MARCEL ESTURARI TRUOSOLO

SISTEMA DE INJEO ELETRNICA MULTIPONTO

So Caetano do Sul

2013

MARCEL ESTURARI TRUOSOLO

SISTEMA DE INJEO ELETRNICA MULTIPONTO

Monografia apresentada ao curso de Ps-Graduao em Engenharia Automotiva, da Escola de Engenharia Mau do Centro Universitrio do Instituto Mau de Tecnologia para obteno do ttulo de Especialista.

Orientador: Prof. MSc. Fernando Fusco Rovai

So Caetano do Sul

2013

Truosolo , Marcel Esturari Sistema de injeo eletrnica multiponto desenvolvido para automveis

comerciais: um estudo baseado na tecnologia disponvel no mercado automotivo brasileiro / Marcel Esturari Truosolo. So Caetano do Sul, SP: CEUN-CECEA, 2013.

41p.

Monografia Especializao em Engenharia Automotiva. Centro Universitrio do Instituto Mau de Tecnologia, So Caetano do Sul, SP, 2013.

Orientador: Prof. MSc. Fernando Fusco Rovai

1. Injeo Eletrnica 2. Sistema Carburado 3.Sensores Eltricos I. Truosolo, Marcel Esturari. II. Instituto Mau de Tecnologia. Centro Universitrio. Centro de Educao Continuada. III. Ttulo.

RESUMO

Este trabalho tem como finalidade apresentar um guia de estudo prtico de montagem experimental que consiste na substituio de uma tecnologia utilizada durante dcadas na aplicao automotiva, o carburador, por uma outra tecnologia recente e inovadora, o sistema de injeo eletrnica de combustvel. Todo desenvolvimento foi embasado em reproduzir com total fidelidade e utilizar componentes, interfaces e centrais de comando eletrnica do sistema de injeo eletrnica. O sistema de alimentao atravs de aspirao descendente conhecido como carburador, o qual trabalha com presso atmosfrica e tubos de venturi controlados conforme o calibre e configurao do motor. O sistema de alimentao controlado eletronicamente trabalha sob pressurizao controlada da linha de combustvel e com disperso independente de cada cmara de combusto, supervisionado atravs de sensores eltricos e eletrnicos separadamente.

Palavras-chave: Injeo multiponto. Sistema carburado. Sensores eltricos. Chicotes eltricos.

ABSTRACT

This article is to present a study about an experimental setup which consists change an old technology used for decades in automotive application by another new one innovative technology. All development was based on play in complete fidelity to use components, interfaces and central electronic control system. The feeding system by aspiration downward is known as carburetor, which works with atmospheric pressure and controlled venture tube as the size and configuration of the motor. The electronically controlled power system works under controlled pressurization of the fuel line and spread independent of each combustion chamber, supervised by electrical sensors and electronics separately.

Keywords: Multipoint injection. Carbureted system. Electrical Sensors. Harnesses.

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1 - Carburador .......................................................................................................... 11 Figura 2 Conceito do Carburador ...................................................................................... 13 Figura 3 Ligaes Externas do Carburador ....................................................................... 15 Figura 4 Vazo de Ar X Combustvel ................................................................................ 16 Figura 5 Componentes Externos do Carburador ............................................................... 17 Figura 6 Componentes Internos do Carburador ................................................................ 18 Fotografia 1 - Unidade de Comando Eletrnico ................................................................... 20 Fotografia 2 - Coletor de admisso completo ...................................................................... 21 Fotografia 3 - Corpo de Borboleta: ...................................................................................... 22 Fotografia 4 - Sensor de Posio do Corpo de Borboletas .................................................. 23 Fotografia 5 - Motor de Passo da Marcha Lenta .................................................................. 24 Fotografia 6 - Sensor de Presso Absoluta e Temperatura de Ar ........................................ 25 Fotografia 7 - Regulador de presso de combustvel ........................................................... 26 Fotografia 8 - Sensor de Temperatura de gua ................................................................... 27 Fotografia 9 - Sensor de Detonao .................................................................................... 28 Fotografia 10 - Distribuidor com sistema Hall Eletrnico ...................................................... 29 Fotografia 11 - Bico Injetor ................................................................................................... 31 Fotografia 12 - Flauta com os Bicos Injetores Fixados ao Coletor........................................ 31 Fotografia 13 - Parafuso para fixao coletor Mi .................................................................. 34 Fotografia 14 - Vlvula Solenoide da Partida Frio ................................................................ 35 Fotografia 15 - Reservatrio da Partida a Frio ..................................................................... 35 Fotografia 16 - Regulador da Presso de Combustvel ........................................................ 37 Fotografia 17 - Sistema Multi Ponto Montado ...................................................................... 38 Tabela 1 Comparativo de Evoluo .................................................................................. 40

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ECU Mdulo de Controle Eletrnico

TPS Sensor de Posio da Borboleta

MAP Sensor de Presso Absoluta

SUMRIO

1.1 INTRODUO .............................................................................................................. 09 1.1 CARBURADORES ......................................................................................................... 09 1.2 INJEO ELETRNICA ................................................................................................ 12 2 DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO .......................................................................... 13 2.1. FUNCIONAMENTO DO CARBURADOR ..................................................................... 13 2.1.1 Sistema de Alimentao de Combustvel ................................................................ 14 2.1.2 Sistema Principal ...................................................................................................... 16 2.1.3 Sistema de Marcha Lenta ......................................................................................... 17 2.1.4 Sistema Suplementar ................................................................................................ 18 2.1.5 Sistema Suplementar com Pisto de Vcuo ........................................................... 19 2.1.6 Sistema Afogador ..................................................................................................... 19 2.2 FUNCIONAMENTO DA INJEO ELETRNICA MULTIPONTO ................................. 20 2.2.1 Corpo de Borboletas ................................................................................................. 21 2.2.2 Sensor de Posio do Corpo de Borboletas (TPS) ................................................. 23 2.2.3 Motor de Passo da Marcha Lenta ............................................................................ 24 2.2.4 Sensor de Presso Absoluta e Temperatura de Ar (MAP) ..................................... 25 2.2.5 Regulador de presso de combustvel .................................................................... 26 2.2.6 Sensor de Temperatura de gua ............................................................................. 27 2.2.7 Sensor de Detonao (Knock Sensor) .................................................................... 28 2.2.8 Bobina de Ignio ..................................................................................................... 28 2.2.9 Distribuidor com sistema Hall Eletrnico ............................................................... 29 2.2.10 Sensor de Oxignio ................................................................................................ 29 2.2.11 Bomba Eltrica de Combustvel ............................................................................. 30 2.2.12 Chicote Eltrico ....................................................................................................... 30 2.2.13 Bicos Injetores ........................................................................................................ 31 3 MTODO .......................................................................................................................... 32 4 APRESENTAO DOS RESULTADOS .......................................................................... 37 5 CONCLUSES E RECOMENDAES ........................................................................... 39 REFERNCIAS ................................................................................................................... 41

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1 INTRODUO A pesquisa dessa monografia deve-se ao estudo de dois sistemas de alimentao de combustvel na aplicao automotiva, mostrando as suas diferenas e os seus pontos favorveis e desfavorveis levando em considerao quesitos de manuteno, montagem, performance, vida til, confiabilidade para o consumidor e emisses, item no qual se destaca a maior preocupao.

1.1 CARBURADORES

O carburador um conjunto de acionamentos mecnicos responsveis por promover a mistura ar/ combustvel utilizada na cmara de combusto.

O carburador um componente mecnico responsvel pela alimentao de um motor a combusto. Ele responsvel pela preparao da mistura ar/combustvel em sua correta proporo para os motores de combusto interna, sendo seu funcionamento bsico totalmente mecnico. O ar admitido pela depresso decorrente do movimento do pisto passa em alta velocidade pelo difusor (um estreitamento de passagem) arrastando uma poro de combustvel de um reservatrio denominado "Cuba". A borboleta (instalada na base do carburador) ligada diretamente ao pedal do acelerador controla de acordo com sua abertura a quantidade de mistura admitida pelo motor. O combustvel alimentado por uma bomba de funcionamento mecnico diretamente conectada do eixo do virabrequim. Na posio de marcha lenta a borboleta permanece fechada e toda mistura necessria para o funcionamento do motor controlada por agulhas e gicls especficos para marcha lenta. (wikipedia http://pt.wikipedia.org/wiki/Carburador). A depresso originada nos cilindros, quando os pistes descem no tempo de admisso, aspira o ar para os cilindros. Este atravessa o carburador, sendo a sua quantidade regulada por uma vlvula rotativa, denominada borboleta, que varia a abertura conforme a presso exercida sobre o acelerador.

A quantidade de ar aspirado depende da rotao do motor e da posio da borboleta. A funo do carburador consiste em assegurar que corrente de ar se junte a uma determinada massa de combustvel para que chegue aos cilindros uma mistura adequada.

O Combustvel, proveniente da cuba de nvel constante, junta-se corrente de ar numa passagem estreita denominada difusor, ou cone de Venturi, cujo funcionamento se baseia no princpio de que a presso de uma corrente de ar diminui quando a sua velocidade aumenta. Quando o ar passa atravs do estrangulamento do difusor, a sua velocidade aumenta, sendo precisamente nessa zona de baixas presses que a gasolina aspirada pela corrente de ar.

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O fluxo do ar ser o mximo quando o motor trabalhar velocidade mxima, com a borboleta completamente aberta. Quanto maior for a velocidade do ar que passa pelo difusor, maior ser a aspirao de gasolina.

Na prtica, um carburador, to simples como o acima descrito, no seria satisfatrio pois a gasolina e o ar no tm as mesmas caractersticas de fluxo. Enquanto a densidade do ar diminui medida que a velocidade do seu fluxo aumenta, a densidade da gasolina se mantm constante qualquer que seja a velocidade do seu fluxo. Como a mistura gasosa, para ter uma combusto eficiente, deve se formar em relao massa, numa proporo aproximada de 15:1 e, dado que aumentando a velocidade do ar, diminuiria a sua densidade, a mistura iria enriquecendo progressivamente, podendo tornar-se to rica que no chegaria a inflamar. Existem dois processos para solucionar este problema; num carburador de difusor e jatos fixos, um certo volume de ar mistura-se com a gasolina antes de esta passar para o difusor atravs de um conjunto de tubos emulsionadores ou de compensadores. J num carburador de difusor e jatos variveis, podem variar-se a quantidade de gasolina debitada pelo pulverizador, bem como as dimenses do difusor para manter as corretas propores de ar e gasolina. A gasolina na cuba de nvel constante do carburador mantm-se sempre ao mesmo nvel, graas a uma vlvula acionada pela bia. A extremidade do condutor de gasolina que desemboca no difusor deve ficar mais alta que o nvel da gasolina na cuba de nvel constante para evitar a sada de combustvel quando o automvel se inclina, como acontece, por exemplo, numa subida ou descida. Isto quer dizer que a gasolina tem de subir ligeiramente cerca de 6mm antes de se misturar com o fluxo do ar no difusor. A suco criada pela depresso suficiente para elevar a gasolina acima do pulverizador e para introduzi-la no difusor sob forma de pequenas gotas. Alm de aspirar a gasolina e o ar, o sistema de carburao deve tambm pulverizar a gasolina, mistur-la perfeitamente com o ar e distribuir a mistura de maneira uniforme pelos cilindros. A gasolina apresenta-se j sob a forma de pequenas gotas quando entra no difusor. Num carburador de difusor e jatos fixos prvia e parcialmente emulsionada com o ar; j num carburador de difusor e jatos variveis a diviso em pequenas gotas ocorre no difusor e provocada pela velocidade da corrente de ar. Quando a mistura gasosa passa pela borboleta, penetra no coletor por influncia da depresso resultante da suco do pisto, tendo incio a vaporizao das gotculas de gasolina. A velocidade da vaporizao depende do valor da depresso no coletor de admisso que, por si, depende da rotao do motor e da posio da borboleta. alta velocidade do fluxo de ar de admisso, quando a borboleta se encontra totalmente aberta, a depresso poder ser de valor to baixo que grande parte da gasolina permanecer em estado lquido e ser transportada pelo ar ou escorrer ao longo das paredes do coletor. Em carga parcial, com a borboleta parcialmente fechada, a depresso

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aumenta, pelo que a maior parte da gasolina ficar vaporizada. Nos motores em que existe um carburador para cada cilindro, o fato da mistura se encontrar parcialmente no estado lquido irrelevante, pois esta ir vaporizar-se na cmara de combusto pela ao do calor. Porm, quando s um carburador alimenta vrios cilindros, a distribuio uniforme fundamental, mas difcil se a mistura estiver mida. Elevando a temperatura do coletor de admisso por meio de um ponto quente, aquecido pelos gases de escapamento ou por gua, consegue-se uma melhor vaporizao da gasolina e, portanto, uma distribuio mais uniforme da mistura.

Figura 1 Carburador:

FONTE: http://www.google.com.br/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=VcPbeKs-st-

WWM&tbnid=Oao03SVmhQysHM:&ved=0CAcQjB0wADgq&url=http%3A%2F%2Fml45303.br.ofertopia.com%2Fa%2FCarburador_Weber_Brosol_Alcool_E_Gasolina_Uno_Fusca_Chevete-

1e3ovi.html&ei=ZeGnUaDaAYna8wTly4GgCQ&psig=AFQjCNHUDHNIyujK3HucPkLblno996WeyQ&ust=1370043109070958

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1.2 INJEO ELETRNICA Surgiu em nosso mercado com sistema monoponto de injeo, onde colocou-se um bico injetor de combustvel controlado eletronicamente por sensores analgicos e atuadores em uma base de carburador. O controlador eletrnico monitora inputs (entradas de sinais) de funes para mapear o tempo de abertura do bico injetor no coletor de admisso. No coletor de admisso o leque de combustvel se mistura com o ar sob presso atmosfrica, segue para a cmara de combusto.

O sistema eletrnico foi aperfeioado com o progresso da tecnologia digital embarcada e aplicada ao nosso mercado brasileiro, exatamente no momento onde maior rendimento de potncia dos automveis, menores ndices de consumo e poluio passaram a ter destaque na tratativa global, ou seja, uma queima ideal conhecida como queima estequiomtrica. Durante essa evoluo da engenharia eletrnica em conjunto com a engenharia de motores, entrou o sistema multiponto de injeo com atuadores eletrnicos e analgicos. O sistema multiponto consiste em maior controle do leque de combustvel por cilindro aplicado, propiciando uma distribuio mais homognea no coletor de admisso. Para este avano tecnolgico exigiu-se um maior desenvolvimento de engenharia para o processo de calibrao do motor para as diversas rotaes e condies de funcionamento.

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2 DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO

2.1. FUNCIONAMENTO DO CARBURADOR

O carburador acionado atravs do cabo do acelerador ligado ao eixo da borboleta principal na parte interna do carburador dentro do tubo de venturi. Esse tubo responsvel pela passagem de ar, mistura de combustvel e entrada de combustvel para o coletor de admisso. No tubo de venturi esto interligados alm da vlvula de acelerao (borboleta), a borboleta de marcha lenta que funciona obstruindo a entrada de ar durante o aquecimento do motor durante a partida, difusor da marcha lenta que regula a quantidade de combustvel necessria para manter o carro em funcionamento enquanto no est sendo acelerado e por fim os difusores injetores de combustvel que so comandados sob a presso atmosfrica e pela aspirao no momento da acelerao.

Figura 2 Conceito do Carburador

Fonte: http://mecanicacaseira.blogspot.com.br/2010/06/como-funciona-o-carburador.html

O fluxo do injetor acionado atravs da depresso de combustvel e do vcuo formado durante o processo de descompresso na cmara de combusto, durante a acelerao do pedal, tal fluxo regulado conforme a calibrao do carburador com ajuda de gicls, cada calibrao de gicl possui dimetros especificos e padronizados para serem substitudos conforme tipo de combustvel e necessidade do motor.

O combustvel entra no carburador sob presso controlada. armazenado em uma cuba na qual possui um controlador de nvel calibrado, conhecido como bia e vlvula agulha. medida que o combustivel enche a cuba, a bia sobe e empurrando a agulha, at que em um certo ponto a agulha fecha a passagem e impede a entrada de mais combustvel.

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2.1.1 Sistema de Alimentao de Combustvel

A funo desse sistema manter o nivel de combustivel dentro da cuba para todas as condies de funcionamento do motor. O combustivel chega ao carburador sob presso, enviado por uma bomba mecnica e entra na cuba atravs de uma vlvula agulha. Quando o nivel de combustivel desce devido ao consumo do motor, a bia tambm descendo libera a agulha que abre passagem e permite que entre mais combustivel, a fim de manter o nivel constante na cuba.

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Figura 3 Ligaes Externas do Carburador

Fonte:http://www.volkspage.net/vwsantana/mecanica/carburadores/carb2e3ece/esquemaconexoes.htm

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2.1.2 Sistema Principal

Para alimentar o motor nas rotaes mais altas, a quantidade de combustivel que o sistema de marcha lenta pode oferecer no o suficiente. Nesta situao passa a funcionar o sistema principal cujo funcionamento consiste: o ar ao passar pelos difusores suga o combustivel da cuba atravs do tubo misturador. O combustvel depois de sair da cuba atravessa o gargulante principal que controla a quantidade que deve passar, subindo pelo tubo misturador onde se mistura com o ar que vem do respiro de alta, descarregando no fluxo principal onde se faz a mistura final ar-combustivel que ento segue para o cilindro do motor atravs do coletor de admisso.

Figura 4 Vazo de Ar X Combustvel

Fonte: http://mecanicacaseira.blogspot.com.br/2010/06/como-funciona-o-carburador.html

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2.1.3 Sistema de Marcha Lenta

A funo desse sistema alimentar o motor nas rotaes mais baixas, quando a borboleta de acelerao est pouco aberta. Nessa situao o vcuo produzido pelo motor abaixo da borboleta de acelerao puxa o combustvel da cuba atravs das restries calibradas da Marcha Lenta. O combustvel depois que sai da cuba, atravessa o gargulante principal e sobe para o gargulante de marcha lenta, que controla a quantidade que deve passar, e onde recebe o ar que vem do respiro da marcha lenta. Nesse ponto o ar e a gasolina formam uma mistura, que desce em direo base do carburador, passa pela agulha de regulagem que controla a quantidade que deve passar e se descarrega no fluxo principal, onde se faz a mistura final ar-combustivel. Para suavizar a passagem da marcha lenta para as marchas mais altas, existem os furos de progresso que so restries calibradas que descarregam a mistura para o fluxo principal medida que a borboleta de acelerao vai se abrindo e descobrindo esses furos.

Figura 5 Componentes externos do Carburador

Fonte: http://www.volkspage.net/vwsantana/mecanica/carburadores/Carb3E.jpg

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2.1.4 Sistema Suplementar

Este sistema tem como funo bico suplementar o sistema principal, pois quando o motor precisa produzir a sua potncia mxima h necessidade de se aumentar a quantidade de gasolina na mistura ar-gasolina. Como o sistema principal no pode fornecer este aumento, entra em funcionamento o sistema suplementar juntamente com o sistema principal. Figura 6 Componentes Internos do Carburador

Fonte: http://www.volkspage.net/vwsantana/mecanica/carburadores/Carb3E-3.jpg

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2.1.5 Sistema Suplementar com Pisto a Vcuo

Este sistema tem como componentes principais um pisto que acionado pelo vcuo do motor e um gargulante dotado de uma vlvula. Quando o vcuo elevado (borboleta de alecerao quase totalmente fechada) ele se transmite atravs de canais, da base do carburador para o cilindro onde est o pisto de vcuo. O vcuo elevado consegue vencer a tenso da mola e fazer com que o pisto suba, deixando a vlvula do gargulante suplementar fechada. Quando porm, o vcuo abaixo da borboleta de acelerao se torna insuficiente (borboleta de acelerao quase ou totalmente aberta) a fora da mola empurra a haste do pisto contra a vlvula do gargulante suplementar abrindo-a e permitindo que passe gasolina diretamente da cuba para o tubo misturador, sem passar pelo gargulante principal, aumentando dessa maneira a quantidade de gasolina na mistura.

2.1.6 Sistema Afogador

A finalidade desde sistema aumentar a quantidade de gasolina na mistura para facilitar a partida do motor a frio, principalmente em dias muito frios. Obtm-se esse aumento, diminuindo-se a quantidade de ar que entra no carburador atravs de uma vlvula de borboleta, e forando dessa maneira que o sistemas de marcha lenta e principal, simultaneamente, descarreguem a mistura no fluxo principal, tornando dessa maneira a mistura muito mais rica.

Logo que o motor comea a funcionar h necessidade de se aumentar a quantidade de ar na mistura para que o motor no pare por falta de ar. Como este momento pode passar desapercebido pela pessoa que est ligando o motor e ela no abrir a borboleta afogada, existe um sistema que abre automaticamente a borboleta, evitando que o motor pare por falta de ar. Este sistema se baseia no fato que quando o motor comea a funcionar o vcuo produzido pelos cilindros do motor se torna capaz de acionar um sistema. Consiste em uma vlvula montada sobre a prpria borboleta afogadora que se abre dependendo do vcuo sob a borboleta. Naturalmente quando o motor j estiver bem aquecido a borboleta afogadora deve ser totalmente aberta.

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2.2 FUNCIONAMENTO DA INJEO ELETRNICA MULTIPONTO

A injeo digital multiponto de combustvel controla e monitora a qualidade da queima de combustvel. Dentro desse controle a principal funo garantir a queima mais prxima da estequiomtrica possvel variando a quantidade de combustvel fornecido na cmara de combusto, para esse ajuste fino necessita de diversos sensores e atuadores no motor do veculo, conectados por chicotes eltricos e rels dimensionados para os diversos tipos de carga e sinais a serem coletados e comandados. O controle do sistema atua desde a quantidade de combustvel injetado at o gs emitido aps a combusto no escapamento, produto da queima da mistura.

Todo o comando emitido de uma Unidade de Comando Eletrnica (ECU), na qual todos os circuitos eltricos esto interligados com um chicote dimensionado. Dentro dessa ECU existe um micro eletrnica embarcada, capaz de realizar comandos especficos para todas as rotaes do motor, com todos os regimes de temperatura e condies de uso. Esta central no possui componentes agregados para chavear circuitos que requerem potncia diretamente, devido s limitaes das trilhas da sua placa eletrnica. Quando isso ocorre, so dimensionados rels de acionamento externo, adicionado a uma caixa de rels e fusveis especiais ao sistema. Os fusveis protegem sobre uma sobre corrente na sua linha de carga e alimentao.

Fotografia 1 Unidade de Comando Eletrnico 325906021.28 Magneti Marelli Modelo 1AVB

Fonte: O Autor.

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O sistema de injeo multiponto necessita de uma preparao especial desde a linha de combustvel, instalaes de sensores, instalaes de atuadores, mdulo, rels, fusveis, chicotes, bobina de ignio, coletor de admisso, cabeote com tucho hidrulico das vlvulas, bomba eltrica, corpo de borboletas, filtro de combustvel, filtro de ar e preparao no escapamento para recebimento de sensor de oxignio.

Fotografia 2 Coletor de admisso completo

Fonte: O Autor.

2.2.1 Corpo de Borboletas

Responsvel por acomodar sensor de posio do corpo de borboleta (TPS) e do motor de passo da marcha lenta. Esse componente o responsvel pela quantidade de massa de ar que estar entrando no sistema de admisso. fixado no coletor de admisso que faz o transporte da mistura ar combustvel at a cmara de combusto. Na extremidade do eixo que movimenta a borboleta de admisso, est o cabo do acelerador, medida que o acelerador pressionado a borboleta abre e o sensor TPS envia este dado para a ECU.

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Fotografia 3 Corpo de Borboleta

Fonte: O Autor.

Existe sistema disponvel no mercado com controle eletrnico de acionamento desta funo, em conjunto de um acelerador eletrnico, este tipo de comando costuma no ter a resposta gil como um sistema com cabo. Indstrias automobilsticas calibram todo o sistema com intuito de controlar uma partida brusca, condio de melhor queima ou limitar a potncia do veculo. Em carros esportivos, as empresas disponibilizam setups com modo econmico ou esportivo e neste setup atua-se direto na forma de resposta do carro quanto a torque e acelerao (outros sensores fazem parte desse setup). Todo esse leque de uso possvel com o acelerador eletrnico e comando eletrnico do corpo de borboletas.

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2.2.2 Sensor de Posio do Corpo de Borboletas (TPS)

Trata-se de um sensor potencimetro analgico o qual est fixado no eixo da borboleta de admisso no sistema de corpo de borboletas. O setup desse sensor interpretado pela ECU de comando a qual recebe os dados de posio e parametriza dentro da sua calibrao para a resposta do sistema de injeo. Fica responsvel diretamente pela interpretao real de quanto o motorista est acelerando o veculo.

Fotografia 4 Sensor de Posio do Corpo de Borboletas

Fonte: O Autor.

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2.2.3 Motor de Passo da Marcha Lenta

Componente eltrico utilizado para regular a abertura de ar na marcha lenta, est fixo no corpo de borboletas e atua controlando um orifcio by-pass entre a entrada de ar e o ambiente que est aps a borboleta de admisso. O controle desse motor eltrico feito atravs da ECU.

Fotografia 5 Motor de Passo da Marcha Lenta

Fonte: O Autor.

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2.2.4 Sensor de Presso Absoluta e Temperatura de Ar (MAP)

Est fixo no coletor de admisso e atua monitorando a densidade e massa de ar utilizado no sistema, os dados so inputs enviados para a ECU e trabalha com informaes analgicas. Com as informaes desse sensor em conjunto com o TPS determina-se a massa de ar em trabalho e consegue-se controlar a quantidade de combustvel a ser injetada na cmara de combusto. Este sensor trabalha sob presso atmosfrica e a altitude de utilizao ir influenciar nos seus dados a serem contornados e equalizados na calibrao do motor.

Fotografia 6 Sensor de Presso Absoluta e Temperatura de Ar

Fonte: O Autor.

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2.2.5 Regulador de presso de combustvel

Vlvula de abertura para controle da presso na linha de pressurizao da injeo eletrnica. A injeo eletrnica requer um sistema pressurizado com funcionamento entre 2 e 3 bar nos bicos injetores. O regulador de presso est ligado na flauta de alimentao e comandado conforme a variao do vcuo do coletor de admisso, esta conexo feita atravs de mangueira e no tem controle eletrnico. Com o aumento do vcuo, aumenta-se a presso na linha de combusto. Essa vlvula retorna o combustvel diretamente para o tanque do veculo atravs da linha de retorno.

Fotografia 7 - Regulador de presso de combustvel

Fonte: O Autor.

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2.2.6 Sensor de Temperatura de gua

Fixo na sada de gua de refrigerao do cabeote e tem por funo informar a ECU da temperatura do regime de trabalho do sistema de arrefecimento. Fornece uma informao analgica no linear e parmetros para o controle das velocidades do motor da ventoinha do radiador. A ECU recebe a informao da temperatura e atua diretamente na sua parametrizao e no controle dessa informao conforme os parmetros da calibrao do motor. A atuao da partida a frio, avano da ignio e avano da marcha lenta depende deste parmetro. Com o aumento da temperatura do sistema aps a partida a frio o motor de passo da marcha lenta comandado atravs da ECU para diminuir a rotao do motor, garantindo que o motor chegou temperatura de trabalho e fique estvel na marcha lenta.

Fotografia 8 - Sensor de Temperatura de gua

Fonte: O Autor.

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2.2.7 Sensor de Detonao (Knock Sensor)

O sensor de detonao fixo no bloco do motor por intermdio de um parafuso passante no seu centro. um sensor acelermetro analgico e envia um sinal para a ECU quanto ao rudo produzido durante a detonao da combusto, ou seja, detecta vibrao estrutural do motor, esta informao serve de parmetro para o mdulo eletrnico controlar o nvel de avano do ponto de ignio para se controlar o nvel de compresso. A presso oscila dentro do cilindro de combusto durante a detonao, neste momento gera-se um rudo capturado pelo sensor em uma determinada faixa de frequncia a ser calibrada na ECU.

Fotografia 9 - Sensor de Detonao

Fonte: O Autor.

2.2.8 Bobina de Ignio

Para o sistema de injeo multiponto passou a ser utilizada bobina de estado slido, na qual se obtm um regime de operao indutivo de melhor desempenho quando comparado tecnologia anterior durante o perodo de uso do sistema carburado. Ela controlada pela ECU conforme os mapas de ignio calibrados e possibilita o controle da ignio como avano ou atraso.

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2.2.9 Distribuidor com sistema Hall Eletrnico

Mecanicamente o distribuidor no difere dos modelos com avano a vcuo (sistema aranha), exceto pelo comando de avano via sistema sensor de posio Hall localizado dentro do distribuidor. A ECU recebe o sinal do sensor Hall para determinar a rotao do motor atravs do eixo ligado rvore do virabrequim.

Fotografia 10 - Distribuidor com sistema Hall Eletrnico

Fonte: O Autor.

2.2.10 Sensor de Oxignio

instalada no escapamento e trabalha sob regime de alta temperatura. Fundamental para medio da qualidade dos gases de escape (CO, H2 e Hidrocarbonetos) aps a cmara de combusto assim prover todos os dados para a ECU. A mistura detectada sensor analgico que varia conforme os gases liberados da queima, podendo ser mistura pobre (pouco combustvel e muito oxignio) e mistura rica (muito combustvel e pouco oxignio). Os nveis desses parmetros so determinados na calibrao especfica do motor em todos os seus nveis de rotao. Durante a partida a frio enquanto o sistema de exausto no est aquecido, o sensor de oxignio utiliza uma resistncia eltrica comandada pela ECU para chegar a sua temperatura de trabalho e fornecer o sinal de sada correto para a interpretao do regime de trabalho tendo como ideal a mistura estequiomtrica.

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2.2.11 Bomba Eltrica de Combustvel

Responsvel por pressurizar o sistema de alimentao de combustvel e fornecer fluxo suficiente na galeria de injetores. Existem modelos de bombas que so instaladas submersas dentro do tanque de combustvel e modelos externos. Ambos os modelos so comandados atravs de rels de potncia ligados ao output da ECM.

2.2.12 Chicote Eltrico

Conjunto de cabos eltricos que possuem incio e fim, tendo como principal funo transferir energia eltrica ou sinal. Cada circuito possui uma funo, dimensionado para sua determinada potncia, com o seu determinado acabamento de proteo devido a determinada regio e temperatura a ser utilizada. Em cada extremidade existe um terminal ou Splice (emenda), sendo os terminais especficos para os seus conectores, terminal especfico para a bitola de cabo a ser utilizado. Em conexes externas se faz mandatria conexes seladas para no serem corrodas por ferrugem e atacadas pelos diversos fludos utilizados no motor e intempries que fica contato na regio. Os selos dos cabos so determinados pelos alojamentos dos conectores e especficos para cada bitola de circuito. Toda essa complexibilidade se aplica em cada componente eltrico ou eletrnico do sistema. Para circuitos de sinais, faz-se necessria a utilizao de cabos blindados devido trabalharem com baixa corrente e serem susceptveis a interferncias eletromagnticas de outros componentes, os cabos blindados possuem uma trama de malha externa ao cabo somada por outra proteo de PVC. Sensor de detonao, sonda de oxignio, sensor MAP e sensor Hall necessitam dessa blindagem especial devidamente projetada para garantir os principais inputs da ECM.

Os chicotes eltricos possuem acabamentos externos determinantes para a sua vida til e rota adequada a fim de evitar fadiga e ficar inoperante. As protees aplicadas na regio so tubos corrugados especficos para alta temperatura, fita acrlica e fita de tecido. A passagem do chicote da parte interna para a externa do veculo feita atravs de um furo no painel corta fogo (Dash painel) e neste furo deve-se obrigatoriamente instalar uma borracha de vedao denominada grommet (passa muro), sendo este componente parte do chicote e que deve estar devidamente na posio correta e vedado.

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2.2.13 Bicos Injetores

So responsveis por injetar combustvel no coletor de admisso e so comandados eletricamente por pulsos enviados da ECM. Atuam em ambiente pressurizado e alimentado atravs da flauta de combustvel. So utilizados 04 injetores, um para cada cilindro do motor.

Fotografia 11 Bico Injetor

Fonte: O Autor.

Fotografia 12 Flauta com os Bicos Injetores Fixados ao Coletor

Fonte: O Autor.

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3 MTODO Um veculo Gol LS com um motor 2.0 a lcool e sistema carburado foi utilizado para passar por uma transformao que surgiria 13 anos aps a sua data de fabricao, a instalao de um sistema de injeo multiponto, controlada eletronicamente. O corrente sistema em perfeito funcionamento no veculo consistia no uso de um carburador modelo Brosol 3e com acionamento do segundo estgio a vcuo, sistema de partida a frio via boto no painel, coletor de admisso com aquecimento a gua, cabeote com tucho mecnico das vlvulas, bomba mecnica original fixada no eixo virabrequim, filtro de combustvel, bobina eletroltica, caixa de ignio, distribuidor mecnico com sistema aranha comandado a vcuo, chicote eltrico convencional e original.

No novo projeto foi necessrio reformular todos os itens apresentados no item 2 e ter o conceito de funcionamento de cada pea para que sejam montas nos seus devidos locais de funo.

O sistema a ser instalado consiste na utilizao dos novos componentes: ECU Magneti Marelli 325906021.28 modelo 1AVB 1.8 ( sem immobilizer), bomba de combustvel externa Bosch, Sensor de detonao O&M, Sensor de temperatura de gua O&M, Coletor de admisso Magneti Marelli, quatro bicos injetores IWP024 Magneti Marelli, flauta Magneti Marelli, Corpo de Borboletas Magneti Marelli, MAP sensor Magneti Marelli, Sensor de Posio do Corpo de Borboletas Magneti Marelli, Motor de Passo Magneti Marelli, Distribuidor Bosch, Bobina de Ignio Bosch, Sensor de Oxignio NGK com aquecimento (4 fios), cabo de acelerador para sistema Mi, tampa de vlvulas com bracket para o cabo do acelerador, novos parafusos para fixao do coletor de admisso Mi, vlvula solenide para partida a frio automtica, mangueiras para linha de vcuo e mangueiras para linhas de combustvel. O chicote eltrico foi desenvolvido com componentes originais e montados artesanalmente assim como todo o sistema de comando via rels e protees primrias

De incio foi feita toda a linha de combustvel com mangueiras flexveis desenvolvidas para trabalhar com a presso necessria para o sistema de injeo eletrnica. A linha de alimentao e retorno foram alteradas com adio de um novo filtro de combustvel e nova bomba de combustvel do veculo Bosch externa, instalada prxima ao tanque de combustvel. A bomba de combustvel mecnica foi removida e um tampo metlico foi instalado no seu local de funcionamento.

O cabeote do motor possuia um orifcio para circulao de gua auxiliar no pr aquecimento do coletor de admisso durante a partida frio carburada, sistema conhecido como chpeu chines. Este orifcio precisou ser devidamente tampado assim como inibida a

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mangueira de alimentao que era conectada ao coletor do carburador, que desta vez foi removido.

Novo furo no painel corta fogo foi necessrio para passar o novo chicote eltrico da injeo eletrnica e toda a rota reformulada para a nova aplicao.

Bobina de ignio e distribuidor foram trocados e permaneceram nos mesmos locais das peas antigas do sistema carburado. Para a instalao do sensor de oxignio precisou ser instalado um pre-pack no escapamento para a sua fixao.

Tampa de vlvulas e cabo do acelerador precisaram ser alterados para poderem acionar o novo corpo de borboletas do sistema multiponto.

O corpo de borboletas recebeu o sensor TPS e o motor de passo. O corpo de borboletas foi montado no novo coletor de admisso o qual recebeu tambm o sensor MAP, os bicos injetores, a flauta com o regulador de presso montado e o chicote dos bicos injetores. O coletor de admisso foi totalmente removido juntamente com o carburador e substitudo pelo coletor de admisso novo juntamente com todos os demais componentes montados. Para montar o novo coletor foi necessrio trocar os parafusos originais do sistema carburado que eram curtos.

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Fotografia 13 Parafuso para fixao coletor Mi

Fonte: O Autor.

O sensor de temperatura da gua foi montado em um niple no utilizado na sada de gua do cabeote, no alterando o sensor original que informa a temperatura no painel de instrumentos.

Foi instalado o sensor de detonao no bloco do motor entre o segundo e terceiro cilindro conforme o requisito original.

Para o sistema de partida a frio, o mdulo ECU possui um output especial para o comando automtico da injeo da gasolina do reservatrio auxiliar. Para esse output foi necessrio agregar um novo rel para chavear a potncia necessria para ativar a vlvula solenide e motor do reservatrio auxiliar. Nova tubulao da partida a frio foi desenvolvida e a solenide instalada no local onde outrora estava a caixa de ignio eletrnica a qual foi removida.

As instalaes do mdulo ECU e dos rels foram feitas na coluna A lado passageiro. Os rels novos instalados foram para o controle da partida a frio, controle da bomba de combustvel, comando da potncia dos bicos injetores. Novos fusveis de proteo foram instalados para proteger cada funo de potncia: alimentao do mdulo, alimentao da bomba de combustvel e do conector do diagnstico.

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Fotografia 14 Vlvula Solenide da Partida Frio

Fonte: O Autor.

Fotografia 15 Reservatrio da Partida a Frio

Fonte: O Autor.

Aps a montagem do coletor a nova linha combustvel foi instalada na flauta de combustvel juntamente com o retorno do sistema. O chicote eltrico foi colocado na sua rota de instalao no cofre do motor e foram ligados todos os sensores.

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A regulagem do ponto de ignio OT precisou ser revista e o spark plug desligado para uma correta interpretao do mdulo. Todo sistema de pressurizao foi testado e um regulador re presso foi instalado na linha de retorno do sistema de combustvel.

Na sada de sinal da sonda de oxignio foi deixado um circuito adicional para monitoramento das respostas lidas pela ECU com o veculo em funcionamento.

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4 APRESENTAO DOS RESULTADOS Aps a montagem verificou-se a necessidade de refinar a presso na linha de combustvel, uma vez que foi utilizado um mdulo calibrado para um motor 1.8 e um veculo 2.0. Essa falta de combustvel era perceptvel em medias e altas rotaes e tambm detectvel no circuito de leitura do sensor de oxignio atravs do uso de um multmetro.

Este refino foi feito manualmente com o aumento da presso na linha de combustvel atravs do dosador na linha de retorno. Tal refino durou 2 semanas com o carro em uso dirio e por meio de tentativa e erros.

Fotografia 16 Regulador da Presso de Combustvel

Fonte: O Autor.

O desempenho do veculo assim como o rendimento ficaram explicidamente notrios, primeiramente o carro em altas rotaes no evoluia gradativamente sem solavancos e a regulagem da marcha lenta ficou estvel.

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Fotografia 17 Sistema Multi Ponto Montado

Fonte: O Autor.

O sistema de partida a frio outrora manual funcionou perfeitamente em dias frios com o acionamento automtico via ECM, a vlvula solenide acabou com um problema crnico que o carro possua que era o sistema de vcuo sugar o combustvel do reservatrio indevidamente.

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5 CONCLUSES E RECOMENDAES No sistema carburado periodicamente era necessrio se fazer manutenes corretivas quando se observava demasiado aumento consumo de combustvel. Esse aumento de consumo estava sempre atrelado a vazamentos no carburador devido ao desgaste e uso de mais de 20 anos de trabalho em regime de operao. Sem peas de reposio era necessrio sempre estar fazendo adaptaes cada vez menos confiveis e menos durveis. O carro possua um srio problema para a regulagem da marcha lenta e toda vez era necessrio segurar o seu funcionamento no acelerador para o carro no morrer numa parada em farol

O sistema Mi pode ser perfeitamente instalado em qualquer veculo com a mesma mecnica e garantir o perfeito funcionamento em toda as rotaes. A marcha lenta ficou perfeita e pode-se perceber a atuao do motor de passo na sua correo quando necessria. O sistema ficou confivel e estvel. Todos os vazamentos de combustvel deixaram de existir assim como todas visitas peridicas na oficina mecnica para regulagem do carburador. Recomendo que todos os veculos passem por essa atualizao.

Existem outros sistemas disponveis no mercado que possuem arquitetura similar e controle de hardware idnticos ao sistema original da Magneti Marelli. Tais sistemas possuem ECUs com pr-programao e so abertos para uma calibrao manual do usurio. Quanto ao apelo de funcionabilidade se mostram ser mais simples para instalao e programao em carros modificados. No existe disponvel nenhum comparativo tcnico com dados confiveis entre o uso de um mdulo programvel contra um mdulo de produo. Dentre revistas especializadas so encontradas matrias fazendo meno aos mdulos reprogramveis e no aos mdulos originais sendo utilizados para uma adaptao e modernizao nos motores carburados. O material desse trabalho serve de base para qualquer entusiasta no assunto pela forma simples e clara na linguagem coloquial descritiva.

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A introduo do sistema de injeo eletrnica no motor utilizado para a montagem descrita foi feita em meados de 1989 com melhorias e aprimoramentos visando autonomia e rendimento.

Tabela 1 Comparativo de Evoluo

Fonte: Revista Quatro Santana Edio 334 Maio/88 , Gol GTi Edio 342 Janeiro/89, Logus Wolfsburg Edio 409 Agosto/94, Gol GTi Edio 412 Novembro/94, Parati GLSi Edio 426 Janeiro/95

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REFERNCIAS APPOLINRIO, Fabio. Metodologia da Cincia: Filosofia e Prtica da Pesquisa. So Paulo: Cengage Learning, 2012. 226 p.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 10520: Informao e documentao: citaes em documentos: apresentao. Rio de Janeiro, 2002. 7p.

______. NBR 6023: Informao e documentao: referncias: elaborao. Rio de Janeiro, 2002. 24 p.

______. NBR 14724: Informao e documentao: trabalhos acadmicos: Apresentao. Rio de Janeiro, 2011. 11 p.

STONE, Richard, Ball, Jeffrey K. Fundamentos da Engenharia Automotiva. SAE No R-199, 2004.