Ingeçao Eletronica

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

Curso de Engenharia Mecânica Linha de Formação Mecatrônica

Welbert Lucas Vieira

LABORATÓRIO DE SISTEMAS TÉRMICOS

Sistema de Injeção eletrônica

Belo Horizonte

2013

1 INTRODUÇÃO

Com as crescentes preocupações com as questões de preservação ambiental das ultimas décadas, cada vez mais as indústrias têm busca do meios de reduzir a redução da emissão de poluentes de seus produtos e processos produtivos, bem como elevara eficiência dos mesmo. Como a indústria automobilística é uma das lideres em emissão de poluentes, seja no processo produtivo dos automóveis ou até mesmo no funcionamento dos mesmo, ela se viu obrigada, graças as rigorosas leis de emissão e consumo aplicadas a Europa e EUA, a elevar a eficiência de seus produtos, bem como diminuir os níveis de poluição emitidos pelos automóveis. Pensando nisso as empresas decidiram alterar o sistema de alimentação de combustível, trocando o sistema que era utilizado a muitos anos, os carburadores, pelos novos sistemas de alimentação de combustível, o sistema de injeção.

O sistema de injeção eletrônica é um sistema que realiza a alimentação de combustível e o gerenciamento dos motores dos automóveis de maneira electrónica. Ele realiza um controle mais eficiente da mistura ar + combustível admitida pelo motor, mantendo as melhores proporções possíveis da mistura em cada situação. Esse controle preciso do comportamento do motor se traduz em maior economia de combustível, uma vez que o motor trabalha sempre com a mistura adequada, trabalhando sempre no ponto ótimo. O presente trabalho irá estudar os principais componentes desse sistema, bem como seu funcionamento, suas vantagens e desvantagens, estudando um pouco da história e das inovações desse componente.

2 SISTEMA DE INJEÇÃO ELETRÔNICA

A injeção eletrônica possui um sistema de gerenciamento composto de uma Central Eletrônica (Centralina ou E.C.U.), que recebe informações de sensores instalados no motor e controla, entre outros sistemas, a injeção de combustível e a ignição. Para que o motor funcione corretamente, sem falhas, e com o melhor rendimento, é necessário que se misture uma quantidade específica de combustível ao ar que entra no motor. Como esta quantidade é determinada em massa, a central eletrônica calcula a massa de ar que é admitida pelo motor e comanda a injeção de combustível. Esta tecnologia leva em conta a rotação do motor e a densidade do ar aspirado. Através da rotação do motor, levando-se em conta a sua capacidade volumétrica, a central calcula o volume de ar admitido, e para o cálculo da densidade utiliza os valores da temperatura e da pressão do ar, que são informados à Central através de sensores. Tendo a massa de ar admitida pelo motor, a central comandará uma válvula, que chamamos de eletroinjetor, e esta permitirá a passagem da quantidade exata de combustível para realizar a combustão. Com esta mistura comprimida no cilindro, a Central atuara sobre o circuito de ignição, definindo o tempo de início da combustão. Os principais sistemas de injeção e ignição eletrônica não necessitam de ajustes ou regulagem, porém, por se tratar de sistemas eletroeletrônicos precisam ser constantemente avaliados, pois fornecem informações sobre seus componentes, além de informar se ocorreram defeitos ou anomalias durante seu funcionamento.

2.1 Central eletrônica

A Central Eletrônica (ECU) é o principal elemento de um sistema de injeção eletrônica. A central eletrônica A partir da interpretação dos sinais enviados pelos sensores e identificação da condição de operação do motor, o programa envia comandos para os atuadores como, por exemplo: tempo de abertura da válvula de injeção e avanço de ignição.

A central verifica continuamente estes sinais dos sensores e corrige os valores comparando-os com os limites permitidos para cada um. Se os limites forem superados, o sistema reconhece a avaria acendendo uma lâmpada indicativa no painel (luz espia). A Figura 1 mostra a Central Eletrônica.

Figura 1: Central eletrônica.

Figura 2: fluxograma da central eletronica

3 Sensores

Os sensores são dispositivo eletro-eletrônicos capazes de transformar um sinal proveniente do motor em sinal elétrico para a central. Esse sinal informa à central como está o funcionamento do motor. A seguir serão destacados os principais sensores que compõem a Central Eletrônica.

Sensores de Temperatura:

Uma vez que se deseja controlar a temperatura de um sistema, é necessário que se disponha de um elemento que tenha algum parâmetro elétrico que varie com a temperatura. Para medição de temperatura podem ser utilizados vários tipos de sensores: termopar, o BJT (Bipolar Junction Transistor), transistor e as termoresistências.

• Sensor temperatura líquido de arrefecimento : Informa à central a temperatura do líquido de arrefecimento, o que é muito importante, pois identifica a temperatura do motor. Nos momentos mais frios o motor necessita de mais combustível.

• Sensor temperatura ar: Este informa à central a temperatura do ar que entra no motor. Junto com o sensor de pressão, a central consegue calcular a massa de ar admitida pelo motor e assim determinar a quantidade de combustível adequada para uma combustão completa.

Sensores de rotação e Ponto Morto Superior (PMS)

A função dos rotores de rotação e Ponto Morto Superior PMS é informar a rotação do motor e a referencia do ponto morto superior dos pistões. O sensor é excitado por uma roda dentada. A três qualidade se sensores sendo, sensor indutivo, sensor magnético ou de relutância variável.

Exemplificando o sensor informa a central a rotação do motor e na