INJEÇÃO DIRETA

1 AA-AS/ESC-LA | 2018-02-07
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Sistema de Injeção Direta Ciclo Otto

Automotive Aftermarket | AA/AS/TSS1-LA | 2017-12-06
1
Sistema de Injeção Modulada

Automotive Aftermarket | SO/OPM6-JVL Humberto Pegolo | 20/01/2019
11
Diferenças
►O transporte do combustível para a câmara de
combustão é controlado pela válvula de admissão.
►Distribuição da mistura amplamente homogênea.
►Pressão diferencial quase constante sobre a válvula
de entrada.
►O transporte do combustível para a câmara de
combustão é controlado pela válvula de injeção.
►Distribuição da mistura amplamente homogênea ou
estratificada.
►Pressão diferencial variável sobre a válvula de
admissão.

12
Sistema
1. Tanque com módulo de combustível
2. Bomba de alta pressão
3. Galeria
4. Injetor
5. Bobina de ignição
6. Sensor de fase
7. Variador de fase
8. Sonda lambda
9. Pré-cat
10. Sonda Lambda
11. Catalisador
12. HFM
13. Corpo de borboleta EGAS
14. Pedal do acelerador EGAS
15. Sensor de rotação
16. Sensor de pressão
17. EGR
18. Válvula do canister
19. UEC
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2

13
Formação da Mistura

14
Recursos para aumentar a eficiência volumétrica
Controle de tempo e curso das válvulas
Sobrealimentação
Coletores de Geometria variável

2
Sistema de Injeção Modulada

3
P253909
P254009
P254100
P254200
P025A00
P025C00
P025D00
P064A68
P062700
P062800
P062A64
- PWM sinal
- CAN Protocolo
- PWM sinal
- Digital
- Analógico
- Linha de Baixa
Pressão
Alimentação de Baixa Pressão
P008A21
P008A23

4
 Alimentação elétrica.
 Problema mecânico/físico.
 Sensor de pressão.
 Bomba elétrica.
 Sinais elétricos.

5
 Circuito fechado.
 Pressão ideal.

6
 Pressão manométrica real.
 Manual técnico, valor nominal.
 Equivalência ao sensor de
pressão.
P008A00 Circuito baixa pressão combustível
Pressão alcançada muito baixa

7
 Comunicação/Solicitação entre
Unidades.

8
 Protocolo de Comunicação SAE
J1839.
 Solicitação de ajuste da pressão.
 Canal para transição de dados
Multicast.
 Check-up dos valores de tensão.
 Análise Gráfica.
Protocolo de Comunicação CAN
Solicitação do Ajuste da Pressão

9
P0191
069A
P0193
P0194
P1201
P1212
P1214
P1778
P2146
P2148
P1237
P020D
069B
P1024
P110A
P1194
P129C
P2293
P2295
- Analógio
- Digital
- Linha de Alta Pressão
- Ativação
- Ativação
Alimentação de Alta Pressão

30
Linha de Combustível
1 2
3
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
17
4
10
 1 Interruptor de porta
 2 UEC de bordo
 3 UEC Motronic
 4 Linha de alta pressão
 5 Sensor de alta pressão
 6 Linha de retorno de combustível
 7 Válvula limitadora de pressão
 8 Rail
 9 Válvula de injeção
 10 Válvula modualdora de pressão
 11 Bomba de alta pressão
 12 Sensor de baixa pressão
 13 Filtro de combustível
 14 Bomba de combustível
 15 Tanque de combustível
 16 UEC bomba de combustível
 17 Bateria

31
Sistema de Combustível DECOS
Este sistema pode ser usado nos motores com injeção Direta e Indireta.
Gerenciamento Motor
Unidade Bomba
Tanque de Combustível
Bomba de Alta Pressão
PWM
(20kHz)
PWM (20Hz)
Sensor de Baixa Pressão

33
ECU da Bomba de Combustível
Localização da ECU da
bomba de combustível
Sinal de controle
Estratégia de partida

34
ECU da Bomba de Combustível
Helbako -UEC BMW E 90 320i (N43 B20) Conti –UEC Porsche 911

35
Conceito (regulagem da vazão da bomba
Possível através da leitura da pressão no sistema de injeção comparando-a com uma
pressão pré-definida
Vantagens:
Minimiza consumo de energia pela bomba de combustível;
Reduz sobrecarga no sistema;
Redução de ruído, principalmente em marcha lenta;
Redução na temperatura interna do tanque;
Aumenta a vida útil da bomba e do filtro;

10
 Problema mecânico/físico.
 Sensor de pressão do “Rail”.
 Bomba elétrica de combustível.
 Sinais elétricos/Ref..
 Válvula dosadora (MSV).

11
 Valor real VS Valor nominal.
 Válvula reguladora de pressão.
 Rotação do motor.
 Carga do motor.
Comparativo
Mensurado
P008700 Pressão combust. Alimentador comum
Pressão demasiado baixa
Valores Reais

12
 Valor real VS Valor nominal.
 Faixa de rotação do motor.

13
 Sensor da alta pressão do
combustível.
 Pressão real.
Pressão demasiado alta

39
Volkswagem / Audi
BMW
Mini
Mercedes Benz
Volvo
Ford
Peugeot/Citroen
Jaguar
Land Rover

14
HDP 1 HDP 2
HDP 5/evo HDP 6
Bombas de Combustível de Alta Pressão

37
Injeção Modulada
Bomba de alta pressão
Sensor de pressão de
alimentação.
Limitadora de pressão
Sensor de alta pressão
Came
Injetor
Circuito de baixa
pressão
Circuito de alta pressão
Válvula de controle de vazão

15
Válvula Limitadora
 Válvula limitadora externa.
 120 bar.
 Sem retorno.
Sistema HDP2

16
 Válvula limitadora interna.
 250 bar.
 Sem retorno.
Sistema HDP5
Saída, alta pressão
Entrada, baixa pressão.
Controle da MSV.
Amortecedor.
Acionamento mecânico.

38
Bomba de Alta Pressão HDP5
1
2
4
3
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1. Amortecedor de pulsações
2. Válvula Limitadora de Pressão
3. Saída de Alta pressão
4. Válvula de Pressão
5. Entrada de baixa Pressão
6. Válvula de controle de vazão
7. Válvula de admissão
8. Flange de Montagem
9. O-ring
10.Conduto de Alimentação do elemento
11.Elemento
12.Selo de vedação
13.Mola do elemento

17
 Resistência elevada.
 Circuito aberto.
 Offset da pressão não ajustado.
 Pressão demasiada alta ou
demasiada baixa.

18
3
4
2
1
1. Fase Boost (chamada).
2. Fase de manutenção.
3. Descarga eletromotriz.
4. Retenção (fechamento).
Sinal de Controle & Ativação da MSV
Pressão demasiado alta
Válvula de Regulagem da Pressão

19
Válvula Limitadora
 Aplicação de uma pressão
conhecida.
 Teste de estanqueidade até a
pressão nominal.
Teste de Estanqueidade

20
 Alimentação de combustível.
 Relação Ar/Combustível.
 Falhas físicas/mecânicas.
 Sistema de ignição e etc.

21
Sonda Lambda de Banda Larga
 Mistura pobre.
 Tensão elevada.
P219500 Sonda lambda (banco1, sensor 1)
Sinal pobre durante dema. tempo

22
 Massa de ar.
 Massa de combustível.
 Valor Lambda elevado.

23
1. Gases de escape.
2. Ranhura de difusão.
3. Célula de bombeio.
4. Célula de referência ( O2).
5. Elemento aquecedor (PTC).
6. Célula Nernst.
Design Esquemático

24
 Corrente da Sonda Lambda.
- Positiva 260 mA.
- Negativo -200 mA (inversão do
sentido de alimentação).
 Motor na faixa de rotação de
2000...3000 rpm.
 Motor em marcha-lenta e
aquecido.

47
Diferenciais da Sonda Lambda Bosch
Eletrodo
Contatos elétricos são impressos
de forma precisa, evitando mau
contato e eventual risco de falhas
de funcionamento da sonda.
Tubo Protetor
Em várias camadas, a fim de
dificultar a contaminação do
sensor por umidade ou de
impurezas.
Gases da combustão
(< quantidade oxigênio)
Elemento Sensor
Perfeito alinhamento do aquecimento do
sensor; Corte feito de maneira simétrica,
reduzindo risco de falhas e trincas.
Processo produtivo do elemento sensor
é isolado.
Capa protetora
Perfeito isolamento dificultando
a entrada de umidade e outros
agentes contaminantes.
Diferença de concentração de O2
gera tensão elétrica na cerâmica
Fios da sonda conduzem
o ar interior/exterior

48
Tecnologia e Tendência: Sondas Lambda Banda Larga - LSU
 Todas Sondas Lambda Banda Larga Bosch, são cativas, portanto os concorrentes não possuem uma solução.
.
 Até 2020, 1 em cada 3 carros novos que utiliza Sonda Lambda Banda Larga, sairá de fábrica usando uma
peça Bosch.

49
Sondas Lambda Banda Larga - LSU
6 terminais
no conector
5 fios

50
Sondas Lambda Banda Larga - LSU
Resistor pré-calibrado
O terminal (n°2) está conectado internamente a um
resistor/circuito integrado que se encontra dentro do
conector, conhecido como “Difusor de Freqüência”

55
Sensores Lambda Banda Larga da Bosch
fios família de produtos
• 0 258 007 xxx 5 LSU4.2
• 0 258 017 xxx 5 LSU4.9 (principalmente para gasolina)
• 0 281 004 xxx 5 LSU4.9 (principalmente para Diesel)
• 0 258 027 xxx 5 LSU-ADV
• 0 258 030 xxx 4 LSF-XF (comutação com referência bombeada)
Planar λ = 1 Sensor = LSF Xfour
Características: Projeto compacto
Aquecimento ultra rápido (< 7 s em 10,5 V)
Proteção de choque térmico de TSP
Alta precisão da curva característica
Alta resistência ao envenenamento
Produção serial desde 2011

56
LSF-Xfour Sensor de Oxigênio Binário
• Referência de O2, bombeamento atual com 20μA
• Tensão de bombeamento < = 1.8 v,
• Aquecedor com reserva de energia
Ponto de operação nominal 7.5 v (resp. 8V com TSP)
Recomendado PWM > = 10Hz
PTC característica 3 Ohm a 20°c, 8 Ohm no ponto de operação
• Vida útil: 250.000 km ou 15 anos

40
Injetores

44
Injetores
Lançamentos:
Volkswagem –Passat, Up, Jetta, Tiguan, ...
BMW -320, 328, 535, X1, X3, X5, ...
Mini
Audi -A3, A4, A5
Peugeot, Citröen
Ford – Fusion 2.0,

41
Injetores
HDEV1 HDEV5 HDEV4
Função Bobina eletro magnética Bobina eletro magnética Piezo elétrico
Pressão de Trabalho 10 MPa. 15 MPa, option 20 MPa 15MPa
Tipo de Injeção Swirl (redemoinho) Orifícios Múltiplos
(variable Injection spray )
Bico – O
Direto da agulha do bico
Tensão de trabalho 50-90V 140V 65V
Montagem lateral Lateral e Central Central
Vazão / Entrega HDEV1 max. 15 cm3/s
HDEV1.1 HF max. 25 cm3/s
Max. 30 cm3/s (15MPa)
option 30 cm3/s (20 MPa)
Max. 35 cm3/s (20 MPa)
HDEV1
HDEV5
HDEV4

25
HDEV1
HDEV4
HDEV5
HDEV1 HDEV5 HDEV4
Função Bobina eletro magnética Bobina eletro
magnética
Piezo elétrico
Pressão de
Trabalho
10 MPa. 15 MPa, opção 20
MPa
15MPa
Tipo de
Injeção
Swirl (redemoinho) Orifícios Múltiplos Bico – O
Direto da agulha
do bico
Tensão de
trabalho
50-90V 140V 65V
Montagem lateral Lateral e Central Central
Vazão /
Entrega
HDEV1 max. 15 cm3/s
HDEV1.1 HF max. 25
cm3/s
Max. 30 cm3/s
(15MPa)
30 cm3/s (20 MPa)
Max. 35 cm3/s (20
MPa)
Válvulas Injetoras de Alta Pressão

26
1. Fase boost (chamada),
aproximadamente 11A.
2. Duração da fase de chamada,
aproximadamente 6,5A.
3. Fase de manutenção,
aproximadamente 3A.
4. Fase de retenção (fechamento).
Sinal de Controle & Ativação
1 2 3 4
Corrente
Tensão
CI
P0300 Detecção de falhas na combustão
Válvula de Injeção Tipo Bobina

27
 Verificação do código do injetor
correspondente ao cilindro.
 Realizar a adaptação dos
injetores.
 Equilíbrio do motor.
 Limites de compensação
irregulares.

28
572
435
4B5C6
 Código de 4 ou 6 dígitos.
 Verificar a igualdade.
1973 Injetores não há comunicação
2010 Monitoramento/função massa combust.
Valor/Sinal fora da faixa min.
Adaptação dos Injetores Piezo Elétricos

20
Patente
Ano
1902

21
Bobinas de Ignição
Hoje
Plástica 2x2
Asfaltica
Direct FIRE
Ignition (DFI)
Centelha
perdida
Top Coil
Pencil coil
Passado
Rail

22
Bobinas de Ignição
Top Coil Pencil Coil

23
Fabricas de Velas de Ignição
BaP
RBRS
ArP
NHSP
NhP
Germany – BaP
- Lead plant -
Location: Bamberg
Brand: RB
Russia – RBRS
Location: Engels
Brand: RB, APS, EZ
Brazil – ArP
Location: Aratu
Brand: RB
India – NhP
Location: Baganathapura
Brand: RB, MICO
China – NjP
Location: Nanjing
Brand: RB, LD

25
Tendências de características das velas em Downsizing e GDI

26
Núcleo de cobre otimiza a dissipação do calor,
com isso reduz a temperatura e o desgaste do eletrodo.

27
SOLUÇÃO: Nova vela com rosca orientada e arruela sólida
Alguns motores requerem o posicionamento do eletrodo da vela entre os
jatos de injeção para otimizar a ignição

28

29
Mudanças do Anel de Vedação

29
1. Ângulo de permanência.
2. Tensão de ignição.
3. Tensão de queima.
Sistema de Ignição
2
1
3

30
 Múltiplas ignições.
 Injetor Piezo para Euro 6.
 Circuito transistorizado.
 Posição da vela de ignição.

31

32
Sistema de Ignição & Corrente Iônica

15
Corpo da Borboleta - DBW
Função: Cálculo da dose exata de combustível dentro da câmara de combustão.
Veiculos equipados:
VW
Audi
BMW
Citroen
Chevrolet
Peugeot
Ford
Range Rover

16
Controle do Fluxo de Ar

7
Atuador Elétrico (FLAP)
Alavanca de Controle
Flap
Mola
Potenciômetro
Volts
Engrenagem
Redutor
Motor Elétrico
Conetor
% Potenciômetro
Cursor

18
Classificação da Combustão
Guiado pela
Parede Tumble
Movimento do ar
coaxial ao eixo
do pistão
Guiado
pelo jato
Guiado pela
geometria do trajeto
do combustível
Guiado pela
Parede Swirl
Movimento do ar
perpendicular ao
eixo do pistão

INJEÇÃO DIRETA

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