SISTEMA DE INJEÇÃO ELETRÔNICA MED MOTRONIC
DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
1
Módulos do Curso •
Introdução
•
Sistema MED Motronic
•
Funções do Sistema MED Motronic
•
Funcionamento de Sistema de Alimentação de Combustível
•
Modos de Funcionamento de Sistema de Injeção de Combustível
•
Vantagens do Sistema MED Motronic
•
Componentes do Sistema de Injeção Eletrônica MED Motronic
•
•
Bomba de Combustível de Alta Pressão
•
Válvula Controladora de Vazão
•
Galeria de Combustível
•
Válvula Limitadora de Pressão
•
Válvula de Injeção
•
Sonda Lambda de Banda Larga (LSU)
•
Conjunto Bomba de Combustível de Baixa Pressão
•
Unidade de Comando do Motor
•
Sensor de Alta Pressão
Dicas de Manutenção deste Sensor
DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
2
Introdução Antes do sistema de injeção eletrônica MED Motronic, a mistura de ar e combustível era gerada no tubo de aspiração. Foi a partir da busca por novas possibilidades com a finalidade de melhorar ainda mais a injeção que uma nova técnica surgiu – MED Motronic. Através dela esta nova geração de injeção direta de gasolina, com regulagem eletrônica, reduz em até 15% o consumo de combustível. O sistema MED Motronic é baseado no ME Motronic. A diferença está, basicamente, no circuito adicional de alta pressão do sistema de combustível. Com o MED Motronic, o motor trabalha de forma econômica em marcha lenta ou em situações de intenso trânsito urbano: graças à carga escalonada, o motor pode trabalhar com uma mistura extremamente pobre e, portanto, com consumo reduzido. Quando é necessária a potência completa, o MED injeta a gasolina para que seja gerada uma mistura homogênea. O motor que trabalha com o sistema de injeção direta é mais econômico do que os motores convencionais inclusive neste modo de funcionamento. O sistema MED Motronic permite que o combustível seja injetado diretamente na câmara de combustão, com alta pressão. Esse é um dos sistemas mais avançados do mundo. Utiliza uma bomba de combustível de baixa pressão dentro do tanque, que envia o combustível a uma bomba mecânica principal responsável pela pressão de injeção.
Funções do MED Motronic São funções do sistema de injeção eletrônica MED •
Ajustar o enchimento do cilindro para o torque necessário para o motor (EGAS)
•
Gerar a pressão de injeção necessária
•
Definir o correto ponto de injeção
•
Dosar exatamente a quantidade de combustível necessária
•
Introduzir o combustível direta e precisamente nas câmaras de combustão do motor
•
Ajustar o ângulo de ignição calculado para esta finalidade
Funcionamento MED Motronic O sistema de injeção eletrônica MED Motronic, para explorar a injeção direta de gasolina ao máximo, com o objetivo de reduzir o consumo de combustível e alcançar alta potência do motor, solicita um complexo gerenciamento do motor. O desejo de aceleração do motorista é captado através do pedal do acelerador eletrônico. A unidade de comando determina então o torque desejado e, através da análise do regime de funcionamento do motor e exigências dos demais sistemas (ar-condicionado, controle de tração, DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
3
sistema de freios ABS e ventilador do radiador), define a estratégia de torque, resultando em ângulo de ignição, volume de injeção e abertura da borboleta.
Funcionamento do Sistema de alimentação de combustível O funcionamento do sistema de injeção eletrônica do MED Motronic é semelhante ao do ME Motronic, o que o diferencia é a pressão de trabalho. Já que sistemas de combustível para injeção direta de gasolina necessitam de uma maior pressão de combustível. O sistema de combustível se divide em dois tipos: Circuito de baixa pressão Circuito de alta pressão
Circuito de baixa pressão O circuito de baixa pressão do sistema de injeção direta de gasolina utiliza a principio os sistemas de combustíveis e componentes de injeção no coletor de admissão, como já estudados nos cursos anteriores. O circuito de baixa pressão é composto de: •
Bomba de combustível
•
Regulador de pressão
•
Filtro de combustível
•
Pré-filtro
•
Sensor de nível
Circuito de alta pressão A bomba de baixa pressão succiona o combustível e o envia com uma pressão de 4 a 6 bar, para a bomba de alta pressão. Dependendo do modo de funcionamento da injeção de combustível, a unidade de comando faz o ajuste da pressão do sistema variar de 50 a 120 bar, através de um sistema de regulagem de alta pressão. Uma bomba com vazão ajustável, como é o caso da bomba de pistão de cilindro único, por exemplo, somente alimenta o combustível para a galeria contra a pressão do sistema, o qual é necessário para a injeção e manutenção da pressão. A bomba é acionada pelo eixo de comando de válvulas do motor. A unidade de comando regula a pressão da bomba de acordo com o modo de funcionamento do sistema. As válvulas injetoras de alta pressão estão conectadas na galeria as quais injetam o combustível diretamente na câmara de combustão. DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
4
O circuito de alta pressão é composto de: •
Bomba de alta pressão
•
Galeria de combustível
•
Sensor de alta pressão
•
Válvula limitadora de pressão
•
Válvula controladora de vazão
•
Válvula de injeção
Modos de Funcionamento da Injeção de Combustível Nos sistemas com injeção no coletor de admissão, o motor só funciona com a distribuição homogênea da mistura. Já no sistema de injeção eletrônica MED Motronic são possíveis outros modos de funcionamento. Considerando os veículos comercializados no Brasil atualmente, explicaremos, neste curso, apenas dois modos de funcionamento deste sistema de injeção de combustível:
Homogêneo: No funcionamento homogêneo, a formação da mistura é semelhante ao da injeção no coletor de admissão. Ao contrário da injeção no coletor de admissão, na injeção direta de gasolina flui ar puro das válvulas de admissão para a câmara de combustão. Somente lá o combustível é injetado através da válvula de injeção fixada diretamente no cabeçote do motor. Estratificado: No modo de funcionamento estratificado, a formação da mistura inicia-se com uma admissão bastante elevada somente de oxigênio, durante o tempo de aspiração. Um pouco antes do fechamento da válvula de admissão, é injetada a quantidade de combustível requerida. Vantagens do Sistema Injeção Eletrônica MED Motronic •
Diminuição da emissão de CO2 (dióxido de carbono)
•
Redução do consumo de combustível
•
Aumento do desempenho por litro (mais torque)
•
Maior conforto na condução do veículo
•
Diminuição do ruído
Componentes do Sistema de Injeção Eletrônica Relacionamos todos os componentes que fazem parte do sistema de injeção eletrônica MED Motronic, entretanto, estaremos neste curso destacando apenas aqueles componentes que possuem diferenças em suas características ou funções em relação aos componentes dos sistemas já estudados anteriormente. DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
5
•
Bomba de combustível de alta pressão
•
Medidor de Massa de ar com sensor de temperatura do ar integrado
•
Canister
•
Válvula de ventilação do tanque
•
Sensor de alta pressão
•
Válvula limitadora de pressão
•
Válvula de injeção de alta pressão
•
Sensor de fase
•
Sensor de temperatura do motor
•
Válvula de recirculação de gás de escape
•
Sensor de detonação
•
Vela de ignição
•
Sensor de pressão do tanque
•
CAN
•
Conector de diagnóstico
•
Válvula controladora de vazão
•
Galeria de combustível
•
Bobina de ignição
•
Válvula de injeção
•
Sensor de massa de ar com sensor de temperatura do ar integrado
•
Corpo de borboleta (EGAS)
•
Sensor de pressão (MAP)
•
Válvula (EGR)
•
Sonda Lambda de Banda Larga
•
Sonda Lambda Planar
•
Catalisador
•
Conjunto bomba de combustível de baixa pressão (pré-bomba)
•
Unidade de comando
•
Pedal do acelerador eletrônico
DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
6
Bomba de combustível de alta pressão A bomba de combustível de alta pressão utilizada no sistema MED Motronic possui apenas um pistão e é acionada por um ressalto no eixo de comando. A partir do movimento de descida do pistão o combustível flui com uma pré-pressão de 3 a 6 bar da tubulação de combustível. Já com o movimento de subida do pistão este combustível é comprimido e sua pressão de trabalho, pode variar de 50 a 120 bar, conforme necessidade.
Válvula controladora de vazão Esta válvula é controlada pela unidade de comando MED. O seu objetivo é garantir que o motor seja alimentado de combustível conforme a necessidade. Desta forma, o consumo de corrente da bomba é reduzido, assim como o consumo de combustível. O combustível que não é utilizado retorna para o circuito de baixa pressão.
Galeria de combustível A galeria de combustível tem a função de acumular combustível quando houver alta pressão. Ao mesmo tempo, as oscilações de pressão que se formam devido ao funcionamento da bomba de combustível de alta pressão e da injeção devem ser atenuadas. A pressão na galeria de combustível, para todos os cilindros, mantém sua pressão interna a um nível praticamente constante, mesmo na retirada de maiores volumes de combustível. Isto assegura que na abertura da válvula de injeção a pressão de injeção seja constante.
Válvula limitadora de pressão A válvula limitadora de pressão funciona como uma válvula de retorno e está fixada na galeria. É mecânica e abre a partir de 120 bar. É responsável pela liberação da circulação do combustível desde a galeria, passando pela tubulação de retorno até a limitação de combustível. A tubulação de retorno curta, localizada diretamente no motor permitiu a eliminação da tubulação de retorno longa até o tanque de combustível, reduzindo assim os custos. No funcionamento normal a válvula limitadora de pressão permanece fechada. Esta válvula opera mecanicamente e possui os seguintes componentes: •
Carcaça com rosca externa para fixação na galeria
•
Ligação do duto ao retorno para o tanque de combustível
•
Pistão móvel DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
7
•
Mola
Válvula de Injeção A válvula de injeção deve satisfazer exigências adicionais da injeção direta, tais como, alta pressão de combustível e uma mistura rápida do combustível com o ar, na câmara de combustão. Desta forma, a mistura ar-combustível é posicionada numa área fisicamente restrita. Na câmara de combustão é feita uma distinção se a mistura ar-combustível é distribuída de forma concentrada em torno da vela de ignição (modo de funcionamento estratificado) ou igualmente em toda a câmara de combustão (modo de funcionamento homogêneo). Tanto no modo homogêneo, quanto no modo estratificado de funcionamento de injeção de combustível, estará presente ao redor da vela de ignição uma mistura inflamável. Para uma pulverização melhor, o jato de combustível é turbilhonado.
Sonda Lambda de Banda Larga (LSU) A sonda de dois pontos (Finger e Planar) indica se a mistura atual é pobre ou rica. Com a sonda Lambda de banda larga é possível medir o coeficiente de ar no gás de escape. Isto permite uma regulagem Lambda com alta dinâmica, mesmo com valor nominal diferente de λ = 1. Complementando o princípio da célula Nerst, a sonda de banda larga integra uma segunda célula eletroquímica, a chamada célula de bombeamento. A célula de bombeamento tem como função bombear o ar de escapamento para dentro da célula da sonda. Com isto a corrente de bombeamento que se estabelece é um referencial para o coeficiente de ar no gás de escape. Em caso de mistura pobre estabelece-se uma corrente de bombeamento positiva. Com mistura rica, ao contrário, ocorre uma corrente de bombeamento negativa. Isto diferencia fundamentalmente a sonda de banda larga da sonda de dois pontos. Vale ressaltar que o sinal da sonda Lambda de Banda Larga é medido em tensão. A amplitude do sinal desta sonda é diferente da Finger/Planar, ou seja, ultrapassa 1 Volt.
Saiba Mais: Esta sonda Lambda traz duas características diferentes das outras: •
Quantidade de fios: possui 6 fios enquanto as demais possuem 1, 3 e 4 fios.
•
Relação de cores dos fios e funções
DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
8
Módulo Bomba de combustível de baixa pressão A bomba de combustível de baixa pressão funciona de forma idêntica aos demais sistemas de injeção eletrônica. Porém, no sistema MED Motronic, o funcionamento da bomba de combustível é controlado por demanda. Encontra-se, fixada na tampa acima do flange, uma unidade de comando específica do conjunto bomba de combustível deste sistema.
Unidade de Comando do Motor A unidade de comando do sistema de injeção eletrônica MED Motronic tem as mesmas funções das demais unidades de comando já estudas. Entretanto, este componente também tem a função adicional de gerenciar os modos de funcionamento da injeção de combustível, garantindo: •
Redução diferenciada das emissões de poluentes
•
Diminuição do consumo de combustível
•
Aumento de potência/torque
Além disso, esta unidade de comando recebe a informação sobre a depressão armazenada no servo freio visando controlar a abertura da borboleta de aceleração.
Sensor de alta pressão Este componente está montado na galeria de combustível e tem o objetivo de medir a alta pressão do sistema. A medição exata da pressão de combustível na galeria é extremamente importante visto que favorece a redução de emissões e ruído. Por outro lado, caso esta medição não seja efetiva, pode afetar a potência do motor. A pressão do combustível faz parte do circuito de regulagem da unidade de comando. Eventuais desvios no valor teórico são comparados com valores de regulagem pré-definidos. O princípio de funcionamento do sensor de alta pressão se baseia na utilização de uma membrana de aço que sofre uma dilatação com a ação da pressão. A faixa de medição depende da espessura da membrana. •
Membrana espessa – alta pressão
•
Membrana fina – baixa pressão
DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA http://www.superprofissionaisbosch.com.br
9
Dica de Manutenção deste sensor : Aplique o torque de aperto unicamente no sextavado existente para este fim. O sensor dispõe de um assento cônico de vedação não sendo necessária a utilização de arruelas.
DIREITOS AUTORAIS RESERVADOS PARA ROBERT BOSCH LIMITADA 10 http://www.superprofissionaisbosch.com.br
