Injeção eletrônica

Injeção eletrônica

(Parte 2 de 3)

Reaproveitamento dos Gases do Carter e reservatório de combustível

Nos motores atuais os gases provenientes do cárter são reaproveitados, sendo então readmitidos, para que esses gases não sejam jogados diretamente na atmosfera.

purga do canister

Já os gases que se formam no reservatório de combustível são reaproveitados, mas requerem um controle maior sobre esse reaproveitamento, pois causam uma interferência na mistura ar + combustível. Para realizar essa tarefa, existem alguns componentes que auxiliam, são eles o canister e a válvula de

O canister é um filtro de carvão que tem a função de filtrar os gases do reservatório de combustível antes de serem readmitidos ou lançados na atmosfera.

A válvula de purga do canister tem a função de permitir a passagem dos gases apenas quando o motor está em rotação superior a aproximadamente 1500 rpm. O seu funcionamento é através do vácuo do coletor de admissão, quando o vácuo se torna suficiente a válvula se abre permitindo a passagem dos gases do canister para a admissão.

Recirculação dos Gases de Descarga

A recirculação dos gases de descarga é uma estratégia usada com a finalidade de resfriar a câmara de combustão, e então, diminuir desta forma, a emanação do óxido nítrico, já que o controle de emissão deste gás, não pode ser controlado pelo ajuste da mistura ar + combustível.

Essa recirculação é feita através da válvula EGR (exaust gas recirculation) que possui um acionamento pneumático, assim como a válvula de purga do canister.

A quantidade de gases que é readmitida é mínima, mas é o suficiente para que resfrie a câmara de combustão e diminua a quantidade de NOx lançada na atmosfera. Em alguns sistemas mais avançados existe ainda uma válvula solenóide controlada pela UCE, com intuito de controlar o acionamento da válvula EGR.

Válvula solenóide

Observação: tanto a estratégia de reaproveitamento dos gases do cárter e reservatório de combustível, quanto a estratégia de recirculação dos gases de descarga, afetam o desempenho do motor, pois ambas trazem uma desregulagem na mistura ar + combustível, mas lembre-se, a principal finalidade do sistema de injeção é a diminuição dos gases tóxicos.

Este sensor tem a finalidade de informar ao módulo a temperatura do motor do veículo. É do tipo resistivo NTC. Ele informa a temperatura do motor através de uma aproximação da temperatura da água de arrefecimento, em casos de carros arrefecidos a ar, ele mede a temperatura do óleo como uma aproximação da temperatura do motor. É alimentado com uma tensão de 5V.(fig.1)

FIG 1

Tem a finalidade de informar a posição da borboleta do acelerador. É do tipo potenciométrico resistivo e fica acoplado solidário ao eixo da borboleta do acelerador. É alimentado com uma tensão de 5V. (fig 2)

Tem a finalidade de informar a pressão absoluta do coletor de admissão. É utilizado em sistemas que adotam a estratégia de densidade x rotação, para o cálculo da massa de ar admitida. É encontrado de dois tipos de sensores, do tipo piezoresitivo (informa um valor de tensão proporcional a pressão no coletor) e do tipo capacitivo (informa ao módulo um valor de frequência proporcional a pressão). É alimentado com uma tensão de 5V. (fig 3)

FIG 2

FIG 3

Tem a função de informar a rotação do motor. Estes sensores podem ser do tipo indutivo ou hall. Nos veículos com sistema de ignição estático (bobina DIS), ele é posicionado próximo a roda dentada. (Fig 4 e 5) Nos veículos com sistema de ignição dinâmica (com distribuidor), o sensor de rotação esta posicionado no corpo do distribuidor.

Sua função é medir a quantidade de oxigênio na saída do escapamento. Através desta informação o módulo pode corrigir a mistura evitando grandes emanações de CO na atmosfera. A sonda lambda precisa funcionar a temperaturas acima de 300o , Baseado nisto existe dois tipos de sonda lambda: com aquecimento e sem aquecimento. As sondas lambdas sem aquecimento estão conectadas bem próximo a saída do coletor de escapamento, neste ponto a temperatura dos gases de escapamento é muito alta, aquecendo assim a sonda rapidamente. Esse tipo de sonda possui geralmente um único fio. As sondas com aquecimento possuem uma resistência interna para ajudar a sonda a atingir a sua temperatura de trabalho, esse tipo de sonda está conectada mais distante do motor, onde os gases de escapamento já não são tão quentes. A sonda aquecida possui três ou quatro fios. (Fig. 6 e 7)

FIG 4 FIG 5

A sonda emite sinais geralmente na faixa de 100 a 900 mV. Onde:

100 a 450 mV – mistura pobre 450 a 500 mV – mistura ideal

500 a 900 mV – mistura rica

Injeção de combustível aumenta Mistura rica

Pouco

O2 no gás de escape λ - Sonda = 0,8 V

Unidade de Comando empobrece a mistura Injeção de Combustível diminui

Mistura Pobre

Muito O2 no gás de escape λ - sonda = 0,2 V

Unidade de comando enriquece a mistura

FIG 6 FIG 7

Mede a temperatura do ar admitido. Através deste sinal o módulo pode calcular com mais precisão a massa de ar admitida. É do tipo resistivo NTC, ou seja, quanto mais alta a temperatura menor é sua resistência. É alimentado com uma tensão de 5V. (Fig. 8)

O sensor de fluxo de ar tem a função de medir a vazão do ar admitido pelo motor. É utilizado em sistemas que utilizam a estratégia fluxo de ar. Funciona através de uma palheta móvel ligada a um potenciômetro que muda proporcionalmente sua resistência com o deslocamento da palheta. Faz parte do seu conjunto um sensor de temperatura do ar. Está localizado entre o filtro de ar e a borboleta do acelerador. (Fig. 9)

FIG. 8

FIG. 9

O sensor de massa de ar, mede diretamente a massa de ar admitida pelo motor, desta forma o ECM não precisa calcular a massa de ar. Este sensor é bastante caro e por isso é usado somente em veículos de alto custo. Nele existe uma película de filme quente que é resfriada proporcionalmente

É Utilizado no sistema para identificar o fenômeno da detonação no motor. Quando a UCE recebe um sinal deste sensor ela atrasa em alguns graus o ponto de ignição de forma a evitar este fenômeno. Este sensor é bastante sensível e deve ser colocado em um ângulo específico e com o torque de aperto especificado pelo fabricante. Ele está fixado no bloco do motor em uma posição que possa pressentir uma detonação em qualquer dos cilindros. (Fig. 1)

FIG 10

FIG. 1

Recebe sinal de velocidade do veículo geralmente através da extremidade do cabo do velocímetro, e informa a UCE através de uma frequência proporcional a velocidade do veículo. É importante na execução da estratégia de corte de combustível e na regulagem da mistura. (Fig. 12)

É utilizado em veículos com o sistema de injeção sequêncial de combustível. Tem a finalidade de indicar a posição do 1o cilindro. É fixado no cabeçote e recebe sinal da árvore de comando de válvula. (Fig. 13)

FIG. 12

FIG. 13

A válvula injetora é responsável pela injeção pulverizada de combustível no sistema de injeção. É o principal atuador do sistema de injeção. A válvula possui um solenóide interno que quando é energizado abre a passagem para o combustível. Quanto ao formato e alimentação do combustível na válvula existem dois tipos: a botton feed (alimentação do combustível por baixo) e do tipo top feed (alimentação pelo topo). A botton feed é utilizada em sistemas de injeção monoponto e a válvula esta localizada na parte superior do corpo de borboleta. A top feed é utilizada em sistemas multiponto e esta localizada no “pé da válvula de admissão”. (Fig. 14)

Top Feed Botton Feed

FIG. 14

abertura. Ver figura abaixo

O tempo de abertura da válvula injetora é determinado pelo módulo de injeção, este tempo é determinante na quantidade de combustível a ser injetado. Os pulsos de tensão que chegam a esta válvula são de curta duração, e esta válvula é do tipo carga cíclica, ou seja existe um tempo máximo de abertura da válvula, então a partir deste tempo é determinada a percentagem do tempo de

Para testar esta válvula precisa-se medir a resistência do enrolamento do solenóide, que deve estar dentro do especificado pelo fabricante, verificar se esta havendo pulsos de tensão na válvula e se estes pulsos se tornam mais rápidos quando se acelera o motor. Deve-se medir também a tensão de alimentação desta válvula. Quanto a defeitos mecânicos na válvula ela pode apresentar falta de estanqueidade, devido a sujeiras ou possíveis deformações, e entupimento, provocando assim, diminuição da quantidade de combustível injetado.

Motor de Passo – IAC

Tem a função de controlar a marcha lenta através do controle de uma passagem de ar adicional. Possui um fuso de avanço, que está montado em uma rosca sem fim. O fuso avança e recua, controlando desta forma a abertura ideal para marcha lenta. Para se testar esse atuador deve-se medir a resistência dos enrolamentos do motor. São dois enrolamentos, logo, este motor possui 4 pinos, formando assim 2 pares, 1 par para cada enrolamento. Precisa-se também verificar se esta sendo alimentados com 12V. Quanto a defeitos mecânicos, pode haver aparecimento de encrustações e emperramento do fuso. (Fig. 15)

70% DE T 50% DE T 60% DE T TEN

TEMPO (ms)

Válvula Corretora de Ar - ISC

Esta válvula é um motor rotativo que abre uma passagem de ar adicional proporcionalmente a frequência de pulsos que ele recebe da UCE. Ela possui uma mola de retorno que faz retornar a sua posição original, quando desenergizada. Seu funcionamento é do tipo carga cíclica (igual ao da válvula injetora). Para se fazer o teste desta válvula deve-se medir a resistência do seu enrolamento, verificar a tensão de alimentação e se esta havendo variação na frequência dos pulsos vindos do módulo. O defeito mecânico mais comum nesta válvula é o relaxamento da mola de retorno. (Fig. 16)

Passagem adicional borbolet

FIG. 15

FIG. 16

Motor de Corrente Contínua

Este atuador controla a marcha lenta atuando diretamente sobre a borboleta do acelerador, abrindo mais ou menos a borboleta, de acordo com a necessidade. É controlado pela UCE, e a inversão de sentido do motor é conseguida com a inversão da polaridade da tensão. É alimentado com tensão chaveada que pode variar entre 0 a 12V. O teste é realizado medindo-se a resistência da bobina do motor que deverá estar dentro do especificado pelo fabricante. Devese verificar também a frequência do pulso chaveado pela UCE. (Fig. 17)

Esta válvula existe em veículos que não possuem atuadores de marcha lenta. Tem a função de aumentar a passagem de ar durante a fase fria do motor. É do tipo térmica, ou seja, ela é formada internamente por uma lâmina bimetálica, que ao aquecer deforma-se fechando a passagem de ar. O aquecimento da lamina bimetálica é ajudada por uma resistência de aquecimento. Ela é alimentada com uma tensão de 12V. Para se testar esta válvula mede-se a resistência dos seus terminais, que deverá estar dentro do especificado e também deve-se observar se a haste esta realmente abrindo e fechando por completo. (Fig. 18)

FIG. 17

FIG. 18

As eletroválvulas ou solenóides são dispositivos eletromagnéticos que são utilizados para abrir ou interromper uma passagem, dependendo da situação, e são comandados eletricamente pela UCE. Quando ela é energizada forma-se um campo magnético no seu interior puxando desta forma uma haste móvel, retraindo-a. Quando desenergizada uma mola se encarrega de mover a haste para sua posição original. Para testá-la basta medir a resistência da sua bobina interna. Deve-se verificar se a haste esta retraindo por completo e se esta voltando a sua posição original.

Esta válvula tem a função de compensar a perda de rotação do motor quando é ligado o ar condicionado. Ao ligar o condicionador de ar há uma queda de rotação do motor, devido a demanda de potência do ar condionado, então esta válvula abre uma passagem auxiliar de ar. O módulo, sentindo uma quantidade maior de ar, injeta mais combustível aumentando, assim a rotação do motor. É uma válvula eletromagnética, ou seja um solenóide. Está situada em uma derivação paralela ao coletor de admissão. Aparece em sistemas onde não existe atuadores de marcha lenta. (Fig. 19)

FIG. 19

São dispositivos que tem a função de acionar dispositivos de alta potência através de circuitos de baixa potência. É uma chave eletromagnética. Existem vários tipos de relés, mas todos eles tem basicamente o mesmo princípio elétrico.

Circuito de baixa potênciaCircuito de alta potência bobina

O sistema de ignição dos veículos sofreu um avanço muito grande com o passar do tempo. Ele evoluiu do sistema de ignição convencional (com platinado), até o sistema de ignição por bobina DIS. Essa evolução deve-se ao fato de cada vez mais precisar-se de um controle mais eficaz do avanço da ignição. (Fig. 20) O sistema de ignição convencional é composto da seguinte forma:

Neste sistema o aparecimento da centelha na vela de ignição, depende da abertura e fechamento do platinado, ou seja através da sua abertura e fechamento faz-se surgir uma corrente elétrica no secundário da bobina de ignição. O platinado é um dispositivo mecânico e sendo assim tem suas limitações quanto ao tempo de abertura e fechamento. Além do mais, o platinado para funcionar em perfeita condição precisa estar bem calibrado, pois senão, causa um erro no avanço da ignição.

Com o avanço tecnológico, inventou-se um sistema de ignição eletrônico, (Fig.21), onde foi abolido o uso do platinado. No sistema de ignição eletrônico a abertura e fechamento do primário da bobina é feito através de um módulo eletrônico, o qual é chamado de módulo de ignição. O módulo de ignição recebe sinal de rotação de um sensor que fica posicionado no distribuidor que é o sensor de rotação, e então, através deste sinal o módulo pode identificar a rotação do veículo e realizar a abertura e fechamento do primário da bobina. Por se tratar de um dispositivo eletrônico, o módulo de ignição permite um ajuste preciso no avanço da ignição.

BOBINA FIG. 20

Esse tipo de sistema de ignição é encontrado em carros carburados, mas com a evolução esse sistema foi melhorado, e, o módulo de ignição passou a receber também sinais de pressão do coletor de admissão e temperatura do motor, além do sinal rotação, isto já em veículos equipados com sistema de injeção eletrônica. Com isso o avanço tornou-se ainda mais preciso, fazendo com que fosse possível aumentar a potência do motor.

Sistema de ignição eletrônica (Fig. 21)

Sistema de ignição digital com distribuidor – Sistema de ignição dinâmica

Nos sistemas de injeção eletrônica com distribuidor, o sistema de ignição é como mostrado abaixo. Neste sistema de ignição há um módulo de potência que faz a abertura e fechamento do primário da bobina e também recebe sinal do sensor de rotação do distribuidor, mas o controle efetivo do avanço da ignição é feito pela UCE. O módulo de potência pode em alguns sistemas vir dentro da própria UCE. (Fig. 2)

FIG. 21 FIG. 2

Sistema de ignição digital sem distribuidor – Sistema de ignição estática - EDIS

Neste sistema de ignição o primário da bobina é acionado diretamente pela UCE e do secundário da bobina a centelha vai diretamente para as velas de ignição, não precisando desta forma de distribuidor. O sistema de ignição estática é também chamado de sistema de ignição por centelha perdida, porque a bobina envia duas centelhas, uma mais forte para a vela que esta no cilindro realizando a compressão e uma centelha mais fraca para a vela do cilindro que esta no tempo de escapamento. (Fig. 23 e 24)

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