Como já citado inúmeras vezes em posts anteriores o sistema de injeção eletrônica de combustível quase que substituiu por completo os carburadores, apesar de não existir mais fabricação de carros carburados eles ainda existem e por longos anos deixaram de existir.

Basicamente, o sistema de injeção eletrônico exerce as mesmas funções do carburador: fazer a mistura ar/combustível na dosagem correta e pulverizá-la via coletor de admissão dentro da câmara de combustão. A diferença é que: na injeção eletrônica praticamente é tudo controlado eletronicamente, através de um microprocessador, que é a “memória” do sistema. Este sistema recebe um módulo de comando central ou centralina (ECU) que é um chip semelhante ao de um computador, além de vários outros sensores e componentes eletroeletrônicos, como a agulha eletromagnética da marcha lenta.

Injeção eletrônica

Apesar da simplicidade de trabalho esta tecnologia tem difícil entendimento e deixa muitos condutores pasmos, e muitos mecânicos, que ficam às vezes sem saber o que fazer quando acende no painel uma luz de anomalia (luz-espia, lâmpada indicadora de erros no sistema de injeção), o motor não pega, perde potência e o consumo de combustível se torna alto e outros problemas sinistros. Estes problemas não pode e não deve acontecer, mas se acontecer devem ser sanados de uma forma ou de outra, ou então o motor vai continuar sem funcionar e se funcionar ficará com problemas, até que um dia pare de vez.

Diagnósticos

Para o diagnóstico, não basta apenas uma chave de fenda e sim aparelhos sofisticados, atualizados capazes de passar informações corretas ao reparador e assim ser capazes de resolver os problemas do sistema.

Este sistema apesar de complexo e exigir diagnósticos com equipamentos especiais, tem fácil solução, peças de reposição encontra fácil no mercado e temos muitas oficinas especializadas onde também existem reparadores bastante informados. Mas é bom lembrar que o sistema de injeção não trabalha isolado e  depende de vários outros sistemas.

Sendo assim, às vezes o reparador técnico deve avaliar dependendo dos defeitos apresentados todos os outros sistemas como: elétricos, arrefecimento, lubrificação, freios, transmissão, mecânica, componentes do sistema de ignição, saber deduzir se o problema é uma falha ou uma pane. Para entender este processo é importante conhecer e saber as diferenças entre um sistema e outro, porque com certeza pode influenciar no diagnostico. O mecânico deve sempre interpretar se o defeito é uma falha ou uma  pane. Pode acreditar não é a mesma coisa. Falha é quando um componente qualquer deixa de funcionar, e pane é quando um sistema deixa de funcionar.

Sistemas

Você pode notar no paragrafo acima citações da palavra sistema. Pois é exatamente que temos hoje sobre um veiculo, sistemas. Hoje a parte funcional de um veiculo foi assim dividida para entendimentos e para mapeamento eletrônico. Usando destes métodos também na manutenção é possível reparos muito mais rápidos e menos complicados, porque quando apresentado um defeito seja ele eletrônico, elétrico ou mecânico, o reparador vai direto ao ponto onde esta o problema em qual sistema está apresentando o defeito. Não é tão fácil como parece, mas este é o caminho.

Sistema mecânico

Princípios básicos de funcionamento

No sistema mecânico tradicional era necessário um carburador, que era um dispositivo dosador colocado em comunicação através dos dutos do coletor, onde a mistura ar/combustível era aspirada para a câmara de combustão.

Como que funciona este sistema?

Quando a válvula de admissão do cabeçote iniciava a sua abertura o pistão esta descendo produzindo um vácuo, no interior do cilindro, de modo que passando uma corrente de ar com grande velocidade enchia este espaços vazios. Nesta trajetória, encontra se um tubo pulverizador que está em contato com o depósito de combustível, por sucção do ar, o combustível é arrastado para ser pulverizado, misturando ao ar e injetado na câmara de combustão. Em virtude destes parâmetros, este sistema se torna pouco flexível, principalmente em condições extremas. Como no caso de (máxima rotação do motor ou operação a frio), não se chegando à uma mistura ideal, com isto perde se muito combustível e polui muito.

Sistema eletrônico

No sistema de injeção eletrônica de combustível busca obter uma mistura ar/combustível, a mais ajustada possível, para o correto funcionamento do motor. O primeiro funcionamento é de forma mecânica e elétrica, depois em seguida entra o sistema eletrônico.

Este sistema segue o seguinte princípios de funcionamentos:

Quando se dá a partida no veículo, os pistões do motor sobe e desce. No movimento de descida, é produzida no coletor de admissão uma aspiração do ar, neste sistema o ar é controlado medindo-se o volume e temperatura por um sensor fixado antes do corpo de borboleta, este sensor envia um sinal para a ECU, que logo é processado e enviado sinais para os atuadores, mas somente estas informações não serão suficientes, pois para o motor funcionar e manter-se funcionando a ECU precisa de muitas outras informações de outros sensores neste momento, como oxigênio, temperatura do liquido de arrefecimento, fase e rotação do motor, detonação para em seguida liberar os injetores de combustível. Esta injeção é direto no coletor de admissão que com contato com o ar já admitido forma a mistura ar/combustível chegando até os cilindros do motor e queimando-se no ponto ideal.

Como que funciona a injeção do combustível?

Ao ligar a chave de ignição os primeiros componentes a ser acionados são: a bomba de combustível; o sensor de rotação envia sinal que o motor esta girando (RPM); o sensor de fase indica qual pistão está no  ponto morto superior (PMS); o medidor de fluxo de ar (map) informa para a unidade de comando o volume de ar admitido e a sua temperatura; a unidade de comando, por sua vez, permite que as válvulas de injeção injetem a quantidade de combustível ideal para o volume de ar admitido, gerando a perfeita relação ar/combustível. Depois ainda recebe sinal do: sensor de oxigênio para saber se a mistura está rica ou pobre, neste caso a ECU, espera também sinal do: sensor de detonação para corrigir o avanço de ignição e sinal do: sensor de temperatura.

Com todos estes dados informados e motor já funcionando a correção da melhor injeção e feito. Tudo isto em frações de segundos, tornando o motor mais econômico e menos poluente.

Estas medições como visto são feitas através dos sensores de diversos tipos que levarão ao circuito elétrico da ECU todos os dados para serem analisados e interpretados.

Existe, portanto, um processador para todas estas grandezas que, após o processamento delas, enviará ao circuito interno da injeção as referencia para a liberação do combustível até a câmara de combustão e quem recebe todas as informações processadas são os atuadores.

De início podemos afirmar que: tanto o sistema carburado como o eletrônico tem os mesmos princípios de funcionamento, que é exercer a função de misturar o ar com o combustível. Mas podemos afirmar sem sombras de dúvidas que existe muita precisão quando se trata de um sistema informatizado!

A diferença é que, na injeção eletrônica não é necessário que o ar sugue o combustível de um reservatório, "mesmo porque não existe este reservatório", mas será levado em considerações os números de rotações do motor e a quantidade de ar que está entrando no coletor de admissão. Também serão monitoradas a temperatura do motor, a temperatura do ar e a tensão do sistema elétrico e outros quesitos.

Portanto, a vantagem do sistema eletrônico de combustível sobre o sistema mecânico é que ele dispõe de um grande numero de dispositivos de alta sensibilidade, para fornecer ao motor quantidade ideal de combustível, e não requer um distribuidor mecânico. O sistema eletrônico já monitora, a ignição, avanço, injeção, quantidade de ar, ponto do motor, qual cilindro é o da vez e inúmeras outras informações. Ou seja, é um sistema programado com lógicas precisas de funcionamento, ligou tem que funcionar e se não funcionar é porque tem algo errado.

Circuitos construídos para ser lógicos

Pelo diagrama em blocos mostrado na figura, podemos entender os princípios básicos de um sistema de injeção eletrônica.

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Observe que temos um microprocessador (CPU) que recebe dados provenientes dos sensores. O circuito possui memória (RAM e ROM), que serão usadas durante o processamento da (CPU). Na memória ROM, estão contidos todos os pacotes de dados para uma determinada quantidade de informações.

O microprocessador trabalha da seguinte maneira: ele “pergunta” aos sensores como está à tensão da bateria do veiculo, qual a quantidade de rotações do motor (RPM). As respostas às estas “perguntas” são dadas pelos sensores externos, a fim de que o microprocessador execute as operações endereçadas na memória ROM que possui as instruções para aquela possibilidade, tendo então os dados para processamentos.

Por ser um circuito lógico, seu funcionamento será preciso, sendo assim as informações coletadas, serão enviadas calibrada com exatidão aos atuadores, estes exercerão as suas funções determinadas pela (ECU), ou seja, do jeito que vier será executada. Pode ter certeza que é exatamente assim que funciona.

Uma pergunta neste momento poderá ser feita a respeito dos atuadores: E se o atuador estiver com defeito?

Se ele estiver inoperante, a central não vai saber, mas continuara a receber os sinais constantemente. Com os sensores acontece de maneira contrária, porque ele envia sinais captados para ser processados pela ECU, mesmo assim o tal sensor com defeito poderá ser ignorado ou não, por isso, quando o defeito é em algum sensor, o diagnostico é muito mais rápido. Sabe-se as causas imediatamente, porque o defeito é gravado na memoria da central, pois ela identifica que tal sensor não está habilitado,  porém os atuadores não tem como enviar estes dados a ECU, e a central não sabendo disso, continua a enviar os dados para ele operar. Mesmo assim, ainda existe um tipo de programação dentro da CPU, capaz de corrigir estes tipos de falhas, ou seja em determinado local do motor onde um possível atuador não opere, pode existir um sensor acusando esta pane e, imediatamente ele envia um sinal para a central e logicamente procura caminhos alternativos para que determinadas ordens sejam cumpridas. Vamos supor que o sensor de oxigênio trave, então faltará informações que  a mistura ar/combustível está pobre ou rica, neste caso não chegando sinal para ser processado, a central passa a informar aproximadamente resultados através do sensor de temperatura e vai modificando caso precise até que não há mais possibilidades de processamentos e o sistema para de funcionar até que seja reparados, tudo isto a central avisa por meios de luz de advertências no painel.

No próximo artigo vamos falar um pouco sobre sensores e atuadores

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