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Injecao eletronica
FUNDAMENTOS DE INJEÇÃO ELETRÔNICA AUTOMOTIVA
MUNDO SENAI 2012
PALESTRANTE. PROF.JORBSON MOREIRA
Apresentação
• Motivo do aparecimento da Injeção Eletrônica
• Funcionamento e Calibração do Sistema de Injeção Eletrônica
• Sistemas controlados por “TORQUE”
• Sistemas Flexíveis Multi-combustível gasolina - álcool
• Novas Tendências
Por que a Injeção Eletrônica?
Ar
Motor
TORQUE
Gases de Escape
Combustível
Por que a Injeção Eletrônica?
1) Necessidade de um controle mais preciso do processo de
combustão (mistura ar-combustível e avanço de ignição) em toda
a faixa de operação do motor, visando:
- atender aos requisitos legais de emissões de poluentes cada
vez mais rigorosos;
- tornar a operação do motor mais eficiente, com redução de
consumo de combustível e com melhor desempenho, através
da maximização do torque útil;
Por que a Injeção Eletrônica?
2) Melhoria da dirigibilidade do veículo, através da adequação da
mistura A/C e do avanço de ignição às condições limites para o
carburador convencional como, por exemplo, com a variação da
temperatura do ar de admissão, da temperatura do líquido de
arrefecimento e da altitude;
3) Controle do torque disponível no eixo de saída do motor para
integração com outros módulos eletrônicos do veículo:
- ABS
- controle de tração
- transmissão automática
- controle eletrônico de estabilidade
- ar condicionado, válv. de aceleração sem cabo (drive by
wire), cruise control, etc
Histórico / Evolução:
Controle de mistura A/C
Carburador
Carburador Eletrônico
Injeção Eletrônica Central
Injeção Eletrônica Multi-ponto
Sistema de Injeção Direta
Controle do Avanço de Ignição
e Distribuição
Convencional (platinado e distribuidor)
Transistorizada / por Tiristor
Mapeada Eletronicamente
Carburador: capacidade (limitada) para ajustar a quantidade de
combustível requerida nas diversas condições de operação do motor.
Dispositivos auxiliares:
- controle de marcha-lenta (gicleur de mistura),
- partida a frio e aquecimento (warm-up, afogador),
- orifícios de progressão,
- válvula de aceleração (pistão a vácuo, haste mecânica, mola-diafragma).
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C
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MOTOR
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FUNCIONAMENTO
.
Sistema Flexível de Combustível gasolina-álcool
Propriedade Gasolina bras. Álcool hidratado Regulagem do sistema
PCI (kJ/kg) 37000 23500
dens. (kg/m3) 740 790
% Álcool anidro 25 95
A/C esteq. 13.3 8.3
Temp. ebulição (°C) 25 - 215 78
Octanagem RON 93 106
prop. corrosivas, detergentes
lubrificantes,...
mistura ar-combustível
e
avanço de ignição
• Para aproveitar todo o benefício do álcool e da gasolina como
combustíveis num único motor, o ideal seria desenvolver um
motor com taxa de compressão variável.
• Custos elevados deste sistema inviabilizam esta opção.
• Alternativa: taxa de compressão intermediária, com software
robusto para adaptação do sistema de injeção eletrônica.
Sistema Flexível de Combustível gasolina-álcool
• Nova bomba e linha de combustível
• Sensor de oxigênio aquecido
• Bicos injetores com maior vazão
• Sistema de reconhecimento de combustível no tanque
• Sistema de partida a frio
• Novos materiais e tratamento térmico de componentes do
motor básico para resistir às características do álcool
• Novos software e calibração do sistema de injeção eletrônica
Desenvolvimento necessário:
Sistema Flexível de Combustível gasolina-álcool
• A adaptação do sistema de injeção requer a correta
identificação do percentual de álcool no tanque de combustível.
Há 2 métodos de detecção possíveis:
- via sensor capacitivo na linha de combustível: freqüência de
um sinal digital varia com a proporção de etanol.
- via software: estratégia diferenciada de closed-loop após
reabastecimento.
• O reconhecimento de combustível (% de álcool) presente no
tanque é habilitado pela lógicCa de closed-loop do sensor de
oxigênio. O valor de adaptação de mistura (relação A/C) que
assegura lambda = 1 indica a % de álcool, que pode variar entre
8,3 e 13,3.
Ex:A/C = 13,3 % álcool = 25
A/C = 8,3 % álcool = 100
• Um modo de aprendizagem rápido é habilitado sempre que
ocorre um reabastecimento.
• Um modo de aprendizagem lento é habilitado para ajuste mais
preciso da mistura. C
AprendizageCm do Combustível
Propulsão veicular - novas tendências e perspectivas:
• Motores mais eficientes: menor potência de atrito, maior taxa de compressão
•“Down-sizing”, motores de menor cilindrada
• Combustíveis renováveis (álcool, biodiesel)
• Sistemas bi-combustível ”FLEX”
• GNV
• Injeção Direta na câmara de combustão
• Veículos híbridos: motores de combustão e elétrico
• Célula de combustível a hidrogênio
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  • 2. FUNDAMENTOS DE INJEÇÃO ELETRÔNICA AUTOMOTIVA MUNDO SENAI 2012 PALESTRANTE. PROF.JORBSON MOREIRA
  • 3. Apresentação • Motivo do aparecimento da Injeção Eletrônica • Funcionamento e Calibração do Sistema de Injeção Eletrônica • Sistemas controlados por “TORQUE” • Sistemas Flexíveis Multi-combustível gasolina - álcool • Novas Tendências
  • 4. Por que a Injeção Eletrônica? Ar Motor TORQUE Gases de Escape Combustível
  • 5. Por que a Injeção Eletrônica? 1) Necessidade de um controle mais preciso do processo de combustão (mistura ar-combustível e avanço de ignição) em toda a faixa de operação do motor, visando: - atender aos requisitos legais de emissões de poluentes cada vez mais rigorosos; - tornar a operação do motor mais eficiente, com redução de consumo de combustível e com melhor desempenho, através da maximização do torque útil;
  • 6. Por que a Injeção Eletrônica? 2) Melhoria da dirigibilidade do veículo, através da adequação da mistura A/C e do avanço de ignição às condições limites para o carburador convencional como, por exemplo, com a variação da temperatura do ar de admissão, da temperatura do líquido de arrefecimento e da altitude; 3) Controle do torque disponível no eixo de saída do motor para integração com outros módulos eletrônicos do veículo: - ABS - controle de tração - transmissão automática - controle eletrônico de estabilidade - ar condicionado, válv. de aceleração sem cabo (drive by wire), cruise control, etc
  • 7. Histórico / Evolução: Controle de mistura A/C Carburador Carburador Eletrônico Injeção Eletrônica Central Injeção Eletrônica Multi-ponto Sistema de Injeção Direta Controle do Avanço de Ignição e Distribuição Convencional (platinado e distribuidor) Transistorizada / por Tiristor Mapeada Eletronicamente
  • 8. Carburador: capacidade (limitada) para ajustar a quantidade de combustível requerida nas diversas condições de operação do motor. Dispositivos auxiliares: - controle de marcha-lenta (gicleur de mistura), - partida a frio e aquecimento (warm-up, afogador), - orifícios de progressão, - válvula de aceleração (pistão a vácuo, haste mecânica, mola-diafragma).
  • 9. E C U MULTEC M MOTOR 16 V ROTAÇÃO E PMS DETONAÇÃO FASE POSIÇÃO BORBOLETA SONDA LAMBDA SENSOR MAP 04 INJETORES MÓDULO DIS CANISTER ATUADOR DE M. LENTA RELÉ BOMBA LÂMPADA DE DIAGNOSE CONECTOR DIAGNOSE AR CONDICIONADO VSS – VELOCIDADE VÁLVULA EGR LINEAR COMANDO A/C ELETROVENTILADOR IMOBILIZADOR TEMPERATURA DA ÁGUA TEMPERATURA DO AR FUNCIONAMENTO
  • 10. . Sistema Flexível de Combustível gasolina-álcool Propriedade Gasolina bras. Álcool hidratado Regulagem do sistema PCI (kJ/kg) 37000 23500 dens. (kg/m3) 740 790 % Álcool anidro 25 95 A/C esteq. 13.3 8.3 Temp. ebulição (°C) 25 - 215 78 Octanagem RON 93 106 prop. corrosivas, detergentes lubrificantes,... mistura ar-combustível e avanço de ignição • Para aproveitar todo o benefício do álcool e da gasolina como combustíveis num único motor, o ideal seria desenvolver um motor com taxa de compressão variável. • Custos elevados deste sistema inviabilizam esta opção. • Alternativa: taxa de compressão intermediária, com software robusto para adaptação do sistema de injeção eletrônica.
  • 11. Sistema Flexível de Combustível gasolina-álcool • Nova bomba e linha de combustível • Sensor de oxigênio aquecido • Bicos injetores com maior vazão • Sistema de reconhecimento de combustível no tanque • Sistema de partida a frio • Novos materiais e tratamento térmico de componentes do motor básico para resistir às características do álcool • Novos software e calibração do sistema de injeção eletrônica Desenvolvimento necessário:
  • 12. Sistema Flexível de Combustível gasolina-álcool • A adaptação do sistema de injeção requer a correta identificação do percentual de álcool no tanque de combustível. Há 2 métodos de detecção possíveis: - via sensor capacitivo na linha de combustível: freqüência de um sinal digital varia com a proporção de etanol. - via software: estratégia diferenciada de closed-loop após reabastecimento.
  • 13. • O reconhecimento de combustível (% de álcool) presente no tanque é habilitado pela lógicCa de closed-loop do sensor de oxigênio. O valor de adaptação de mistura (relação A/C) que assegura lambda = 1 indica a % de álcool, que pode variar entre 8,3 e 13,3. Ex:A/C = 13,3 % álcool = 25 A/C = 8,3 % álcool = 100 • Um modo de aprendizagem rápido é habilitado sempre que ocorre um reabastecimento. • Um modo de aprendizagem lento é habilitado para ajuste mais preciso da mistura. C AprendizageCm do Combustível
  • 14. Propulsão veicular - novas tendências e perspectivas: • Motores mais eficientes: menor potência de atrito, maior taxa de compressão •“Down-sizing”, motores de menor cilindrada • Combustíveis renováveis (álcool, biodiesel) • Sistemas bi-combustível ”FLEX” • GNV • Injeção Direta na câmara de combustão • Veículos híbridos: motores de combustão e elétrico • Célula de combustível a hidrogênio