CLUBE WILLYS‑OVERLAND DO BRASIL


Platinado ou ignição eletrônica?


    Qual dos dois é melhor? Como resolver problemas?

    Se você quer a resposta curta e não está a fim de ler o texto todo: a ignição é melhor. Ponto. Mas qual é o melhor para o seu carro, bom isso depende, nesse caso, leia e tire suas conclusões.


Para que serve isso ??


    Motores de combustão interna precisam iniciar a queima da mistura ar-combustivel de alguma forma. No caso de motores a álcool ou gasolina, a forma mais comum de se fazer isso é disparar uma faísca dentro da câmara de combustão no momento certo. As velas fazem o trabalho de saltar esta faísca nas condições agressivas dentro do motor, e o resto do sistema de ignição se encarrega de fazer que elas aconteçam no cilindro certo, no momento certo, de forma a fazer com que o motor tenha o melhor desempenho possível.


Sistema clássico com platinado:


    Esse é o sistema utilizado nos Willys e em inúmeros carros antigos. Seus principais componentes são a bobina, o distribuidor (contendo internamente o platinado, condensador, rotor, tampa e mecanismos de avanço), cabos e velas, conforme o esquema abaixo




Entendendo como funciona o platinado, fica fácil de entender os outros sistemas. Explicando cada um dos componentes:


    Sua outra função é armazenar uma quantidade de energia vinda da bateria e descarregar isto rapidamente para as velas.

    Explicando de forma simples, isso é conseguido enrolando um fio sobre um núcleo de liga de ferro. Quem já brincou com isso sabe que dessa forma se constrói um eletroímã, ou seja, ligando em uma bateria, ele gera um campo magnético. Na bobina, enrola-se junto com este fio, muitas voltas mais de um segundo fio. O primeiro enrolamento com poucas voltas de fio grosso, é chamado de primário, e o segundo, com muitas voltas de fio mais fino, secundário. Isso forma o transformador. A relação entre o número de voltas dos dois, dita quantas vezes a tensão do primário será multiplicada no secundário. Essa é um dos fatores usados para gerar a alta tensão de saída.

    Voltando ao eletroímã, sabemos que quando ligamos o fio enrolado (bobina) na bateria gera um campo magnético, mas quando desligamos esse fio, o campo ainda está lá, armazenando energia. Quando esse campo se desfaz, passa essa energia de volta ao enrolamento, gerando (induzindo) uma tensão de volta nele. Como a bobina não está mais ligada a bateria, essa tensão sobe muito além dos 12V (lembra daqueles livrinhos que davam choque quando abertos? O princípio é o mesmo). Essa tensão é multiplicada no secundário e vai subir até que seja alta o suficiente para romper a resistência do ar, quando então a energia armazenada é descarregada na faísca das velas.

   

    Resumindo: pouco tempo antes do pistão chegar ao ponto certo de queimar a mistura dentro dele, o eixo de cames fecha o platinado, carregando a bobina com energia vinda da bateria. No ponto certo, o platinado se abre, fazendo a energia armazenada no campo magnético da bobina gerar uma alta tensão no primário, que é multiplicada no secundário até que seja suficiente para gerar uma faísca. O rotor estará apontando para o cabo do cilindro que precisa dela, fazendo sua vela centelhar e queimando a mistura. Todo o ciclo se repete para os outros cilindros, enquanto o motor estiver ligado.



Vantagens e desvantagens:

   

    Por ser um sistema muito simples, é mais fácil de reparar e encontrar a causa de eventuais defeitos, mesmo com ferramentas comuns. E as vantagens acabam aí.

    O came do platinado, por estar constantemente sofrendo atrito do eixo de cames, precisa de lubrificação periódica e tende a se desgastar, alterando a abertura do platinado e o ponto. A abertura é importante porque controla o tempo de carga da bobina. Se ele for muito grande, causa aquecimento excessivo dela, podendo queima-la, e se for curto, não permitirá a carga completa da bobina, gerando uma faísca “fraca”. A abertura também é afetada por folgas no eixo de cames, fazendo o ponto do motor variar.

    Como a corrente que circula no platinado é alta (de 4 a 6 amperes), seus contatos tendem a se desgastar por eletroerosão, e caso oxidem, geram uma resistência a corrente, que também resulta em “faísca fraca”

    O platinado portanto, precisa de manutenção constante, pois suas características farão com que o motor se desregule com o seu desgaste. Também precisa ser substituído periodicamente, quando a “lixadinha” não conseguir mais igualar o desgaste dos contatos.



Controle de avanço


    Quando a mistura é queimada, produz uma grande quantidade de gases em alta temperatura, que confinados na câmara de combustão, geram grande pressão na cabeça dos pistões. Para o melhor desempenho do motor é desejável gerar a partir da mistura admitida a maior pressão possível, pelo maior tempo possível. É para isso que serve o ajuste de ponto.

    Mas não basta ajustar o ponto para uma única condição do motor. O tempo de queima para uma mesma quantidade de mistura é aproximadamente constante, mas o motor em um carro muda seu regime de rotação constantemente. Em rotações mais altas, existem mais subidas e descidas do pistão por segundo, e o tempo entre as queimas é bem menor do que em marcha lenta. Para que a combustão se complete sempre no ponto ideal, temos que disparar a faísca cada vez mais cedo, a medida que o giro sobe

    Para isso existe o avanço centrifugo. No sistema clássico, ele é implementado por um par de contrapesos e molas (17 e 18 na figura abaixo)



 

     O eixo de cames é conectado ao par de pesos, que ficam articulados em uma mesa no eixo do distribuidor (19). Quando o eixo gira, a força centrifuga faz com que os pesos tenham a tendência de se deslocar para fora da mesa, esticando as molas. Quanto maior a rotação, maior a força. Os pesos “abrindo” fazem os cames (15) girarem em relação ao eixo alguns graus, adiantando o ponto. Note que quanto o ponto se altera em relação a RPM depende das molas e dos contrapesos

    O tempo de queima também depende da quantidade de mistura que entra no motor. Menos mistura, queima mais rápido, afetando o tempo necessário para a queima. E isso depende de duas coisas: Quanto você pisa no acelerador, e quanta força (carga) o motor tem que fazer. Está ligado diretamente a pressão no coletor de admissão, ou como é conhecido popularmente, o vácuo do motor.

    Nesse caso temos o avanço a vácuo (37 e arredores). Ele é um diafragma de borracha e uma mola: quando a pressão no coletor é menor que a da atmosfera, ele “chupa” o diafragma, movendo uma haste. Quando ela é igual a atmosférica, a mola faz com que a haste volte a posição inicial. Ela é ligada à mesa (12) onde o platinado (6 a 11) é fixado, e faz com que ela gire quando acionada, mudando o ponto também. Note que a quantidade de avanço para um determinado valor de “vácuo” depende do curso da haste, da mola e do diafragma.

    Para cada motor, esses valores de avanço são determinados pelo fabricante em dinamômetro, colocando-o a uma determinada carga e rotação e calibrando o melhor ponto. Isso é repetido para toda a faixa de rotação e carga. Com os dados na mão, determina-se as curvas de avanço para RPM e pressão do coletor e consequentemente os valores de molas, diafragmas, contrapesos, etc. para que o distribuidor se comporte conforme a curva determinada pelo calibrador.


  

Ignição eletrônica:


    Com o surgimento do transistor na década de 50, não demorou para que a indústria automotiva utilizasse suas características para melhorar o sistema de ignição.

    Enquanto o platinado é uma chave mecânica, que está sujeito a desgaste dos seus contatos causados pelo faiscamento, o transistor consegue ligar e desligar correntes grandes sem esse problema, com uma durabilidade muitas vezes maior. Isso punha fim ao problema do desgaste dos contatos.

    O segundo problema do platinado, o desgaste mecânico causado pelo atrito com o eixo de cames e sua sensibilidade a folgas do mesmo podia ser resolvido usando outra característica do transistor: a de poder ampliar sinais muito pequenos para que possam disparar outro transistor maior como chave.

    O mecanismo de chave do platinado foi trocado então por outros tipos de sensores, para saber a posição correta do motor. O mais usado foi o sensor indutivo, onde existe um imã permanente, uma bobina, um par de armaduras metálicas (conhecidas como “aranhas”) onde uma é fixa a mesa e outra roda com o eixo de cames.

    Quando o eixo roda as armaduras passam em frente uma da outra, causando uma variação do campo magnético, que induz uma corrente na bobina.




    Isso gera um sinal, onde tem um pico para cada cilindro. Perfeito para alimentar um circuito eletrônico:




    O modulo mais comum é o Bosch de seis pinos, ou equivalente (existem vários genéricos) Ele foi usado por muitos carros nacionais e é bem robusto e confiável. Dois pinos recebem o sinal da bobina impulsora (a do distribuidor), um pino comanda a bobina, dois fornecem alimentação e terra ao modulo e o outro é uma saída para conta-giros





    Observe que ao contrário do platinado, pequenas folgas no eixo não vão mudar o ponto de disparo de cada cilindro, já que a largura e posição do pulso dependem do alinhamento entre as armaduras e não da distância entre elas. Também não existe área de contato entre as partes, logo não há desgaste. O sistema eletrônico não tem nenhum dos problemas do platinado, e a durabilidade de seus componentes é muito maior. Em vários casos podem se passar muitos anos sem que seja preciso ajustar o ponto ou substituir algo. Alguns módulos também têm proteção interna que evita a queima da bobina que pode acontecer com o platinado quando se esquece a chave de ignição ligada.

    Então quais são as desvantagens? Achou um tanto complexa esta história de sinais e campos magnéticos? Bom, em caso de problemas, vai ser um pouco mais difícil de consertar, já que vai precisar de ferramentas melhores para ver estes sinais. Ou pode usar o velho método do mecânico de esquina e substituir peças até que funcione, que também não é muito pratico

    A velha lixadinha também não adianta. Caso algo queime, não tem quebra galho, só se resolve trocando a peça.

    Também em caso de adaptações, deve se prestar muita atenção a qualidade do material. Lembre-se que quem comanda os tempos e curvas ainda é um sistema mecânico, então espera-se que ele tenha as mesmas características do seu sistema original, para que voce não acabe tendo a curva de avanço de outro carro no seu.

    Abaixo, a ligação com o modulo de seis pinos:




    O modulo controla também o tempo de carga da bobina, e existem algumas variações deste tempo, de acordo com o número da peça. Deve-se utilizar a bobina adequada com o modulo adequado (o mesmo acontece com o platinado). Algumas bobinas exigem um resistor em série, para limitar sua corrente, isso é especificado pelo fabricante. Usar a bobina incorreta para seu sistema pode resultar em parada, por uma bobina “frita” (veja mais para a frente).



Amplificador de platinado


    Esta é uma solução intermediaria oferecida no mercado de reposição. Ela permite usar o platinado apenas como fonte de sinal, e usa um modulo eletrônico bem simples para comandar a bobina

    O modulo faz o chaveamento da corrente alta que causa o desgaste dos contatos, e passa apenas uma corrente pequena pelo platinado, evitando problemas por oxidação e eletroerosão. Ainda será necessário fazer a regulagem do motor periodicamente por causa do desgaste do came do platinado, mas será bem menos frequente do que sem o amplificador.


Sensor Hall

 

    Outro tipo de sistema mais moderno utiliza um sensor de efeito Hall no lugar da bobina impulsora e as “aranhas”. Este sensor facilita muito a construção do distribuidor, por ser menor e mais robusto que a bobina, e por gerar um sinal de maior qualidade do que o indutivo. Sua saída é uma onda quadrada - uma série de pulsos “ligados” e “desligados”, que é muito mais fácil de tratar. A duração destes pulsos depende do tamanho das janelas na armadura do distribuidor, que podem ser utilizadas para controlar o tempo de carga, ou detectar o primeiro cilindro em sistemas de injeção eletrônica.




    Este é um típico distribuidor com sensor hall:



    E essa é uma típica aplicação com o modulo Bosch de 7 pinos:






Ignição por descarga capacitiva (CDI)


    A bobina demora um tempo para atingir sua carga máxima (alguns milésimos de segundo). Em rotações elevadas, isso pode ser um problema, principalmente em motores com vários cilindros. O sistema CDI resolve isso, contornando esse problema

    Ele é muito utilizado em motocicletas e em automóveis, seu mais conhecido representante é o famoso modulo MSD 6AL. Existem vários fabricantes de módulos CDI para preparação também.




    Para isso, usa-se a bobina apenas como transformador, e externamente, carregamos um capacitor com tensão alta, e o descarregamos na bobina. Ele é um componente eletrônico que permite armazenar uma pequena quantidade de energia, carregando e descarregando muito rapidamente. Apesar de pequena, ela é maior do que a energia armazenada com a carga da bobina.

    Essa rapidez associada a maior energia, permite ao sistema gerar centelhas fortes em rotações altas. No caso do MSD, isso também permite gerar múltiplas faíscas, o que leva a uma queima mais completa.



Observe a diferença entre a faisca com e sem o modulo MSD, por volta de 50 segundos:





      Os fabricantes desses módulos também oferecem outras funções como limite de rotação máxima, correção de ponto para turbo e oxido nitroso, saídas para tacógrafo e outras.


    

Ignição mapeada


    O próximo passo para evoluir o sistema é obter um controle mais preciso do ponto de ignição. Com a chegada do microprocessador ao mundo, isso tornou-se possível.

    Colocar um computador para controlar o sistema de ignição permite controles mais precisos e maior liberdade para obter o melhor desempenho em todas as condições do motor do que o sistema mecânico oferece.

    Para isso, criaram-se módulos com microprocessadores que são alimentados com as informações de sensores colocados no motor, e calculam em tempo real o melhor ponto de ignição. Muitos deles calculam cada cilindro individualmente.

    O sistema mais básico substitui o avanço centrifugo pela informação do sensor hall, e o avanço a vácuo por um sensor de pressão. Ele permite com um computador, programar uma tabela onde a combinação dos valores de rotação e pressão resultam em um valor de avanço. O tempo de carga da bobina também é determinado de forma precisa por ele, permitindo o uso de bobinas menores, já que o tempo de carga é bem controlado.

 


Exemplo de tabela de avanço – pressão na vertical (y), rotação na horizontal (x):




    Mais fácil do que acertar molas e pesos, não? E com a garantia de que os valores não vão se alterar com o envelhecimento do sistema.

    Este tipo de modulo foi usado nos Gurgel BR800 e Supermini, e permitiu espremer alguns cavalinhos a mais do pequeno motor. A maioria dos carros hoje incorporam esta funcionalidade no modulo de injeção eletrônica, integrando o controle do motor todo em um único sistema


     

Além disso – Controle de ignição moderno

   

    E então chega a hora da morte do distribuidor.... Você não irá encontra-lo embaixo do capô dos carros modernos, e existem alguns bons motivos para isso:



    O avanço dos microprocessadores permitiu integrar mais controles dentro de um mesmo modulo, e com mais informação disponível podemos controlar a ignição de forma que seria impossível mecanicamente. Isso oferece mais desempenho e melhor controle dos poluentes emitidos pelo motor, sem falar em economia de combustível. O software garante que o motor terá a queima mais completa, da quantidade ideal de combustível necessária para cada momento.

    Além dos fatores óbvios já comentados, vários outros são avaliados. Qualquer um que permita um ajuste para ganhar algo é considerado:



    Como se elimina o distribuidor? Primeiramente, pegamos a informação de rotação do motor de outro lugar. Utiliza-se geralmente um sensor de rotação do motor (indutivo, como a bobina impulsora a grosso modo, ou Hall) com a famosa roda fônica

    Ela consiste em uma roda dentada, com uma marcação para o ponto morto superior do primeiro cilindro (geralmente um dente faltante) fixada diretamente na polia do virabrequim. Cara dente gera um sinal para o modulo de forma a saber a posição instantânea do virabrequim, e quando o dente faltante é detectado, temos uma referência da posição inicial. Assim, o modulo sabe exatamente em que posição o motor está para disparar uma faísca ou uma injeção de combustível.


Exemplo de sensor e roda fônica:



    A roda fônica não permite saber qual o cilindro que está em explosão, pois os pistões atingem o ponto morto superior tanto na explosão quanto na exaustão. O distribuidor gira na metade da velocidade do virabrequim, para fazer isso. Para o modulo saber isso ele usa um outro sensor localizado no comando de válvulas chamado sensor de fase. Mas não é realmente necessário tê-lo em um sistema mais simples (explicação logo abaixo).

    O segundo passo, é ligar as velas diretamente a bobina. Existem duas formas de se fazer isso: usando bobinas com duas saídas ou uma bobina por cilindro

    As bobinas de duas saídas disparam dois cilindros simultaneamente, e ligamos os que são opostos, de forma que quando um estiver em explosão, o outro está em exaustão (por isso o sensor de fase pode ser opcional). Como dizia um amigo meu, este é um dos raros casos em que a natureza está em nosso favor: A característica do gás queimado e da mistura faz com que a maior parte da energia fique no cilindro em explosão




Bobina com duas saídas:



    Existem kits de sistemas de ignição e de injeção para o mercado de preparação que possibilitam a adaptação deste sistema em motores mais antigos. No caso do Jeep, isso permite dar adeus ao problema de parar o motor quando o distribuidor submerge na agua.

    Geralmente eles consistem em uma roda fônica e sensores, com os respectivos suportes e adaptadores, um modulo de comando eletrônico, bobinas e cabos. Eles também permitem que você programe com um computador os parâmetros de avanço, para tentar extrair o máximo de rendimento possível.



Detonando tudo


    Finalmente temos o sensor de detonação, a título de curiosidade, já que a sua adaptação exigiria trabalho de um especialista em dinamômetro.

    Este sensor é parafusado no motor, próximo aos cilindros, e é basicamente um “microfone”.

    Quando o ponto está muito adiantado, a queima da mistura pode atingir a cabeça do pistão antes que ele esteja no ponto morto superior, fazendo com que seja empurrado para baixo, no momento que ainda está subindo. Este é o fenômeno chamado tecnicamente de detonação e conhecido como “batida de pino”, ou motor “grilando”.

    O sensor de detonação é calibrado para “escutar” o som desta batida, e o software do modulo o analisa, e decide se ela realmente ocorreu. Neste caso, o ponto é atrasado um pouco para evitar que isto ocorra de novo. Esse cálculo é feito para cada um dos cilindros individualmente.




Bobina... que bobina??


    Existem sempre dúvidas sobre qual o modelo de bobina utilizar. Muitos fabricantes eliminam de seus catálogos o nome de carros muito antigos, apesar de oferecer no mercado os produtos. Alguns como a Olimpic, ainda tem eles listados. Os dois catálogos estão disponíveis na seção de downloads do site.

    O mercado de preparação também mantém ótimos produtos que podem ser utilizados com resultado muitas vezes melhor que o original

    Usando como referência as bobinas da Bosch, existem 3 modelos que atendem os carros antigos. A maior parte dos fabricantes tem catálogos listando produtos equivalentes aos códigos Bosch.


        É uma bobina de 12V com saída de 24000V e que pode fornecer até 13000 faíscas por minuto. Seu primário possui resistência entre 3,2 e 3,5 Ohms, o que exige uma corrente de aproximadamente 4 Amperes. É a bobina do Fusca com platinado, e a mais básica da linha

        Ela é boa para um motor de 4 cilindros a baixa rotação, mas não atende o motor de 6 cilindros satisfatoriamente, por causa do número de faíscas por minuto. Explicando a conta:

        13000/6 = 2166 -> número de faíscas por rotação. Porém, o distribuidor dá uma volta para cada duas rotações, então...

        2166 x 2 = 4333 -> rotação máxima para bobina. O motor Willys 6 tem seu pico de potência a 4400, e deve chegar bem a 5000 RPMs.


        Esta é a bobina ideal para o Willys 6 cilindros. Ela é para 12V, saída de 26000V e atende até 16000 faíscas por minuto, com a mesma resistência de primário da anterior, portanto se comportando bem com platinado


        Desenvolvida para motores com taxa de compressão mais alta, essa bobina tem tensão maior (28000 a 34000V) e menor tempo de carga, podendo gerar 18000 faíscas por minuto. Seu primário tem resistência menor, de 1,33 a 1,47 Ohms, e para que funcione com platinado, exige um resistor externo de 1,5 Ohms ligado entre a bateria e o positivo da bobina.

        Para ignição eletrônica, os módulos de 7 pinos não necessitam do resistor interno para funcionar. Os de 6 pinos devem ter o resistor montado


    Bobinas de competição:


    Existem ótimos produtos disponíveis. Pessoalmente, já utilizei a Accel Supercoil e a MSD Blaster2. A Supercoil é muito boa, porem tem uma tendência a vazar óleo. Ela também tem dimensões muito grandes, e fica em destaque no cofre do motor.

    A Blaster 2 externamente parece uma bobina comum, porem oferece até 45000V de saída, produzindo uma faísca bem forte. Ela precisa de resistor, para montagem com platinado, mas o resultado final é muito bom.

    Estas bobinas também são ideais para funcionar com módulos CDI como o MSD 6AL.



Conclusões


    Tudo depende de seu objetivo. Caso deseje manter o carro original, o platinado não é um bicho de 7 cabeças, apenas precisa de manutenção mais constante, com peças de qualidade. Também é mais fácil de diagnosticar e resolver problemas.

    A ignição eletrônica é muito mais robusta, em carros que a oferecem originalmente. Em caso de adaptações, tenha certeza que o kit contempla o seu motor, com as curvas corretas.

    O Amplificador de platinado é uma ótima opção para quem quer adaptar ignição em carros com platinado. Ele vai resolver a grande maioria das dores de cabeça, que são geralmente causadas pelo desgaste dos contatos, mas ainda será necessário regular abertura e ponto de tempos em tempos.

    Para quem quer ter um sistema mais moderno, e talvez até arrancar alguns cavalinhos a mais do motor, um kit com múltiplas bobinas e roda fônica que vai permitir calibrar o avanço para cada situação é o ideal. A originalidade e o bolso serão sacrificados, mas o resultado será muito bom.

    Sempre investigue a qualidade do kit. Fóruns e opiniões de conhecidos ajudam muito nesta hora, assim como prestar atenção as características anunciadas pelo fabricante.



Marcelo Ortega