A tração humana ouanimal, foi muito utilizadaem engenhos e emveículos para o transportede pessoas e cargas.

Por muitos séculos a tração animal foi a única fonte de força utilizada para realizartrabalho.

Cavalos e bois são os animais maiscomuns neste método. Com odesenvolvimento das sociedades,tornou-se vital a busca por novas fontesmotoras.

A força humana foi utilizada pelas primeiras máquinas simples criadas pelo homem, taiscomo alavancas, esteiras, cordas e polias. A partir destes dispositivos surgiram osprimeiros guindastes e moinhos de produtos rurais.

F = ForçaE= EixoR = Resistência

Para realizar um trabalho énecessário aplicação de uma força.

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A mecânica é a ciência do movimento e o ramo dafísica que explica como pressões e volumes degases fazem os veículos andarem.

Mas, o princípio detodo este processo éentendido através daquímica, uma vez quetoda produção detrabalho requer ofornecimento de umaquantidade dequantidade deenergia no mínimoigual ao trabalhogerado.

Os fenômenos que tornamo automóvel uma máquinaviável acontecem nopequeno mundo dasmolécula.

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James Watt foi um matemático e engenheiro escocês.Construtor de instrumentos científicos, destacou-se pelosmelhoramentos que introduziu no motor a vapor, que seconstituíram num passo fundamental para a RevoluçãoIndustrial.

SUBSTITUIR A FORÇA ANIMAL PELA FORÇA MECÂNICA.

Nicolaus August Otto foi o inventor do primeiro motor decombustão interna ciclo de Otto. Casado com Anna Gossi,tiveram sete filhos, dentre eles Gustav Otto, construtor deaeronaves.

MUDOU O SISTEMA DE COMBUSTÃO , QUE AGORA PASSA A SER INTERNO.

Rudolf Christian Karl Diesel foi um engenheiromecânico alemão, inventor do motor a diesel. Erao segundo de três filhos de Theodor e Elise Diesel,imigrantes alemães na França.

Pouco combustível, gera muito força.

Dobrou a pressão interna.

PRIMEIRO MOTOR MOVIDO A OLEO.

No ciclo otto a mistura ar-combustível mesmo comprimida, precisa de uma faísca (deuma vela por exemplo) para iniciar ao processo de queima.

Nos motores Diesel, a mistura é substituída por ar puro no cilindro, que é comprimido auma razão bem maior que no Otto (16:1 a 24:1 8:1 a 10:1).

Essa maior compressão leva a uma elevaçãosignificativa da temperatura que, combinadacom o Diesel, pulverizando através depequenos jatos a alta pressão, iniciam oprocesso de combustão espontânea, isto evitao efeito de detonação que ocorre com ocombustível no motores do ciclo Otto,aumentando significativamente o rendimento

Uma outra característica dos gases de escape dos motores Diesel são os altos índicesalcançados pela temperatura do fluído e pela pressão na câmara de combustão: de 600a 800ºC e de 65 a 130 kgf/cm2, respectivamente.

aumentando significativamente o rendimentovolumétrico do motor Diesel.

Nos motores ciclo Otto (ou a gasolina), esses valores chegam apenas a 800 a 1000ºC e de 60 a 80 kgf/cm2.

Robert Bosch passou mais de sete anos trabalhandoem diversas empresas, trabalhou com Thomas Edisonem Nova York, e no Reino Unido para a empresaalemã Siemens. Em 1886 em Stuttgart Alemanhafundou uma loja de máquinas de precisão eeletrônicos, que em 1937 tornou-se a Robert BoschGmbH. Deve-se a ele o desenvolvimento da partidamagnética e da bomba de injeção para motores adiesel. Em 1984 foi incluído no Automotive Hall ofFame.

Os sistemas de ignição e de injeção de gasolina estão baseados em mais de 100 anosde pesquisas.

O sistema baseia-se num microprocessador que faz todo o gerenciamento domotor, controlando o seu funcionamento de forma mais adequada possível.

CONCEITO

Este sistema veio substituir os convencionais sistemas de alimentação por carburador eignição eletrônica transistorizada. Isso significa que o mesmo cuida de todo o processotérmico do motor, como a preparação da mistura ar/combustível, a sua queima e aexaustão dos gases.

Para que isso seja possível, o microprocessador deve processar as informações dediversas condições do motor, como sua temperatura, a temperatura do ar admitido, apressão interna do coletor de admissão, a rotação, etc. Esses sinais, depois depressão interna do coletor de admissão, a rotação, etc. Esses sinais, depois deprocessados, servem para controlar diversos dispositivos que irão atuar no sistema demarcha lenta, no avanço da ignição, na injeção de combustível, etc.

ENTRADA DE SINAIS

SINAIS PROCESSADOS

SAÍDA DE SINAIS

CAMINHO COMPLETO DE UM SISTEMA ELETRÔNICO

A entrada de sinais corresponde aos sinais captados, como temperatura , pressão ,posição , etc. Após o processamento (sinais processados ), estes sinais são enviadospara o controle de diversos dispositivos do sistema (sinais de saída ).

SENSORES UCE ATUADORES

Como podemos observar, os sensores são os elementos responsáveis pela coleta dedados no motor. Esses dados são enviados à unidade de comando eletrônico , onde são processados. Por fim, a UCE irá controlar o funcionamento dos atuadores .

CAMINHO COMPLETO DE UM SISTEMA DE INJEÇÃO

Informa a posição da válvula deaceleração que controla a quantidade de arpara obter a combustão.

Injeta combustível no momento correto e na quantidade exata para a câmara de combustão.

Processa todas as informaçõesdos sensores, calcula a misturaideal de ar + combustível e

Informa a ECU a posição do virabrequim para efetuar a ignição e a injeção com precisão ECU

ideal de ar + combustível etodo sistema de injeção e igniçãodo motor

Informa a ECU a quantidade de combustível disponível no tanque e o envia de forma pressurizada ao bico injetor.

Informa a ECU a temperatura do ar na admissão paraque seja calculado a mistura com o combustível ideal.

Informa a ECU a pressão do ar na admissão antes que seja misturada com o combustível.

Monitora a temperatura do liquido refrigerante, e quando necessário aciona a ventoinha,.

RESUMINDO

- Entrada de dados »»» Sensores- Sinais processados »»» Unidade de comando- Saída de dados »»» Atuadores

A unidade de comando (cérebro de todo o sistema) analisa as informações dos diversos sensores distribuídos no motor, processa e retorna ações de controle nos diversos atuadores, de modo a manter o motor em condições ótimas de consumo, desempenho e emissões de poluentes.

Os sistemas de injeção eletrônica de combustível oferecem uma série de vantagens em relação ao seu antecessor, o carburado.

BENEFÍCIOS

- Melhor utilização do combustível;- Maior controle da mistura ar/combustível, mantendo-a sempre dentro dos limites;- Redução dos gases poluentes, como o CO, HC e NOx;- Maior controle da marcha lenta;- Maior economia de combustível;- Maior rendimento térmico do motor;- Redução do efeito "retorno de chama" no coletor de admissão;- Facilidade de partida a frio ou quente;- Melhor dirigibilidade.

Basicamente a construção física do motor não foi alterada com o sistema de injeção.

O motor continua funcionando nos mesmos princípios de um sistema carburado, comciclo mecânico a quatro tempos onde ocorrem a admissão , a compressão , aexplosão e o escape dos gases.

COMBUSTÍVEISSão materiais que emitem calor aoreagirem com o oxigênio, num processo decombustão.

A quantidade de energia, sob a forma decalor, que um combustível pode fornecer

Esta propriedade permite queuma quantidade de massa de umcombustível desempenhe o papel dereservatório de energia, capaz dearmazená-la em sua estrutura química atéo momento de ser usada.

calor, que um combustível pode fornecerquando queimado completamente chama-se poder calorífico.

O poder calorífico da gasolina é superior ao do álcool, portanto, carros movidos a etanolapresentam maior consumo de combustível, em comparação aos que utilizam oderivado de petróleo, estando ambos em condições idênticas de desempenhomecânico.

No caso do automóvel, os combustíveis mais comuns são a gasolina e o álcool, cujos poderes caloríficos típicos são, respectivamente, 9600 e 6100 kcal/kg.

O que de fato mudou foi o controle da mistura ar/combustível, desde a sua admissãoaté a sua exaustão total.

Podemos dizer que a função principal do sistema de injeção é a de fornecer a misturaideal entre ar e combustível (relação estequiométrica) nas diversas condições defuncionamento do motor.

A potência máxima de um motor não é limitada pela quantidade de combustívelfornecido, mas sim pela quantidade de ar aspirado, uma vez que a quantidade de arnecessária é sempre várias vezes maior do que a quantidade de combustível.

MISTURA ESTEQUIOMÉTRICA

A quantidade de ar teórica, necessária para queA quantidade de ar teórica, necessária para queocorra uma combustão completa em um motoralimentado com uma mistura formada de ar egasolina obtida a partir da reação química decombustão, cuja dosagem é feita pela injeçãoeletrônica ou pelo carburador. A gasolina éuma mistura de vários hidrocarbonetos, que,na média típica, pode ser representada porC8H18.

EQUAÇÃO ESTEQUIOMETRIA DA COMBUSTÃO COMPLETA DA GAS OLINA

Portanto a razão ar-combustível ACe é dado por:

Para que ocorra a combustão em 1 kg de gasolinasão necessários 15 kg de ar atmosférico. Estarazão de ar-combustível é chamada de misturaestequiométrica (ACe)

EQUAÇÃO ESTEQUIOMETRIA DA COMBUSTÃO COMPLETA DO ÁLC OOL

Portanto a razão ar-combustível ACe é dado por:

Para que ocorra a combustão em 1 kg de álcool sãonecessários 9 kg de ar atmosférico. Esta razão de ar-combustível é chamada de mistura estequiométrica(ACe)

É importante reiterar que estes cálculos são ideais, ou seja, consideram apenas asestequiometrias das massas de combustível e de ar para uma reação de combustãocompleta. Normalmente, os veículos trabalham com a chamada mistura econômica, que admite um excesso de ar para aumentar a eficiência da combustão.

Hoje o que de fato mudou foi o controle da mistura ar/combustível, desde a suaadmissão até a sua exaustão total.Podemos dizer que a função principal do sistema deinjeção é a de fornecer a mistura ideal entre ar e combustível (relação estequiométrica)nas diversas condições de funcionamento do motor.

MISTURA RICA = MUITO COMBUSTÍVEL MISTURA POBRE = MUITO AR

Quando a relação da mistura é ideal , damos o nome de relação estequiométrica. Casoessa mistura esteja fora do especificado, dizemos que a mesma está pobre ou rica .

Com isso, para a gasolina temos

Para se fixar um valor único, iremos agregar a mistura ideal uma letra grega chamado lambda (λ). Assim temos:λ = 1 : mistura ideal ou relação estequiométrica;λ < 1 : mistura rica;

11 : 1 - mistura rica15 : 1 - mistura ideal (estequiométrica)18 : 1 - mistura pobre

Agora sim podemos dizer que a mistura ideal é quando λ for igual a 1 , independente do combustível utilizado.

A mistura rica pode trazer como conseqüências: alto nível de poluentes, contaminação do óleo lubrificante, consumo elevado, desgaste prematuro do motor devido ao excesso de combustível que "lava" as paredes dos cilindros fazendo com que os anéis trabalhem com maior atrito.

A mistura pobre provoca superaquecimento das câmaras de explosão, o que podem levar o motor a detonar.

λ > 1 : mistura pobre.

O SISTEMA DE INJEÇÃO ELETRÔNICAPODE SER CLASSIFICADO QUANTO

AO TIPO DE UNIDADE DE COMANDO

AO NÚMERO DE ELETRO-INJETORES OU VÁLVULAS INJETORASAO NÚMERO DE ELETRO-INJETORES OU VÁLVULAS INJETORAS

A FORMA DE ABERTURA DAS VÁLVULAS INJETORAS

AO TIPO DE UNIDADE DE COMANDO

- UNIDADE DE COMANDO ANALÓGICA

- UNIDADE DE COMANDO DIGITAL.

Foi o primeiro sistema de injeção eletrônica utilizada no Brasil. Possui umaeletroválvula de injeção (bico) para cada cilindro, que acionam simultaneamente . Osistema Analógico era mais simples, mas mesmo assim foi uma verdadeira revoluçãoem relação ao sistema a carburador convencional. Como o sistema era analógico, nãopossuía memória , nem códigos de defeitos , nem compensação do sistema porsonda lambda. E seus componentes eletrônicos não podiam ser diagnosticadosatravés de um Scanner como fazemos hoje

- UNIDADE DE COMANDO DIGITAL.

Possui apenas uma eletroválvula de injeção, responsável pela alimentação decombustível de todos os cilindros do motor . Por ser um sistema Digital, já possuíaprocessamento e memória , onde foi incluído o sistema de diagnóstico , como:memória de código de defeitos, luz de anomalia e comunicação com Scanner.Também no sistema digital, foi possível incluir um importante componente, o sensor deoxigênio (sonda lambda) que analisa a mistura queimada pelo motor e retorna umsinal elétrico, enviado para a ECU que serve para compensação do sistema.

AO NÚMERO DE ELETRO-INJETORES OU VÁLVULAS INJETORAS

- Monoponto (uma válvula injetora para todos os cilindros)

Possui somente uma válvula injetora, esta válvula injetora esta situada no corpo daborboleta também chamado de TBI. É um sistema de velocidade densidade do ar. Estesistema possui um modulo de controle eletrônico chamado de CENTRALINA quecontrola todo o sistema.

1 - Entrada de combustível 2 - Entrada de ar 2 - Entrada de ar 3 - Borboleta de aceleração4 - Coletor de admissão 5 - Válvula de injeção6 - Motor

- Multiponto (uma válvula injetora para todos os cilindros)

Os bicos injetam o combustível diretamente na cabeça das válvulas, e o ar que passapelo coletor de admissão não tem mais a função de arrastar o combustível emsuspensão. Com esta diferença, o chamado coletor seco assume um papel diferentedaquele do coletor úmido do sistema carburado.

1 - Galeria de distribuição (Entrada de combustível)(Entrada de combustível)

2 - Entrada de ar

3 - Borboleta de aceleração

4 - Coletor de admissão

5 - Válvulas de injeção

6 - Motor

SIMULTÂNEO

No sistema intermitente ou simultâneo, a unidade de comando aciona todas as válvulas injetoras ao mesmo tempo, sendo que apenas um cilindro irá admitir imediatamente e os demais entram em modo de espera, pois, as válvulas de admissão ainda estarão fechadas.

BANCO A BANCO

A injeção do combustível ocorre em blocos, ou seja, são abertas simultaneamente duasválvulas injetoras e as outras duas ficam fechadas. Utiliza duas linhas da unidade decomando, como no método intermitente, porém é acionada uma linha de cada vez.

Os sistemas de comando seqüencial podem, em função de sua própria estratégia,comandarem as válvulas injetoras de forma defasada, ou seja, comandar a aberturadas válvulas antes mesmo da abertura da válvula de admissão.

SEQUENCIAL

O funcionamento adequado dos sensores e atuadores possibilita o funcionamentocorreto do motor, garantindo rendimento, menor consumo de combustível e controle dasemissões de poluentes.

TIPOS DE SENSORES TIPOS DE SENSORES E ATUADORES

Diretos – A ECU liga e desliga esse componentes diretamente.

Indiretos – A ECU liga e desliga esse componentes atravez de reles.

TIPOS DE SENSORES

Sensor de detonação

Medidor de massa de ar

Sensor de pressão

Sensor de temperatura

TIPOS DE SENSORES E ATUADORES

Sensor de posição da borboleta

Atuador de marcha lenta

Sensor de rotação

Sensor de fase

TIPOS DE ATUADORES

Válvula de purga do canister Válvula de injeção

SENSOR DE DETONAÇÃO

Instalado no bloco do motor, o sensor de detonação converte as vibrações do motor emsinais elétricos. Esses sinais permitem que o motor funcione com o ponto de ignição omais adiantado possível, conseguindo maior potência sem prejuízo para o motor.

TESTES

MEDIDOR DE MASSA DE AR

O medidor de massa de ar está instalado entre o filtro de ar e a borboleta de aceleraçãoe tem a função de medir a corrente de ar aspirada. Através dessa informação, aunidade de comando calculará o exato volume de combustível para as diferentescondições de funcionamento do motor.

TESTES

SENSOR DE PRESSÃO

Os sensores de pressão possuem diferentes aplicações. Medem a pressão absoluta notubo de aspiração (coletor) e informam à unidade de comando em que condições deaspiração e pressão o motor está funcionando, para receber o volume exato decombustível.

TESTES

SENSOR DE TEMPERATURA

Informa à unidade de comando a temperatura do líquido de arrefecimento, o quepermite identificar a temperatura do motor. Possui uma resistência elétrica do tipo NTC(Negative Temperature Coefficient), que varia inversamente à temperatura do motor.Quanto maior a temperatura, menor o valor da resistência elétrica obtida. Essa medida,junto com a de outros sensores, é utilizada para calcular a quantidade de combustíveladequada em cada momento.

TESTES

SENSOR DE POSIÇÃO DA BORBOLETA

O sensor de posição da borboleta de aceleração está fixado no corpo da borboleta, acionado através do eixo da borboleta de aceleração. O sensor informa para a unidade de comando todas as posições da borboleta de aceleração. Também utilizado para influenciar a quantidade de combustível pulverizada

TESTES

BORBOLETA FECHADA TENSÃO VDE 0,6 V A 1,2 V

BORBOLETA MEIO ABERTA TENSÃO VDE 2V A 3V

BORBOLETA TOTALMENTE ABERTA TENSÃO VDE 4V A 5V

ATUADOR DE MARCHA LENTA

Tem como função garantir uma marcha lenta estável. Possui internamente duas bobinas(ímãs) e um induzido, onde está fixada uma palheta giratória que controla um “bypass”de ar. A variação da quantidade de ar é determinada pelas condições momentâneas defuncionamento do motor, onde a unidade de comando, através dos sensores dosistema, obtém tais informações de funcionamento, controlando assim o atuador demarcha lenta.

TESTES

Sensor De Rotação Golf Passat Bora Jetta Audi A3 A4 A6 E A8

Componente de vital importância do sistema de injeção eletrônica de combustível.

Com o sinal deste sensor aUCM calcula a rotaçãoinstantânea do motor e aposição da árvore demanivelas e, de possedestas informações efetua ocálculo da massa de aradmitida determinando oadmitida determinando oavanço da ignição.

PRINCIPIO DE GERAÇÃO DO SINAL DE ROTAÇÃO

A roda geradora de impulsos possui 60 dentes com uma falha equivalente a um intervalo de 2 dentes. Esta falha é utilizada pela unidade de controle do motor como referência para a posição da árvore de manivelas em relação à posição de cada cilindro dentro do circuito de quatro tempos do motor.O PMS (ponto morto superior) dos cilindros 1 e 4encontra-se no 14° dente após a falha dos 2dentes passar pelo sensor G28, enquanto que oPMS dos cilindros 2 e 3 encontra se no 44º dente.Dissemos também que uma volta completa daroda dentada geradora de impulsos equivale a360º.360º.Ao dividirmos 360º, pelo número de dentes daroda geradora de impulsos igual a 60 dentesconcluímos que o intervalo entre dentes equivalea 6º.Sendo assim, a falha de dois dentes ao passarpelo sensor G28 mostra que tanto o primeiro comoo quarto cilindros estão à 84º antes do PMS, e istoé necessário para que a unidade de controle domotor possa calcular com antecedência a curva deavanço da ignição e se necessário determinar omomento da injeção.

A roda geradora de impulsos possui posição de fixação definida e, caso seja montada errada, pode ocasionar falhas no motor ou até mesmo danificá-lo. Por isso, é essencial o uso da ferramenta T10017 para montar o flange de vedação, pois esta ferramenta posiciona a roda geradora de impulsos em relação à árvore de manivelas.

Pinos 1 e 2 540Ω ± 10 %

Pinos 1 e 3 4,5V ± 10 %

SENSOR DE FASEO sensor de fase registra a posição do eixo de comando do motor. Ele mede, semcontato, a velocidade de rotação, a posição angular e a troca de fase do motor. Essasmedidas permitem identificar com precisão o momento em que o primeiro cilindro domotor encontra-se em fase de compressão.

TESTES

Verificar alimentação TTL

VÁLVULA DE PURGA DO CANISTEREsta válvula está instalada na tubulação do tanque de combustível e é responsável porliberar ao motor os vapores de combustível que se encontram dentro do tanque.Quando o combustível evapora no tanque, ele é armazenado em um filtro de carvãoativado chamado canister e os gases são enviados ao motor para queima quandoliberados por esta válvula, proporcionando economia de combustível.

VÁLVULA DE INJEÇÃOEm sistemas de injeção multiponto, cada cilindro possui uma válvula de injeção quepulveriza o combustível. As válvulas de injeção são acionadas eletromagneticamente,abrindo e fechando através de impulsos elétricos provenientes da unidade de comando.Para cada tipo de motor existe um tipo de válvula de injeção. Por serem componentesde elevada precisão, recomenda-se fazer a revisão das válvulas de injeçãoregularmente e substituí-las quando necessário.

Checar a resistência doenrolamento da VálvulaInjetora que devera ser de15,9Ω ±0,35Ω.

Checar Tensão do releprincipal

RISCOS DA LIMPEZA INEFICAZ

VERIFIQUE REGULARMENTE OS INJETORES E FAÇA A SUBSTI TUIÇÃO SEMPRE QUE NECESSÁRIO

Classificada como um sensor de concentração de oxigênioFunciona com o desequilíbrio da concentração de oxigênio entre as paredes damembrana interna, de um lado oxigênio atmosférico e do outro gases de escape, fazsurgir uma diferença de potencial elétrico.

Se a mistura naranhura for pobre , acélula debombeamento deveráremover íons deoxigênio da ranhura

Este «sinal» (Vs) é enviado à central de injeção eletrônica de modo que esta possa promover uma regulação eletrônica (comparação com Vref).

oxigênio da ranhurapara a descarga atéque a célula deconcentração informe àcentral de injeção umatensão de 450mv(estequiométrica).

Caso a mistura seja rica , a central de injeção fornecerá uma corrente Ip em sentidocontrário ao caso anterior. O objetivo é o mesmo, obter um Vs igual a Vref e para isso énecessário «bombear» oxigênio para dentro da ranhura. Uma vez que a mistura já érica, o teor de oxigênio é baixíssimo a única forma é decompor CO2 e H2O e forneceroxigênio à ranhura.

Esquema elétrico internoda sonda lambda