Injeção Eletrônica, como funciona

[Martinez]

Devido à rápida evolução dos motores dos automóveis, além de
fatores como controle de emissão de poluentes e economia de
combustível, o velho carburador que acompanhou praticamente
todo o processo de evolução automotiva, já não supria as necessidades
dos novos veículos. Foi então que começaram a ser aprimorados os
primeiros sistemas de injeção eletrônica de combustível, uma vez
que desde a década de 50 já existiam sistemas "primitivos",
para aplicações específicas.

Para que o motor tenha um funcionamento suave, econômico e
não contamine o ambiente, ele necessita receber a perfeita
mistura ar/combustível em todas as faixas de rotação. Um
carburador, por melhor que seja e por melhor que esteja sua
regulagem, não consegue alimentar o motor na proporção ideal
de mistura em qualquer regime de funcionamento. Os sistemas
de injeção eletrônica têm essa característica de permitir que o motor
receba somente o volume de combustível que ele necessita.



Mais do que isto, os conversores catalíticos - ou simplesmente
catalizadores - tiveram papel decisivo no desenvolvimento de
sistemas de injeção eletrônicos. Para que sua eficiência fosse plena,
seria necessário medir a quantidade de oxigênio presente no sistema
de exaustão e alimentar o sistema com esta informação para corrigir
a proporção da mistura. O primeiro passo neste sentido, foram os
carburadores eletrônicos, mas cuja difícil regulagem e
problemas que apresentaram, levaram ao seu pouco uso.

Surgiram então os primeiros sistemas de injeção single-point ou
monoponto, que basicamente consistiam de uma válvula injetora
ou bico, que fazia a pulverização do combustível junto ao corpo
da borboleta do acelerador. Basicamente o processo consiste em
que toda vez que o pedal do acelerador é acionado, esta válvula
(borboleta), se abre admitindo mais ar. Um sensor no eixo da
borboleta, indica o quanto de ar está sendo admitido e a necessidade
de maior quantidade de combustível, que é reconhecida pela
central de gerenciamento e fornece o combustível adicional.


Para que o sistema possa suprir o motor com maiores quantidades
de combustível de acordo com a necessidade, a linha de alimentação
dos bicos (injetores) é pressurizada e alimentada por uma bomba
de combustível elétrica, a qual envia doses maiores que as necessárias
para que sempre o sistema possa alimentar adequadamente o motor
em qualquer regime em que ele funcione. O excedente retorna ao
tanque. Nos sistemas single point a alimentação é direta ao bico único.
No sistema multi-point, em que existe um bico para cada cilindro,
localizado antes da válvula de admissão, existe uma linha de
alimentação única para fornecer combustível para todos os injetores.



Seja no caso de sistemas single-point ou multi-point, os bicos injetores
dosam a quantidade de combustível liberada para o motor pelo tempo
em que permanecem abertos. As válvulas de injeção são acionadas
eletromagneticamente, abrindo e fechando através de impulsos
elétricos provenientes da unidade de comando. Quando e por quanto
tempo devem ficar abertas estas válvulas, depende de uma série
de medições feitas por diversos sensores distribuídos pelo veículo.
Assim, não são apenas o sensor no corpo da borboleta e a sonda
lambda que determinam o quanto de combustível deve ser liberado
a mais ou a menos, mas também os itens que se seguem:

UNIDADE CENTRAL DE INJEÇÃO
Também chamado “corpo de borboleta” engloba vários componentes
e sensores. Montado no coletor de admissão, ele alimenta os cilindros
do motor. Na unidade central de injeção encontram-se a válvula de
injeção, o potenciômetro da borboleta, o atuador de marcha lenta,
o regulador de pressão e o sensor de temperatura do ar.

SONDA LAMBDA
Funciona como um nariz eletrônico. A sonda lambda vai montada no
cano de escape do motor, em um lugar onde se atinge uma temperatura
necessária para a sua atuação em todos os regimes de funcionamento
do motor. A sonda lambda fica em contato com os gases de escape,
de modo que uma parte fica constantemente exposta aos gases
provenientes da combustão e outra parte da sonda lambda fica em
contato com o ar exterior. Se a quantidade de oxigênio não for ideal
em ambas as partes, será gerada uma tensão que servirá de sinal para
a unidade de comando. Através deste sinal enviado pela sonda lambda,
a unidade de comando pode variar a quantidade de combustível injetado.

SENSOR DE PRESSÃO
Os sensores de pressão possuem diferentes aplicações. Medem a
pressão absoluta no tubo de aspiração (coletor) e informam à unidade
de comando em que condições de aspiração e pressão o motor está
funcionando, para receber o volume exato de combustível.

POTENCIÔMETRO DA BORBOLETA
O potenciômetro da borboleta de aceleração está fixado no corpo
da borboleta e é acionado através do eixo da borboleta de aceleração.
Este dispositivo informa para a unidade de comando todas as posições
da borboleta de aceleração. Desta maneira, a unidade de comando
obtém informações mais precisas sobre os diferentes regimes de
funcionamento do motor, utilizando-as para influenciar também na
quantidade de combustível pulverizado.

MEDIDOR DE MASSA DE AR
O medidor de massa de ar está instalado entre o filtro de ar e a
borboleta de aceleração e tem a função de medir a corrente de ar
aspirada. Através dessa informação, a unidade de comando calculará
o exato volume de combustível para as diferentes condições de funcionamento do motor.

MEDIDOR DE FLUXO DE AR
Tem como função informar à unidade de comando a quantidade e a
temperatura do ar admitido, para que tais informações influenciem na
quantidade de combustível pulverizada. A medição da quantidade de ar
admitida se baseia na medição da força produzida pelo fluxo de ar
aspirado, que atua sobre a palheta sensora do medidor, contra a força
de uma mola. Um potenciômetro transforma as diversas posições da
palheta sensora em uma tensão elétrica, que é enviada como sinal para
a unidade de comando. Alojado na carcaça do medidor de fluxo de ar
encontra-se também um sensor de temperatura do ar, que deve informar
à unidade de comando a temperatura do ar admitido durante a
aspiração, para que esta informação também influencie na
quantidade de combustível a ser injetada.

ATUADOR DA MARCHA LENTA
O atuador de marcha lenta funciona tem a função de garantir uma
marcha lenta estável, não só na fase de aquecimento, mas em todas
as possíveis condições de funcionamento do veículo no regime de
marcha lenta. O atuador de marcha lenta possui internamente duas
bobinas (ímãs) e um induzido, onde está fixada uma palheta giratória
que controla um “bypass” de ar. Controlado pela unidade de comando,
são as diferentes posições do induzido, juntamente com a palheta
giratória, que permitem uma quantidade variável de ar na linha de
aspiração. A variação da quantidade de ar é determinada pelas
condições de funcionamento momentâneo do motor, onde a unidade
de comando, através dos sensores do sistema, obtém tais informações
de funcionamento, controlando assim o atuador de marcha lenta.

SENSOR DE TEMPERATURA
Determina o atingimento da temperatura ideal de funcionamento
e corrige a quantidade de mistura enviada ao motor.



SENSOR DE VELOCIDADE DO MOTOR
Este sensor determina a que rotação o motor opera instantaneamente.
Entre outras razões, geralmente esta leitura é cruzada com a dos
aceleradores eletrônicos para determinar a "vontade" do motorista e
dosar as quantidades necessárias de mistura, de acordo com as curvas
de torque e potência ideais do motor.
A evolução dos sistemas de injeção de combustível, possibilitou não
apenas as características e vantagens acima descritas, como também
propiciou a incorporação do sistema de ignição. Desta forma os
modernos sistemas de injeção, também são responsáveis pelo
geranciamento do ponto de ignição. Alguns dos principais itens nesta tarefa, são:

SENSOR DE ROTAÇÃO
Na polia do motor está montada uma roda dentada magnética com
marca de referência. A unidade de comando calcula a posição do
virabrequim e o número de rotações do motor, originando o momento
correto da faísca e da injeção de combustível.

SENSOR DE DETONAÇÃO
Instalado no bloco do motor, o sensor de detonação converte as
vibrações do motor em sinais elétricos. Estes sinais permitem que
o motor funcione com o ponto de ignição o mais adiantado possível,
conseguindo maior potência sem prejuízo para o motor.

BOBINAS PLÁSTICAS
As bobinas plástica têm como função gerar a alta tensão necessária
para produção de faíscas nas velas de ignição, como as tradicionais
bobinas asfálticas. Dimensões mais compactas, menor peso, melhor
resistência às vibrações, mais potência, são algumas das vanta-gens
oferecidas pelas bobinas plásticas. Além disso, as bobinas plásticas
possibilitaram o aparecimento dos sistemas de ignição direta, ou seja,
sistemas com bobinas para cada vela ou par de velas, eliminando
dessa forma a necessidade do distribuidor. Com suas características
inovadoras, as bobinas plásticas garantem um perfeito funcionamento
dos atuais sistemas de ignição, em função da obtenção de
tensões de saída mais elevadas.

Vale salientar que tanto para o sistema de injeção, como o de ignição,
a lista de componentes (sensores e atuadores), costuma ser um tanto
mais extensa e que varia tanto de acordo com o fabricante como
também de um modelo para outro. Sistemas mais recentes e
sofisticados podem conter mais de uma centena de elementos e
realizar outra centena de operações, interagindo com o sistema de
ar-condicionado, direção hidráulica, câmbio automático, controles
de tração e de estabilidade, entre outros.

O gerenciamento de todas as leituras efetuadas pelos diversos
sensores, de forma a determinar basicamente quando e em que
quantidades o combustível deve ser fornecido ao motor e, em que
momento deve ocorrer a faísca (nos sistemas que incorporam a ignição),
fica a cargo da ECU (Eletronic Control Unit), ou Unidade de Controle
Eletrônico. Para tanto, utiliza-se de um programa que visa "decidir" o
que fazer em cada situação e de acordo com a "vontade" do motorista,
visando proporcionar o melhor rendimento possível,
dentro de parâmetros adequados de consumo e de poluição.

Fonte: <!-- m --><a class="postlink" href="http://www.envenenado.com.br/howwork/injecao/injecao.html">http://www.envenenado.com.br/howwork/in ... jecao.html</a><!-- m -->