Injeção eletrônica

Técnica

Sistema de Injeção eletrônica.

Esse sistema de alimentação é a evolução do carburador, mas este é totalmente eletrônico, apenas a função é mesma, porem o funcionamento é totalmente diferente totalmente eletrônico. Ao longo dos anos, existiram vários sistemas de injeção eletrônica, ao passar dos anos, com leis de emissões e os recursos naturais (petróleo) cada vez mais escassos, o mundo exigiu que o sistema de alimentação ficasse mais eficiente, e inevitável ter a eletrônica fundida a mecânica e assim foi feito, substituindo os carburadores e seu sistema arcaico.

O sistema de injeção eletrônica é composto por diversos sensores e atuadores eletrônicos, cada um com sua função e forma de funcionamento distintas.

Quanto mais moderno o sistema de injeção, mais sensores e atuadores ele possui.

Cada sensor trabalha em conjunto com o outro, colhendo informações para informar a central eletrônica do carro (ECU ou UC), que nada mais é que o cérebro do carro, controlando quanto de combustível e quando ele devera ser injetado para dentro do motor.

E.C.U. ou U.C, o cérebro da injeção eletrônica.

Sensores

Sensor de rotação: Este é um sensor vital do carro, caso haja algum problema com ele, o carro sequer envia algum sinal de centelha para as velas ou sinal para a bomba de combustível pressurizar a linha de combustível, ele lê o sinal por uma roda fônica ligada à uma polia do virabrequim, volante do motor (caso use ignição estática, ou seja sem distribuidor) ou dentro do distribuidor (caso o motor ainda use o sistema de ignição dinâmica). Ele também é responsável pela sincronia do sistema de injeção eletrônica e ignição.

Sensor de rotação pegando leitura pela polia do virabrequim

Sensor do fluxo de ar (sensor MAF): esse sensor é um dos responsáveis por informar para a ECU, quanto de combustível será injetado para dentro do motor, tendo como base o fluxo e temperatura do  ar de admissão que passa por ele, geralmente ele se encontra antes da TBI, na mangueira pós-filtro. 

Sensor MAF

Sensor de pressão do coletor (sensor MAP): Geralmente localizado no coletor de admissão ou fora dele, apenas com o conector e uma mangueira de ar ligada ao coletor, ele calcula a pressão e temperatura do ar dentro do coletor, ou seja, informa a ECU com que carga o motor está trabalhando, a ECU com essa informação determina o avanço da centelha, substituindo o antigo avanço à vácuo e calcula a quantidade ideal de combustível para a massa de ar. Quando o motor usa sensor MAP, ele dispensa o uso do sensor MAF e vice-e-versa.

Sensor MAP, externo ligado ao coletor de adm. por uma magueira.

Sensor de posição do corpo de borboleta (sensor TPS): Esse sensor “lê” o ângulo de abertura do corpo de borboleta ou TBI, quanto maior a aceleração, maior o fluxo de ar admitido e maio a depressão será gerado pelo motor (caso seja aspro) e maior a quantidade de combustível será enviado, geralmente esse sensor encontra-se no eixo do TBI, em alguns casos o sensor de posição de borboleta faz o papel de atuador de marcha-lenta (no caso, carros com acelerador eletrônico e alguns carros da linha Volkswagen com acelerador por cabo).

Sensor TPS, independente, sem ter o atuador de marcha-lenta embutido.

Sensor de detonação: Esse carinha aqui, é o sensor que evita a famosa batida de pino, ou auto-detonação, fenômeno que ocorre devido ao excesso de temperatura dentro da câmara de combustão, ocasionando a auto-inflamação do combustível antes do sistema de ignição fazer o seu papel, como esse sensor evita isso, variando sua freqüência, detectada pela vibração dentro das câmaras de combustão (sintoma da auto-detonação) e consequentemente, controlando o ponto de ignição.

Sensor de detonação, sempre localizado no bloco do motor.

Sensor de fase: A principal função do Sensor de Fase é informar a ECU em que fase(tempo) está cada cilindro do motor, para que a ECU possa efetuar mais precisamente a injeção sequêncial de combustível e tempo de ignição. Isso é feito obtendo a posição do eixo do comando de válvulas. Geralmente localizado ou no cabeçote ou na tampa de válvulas. Este sensor é o sensor complementar ao sensor de rotação.

Sensor de fase, trabalha em conjunto ao sensor de rotação, mas lendo a posição do comando de válvula.

Sensor de temperatura do liquido de arrefecimento (CTS): Ao contrario do que muitos pensam, o sensor CTS é responsável não só apenas para informar ao painel sobre a temperatura do motor, como é muito importante para o pleno funcionamento da injeção eletrônica, controlando o tempo de injeção e ignição, de acordo com a temperatura do motor. Geralmente fica localizado diretamente no cabeçote, ou na carcaça da válvula termostática.

Sensor de temperatura do motor, em carros com injeção é um sensor importantíssimo.

Sensor de oxigênio(Sonda Lambda): Conhecido como sensor dedo-duro, ele vai localizado no coletor de escape, ou após ele, a sonda Lambda compara a quantidade de oxigênio contidos nos gases do escapamento e compara com o ar da atmosfera, dependendo da proporção de oxigênio em relação ao de referencia, ele envia a informação para a ECU, detectando se a mistura está rica ou pobre e corrigindo a mistura ar/combustível. Nos primórdios da injeção eletrônica, a mistura estequiométrica era simulada, corrigindo e variando o sinal, mas atualmente, as sondas lambda em carros equipados em carros com injeção direta, o sinal não precisa ficar variando, graças a precisão do sistema de injeção de alta pressão (em torno de 150bar a 200bar contra de 3bar a 4bar do sistema de injeção indireta).

Sensor de oxigênio, vulgo Sonda lambda, o "dedo-duro" do sistema de injeção eletrônica.

Interruptor do pedal de freio, antigamente essa peça, era responsável apenas por mandar sinal para as luzes de freio, na maioria dos carros equipados com injeção eletrônica, o pedal de freio é responsável por mandar o sinal para o motor entrar em modo Cut-Off, ou seja quando o pedal do freio é pressionado a injeção corta o fornecimento de combustível, funcionando apenas por inércia, ajudando o carro a parar (claro se a embreagem estiver acoplada ao motor) é o famoso freio-motor, ajudando inclusive a diminuir a emissão de gases e o consumo.

Interruptor do pedal de freio, no sistema de injeção eletrônica também envia informação a E.C.U.

Atuadores:

Bomba de combustível: o principal atuador do sistema de injeção eletrônica, ele é responsável por enviar e pressurizar a linha de combustível. Como dissemos anteriormente: carros com injeção direta, pressuriza em torno de 150bar a 200bar contra de 3bar a 4bar do sistema de injeção indireta.

Bomba de combustível, responsável por alimentar o motor com combustível.

Válvula de injeção (bicos-injetores): são responsáveis por injetar o combustível em pulsos controlados pela ECU, dependendo do que é solicitado pelo motor, nós brasileiros conhecemos os bicos injetores pulsativos, mas o sistema K-Jetronic da Bosch, tinham bicos que injetavam de forma continua e ininterrupta. Como explicamos existem basicamente três tipos de injeção eletrônica: a mono-ponto (single-point) onde há apenas um ou dois bicos, localizados antes do corpo de borboleta; Injeção multi-ponto indireta (multi-point) onde há um bico pra cada cilindro e são localizados na base do coletor de admissão injetando antes do ar atingir a câmara de combustão, misturando-se com o ar da admissão; e por fim a injeção direta de combustível ou injeção de combustível estratificada (Direct Fuel Injection ou Stratified Fuel Injection) onde existe um bico injetor para cada cilindro, mas estes localizados no cabeçote e injetando diretamente na câmara de combustão, gerando uma queima mais eficiente da mistura ar/combustível.

Bicos injetores de um sistema, multi-ponto e indireto.

Atuador de marcha-lenta: geralmente um motor elétrico com um pistão ou ligado à borboleta de aceleração da TBI, atua controlando a quantidade de ar, para manter o motor funcionando em marcha-lenta.

Atuador de marcha lenta, sem o plug eletrônico, ele é responsável por estabilizar a marcha-lenta.

Válvula da purga do canister: basicamente é uma válvula que filtra os gases do respiro do tanque de combustível e reutiliza caso seja solicitado mais carga no acelerador, aproveitando os gases para a admissão do motor. Mas a principal função dela é ajudar a diminuição de emissões de poluentes (nos carros carburados o respiro soltava o vapor de gasolina para a atmosfera) e evitar a pressão dentro do tanque de combustível.

Válvula de purga do canister, aproveitando até os vapores de combustível.

Válvula EGR (Exhaust Gases Recirculation): Válvula: componente que auxilia a emissão de gases e ajuda o motor caso necessite de mais carga, admitindo parte dos gases do escape, sob o comando da válvula eletronicamente ou por vácuo.

Um importante atuador para diminuir a emissão de poluentes.

Corpo de borboleta (TBI): este é responsável por controlar o fluxo de ar que o motor vai admitir, sendo acionado pelo seu pé esquerdo, ligado através do pedal por um cabo ou eletronicamente, onde um potenciômetro ligado ao pedal detecta o quanto e quando o pedal do acelerador está sendo pressionado e repassa através da ECU para a TBI o quanto ela deve abrir.

TBI, atuador que responde por nossas ações no pedal da direita.

ITB, no caso, são 4 TBIs, uma pra cada cilindro, mas para tal adaptação é necessário uma injeção reprogramável.

Caso for um projeto turbo, um coletor de admissão Plenum é uma boa pedida. 

Os Upgrades para o sistema de injeção eletrônica possíveis são, a reprogramação do módulo (ECU) original até a adoção de módulos re-programáveis, onde um preparador pode configurar todos os parâmetros da injeção eletrônica, agora, a troca de atuadores depende de outras variáveis, assim como o sistema carburado, depende da configuração das partes moveis do motor (cilindrada, taxa de compressão, cabeçote(s), comando(s), etc...) e tipo de indução vai ser usada (natural ou forçada).

Injeção reprogramável, os parametros de injeção podem ser alterados.

É isso galera, explicamos e diferenciamos de forma resumida um pouco de cada tipo de sistema de alimentação, espero que tenham curtido e/ou entendido, até o próximo post.

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