Sistema de Alimentação

Injecção Mecânica

•

Combustível no depósito é puxado pela bomba (mecânica ou eléctrica)

Carburadores

Faz-se a vaporização do combustível

Borboleta está ligada ao acelerador (controla a aspiração); o ar que entra empurra gotículas de combustível

Tubo de Venturi faz acelerar a mistura

A saída do combustível é através do Giggler

Borboleta nunca fecha completamente

Rendimento/performance do carburador é baixo devido ao incorrecto doseamento de combustível (POLUIÇÃO)

No arranque os órgãos envolvidos são: injector suplementar e interruptor térmico (qd o motor está frio o interruptor acciona o injector suplementar)

The K-Jetronic is a mechanically and hydraulically controlled fuel-injection sys- tem which needs no form of drive and which meters the fuel as a function of the intake air quantity and injects it continuously onto the engine intake valves.

Componentes do K-JETRONIC: 1Fuel accumulator, 2Electric fuel pump, 3Fuel filter, 4Warm-up regulator, 5Mixture-control unit with air-flow sensor and fuel distributor,6 Cold-start valve,7 Thermo-time switch,8 Injection valves;9Auxiliary-air device, 10Electronic control relay.

Características: injector aberto; repartidor de combustível (pressão +/- constante); injector junto a válvula de admissão; multiponto; parafuso de afinação do ralenti; injector de arranque (combustivel suplementar para o arranque); injector principal (básico;mecânico;pneumático) injecta comb de acordo com o ar admitido

Processo:

1. o injector só abre quando a pressão do repartidor vence a mola 2. não está sempre aberto 3. a pressão do combustivel empurra o prato, abrindo o injector 4. a bomba está sempre à pressão, mas embora se chame injecção

continua, só se da a injecção quando a pressão do repartidor vence a mola

5. interruptor térmico faz contacto para a passagem de corrente no seu interior

6. acumulador (estabilização da pressão; não permite vazio)

Nota: não tem tantos estrangulamentos à entrada do ar como os carburadores (tubo de venturi), logo o rendimento volumétrico é superior

Injecção electrónica

A injecção possui melhor aceleração/desaceleração e em baixos regimes possui melhor binário e potência e também melhor rendimento volumétrico, porque a mistura passa a ocorrer praticamente na entrada das válvulas de admissão, não se condensando. Isto com um colector de admissão redimensionado o fluxo de ar (menos denso) ganha velocidade, aumentando o rendimento volumétrico.

Tipos:

• MONOPONTO:

1 injector apenas; faz a mistura na entrada do colector de admissão, mas com maior precisão e mistura + homogénea, porque a válvula de injecção é comandada de acordo com o programa (centralina)

• MULTIPONTO:

1 injector para cada cilindro, próximo das válvulas de admissão para diminuir a condensação nas tubagens.

• Injecção Intermitente

Possui injector de arranque

(BOSCH L-JETRONIC)

A borboleta é actuada por sensor ligado ao acelerador e à unidade de controlo e comando

Saída Lambda (mede oxigénio no escape)

Rampa de distribuição (válvula de pressão que faz retorno ao depósito)

Neste caso o injector é eléctrico, ele abre através de um campo electromagnético, devido á passagem de corrente.

Denomina-se INTERMITENTE porque só ocorre injecção quando há corrente a passar. Possui uma unidade de comando e controlo (CENTRALINA) que controla o ângulo de injecção.

Existência de um caudalimetro que mede a massa de ar que entra para a Vcc. Só após esta medição se da a injecção.

Sensor da temperatura e oxigénio que através da diferença de tensão medida na admissão, causada pela temperatura do ar admitido, manda a info pela Vcc.(Temperatura desce, aumenta a tensão)

Depósito→Bomba eléctrica→filtro→Rampa de distribuição→válvula de pressão( retorno ao deposito)

• MOTRONIC

Medidor temperatura do ar; caudalimetro; sensor de posição do acelerador; injector eléctrico; interruptor térmico; sensor posição cambota; sonda lambda

(multiponto)

SISTEMA DE IGNIÇÃO

Conjunto de órgãos que trabalham todos para o mesmo fim (salto da faísca).

Adequar o salto da faísca (ex: avanço) em função das rpm, é feito pelos órgãos auxiliares do sistema. Bateria; Cabos de velas; distribuidor

Bobine (conversão de corrente continua em alterna);Bateria; Cabos de velas

Platinado (interrompe o primário) – interruptor eléctrico que ao ser actuado dentro do distribuidor, corta o circuito primário e provoca indução no secundário, sendo a corrente enviada para a vela.

Regulação do avanço –

o Por vácuo: actua membrana que desloca o estilete; faz mais ou menos avanço consoante a tomada de ar no colector de admissão

o Por massas: 2 massas que giram em torno de um eixo; quanto mais depressa girarem, mais as massas se afastam devido à força centrifuga, influenciando assim os tempos de avanço.

Por massas é menos eficiente a baixos regimes, mas a partir de certa altura o menos eficaz é o de membrana porque a depressão já não é tão grande.

O sistema + evoluído : o salto da faísca é comandado por sensor de posição e rotação e envia para o órgão de comando e controlo.

Diesel e Otto usam a mesma bateria de 12 V mas a amperagem é maior nos Diesel.

INJECÇÃO DIESEL

Os motores diesel sempre usaram injecção; Há retorno de combustível ao depósito

Comprimento Equivalente da Tubagem (Le)

Permitem que as condições de injecção sejam idênticas em todos os cilindros (pulverização, penetração, pressão).Tubos que ligam bomba injectora aos injectores têm o mesmo comprimento.

Sistema mecânico:

Diferenciação dos sistemas de INJECÇÃO

• Bomba rotativa • Bomba alternativa

Sistema electrónico:

• Tipos 1. Acumulação (pressão constante) 2. Impulsos (pressão variável)

• Forma 1. Directa 2. Indirecta

2.2 Pré-combustão 2.3 Turbulência

• Débito (bombas mecânicas) 1. Constante: (com regulação excesso;

bomba debita sempre o mesmo 2. Variável: Norris, Deutz; mecânico ou

pneumático

No sistema mecânico era a árvore de cames que abria o injector, e não a pressão do combustível. Hoje em dia o injector abre electricamente (através de campo electromagnético)

O comon rail é um troço comum de distribuição por acumulação

Sendo o combustível um liquido não incompressível e a tubagem não é inelástica vão gerar-se ondas de pressão e de velocidade. A relação de secção da tubagem é muito elevada ou seja a secção de passagem é muito pequena para evitar deformações. Tubagem de Liga de Cobre (material dúctil)

Garantir a pulverização e penetração; assegurar a pressão de injecção; garantir a pressão no cilindro; garantir estanquicidade; aguentar temperatura gerada; aguentar a frequência de funcionamento.

Características de um Injector:

INJECÇÂO INDIRECTA (câmara de turbulência)

No tempo de compressão o ar que é aspirado é forçado a passar por uma abertura muito estreita para uma câmara de turbulência (elemento + caro), antes de ser injectado no cilindro. O injector Pintaux é utilizado nas câmaras de turbulência.

• Garante uma mistura perfeita entre o ar/combustivel, e uma combustão óptima da mistura

• Possui velas de incandescência para o arranque a frio. Estas funcionam em paralelo, em caso de 1 avariar as outras continuam a funcionar.

INJECÇÂO DIRECTA

A mistura é feita numa câmara aberta na coroa de cada pistão (zona de turbulência durante a admissão). O gasóleo é injectado directamente nessa câmara no mesmo sentido da entrada de ar para não aglomerar devido aos choques. Utiliza combustíveis mais caros porque requer um número de cetano superior para uma correcta pulverização/penetração.

• Permite arranque a frio sem velas de incandescência • Consumo 20% mais baixo, combustão processa-se num

intervalo + curto. Vaporização uniforme do gasóleo, rejeição mínima de calor.

INDIRECTA DIRECTA PRÈ-

COMBUSTÂO TURBILHÂO

Rendi. Térmico < << > Consumo especif. >> > < Taxa de compre. < << > Arranque - - + Potência indicada Desce Desce Aumenta Poluição - - +(comb.imcompleta) Excesso de ar - - + Turbulência - - +

Nota: a turbulência e a pressão de injecção são os responsáveis por termos as condições de queima ideiais.

• Forma (directa/Indirecta)

Parâmetros para a construção de câmara de combustão (DIESEL):

• Taxa de compressão • Espaço disponível (tipo de construção, válvulas, cilindrada, etc..)

• Para motores de grandes dimensões

PRÈ-COMBUSTÃO

• Melhor Binário • Mistura perfeita, combustão controlada, muita potência, baixa emissão

Nota: a pressão criada com a subida do êmbolo até ao PMS não pode ser superior à pressão de injecção, porque assim o injector não abria.

Voltando aos sistemas electrónicos vamos falar das bombas mecânicas

BOMBA ALTERNATIVA

Bomba de transferência alimenta os cilindros da bomba injectora quando os êmbolos vão para baixo, em seguida dá-se a compressão.

(em linha)- Débito constante

A régua ao mexer, muda a posição do êmbolo variando a injecção.

O regulador serve para alterar a quantidade de combustivel injectado: Max/min, o mínimo para manter o motor a trabalhar; ou variáveis (adequados ao funcionamento do motor, ou seja consoante a aceleração).

BOMBA ROTATIVA

Existe 1 doseador para enviar para cada cilindro (ou envia ou retira o excesso)

(Débito Constante)

Um par de roletes

Vantagens/ Desvantagens:

A bomba rotativa é utilizada para motores pequenos e rotativos; construção mais complexa devido a complexidade do doseador.

O platinado ‘’abre’’ e gera a corrente devido à interrupção, regulador mais comum retira o excesso (intervem no acelerador, as massas servem para regular o combustivel através da régua, e fazem-no de forma continua ao abrirem e fecharem. Quanto maior for a velocidade, mais se afastam as massas.

GERAÇÃO DA FAISCA (PROCESSO)

>350 ºC

CATALISADORES

Catalisadores de oxidação (platina) CO →CO2 e água; Catalisadores de redução (sódio) → O2

Motor a poluir muito (soluções):

+ ar no escape + aditivos Catalisadores; (redutores catalíticos) EGR (exhaust gas recirculation)

SONDA LAMBDA

Medir oxigénio no escape sempre antes do catalisador

Λ =1, mistura estequeométrica (1g/14,7g de ar)

Λ >1, muito oxigénio (mistura pobre, muito O2 e NOX)

λ<1, pouco oxigénio (mistura rica, muito CO e CH)

Notas: o CO é + baixo nos Diesel porque o excesso de ar com que trabalham leva à produção de CO2 e redução de CO;Enxofre e OxPb + reduzido uma vez que é reduzido a sua utilização nos combustíveis. O oxigénio não é queimado devido a este excesso de ar nos Diesel por isso utiliza-se o EGR

Tecnologia SCR/AD BLUE

• Objectivo de reduzir a contaminação do meio ambiente • Principais contaminadores (oxido de nitrogénio-NOX;enxofre-MP)

Esta tecnologia controla as emissões de partículas de enxofre, na câmara de combustão e o NOX é reduzido nos gases de escape que são libertados para a atmosfera, através da sua reacção com o AD BLUE que transforma estes agentes nocivos em nitrogénio e água. É uma tecnologia + utilizada nos veículos pesados para combater as restrições europeias relativas as emissões de poluentes.

COMMON RAIL

Poderá ter uma distribuição simétrica e assimétrica.

TEMPO DE LAVAGEM

ASSIMÉTRICA – usa-se válvula de escape para o escape fechar ao mesmo tempo ou + próximo do fecho da admissão, para evitar perdas.

Avanço escape – se for maior rouba tempo útil à expansão

Bomba de Lavagem – comprime para fazer subir a pressão de admissão (DIESEL)

• Cruzada: Distribuição Simétrica; a lavagem de cartér, típica das motas a 2T, é um caso especifico de lavagem cruzada.

TIPOS DE LAVAGEM:

• Laço: Distribuição Simétrica • Equicorrente: Distribuição Assimétrica

• Alta

FORMAS DE LAVAGEM:

• Plana

COEFICIENTE DE LAVAGEM – relação entre volume de ar que passa, a dividir pelo volume a preencher.

RENDIMENTO DE LAVAGEM

Gráfico Rendimento

– relação entre massa de ar que fica sobre a massa de ar possível.

Nota: só é possível aumentar o coeficiente de lavagem com um compressor

E aumentar o rendimento de lavagem? Aumentando o coeficiente, inclinação das janelas/cabeça do êmbolo.

• Tipo de Lavagem

Parâmetros para traçar janelas num motor:

• Curso o Janela ao alto o Janela deitada

• Rotação do motor

SOBREALIMENTAÇÃO

Tipos:

• Turbo compressor • Volumétricos • Comprex

Formas:

• Directa • Indirecta

Compressores: Tipo+Curvas características

Concepção – o motor é desde logo concebido para suportar e ser equipado com sobrealimentador

Concepção e Transformação:

Transformação – o motor tem de lidar com as diferenças, limitações, ou seja o motor não foi concebido de raiz para ser sobrealimentado.

-de êmbolo; de pás/engrenagens; palhetas; centrifugos

Compressor Volumétrico (bons arranques)

Roots (forma directa) – o motor alimenta o órgão de sobrealimentação. Indicado para baixos regimes.

Mau no arranque, constitui um obstáculo à admissão e ao escape em baixos regimes

Turbo compressor (altos regimes)

Buschi (forma indirecta)

Comprex:

os gases empurram ar para a admissão

Aumento da potência; Relação peso/potência desce(motores podem ser mais pequenos); Consumo especifico desce; nº de cetano baixa; menos sensível ao efeito de altitude, aumento de rpm

VANTAGENS

Pressão; temperatura; sistema de lubrificação; sistema de refrigeração

LIMITAÇÕES

Ao falar de sobrealimentação não se usa rendimento volumétrico, mas sim coeficiente de enchimento, uma vez que a massa de ar é superior a 100%

O tempo de cruzamento de válvulas é superior para lavar e arrefecer a coroa do êmbolo.

Embora o turbo compressor funcione a alta rotação, isso não implica que o motor esteja também em alta rotação.

Para se ter este sistema tem de se ter um permutador de calor (INTERCOOLER), para arrefecer o ar que entra neste sistema, aumentando o seu peso especifico, entrando mais massa de ar no cilindro.

SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO

Funções:

• Lubrificar para minimizar atrito • Arrefecer • Vedante • Limpeza do motor • Protecção contra corrosão

Componentes:

• Bomba de óleo: mantém a pressão de lubrificação • Limitador de pressão: depende do rpm e viscosidade • Filtro de óleo: reter impurezas que se encontram em suspensão no óleo