MODELO TCC

Prévia do material em texto

CENTRO ESTADUAL E EDUCAÇÃO PROFISSIONAL PROFA. MARIA LYDIA CESCATO BOMTEMPO
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA
NOME DO ALUNO(A)
SISTEMA DE IGNIÇÃO DE CARROS A COMBUSTÃO 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
ASSAÍ
2021
NOME DO ALUNO(A)
SISTEMA DE IGNIÇÃO DE CARROS A COMBUSTÃO
Trabalho de Conclusão de Curso Técnico em Mecânica, apresentado à disciplina de Estágio Supervisionado, do Curso Técnico em Mecânica do Centro Estadual de Educação Profissional (CEEP) Professora Maria Lydia Cescato Bomtempo, Assaí, como requisito para obtenção do título de Técnico(a) em Mecânica 
Orientadores:
Prof. Msc. Felipe Patron Cândido 
Profa. Msc. Rafaela Guergolet Sanches
ASSAÍ 
2021
12
AGRADECIMENTOS 
	
	Agradeço primeiramente a Deus por ter me guiado e iluminado na minha vida, no ambiente familiar que acredito ser a base de uma boa convivência em sociedade, no ambiente escolar que é muito importante para a formação de caráter argumentativo de um indivíduo socialmente desenvolvido. Agradeço a todos os meus professores, desde os professores do ensino fundamental, que passavam os primeiros conhecimentos intelectuais, até os professores de ensino médio que constroem a educação avaliativa de um aluno, orientando-o às suas escolhas para o futuro quando ingressam no mercado de trabalho, agradeço grandemente aos professores da área técnica que ensinaram os conceitos do curso, sendo eles os professores: Henrique (Jaiminho) instruindo a introdução aos conceitos de tecnologia mecânica, ensinando caligrafia técnica, desenho técnico, desenhos em CAD, etc. Alexandre Braga ensinando princípios de cálculos de máquinas e equipamentos mecânicos, desenho em CAD, prática em laboratório, com manuseio de ferramentas mecânicas, projetos e desenvolvimento de empreendedorismo, etc. Gerson Ferreira ensinando noções e medidas com equipamentos aferidores, como paquímetro e micrômetro, cálculos de velocidades de corte de material e propriedades dos materiais usados em usinagem, aulas práticas em laboratório com confecção de projetos tecnológicos, etc. Felipe Patron ensinando cálculos mecânicos, processos de fabricação, manutenção, desenhos em Solid Works, auxílio em estágios supervisionados, orientando no desenvolvimento deste TCC, etc. Agradeço também a minha família por me apoiar sempre em minhas escolhas e me orientar com aconselhamentos, por nunca deixar faltar o alimento que dá forças para a caminhada diária buscando um futuro próspero e consistente. Agradeço aos meus colegas de turma pelos trabalhos e projetos em que participei, ao apoio que cada um deu para que tudo corresse certo, ao esforço e força de vontade proporcionando projetos muito bem feitos e momentos de alegria, que são de suma importância para uma boa convivência em ambiente escolar. Agradecer também aos companheiros de estágio presentes nos estágios realizados e aproveitando para agradecer aos empresários das empresas concedentes dos estágios, que são de extrema importância para a conclusão do curso Técnico em Mecânica.
RESUMO
O sistema de ignição de carros foi criado com a necessidade de acionar os motores à combustão de forma simples e fácil, com junção de vários elementos elétricos combinados entre si, que quando entram em colapso geram uma faísca para acionamento da mistura de ar e combustível dando início ao funcionamento do motor.
Palavras-chave: Sistema, Ignição, Acionamento, Elementos, Funcionamento.
ABSTRACT 
The car ignition system was created with the need to drive the combustion engines in a simple and easy way, with the combination of several electric elements that, when collapsed, generate a spark to activate the mixture of air and fuel giving start-up of the engine.
Keywords: System, Ignition, Drive, Elements, Function.
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 - Bobinas de ignição	10
Figura 2 - Cabos de ignição	11
Figura 3 - Bobinas de ignição asfálticas	11
Figura 4 - Resistor	12
1 SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	8
1.1	JUSTIFICATIVA	8
1.2	OBJETIVOS	9
1.2.1	Objetivo Geral	9
1.2.2	Objetivos específicos	9
2	REVISÃO BIBLIOGRÁFICA	10
3	CONCLUSÃO	16
4	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	17
2 INTRODUÇÃO
O sistema de ignição foi aquele que sofreu as maiores modificações ao longo das últimas décadas quando se fala no controle do funcionamento do motor. Para se compreender melhor o funcionamento deste sistema é fundamental, apesar de estar praticamente extinguido nos automóveis atuais, estudar o sistema de ignição convencional. Basicamente o seu objetivo continua inalterado, ou seja, fornecer ao motor uma faísca capaz de inflamar a mistura gasolina e ar.
 Contudo, vários componentes continuam presentes nos sistemas atuais como é o caso dos cabos de alta tensão, a bobina e as velas. Outros foram extinguidos como é o caso do distribuidor. 
Nas últimas décadas as grandes alterações deveram-se, principalmente, ao aparecimento da eletrônica de potência e à evolução da microeletrônica. Inicialmente pode-se destacar a ignição eletromecânica com ruptor de contatos, também conhecido pelo sistema convencional, neste sistema o distribuidor encarregava-se não só de interromper a passagem da corrente pelo primário da bobina, por meio de contatos mecânicos (platinados), mas também, de estabelecer os ângulos de avanço requeridos de acordo com a velocidade de rotação do motor. Este sistema efetua a sua função com bastante inexatidão e possui um rendimento muito baixo. Por volta dos anos 70, dá-se a grande inovação, o sistema de ignição eletrônica sem contatos, mediante as quais o corte da passagem da corrente pelo primário da bobina se efetua sem desgaste, por processos magnéticos. Já nos anos 80, estes sistemas sofrem modificações significativas, com o aparecimento do sistema de ignição integral, onde os avanços de ignição já não continuam a cargo do distribuidor, mas sim a cargo da UCE (Unidade de Controlo Electrónica). Na década de 90, surge o sistema de ignição sem distribuidor (distributorless), em que existe uma bobina por cada dois cilindros. Mais tarde surge também, o sistema de ignição sem distribuidor com uma bobina integrada por cilindro.
2.1 JUSTIFICATIVA
O tema escolhido para desenvolvimento é muito importante, pois se trata de um assunto de grande evolução na área de transporte e desenvolvimento de fluxo de pessoas, facilitando a locomoção com mais segurança e simplicidade.
É fundamental também para uma melhor compreensão do funcionamento desse sistema de forma com que o leitor tenha uma visão ampliada sobre um componente presente do seu dia a dia, na ida ao trabalho e passeios.
O assunto citado tem também a intenção de passar uma forma explicativa mais clara à quem se interessa pelo assunto. 
		
2.2 OBJETIVOS
2.2.1 Objetivo Geral 
Explicar o funcionamento do sistema de ignição de carros a combustão.
2.2.2 Objetivos específicos
- Pesquisar sobre sistemas de ignição;
- Explicar o funcionamento de forma geral;
- Detalhar cada etapa do sistema de ignição;
- Evidenciar os componentes do sistema de ignição.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
COMPONENTES
Bobinas de ignição
Construída em carcaça metálica, possui em seu interior um núcleo de ferro laminado e dois enrolamentos, que são chamados de primário e secundário. O enrolamento primário possui aproximadamente 350 espiras (voltas de fio) mais grossas que do secundário, e está conectado nos terminais positivo e negativo (bornes 15 e 1). O enrolamento secundário, com aproximadamente 20.000 espiras (fio mais fino), tem uma extremidade conectada na saída de alta tensão (borne 4) e a outra extremidade internamente conectada no enrolamento primário.
Figura 1 - Bobinas de Ignição
Cabos de ignição
 
Figura 2 - Cabos de ignição
Isolamento
Para conduzir a alta tensão produzida pela bobina até as velas de ignição, sem permitir fugas de corrente, garantindo que ocorra uma combustão sem falhas.
Supressão sem interferências
Com a mesma finalidade do resistor (resistência) do rotor, os cabos de ignição também possuem a característica de eliminar interferências eletromagnéticas produzidas pelaalta tensão (faísca). Essas interferências podem prejudicar o funcionamento dos componentes eletrônicos do veículo, tais como: rádio, unidade de comando da injeção eletrônica, etc.
Bobinas de ignição asfálticas
São as bobinas cilíndricas tradicionais, com isolante de resina asfáltica.
Figura 3 - Bobinas de ignição asfálticas
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.
Resistor
Figura 4 - 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.
FUNCIONAMENTO
Para que a mistura de combustível mais ar se queime no interior do cilindro do motor, produzindo assim a força mecânica que o movimenta, é preciso um ponto de partida. Este ponto de partida é uma faísca que inflama a mistura, e que é produzida por uma série de dispositivos que formam o sistema de ignição.
A finalidade do sistema de ignição é gerar uma faísca nas velas, para que o combustível seja inflamado. Os sistemas de ignição utilizam diversos componentes que vêm passando por alterações no decorrer dos tempos. A bateria, nesse sistema, é a fonte primária de energia, fornecendo uma tensão em torno de 12V nos veículos modernos (nos tipos mais antigos podíamos encontrar também sistemas de 6V e nos mais modernos chegaremos aos 36V). Esta tensão, muito baixa, não pode produzir faíscas. Para que ocorra uma faísca ou centelha é preciso que a eletricidade rompa a rigidez dielétrica do ar.
Explicamos o que é isso: o ar, em condições normais é um isolante, mas se a tensão elétrica subir muito, ele não consegue mais isolá-la e uma centelha é produzida. Esta centelha consiste na passagem da eletricidade pelo próprio ar, que momentaneamente se torna condutor.
Para o ar seco, em condições normais, a rigidez dielétrica é da ordem de 10.0 volts por centímetros. Isso significa que para produzir uma faísca de um centímetro precisamos de 10.000v, e para 2 centímetros precisamos de 20.000v e assim por diante.
Para o caso das velas do automóvel uma faísca com menos de 0,5 cm é suficiente para inflamar a mistura, de modo que uma tensão da ordem de 4000 a 5000 volts é mais que suficiente.
Ora, existe uma boa diferença entre os 12v da bateria e os 5000 volts que precisamos para produzir a faísca. Para elevar a tensão da bateria usamos então dois componentes básicos: o platinado e a bobina.
A bobina de ignição é na realidade um transformador que possui dois enrolamentos de fio de cobre num núcleo de ferro. O primeiro enrolamento, denominado "primário", consiste em poucas voltas de fio grosso, já que nele vai circular uma corrente intensa sob o regime de baixa tensão (os 12v da bateria). A corrente normal para um veículo de passeio está em torno de 3 ampères. Bobinas especiais para carros de corrida ou "preparados" podem operar com correntes maiores. O enrolamento secundário, por outro lado, consiste em milhares de voltas de um fio muito fino, já que agora temos um regime de alta tensão e baixa corrente. A bobina possui como função elevar os 12 volts da bateria para uma tensão em torno de 20.0 volts, que são transmitidos para as velas.
No funcionamento, quando por um breve instante circula uma corrente pelo primário, um forte campo magnético é criado no núcleo de metal ferroso onde está enrolada esta bobina. Este campo tem suas linhas de força em expansão, o que causa uma indução de alta tensão no secundário que está enrolado no mesmo núcleo.
Num transformador, a tensão que obteremos no secundário depende da relação de espiras entre os dois enrolamentos. Isso significa, que no secundário tivermos 50 voltas de fio e no primário 100 voltas (uma relação de 500 para 1), e se aplicarmos 12 volts, teremos na saída 12 x 500 = 6000 volts, o que é suficiente para produzir uma boa faísca. Por outro lado, a corrente ficará reduzida na mesma proporção, de modo que o produto tensão x corrente, que determina a potência se mantém constante. (Princípio de conservação da energia)
Importante no funcionamento de um transformador, como a bobina de ignição, é que ele só consegue operar com variação de corrente, o que significa que a corrente de uma bateria que é contínua, não é apropriada para este dispositivo. Para que a corrente seja modificada e para que a bobina só entre em funcionamento nos instantes em que precisamos de faísca, entra em ação o platinado, que nada mais é do que um contato elétrico controlado pela própria rotação do motor. Numa bobina, só ocorre a indução de tensão no secundário pelos breves instantes em que a corrente é estabelecida ou desligada do primário. Quando a corrente é estabelecida, a variação de sua intensidade de zero até o máximo é responsável pelo aparecimento de linhas de força de um campo magnético que se expande. Este campo corta as espiras do enrolamento secundário, provocando a indução de alta tensão no enrolamento secundário. Quando a corrente é desligada, novamente teremos a indução, pois as linhas de força do campo magnético vão se contrair até zero, cortando novamente as espiras do enrolamento secundário. Veja então que os processos de indução de alta tensão para as faíscas nas velas é um processo dinâmico que exige interrupção e o estabelecimento da corrente em momentos certos. Para um motor de quatro tempos, quatro cilindros, como o de um carro comum, a cada volta do eixo devem ser produzidos 2 faíscas em posições bem determinadas de cada pistão, para haver o funcionamento correto.
O platinado é então acionado por um eixo excêntrico de modo a ligar e desligar 4 vezes a corrente, produzindo assim 4 pulsos no enrolamento primário da bobina de ignição que resultam em 4 pulsos de alta tensão no secundário e nas velas.
No sistema de ignição do carro encontramos, um outro elemento importante que é o distribuidor, onde está localizado o platinado.
A finalidade do distribuidor é levar a cada vela a alta tensão no momento em que ela deve entrar em ação. O distribuidor consiste num sistema de contatos móveis, que gira comandado pela própria rotação do motor, de modo a 'distribuir' a alta tensão entre as velas.
Outro item visto no interior do distribuidor também é o rotor que serve de ponte de condução do cabo da bobina até o cabo das velas.
O elo final da cadeia é formado por um conjunto de velas. Como já vimos, a finalidade das velas é produzir as faíscas que inflamam a mistura de ar com combustível no interior dos cilindros.
 
4 CONCLUSÃO
Ao falarmos sobre o sistema de ignição podemos notar que todo esse processo decorrente desde a liberação de carga elétrica pela bateria até ao acionamento de partida do motor do carro, podemos notar um sistema elétrico muito rápido e eficiente que ao girar da chave no contato, em questão de milésimos de segundo faz com que o carro ligue e possa ser utilizado, porém ao mesmo tempo é muito complexo e envolve vários elementos fortemente dependentes entre si, que por sua vez são muito importantes e na falta de pelo menos um deles o sistema não funciona, considerando a substituição do elemento.
Esse sistema foi uma invenção muito importante para o setor automobilístico, pois proporcionou uma facilidade gigantesca no acionamentode um motor, pois antigamente era muito trabalhoso iniciar o processo de combustão do motor, visto que era feito através de uma manivela, que fazia um movimento forçado de uma sequência de elementos que combinavam para gerar uma faísca, que pode ser comparado ao sistema de partida de uma motosserra ou algumas motos que ainda utilizam partida por sistema de pedal.
E com esse invento tudo ficou mais rápido, de fácil acesso para qualquer pessoa, visto que não é necessária nenhuma força física no processo.
Assim conclui-se que o sistema de ignição de carros à combustão é um elemento fundamental e de grande evolução criado para os veículos atuais, apesar de alguns já contarem com uma próxima geração que utiliza o sistema de ignição eletrônica, o sistema convencional ainda é muito viável, pois a maioria da população não tem muito poder aquisitivo, então por se tratar de um sistema com baixo custo, que não encarece tanto os veículos, acaba sendo dominante nos dias atuais na maioria dos veículos fabricados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
SEGUIR NORMAS ABNT
1
 
 
 
CENTRO ESTADUAL
 
E EDUCAÇÃO PROFISSIONAL PRO
F
A. 
MAR
IA LYDIA 
CES
CATO BOMTEMPO
 
CURSO 
TÉCNICO EM MECÂNICA
 
 
 
 
 
 
NOM
E DO ALUNO(A)
 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE IGNIÇÃO DE CARROS A COMBUSTÃO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ASSAÍ
 
20
21
 
1 
 
 
CENTRO ESTADUAL E EDUCAÇÃO PROFISSIONAL PROFA. MARIA LYDIA 
CESCATO BOMTEMPO 
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA 
 
 
 
 
 
NOME DO ALUNO(A) 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE IGNIÇÃO DE CARROS A COMBUSTÃO 
 
 
 
 
 
 
 
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO 
 
 
 
 
 
 
 
 
ASSAÍ 
2021