Curso de Injeção Eletrônica - Apostila 1

SISTE SI STEMA MA S DE INJ EÇÃ EÇÃ O ELETRÔNICA

DOCUMENTOS DE ENTRADA OBJECTIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS............... ESPECÍFICOS ................................... ....................................... ............................... ............ E.1 PRÉ-REQUISITOS................... PRÉ-REQUISITOS....................................... .................................... .................................... .................................... ........................... ........... E.2

CORPO DO MÓDULO 0 – INTRODUÇÃO .................................. ................................................... ....................................... ....................................... ..............................0.1 .............0.1 1 - O SISTEMA KE-JETRONIC ................................... ....................................................... .................................... ............................1.1 ............1.1 1.1 - ESQUEMA GERAL DO SISTEMA KE-JETRONIC ..................................................... 1.2

2 - O SISTEMA D-JETRONIC............... D-JETRONIC................................ ...................................... ...................................... .................................2. ................2.11 3 - O SISTEMA L-JETRONIC.................. L-JETRONIC.................................. .................................... ...................................... ................................3.1 ..............3.1 4 - OS SISTEMAS LE-JETRONIC.................................... LE-JETRONIC....................................................... .................................... ........................4.1 .......4.1 4.1 - O SISTEMA LE-JETRONIC ......................................................................................... 4.1 4.2 - O SISTEMA LE2-JETRONIC ....................................................................................... 4.8

5 - O SISTEMA LH-JETRONIC ................................... ....................................................... .................................... ............................5.1 ............5.1 6 - O SISTEMA MONO-JETRONIC................. MONO-JETRONIC .................................... ....................................... .................................... .....................6.1 .....6.1 7 - O SISTEMA MOTRONIC .................................... ........................................................ ....................................... ................................7.1 .............7.1 7.1 - ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMA MOTRONIC.............................. 7.1

BIBLIOGRAFIA .................................... ...................................................... ...................................... ...................................... ................................ .............. C.1

DOCUMENTOS DE SAÍDA PÓS -TESTE................... -TESTE ........................................ ..................................... .................................... ....................................... ................................... ................ S.1 CORRIGENDA E TABELA DO PÓS -TESTE ........................................ ........................................................ .................... .... S.5

ANEXOS EXERCÍCIOS PRÁTICOS.................... PRÁTICOS..................................... .................................... ...................................... ................................... ................ A.1 GUIA DE AVALIAÇÃO DOS EXERCÍCIOS PRÁTICOS ........................................... ...........................................A.6 A.6

Sistemas de Injecção Electrónica

Introdução

0 - INTRODUÇÃO O preço excessivo do sistema, comparado com o custo modesto do tradicional carburador, atrasou a sua difusão, situação que só em meados dos anos oitenta se foi resolvendo, de tal forma que alguns dos nossos sucessores mecânicos irão estranhar, quando num futuro não muito distante, se debruçarem sobre um motor e interrogarem-se sobre aquela “coisa” que chamamos de carburador. As vantagens do sistema de injecção a gasolina, fizeram com que se fosse aumentando o interesse dos construtores por estes sistemas, o que permitiu a saída de séries maiores, com o consequente abaixamento do preço de venda. A estas vantagens juntaram-se naturalmente, as que são inerentes ao próprio produto, isto é o seu maior aproveitamento da potência calorífica do combustível, graças à obtenção de uma combustão muito mais completa da mistura, o que se traduz num consumo substancialmente menor no que respeita a um motor alimentado por carburador. Por outro lado, uma maior elasticidade do motor e uma aceleração mais progressiva e potente. Há também que acrescentar uma maior potência do motor a grandes rotações e por último, em consequência do que foi referido, uma substancial no índice de poluição atmosférica conseguido pelo sistema, relativamente aos valores apresentados pelos carburadores. Com todas estas vantagens, a injecção de gasolina está a conquistar o favor do público tendo já deixado de ser privilégio dos grandes e luxuosos automóveis de marca, para formar parte dos equipamentos opcionais dos modelos mais modestos e populares. Assim, os mecânicos têm de trabalhar habitualmente com estes sistemas, com a mesma facilidade com que o fazem com os carburadores. Como o próprio título indica, este módulo trata exclusivamente da técnica que conseguiu realizar sistemas de injecção de gasolina em substituição, com vantagem, dos sistemas que utilizam carburador. Esta nova técnica de alimentação dos motores a gasolina passa por todos os fenómenos e problemas que o carburador teve de resolver através dos tempos, bem como por uma certa relação com os sistemas que se utilizam nos motores a Diesel.


0.1

O Sistema KE –Jetronic

1 – O SISTEMA KE – JETRONIC Depois de um longo período de experiência com a utilização dos sistemas de injecção mecânicos do tipo K – JETRONIC, a firma BOSCH dedicou-se a aperfeiçoar este sistema, aplicando-lhe as capacidades que a electrónica proporcionava. Neste sentido, pode dizer-se que o KE – JETRONIC é um sistema que trabalha basicamente como o K- JETRONIC ao qual se juntam alguns controlos de maior precisão no doseamento, determinados por uma unidade electrónica de controlo, que dá as instruções segundo diversos parâmetros. O sistema KE –JETRONIC é um sistema misto e a sua descrição pormenorizada não pode ser feita sem explicar bem não só as partes mecânica e hidráulica, que já vimos para o sistema K – JETRONIC, mas também a forma como estes sistemas tratam a electrónica. Na figura 1.1 temos um aspecto em corte de um motor, cuja parte superior se observam alguns dos elementos principais da injecção de gasolina de um sistema KE –JETRONIC.

Fig. 1.1 – Motor equipado com injecção KE-Jetronic

O sistema KE-Jetronic, tal como o sistema K-Jetronic, é do tipo contínua onde os injectores estão permanentemente a injectar combustível para os colectores de admissão do motor do veículo.


1.1

O Sistema KE –Jetronic A totalidade dos elementos que formam este sistema podem ver-se também na figura 1.2. Notamos que se juntou a unidade electrónica de controlo (UEC) e se modificaram algumas válvulas para se ajustarem ao novo sistema de comando do doseamento.

Fig. 1.2 – Componentes do sistema KE-Jetronic

O sistema KE – JETRONIC apresenta-se tão robusto e eficiente como o K-JETRONIC mas melhora muito os índices de doseamento que se obtém com este, chegando a atingir valores de economia de consumo e baixos índices de poluição perfeitamente comparáveis aos sofisticados

sistemas totalmente electrónicos. Por

outro lado e dadas as

características mecânicas e hidráulicas próprias do sistema K-JETRONIC, o KEJETRONIC tem a vantagem de, em caso de falha da parte electrónica, o motor poder continuar a trabalhar, pois a unidade electrónica de controlo fica desligada, o que não acontece com o resto do sistema, de forma que, ainda que com um doseamento bastante menos preciso, o dispositivo de injecção não paralisa o seu funcionamento. Isto não acontece nos sistemas electrónicos, nos quais à falha da UEC corresponde uma paralisação do circuito e portanto do motor.

1.1 – ESQUEMA GERAL DO SISTEMA KE - JETRONIC A figura 1.3 representa um esquema geral do sistema de injecção KE – JETRONIC. Podemos ver que dispõe de um depósito de combustível (1), uma bomba eléctrica de alimentação (2), um acumulador (3) e um filtro (4), praticamente idêntico aos do sistema KJETRONIC. O regulador de mistura é também muito semelhante. Em (6) temos o prato - sonda, com o seu jogo de alavancas de accionamento da válvula corrediça de doseamento (5) que se encontra no interior do doseador – distribuidor (7).

1.2


O Sistema KE –Jetronic O funcionamento de todo este conjunto mencionado até aqui já é conhecido. Podemos observar uma diferença que é própria do KE – JETRONIC, trata-se do regulador eléctrico de pressão (8) que faz as vezes do regulador de aquecimento que vimos no KJETRONIC, mas recebendo a informação da unidade electrónica de controlo em vez de ficar dirigida exclusivamente pelo valor da pressão que sobre ele incida. Também existe uma diferença na disposição na disposição do regulador da pressão do combustível (9), no KE-JETRONIC está separado do doseador – distribuidor. Também podemos considerar elementos comuns os injectores, de que vemos um com o número 19, e o injector de arranque a frio (11), assim como a borboleta da aceleração (12) e a caixa de ar adicional (13), além do relé (14) e a chave de contacto (15). A parte diferente deste sistema incide na implementação da electrónica. Neste aspecto é de destacar todas as sondas ou sensores eléctricos que enviam informação para a UEC (16) como o interruptor térmico temporizado (17), o sensor de temperatura do liquido refrigerante do motor.(18), o interruptor de borboleta (19) e o potenciómetro de posicionamento do prato-sonda (20).

Fig. 1.3


1.3

O Sistema KE –Jetronic Em seguida vamos fazer uma pequena analise de algumas partes que distinguem o sistema KE – JETRONIC do sistema K-JETRONIC. Para isso, dividimos esse estudo nas seguintes partes: a) Regulador eléctrico de pressão b) Unidade electrónica de controlo c) Regulador de pressão de combustível d) Sensor da posição da borboleta do acelerador

a) REGULADOR ELÉCTRICO DE PRESSÃO Dissemos já que este dispositivo substitui o regulador de aquecimento, mas, enquanto este está graduado somente pelo valor da pressão, o regulador eléctrico fá-lo sob as ordens que recebe da unidade electrónica de contro lo. Trata-se pois do dispositivo que vimos assinalado com o número 8 da figura 1.3. e que agora podemos ver com maior ampliação na figura 1.4.

Fig. 1.4

A entrada do combustível à pressão fornecida pela bomba dá-se por A, que é a abertura para a entrada do combustível no regulador. O combustível que pode entrar na câmara B poderá sair de novo para o doseador - distribuidor através da conduta C, donde terá acesso às câmaras baixas do distribuidor para variar a pressão de comando ou controle da válvula que determina o doseamento do sistema, como já vimos no K – JETRONIC.

1.4


O Sistema KE –Jetronic A entrada de combustível para a abertura A depende da posição que mantenha a placa da válvula (1) que roda à volta do ponto 2 e está submetido à acção de duas bobinas (3) que recebem corrente eléctrica procedente da UEC,

cujos

impulsos determinam com

grande precisão a abertura ou fecho da abertura A por parte da placa da válvula. Uma mola (5) e um parafuso de afinação para controlar o curso máximo da placa da válvula compõem o resto do sistema deste regulador eléctrico de pressão.

1. Placa da válvula 3. Bobines 7. Pólo magnético A. Entrada de combustível B. Abertura C. Saída de combustível para o distribuidor

Fig. 1.5 – Linhas de força electomagnética que o regulador de pressão fica sujeito

Na figura 1.5 podemos ver um desenho que nos mostra a formação de correntes magnéticas que se produzem nos núcleos dos electroímanes quando circula corrente em cada uma das bobinas. O equilíbrio magnético que se produz na placa da válvula resultante das correntes magnéticas que a UEC produz ao enviar diferentes intensidades de corrente às bobinas, determina a posição da placa e com isso o combustível disponível para o doseamento. Uma vez que em posição de repouso a placa da válvula permanece aberta, pode dizer-se que o dispositivo geral do KE – JETRONIC continuaria a funcionar apesar de a unidade electrónica de controlo não funcionar.

b) UNIDADE ELECTRÓNICA DE CONTROLO (UEC) Na figura 1.6 apresenta-se um esquema que demonstra a quantidade de informação que converge para a unidade electrónica de controlo (input) num sistema de injecção KE – JETRONIC.


1.5

O Sistema KE –Jetronic 1. Quantidade de ar 2. Regime de rotações 3. Temperatura do motor 4. Sinal de arranque 5. Posição da borboleta 6. Tensão da bateria 7. Pressão atmosférica 8. Sonda lambda 9. Número de rotações

Para o regulador eléctrico de pressão

UEC

Para o regulador do ralenti

Fig. 1.6 – Quantidade de informação que converge para a unidade electrónica de controlo para controlar o regulador eléctrico de pressão e o regulador de ralenti no caso do sistema KE – Jetronic

Como se pode ver, a unidade electrónica de controlo recebe dados dos diferentes sensores distribuídos pelo motor. Estes dados são:

1. QUANTIDADE DE AR A unidade electrónica de controlo recebe este dado procedente do potenciómetro de posicionamento existente nas alavancas do prato – sonda. Segundo a posição do prato – sonda, uma resistência variável fornece diferentes valores de tensão que

são

processados na UEC de

acordo com as instruções contidas na sua m emória. Sendo a abertura do prato – sonda proporcional à quantidade de ar que circula por ele, a UEC tem sempre conhecimento exacto do fluxo que passa para o motor.

2. NÚMERO DE ROTAÇÕES DO MOTOR A unidade electrónica de controlo deve conhecer também o número de rotações a que funciona a cada momento o motor de explosão para, juntamente com a posição da borboleta, saber se o motor prende, caso em que corta a passagem do combustível em períodos estabelecidos, saber se estão a trabalhar ao ralenti para dosear uma mistura correcta neste estado.

3. TEMPERATURA DO MOTOR Este dado é da maior importância para determinar a mistura que deve ser fornecida. Quando o motor está frio, é evidente que é necessário uma mistura muito mais rica e a UEC deve ter em conta este parâmetro. 1.6



4. SINAL DE ARRANQUE A unidade electrónica de controlo recebe do interruptor de arranque um sinal eléctrico do funcionamento do motor de arranque. Deve então juntar os dados procedentes do estado de temperatura do motor e decidir depois o tipo de enriquecimento de que ele necessita.

5. POSIÇÃO DA BORBOLETA Um dado muito importante a captar pelos circuitos electrónicos da UEC é o estado ou posição em que o condutor coloca a borboleta, que constitui o acelerador do sistema. Por meio da posição da borboleta enviam-se impulsos eléctricos para a UEC que determinam especialmente o caso de a borboleta se encontrar aberta ou fechada.

6. TENSÃO DA BATERIA A unidade electrónica de controlo deve ser alimentada pela bateria e recebe a tensão e recebe a tensão através desta entrada.

7. PRESSÃO ATMOSFÉRICA A UEC pode dispor de uma entrada para obter dados da pressão atmosférica através dos quais se possa corrigir o doseamento da mistura, de acordo com o valor desta pressão. Com este dispositivo pode conseguir-se dosear a mistura de acordo com uma relação estabelecida na unidade electrónica de controlo sobre o peso do ar relativamente à altitude em que é tomado.

8. SONDA LAMBDA Somente os sistemas KE-Jetronic mais recentes dispõem desta sonda. Consiste numa cápsula que analisa os gases de escape no colector de escape do motor. Verifica se os seus resíduos não ultrapassam valores poluidores preestabelecidos. A sonda lambda avisa rapidamente a U.E.C. dos desvios verificados para que a central actue em conformidade.


1.7


9. VALOR DO NÚMERO DE ROTAÇÕES São valores sobre as rotações do motor em que o fabricante exige alguma condição, como por exemplo, evitar a passagem de um determinado regime. Acerca da mesma figura 1.5, vemos que estes dados que entram na unidade electrónica de controlo, passam a ser elaborados pelos circuitos lógicos de que dispõe o aparelho e a escolher soluções de comando que são o resultado de diferentes possibilidades de comparação entre vários parâmetros. Por exemplo, quando a UEC recebe o sinal de arranque do motor, deve determinar a riqueza da mistura, o que faz tendo em conta a temperatura do motor, a pressão atmosféri- ca, etc.. Com estes dados, envia um sinal ao injector de arranque para manter a quantidade de combustível suplementar, mas, ao mesmo tempo, e quando o motor arranca, verifica o estado do prato – sonda, a posição da borboleta do acelerador, e com estes dados envia ordens para o regulador eléctrico de pressão para fornecer um enriquecimento geral da mistura até se conseguir que a temperatura do motor seja normal. Pode dizer-se pois que o trabalho da unidade electrónica de controlo se efectua dentro dos seguintes limites: a) Enriquecimento da mistura no arranque b) Enriquecimento posterior ao arranque c) Enriquecimento durante o processo de aquecimento d) Enriquecimento durante a aceleração e) Correcção de carga plena f) Corte de combustível quando o carro arrasta o motor A estas funções há a juntar outras complementares: 1) Regulação do regime de rotação b) Regulação lambda dos gases de escape c) Correcção da altura para o doseamento d) Regulação do ralenti

1.8


O Sistema KE –Jetronic As ordens dadas pela UEC passam ou para o regulador eléctrico de pressão (controlo do doseamento) ou para o regulador de marcha ao ralent, para assistir à riqueza da marcha no vácuo, que é sempre tão complicada.

c) Regulador de pressão de combustível Outra diferença que distingue o KE – JETRONIC do K – JETRONIC refere-se ao regulador de pressão do combustível, que está separado do regulador de mistura. Na figura 1.7 pode ver-se um esquema da constituição interna deste dispositivo. O combustível procedente da bomba eléctrica tem um desvio que entra por 1 na câmara de pressão (2). Quando a pressão a que se fornece o combustível sobe acima dos valores permitidos, abre-se a válvula (3) e o líquido pode sair pelo tubo de retorno (4) para voltar ao depósito. Por um lado temos a conduta de depressão (5), que se encontra em contacto com o colector de admissão e pode actuar sobre a membrana (6), aumentando o volume da câmara de pressão (2) quando a depressão no colector tem valores elevados. Através da conduta (7), uma nova entrada de pressão procedente do próprio doseadordistribuidor.

Fig. 1.7

Destes três valores sai o valor final da pressão conveniente para o sistema. Como se vê, este regulador apresenta maior perfeição de funcionamento, por ter em conta maior número de condições que afectam o valor da pressão do combustível que o regulador estudado para o sistema K – JETRONIC.


1.9

O Sistema KE –Jetronic Na figura 1.8 pode ver-se o aspecto exterior que apresenta o regulador de pressão de combustível.

Fig. 1.8

1.10


O Sistema D –Jetronic

2 – O SISTEMA D – JETRONIC O sistema D-Jetronic é do tipo sequencial uma vez que os injectores nunca funcionam em simultâneo. Comecemos por ver, na figura 2.1 um esquema que nos mostra o aspecto geral de todo o sistema. Os conhecimentos que já temos sobre os sistemas mecânicos ajudam-nos na compreensão deste esquema.

Fig. 2.1 – Esquema geral do sistema de injecção D-Jetronic

E m p r i meiro lugar , vejamos o circuito de alimentação. O combustível é aspirado do depósito (1) pela bomba de combustível (2), que obriga a passar através de um filtro (3). Um regulador de pressão (4) mantém um valor estável da pressão produzida pela bomba, acima de determinado valor. Como pode ver-se no esquema, o combustível em contacto directo com o injector (5) de cada cilindro também com o injector de arranque a frio(6), os quais determinam a quantidade de combustível fornecido graças à ordem eléctrica de abertura que receberão da central electrónica de controlo (7) quando esta tenha analisado todos os restantes dados que recebe de sensores e outros elementos fundamentais do sistema. A entrada de ar dá-se através do colector (8) e é comandada exclusivamente por uma borboleta (9) com a qual é solidária uma caixa de contactos (10), por meio da qual se manda informação à unidade electrónica de controlo do ângulo de abertura da borboleta em três posições fundamentais, o que determina a maior ou menor duração da abertura dos injectores (tempo de injecção).


2.1

O Sistema D –Jetronic O outro elemento fundamental de controlo deste sistema é constituído pelo dispositivo chamado sonda de pressão (11), que transforma estados de depressão no colector de admissão em sinais eléctricos que manda para a unidade electrónica de controlo. Também são importantes os dados fornecidos pela sonda da temperatura do ar (12), que se encontra antes da borboleta. Trata-se de uma termistância NTC (resistência com coeficiente de temperatura negativo) que se encontra devidamente protegida por uma cápsula metálica na qual incide todo o ar que penetra no colector de admissão. Quando a resistência NTC está fria, indica a presença de muito ar e portanto a necessidade de maior injecção. Com a resistência quente, indica que o ar é pouco e a injecção deve ser reduzida. Vemos que a unidade electrónica de controlo recebe dados procedentes do distribuidor de ignição (13), que lhe dá informação sobre a velocidade de rotação do motor e o estado angular dos cilindros. Também por 14 recebe a corrente da bateria e o estado da temperatura da água de refrigeração e do motor através do sensor de temperatura (15), assim como o estado do dispositivo de controlo de temperatura (16), que é tem como função dirigir a abertura do injector de arranque (6) de acordo com a temperatura da água que circula no sentido das flechas pelas condutas A e B. De uma forma muito parecida ao que vimos nos sistemas K – JETRONIC, dá-se o funcionamento da marcha no vácuo ou ralenti também o processo de enriquecimento do doseamento durante o aquecimento do motor. No primeiro caso temos a conduta de by-pass, que permite ao ar circular mesmo quando a borboleta está fechada, como podemos ver na figura 2.1 assinalado com o número 17. Aqui, um parafuso de regulação permite conseguir uma rotação de marcha lenta adequada ao motor em causa. A depressão verificada nestes momentos no colector de admissão será detectada pelo sensor de pressão (11), que dará o sinal adequado à unidade electrónica de controlo para o fornecimento mínimo de combustível por parte dos injectores. Quanto

arranque, quando o motor está completamente frio e por conseguinte também

o fluido refrigerante do motor, o dispositivo de controlo de temperatura (16) mantém os seus contactos fechados. A corrente que vem do motor de arranque passa também pelo dispositivo e deste

para

o injector de arranque a frio, que é activado

simultaneamente com o motor de arranque. Nestas condições lança um jacto suplementar necessário para que o motor se ponha em marcha e evite as perdas de doseamento que se dão durante o arranque a frio por condensações nas paredes frias do colector e do cilindro. Enquanto o motor arranca, deixa de actuar sobre o motor de arranque e o injector (6) fica

2.2


O Sistema D –Jetronic sem corrente. O dispositivo de controlo de temperatura (16) abre os seus contactos quando a água de refrigeração está quente, atinge um a temperatura considerável, de modo que neste momento o injector (6) não pode fornecer uma quantidade de combustível suplementar mesmo se accionasse o motor de arranque. Assim se distingue o arranque a frio e arranque a quente. O aquecimento do motor ou ralenti acelerado, que é próprio dos “str arters” do carburador, faz-se por meio de um colector de ar suplementar que coloca também a borboleta em curtocircuito e que podemos ver assinaldo em 18, ainda na mesma figura. Esse colector pode ser interceptado por uma válvula reguladora de estrangulamento (19), que neste caso concreto está em contacto com a água de refrigeração, que entra pela conduta A e sai pela B. Neste esquema, a válvula é termostática, de modo que o calor dilata-a e faz com que vá fechando o colector por onde passa o ar suplementar de forma progressiva. Noutras situações utiliza-se também um contacto com lâmina bimetálica. A válvula 19 está calculada para fechar completamente quando a água atingir o valor da temperatura mínima de funcionamento normal. A unidade electrónica de controlo envia através de C a ordem eléctrica , muito precisa, do tempo que cada injecção deve permanecer aberto, de acordo com os parâmetros que analisa. O seu funcionamento, porém, embora a injecção seja intermitente, não faz coincidir exactamente com o momento de abertura das válvulas de admissão em cada um dos cilindros. A unidade electrónica de controlo do sistema D - JETRONIC só fixa com exactidão o tempo de injecção em proporção com a entrada de ar que detecta, mas não se conhece o instante preciso da injecção de forma rigorosa. A injecção dá-se com a válvula de admissão fechada e simultaneamente em grupos de dois cilindros, nos motores de quatro cilindros.

1. Zonas de abertura de válvulas de admissão; 2. Zonas de injecção; 3. Momento de ignição

Gráf. 2.1 – Gráfico que indica a forma de começo de injecção de acordo com a rotação da cambota


2.3

O Sistema D –Jetronic No gráfico 2.1 pode ver-se a forma de actuar a esse respeito. A ordem de ignição deste motor é 1-3-4-2,de modo que a injecção dá-se simultaneamente nos cilindros 3-4 e 2-1 alternadamente. A injecção dá-se no colector de admissão do cilindro 3 quando este se encontra no tempo de escape (e portanto com a válvula de admissão fechada). No tempo seguinte abre-se a válvula de admissão. No entanto, não acontece o mesmo com o cilindro 4, que recebe a injecção no tempo de inflamação, pelo que a gasolina permanece pulverizada durante quase 360 graus de rotação da cambota, antes de ser admitida pela válvula de admissão. O mesmo acontece com os cilindros 2 e 1, como se pode ver no gráfico. O tempo de espera d gasolina pulverizada permite a sua evaporação, o que activa a mistura com ar e lhe permite maior rapidez de oxidação.

ANÁLISE DE FUNCIONAMENTO DA UEC Vimos a quantidade de informação que a un idade electrónica de controlo UEC recebe, procedente dos diferentes sensores que constam no sistema. Vamos começar por ver a constituição das tr ês importantes partes seguintes do sistema: 1. O injector 1. O sensor de pressão 3. A caixa de contacots de borboleta (potenciómetro)

1. O INJECTOR As unidades electrónicas de controlo trabalham

enviando

impulsos

eléctricos sobre os injectores ou válvulas de injec- ção. O tempo de duração destes impulsos determina o tempo de abertura da agulha pulverizadora da válvula e como se man- tém dela,

a

o

combustível

dentro

uma pressão elevada e

constante, a quantidade de combustível que

sai do injector é proporcional

à

duração destes impulsos eléctricos.

2.4


Fig. 2.2

O Sistema D –Jetronic Vemos que o injector tem de ser uma válvula comandada por um sistema eléctrico que actue com muita precisão em resposta aos impulsos eléctricos recebidos. Na figura 2.3 temos o desenho em corte que pretende representar um injector.

Fig. 2.3

Consiste numa agulha pulverizadora (1) por meio da qual se fecha a saída do combustível pelo tubo (2). Esta agulha forma parte dum pistão e vai encaixada numa armadura (4) que se pode deslocar dentro de uma bobina (5) pela parte interna de uma válvula uma mola (6) coloca o conjunto do pistão e agulha pressionando fortemente no orifício do tubo para impedir qualquer saída de combustível, pois este entra por 7 pelo interior do pistão e chega até à porta do injector pelo orifício (8), Atingido daqui a ponta fechada do injector e mantendo-se à pr essão que a bomba de combustível e o regulador lhe permitem. Por outro lado, temos a ligação eléctrica (9) da bobina de comando. Quando a UEC envia um impulso eléctrico, esta corrente atravessa o bobinado e cria um campo magnético que atrai o núcleo da agulha pulverizadora. Esse núcleo (4) desloca-se para a direita, tal como mostra a figura, arrasta o pistão (3) e com ele a ponta da agulha pulverizadora. Esse núcleo (4) desloca-se para a direita tal como mostra a figura, arrasta o pistão (3) e com ele a ponta da agulha pulverizadora (1), de modo que fica aberto o tubo (2) e o combustível sai para o exterior em virtude da pressão a que encontra armazenado. O movimento que o núcleo tem em relação à bobina é realmente muito pequeno. Quando a bobina a bobina se magnetiza, agulha pulverizadora levanta-se uns 0,15mm , o que é suficiente para a alimentação dos motores. A quantidade de gasolina fornecida depende mais do tempo que permaneça aberto o tubo que da distância que percorre a agulha pulverizadora.


2.5

O Sistema D –Jetronic É mais fácil para a UEC controlar o tempo de emissão do impulso eléctrico que uma intensidade de corrente mais ou menos forte que poderia modificar o curso da agulha. A unidade electrónica de controlo pode medir perfeitamente, com uma exactidão, impulsos que podem durar de 0,002 segundos até 0,01 segundos. O valor da pressão do combustível deve manter-se nas 2 atmosferas. O injector recebe directamente o combustível procedente

da bomba de alimentação, de modo que

deve estar bem filtrado e a pressão constante. De outra forma, as impurezas podiam meter-se

entre

o tubo e a agulha

pulverizadora, impedindo o fecho perfeito destas peças e produzindo-se um gotejar que poderia prejudi- car o doseamento. Por outro lado, se os valores da pressão não são perfeitamente regula- res, também a saída de combustível variaria bastante porque, ao ser controlada, a quantidade de combustível fornecida por meio do tempo de abertura, quando a pressão fosse maior que a prevista, a saída de mais quantidade de combustível seria evidente quando a pressão fosse maior.

2. O SENSOR DE PRESSÃO O sensor de pressão é uma das válvulas principais do sistema de injecção D – JETRONIC. Recordemos que a sua missão consiste, por fim, em converter o estado de depressão que existe no colector de admissão em sinais eléctricos para a unidade electrónica de controlo.

Fig. 2.4

Na figura 2.4 temos um esquema da posição das pressões que se estabelecem na condu-

2.6


O Sistema D –Jetronic ta antes e depois da borboleta do acelerador. Na zona A , da entrada do ar, o colector encontra-se à pressão atmosférica. A posição da borboleta (1) determina a depressão que reina no interior da conduta do colector que se dirige para as válvulas de admissão. O valor desta depressão (B) depende da velocidade de rotação do motor e da abertura da borboleta. A recolha do valor da depressão que se verifica na conduta B faz-se por meio do dispositivo chamado sensor de pressão (2). Na figura 2.5 pode também ver-se representada a sonda de temperaturas (3), que também fornece informação à unidade electrónica de controlo.

Fig. – 2.5

Os sistemas D – JETRONIC podem ser equipados com dois tipos diferentes de sensores de pressão. A figura 2.6 pretende representar o tipo de sensor de pressão mais vulgar. Em primeiro lugar, a existência de duas câmaras, com pressão diferente. Assim, a câmara A está em contacto

com

a atmosfera, de modo que se mantém nesta zona a

pressão atmosférica. Pelo contrário, na parte B da sonda existe a depressão que se transmite atra- vés da tomada de vácuo (1), a qual está em contacto com o colector de admissão. A peça encarregada de estabelecer uma posição de equilíbrio entre ambos os valores da pressão é o diafragma (2), que está colado a um pistão (3) que faz deslocar para a direita ou para a esquerda da figura , de acordo com o estado de depressão existente.


2.7


Fig. 2.6

Por intermédio das cápsulas manométricas (4 e 5) o movimento do diafragma é transferido para um núcleo (6) que, por sua vez e na ponta dispõe de uma mola antagónica (7) que em posição de repouso mantém o núcleo centrado nas bobinas (8) de indutância. Estas bobinas são formadas por um bobinado primário e outro secundário, em que se gera uma corrente quando o núcleo magnético (6) se desloca. Nestas condições, o funcionamento do sensor de pressão é o seguinte: quando a depressão no colector de admissão é importante, produz-se o vácuo na câmara B e o diafragma fica na posição que mostra a figura 2.5. Esta situação observa-se quando a borboleta está total ou parcialmente fechada, pois é nestes momentos que se atingem os valores máximos no colector, quando o motor está a funcionar. Quando os valores de depressão diminuem , o diafragma vai-se colocando progressivamente à direita, em virtude da força da mola (7), e nos estados de plena carga, quando a depressão é nula e se converteu em pressão de cerca de uma atmosfera por abertura total da borboleta, verifica-se de novo a situação que vimos na figura 2.4, de modo que o núcleo magnético (6) fica alinhado com as bobinas. A corrente gerada nestes deslocamentos é enviada à unidade electrónica de controlo, que recebe a informação necessária para saber que nestes pontos deve enriquecer a mistura, uma vez que se trata de uma situação de funcionamento a plena carga do motor. Nas figuras 2.7 e 2.8 representam-se outros tipos de sensores de pressão.

2.8



Fig. 2.7

Fig. 2.8

O funcionamento é o mesmo, mas com a variante de o diafragma ter sido substituído pelo mesmo trabalho realizado por uma das cápsulas manométricas. Com efeito, a primeira cápsula (1) está em contacto com a câmara de pressão atmosférica (A). A outra cápsula (2) é hermética e no movimento de ambas dá-se um f uncionamento semelhante ao descrito para o captador de diafragma. A vantagem deste modelo é que faz ao mesmo tempo uma correcção altimétrica que comanda o movimento do núcleo e assim se consegue um doseamento mais ajustado nas mudanças de altura das estradas por onde se circula.

3. CAIXA DE CONTACTOS DA BORBOLETA Os dados fornecidos pelo sensor de pressão à unidade electrónica de controlo apresentam um inconveniente bastante grande no que diz respeito à obtenção de um bom doseamento da mistura: tem reacções excessivamente lentas. No caso de o condutor pretender uma aceleração súbita, a borboleta do acelerador súbita, a borboleta do acelerador abre-se de repente e o ar passa a encher o colector de admissão. Enquanto diminui a depressão no interior da câmara do sensor e se envia a ordem eléctrica à UEC passa por um período de tempo em que o motor recebe uma mistura pobre, o que faz com que a aceleração seja lenta durante alguns instantes. Existe pois um atraso motivado por um desfasamento proporcionado pela unidade electrónica de controlo.


2.9

O Sistema D –Jetronic Este defeito foi resolvido através duma caixa de contactos da borboleta por meio dos quais a UEC recebe impulsos instantâneos por determinadas posições da borboleta. Na figura 2.9 podemos ver uma destas caixas de contactos.

Fig. 2.9

O eixo da borboleta está sujeito ao eixo de rotação (1) de modo que quando o condutor prime o pedal do acelerador, a posição que toma a placa de contactos origina uma série de impulsos para a UEC, que se identificam com as necessidades de doseamento que a posição da borboleta requer. Na figura temos em 2, a rampa de contactos para o enriquecimento durante a aceleração ; em 3, o contacto de plena carga e em 4 o contacto de marcha lenta. De acordo com a posição de cada um destes contactos em cada uma das suas rampas, é determinado o grau de doseamento conveniente. A caixa de contactos da borboleta pode ter ainda muito mais funções, além de melhorar a resposta do sensor de pressão. Por exemplo, utilizam-se os contactos de que dispõe para que a UEC elimine a injecção quando o motor entra em desaceleração, conseguindo-se assim uma boa economia e menos poluição. Para isso dispõe-se de um contacto final de curso, que actua por meio de uma cremalheira quando o acelerador não é accionado. Entre 1800 e 1200 rpm corta-se completamente a injecção, que é de novo restabelecida quando se baixa para as 1200 rpm para manter o regime de marcha lenta necessária.

2.10


O Sistema D –Jetronic É claro que, se em qualquer momento deste período de economia se pressiona o acelerador, a injecção restabelece-se de repente.

3. OUTROS ELEMENTOS DO SISTEMA D - JETRONIC Regulador de pressão Na figura 2.10 temos a representação da constituição interna do regulador de pressão que este sistema de injecção utiliza.

Fig. 2.10

A admissão do combustível efectua-se pelos tubos de entrada (1) para o interior da câmara de pressão (2). Enquanto o valor da pressão fornecida pela bomba eléctrica estiver dentro dos limites para que o regulador foi calculado, não há alteração no funcionamento deste dispositivo. Quando o valor da pressão aumenta, a sua própria força vence a posição da membrana está pressa a porta – válvula (4), que é empurrada pela mola de compressão (5), que é a mola calculada para se comprimir só a determ inado valor de pressão sobre a membrana. Desta forma, quando o valor da pressão supera o valor previsto, a membrana baixa e abrese o tubo de retorno (6) precisamente o tempo necessário para que saia uma quantidade


2.11

O Sistema D –Jetronic conveniente de líquido até que se restabeleça o valor da pressão que a mola pode superar. A válvula (7) é encarregada deste trabalho de vedação proporcionado pelo sistema. Este regulador de pressão dispõe de um paraf uso de afinação para ajustamentos precisos. Este parafuso pode ver-se na figura como nº8. Quanto mais se aperta este parafuso maior será a pressão permitida o circuito, por endurecimento da acção da mola, afrouxando o contrário.

VÁLVULA TERMOSTÁTICA A válvula termostática faz o mesmo trabalho que a caixa de ar adicional que vimos quando vimos o sistema K – JETRONIC, com a ressalva de que no sistema D –JETRONIC o trabalho é efectuado em contacto com a água de refrigeração, em vez de se fazer por meios eléctricos, tal como vimos na altura. Vejamos na figura 2.11 o aspecto desta válvula, depois de se ter feito um corte, para se poder observar bem o seu interior. Pelas condutas 1 e 2 pode passar o ar adicional que coloca em curtocircuito a borboleta do acelerador quando o motor está frio. O ar tem de atravessar a ranhura (3) que faz parte do corpo da válvula. Veja-se que dispõe de um pequeno êmbolo (4) que pode deslizar pelo interior desta peça no sentido da seta e com o seu deslocamento pode tapar a saída do ar, formada pela ranhura (3).

Fig. 2.11

Uma mola (5) mantém o êmbolo, em posição de repouso, fora da eventual obstrução da ranhura. O elemento termostático propriamente dito encontra-se na ponta da válvula, podendo verse assinalado com o número 6. Este elemento está em contacto com a água de refrigera-

2.12


O Sistema D –Jetronic ção por meio de um circuito em derivação, que a própria bomba de água do motor renova constantemente. Deste modo, qualquer variação na temperatura da água é detectada por esta válvula (6). À medida que aquece, a válvula vai repelindo o pistão (7) que empurra no sentido indicado pela seta. Em consequência disso, o êmbolo vai fechando cada vez mais a passagem do ar pela ranhura (3) até conseguir um corte total quando a temperatura da água se tiver elevado o suficiente para atingir o valor normal de funcionamento. Nesta posição se mantém enquanto a temperatura da água não desça abaixo dos valores para os quais a válvula está calculada.


2.13

O Sistema L –Jetronic

3 – O SISTEMA L – JETRONIC Este tipo de sistema de injecção é do tipo simultânea, isto é, os injectores pulverizam o combustível todos ao mesmo tempo mas duma forma descontínua devidamente temporizada. Caracteriza-se por possuir um aparelho que dita a grande evolução neste tipo de sistema, que se chama debímetro e tem como função o controlo de temperatura e quantidade de ar admitido pelo motor, em função da posição duma comporta que permite a admissão de um determinado volume de ar conforme o regime de funcionamento do motor. O sistema é constituído fundamentalmente por: Uma bomba eléctrica, um filtro de pressão de combustível, um conjunto de quatro injectores comandados electricamente, um módulo electrónico que recebe, elabora e envia sinais eléctricos que fazem actuar os injectores que debitam a quantidade exacta de combustível em função da quantidade de ar aspirado pelo motor. Existe também um medidor de quantidade de ar (debimetro) que envia ao módulo electrónico, uma informação correspondente à exacta quantidade de ar aspirada pelo motor.

Fig. 3.1 – Debímetro ou caudalimetro de volume de ar

Um sensor de detecção da temperatura do ar aspirado para o motor e um sensor de detecção de temperatura do liquido de refrigeração do motor dão constantes informações ao módulo electrónico

actuando esta sobre os períodos de injecção garantindo o bom

funcionamento do motor na fase de arranque e a quente.


3.1


Fig. 3.2 – Esquema geral do debímetro

Neste sistema existe, tal com vimos no sistema K – Jetronic, um injector suplementar de arranque a frio que só funciona na fase de arranque do motor. Como tal, terá de haver um sensor de temperatura que comanda somente o injector de arranque a frio que como já conhecemos, chama-se de interruptor térmico de tempo. Um dispositivo (válvula de ar suplementar) para a fase de aquecimento do motor permite o doseamento de ar aspirado durante esta fase. Toda

a informação, recebida pelos componentes mencionados chegam ao módulo

elec- trónico onde ele a elabora dando aos injectores um tempo de abertura necessário para

ministrar

a

quantidade

de

gasolina

determinada

pela

precedentemente pelo módulo electrónico.

Fig. 3.3 – Esquema dum sistema de injecção L-Jetronic

3.2


informação

dita

O Sistema L –Jetronic Em primeiro lugar, temos o depósito de combustível (1) donde é aspirada a gasolina com uma bomba eléctrica (2) do mesmo tipo que estudámos no sistema K – Jetronic. Neste caso a bomba recebe a corrente de uma caixa de relés (3) comandada pelo interruptor de contacto (4) e da bateria (5). Com o combustível à pressão de injecção faz-se passar por um filtro (6) e dali para o tubo distribuidor (7), donde o combustível tem acesso a todos os injectores (8) e também ao injector de arranque ou válvula de arranque (9) a frio, além do regulador de pressão (10), do mesmo tipo que foi descrito para o D – Jetronic e com idêntico funcionamento para a abertura da válvula que transfere o combustível para o depósito pelo tubo quando a pressão de líquido é superior ao valor máximo permitido. Neste caso, vemos que o regulador de pressão está em contacto, por meio do tubo, com o colector de admissão de modo que se fazem sentir nele os valores de depressão do colector. Por este sistema consegue-se regular a mola que a membrana do regulador possui. Com o encerramento da borboleta do acelerador e a consequente grande depressão que se estabelece no colector, verifica-se ao mesmo tempo uma queda de pressão nos injectores, pela abertura antecipada da válvula do regulador, que beneficia o consumo. Esta é uma novidade destes sistemas modernos em relação ao sistema

D – Jetronic.

O elemento particular deste sistema que merece muita atenção é a sonda volumétrica de ar (14), também chamada por vezes medidor de fluxo de ar. Este medidor tem uma certa relação, quanto ao princípio de funcionamento, com o prato – sonda de que dispõe o sistema K-Jetronic. A entrada do ar modifica a posição da borboleta-sonda do medidor, que ao balançar e por meio de contactos, fornece informação à unidade electrónica de controle (15) do fluxo de ar que penetrou na conduta de admissão. Para saber a altura em que deve fazer-se a injecção , a unidade de controlo electrónico (15) recebe impulsos do distribuidor (16), assim como o estado de temperatura da água de refrigeração através da sonda térmica do motor (17). O sistema suplanta o sistema de alimentação clássica por carburador trazendo alguns melhoramentos que de seguida enumeramos:

Redução do consumo de combustível Redução da quantidade de gases poluentes


3.3

O Sistema L –Jetronic O sistema é constituído fundamentalmente por: Uma bomba eléctrica (1) Um filtro de combustível (2) Um regulador de pressão de combustível (3)

1. Medidor de volume de ar 2. UEC – Unidade de Controlo Electrónica 3. Filtro de combustível 4. Bomba de combustível 5. Regulador de pressão de combustível 6. Válvula de ar adicional 7. Interruptor térmico temporizado 8. Sensor de temperatura do motor 9. Caixa de contactos da borboleta do acelerador 10. Injector de arranque a frio 11. Injector

Fig. 3.4 – Componentes do sistema L-Jetronic

Fig. 3.5 – Esquema de montagem do sistema L-Jetronic

3.4


O Sistema L –Jetronic Atendendo à figura 3.4 temos um conjunto de quatro electroinjectores (um por cilindro) para a alimentação do motor (1.1). 

Um módulo electrónico (2) que recebe, elabora e envia sinais eléctricos que fazem actuar os electroinjectores que debitam a quantidade exacta de combustível em função da quantidade de ar aspirado pelo motor.



Um medidor de quantidade de ar (debímetro) que envia ao módulo electrónico uma informação eléctrica correspondente à exacta quantidade de ar aspirada pelo motor.



Um relé combinado (7) composto por dois relés específicos para a função indicada. Existem outros componentes que têm a finalidade de melhorar este sistema.



Um

sensor de detecção da temperatura do ar aspirado para o motor (8) (montado

no medidor de quantidade de ar ). 

Um sensor de detecção de temperatura do líquido de refrigeração do motor (9).



Um electroinjector suplementar de arranque a frio (10) controlado por:



Um interruptor térmico temporizado



Um dispositivo (válvula de ar suplementar) (12) para a fase de aquecimento do motor



Um sistema de detecção da velocidade de aceleração (incorporado no medidor de quantidade de ar aspirado).



Um dispositivo que detecta a fase mínima, plena potência e desaceleração do motor (13) incorporado no sistema de comando do acelerador.

Toda a informação, recebida pelos componentes mencionados chegam ao módulo electrónico onde ele a elabora dando aos electroinjectores um tempo de abertura necessário para ministrar a quantidade de gasolina determina pela informação dita precedentemente pelo módulo electrónico. A ligação de todos os componentes eléctricos do sistema de injecção realiza-se através de uma cablagem especifica dotada de fichas de ligação rápida de diversas cores ou cores iguais mas com diferentes números de terminais de ligação de modo a possibilitar uma ligação fácil sem haver possibilidade de trocas evitando assim anomalias ou estragos no equipamento. No esquema da figura 3.3 analisa-se do ponto de vista eléctrico, o funcionamento do sistema de injecção.


3.5

Sistema L –Jetronic Na figura do centro é representado o relé combinado que como se disse, é composto por dois relés do tipo “normalmente abertos” (T1 – T2). Três diodos (D1 – D2 – D3) e uma resistência (R).

Fig. 3.6 – Esquema eléctrico do sistema L-Jetronic

Os componentes do sistema são: Bateria Comutador de chave de ignição Motor de arranque Bomba eléctrica de combustível Electroinjector de arranque a frio Interruptor térmico de tempo Válvula de ar suplementar Módulo electrónico Medidor de quantidade de ar (Debimetro) Electroinjectores

3.6


O Sistema L –Jetronic A corrente que vem da bateria, passa do terminal 30 para o 15 do comutador da chave de ignição devido à posição da chave “M ARCHA”, o terminal 15 alimenta o relé combinado e como o terminal 28 do módulo electrónico está à massa, há magnetização da bobina do relé T1 que fecha o contacto, isto permitirá a alimentação do terminal 10 do módulo elec- trónico dos 4 electroinjectores e do medidor de quantidade de ar (Debimetro).

Fig. 3.7 – Funcionamento do sistema L-Jetronic, com chave de ignição em “ marcha” com o motor parado

O comutador da chave de ignição nesta posição vem alimentar (30/50 do comutador) o motor de arranque e através do relé combinado é combinado, o terminal 4 do módulo electrónico

liga alternadamente à massa

o circuito

dos quatro

electroinjectores

provocando internamente neles uma queda de tensão de cerca de 9 volts. No relé combinado, através do diodo Dz a bobine do relé é alimentada

(a linha de

massa provém do terminal 28 do módulo electrónico) fechando-se o contacto t2; isto permitirá a alimentação eléctrica da bomba de combustível e da válvula de ar suplementar. Fica também alimentado (terminal 85) o electroinjector de arranque a frio se a temperatura do motor for inferior a 36ºC.


3.7


Fig. 3.8 – Funcionamento do sistema L-Jetronic no momento de arranque a frio

A fase de arranque termina quando a chave do comutador de ignição regressa à posição “MARCH A”, a rotação do motor cria uma aspiração tal que a borboleta colocada no medidor de caudal de ar (Debimetro) se desloca provocando o fecho eléctricodo contacto C do debimetro. Isto, garante, como no esquema precedente, a alimentação da bobina do relé T2 que mantém assim o seu contacto fechado permitindo assim a combinação da alimentação eléctrica da bomba de combustível e da válvula de ar suplementar.

Fig. 3.9 – Funcionamento do sistema L-Jetronic com chave de ignição em “ marcha” , com motor ligado

3.8



MEDIDOR VOLUMÉTRICO DE AR (DEBÍMETRO) Trata-se de uma das

peças mais importantes e características do sistema L –

JETRONIC. A sua função é medir a quantidade de ar aspirado pelo motor, o que determina o seu estado de carga. Aqui reside a diferença com o sistema D – JETRONIC, que mede a depressão do colector de admissão fundamentalmente. A medição do fluxo de ar determina o tempo que os injectores devem permanecer abertos e assim consegue-se um doseamento de combustível mais exacto. Este sistema de sonda de fluxo permite ao sistema

L – JETRONIC suprimir o

dispositivo de enriquecimento com a aceleração, que tinha certos problemas no sistema anterior (D – JETRONIC), com uma complicada caixa de contactos de borboleta. Junta a vantagem de adequar a mistura ao estado mecânico do motor, uma vez que qualquer desgaste dos cilindros, modificação na regulação ou estado das válvulas, excessivo de carvão um menor consumo de ar, que é automáticamente compensado no doseamento graças ao trabalho de medição da sonda do fluxo de ar. A figura seguinte representa um esquema de um debimetro. Consta, fundamentalmente de uma borboleta – sonda (1) que pode rodar sobre um eixo central.

Fig. 3.10 – Esquema da sonda do medidor de fluxo de ar, modelo com sete ligações

Quando o motor aspira ar, este, deve vencer o obstáculo que a borboleta, empurrando-a e entrando pelo colector na direcção indicada pela seta.


3.9

O Sistema L –Jetronic A borboleta – sonda leva na extremidade uma borboleta de compensação (2) que se move dentro de uma câmara de com pensação (3) para enfraquecer as pulsações. A posição destas duas borboletas solidárias origina um sinal de tensão que se detecta no potenciómetro (4), o qual, juntamente com o sinal que lhe é dado por uma sonda de temperatura do ar (5), envia um sinal à unidade electrónica de controlo para que tenha informação sobre o valor do ar que circula no tubo. Completa o dispositivo um canal de by-pass (6) por onde o ar deixa a borboleta – sonda em curto – circuito e que serve para a alimentação de ar durante o regime de ralenti do motor. Na figura podemos ver ainda, o parafuso de regulação do ralenti (7), que trabalha reduzindo ou aumentando a passagem do ar pelo canal. A borboleta – sonda toma posição angular fixada em cada momento pela força do ar de que o motor necessita e aspira de acordo com a posição da borboleta do acelerador que o condutor manobra. A relação entre o ângulo descrito pela borboleta – sonda e o volume de ar aspirado faz com que se consiga uma grande sensibilidade na medição de pequenos volumes e também de pequenas variações de volume de ar. Qualquer modificação no curso da borboleta – sonda é transmitida mecanicamente ao potenciómetro, que recebe corrente eléctrica e transmite sinais de tensão diferentes à unidade electrónica de controlo para que ela calcule o tempo de injecção.

Fig. 3.11 – Esquema da sonda do medidor de fluxo de ar, modelo com cinco ligações

O potenciómetro é pois uma peça fundamental para o bom funcionamento da sonda do fluxo de ar.

3.10


O Sistema L –Jetronic Na figura 3.11 vemos a constituição interna da sonda, em que se destaca, na parte superior, o potenciómetro (2). Todo o seu mecanismo está dentro de uma caixa estanque no interior da qual existe uma atmosfera muito seca. Consta de uma placa de cerâmica com uma série de contactos e 14 resistências cujos valores foram cuidadosamente aferidos. A figura 3.12 representa um esquema da constituição interna do potenciómetro. Estas resistências têm, além disso, a particularidade de não variar de valor, apesar das mudanças bruscas de temperatura que podem ocorrer e na verdade ocorrem, entre os estados de motor parado ou em funcionamento pleno.

Fig. 3.12 – Potenciómetro do debímetro

Na figura 3.12 representamos com uma seta (2) o cursor solidário com a borboleta – sonda de modo que, com o movimento desta, o cursor desloca-se através dos contactos e provoca diferentes estados de tensão de acordo com o número de resistências que a corrente se veja obrigada a atravessar. A corrente da bateria mantém a respectiva tensão (Ub) entre o borne de entrada e de saída. A corrente atravessa as resistências R14 e R13 e pelo borne b põe-se em contacto com o cursor. Na posição indicada pela figura 3.11, a corrente só tem de atravessar a resistência R1, pelo que a sua saída para a unidade electrónica de controlo tem um valor de tensão relativamente alto. À medida que o cursor se desloca para a esquerda da figura, vão intervindo cada vez maior número de resistências, o que faz com que a tensão de saída seja cada vez mais baixa entre valores tais a unidade electrónica de controlo os relaccione com o tempo de abertura dos injectores que terá de ordenar principalmente de acordo com este parâmetro.


3.11

O Sistema L –Jetronic Além disso, na figura 3.12, a resistência R14 tem como derivação uma termistência (3) por meio da qual se origina o parâmetro da temperatura do ar. Deste modo, a temperatura a que o ar é aspirado influi na tensão de saída (Us) directamente pois vem determinada por uma variação na tensão que o cursor recebe através do borne b. O canal de by – pass serve para a manutenção do regime de rotação de marcha lenta. O ar pode circular, em pequena quantidade, por um canal que engana a presença da borboleta – sonda. Um parafuso regula a passagem de ar e assim se corrige a riqueza do ralenti. Por seu lado, a câmara de amortecimento a borboleta de amortecimento tem a mesma superfície que a borboleta – sonda e a sua missão é suavizar os deslocamentos para reduzir as trepidações que originam as contrapressões que eventualmente se produzem no colector de admissão.

Fig. 3.13 – Caudalímetro visto de perfil

3.12


Os Sistemas LE –Jetronic

4 – OS SISTEMA LE – JETRONIC Este tipo de sistema de injecção é do tipo simultâneo, isto é, os injectores pulverizam o combustível todos ao mesmo tempo mas duma forma descontínua devidamente temporizada (intermitente).

4.1 – O SISTEMA LE – JETRONIC A injecção electrónica BOSCH LE – JETRONIC é uma versão melhorada do modelo antecedente, L – JETRONIC. Os componentes da injecção electrónica LE - JETRONIC modificados no que diz respeito ao modelo L – JETRONIC são: O módulo electrónico O medidor de quantidade de ar O relé combinado A válvula de ar suplementar O circuito eléctrico do módulo electrónico mantendo as suas funções inalteradas foi no entanto modificado. A unidade electrónica de controlo prevê os seguintes sinais: A unidade electrónica de controlo elabora estes dados (input) e transmite impulsos eléctri A quantidade de ar aspirado A temperatura do líquido de refrigeração A posição da borboleta do acelerador O número de rotações do motor cos (output) aos injectores (ligados electricamente em paralelo) os quais injectam posteriormente por cada volta da árvore de cames metade da quantidade de combustível necessária para a alimentação do motor. O impulso de inicio de injecção é captado no primário da bobina de ignição que envia para o módulo electrónico esta informação sendo depois o sinal tratado de modo a haver duas injecções de combustível por ciclo.


4.1

Os Sistemas LE –Jetronic No módulo electrónico de controlo do sistema de injecção LE – JETRONIC existe uma tomada onde se liga uma ficha com 25 terminais de ligação. Dos 25 terminais de ligação apenas 11 é que são utilizados.

Fig. 4.1 – Terminais de ligação eléctrica para o medidor de caudal de ar (caudalímetro)

Por outro lado, o medidor de ar aspirada pelo motor transformando o deslocamento angular da borboleta de compensação num valor eléctrico que é enviado à unidade electrónica de controlo. O medidor funciona neste sistema da mesma f orma que no sistema L – JETRONIC.

Fig. 4.2 – Terminais da ligação eléctrica para o medidor de caudal de ar (caudalímetro)

O medidor para o sistema LE – JETRONIC comparativamente ao sistema L – JETRONIC foi modificado somente na câmara do potenciómetro; o corpo externo mantém-se inalterável.

4.2


Os Sistemas LE –Jetronic As ligações 36 e 39 para a alimentação da bomba eléctrica de combustível foram eliminadas e o sensor de temperatura de ar NTC foi montado no circuito potenciometrico do medidor de quantidade de ar com a consequente variação do número de ligações de 7 a 5. A ligação E serve exclusivamente para a aferição que vem efectuada de fábrica.

Fig. 4.3 – Sensor NTC para medição de temperatura de ar situado no caudalímetro

Posicionamento do sensor NTC de ar. Serve para a correcção da dosagem da mistura. Ele intervém entre temperaturas de –30º C e +40º C do ar aspirado. Tanto para o modelo LE – JETRONIC como para o sistema L – JETRONIC o relé combinado tem por função alimentar quase todo o sistema de injecção. Com a eliminação dos terminais para a alimentação da bomba eléctrica de combustível do medidor de quantidade de ar, dispositivo de segurança que interrompe a alimentação da electrobomba de combustível, no caso do motor parar acidentalmente (com

a chave do comutador de

ignição na posição de marcha) é realizado pelo relé combinado com base na medição do número de rotações do motor.

NOTA: A ligação de todos os componentes do sistema de injecção é realizada por uma cablagem especifica com fichas de ligação rápida de diversas cores e com diferente número de terminais de ligação de modo a facilitar a ligação e não haver hipótese de trocas excluindo a possibilidade de provocar avarias ou anomalias ao sistema.

FUNCIONAMENTO Os terminais do relé combinado que estão com tensão, nomeadamente o terminal, o 30 e o 15. O terminal 30 é ligado directamente ao polo positivo da bateria enquanto que o 15 é ligado ao positivo do comutador da chave de ignição.


4.3


Fig. 4.4 – Relé combinado

FASE DE ARRANQUE Os terminais do relé combinado que estão com tensão são o 30, 15 e o 50. Rodando a chave do comutador de ignição (fase de arranque). O terminal 50 alimenta assim a bobina de chamada do motor de arranque e o terminal 4 do módulo electrónico o qual informado da duração da fase de arranque do motor. Enquanto o motor de arranque estiver engatado o sistema de injecção fica directamente pilotado pelo módulo electrónico que, excluindo o medidor de quantidade de ar elabora um tempo de injecção variável influenciado pela temperatura do líquido de arrefecimento do motor, informado pelo respectivo sensor. Durante a fase de arranque fica alimentado outro circuito, o do electroinjector a frio que é comandado por um interruptor térmico de tempo que mantém ligado o circuito por um tempo máximo de 8 segundos enquanto a temperatura do liquido de arrefecimento do motor de 20º C. O tempo indicado diminui com o aumento da temperatura até 35ºC acima da qual a fase de arranque do motor funciona sem o electroinjector indicado. Depois, fecha-se o contacto principal do relé combinado pelo que fica alimentada a bomba eléctrica de combustível. Quando o motor começa a girar, os impulsos de tensão fornecidos pela ignição ao term inal 1 do relé combinado permitem durante um curto número de voltas comandar e manter o fecho dos contactos principais do relé combinado e de alimentar com uma tensão de 12 volts iniciar os injectores. O mesmo sinal que sai do primário da bobina de ignição e chega ao relé combinado é enviado também ao terminal 1 da unidade electrónica de controlo. Este último, com o sinal indicado, comanda a abertura e fecho do transístor de potência que alternadamente liga à massa os quatro injectores.

4.4



FASE DE MARCHA - MOTOR EM FUNCIONAMENTO Com o motor a funcionar no regime mínimo o terminal 50 do comutador da chave de ignição deixa de ter tensão passando a ser alimentado o terminal 50 do relé combinado que passa a ter o seu contacto principal fechado e em seguida a alimentação dos injectores durante a fase de arranque através do módulo electrónico. O relé combinado não desliga o contacto principal enquanto o sinal proveniente do primário da bobina (detecção de rotação) der informação que o motor está a trabalhar acima das 225 rpm. Abaixo das 225 rpm os impulsos de tensão (vindos da bobina) não são mais suficientes para manter em condução o circuito electrónico que comanda o fecho do contacto principal do relé combinado o qual abre o circuito de alimentação da bomba eléctrica de combustível e dos injectores, com a informação constante do medidor de quantidade de ar (debimetro).

Fig. 4.5 – Esquema eléctrico básico da ligação do relé combinado aos sensores e actuadores

INJECTORES Os injectores são montados no colector de admissão num lugar estratégico em proximidade da válvula de admissão, e têm a

função de

dosearem

a quantidade de

combustível. Esta última é determinada pelo tempo de abertura do injector que é estabelecido pelo módulo electrónico.


4.5

Os Sistemas LE –Jetronic Na injecção LE – JETRONIC os quatro injectores são ligados electricamente em paralelo e simultaneamente injectam por cada volta da árvore de cames do motor metade da quantidade de combustível necessário por cada ciclo. Os quatro injectores são constituídos por um corpo onde está montado um enrolamento eléctrico. Este enrolamento difere, muitas vezes, do sistema L – JETRONIC quanto ao material utilizado e sobretudo ao valor da resistência eléctrica do próprio enrolamento.

Fig. 4.6 – Aspecto lateral e de cima do electroinjector

Esta modificação é necessária para se poder alimentar com uma tensão inicial de 12 volts enquanto variar a fase final de alimentação dos injectores no módulo electrónico.

NOTA: Não montar nunca o injector que tenha a ponta de material plástico de cor cinzenta (modelo específico do sistema L – JETRONIC) no sistema LE – JETRONIC porque isso representaria o dano irremediável da unidade electrónica de controlo.

Quando se intervém nos injectores , substituir sempre os aneis de fixação em borracha quando submetidos a grandes variações de temperatura pois podem permitir infiltrações e consequentes intervenções técnicas.

4.6



VÁLVULA DE AR ADICIONAL A válvula de ar adicional fornece a quantidade de ar necessária ao motor durante o seu arranque a frio, praticamente realiza a mesma função do dispositivo de arranque a frio montado nos carburadores. Este componente é em tudo semelhante às válvulas de ar adicional montadas nos outros sistemas de injecção anteriormente estudados como por exemplo o sistema K – JETRONIC ou L – JETRONIC. A secção de passagem (3) é controlada por um cursor rotativo (4) com uma abertura (1) à passagem do ar. O cursor é accionado por uma lâmina bimetálica (2) aquecida por uma resistência eléctrica alimentada em permanência pelo relé combinado. Ao aumentar a temperatura, temperatura, a lâmina bimetálica bimetálica faz rodar o cursor vencendo a oposição de uma mola de retorno dosificando assim a passagem de ar adicionalaté se fechar totalmente quando o motor está quente.

Fig. 4.7 – Válvula de ar adicional

Este tipo de sistema de injecção é do tipo simultânea, isto é, os injectores pulverizam o combustível todos ao mesmo tempo mas duma forma descontínua devidamente temporizada. Caracteriza-se por possuir um aparelho que dita a grande evolução neste tipo de sistema, que se chama debímetro e tem como função o controlo de temperatura e quantidade de ar admitido pelo motor, portanto uma forma cómoda de controlar a qualidade do ar consumido pelo motor.


4.7

Os Sistemas LE –Jetronic O sistema é constituído fundamentalmente por: Uma bomba eléctrica, um filtro de pressão de combustível, um conjunto de quatro injectores comandados electricamente, um módulo electrónico que recebe, elabora e envia sinais eléctricos que fazem actuar os injectores que debitam a quantidade exacta de combustível em função da quantidade de ar aspirado pelo motor. Existe também um medidor de quantidade de ar (debimetro) que envia ao módulo electrónico, uma informação correspondente à exacta quantidade de ar aspirada pelo motor.

Fig. 4.8 – Esquema eléctrico do sistema de injeçcão LE-Jetronic

4.2 – O SISTEMA LE 2 – JETRONIC Este tipo de sistema de injecção é do tipo simultânea, isto é, os injectores pulverizam o combustível todos ao mesmo tempo mas duma forma descontínua devidamente temporizada. O sistema LE2 – JETRONIC pertence à geração de sistemas de injecção intermitentes e múltiplos de baixa pressão para motores do ciclo OTTO, a 4 tempos.

4.8


Os Sistemas LE –Jetronic A sua função é a de injectar no colector de admissão, antes de cada válvula de admissão, a quantidade exacta de gasolina a misturar ao ar introduzindo no cilindro, de modo a obter uma correcta dosagem de mistura. Este sistema já não dispõe do injector suplementar de arranque a frio. No arranque a frio, os quatro injectores injectam uma quantidade extraa de combustível de modo a enriquecer bastante a mistura ar/gasolina. Este sistema assegura um funcionamento eficaz e económico, redução da poluição pelo escape, assim como um comportamento regular do m otor.

FUNCIONAMENTO Através do sistema LE2 – JETRONIC pode medir-se: A quantidade de ar aspirado pelo motor, por meio de uma sonda do débito de ar (debimetro). A temperatura do ar aspirado, por meio de uma sonda NTC (resistência com coeficiente de temperatura negativa) situada no debimetro. A temperatura do liquido de refrigeração ref rigeração do motor, por meio de uma sonda situada no bloco. Graças a estes dispositivos, o sistema LE2 – JETRONIC pode calcular a quantidade exacta e combustível a injectar no motor

para obter uma dosagem perfeita (em peso) ar

– gasolina.

O ar pode encontrar-se em diferentes condições de depressão (ou de pressão, logo que o motor funcione em sobrealimentação) e, por isso, é necessário adaptar a quantidade de gasolina a injectar para não alterar a relação, em peso, entre o ar e a gasolina. Esta relação mantém-se pela modificação, graças a um regulador, do valor da depressão do ar no colector de admissão, de modo que a diferença entre as duas pressões seja constante para qualquer condição de funcionamento do motor. Para certas condições de funcionamento, tais como: Arranque a frio com baixa temperatura exterior exterior Aceleração (assinalada pela velocidade de abertura da borboleta do debímetro de ar) Máxima potência (assinalada pelos contactos do interruptor da borboleta)


4.9

Os Sistemas LE –Jetronic Desaceleração (assinalada pelos

contactos

do interruptor do

interruptor da borboleta) até um regime determinado pela unidade electrónica de controlo que

determina também a quantidade de

gasolina a injectar de modo a obter misturas mais ou menos ricas, de acordo com as necessidades.

Fig. 4.9 – Informação que entra e sai da unidade electrónica de controlo.

O sistema de injecção LE2 – JETRONIC é constituído por três circuitos: 1º circuito: Alimentação e injecção de combustível 2º circuito: Admissão de ar no motor 3º circuito: Comando eléctrico do primeiro circuito que recebe, por via do segundo circuito as informações do débito e tem peratura do ar

Fig. 4.10 – Esquema geral do sistema de injecção LE 2 – Jetronic

4.10



CIRCUITO DE ALIMENTAÇÃO DO COMBUSTÍVEL É constituído por uma bomba eléctrica (7) que aspira a gasolina do depósito enviando-a através do filtro (6) ao colector de distribuição (5) que, através das suas ligações, a envia por sua vez aos injectores (2) accionados electromagnéticamente a 12 volts. A pressão de combustível é mantida, pelo regulador de pressão, constante e proporcional ao valor de depressão (ou de pressão) existente no colector de admissão. O combustível em excesso retorna, sem pressão, ao depósito (15).

Fig. 4.11 – Bomba de combustível

A bomba eléctrico de gasolina está colocada debaixo do piso do veículo, perto do depósito a seguir ao pré – filtro. É do tipo multicelular com rolos, accionada por um motor eléctrico de ímans permanentes e mergulhada no combustível. Esta bomba é do mesmo tipo da utilizada nos sistemas de injecção mais remotos. Um disco de rotor (1), excêntrico ao corpo da bomba, comporta alvéolos onde se alojam rolos metálicos (2) que aderem, sob a acção da força centrífuga, às paredes exteriores, mantendo assim a estanquecidade. O combustível chega aos alvéolos e é comprimido no tubo condutor (3). Uma válvula anti retorno (4) impede que o tubo condutor fique vazio com o motor parado. Um limitador de pressão (5), logo que a pressão ultrapassa 7 bar, interrompe o débito na câmara de aspiração (6). Quando se acciona a chave de ignição, a bomba de gasolina inicia o seu funcionamento. Quando o veículo não está em funcionamento ou o motor pára por qualquer motivo, com a chave de ignição na posição “MARCH A”, a bomba pára automaticamente, realizando assim a condição de segurança. Na altura do arranque, a bomba roda tanto tempo quanto a chave de ignição for accionada, fornecendo deste modo, o combustível sob pr essão aos injectores.


4.11


Com o motor em funcionamento, a bomba continua a funcionar, a menos que o regime do motor seja inferior a 225 rotações ou que a chave de ignição esteja na posição de “STOP”.

Fig. 4.12 – Bomba de combustível interna do depósito

0 filtro de combustível é constituído por um elemento filtrante em papel e é montado entre a bomba e o regulador de pressão. A posição correcta (sentido de montagem) do filtro é indicada por meio de uma seta gravada na tampa exterior.

Fig. 4.13 – Regulador de pressão

4.12


Os Sistemas LE –Jetronic O regulador de pressão, do tipo mecânico com membrana, é montado nos tubos de ligação dos injectores e não é regulável. É constituído por uma caixa contendo um corpo metálico (3) e uma mola (5) que assegura o movimento de uma membrana(4). Logo que a pressão seja suficiente para mover a membrana vencendo a força da mola, essa pressão é constituída pela pressão ou depressão existente no lado oposto da membrana e pela força da mola (5), o combustível empurrado pela bomba provoca a abertura de uma válvula (7) que permite o retorno do combustível excedente ao depósito. A câmara com mola está ligada ao colector de admissão do motor (6) (sinal de depressão ou de pressão logo que o motor é sobrealimentado). Deste modo, a diferença

entre a pressão do

combustível e a depressão, ou a

pressão, existente no colector de admissão, mantém-se constante durante todas as condições de funcionamento do motor. A regulação da mola é efectuada pelo fabricante e aponta para o valor de 2,5 bar.

OS INJECTORES O combustível é doseado por intermédio de quatro injectores accionados eléctricamente, situados nas condutas de admissão perto da válvula e ligados por meios eléctricos, situados nas condutas de admissão e ligados em paralelo. O injector é constituído da mesma forma que os injectores do sistema L – JETRONIC e são alimentados pelos 12 V da bateria que faz deslocar um núcleo magnético que está solidário com a válvula que injecta o combustível nos colectores de admissão.

Fig. 4.14 – Injector de gasolina

A quantidade de combustível injectado é portanto, unicamente dependente da duração da abertura do injector, determinada pela unidade electrónica de controlo.


4.13

Os Sistemas LE –Jetronic Ligados mais uma vez em paralelo, os quatro injectores funcionam simultaneamente o que permite obter uma mistura suficientemente uniforme e homogénea. A alimentação processa-se em dois tempos pela pulverização, a cada volta da cambota, da metade do combustível necessário para um ciclo completo (duas rotações do motor). A injecção efectua-se no momento do corte do circuito primário da bobina de ignição. Assim, o dispositivo de injecção encontra-se estreitamente ligado, pelo seu funcionamento, ao circuito da ignição. Por outro lado, no arranque a frio , com baixas temperaturas exteriores, a frequência da injecção actua no ponto morto superior, independentemente da fase. O funcionamento do motor não é afectado de modo nenhum caso a injecção não se produza na fase de admissão, uma vez que o combustível pulverizado no colector é aspirado após a abertura da válvula correspondente.

O SISTEMA DE ENTRADA DE AR O DEBÍMETRO DE AR Esta sonda mede a quantidade de ar aspirado pelo motor e transforma este valor num sinal eléctrico que se transmite à unidade de controlo electrónico. O funcionamento desta sonda é praticamente igual à sonda utilizada no sistema L – JETRONIC ou até no sistema LE – JETRONIC.

A correcção da dosagem da mistura ar – gasolina realiza-se entre as temperaturas de -30º e +40ºC do ar aspirado.

Fig. 4.15 – Debímetro de ar de cinco ligações

4.14



Fig. 4.16 – Corpo de borboleta

CORPO DA BORBOLETA DO ACELERADOR A quantidade de ar aspirado é determinada pela abertura da borboleta (1) situada à entrada do colector de admissão. A borboleta é comandada pelo pedal do acelerador. O ar necessário ao funcionamento do motor ao ralenti, passa pela passagem secundária (2) que tem um parafuso de regulação (3). Rodando este parafuso, modifica-se igualmente o regime de ralenti (pelo contrário, a percentagem da mistura não sofre nenhuma variação). Um segundo parafuso (4) com contra - porca permite a regulação correcta do fecho da borboleta de modo a evitar a blocagem com o tubo de ligação próximo. Este parafuso não deve ser utilizado para regular o ralenti.

Fig. 4.17 – Válvula de ar adicional


4.15


COMANDO DE AR ADICIONAL O comando de ar adicional fornece um excesso de ar para o motor na altura do aquecimento do mesmo. Como este componente é exactamente igual aos outros sistemas, bem como o seu funcionamento. Assim, na fase de aquecimento, no arranque a baixa temperatura, o motor exige uma mistura muito mais rica, visto que uma parte do combustível injectado condensa-se nas paredes ainda frias dos cilindros. Além disso, para compensar as resistências ao atrito, o motor quando frio, deve ao ralenti, desenvolver um binário mais potente. Nestas condições, é necessário fornecer ao motor uma mistura com uma dosagem mais rica e em maior quantidade. O aumento do débito de ar aspirado pelo motor ao ralenti é feito por meio de uma válvula denominada “comando de ar adicional (11) que, com o motor frio, cria como que um “atalho” para o ar que passa na borboleta do acelerador. Pelo contrário, o enriquecimento da mistura na fase de aquecimento é realizado pela central de comando de injecção. Esta, com base na informação que lhe é fornecida pela sonda de temperatura do líquido de refrigeração do motor, conduz ao aumento apropriado do tempo de injecção e assim, da quantidade de combustível injectado no motor.

Fig. 4.18 – Sensor de temperatura de líquido refrigerante do motor

CIRC UI TO ELÉCTRICODE COMANDO Este circuito alimenta todos os elementos do dispositivo, do debímetro à bomba eléctrica. Os elementos mais importantes deste circuito, são: O relé de comando principal Central de comando electrónica

4.16


Os Sistemas LE –Jetronic Esta central de comando electrónica recebe todas as informações do regime do motor e de carga do mesmo, da temperatura do ar e do líquido de refrigeração, sob a forma de tensões variáveis. Estas tensões são tratadas pela unidade de comando electrónico a fim de comandar os injectores ligando-os à massa durante um

período mais ou menos longo e realizar

assim as misturas correctas de ar – gasolina.

SONDA DE TEMPERATURA DO LÍQUIDO DE REFRIGERAÇÃO A sonda de temperatura é montada de maneira a que a sua parte sensível esteja em contacto com o liquido de refrigeração. Fornece à unidade electrónica de controlo, uma tensão variável de acordo com a temperatura do motor, de modo a corrigir a informação do débito de ar fornecida pelo debímetro. Assim a UEC, com base no sinal que recebe da sonda, pode comandar durante mais tempo a injecção de combustível, fornecendo assim

o enriquecimento necessário para

compensar as perdas de combustível devidas às condensação das partículas de gasolina nas condutas de admissão. Isto, enquanto o motor não atingir a temperatura normal de funcionamento. Esta sonda assegura

um

bom

funcionamento

do

motor

na

fase

quando do

pós

arranque,

que

fornecer novo

–

ao um

enriquecimen-

to em intensidade e duração, de acordo com o valor da temperatura

do

líquido

de

refrigeração, disso,

com

além o

motor frio, a sonda permite

um

funcio-

namento

correcto do em

fase

Graf. 4.1 – Variação da resistência NTC em função da temperatura

motor de

aceleração.


4.17


DISPOSITIVO DE CONTROLO DE BORBOLETA Este dispositivo é accionado por meio de um tirante e pelo veio, no qual se articula a borboleta. Transmite um sinal de tensão à central para informar das seguintes condições: Posição de fecho da borboleta, de modo a que a central possa fazer intervir o dispositivo de corte da injecção no motor (cut-off) na fase de desaceleração acima das 1500rpm 2500rpm. Posição de abertura total da borboleta, de modo a que a central possa determinar um aumento da duração da injecção (em relação com os valores normais de regulação fornecidos pelo debímetro e sondas de temperatura), para enriquecer a mistura em condições de plena carga do motor.

Fig. 4.19 – Dispositivo de contacto da borboleta

Fig. 4.20 – Elementos alimentados electricamente pelos relés de comandos

4.18



RELÉS DE COMANDO OU RELÉS TAQUIMÉTRICOS O circuito de excitação dos relés de comando é electrónico e é alimentado logo que a chave de contacto esteja na posição “MARCH A”. Os relés de comando autorizam as seguintes funções: Alimentação da bomba eléctrica de combustível tanto tempo quanto a chave da ignição fique na posiç ão “AVV” (arranque). Esta situação obtém- se durante o tempo dos contactos que a chave se encontra na posição “AVV” (arranque), logo que a corrente provoca a excitação dos relés de

Alimentação da bomba eléctrica de combustível logo que a chave de contacto esteja na posição “MARCHA” e eo motor trabalhe a mais de 225 rpm.

NOTA: Os relés são equipados com um circuito de segurança que corta a alimentação de combustível com o motor parado, em caso do veículo se envolver num acidente, evitando qualquer perigo de incêndio. O circuito de alimentação dos relés de comando tranferem a corrente da bateria respectivamente à: bomba de gasolina, injectores, resistência do comando de ar adicional, debímetro, dispositivo de contacto de borboleta. A corrente, após ter atravessado o debímetro e o contacto de borboleta, volta à central e fornece-lhe os sinais de tensão necessários para determinar o tempo de duração da injecção.

Fig. 4.21 – Terminais da unidade de comando electrónico

CENTRAL ELECTRÓNICA A central è constituída por circuitos híbridos de filme espesso e está ligada aos cabos eléctricos por uma ligação múltipla de 25 terminais.


4.19

Os Sistemas LE –Jetronic Para fornecer a dose correcta de combustível em todas as condições de funcionamento do motor, a central explora os seguintes sinais de entrada: A quantidade de ar A temperatura do ar A temperatura do motor Sinal de arranque Regime do motor Posição do pedal do acelerador (ralenti e a fundo) Tensão da bateria

A central explora estes sinais e transmite os impulsos eléctricos aos injectores (ligados electricamente em paralelo), que pulverizam simultaneamente, em cada volta da cambota, a metade de início de ignição é recolhido, no primário da bobina de ignição, directamente pela central que trata dos sinais de modo a obter duas injecções por ciclo. A central limita a duração mínima e máxima dos impulsos por ajustamentos contínuos em tempo real para executar as seguintes funções: Enriquecimento no arranque Enriquecimento na forma de subida da temperatura de funcionamento do motor Enriquecimento na aceleração Enriquecimento de carga máxima Corte de alimentação em desaceleração Regulação da alimentação em desaceleração Irregularidade de funcionamento

4.20



Fig. 4.22 – Unidade electrónica de comando

ENRIQUECIMENTO NO ARRANQUE COM O MOTOR A FRIO Durante o funcionamento normal do motor, a central electrónica fornece dois impulsos de injecção para cada ciclo do motor (720º da cambota), enquanto que no arranque a frio ela fornece quatro impulsos de injecção para cada c iclo do motor.

Graf. 4.2 – Funcionamento normal de motor

Graf. 4.3 – Funcionamento real no arranque

Durante a fase de arranque, impulsos de injecção específicos à situação de arranque a frio sobrepõem-se aos impulsos normais de injecção e dão lugar a um sinal final de duração e de frequência que pode assegurar a quantidade necessária de combustível para arrancar o motor. Se o período necessário ao arranque se prolongar (por exemplo, se abateria estiver descarregada), o impulso de comando de enriquecimento reduzir-se-á cada vez mais à medida que for maior o seu prolongamento.


4.21

s Sistemas LE –Jetronic

Graf. 4.4 – Funcionamento em fase de arranque

Graf. 4.5 – Funcionamento em fase de arranque difícil

MOTOR À TEMPERATURA DE FUNCIONAMENTO O impulso de comando de enriquecimento desaparece logo que o regime de arrnque ultrapassa um certo valor. Nestas condições, nenhum enriquecimento é previsto e só o débito normal de arranque é assim injectado.

Fig. 4.23 – Comandos temporizados de unidade electrónica de comando

A fim de evitar qualquer possibilidade de excesso de gasolina nas câmaras, existe um “timer”, ou seja um temporizador situado na unidade electrónica de comando que corta o enriquecimento, caso este ultrapasse o limite previsto para a duração do arranque. Em conclusão, se o regime de arranque, ou a temperatura do líquido de refrigeração do motor, ou a duração do arranque, ultrapassem os valores memorizados na central, esta prevê um enriquecimento parcial ou nulo.

4.22



CORTE DE ALIMENTAÇÃO EM DESACELERAÇÃO (CUT – OFF) Além do comando dos injectores em fase de arranque e de funcionamento normal, a central electrónica controla uma função de corte de alimentação de combustível durante as desacelerações do motor, posteriores ao fecho da borboleta. Este dispositivo tem como objectivo principal, a redução do consumo de combustível e principalmente a poluição atmosférica. O retomar da injecção efectuar-se-á a regimes diferentes segundo a rapidez de desaceleração do motor, de modo a evitar que o motor pare totalmente. Além disso, a retomada da injecção intervirá em regimes tanto mais altos quanto a temperatura do líquido de refrigeração seja baixa. A titulo informativo deixamos o exemplo dum esquema eléctrico de um sistema de injecção LE 2 – JETRONIC contendo também o comando da ignição.


4.23


Fig. 4.24 – Esquema eléctrico de injecção electrónica LE 2 – Jetronic

4.24


O Sistema LH –Jetronic

5 – O SISTEMA LH – JETRONIC O sistema LH – JETRONIC marca a geração mais avançada

em relação aos

sistemas remotos trazendo uma solução a certos defeitos por desgaste de alguns elementos pró- prios do sistema concebido anteriormente. É o caso do LH – JETRONIC, que essencialmente é igual aos outros sistemas da série, variando unicamente na forma de efectuar a medição da massa de ar que o motor consome por um processo que substitui o debímetro conforme vimos em outros sistemas de injecção. A figura 5.1 representa um esquema de um sistema de injecção LH – JETRONIC, podemos observar que a disposição dos componentes

é bastante semelhante ao dos

outros sistemas bem como o seu funcionamento, considerando assim que será desnecessário a descrição, à excepção do aparelho medidor da massa de ar do sistema que difere dos sistemas anteriores L –JETRONIC, LE – JETRONIC e LE2 – JETRONIC. A diferença fundamental encontra-se pois neste novo tipo de debímetro e também, em consequência disso da unidade electrónica de comando.

Fig. 5.1 – Esquema do sistema de injecção LH-Jetronic


5.1

O Sistema LH –Jetronic A nova UEC tem um funcionamento com base digital contrariando o principio de funcionamento analógico das unidades de controlo electrónico mais antigas dos sistemas de injecção L – JETRONIC.

Fig. 5.2 – Componentes do sistema de injecção LH-Jetronic

DEBÍMETRO A FIO QUENTE O sistema de injecção L – JETRONIC que utiliza o debímetro de caudal de ar pode ter variadas avarias uma vez que o seu funcionamento se baseia ainda em meios mecânicos. Tratando-se de uma peça móvel e de accionamento mecânico pela mesma força criada pela depressão, tem um eixo onde gira e um sensor que desliza por uns contactos que introduzem maior ou menor número de resistências no circuito e isso regula uma variedade de valores eléctricos que dão à UEC a informação equivalente ao volume de ar entrado no colector. Os contactos do sensor estragam-se com o tempo e por outro lado a sujidade deixada passar pelo filtro perto da sonda provoca um movimento deficiente e irregular que ira causar alterações no doseamento de ar admitido. Para solucionar todos estes problemas, concebeu-se um sistema de medida do ar totalmente eléctrico com o objectivo de acabarem completamente todos os inconvenientes com a criação duma sonda de fluxo por fio quente que elimina o processo mecânico da borboleta da sonda e do movimento do sensor para colocar em circuito as resistências.

5.2


O Sistema LH –Jetronic A figura 5.3 pretende representar um debímetro a fio quente.

Fig. 5.3

Debímetro de ar. Pormenor de fio quente que executa a medição de ar

–

Este processo tem como principio de funcionamento um conjunto de resistências montadas em ponte formando uma ponte de resistências que tem por nome de ponte

de Wheatstone. A ponte de Wheatstone constitui uma forma bastante precisa de medir o valor de uma resistência de baixo valor com uma precisão considerável bastante superior ao método utilizando o voltímetro – amperímetro. Este método é apresentado na figura seguinte (figura 5.4).

Fig. 5.4 – Ponte de Wheatsone é um meio de medição de ar no debímetro por fio quente que caracteriza o sistema de injecção LHJetronic


5.3

O Sistema LH –Jetronic A ponte de Wheatstone é constituída por um conjunto de quatro resistências em que Rx é a resistência cujo valor se pretende medir, a resistência Rs é resistência de ajuste que dará o valor final da resistência Rx. As resistências R1 e R2 são componentes com valores fixos e teoricamente inalteráveis com a corrente eléctrica e temperatura. O aparelho de medida serve para detectar a passagem de corrente eléctrica por aquele troço do circuito. Assim, quando se pretende medir Rx actua-se sobre Rs, fazendo variar o seu valor ohmico até que o aparelho de medida não consiga detectar qualquer corrente eléctrica. Neste momento o valor regulado da resistência Rs marca o valor da resistência Rx cujo valor se pretendia determinar. O funcionamento deste circuito é explicado pela formula matemática que de seguida se apresenta. No caso do debímetro a fio quente, Rx constitui a sonda de temperatura e Rs constitui o fio quente e a informação converge para a unidade electrónica de comando UEC sob a forma de impulsos eléctricos, informação esta que é proporcional à densidade de ar a ser admitido pelo motor.

Fig. 5.5 – Tipos de debímetro a fio quente

Este processo consiste na utilização de um fio quente de platina que constitui uma das resistências da ponte, que adopta a forma que se apresenta na figura 5.4., o qual deve ser atravessado pela massa de ar que entra no colector de admissão.

5.4


O Sistema LH –Jetronic

Fig. 5.6 – Constituição do debímetro por fio quente

Fig. 5.7 – Esquema electrónico do debímetro por fio quente

A temperatura do ar e a quantidade de massa de ar que entra exercem uma acção refrigerante (pela velocidade do ar) sobre o fio quente mediante a qual se registam variações na sua resistência eléctrica. Estas variações são enviadas à UEC e exercem nela a mesma função que os diferentes valores de resistência que nos são familiares nos debímetros dos sistemas de injecção L – JETRONIC, se bem que com um sentido de funcionamento eléctrico diferente, já que, no


5.5

O Sistema LH –Jetronic caso de um arrefecimento da resistência de platina, a UEC faz a correcção através da intensidade da corrente enviada ao fio de platina para aumentar desta forma o seu aquecimento. Se o motor funcionar em baixo regime, por exemplo em ralenti, o ar que passa através da sonda é apenas aquele que o motor solicita, então o fio tende a aquecer, aumentando a corrente eléctrica que por ele passa. A UEC recebe da sonda a informação do valor desta corrente eléctrica que percorre o fio de platina. É medida da resistência do fio de platina. Quando o motor trabalha em regimes altos, este solicita maior quantidade de ar através do colector de admissão de forma que este ar, ao atravessar a sonda irá arrefecer o fio quente aumentando a sua resistência eléctrica e proporcionalmente baixar a corrente eléctrica, informação esta que converge mais uma vez para a UEC. Estas diferenças de corrente correspondem à medição constante da resistência eléctrica do fio quente e comandam, uma vez elaboradas nos circuitos da técnica digital da unidade electrónica de comando, a massa de ar que atravessa constantemente o fio de platina da sonda.

Fig. 5.8 – Componentes do sistema de injecção a ignição do sistema LH-Jetronic

Como pode ver-se, neste sistema não existem movimentos e uniões mecânicas de qualquer espécie, pelo que a sua duração é limitada e isento de avarias.

5.6


O Sistema LH –Jetronic A disposição do fio quente na sonda tem sofrido alguns melhoramentos pois nas primeiras sondas o fio quebrava-se facilmente graças à sua montagem na sonda. Este sistema reúne outras condições que melhoram consideravelmente o rendimento deste sistema em certas condições de funcionamento. Por exemplo a medição instantânea da quantidade de ar que atravessa a sonda é no LH – JETRONIC mais rápida que no sistema de debímetro dos sistemas L – JETRONIC, o que permite um doseamento muito exacto no próprio momento de carregar no acelerador. Também não é desprezível a perda de carga que se verifica em toda a conduta em que o próprio ar há-de abrir uma válvula como acontece com a borboleta do debímetro do L – JETRONIC. No caso, tal situação, não se verifica, uma vez que o ar pode passar livremente através do pequeno fio de platina. É importante referir a correção automática de densidade do ar de acordo com a a ltitude. O ar frio é sempre mais denso que o ar quente e com o cálculo da sua massa está dependente com a temperatura, há uma relação de enriquecimento quando o ar é mais frio que o normal e de empobrecimento no caso contrário, o que origina esta correcção. Também uma pressão atmosférica menor devido à altura, que impede a passagem de ar para o interior do colector de admissão, se traduz numa passagem de ar para o interior do colector de admissão, se traduz numa passagem mais lenta do ar e, por conseguinte, um menor arrefecimento da resistência de fio quente, de modo que as ordens para o injector por parte da unidade electrónica de comando serão também modificadas neste mesmo sentido. Como conclusão, vejamos a figura 5.8 onde estão representados os componentes que fazem parte do sistema LH – JETRONIC onde a maior novidade se encontra no debímetro de fio quente. A unidade electrónica de comando tem também importantes variações internas neste sistema, mas todos os outros com ponentes já são nossos conhecidos.


5.7

O Sistema Mono –Jetronic

6 – O SISTEMA MONO – JETRONIC Devido ao ao custo de um sistema de injecção ser normalmente alto, os construtores de motores desenvolveram um sistema de injecção, especialmente para os modelos de auto- móveis de gamas mais baixas, bastante semelhante ao tradicional carburador. De facto, a injecção a gasolina será sempre muito mais cara que um simples carburador, o que constitui um alto custo inevitável a juntar ao preço final do veículo, de modo que um motor equipado com injecção será sempre sem pre mais caro que outro equipado com carburador. Neste sentido, criou-se o mais modesto dos seus sistemas, o sistema MONO – JETRONIC. Tal como o nome indica, trata-se dum sistema de injecção mono – ponto onde um só injector, injecta combustível para um

único colector colector que se divide em vários, indo indo ligar a

cada colector de admissão do motor. A figura 6.1 representa a unidade de injecção montada sobre o colector de admissão, como se um carburador se tratasse.

Fig. 6.1 – Torre de injecção e colector de admissão

À primeira vista tem o aspecto de um carburador, o que dá uma ideia inicial da sua simplicidade, mas depressa nos apercebemos que se

baseia numa teoria

de

funcionamento totalmente diferente da que utilizam os carburadores e que de facto utiliza o princípio da injecção a gasolina. gasolina. Na figura 6.2 mostra-se um esquema das funções deste sistema. Os três elementos fundamentais são uma válvula de injecção (1), única para os cilindros do motor, colocada em posição anterior à válvula de borboleta de aceleração, em posição semelhante à que se apresenta nas extremidades dos tubos de fornecimentos dos carburadores.


6.1


motor Fig. 6.2 – Esquema básico do sistema Mono-Jetronic

A diferença é que esta válvula de injecção não funciona com o ar aspirado pelo motor, como acontece no carburador, mas sim a quantidade de gasolina que saia dele será injec- tada devido às ordens do tempo de abertura emitidas pela unidade electrónica de comando (2), a qual tem como “input”, a temperatura do motor, a posição da borboleta do aceleacele- rador, regime de rotação do motor e medição da quantidade de ar admitido (3). A esta informação pode juntar-se também a que é fornecida por uma sonda lambda, no caso de se fazer um controlo controlo rigoroso rigoroso do grau de de toxicidade das emissões. emissões. Com todos estes dados, a UEC determina o tempo de abertura da válvula de injecção de forma semelhante à que foi f oi vista noutros sistemas Jetronic.

Fig. 6.3 – Esquema do sistema de injecção Mono-Jetronic com válvula de ar adicional integrada na torre de injecção

6.2



Fig. 6.4 – Esquema do sistema de injecção Mono-Jetronic com válvula de ar adicional exterior torre de injecção

No sistema MONO – JETRONIC, podemos ver na figura 6.3 um esquema que nos mostra os diversos dispositivos de que é formado. Em cima está representado o circuito de alimentação, que tem a mesma disposição que nos outros sistemas. A bomba eléctrica de combustível (1) aspira a gasolina do depósito (2) e através de um filtro (3) bombeia-a até à válvula de injecção (4), mantendo-se a uma pressão constante graças a um regulador de pressão (5), de características iguais aos reguladores dos outros sistemas. A válvula de injecção (4) ou mini – injector, possui um princípio semelhante ao utilizado pelos injectores apresentando algumas variantes construtivas. A figura figura 6.4 mostra mostra igualmente igualmente um sistema de injecção injecção mono-ponto. mono-ponto.

GENERALIDADES Contrariamente à injecção multiponto onde existe um injector para cada cilindro, o sistema mono – ponto utiliza um só injector para alimentar os diferentes cilindros do motor. Este injector está situado num ponto central logo acima da borboleta do acelerador como se vê na figura 6.5, e injecta a gasolina dum modo intermitente.


6.3

O Sistema Mono –Jetronic A mistura ar - gasolina é efectuada antes da borboleta do acelerador como se processa no caso do carburador. Trata-se dum injector que funciona com principio electromagnético comandado inteiramente pela UEC face às diferentes informações que convergem para a unidade electrónica de comando a partir dos diferentes sensores. As figuras 6.5, 6.6 e 6.7 representam

vários

sistemas de injecção aplicados a

diversos motores para que fique com a ideia da semelhança existente entre sistemas de diferentes marcas.

Fig.

6.5

Torre de injecção Fig. 6.6 – Pormenor do corpo de injecção dum sistema Mono-Jetronic funciona como carburador comandado electronicamente –

Fig. 6.7 – Torre de injecção com entrada de combustível (1) e retorno (2)

6.4



Fig. 6.8 – Constituição interna da torre de injecção

O circuito de alimentação de gasolina no sistema mono – ponto é bastante semelhante ao circuito de alimentação nos sistemas multi – ponto. Existe uma bomba de combustível eléctrica bastante semelhante à utilizada em outros sistemas, existe igualmente um filtro de gasolina, um injector e um regulador de pressão de gasolina. As figuras 6.9 e 6.10 pretendem representar o circuito de alimentação de gasolina para o injector.

Fig.

6.9

Esquema de funcionamento do sistema Mono-Jetronic com bomba de combustível externa do depósito –

Fig. 6.10 – Esquema de funcionamento do sistema Mono-Jetronic com bomba de combustível interna ao depósito


6.5


O ACUMULADOR DA BOMBA DE COMBUSTÍVEL O combustível chega desde a bomba de alimentação, muitas vezes integrada no depósito de combustível ao acumulador de combustível da bomba de alimentação principal que envia a gasolina à unidade central de injecção. O retorno de combustível passa pelo regulador de pressão e através do acumulador regressa ao depósito de combustível. A figura 6.11 representa o acumulador de gasolina em conjunto com o filtro de gasolina.

Fig. 6.11 – Acumulador da bomba de combustível

O REGULADOR DE PRESSÃO O regulador de pressão está dimensionado para uma pressão de combustível de aproximadamente 1,0 bar. Quando acontecer a pressão a ser admitida pelo injector superar este valor, abre-se uma válvula de bola como se verifica nas figuras 6.12 e 6.13 permitindo que o combustível em excesso retorne ao deposito permitindo assim que o valor de pressão de 1,0 bar seja respeitado. Geralmente no sistema de injecção mono – ponto encontra-se situado na torre central de injecção.

6.6



Fig. 6.12 – Regulador de pressão de combustível fechado

Fig. 6.13 – Regulador de pressão de combustível aberto

A VÁLVULA DE INJECÇÃO (O INJECTOR) A válvula de injecção é uma válvula electromagnética cujos impulsos de injecção se produzem com a mesma sequência de ignição. A forma cónica da parte pulverizadora do injector faz com que o doseamento seja homogéneo e controla a saída do combustível para a borboleta do acelerador. Deste modo resulta um angulo de injecção dirigido à ranhura em f orma de espiral. Por outro lado, devido à alta frequência de operação do injector, foi necessário reduzir ao máximo a massa da válvula electromagnética conseguindo-se assim,

tempos de

abertura do injector inferiores a 1 milésimo de segundo. O transporte de corrente à bobina do injector é normalmente feita intercalando um condutor com um valor resistivo acrescido para que a limitação de corrente provoque uma resposta mais rápida, sobretudo no tempo de abertura do injector.


6.7


Fig. 6.14 – Injector e pulverizador de combustível

QUADRO SINÓPTICO DO SISTEMA MONO – JETRONIC

Fig. 6.15 – Sinais gerados por sensores são processados pela unidade electrónica de comando que por sua vez comanda vários actuadores

6.8


O Sistema Mono –Jetronic A unidade electrónica de comando do sistema MONO – JETRONIC é uma unidade totalmente digital acondicionando todos os sinais de entrada emitidos pelos diversos sensores que uma vez tratados e convertidos de sinais analógicos em digitais chegam ao microprocessador da unidade. O módulo electrónico calcula os sinais de saída conforme o programa pré – instalado na unidade, sinais estes que uma vez

convertidos

de sinais digitais em sinais

analógicos serão enviados para os diferentes actuadores.

SENSOR DE TEMPERATURA DO AR ASPIRADO Está situado normalmente na parte superior da torre de injecção junto ao próprio injector e é constituído por uma resistência NTC (coeficiente de temperatura negativo). Tem como papel fundamental a correcção do tempo de injecção em função da temperatura de ar (densidade maior ou menor). Com uma temperatura do ar de aspiração baixa ( -40ºC) a densidade do ar é muito alta, pelo que há necessidade de injectar uma quantidade de combustível adicional para manter a relação de ar – gasolina. Do mesmo modo, quando a temperatura do ar é alta, há que reduzir a quantidade de combustível injectado.

Fig. 6.16 – Sensor de temperatura de ar aspirado

SENSOR DE TEMPERATURA DO LIQUIDO REFRIGERANTE O sensor de temperatura do líquido refrigerante é montado no bloco do motor, em contacto directo com a água do circuito de refrigeração. Este sensor é constituído por uma resistência NTC apresentando uma resistência eléctrica cada vez mais baixa uma vez que a temperatura do líquido refrigerante aumenta.


6.9

O Sistema Mono –Jetronic A unidade electrónica de comando recebe o sinal deste sensor calculando o tempo de injecção somente durante as fases de arranque, pós – arranque e aquecimento do motor. Este sensor é responsável pelo regime de ralenti durante a fase de aquecimento do motor.

Fig. 6.17 – Sensor de temperatura do líquido refrigerante

CONTROLADOR DE RALENTI Este actuador está situado num dos lados da torre de injecção e controla a posição da borboleta do acelerador. Este actuador tem um papel primordial no arranque a frio do motor e posteriormente na fase de ralenti. Por outro lado, activa o corte de injecção no momento de desaceleração, activa também o sistema de estabilizador de marcha no regime de ralenti e faz a gestão do angulo de avanço ou atraso do sistema de ignição.

Fig. 6.18 – Controlador de ralenti

SONDA LAMBDA A sonda lambda é um componente que aparece em sistemas de injecção mais sofisticados e mais modernos como resposta aos problemas ambientais bem como o sistema de escape por catalisador.

6.10


O Sistema Mono –Jetronic Para os países em que a legislação sobre a poluição atmosférica é muito severa, os construtores de motores e sistema de injecção estudou um sistema de catalisador que analisa os gases de escape no próprio momento em que circulam pelo tubo de escape, detectando portanto na composição dos gases de escape, o excesso de gases nocivos ao ambiente e envia uma ordem de correcção à unidade electrónica de controlo por forma que esta modifique o doseamento produzido. A esse dispositivo foi dado o nome de sonda lambda e o seu aspecto exterior pode ser visto na figura 6.14, instalada no centro do tubo de escape. Estes catalisadores cumprem bem a função quando o motor trabalha com gasolina com índices de chumbo muito baixos. A sonda é formada por um corpo de cerâmica de dióxido de zircónio devidamente revestido para protecção, cuja ponta está em contacto, pela parte exterior, com gases de escape estando pelo lado interno em contacto com a atmosfera, como se vê na figura 6.14. a característica principal do dióxido de

zircónio consiste em

conduzir os iões

de

oxigénio quando estes estão a temperaturas elevadas, como acontece no escape. Uma vez que a sonda lambda se encontra no interior do próprio tubo de escape, quando a mistura queimada que passa junto a ela é rica em oxigénio faz com que os iões deste gás se depositem na superfície de contacto de platina exteriores de que é constituída a ponta de dióxido de zircónio. Dado que a parte interna também dispõe de contactos de platina e estes estão em contacto com o oxigénio do ar, geram-se entre as faces interna e externa tensões eléctricas que são enviadas à unidade electrónica de com ando para serem devidamente tratadas. A forma de detectar a composição correcta dos gases de escape realiza-se pois em função da quantidade de oxigénio que contêm. A tensão de saída (Us) pode chegar a atingir valores até 0,80 volts.

Fig. 6.19 – Sonda lambda


6.11

O Sistema Mono –Jetronic A sonda lambda está situada no tubo de escape e é polarizada electricamente quando se encontra longe da válvula de escape dizendo – se que se trata duma sonda aquecida. Esta é aquecida por meio eléctrico para que a informação a enviar à UEC durante a fase de aquecimento do motor esteja de acordo com o programa instalado na unidade electrónica de comando. Este tipo de sonda tem normalmente 5 terminais de saída sendo 2 dos quais respectivos à resistência eléctrica de aquecimento. Nos casos que a sonda se encontra perto da válvula de escape, como o seu aquecimento é mais precoce não necessita de pré – aquecimento por meio eléctrico possuindo apenas 3 terminais de saída. Neste ultimo caso, a sonda alcança rapidamente a sua temperatura normal de serviço que ronda os 300ºC. No seu todo, a sonda tem como função comparar o conteúdo de oxigénio residual existente nos gases de escape com o conteúdo de oxigénio do ar exterior programado na UEC. Quando o factor lambda difere de 1, ou seja a relação entre o ar admitido e o ar utilizado pelo motor, há a ordem de actuar sobre o tempo de injecção com o fim de regular a mistura ar – gasolina (ver figura 6.15).

Graf. 6.1

Variação do factor lambda definindo uma mistura rica ou pobre faz variar o valor de tensão da sonda

–

O sinal lambda toma em linha de conta a estabilização do regime de ralenti, bem como em outros regimes de funcionamento, para conseguir valores de dióxido de carbono (CO) reduzidos. 6.12



NOTA: Em muitos motores com sonda lambda, não há possibilidade de ajuste de CO. Se o valor de CO for diferente do valor estipulado, a causa poderá estar na sonda lamdba que funciona com avaria ou então admissão de ar com problemas.

POTENCIÓMETRO DA BORBOLETA DO ACELERADOR O potenciómetro da borboleta do acelerador está situado na parte lateral do corpo da torre de injecção em que a parte móvel deste potenciómetro está solidária com o veio que comanda a abertura ou fecho da borboleta. Deste modo a unidade electrónica de controlo registra em todo o instante a posição angular da borboleta do acelerador em função do sinal eléctrico que recebe do potenciómetro. A unidade electrónica de comando ou controlo recebe o sinal deste potenciómetro para o calculo do tempo básico de injecção, enriquecimento da mistura em aceleração ou em plena carga. Caso haja ausência de sinal por parte do potenciómetro (carga do motor), a UEC calcula o tempo básico de injecção em função do sinal de posição PMS da cambota.

Fig. 6.20 – Potenciómetro de borboleta do acelerador

Fig. 6.21 – Fixação do potenciómetro à torre de injecção

SISTEMA DE RETENÇÃO DE VAPORES DO COMBUSTÍVEL Os vapores de combustível surgem devido ao aquecimento do combustível, em especial, nas estações mais quentes, principalmente no verão.


6.13

O Sistema Mono –Jetronic Estes vapores de combustível são absorvidos pelo depósito de carbono activo mais conhecido pelo canister, funcionando como uma esponja , sendo conduzidos ao motor de forma controlada durante o seu funcionamento para combustão. Quando o motor está parado, a conhecida válvula do canister está fechada evitando que o combustível se evapore do depósito até à unidade central de injecção (torre de injecção). Os vapores de combustível são absorvidos pelo canister. No momento de admissão de combustível para as câmaras de combustão abre-se a válvula do canister podendo ser aspirados pelo motor. A válvula do canister é comandada pela unidade electrónica de comando estando cerca de 90 Seg. aberta e 90 Seg. fechada. O comando desta válvula está dependente do angulo de abertura da borboleta do acelerador e igualmente pela informação transmitida pela sonda lambda. Com uma temperatura inferior a 60ºC a válvula do canister permanece evitando assim um sobre - aquecimento do motor. Na parte inferior da torre de injecção logo depois da borboleta do acelerador existe um sistema que evita a condensação do combustível nas paredes do colector de admissão. Este sistema denomina-se por ouriço e funciona por meios eléctricos com uma resistência PTC (resistência com coeficiente de temperatura positivo).

Fig. 6.22 – Esquema dum sistema Mono-Jetronic onde se pode ver na parte inferior da torre de injecção, a resistência PTC que se destina a evitar a condensação do combustível nas paredes do colector de admissão

6.14



ESTABILIZAÇÃO DO PONTO DE RALENTI O regime de ralenti é regulado através do movimento da borboleta do acelerador. Isto é regulado mediante um motor que através dum mecanismo sem fim faz empurrar ou recuar um êmbolo que força o movimento da borboleta. Qualquer variação da posição da borboleta do acelerador é captada pela unidade electrónica de comando através do potenciómetro da borboleta. Assim sendo, a unidade electrónica de controlo, calcula o tempo de injecção e quantidade de combustível a injectar.

Fig. 6.23 – Esquema de funcionamento do sistema de controlo de ralenti


6.15


Fig. 6.24 – Constituição interna do mecanismo do controlo de ralenti

Fig. 6.25 – Posição de repouso

6.16


Fig. 6.26 – Regulação de ralenti


ESQUEMA ELÉCTRICO Para melhor interpretação do sistema deixamos um esquema eléctrico que permite reconhecer alguns dos componentes sensores e actuadores.

Fig. 6.27 – Esquema eléctrico do sistema de injecção Mono-Jetronic


6.17

O Sistema Motronic

7 – O SISTEMA MOTRONIC Pode dizer-se que a electrónica entrou no mundo do automóvel através da ignição electrónica, que proporcionou vantagens consideráveis num dos pontos mais controversos do automóvel que é de facto a ignição. O segundo definitivo passo seria dado quando tanto a ignição como a injecção de gasolina para o motor foram comandados no funcionamento pela mesma unidade electrónica de controlo conseguindo-se assim uma maior coordenação no trabalho e prestação do motor a gasolina. Ao sistema que complementa o comando da injecção e ignição dá-se o nome de MOTRO-

NIC.

7.1

–

ESQUEMA

DE

FUNCIONAMENTO

DOS

SISTEMA MOTRONIC Em linhas muito gerais poderia descrever-se o sistema MOTRONIC como a aplicação con junta de um sistema de injecção L – JETRONIC ou até LH – JETRONIC com os dispositivos electrónicos necessários para uma ignição, tudo isto coordenado por uma só unidade electrónica de comando. A figura 7.1 apresenta-se um esquema geral dos elementos que compõem o sistema MOTRONIC. Na parte superior do esquema temos o circuito de alimentação clássico do sistema L – JETRONIC, composto por um depósito de gasolina (1), uma bomba de alimentação

de gasolina eléctrica (2), um filtro de combustível (3) e uma régua de injecção (4) para alimen- tação de seis injectores mais o injector de arranque a frio que poderá ser utilizado neste sistema. A presença do regulador de pressão (5), com a tomada de vácuo, converte, tiorna este esquema semelhante aos sistemas já analisados, em particular o sistema L – JETRONIC. Um elemento especial é o amortecedor de vibrações (6) que estabelece uma corrente contínua na passagem da gasolina de retorno para o depósito e evita a formação de bolhas de vapor por manter em geral baixa a temperatura do combustível garantindo melhor doseamento do sistema.


7.1

O Sistema Motronic

1. Depósito de gasolina; 2. Bomba eléctrica de alimentação; 3. Filtro; 4. Rampa distribuidora; 5. Regulador de pressão; 6. Amortecedor de vibrações; 7. Unidade electrónica de controle; 8. Bobina de ignição; 9. Distribuidor de ignição; 10. Vela; 11. Injector; 12. Injector de arranque; 13. Parafuso de regulação do ralenti; 14. Borboleta do acelerad or; 15. Caixa de contactos da borboleta; 16. Caudalímetro; 17. Sonda da temperatura do ar; 18. Sonda lambda; 19. Termostacto temporizado; 20. Sonda da temperatura do motor; 21. Caixa de ar adicional; 22. Parafu- so de enriquecimento do ralenti; 23. Captador de referência angular; 24. Captador de velocidade de rotação; 25. Bateria; 26. Chave de contacto; 27. Relais da bomba;

Fig. 7.1 – Sistema Motronic reune o sistema de injecção e ignição

O sistema utilizado para a medição do fluxo de ar é igual ao processo do debímetro por caudal de ar utilizando o potenciómetro que controla a posição da borboleta do debímetro (16). Em (17) temos a sonda de temperatura do ar e em (22) o parafuso de enriquecimento do ralenti.

7.2


O Sistema Motronic Os restantes elementos que formam parte do sistema de injecção de gasolina são a borboleta do acelerador (14) com a sua caixa de contactos (15), a válvula de ar adicional (21), assim como a sonda de temperatura do líquido de refrigeração (20), o injector (11), o injector de arranque a frio (12) com o interruptor temporizado (19). A todos estes componentes podemos ver no esquema que se junta uma série de novos dispositivos que tem a ver sobretudo com o comendo do sistema de ignição. Na zona do volante do motor temos o sensor (23) e (24) que detectam o ponto de ignição, o sensor de PMS montado junto à arvore de cames poderá detectar igualmente o ponto de injecção bem como o ponto de ignição. Os sensores (24) e (23) são respectivamente o sensor de velocidade ou rotação da cambota e o sensor de referência angular que neste caso está montado junto ao volante do moto, podendo estar, como já foi dito, junto à arvore de cames. Estes são dois factores importantes para que a UEC calcule o momento exacto em que se produz a faísca nas velas em função da rotação do veio do motor. Ainda na figura 7.1 temos na parte superior a bobina de ignição (8), o distribuidor (9) já sem platinados e a vela (10). O papel feito pelos platinados ou pela central de ignição transistorizada é substituída pela unidade electrónica de comando que comanda o tempo de injecção como o ponto de ignição. As figuras 7.2 e 7.3 representam sistemas Motronic onde se pode verificar que o comando do sistema de injecção e ignição se encontra reunido numa só central electrónica.


7.3

O Sistema Motronic

Fig. 7.2 – Sistema Motronic M5 da Bosch, considerado um dos melhores equipamentos de gestão de motor

Fig. 7.3 – Motor de um Alfa-Romeu com unidade de controlo electrónica que comanda em simultâneo o sistema de ignição e injecção

A centralização dos sistemas de alimentação e ignição de que consta o sis

7.4


Curso de Injeção Eletrônica - Apostila 1

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