto se aproxima de um dos eletrodos do bloco distribuidor;
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Princípio de Funcionamento
• Quando, a tensão no secundário adquire seu valor máximo, o dedo de arrasto entra em contato com o eletrodo transmitindo a alta tensão por meio dos cabos até o destino final, a vela;