quinta-feira, fevereiro 23, 2006

Gestão electrónica


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Unidade de gestão electrónica e conector

No texto anterior fizemos uma breve introdução ao funcionamento mecânico dos motores a explosão, como forma de introdução à implementação da gestão electrónica.

Os motores tecnologicamente mais avançados possuem um maior número de sensores, pelo que os dados de funcionamento obtidos permitem uma gestão muito mais elaborada de que resulta um maior rendimento e menor consumo do que modelos com alguns anos.

Nos motores com carburadores, os dados relevantes limitavam-se a temperaturas e valores de admissão, sendo qualquer regulação feita mecanicamente através do ajuste do carburador.

Esta afinação não era dinâmica, dado obrigar a regular o ou os carburadores com o veículo parado, normalmente recorrendo à intervenção de um especialista e, muitas vezes, a uma certa dose de intuição.

A gestão electrónica permite fazer variar os vários parâmetros com base nos dados permanentemente recolhidos pelos vários sensores, reflectindo imediatamente as alterações de condições de utilização, desde a diferença da qualidade de carburante até à variação das condições climatéricas.

Com o uso de uma gestão electrónica, para além de ser sempre utilizada a quantidade ideal de combustível e uma correcta mistura gasolina/ar, estes valores são permanentemente aferidos com os dados recolhidos, permitindo uma maior potência e um menor consumo.

O consumo específico de combustivel para um motor de explosão a 4 tempos depende principalmente da relação de mistura entre ar e gasolina, que é, na teoria, em termos ideais, de 14 para 1.

Nesta altura surgem várias possibilidades a nível de combinação, conforme esta proporção é alterada, pelo que inclusivé seria de supor que aumentando a percentagem de ar se poderia diminuir o consumo de gasolina.

No entanto, verifica-se que durante a maior parte do seu funcionamento o motor apenas é usado em regimes baixos ou médios e, portanto, numa situação de carga parcial.

Dado que a gestão electrónica do motor tem instruções para que o consumo nestas condições seja baixo, verifica-se que o empobrecimento da mistura causaria uma evidente falta de potência e, em casos extremos, uma dificuldade ou irregularidade de funcionamento.

Por isto se compreende que uma nova programação da gestão do motor facilmente poderá aumentar a sua potência, fazendo variar a mistura gasolina/ar sobretudo nas situações de maior carga, permitindo o uso de um mistura mais rica.

Convencionalmente, o valor lambda ideal é igual a 1, correspondendo ao quoeficiente entre a quantidade de ar admitida e aquela que teoricamente é necessária ao funcionamento do motor num determinado regime e condições, pelo que teoricamente teriamos obtido a mistura ideal.

A lambda > 1 o volume de ar admitido seria teoricamente excessivo, provocando uma mistura pobre e uma diminuição quer da potência, quer do consumo.

Por outro lado, se o valor for superior a 1.3 a quantidade de ar admitida seria de tal forma elevada que não seria possível manter o motor em funcionamento.

Nos motores deste tipo, a carência de ar admitida compreendida entre os 5 e os 15%, correspondente a um valor lambda variando entre os 0.95 e 0.85, é aquele a que corresponde a potência máxima, mas, como é óbvio, dada a variação contínua das condições de funcionamento, torna-se necessário fazer variar igualmente a percentagem da mistura.

Nesta operação intervêm o módulo de gestão electrónica, e os dados recebidos através da sonda lambda e diversos sensores complementares e baseando-se nas instruções e parâmetros gravados numa "eprom", de cujas modificações falaremos futuramente.

O valor lambda, previamente mencionado, é obtido através da sonda com o mesmo nome, que é um dispositivo cerâmico, colocado em parte em contacto com os gases de escape e parte exposta às condições ambientais do exterior do automóvel.

A cerca de 300º, o material cerâmico de que é composta a sonda começa a conduzir iões de oxigénio e quando a relação entre a ionização das duas partes da sonda se altera, gera-se uma corrente eléctrica mesurável em mini-volts que põe em evidência a diferença de oxigénio entre ambas.

Nas combustões com excesso de combustível existirá, ainda, uma certa percentagem de iões de oxigénio no gás de escape.

O conteúdo destes iões depende da riqueza da mistura que acaba de ser queimada, dado que uma mistura pobre possuirá uma percentagem de oxigénio superior ao de uma mistura rica, que necessitou de consumir uma maior percentagem de oxigénio.

É desta forma que a concentração de oxigénio ionizado no gás de escape é utilizada para transmitir qual o nível da mistura gasolina/ar e através da sonda lambda informar o módulo de gestão do motor.

Este módulo irá permanentemente interpretar os dados e fará o possível para que sejam os mais adequados, tendo em atenção que o máximo rendimento térmico é conseguido com um valor lambda próximo de 0.9.

No próximo texto, a publicar amanhã, iremos descrever alguns modelos de módulos de gestão electrónica, de entre os mais difundidos actualmente, para depois abordar possíveis modificações que se podem efectuar.
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