Nesta edição, vamos relatar a lógica de controle dos injetores de combustível multiponto, para esclarecer algumas dúvidas do funcionamento.
Circuito dos eletroinjetores de combustível - Os eletroinjetores de combustível são válvulas solenoides de acionamento elétrico do tipo “LIGA-DESLIGA”, em condição normalmente-fechada, baseada no eletromagnetismo.
Uma válvula, pressionada por mola, encontra-se sempre fechada.
Esta válvula está localizada próxima do núcleo de um soleno ide elétrico.
• Ao ativar eletricamente este solenoide, é formado um campo elétrico;
• Por estar fora do centro do solenoide elétrico, a válvula é atraída para o centro deste campo elétrico, fazendo com que o injetor abra e o combustível seja injetado no cilindro em admissão;
• Entre a posição fechada e aberta, a agulha do injetor movimenta-se, em media 0,15 mm;
• O que determina o volume de injeção é o tempo que o injetor fica aberto.
O solenoide do injetor está ligado à UCE através do chicote elétrico por um conector de ligação do circuito.
- Um dos lados de alimentação é com tensão do circuito (>11,50V);
- O outro lado com um pulso de massa (por uma etapa de potência), com tempo controlado, conforme o tempo calculado (tempo de injeção);
- Um circuito de controle comanda a etapa de potência (transistor).
- Esta etapa comuta a BASE do transistor à tensão;
- O EMISSOR do transistor NPN está ligado à massa;
- O COLETOR do transistor NPN está ligado ao injetor;
- O transistor, ao ser comutado, conduz um PULSO DE MASSA para o injetor;
- O tempo de comutação da BASE do transistor (NPN), à massa é igual ao tempo de injeção;
- Este tempo é proporcional as condições de funcionamento do motor.
Lógica de controle do tempo e frequência de injeção
O cálculo do tempo base de injeção segue conforme a estratégia de controle, que são:
• RPM x Densidade do ar: quando altera a pressão ou a temperatura do ar, a densidade do ar varia. Quanto mais denso, maior será a quantidade de ar dentro de um mesmo volume (cilindro e câmara de combustão) e, portanto, maior a necessidade de combustível, maior o tempo de injeção;
• RPM x Fluxo de ar: é o sistema de medição volumétrica em função da quantidade de ar admitida, sendo proporcional à vazão de ar pela tubulação de admissão. Quanto maior a vazão, maior a quantidade de combustível necessária;
• RPM x Vazão do ar: determina diretamente a quantidade de ar aspirada pelo processo de troca de calor com um elemento resistivo aquecido. Quanto maior a troca de calor, maior a quantidade aspirada, e maior a necessidade de combustível;
• RPM x Posição de borboleta de aceleração: esta última lógica determina experimentalmente o tempo de injeção e controle em função de um mapa de rotação x abertura de borboleta de aceleração. Quanto maior a abertura de borboleta e RPM, maior a quantidade de combustível necessária.
Em todos estes métodos, a rotação do motor determina a frequência de abertura do injetor. Quanto maior a rotação, maior a frequência de abertura do eletroinjetor. Entretanto, vimos que o tempo básico de injeção deve ser corrigido, para mais ou para menos, em função destas estratégias.
A UCE trabalha, em condições normais, tentando corrigir o tempo de injeção de tal maneira que proporcione uma mistura ideal (? = 1). Entretanto esta condição muda:
• Na marcha lenta, a rotação deve ser estabilizada, e os níveis de emissões controlados;
• Na fase fria, deve-se aumentar o tempo de injeção, a fim de enriquecer a mistura e compensar as perdas por condensação, etc.;
• Além disso, a rotação de marcha lenta deve ser inversa à temperatura do motor, tal que, quanto menor a temperatura, maior a rotação de marcha lenta;
• Na partida, também se deve enriquecer a mistura para possibilitar uma partida rápida e eficiente;
• Em acelerações rápidas, para que não se tenha um buraco na aceleração entre a passagem de marcha lenta ou carga parcial para a plena carga, tem que se enriquecer a mistura;
• Também em situação de plena carga, é necessário que a mistura esteja mais rica;
• Nas desacelerações, a possibilidade de poder economizar combustível e diminuir os níveis de emissões de poluentes são válidas, então o tempo de injeção deverá ser reduzido a zero, trabalhando o motor neste período com mistura pobre.
No sistema de injeção multiponto (vários injetores), o eletroinjetor é montado anterior as válvulas de admissão de tal forma que o jato cônico não chegue às paredes do coletor, mas se deposite na cabeça da válvula, que é o ponto mais quente. Isto causa posterior vaporização do combustível, particularmente útil quando a injeção se dá com as válvulas de admissão fechadas.
A extremidade do eletroinjetor também tem um casquilho de proteção térmica de teflon para evitar a evaporação de combustível e consequente cristalização de resíduos secos na agulha.
Os injetores podem ser do tipo:
• TOP FEED: A entrada do combustível se dá pela parte superior do eletroinjetor;
• BOTTON FEED: A entrada do combustível se dá pela parte lateral do eletroinjetor;
A lógica de comando de injeção pode ser do tipo:
• Sistema MULTIPONTO:
• Injeção SIMULTÂNEA: os injetores abrem todos ao mesmo tempo;
• Injeção SEMI-SEQUENCIAL: abrem 2, 3 ou 4 injetores ao mesmo tempo;
• Injeção SEQUENCIAL: os injetores abrem de 1 em 1, conforme fase de admissão do cilindro.
Injeção de combustível SIMULTÂNEA
No sistema de controle com sensor de rotação indutivo e roda fônica com 60 dentes, é efetuada uma injeção de combustível a cada volta do motor, ou próximo do PMS do cilindro 2 e 3 ou próximo do PMS do cilindro 1 e 4.
No sistema de controle com sensor de rotação HALL, é efetuada uma injeção de combustível em todos os PMS do motor, a partir de cada fechamento da janela do sinal do sensor Hall.
Injeção de combustível SEMI-SEQUENCIAL
Os injetores abrem (no caso de um motor de 4 cilindros), sempre no PMS de cada par de cilindro de forma semi-sequencial. Quando os pistões 1 e 4 estão em PMS, os injetores 1 e 4 abrem. Mas somente um cilindro irá admitir a gasolina injetada, pois se encontra com a válvula de admissão aberta (por exemplo, o cilindro 1), enquanto o outro a válvula está fechada (cilindro 4). Pode-se dizer que este sistema injeta 50% da necessidade em cada PMS. A corrente elétrica necessária para abrir os 2 injetores ao mesmo tempo é de 2,00 ampéres.
No sistema de controle com sensor de rotação HALL, é efetuada uma injeção de combustível nos cilindros gêmeos, quando se encontrarem em PMI do motor.
Injeção de combustível SEQUENCIAL
Os injetores do sistema SEQUENCIAL abrem individualmente sempre no PMS de cada cilindro. Quando o pistão 1 está em PMS na fase de admissão, a UCE comanda a abertura do injetor 1. Pode-se dizer que este sistema injeta 100% da necessidade em cada PMS. Neste sistema, em condições de baixa carga, nunca vai haver gasolina sobrando na haste da válvula de admissão. A corrente elétrica necessária para abrir o injetor é de 1,00 Ampére.
No sistema de controle com sensor de rotação HALL, é efetuada uma injeção de combustível no PMS do cilindro que está em EXPLOSÃO. Em alguns modelos, ocorre 180º antes do PMS.
