1 - | Descrição do sistema

Informações gerais sobre o sistema de injecção-ignição
A ignição e a injecção com controlo electrónico integrado (um único módulo electrónico) permitem optimizar as prestações e o desempenho do motor de ciclo otto, reduzindo o consumo especìfico e as substâncias poluentes presentes nos gases de escape. De facto, com estes sistemas é garantido um ajuste preciso da relação ar - combustìvel e a melhor gestão da antecipação da ignição.
Este sistema é constituìdo por três circuitos diferentes:
Circuito do combustìvel
Circuito do ar aspirado
Circuito eléctrico (com módulo de controlo, sensores e actuadores)
Influência da relação ar-combustìvel e da antecipação da ignição
O controlo correcto da mistura ar-combustìvel e da antecipação da ignição está na base de um funcionamento ideal do motor.
A relação ar-combustìvel é dada pela relação, em peso, do ar e da gasolina aspirados pelo motor: a relação ideal ou estequiométrica é a que determina a combustão completa. O excesso ou a falta de ar dão lugar, respectivamente, a uma mistura pobre ou rica, que afectam a potência e o consumo, influenciando também a emissão de gases de escape.
O controlo electrónico da antecipação da ignição permite optimizar as prestações do motor, a potência máxima, os consumos e as concentrações dos gases poluentes de escape.
O controlo electrónico da antecipação, integrado com o controlo da alimentação, permite obter o melhor funcionamento do motor em todas as condições de utilização (arranques a baixa temperatura, fase de aquecimento, fases transitórias de aceleração e desaceleração, motor em condições de carga parcial, carga plena, ralenti).
Sistema de injecção-ignição Siemens M3C
O sistema de injecção-ignição Marelli é do tipo “alfa/N”, no qual o regime do motor e a posição da válvula borboleta são utilizados como parâmetros principais para determinar a relação estequiométrica para a mistura ar-combustìvel; conhecida a quantidade de ar, doseia-se a quantidade de combustìvel em função do tìtulo desejado. Os outros sensores presentes no sistema (sensor do motor, pressão atmosférica, temperatura do ar, temperatura do óleo do motor e sonda lambda para o controlo do CO) permitem corrigir a estratégia base, em condições especiais de funcionamento. O regime do motor e o ângulo da válvula borboleta permitem também calcular a antecipação da ignição ideal quaisquer que sejam as condições de funcionamento. A quantidade de ar aspirado por cada cilindro, para cada ciclo, depende da densidade do ar no colector de admissão, da cilindrada unitária e da eficiência volumétrica.
No que respeita à eficiência volumétrica, ela é determinada experimentalmente no propulsor em todo o campo de funcionamento (rotações e carga do motor). Com os valores obtidos, constrói-se um mapa memorizado na Flash Eprom do módulo de controlo Siemens M3C para a gestão da injecção. A Flash Eprom é programável através da linha CAN. O comando dos injectores é do tipo “sequencial sincronizado”, ou seja, os injectores não são accionados paralelamente. O fornecimento do combustìvel pode começar, para cada cilindro, com a fase de expansão e chegar à fase de admissão já iniciado. A sincronização de fim de fornecimento (momento de fecho dos injectores) está contida num mapa especìfico, memorizado sempre na Flash Eprom do módulo electrónico. A ignição é do tipo estático com descarga indutiva e controlo do “dwell” para garantir a carga de energia constante das bobinas. Os módulos de potência para a alimentação da bobina estão incorporados no hardware do módulo electrónico e as curvas de antecipação são sempre memorizadas na Flash Eprom. As bobinas e os módulos de potência são controlados pelo módulo electrónico, que elabora a antecipação da ignição.
Nota
Para o controlo dos componentes e das respectivas cablagens do sistema de injecção-ignição, utilize o instrumento de diagnóstico “DDS” seguindo as indicações indicadas no parágrafo “Diagnóstico guiado” (Secção D 5).
Legenda do esquema de posicionamento dos sensores

1 | Módulo electrónico de injecção

2 | Relé de injecção

3 | Bomba de combustìvel

4 | Sonda lambda (cilindro horizontal)

5 | Sensor de temperatura do motor

6 | Sensor de temperatura do ar

7 | Bobina (cilindro horizontal)

8 | Sensor de pressão

9 | Sensor das rotações do motor

10 | Bobina (cilindro vertical)

11 | Vela

12 | Potenciómetro da válvula borboleta

13 | injectores

14 | Sonda lambda (cilindro vertical)

Circuito do combustìvel
O combustìvel presente no depósito é enviado para a tubagem de descarga (OUT) e depois para os injectores por uma bomba posicionada no interior de uma flange montada na parte inferior do depósito. Na flange está também integrado o regulador de pressão que controla a pressão de alimentação e a mantém constante a um valor mais alto do que a depressão gerada pelo motor. O combustìvel que não é injectado para as condutas de admissão regressa à flange e depois ao depósito através de uma tubagem de retorno (IN).
Circuito do ar aspirado
O circuito de ar é composto por duas condutas de admissão (A), por um corpo de borboleta (B) e por uma caixa de aspiração (C) (airbox) situada por cima do corpo da válvula borboleta.
O sistema de controlo do motor (ignição-injecção) tem uma série de sensores necessários para efectuar correcções na carburação em função da pressão e da temperatura do ar e da carga do motor. Um sensor de temperatura do ar (6) posicionado na união de admissão do cilindro vertical e no sensor de pressão de ar (5) posicionado entre o “V” do bloco do motor ligado às condutas de admissão, mede a pressão barométrica e envia esta informação ao módulo de controlo, de modo que se possam efectuar as indispensáveis variações na quantidade de combustìvel injectado, em caso de percursos a altitudes variáveis (por exemplo, um trajecto com inìcio ao nìvel do mar e a terminar em altitude); além disso, permitem ao módulo de controlo efectuar correcções da mistura em função da densidade do ar. (Considerando um volume constante de ar, quando a temperatura é elevada no volume, há uma menor quantidade de ar e, por isso, menos oxigénio, enquanto que quando a temperatura é baixa, há mais ar e, por isso, mais oxigénio.
No primeiro caso, a mistura deve ser empobrecida, no segundo caso enriquecida para conservar a melhor relação ar-gasolina).
Nos tubos de escape do cilindro horizontal e do cilindro vertical estão fixas duas sondas lambda (4), (14), que comandam o sistema de controlo da mistura ar-gasolina.
No eixo da válvula borboleta do acelerador do cilindro traseiro está montado o potenciómetro (12) de posição da válvula borboleta, que envia ao módulo electrónico um sinal, indicador indirecto da quantidade de ar aspirada pelo motor (medida indirecta da carga do motor).
Fases de funcionamento
Fase de funcionamento normal
Quando o motor alcança o regime térmico, o módulo electrónico calcula os tempos de injecção e as antecipações de ignição utilizando os valores memorizados nos mapas correspondentes, escolhidos em função do número de rotações e do ângulo de abertura do acelerador. Através dos injectores, o combustìvel é fornecido de forma sequencial a cada cilindro, com uma única descarga durante o ciclo de funcionamento.
Fase de arranque
Quando a chave de ignição é colocada na posição ON, o módulo electrónico activa a bomba de combustìvel durante alguns instantes para colocar o sistema hidráulico de alimentação sob pressão. São elaborados os sinais relativos à abertura do acelerador e da temperatura do motor. Quando o motor de arranque faz girar o motor, o módulo electrónico também recebe o sinal do regime de rotação e da fase, activando a injecção e a ignição. Para facilitar o arranque do propulsor, a mistura é enriquecida em função da temperatura do motor. Durante o arranque, a antecipação da ignição é mantida a 0° até que o motor pegue. Depois, o módulo electrónico começa a gerir a antecipação em função dos valores do mapa e das correcções necessárias decorrentes dos valores de temperatura do ar e do motor.
Fase de aceleração e desaceleração
Durante a fase transitória de aceleração, o módulo electrónico enriquece a mistura para melhorar o desempenho do motor. Esta condição é reconhecida controlando a rapidez com que o piloto aumenta a aceleração. Para reduzir a emissão de poluentes e diminuir os consumos, é também efectuado um empobrecimento da mistura durante a fase transitória de uma forte desaceleração, reconhecida pela rapidez com que o piloto desacelera.