Os veículos bicombustíveis estão, definitivamente, tomando conta do mercado. Desde que foram lançados, em março de 2003, cerca de 425 mil unidades foram comercializadas por todo o País. Esse número comprova que o flexfuel chegou para ficar.
Sempre na vanguarda da informação, oferecemos o mais recente sistema de injeção eletrônica da Magneti Marelli para motores 1.0 bicombustíveis dos veículos Fiat Mille, Palio e Siena; com detalhes de funcionamento, diagnóstico e manutenção.

Injeção Flex 1.0

A tecnologia aplicada no novo sistema de injeção da Fiat é a SFS (Sofware Flexfuel Sensor), desenvolvida pela Magneti Marelli para ser utilizada nos primeiros bicombustíveis que a marca lançou no ano passado, com os motores 1.3 e 1.8 Flex. Esse software foi implantado no módulo de comando eletrônico – centralina – permitindo que o veículo seja abastecido com álcool, gasolina, ou qualquer proporção da mistura dos dois combustíveis, sem perder potência ou aumentar a emissão de poluentes na atmosfera.

Os motores com mil cilindradas têm maior sensibilidade e percebem com mais intensidade o combustível que será utilizado, além disso, exige rapidez na assimilação das regulagens e evidenciam as diferenças no consumo do combustível. “Por esse motivo, o processador é maior, com mais capacidade para ler e identificar as informações da sonda lambda e dos sensores de temperatura, velocidade, rotação, detonação e do nível de combustível”, informa Fernando Damasceno, gerente de Desenvolvimento de Produto da Magneti Marelli.
Com as informações reunidas, a centralina adequa o fluxo de combustível que será injetado e ajusta a mistura ar-combustível, além de detectar o instante em que a vela soltará a faísca para a queima da mistura. A proporção de álcool e gasolina será determinada em milésimos de segundo.

O que muda no motor

As seguintes mudanças foram feitas no motor 1.0 Fire, para receber a injeção eletrônica bicombustível:

a) a taxa de compressão subiu para 11,65:1;

b) o material das sedes e guias de válvulas ficou mais resistente ao álcool;

c) os bicos injetores e bomba de combustível ficaram com maior vazão;

d) a parede do coletor de admissão de plástico ficou menos rugosa;

e) a galeria de combustível de plástico, o corpo da borboleta e o sensor de temperatura e pressão do ar foram instalados no coletor;

f) foi instalado um sistema de partida a frio com gasolina;

g) após o corpo de borboleta, o coletor ganhou um furo calibrado para a injeção da gasolina.

Como funciona

Os sistemas de injeção flex e gasolina dos veículos 1.0 da Fiat contam com os mesmos sensores e atuadores. “As diferenças do modelo flex são a centralina, o software, a partida a frio e sensor de nível do reservatório de gasolina para partida a frio”, explica Damasceno.

Seu funcionamento é realizado por meio da centralina, responsável por definir a quantidade de gasolina injetada no motor, de acordo com a proporção de álcool acumulada no tanque. O sistema é baseado no desbandamento da sonda lambda, que tem um centro de funcionamento definido.

A sonda lambda lê a quantidade de oxigênio que o motor admitiu e identifica a mistura que será necessária para a combustão, analisando o ciclo anterior para saber qual mistura será necessária na próxima queima de combustível. “Em todos os momentos, a sonda informa para o sistema o que está acontecendo. Esse é o mesmo conceito do carro a gasolina, mas no caso do flexfuel, a sonda sai do centro da banda, para se ajustar ao sistema”, comenta Damasceno.

Diagnoses

Por contar com os mesmos sensores de um motor a gasolina, o profissional independente deve atualizar o software do seu scanner para identificar possíveis avarias no sistema flex 1.0. O scanner permite simular e determinar defeitos, desconectando os sensores.

Quando o defeito é na sonda lambda ou nos sensores, uma luz no painel de instrumentos acende alertando o motorista. Qualquer avaria faz com que a injeção entre em modo “recovery”, permitindo que o motorista leve o carro até um mecânico sem comprometer o sistema ou outros componentes. “O sistema será ajustado em uma determinada proporção de mistura sem importar qual combustível está rodando”, analisa o gerente.

Durante o funcionamento, a centralina verifica constantemente o sistema em busca de avarias. Toda vez que a partida é acionada, é feita uma avaliação de todos os sensores ligados a ela, ou seja, temperatura da água, temperatura e pressão do ar, posição da borboleta, comando do motor de passo, giro do motor, pressão do óleo e detonação e sonda lambda. Componentes periféricos, bicos injetores, partida auxiliar, bomba de combustível e o sensor que monitora o ar-condicionado também são checados. Se for detectada alguma anormalidade, a luz do painel se acenderá.

Manutenção

O motor 1.0 flex precisa dos mesmos cuidados dos modelos a gasolina em relação à manutenção preventiva.
Trocar lubrificantes e filtros regularmente, além de abastecer com combustível de boa procedência é um dever do motorista. Porém, se o veículo rodar mais com álcool é recomendado que o filtro de combustível seja substituído a cada 10 mil Km, para evitar o acumulo de borra, que pode danificar o motor. O usuário precisa verificar se o reservatório de partida a frio tem gasolina suficiente e substituir o filtro de combustível ligado a esse componente, de acordo com a indicação do fabricante.

Ao realizar uma lavagem de motor, fique atento para não molhar a centralina, que pode comprometer todo o sistema. Da mesma maneira, a instalação de alarmes e equipamentos de som pode acarretar a perda da garantia de fábrica do sistema de injeção, pois envolve a parte elétrica do veículo.

Não é recomendado deixar o tanque vazio, pois pode causar contaminação e levar impurezas para a injeção e motor. O procedimento de revisão deve incluir a checagem do corpo da borboleta e limpeza dos bicos injetores a cada 15 mil km. Essas medidas prolongam a vida útil do equipamento. Vale lembrar que os bicos foram desenvolvidos para atender aos dois combustíveis e, no caso de substituição, devem ser usadas peças originais.

Se for necessário trocar a bomba de combustível, o profissional deve procurar a bomba específica para veículos flex. Outro detalhe diz respeito à válvula ligada na mangueira do motor de partida, uma peça muito sensível e fácil de quebrar. Chamada de válvula de duas vias, é responsável por injetar a gasolina do reservatório de partida a frio no motor.

Desmontagem da galeria

1) O primeiro passo para desmontar o equipamento de injeção é deixar o carro desligado de um dia para o outro para despressurizar o sistema. Não esqueça de usar as ferramentas corretas e equipamentos de proteção. Comece removendo a capa de proteção do motor.

2) Solte os parafusos da galeria de injeção. Para retirar a galeria, segure firme nas extremidades e desloque-a com cuidado.

3) Desconecte a mangueira da gasolina do motor de partida auxiliar, tomando cuidado para não deixar vazar gasolina na pintura do veículo, principalmente, se o combustível estiver pressurizado.

4) Leve a galeria para uma bancada limpa e, em seguida, remova os conectores dos bicos injetores. Com a ajuda de uma chave de fenda, retire as travas.

5) Finalmente, retire os bicos injetores. Lembre-se de não segurar nos conectores do injetor. Puxe-os pela parte metálica para não quebrar a peça.

Dicas de montagem

Para montar a galeria no motor, o profissional deve realizar o processo inverso da desmontagem. Lembre-se de lubrificar os anéis o’rings com vaselina líquida. Esse procedimento garante encaixe suave dos bicos e evita que a borracha dos anéis resseque e trinque, causando vazamentos.

Na hora de conectar a mangueira do motor de partida a frio, prestar atenção para ouvir o “click” de encaixe do conector, que substitui as abraçadeiras. Ao fechar o motor com a capa de plástico, certifique-se de que o passador metálico está embaixo da peça, isso impede que o parafuso ao ser colocado, fure o coletor de admissão.

Alguns componentes

Pressão:

Detonação:

Atuador de Marcha Lenta (motor de passo):

Sensor de temperatura:

Corpo de borboleta:

Sonda Lambda:

Fonte: Carolina Vilanova

O conector de octanagem é um componente utilizado nos veículos com injeção eletrônica para adequar o tipo de combustível empregado. Não se trata de um sensor, muito menos um atuador. Muitas vezes é apenas um jumper colocado na extremidade de um conector elétrico do chicote.

Mas o que vem a ser octanagem?
Octanagem é a denominação dada à capacidade que um combustível tem de resistir à compressão, sem entrar em processo de detonação (queima espontânea da mistura). Quanto maior a octanagem, maior será a resistência a esse fenômeno, muito prejudicial ao motor.

No projeto de um motor, a octanagem do combustível que será utilizado no mesmo é um dos principais parâmetros para a determinação de sua taxa de compressão, curvas de avanço de ignição e tempo de injeção. A octanagem da gasolina pode ser classificada pelos métodos: RON, MON e AKI.

Método RON: Avaliado o quanto o combustível resiste à detonação quando o motor está em regime de plena carga, em baixas rotações.

Método MON: Avaliado o quanto o combustível resiste à detonação quando o motor está em regime de plena carga, em altas rotações.

Método AKI: Também chamado de índice de octanagem, é a média entre o RON e o MON (RON+MON/2).

No Brasil a gasolina comum é especificada com 86 unidades para o AKI (valor mínimo) e com MON mínimo de 80 unidades. A Premium é especificada com Aki de 91 unidades.

A octanagem da gasolina sofre variações de um país para o outro.
Por exemplo, a gasolina comum brasileira possui octanagem RON mínima de 92 unidades. A similar argentina possui RON de 86 unidades. Isso significa, nesse caso, que a gasolina brasileira resiste mais à detonação, em baixas rotações, que a argentina.

O conector de octanagem tem a função de adequar as curvas de avanço de ignição à octanagem do combustível utilizado. Esse componente, pode ser encontrado na forma de um conector elétrico (jumper), fusível ou um resistor calibrado.

Como exemplo, temos o Ford Fiesta com motor Endura-E (sistema FIC EEC V SFI), que possui conector de octanagem tipo fusível. Este fusível liga o terminal 27 da central que controla o sistema de injeção eletrônica-UCE à massa. Quando a UCE detecta aterramento no terminal 27, adota curvas de avanço de ignição apropriadas a gasolina nacional (92 unidades RON). Se detectar circuito aberto no terminal 27,quando se retira o fusível, passa a trabalhar com curvas de avanço mais brandas (86 unidades RON). Dessa forma torna-se possível alimentar o motor com um combustível de octanagem menor.

Fonte: Manual Doutor IE

Injeção Eletrônica

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:

• Corpo 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. Usado somente em sistemas monoponto.
• Sensor de oxigênio – 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 do ar admitido – 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 de 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 Fuxo do 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 de 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 tempetarura – Determina o atingimento da temperatura ideal de funcionamento e corrige a quantidade de mistura enviada ao motor.
• Sensor de rotação- 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 e fase integrado – 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 de ignição – 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.

Créditos: W.J.