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Regras do jogo
Carga horária de 6 aulas;
Conteúdo elaborado ou/indicado pelo
professor;
Haverá uma revisão de conteúdo;
Haverá uma única avaliação sem consulta;
Conteúdo Programático
Combustão e Partida Conceitos iniciais
Sistema de ignição motor convencional Por Bateria e sistema auxiliar bobina HT
Por Magneto e sistema auxiliar vibrador
Sistema de ignição motor turbo Por Bateria
Sistemas de Partida Inercial, elétrico, gás e combustão
Complementação/Revisão Dinâmica com perguntas e respostas
Avaliação – 20 questões Múltipla escolha e sem consulta
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.
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.
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.
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:
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
Tipos de Sistemas de Ignição para
motores convencionais
São de dois tipos a saber:
Sistema de Ignição por Bateria;
Sistema de Ignição por Magneto;
Sistema de Ignição por Bateria
Neste sistema é a bateria ou o gerador que alimenta a barra da aeronave o responsável por alimentar o circuito de ignição de 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:
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;
Princípio de Funcionamento
Com a chave de ignição fechada se
estabelece um corrente elétrica que
produz um campo elétrico 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;
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”;
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;
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;
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;
Sistema auxiliar de partida com
bobina HT
Este sistema participa dos instantes iniciais de funcionamento do motor, sendo ativado e desativado simultaneamente com o sistema de arranque.
Possui um circuito independente do sistema principal, sendo composto por elementos semelhantes.
Componentes do Sistema Auxiliar
de Ignição por Bobina HT
Interruptor de partida
Platinado;
Bobina HT;
Distribuidor com eletrodos e dedo de
arrasto “atrasado”;
Cabos e velas.
Princípio de Funcionamento
Ao pressionar o botão de ignição, a
energia da barra alimenta
simultaneamente motor de arranque e o
primário da bobina de alta tensão que se
encontra em série com o platinado;
Com o giro do motor (acionado pelo
arranque), um eixo faz abrir o platinado
que se encontrava fechado;
Princípio de Funcionamento
A abertura do platinado cessa a corrente estabelecida por este e restando como única alternativa o capacitor;
A corrente com uma forte tendência de queda permanece por alguns instantes circulando pelo primário da bobina;
A variação da corrente, faz variar o fluxo de campo pela bobina que induz no secundário uma corrente com uma altíssima diferença de potencial;
Princípio de Funcionamento
Em movimento, o êmbolo se aproxima de sua posição ideal para a ignição da mistura ar combustível;
Juntamente o dedo de arrasto atrasado se aproxima do eletrodo do distribuidor ligado ao cilindro da vez;
Quando o êmbolo finalmente atinge o PMA, o dedo de arrasto toca o eletrodo conduzindo a corrente e a alta voltagem para a vela de ignição;
Princípio de Funcionamento
O atraso do dedo de arrasto é para permitir que o êmbolo atinja o ponto morto alto do tempo de compressão, para facilitar a partida do motor;
Quando o motor entrar em funcionamento normal, a chave de partida será desligada, desligando o motor de arranque e o sistema auxiliar de partida;
Sistema de Ignição por Magneto
Definição de Magneto:
“Tipo especial de gerador de CA de alta
voltagem empregado como fonte de
energia nos sistemas de ignição de
aeronaves de motores convencionais”.
Composição Básica de um Magneto
Ímã girante;
Rotor;
Conjunto de bobinas primário e secundário com núcleo de ferro doce;
Platinados;
Bloco distribuidor;
Dedo de arrasto;
Came e engrenagens;
Conjunto este montado sob uma carcaça rígida que constitui uma blindagem contra ruídos eletromagnéticos;
Princípio de Funcionamento do
Magneto
Admitindo-se que o ímã rotaciona no
sentido horário, três serão as posições de
destaque deste ímã que influenciará o
fluxo magnético que circula por dentro
do núcleo de ferro doce.
Observe os quadros e as respectivas
posições do imã:
A proximidade dos pólos dos ímãs às sapatas polares permite estabelecer um fluxo magnético que percorre o núcleo de ferro.
Em constante movimento, o fluxo varia de zero a um valor máximo, retorna para zero e varia novamente para o valor máximo porém no sentido oposto.
Tal como em um transformador o campo magnético produzido no primário induzirá uma corrente no enrolamento secundário.
Ângulo de Folga “E”
Corresponde a declinação angular observada
no magneto quando em funcionamento para
que haja a máxima variação de fluxo magnético
que provocará a máxima indução de tensão no
secundário da bobina elevadora de tensão.
Ângulo de Folga “E”
É no ângulo de folga “E” que os platinados
são abertos pelos cames para provocar
uma brusca interrupção de corrente;
Localização dos Magnetos no Motor
Dois magnetos encontram-se acoplados na
caixa de acessórios em um espaço
compreendido entre a parede de fogo e a
parte posterior do motor.
Um será denominado magneto esquerdo
(left) e outro denominado magneto direito
(right).
Ligação dos Magnetos às Velas do
Motor
Ambos os magnetos estão produzindo centelhas para todos os cilindros.
O magneto direito, por exemplo, estará ligado as velas inferiores dos cilindros da diretita e às velas superiores dos cilindros da esquerda.
Essa “ligação cruzada” garante que um magneto permaneça centelhando em todos os cilindros mesmo que o outro esteja desligado ou em pane.
Princípio de Funcionamento
Sempre que um pólo do ímã se encontrar na folga “E”, o came abrirá o platinado, dando um corte brusco na corrente induzida no primário;
Desta forma, o campo magnético criado pela corrente primária sofrerá também uma variação brusca, induzindo desta maneira uma corrente de alta tensão no secundário;
Princípio de Funcionamento
Como o secundário está conectado ao dedo de arrasto do distribuidor, este transmitirá a voltagem através do cabo de ignição até a vela, detonando a mistura ar combustível;
O capacitor em paralelo com o platinado impede que o centenlhamento ocorra no próprio platinado evitando que a energia gerada seja desperdiçada perdendo portanto o “time” da ignição;
Princípio de Funcionamento
Portanto, para o entendimento é necessário visualizar que came, dedo de arrasto principal, e o cilindro estão sincronizados;
Tal sincronismo garante que quando o came abrir o platinado, o dedo de arrasto coincide com o eletrodo do distribuidor e o êmbolo se encontra em uma determinada posição antes do ponto morto alto PMA, realizando a queima.
Sistema Auxiliar de Partida com
Vibrador
Semelhante ao sistema de ignição auxiliar
com bobina HT que auxiliava o sistema de
ignição alimentado por bateria, o sistema
de ignição à magneto também necessitará
de um sistema auxiliar para os momentos
iniciais de funcionamento do motor.
Sistema Auxiliar de Partida com
Vibrador
Este necessidade se entende facilmente por não haver rotação suficiente no inicio do funcionamento do motor para produzir uma variação de campo magnético capaz gerar centelha elétrica.
Portanto, um componente externo deverá se encarregar de gerar um pulso de tensão a partir de uma fonte (bateria) a fim de ajudar a produzir as centelhas.
Sistema Auxiliar de Partida com
Vibrador
Este componente será o “vibrador.”
Internamente um vibrador
compões-se de:
Dois relés;
Dois platinados;
Um capacitor;
Funcionamento do Vibrador de
Ignição
No inicio da partida, quando a chave do motor de arranque for acionada, a energia da barra alimentará simultaneamente arranque e o vibrador que receberá corrente pelo terminal (+);
O relé da direita, que está com o seu circuito ligado à massa, será energizado e manterá o seu platinado fechado, habilitando o funcionamento do circuito vibrador;
Funcionamento do Vibrador de
Ignição O relé da esquerda, o vibrador, porém só
completará o seu circuito através do platinado do magneto, ou através do enrolamento da bobina primária do magneto;
Supondo que o platinado do magneto esteja fechado. Nestas condições, o circuito do relé da esquerda será completado;
Nestas condições, o circuito do relé da esquerda será completado, criando um campo magnético neste relé, atraindo o seu platinado e provocando a sua auto interrupção.
Funcionamento do Vibrador de
Ignição
Porém ao abrir o platinado do vibrador com o platinado do magneto fechado nada acontecerá pois o sinal elétrico será drenado pelo terra, sem que uma tensão possa ser induzida;
Já se a abertura do platinado do vibrador ocorrer no instante em que o platinado do magneto estivar aberto, o único caminho permitido para a corrente será a bobina primária do próprio magneto;
Funcionamento do Vibrador de
Ignição
Com a corrente colapsando devido a brusca interrupção sofrida, um colapso no campo da bobina primária será também verificado, logo, uma corrente de alta voltagem será induzida no secundário do magneto;
Neste momento, o dedo de arrasto estará sobre um dos eletrodos, encaminhando esta energia para a vela do cilindro que se aproxima de sua posição ideal de queima: posição anterior ao PMA.
Funcionamento do Vibrador de
Ignição
É importante notar neste sistema alguns detalhes:
Note que a fonte de tensão é em baixa voltagem, proveniente
da barra ou da bateria da aeronave;
E que é utilizado o próprio magneto para elevar a tensão de
saída por meio de suas bobinas primário e secundário;
Para finalizar, ao liberar o botão de partida, o motor de arranque é desconectado e o relé direito tem o seu contato aberto por força de uma mola que garante o desligamento do vibrador do sistema.
Sistema Auxiliar de Partida com
Vibrador
É utilizado um único circuito vibrador
para auxiliar a partida do motor;
Este vibrador poderá estar ligado tanto
no magneto esquerdo quanto no direito;
Contudo muitos lugares convencionaram
ligar o vibrador ao magneto direito.
Instalação do Magneto no Motor
“Calagem” O processo de preparação e instalação
do magneto no motor é denominado Calagem;
Importante:
Para proceder a calagem com segurança no motor é necessário antes posicionar a chave de ignição dos magnetos na posição OFF;
Instalação do Magneto no Motor
A instalação ocorre com o motor em um posição pré-definida e com os magnetos na folga “e”;
O motor é posicionado observando a posição do êmbolo do cilindro número 1(um) a partir de um instrumento instalado no lugar da vela de ignição (time rite);
Uma outra opção é observar a marca de 20° existente na cremalheira que deverá estar alinhada com a marca de referência da carcaça do motor de arranque;
Instalação do Magneto no Motor
Por meio do instrumento é possível determinar o momento correto do tempo de compressão do cilindro;
No magneto, uma operação semelhante deverá ser conduzida. Para facilitar, tampões poderão ser removidos para que as marcas de calagem presentes na engrenagem do distribuir possam ser observadas;
Instalação do Magneto no Motor
Com o giro no sentido normal de
funcionamento deve-se colocar o dente
marcado da engrenagem do distribuidor
alinhado com o ponto de referência da
carcaça do magneto;
Nestas condições, o magneto encontra-se
na folga “e” onde o platinado estará
prestes a se abrir;
Instalação do Magneto no Motor
Sem que a posição seja perdida, tanto de
motor quanto de magneto, o magneto
deve portanto ser instalado em seu
correto lugar na caixa de acessórios,
fixando-o;
Para confirmar, um outro equipamento
permite checar a abertura do platinado
no ponto de calagem (Timing Light).
Ferramenta “Timing Light”
The Aircraft Magneto Timing Light Model E50 is the industry standard. Designed specifically for the internal timing and synchronization of aircraft magnetos, the E50 safely absorbs the current from the magneto's impulse coupling so there is no danger of engine firing while adjustments are being made.
The E50 timing light takes all the guess work out of the magneto timing process. And it's quick and easy to use: simply attach the three clips to the magnetos and adjust them until the E50's two blinking lights are synchronized and the buzzer changes in pitch. That's all there is to it. Perfect timing.