Pgina24 CONCEITUAOINTRODUO:O sistema de injeo eletrnica de combustvel surgiu no Brasil no final da dcada 80, mais precisamente em 1989 com o GOL GTI da Volkswagen do Brasil. Logo em seguida vieram outros modelos de outras marcas como o MONZA CLASSIC 500 EF, o KADETT GSI, o UNO 1.6R GSI MPI entre outros.O sistema baseia-se num microprocessador que faz todo o gerenciamento do motor, controlando o seu funcionamento de uma forma mais adequada possvel. Este sistema veio substituir os convencionais sistemas de alimentao por carburador e ignio eletrnica transistorizada. Isso significa que o mesmo cuida de todo o processo trmico do motor, como a preparao da mistura ar/combustvel, a sua queima e a exausto dos gases.Para que isso seja possvel, o microprocessador deve processar as informaes de diversas condies do motor, como sua temperatura, a temperatura do ar admitido, a presso interna do coletor de admisso, a rotao, entre outros. Esses sinais depois de processados, serve para controlar diversos dispositivos que iro atuar no sistema de marcha lenta, no avano de ignio, injeo de combustvel, etc.BENEFCIOS: Melhor atomizao do combustvel. Maior controle da mistura ar/combustvel, mantendo-a sempre dos limites. Reduo dos gases poluentes, como o CO, HC e NOx. Maior controle da marcha lenta. Maior economia de combustvel. Maior rendimento trmico do motor Facilidade de partida a frio Melhor desempenho na conduo do veculo.Abaixo, damos um resumo do caminho completo de todos os sistemas de injeo existente:

ENTRADA DE DADOS SINAIS PROCESSADOS SADA DE DADOS Agora, iremos substituir a figura acima por esta:

SENSORES UCE ATUADORES

CONTROLE DA REGULAGEM DA MISTURABasicamente a construo fsica do motor no foi alterada com o sistema de injeo . O motor continua funcionando no mesmo princpio de um sistema carburado, com ciclo mecnico a quatro tempos onde ocorrem a admisso, a compresso, a exploso e o escape dos gases. O que de fato mudou foi o controle da mistura ar/combustvel, desde a sua admisso at a sua exausto total.Podemos dizer que a funo principal do sistema de injeo a de fornecer a mistura ideal entre ar e o combustvel (relao estequiomtrica) nas diversas condies de funcionamento do motor.Sabemos que para queimar uma massa de 15 Kg de ar, necessrio 1 Kg de gasolina (15:1) ou para uma massa de 9 Kg de ar, necessrio 1 Kg de lcool etlico hidratado.

Massa de ar Massa de combustvel Quando a relao ideal, damos o nome de relao estequiomtrica. Caso essa mistura esteja fora do especificado, dizemos que a mesma est pobre ou rica.COM ISSO, PARA A GASOLINA TEMOS: 11 : 1 mistura rica. 15 : 1 mistura ideal (estequiomtrica). 18 : 1 mistura pobre.Vimos acima que a mistura ideal para a gasolina 15 : 1 e para o lcool de 9 : 1. Sendo assim, fica difcil estabelecermos um valor fixo para a relao estequiomtrica, uma vez que os valores so diferentes, ou seja, uma mistura que para o lcool seria ideal, para a gasolina seria extremamente rica.Para fixar um valor nico, iremos agregar a mistura ideal a letra grega chamado lambda ( I ) assim temos: ( I ) = 1 : mistura ideal ou estequiomtrica. ( I ) < 1 : mistura rica. ( o sinal < significa menor que 1 ) ( I ) > 1 : mistura pobre. (o sinal > significa maior que 1 )Podemos dizer que a mistura ideal quando for ( I ) = 1, independente do combustvel utilizado. Mistura rica pode trazer como conseqncias: alto ndice de poluentes, contaminao do leo lubrificante, consumo elevado, desgaste prematuro do motor devido ao excesso de combustvel que lava as paredes dos cilindros fazendo com que os anis trabalhem com maior atrito.Mistura pobre provoca superaquecimento da cmara de exploso, o que podem levar o motor a detonar CLASSIFICAO:O sistema de injeo eletrnica pode ser classificado quanto:AO TIPO DE UNIDADE DE COMANDO: Unidade de comando analgica. Unidade de comando digital.AO NUMERO DE ELETRO-INJETORES: Monoponto ( uma nica vlvula injetora ). Multi-ponto (uma vlvula injetora para cada cilindro).A FORMA DE ABERTURA DO ELETRO-INJETORES: Simultneo ( full-group ). Semi-sequencial ( banco a banco ) Sequencial.AO MODO DE LEITURA DA MASSA DE AR ADMITIDO: ngulo x rotao Velocidade x densidade ( Speed x density - MAP). Vazo ( medidor de fluxo de ar). Leitura direta da massa de ar ( MAF ).AO MODO DE CONTROLE DA MISTURA. Com malha aberta ( sem sonda-lambda ). Com malha fechada (uso de sonda-lambda).DE ACORDO COM O SISTEMA DE IGNIO: Dinmica. Esttica. DE ACORDO COM O FABRICANTE DA UCE E SUAS ESTRATGIAS DE FUNCIONAMENTO. Bosch. Magneti Marelli. Delphi. Siemens. Outros.

ESTRATGIAS DE FUNCIONAMENTOINJEO PRESSURIZADA DE COMBUSTIVEL:A injeo do combustvel se d atravs da vlvula injetora ou eletro-injetor. Essa vlvula, quando recebe um sinal eltrico da unidade de comando, permite que o combustvel pressurizado na linha seja injetado nos cilindros.A presso na linha e o tempo de abertura da vlvula injetora determina a massa de combustvel a ser injetada, portanto, para que a unidade de comando calcule esse tempo, necessrio que primeiramente, se saiba a massa de ar admitido. A presso na linha fixa e depende de cada sistema. Independente de seu valor, esses dados so gravados numa memria fixa na unidade de comando (EPROM ou FLASH-EPROM).Um motor pode conter uma ou mais vlvulas injetoras. Quando se tem apenas uma vlvula injetora para fornecer o combustvel para todos os cilindros, damos o nome de MONOPONTO. Um motor que trabalha com uma vlvula pra cada cilindro denominada MULTIPONTO.Na figura abaixo temos um sistema MONOPONTO:

Observe que neste sistema a vlvula injetora centrada, fornecendo o combustvel pulverizado para todos os cilindros. Devido as exigncias da legislao em relao a reduo de emisso de poluentes este sistema no mais utilizado. A partir de 97 todos os sistemas passaram a ser MULTIPONTO.

Na figura abaixo temos um sistema MULTIPONTO:

No sistema MULTIPONTO, a injeo de combustvel pressurizado ocorre prximo s vlvulas de admisso. Isso significa que o coletor de admisso s passa ar, o que possibilita o aumento no seu dimetro favorecendo o maior preenchimento dos cilindros. Isto resulta numa melhora significativa da potncia do motor. Outra vantagem a diminuio de emisso dos gases txicos. Como o coletor de admisso s passa ar, evita-se a condensao do combustvel nas paredes frias do coletor. Com isso, melhora-se a mistura e a combusto. Outra vantagem a possibilidade de se utilizar coletores de plstico, devido ao no contato com o combustvel. As vantagens do coletor de plstico em relao a de liga de alumnio so: Menor resistncia ao ar, menor peso, menor custo de produo, entre outras. SISTEMA DE INJEO DE COMBUSTIVEL:SISTEMA SIMULTNEO ( FULL-GROUP ):No sistema simultneo ou full-group, a unidade de comando aciona todas as vlvulas injetoras ao mesmo tempo, sendo que apenas um cilindro ira admitir imediatamente e os demais entram em modo de espera, pois as vlvulas de admisso ainda estaro fechadas.Vamos ver um exemplo grfico de um motor de 04 cilindros cuja o ordem de ignio seja 1-3-4-2.Observe no quadro acima a distribuio perfeita da dinmica dos gases no interior do motor a cada giro da rvore de manivelas ( virabrequim ) e do eixo de comando de vlvulas.Basicamente temos dois modos de injeo de combustvel no modo SIMULTNEO ou FULL-GROUP: o modo em fase fria e o modo em fase aquecida.No modo fase fria, a unidade de comando aciona os injetores a cada 180 de giro da rvore de manivelas, o que corresponde a 90 do comando.Isso significa que durante toda a fase de aquecimento do motor, haver 02 injetadas em cada cilindro a cada rotao do motor ( 360 ). Quando o motor atingir uma determinada temperatura, pr programada no software da ecu, a unidade a fim de no manter a mistura to rica, reduz as injetadas em 50%, ou seja passar a injetar somente a cada 360 de rotao da rvore de manivelas.Assim, a injeo na cmara ocorrer toda vez que houverem duas injetadas em cada cilindro, uma no modo de espera e a outra quando a vlvula de admisso abrir.

BANCO A BANCO OU SEMI-SEQUNCIAL:Nesse sistema, a injeo do combustvel ocorre em blocos, ou seja, so abertas simultaneamente 02 vlvulas injetoras e as outras 02 ficam fechadas. Como no mtodo FULL-GROUP, utiliza 02 linhas da unidade de comando para acionar os injetores, porm, cada linha acionada uma de cada vez. Veja a ilustrao abaixo:

A injeo ocorre a cada 180 de rotao da rvore de manivelas.No mtodo banco a banco, a unidade de comando do sistema de injeo deve saber exatamente a posio da rvore de manivelas, para que possa injetar somente nos cilindros que estiverem admitindo e o que acabou de explodir (centelha perdida). A posio da rvore de manivelas obtida por sinais eltricos provenientes de um sensor de PMS (Ponto Mximo Superior) ou posio da rvore de manivelas. (no confunda PMS com rotao).

SISTEMA SEQUENCIAL:Para adotar esse mtodo de injeo, a unidade de comando alm de saber a posio da rvore de manivelas ainda necessrio saber o que cada cilindro est fazendo (admisso/exploso/exausto/compresso). Para isso, utiliza-se um sensor de fase que determina quando o 1 cilindro esta em fase de exploso. Da por diante, o sistema somente injeta no cilindro que estiver admitindo. No a perdas no sistema por condensao do combustvel, pois, a cada injeo o cilindro j admite a mistura, no havendo o modo de espera. Os sistemas de comando seqencial podem, em funo de sua prpria estratgia, comandarem as vlvulas injetoras de forma defasada, ou seja, comandar a abertura dos injetores antes mesmo da abertura da vlvula de admisso. DETERMINANDO O TEMPO DE INJEO:Como dissemos, a proporo da mistura num sistema de injeo eletrnica controlado pela unidade de comando. Vejamos como ela faz isso.Primeiramente ela calcula a massa de ar admitido e depois ela determina a massa de combustvel a ser injetado. A massa de combustvel injetado ( volume ) depende da presso do combustvel e do tempo de injeo ( tempo que a vlvula injetora ficar aberta ). A massa de ar pode ser calculada de quatro maneiras diferentes, dependendo do sistema de injeo utilizado:1. NGULO DA BOROLETA X ROTAO DO MOTOR: o tempo de injeo definido em testes de bancada em laboratrio em funo do ngulo da borboleta de acelerao e da rotao do motor, gerando uma tabela de tempos bsicos de injeo que ficam gravados na EPROM. Assim , para saber a massa de ar admitido, basta a unidade verificar a porcentagem de abertura da borboleta de acelerao e a rotao do motor. Feito isso, ela compara com os dados gravados na memria e determina o tempo de injeo. Esse mtodo somente utilizado no sistema Bosch monomotronic MA1.7 (Tipo 1.6 mono-ponto).

2. SPEED-DENSITY (ROTAO X DENSIDADE): neste mtodo, o tempo de injeo calculado, indiretamente,em funo do fluxo da massa de ar admitido. O fluxo de ar determinado pela rotao do motor, pelo volume dos cilindros (taxa de cilindradas) e pela densidade do ar (que calculado em funo da presso absoluta do coletor de admisso e a temperatura do ar admitido). Este mtodo bem superior (preciso) que o primeiro e mais barato que os demais. Sendo assim, o mais utilizado nos sistemas de injeo.

3. FLUXO DE AR (LEITURA DIRETA): calculado diretamente em funo da vazo do ar admitido. Esta vazo determinada diretamente por um medidor de fluxo (instalado logo aps o filtro de ar e antes da borboleta de acelerao) e o seu valor corrigido em funo da variao da temperatura do ar admitido (devido a densidade do ar). um mtodo extremamente preciso, porm muito caro e muito sensvel.

4. MASSA DE AR (LEITURA DIRETA): o tempo de injeo calculado diretamente, em funo da massa de ar admitido. A massa de ar determinado por um medidor mssico, que pelo seu principio de funcionamento corrige automaticamente, as variaes da presso atmosfrica, da temperatura ambiente e at a umidade relativa do ar. um mtodo extremamente preciso e robusto e mais barato que o medidor de fluxo de ar.Observe que os mtodos 1 e 2 so de leitura indireta, ou seja, deve-se calcular outros parmetros para se definir a massa de ar admitido. J os itens 3 e 4 so de leituras direta, dependendo apenas do medidor de fluxo ou do medidor mssico. A seguir, algumas caractersticas dos mtodos de leitura: NGULO DA BOROLETA X ROTAO DO MOTOR: necessita de um sensor de posio de borboleta (TPS) muito mais preciso que os demais sistemas, por isso, utiliza um sistema de pista dupla, portanto, possui quatro terminais. Este sensor permite duas leituras diferentes, uma at 24% de abertura e outra acima de 18%.

SPEED-DENSITY (ROTAO X DENSIDADE): em funo do prprio mtodo, todos os sistemas que utilizam esse princpio possuem um sensor de presso absoluta do coletor (MAP) e um sensor de temperatura do ar admitido (ACT). Alguns desses tipo de sensores trazem o sensor temperatura do ar incorporado ao sensor de presso absoluta.

FLUXO DE AR (LEITURA DIRETA): neste mtodo o medidor de vazo vem combinado com o sensor de temperatura do ar admitido. Necessita tambm, que a unidade de comando reconhea a presso atmosfrica para corrigir a densidade do ar. Neste caso, utilizado tambm um sensor de presso baromtrica.

MASSA DE AR (LEITURA DIRETA): o mtodo mais moderno e preciso. Utiliza um medidor de massa por meio de um filme aquecido (filamento) e a determinao da massa de ar direta. Todas as variaes de presso podem ser corrigidas por esse medidor, o que elimina o sensor de presso absoluta do coletor. O medidor mssico tambm conhecido por sensor MAF (no confunda com MAP).

ATOMIZAO DA MASSA DE COMBUSTIVEL:Para que haja uma combusto perfeita, alm da proporo exata entre a mistura ar + combustvel ainda dever haver a atomizao da massa de combustvel na massa de ar, ou seja, as partculas de combustvel devero se misturar muito bem na massa de ar.O sistema de injeo eletrnica permite essa melhora na atomizao graas a forma que o combustvel injetado na massa de ar. Isso ir depender muito da vlvula injetora que devera pulverizar muito bem o combustvel.Um outro fator importante esta no aquecimento do coletor de admisso. Como a mistura adquiri uma alta velocidade de fluxo no coletor, as suas paredes internas tendem a ficar com temperaturas muito baixas, o que poder vir a ocasionar a condensao do combustvel. Motivo pelo qual o coletor possui um sistema de aquecimento que obtido junto ao sistema de arrefecimento.No sistema multiponto isso no ocorre porque no interior do coletor s passar ar, pois , o combustvel ser injetado muito prximo as vlvulas de admisso. Sendo assim, a atomizao do combustvel torna-se mais eficiente no sistema multiponto.Uma outra vantagem no sistema multiponto que se pode reduzir a velocidade do fluxo na mistura, uma vez que no coletor somente passa ar. Isso garante uma menor perda da presso interna o que possibilita um melhor preenchimento dos cilindros, garantindo um maior rendimento ao motor. Tambm leva-se em conta que no haver necessidade em se preocupar com a temperatura das paredes internas do coletor.Mesmo que haja uma proporo exata da mistura e uma tima atomizao da massa de combustvel injetada na massa de ar admitida, se no houver tempo suficiente para que toda a mistura seja inflamada, o processo ficar comprometido. Por isso h o avano da ignio.Nos sistemas antigos voc ajustava o avano inicial e o distribuidor e, por meio dos avanos automticos a vcuo e centrifugo, permitia o ajuste de tempo para que a mistura pudesse se inflamar.Hoje, com o sistema de injeo, esse conceito no foi modificado, ou seja, quanto maior for a carga do motor ou a rotao, mais avanado deve ser lanado a centelha eltrica para que possa dar tempo da mistura se inflamar. A diferena que o sistema controla esse avano por meio de um mapeamento de ignio.O mapeamento da ignio obtido por meio de trs variveis: presso do coletor, rotao e temperatura do motor. A unidade de comando devera receber essas variveis e ajustar automaticamente o avano da ignio, cujos dados se encontram gravados na EPROM. Neste caso, a unidade de comando do sistema de injeo tambm controla o sistema de ignio.

SENSORES DO SISTEMA DE INJEO ELETRNICASENSOR DE ROTAO E POSIO DA RVORE DE MANIVELAS:O sensor de rotao e PMS (ponto mximo superior) tem por finalidade gerar um sinal de rotao do motor e a posio da rvore de manivelas. Este sinal interpretado pela unidade de comando para que se possa calcular ou corrigir: Tempo de injeo. Avano de ignio Sincronismo de injeo Sincronismo do sistema de ignio.Dependendo do sistema de injeo, o sensor de rotao pode ser indutivo (relutncia magntica) ou por efeito Hall.SENSOR INDUTIVO: um sensor eletro-magntico fixado prximo ao volante ou na polia da rvore de manivelas. Neste caso, tanto o volante como a polia, devero possuir uma roda dentada (fnica) com alguns nmeros de dentes (Ex. 60-2 36-1).

O sensor indutivo constitui-se de um cartucho hermtico (fechado) em cujo o interior se encontra um ncleo polar (im permanente) e um enrolamento de cobre recoberta de alumnio revestido de polister envolvido por uma malha de cobre. Esta malha est ligado em algum ponto da massa, conforme o projeto do sistema de injeo eletrnica. Esta malha tem a funo de eliminar a possibilidade da unidade de comando interpretar como sinal de rotao, sinais de interferncia eletromagntica presentes no meio externo, tais como gerados pelo alternador, cabos e velas de ignio, rele, etc.Em alguns sistemas, o sensor de rotao no possui a malha de blindagem. Em compensao, os fios so tranados (par tranado) para se ter esse mesmo efeito.SENSOR INDUTIVO DE 60-2 DENTES:A variao devido a passagem dos dentes e das cavidades gera uma freqncia de sinais analgicos, ou seja, foras eletromotrizes que se geram no sensor a cada 6 (360 de circunferncia : 60 dentes), que so enviados a um circuito adequado (conversor AD ou Analgico/Digital) existente na unidade de comando, e so utilizados para reconhecimento do nmeros de giros do motor.

No caso de motores 4 cilindros, a falta de 2 dentes na dentada gera um sinal de referncia que permite a unidade de comando reconhecer, com avano de 120, o PMS da dupla de cilindros 1 e 4, ou seja, quando da chegada do vigsimo dente (20 dentes X 6 = 120), a unidade reconhece o PMS do 1-4 cilindros, enquanto que em correspondncia com a frente de descida do quinquagsimo dente, reconhece a dupla de cilindros 2 e 3. Em base a esses dados, a unidade de comando estabelece o exato momento da ignio e injeo de combustvel.

Observe que o sinal gerado pelo sensor possui uma falha, que corresponde exatamente a falta dos dois dentes na roda dentada. A partir desta falha, a unidade de comando inicia uma contagem at chegar ao vigsimo dente, o qual dispara as centelhas nos cilindros 1-4 (ignio esttica) ou o acionamento das vlvulas injetoras 1-4 no sistema semi-sequencial ou banco a banco.No caso da ignio, a centelha no lanado no cilindro exatamente no vigsimo dente e sim adiantado, de modo que se tenha o avano da ignio. Se o motor possuir um avano inicial de 12, a centelha ser jogada sempre 2 dentes antes, ou seja, no dcimo oitavo e quadragsimo oitavo dentes, pois, cada dente corresponde a 6 na roda dentada.Com o aumento da rotao, no s a freqncia do sinal aumenta como tambm a sua amplitude, ou seja, a tenso tambm e crescente. Durante a partida, essa tenso fica em torno de 0,8 Vac. Na marcha lenta entre 1 a 4 Vac.O sensor deve ser alinhado com a roda fnica com uma folga entre 0,4 a 1,00mm para que a unidade possa processar o sinal corretamente. Com o afastamento do sensor, a amplitude do sinal tende a ficar mais fraco, prejudicando sua interpretao pela unidade de comando.SENSOR INDUTIVO DE 36-1 DENTE:Este sensor da linha Ford, possui o mesmo princpio de funcionamento do sistema com roda dentada de 60-2 dentes, diferenciado apenas no nmero de dentes (36-1) e da informao de 90 antes do PMS, portanto, no nono dente a unidade de comando, reconhecer o PMS do 1-4 cilindros e no dcimo oitavo do 2-3 cilindros.

SENSOR DE ROTAO POR EFEITO HALL:Este sensor, que faz parte do prprio distribuidor de ignio composto de um im permanente, circuito integrado hall e um rotor metlico com 4 janelas, fixado diretamente rvore do distribuidor. Seu funcionamento se baseia na emisso de sinais de pulsos negativos. Possuem 3 terminais um positivo +12v, outro negativo ou terra e um de sinal.

SENSOR DE FASE:O sensor de fase trabalha de forma semelhante ao sensor de rotao do tipo indutivo. Necessita de uma roda fnica e um im permanente para a captura do sinal. A diferena est no fato s capta um nico sinal, que deve informar a unidade de comando o que est ocorrendo em cada cilindro do motor, de modo que se possa ajustar a injeo seqencial do motor.Quando o sensor de fase do tipo indutivo, normalmente o dente se encontra na rvore de comando das vlvulas, uma vez que a mesma necessita de uma rotao para efetuar os quatro tempos do motor. Assim, toda vez que o dente passar pelo sensor, ser gerado um sinal onde a unidade de comando identifique o que est ocorrendo nos cilindros do motor.Tambm pode-se utilizar o sensor de fase no distribuidor com sensor de efeito hall. Para isso, uma das janelas ter seu tamanho aumentado, gerando um pulso mais longo onde identificado a funo do cilindro correspondente. O eixo distribuidor tambm gira metade da rotao do motor como ocorre na rvore de comando.No sensor indutivo, gerado apenas um sinal a cada 360 da rvore de comando (720 na rvore de manivelas). J no sensor de efeito hall, um dos pulsos ser mais longo.Caso haja a perda do sinal de fase, o motor poderia parar de funcionar. Alguns sistemas adotam a estratgia de, caso isso venha a acontecer, o sistema passa do modo seqencial para o modo banco a banco ou semi-seqencial. Assim, o motor mantm o seu funcionamento.O pulso longo de efeito hall se consegue graas ao aumento de uma das janelas do motor.

SENSOR DE DETONAODevido as altas taxas de compresso dos motores atuais, qualquer anomalia nas cmaras de compresso ou mesmo no combustvel utilizado poder causar a detonao (inflamao espontnea da mistura), muito conhecido como batida de pino.Nesse processo podem ocorrer velocidades de chama acima de 2.000m/s(metros por segundo), enquanto que em uma combusto normal a velocidade de aproximadamente 30m/s.Neste tipo de combusto fulminante ocorre uma elevada presso dos gases, gerando prolongadas ondas de vibraes contra as paredes das cmaras de combusto. Esse processo inadequado de queima diminui o rendimento e diminui a vida til do motor.Para reduzir ou eliminar esses efeitos necessrio que se restabelea as condies normais da cmara. Um recurso muito simples seria de atrasar o avano da ignio, at que se atinja a normalidade. Porm, o atraso do avano de ignio provoca perdas de rendimento do motor.Para solucionar esse problema, foi criado o sensor de detonao, que informa a unidade do sistema de injeo quando o motor entrar em processo de detonao.O sensor instalado no bloco do motor e tem por funo, captar (ouvir) essas detonaes indesejadas, informando a unidade de comando, a qual ir gradativamente corrigindo o ponto de ignio, com isso evitando a combusto irregular.O principio de funcionamento do sensor de detonao baseia-se no efeito piezo eltrico, que capacidade que possuem determinados cristais, que quando so submetidos a solicitaes mecnicas, produzem cargas eltricas.Quando o motor entra em processo de detonao o mesmo d origem uma vibrao. Essa vibrao ocorre numa determinada freqncia, que dependendo do tipo do motor podem varias entre 5 a 15 kHz. Com isso, o sensor de detonao fabricado para vibrar na freqncia caractersticas do motor em questo.Para evitar interferncias de sinais externos, em geral o cabo de ligao do sensor com a unidade de comando blindado com uma malha envolvente e aterrado.

SENSOR DE OXIGNIO OU SONDA LAMBDA:O sistema de injeo eletrnica embora seja mais preciso que o sistema carburado na formao da mistura ar/combustvel e ainda o maior controle sobre o sistema de ignio no garantem ainda um controle preciso sob a emisso de poluentes.Para compensar essa deficincia, o sistema poder contar com um sensor que monitora o teor de oxignio no escapamento. Assim, a unidade de comando saber se a mistura est rica ou pobre e poder corrigi-la para uma relao estequiomtrica. Quando h uma grande quantidade de oxignio presente no escapamento sinal de mistura pobre e, quando essa quantidade muito baixa, a mistura ricaAssim, para detectar essa quantidade de oxignio, colocado no escapamento um sensor que detecta a presena de oxignio. Esse sensor chamado de sensor de oxignio ou sonda lambda A sonda Lambda detecta, continuamente, a composio do gs de escape. Quando sinal de sada da sonda lambda muda, a unidade de comando instrui o sistema de mistura ar/combustvel para alterar sua proporo. Isto conhecido como controle realimentado (closed-loop) assegurando que a mistura ar/combustvel esteja sempre correta, proporcionando uma tima e eficiente converso cataltica. Ao mesmo tempo garante uma boa dirigibilidade. Grande teor de oxignio no escapamento (mistura pobre)- a sonda informa a unidade de comando que enriquece a mistura ar/combustvel.Baixo teor de oxignio no escapamento (mistura rica)- a sonda informa a unidade de comando que empobrece a mistura ar/combustvelInternamente, a sonda lambda possui materiais nobres (platina, zircnio, etc.) que reagem com o oxignio do ar e geram uma pequena tenso eltrica (podendo chegar prximo de 1 volt). Porem, essa reao s ocorre quando a sua temperatura estiver acima de 300C.O elemento de zircnio, a uma temperatura de 300C, conduz os ons de oxignio, gerando uma tenso eltrica. Esta tenso eltrica gerada se a concentrao de oxignio na parte interna e externa do elemento for diferente, uma baixa voltagem (prxima a zero) gerada se a mistura ar/combustvel for pobre e uma voltagem (prxima de 1v) gerada se ela for rica.A unidade de comando corrige a mistura ar/combustvel aumentando ou diminuindo o temo de injeo. Se houver um sinal de mistura rica, a unidade diminui tempo de ignio, tornando a mistura pobre. Em seguida, com um sinal de mistura rica, unidade de comando far com que o tempo de injeo aumente, provocando uma condio de mistura rica. Da por diante, o ciclo continuo.Se a temperatura na sonda for inferior a 300C, a unidade de comando passa a ignorar o sinal da sonda, pois o mesmo no verdadeiro, embora ela emita um sinal. Assim, a unidade passa a trabalhar em circulo de malha aberta, ou seja, independente da condio da mistura, no haver correo no tempo de injeo. A unidade de comando monitora a tenso na sonda em funo do sinal do sensor de temperatura do motor, ou seja, enquanto no houver um sinal superior a 80C do sensor de temperatura, a unidade ir ignorar o sinal da sonda, pois, sabe-se que o motor ainda est frio e o sinal da sonda no confivel.H tambm outras condies que fazem que a unidade trabalhe em malha aberta, ignorando o sinal da sonda lambda. So elas: Fase de aquecimento do motor Acelerao rpida Desacelerao Plena cargaNa fase de aquecimento porque a sonda ainda no atingiu sua temperatura operacional. Na acelerao rpida e na plena carga porque h um enriquecimento proposital da mistura ar/combustvel e na desacelerao por que entre em cut-off, ou corte de injeo na desacelerao.Existem quatro tipos de sondas lambdas no mercado. Os com 1, 2, 3 ou 4 fios 1 fio Sem aquecimento e aterrado na carcaa 2 fios sem aquecimento e aterrado na unidade de comando 3 fios Com aquecimento e aterrado na carcaa 4 fios Com aquecimento e aterrado na unidade de comandoA sonda est preparada para trabalhar numa variao de tenso entre 0 a 1 volt. Neste caso, a unidade de comando (memria de calibrao) preparada para interpretar da seguinte maneira os valores obtidos pela sonda: Entre 350 a 750 milivolts- mistura prximo do ideal ou relao estequiomtrica Entre 50 a 350 milivolts- mistura pobre Entre 750 a 900 milivolts- mistura rica Abaixo de 50 milivolts- mistura extremamente pobre- grava cdigo de defeito Acima de 900 milivolts- mistura extremamente rica- grava cdigo de defeito.As figuras abaixo mostram quando a sonda lambda est trabalhando com irregularidades CARBONIZAO: Se for uma carbonizao seca indica que a mesma esta trabalhando com uma condio de mistura extremamente rica.Se a carbonizao for oleosa significa que o motor est queimando leo em excesso. TEMPERATURA ELEVADA: causada por uma condio de mistura extremamente pobre ou combustvel de m qualidade. RSIDUOS : Determinados resduos presentes na gasolina podem vir a atacar a camada de platina da sonda lambda, principalmente o chumbo

SENSOR DE PRESSO ABSOLUTA DO COLETOR:O sensor de presso absoluta do coletor de admisso, tambm chamado de sensor MAP, tem por funo informar a unidade de comando sobre as diversas variveis da presso do coletor de admisso, presso esta chamada de absoluta uma vez que considera a presso atmosfrica (1 BAR ao nvel do mar aproximadamente) .No sistema de injeo este sensor tem um papel fundamental, pois, responsvel ela indicao da carga do motor. Com isso, a unidade de comando pode determinar o avano ideal da centelha, substituindo a antigo avano automtico vcuo do distribuidor.No mtodo de leitura da massa de ar speed-density ele responsvel junto com o sensor de temperatura do ar, de determinar a densidade do ar, de modo que a unidade de comando tenha como calcular a massa de ar admitido, determinado a quantidade de volume de combustvel a ser injetado.O sensor de presso absoluta constitudo por uma membrana resistiva (sua resistncia varia de acordo com o grau de deformao dessa membrana) e envolvido por um invlucro onde se formam duas cmaras, uma com presso fixa (1BAR) e outra exposta a presso do coletor.O sensor MAP recebe uma alimentao de 5V da unidade de comando chamado de tenso de referncia e retorna um sinal varivel entre 0V a 5V de modo que a unidade possa determinar a presso absoluta do coletor. Para isso o MAP basicamente dividido em duas cmaras, separadas por um elemento resistivo (PIEZO-RESISTIVO) denominado straingage.Em uma das cmaras h uma presso constante, prximo a presso atmosfrica (1BAR). A outra cmara fica exposta presso do coletor. Assim, a presso na cmara inferior do MAP sempre ser igual a presso do coletor.Com a ignio ligada e o motor parado, o MAP j envia o primeiro sinal para a unidade de comando. Como no existe deslocamento de ar no coletor, ter sua presso tambm em 1BAR, igual a presso fixa na outra cmara. Com presses iguais, as membrana resistiva fica imvel.Com a presso em equilbrio, a tenso de sada do sensor (sinal) ser prximo de 5V. Este sinal poderia provocar um cdigo de falhas (tenso muita alta), mas a unidade sabe que o motor est parado por falta do sinal de rotao. Assim a unidade ir ajustar a presso atmosfrica para melhor ajuste do sistema de ignio.Se funcionarmos o motor em marcha lenta, a borboleta de acelerao estar praticamente fechada. Com o motor funcionando, ser criado uma depresso muito grande aps a borboleta. Essa queda de presso poder chegar a 0,4 BAR. Nesta condio, a queda de presso no coletor mxima. Como a presso fixa na cmara superior bem maior que a presso inferior, a membrana ser deformada ao mximo. Isso ir fazer com que a tenso de sada (sinal) fique em torno de 1,5V a 1,8V, dependendo do estado de envelhecimento do motor.Com o motor em carga parcial, a presso no coletor ir subir um pouco. Isso faz com que a membrana se deforme menos, fazendo com que a tenso seja um pouco maior que a condio de marcha lenta.Caso a borboleta de acelerao fique totalmente aberta, a presso do coletor ser maior ainda, deformando menos a membrana. A tenso de sada chegar prximo de 4,6V.Observe que a presso do coletor modificada de acordo com a posio da borboleta de acelerao. Quanto mais aberta, maior a presso, Isso no significa que seja sempre assim. Podemos ter uma presso mais baixa com a borboleta de acelerao aberta caso ela se mantenha nesta posio. Isso ocorre devido ao fator de aspirao do motor, que, em funo da resistncia do ar no coletor, poder provocar uma queda de tenso.Assim a presso s ser alta, logo aps a abertura da borboleta de acelerao. Caso seja mantida a sua posio, a tendncia da presso cair um pouco.

SENSOR DE TEMPERATURA DA GUA:O sensor de temperatura do liquido de arrefecimento um semicondutor NTC (negative temperature coeffciente) coeficiente negativo de temperatura. Isso significa que se trata de um resistor varivel (termistor) cuja resistncia inversamente proporcional a temperatura, ou seja, quanto maior a temperatura, menor a sua resistncia eltrica. Veja um exemplo na tabela abaixo:O valor da tenso obtido no sensor a variao entre 0 e 5 volts que o mesmo retorna unidade de comando, ou seja, a unidade envia um sinal fixo de 5 volts e o sensor devolve num valor varivel entre 0 e 5 volts conforme a temperatura do motor.Se houver a do circuito (desligamento do sensor ou interrupo no chicote), a unidade ir interpretar que a tenso no sensor de 5 volts. Por outro lado, se houver um curto no chicote ou no sensor e a unidade interpreta uma tenso de 0 volts no sensor. Toda vez que atingir 0 volts ou 5 volts no sensor, a unidade grava em sua memria um cdigo de defeito (0 volt- tenso baixa 5 volts- tenso alta) que pode ser rastreada via scanner. Qualquer outro valor que esteja de 0 volt e abaixo de 5 volt aceito pela unidade de comando, mesmo que o valo esteja incorreto.Assim, caso o sensor esteja com defeito (fora de faixa- no coincidindo com a tabela), o motor ir trabalhar de forma irregular e nenhum cdigo ser gravado.A temperatura do motor informada unidade de comando para que a mesma possa traar as seguintes estratgias. Fase de aquecimento do motor (enriquecimento da mistura) Controle da vlvula EGR Substituio do sensor de temperatura do ar caso no exista Comandar o acionamento do eletro-ventilador do sistema de arrefecimento.

FUNCIONAMENTO DO MOTOR A FRIO Neste caso, a unidade de comando deve enriquecer a mistura ar-combustivel aumentando o tempo de injeo. Este enriquecimento permite o melhor funcionamento do motor na fase de aquecimento, devido as perdas por condensao de uma parte do combustvel nas paredes frias do coletor. Alem disso, o mapa de avano da ignio dever ficar alterado (adiantado) para promover uma melhor queima de combustvel.

SENSOR TEMPERATURA DO AR O sensor de temperatura do ar trabalha praticamente da mesma forma que o sensor de temperatura do liquido de arrefecimento. A diferena que este sensor trabalha em contato com o ar admitido e no com o liquido de arrefecimento. um sensor resistivo (termistor NTC) que fica ligado em srie com um resistor fixo na unidade de comando, formando um divisor de tenso. A unidade de comando monitora esta tenso para determinar a temperatura do ar.O sinal do sensor de temperatura do ar normalmente utilizado pela unidade de comando para corrigir a leitura da massa de ar, em funo da sua densidade (quanto menor a temperatura, mais denso o ar).O sensor de temperatura do ar alimentado pela unidade de comando com uma tenso de referencia de 5 volts. De acordo com a temperatura do ar, o sensor se encontrar num determinado valor de resistncia. Como se trata de um circuito divisor de tenso, de acordo com sua resistncia haver uma tenso em seus terminais que ser uma variao entre 0 a 5 voltsQualquer valor acima de 0 e abaixo de 5 volts aceito pela unidade de comando, mesmo que os dados estejam incorretos. Caso a tenso no sensor seja 0 volts (tenso baixa) ou 5 volts (tenso alta) ser gravado um cdigo de defeito memria RAM e uma lmpada de advertncia poder informar ao motorista de alguma irregularidade no sistema de injeo Em caso de circuito aberto ser acusado um cdigo de tenso alta e, em caso de curto-circuito ser acusado um cdigo de tenso baixaCom a ignio ligada, a tenso dever estar entre 4,96 a 5,04 volts. Se esse valor for encontrado, o provvel defeito est o sensor. Caso contrario, verifique a continuidade dos dois fios unidade de comando ou a possibilidade de existir um curto circuito. Se estiver em ordem, o problema poder estar na unidade de comando. SENSOR DE POSIO DA BORBOLETAO sensor de posio de borboleta tem como funo informar a unidade de comando sobre a posio angular em que a borboleta de acelerao se encontra.O sensor de posio de borboleta um potencimetro linear, cuja resistncia se altera de acordo com o movimento de um cursor sobre uma pista resistiva. O cursor esta ligado a um eixo, solidrio ao eixo de borboleta. Assim, com o movimento de abertura da borboleta, altere-se a posio do curso sobre a trilha, alterando tambm a sua resistncia Diferente dos sensor de temperatura, o sensor de posio de borboleta (chamado de TPS) possui trs terminais, sendo um terra, um sinal de referencia (5volts) e um sinal de retorno a unidade de comando (valor varivel entre 0 a 5 volts) Como nos demais sensores, o TPS fica ligado em serie com um resistor fixo na unidade formando um divisor de tenso. A diferena e que desta vez, a unidade de comando l diretamente a tenso nosensor e no no resistor fixo, como era feito nos sensores de temperatura.Totalmente fechada = 0,7 kohms (aproximadamente)Totalmente aberta = 4,5 kohms (aproximadamente)Para qualquer sensor de posio de borboleta (exceto do tipo monomotronic), a leitura do sinal se faz desta forma. Mede-se o sinal coma a borboleta totalmente fechada e v abrindo gradualmente. A tenso dever subir de acordo com o grau de abertura da borboleta.Para se medir a tenso de referencia, basta mudar o cabo vermelho do voltmetro para o pino 1 do sensor (no exemplo acima).O sensor de posio de borboleta pode apresentar dois cdigos de defeitos Tenso baixa no sensor (circuito aberto interrompido) Tenso alta no sensor (circuito em curto)

ATUADORES DO SISTEMA DE INJEO ELETRNICA Atuadores so componentes eletrnicos que transformam sinais eltricos em movimentos mecnicos.ELETRO-INJETOR OU VLVULA INJETORA:O eletro-injetor uma eletro-vlvula NF (tipo normalmente fechada) comandada pela unidade de comando, que abre a passagem de combustvel para o coletor de admisso ao ser alimentada por uma tenso positiva e um sinal de controle negativo, e fecha mecanicamente pela ao de uma mola interna quando interrompido o sinal de controle negativo. Este sinal (pulso) de controle negativo fornecido pela unidade de comando e medido em ms. (milissegundo). O espao de tempo (milissegundos) que o eletro-injetor fica aberta, denominado tempo de injeo.A quantidade de combustvel injetada ser proporcional ao tempo de abertura do eletroinjetor, de modo que a unidade de comando, dever calcular em funo da massa de ar admitida e de estratgias especficas tais como motor frio ou em acelerao rpida, qual o tempo de injeo necessrio para satisfazer as necessidades de consumo do motor.O eletro-injetor responsvel ainda pela atomizao do combustvel.Pela quantidade de eletro-injetores e a forma como comandada a sua abertura, definem o tipo de injeo eletrnica: MONOPONTO MULTIPONTO/FULL-GROUP MULTIPONTO BANCO A BANCO MULTIPONTO SEQUNCIAL.CORRETOR DA MARCHA LENTA: (MOTOR DE PASSO)O corretor da marcha lenta tem por funo controlar a rotao do motor quando este encontra-se em funcionamento e com a borboleta de acelerao fechada. Tambm durante a fase de aquecimento do motor dever permitir uma estabilizao da rotao de marcha lenta num valor mais elevado e, durante as desaceleraes amortecer a queda de rotao do motor (dash pot).O corretor da marcha lenta, em geral, est localizado em uma passagem paralela borboleta de acelerao, de tal modo que a unidade de comando possa controlar a quantidade de ar admitida por esta passagem. Havendo necessidade de aumento da rotao do motor, a unidade de comando, procede um aumento da quantidade de ar pelo corretor e, havendo necessidade contrria procede uma diminuio da quantidade de ar pelo corretor.Pode tambm o corretor de marcha lenta atuar diretamente na borboleta de acelerao do motor.

BOBINA DE IGNIO:As bobinas de ignio consistem basicamente de um enrolamento de bobina primria (baixa tenso) e um outro enrolamento de bobina secundrio (alta tenso).O fenmeno de centelha nos eletrodos das velas ocorrera quando o campo magntico gerado por uma pequena corrente eltrica que circula pelo enrolamento primrio for interrompido, induzindo uma tenso no secundrio da bobina.Este comando de corte do primrio da bobina poder ser feito: diretamente pela U.C.E ou indiretamente atravs de um modulo de ignio.

Este modulo de ignio poder ser um componente independente ou estar incorporado junto a bobina de ignio. De qualquer modo, o teste do modulo de ignio ser apresentado dois captulos a seguir.A distribuio da centelha poder se dar por um rotor mecnico idntico aos j existentes em distribuidores convencionais, ou com a utilizao de bobinas duplas para cada par de cilindros do motor. Neste caso, a ignio chamada de ignio esttica, pois no existe mais a presena de elementos mecnicos moveis para distribuir a centelha.

REL DA BOMBA DE COMBUSTVEL:Ao se acionar o comutador de partida e ignio, o rel ira receber por meio do seu terminal 86 o sinal da linha de ignio. A unidade de comando tambm recebe esse sinal simultaneamente e provoca o aterramento do terminal 85 do rel. Com isso, ser criado um campo magntico no rel que ira fechar o circuito entre as linhas 30 e 87. Como a linha 30 esta ligada diretamente ao positivo da bateria, terminal 87 alimentara o motor eltrico da bomba de combustvel que j esta aterrada.Caso no haja sinal de rotao, a unidade de comando era cortar o aterramento do terminal 85 do rel, que ir desativar o motor eltrico da bomba de combustvel. Esse procedimento importante, pois, evita que a bomba fique ativada com a chave ligada e o motor paradoSe dermos partida no motor, o sensor de rotao ir informar a unidade de comando desta situao que voltar a aterrar o terminal 85 do rel.ELETROVLVULA DE PURGA DE CANISTER:A eletrovlvula de purga do canister o componente que controla o fluxo de vapor (purga) do canister (filtro de carvo ativado) para o coletor de admisso durante as varias condies de funcionamento do motor.

ELETROVLVULA DE COMANDO DA EGRA eletrovlvula de comando da EGR, na realidade, regula a dosagem de vcuo fornecido a vlvula EGR. Deste modo, torna-se possvel a unidade de comando controlar a recirculao dos gases do escape. Em sistemas mais sofisticados, a unidade de comando possui um sensor de fluxo de gases EGR de modo a controlar o ciclo de trabalho da eletro vlvula de comando da EG

COMPOSIO DOS GASES DE DESCARGA E POLUIO

Para que o combustvel queime, e necessrio que haja oxignio (ar) e essa porcentagem de ar introduzido varia de acordo com as necessidades do motor e com o tipo de combustvel.Quando a queima e completa todo carbono (C) presente no combustvel reage com o oxignio (O) formando dixido de carbono (Co2) todo hidrognio tambm presente no combustvel reage com o oxignio (O) formando vapor d'gua e finalmente todo nitrognio (N2) existente no ar admitido no participa da reao sendo expelido da mesma forma. Nessas condies o valor ESTEQUIMTRICO a massa de ar admitido e a massa de combustvel admitida para uma combusto ideal. RELAO AR/COMBUSTVEL : a relao de massa de ar e a massa de combustvel admitida e varia de combustvel para combustvel. Ex: Gasolina, lcool, Diesel, Gs natural, etc. Na pratica, entretanto, nem sempre teremos a mistura ar/combustvel ideal, e neste caso poderemos dizer que uma mistura pobre quando tiver uma quantidade de ar maior que o ideal e mistura rica quando tiver uma quantidade de ar menor que o ideal.

GASES PRODUZIDOS NA COMBUSTO MONXIDO DE CARBONO: altamente toxico por causa de sua aproximao (afinidade) com a hemoglobina do sangue. Se a concentrao passara de 50% no sangue causa asfixia e a morte um gs pobre em oxignio portanto quanto mais homognea a mistura menor a quantidade de (CO) expelida XIDO DE NITROGNIO: no so txicos mas reagem com os raios ultravioleta do sol que produz irritaes nos olhos fazendo lacrimejar a temperatura da combusto causada atravs da relao ar/combustvel e o avano de ignio so os fatores que influenciam em sua formao. HIDROCARBONETOS:no so gases txicos mas em excesso na atmosfera da origem a uma reao qumica de cheiro desagradvel que provoca irritao nos olhos. Por ser um gs pobre em oxignio quanto melhor for a relao ar/combustvel menor ser a sua porcentagem expelida na combusto.Sua maior concentrao formada quando o motor est em forte depresso no coletor ou seja na desacelerao. O avano de ignio influencia em sua formao. PROCESSO PARA REDUO DOS NDICES DOS GASES DE COMBUSTO Pelo processo de regulagem da mistura Pelo controle de avano de ignio Pelo processo cataltico Pelo controle de desacelerao do motor Pelo controle de gases formados no reservatrio de combustvel e Carter Pela recirculao dos gases de descarga (EGR) Abaixando a taxa de compresso que reduz a temperatura na cmara Aumentando o angulo de cruzamento de vlvulas que aumenta a eficincia volumtrica. MDULO SISTEMA 796 ASTRA GM COM PINAGENS DE ALIMENTAO

As unidades de comando necessitam apenas de alguns sinais bsicos para entrar em funcionamento: ALIMENTAO: +30 (PERMANENTE DA BATERIA) ALIMENTAO: +15 (PS CHAVE CORTA AO DESLIGAR A CHAVE) ALIMENTAO DA ECU: (VIA REL PRINCIPAL OU REL DA BOMBA) SINAL DO IMOBILIZADOR: (QUANDO A ECU FOR CODIFICADA) SINAL DE ROTAO ACIONAMENTO DO REL DA BOMBA: (E PRESSURIZAO DO SISTEMA) PULSO DE ACIONAMENTO DOS INJETORES E CHAVEAMENTO DAS BOBINAS COMPRESSO DO MOTOR SINAL DE FASE: (EM ALGUNS SISTEMAS)

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