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Volkswagen do Brasil Engª de Powertrain O que é? Permite a utilização de álcool hidratado (E100), gasolina (E22) ou qualquer mistura entre os dois; Se.

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2 Volkswagen do Brasil Engª de Powertrain

3 O que é? Permite a utilização de álcool hidratado (E100), gasolina (E22) ou qualquer mistura entre os dois; Se adapta automaticamente ao combustível fornecido, não requerendo qualquer interferência do motorista; É original de fábrica: não requer adaptações posteriores à produção do carro. É um Novo Conceito de motorização que:

4 Por que? TOTAL FLEXIBILIDADETOTAL FLEXIBILIDADE ao consumidor na escolha do combustível, a cada abastecimento: –adequando o tipo de combustível às suas necessidades: Autonomia desejada x Desempenho x Custo por Quilômetro (tipo de percurso); Permitir ao consumidor: –aumentando o seu poder frente aos fornecedores de combustíveis: Maior independência em relação a políticas de formação de preço pelos fornecedores.

5 Por que? Eliminar a obrigatoriedade de escolher o combustível para longos períodos (na compra do carro); Usar álcool sem medo de desabastecimento. Permitir ao consumidor:

6 Como funciona? Características dos dois combustíveis: Gasolina (E-22) 1 : Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem: 81 (MON) Pressão de Vapor 2 : 38 kPa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 101 kcal/kg Densidade a 20ºC: 756 kg/m³ Álcool Hidratado: Estequiometria: 8,9 : 1 Octanagem: 90 (MON) Pressão de Vapor 2 : 9 kPa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ (1)E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro (2)Método segundo Grabner a 20ºC

7 Como funciona? Esquema Simplificado do Sistema de Gerenciamento: Convencional: Mede a quantidade de ar admitida pelo motor Calcula a quantidade de combustível necessária para mistura correta: m comb =m ar /Esteq Comanda a Injeção Comanda disparo da centelha Determina o ponto ideal da centelha Confere o resultado da combustão

8 Como funciona? Com a variação de combustível: Mede a quantidade de ar admitida pelo motor Calcula a quantidade de combustível necessária para mistura correta: m comb =m ar / Comanda a Injeção Comanda disparo da centelha Determina o ponto ideal da centelha Confere o resultado da combustão Esteq ?? Octanagem ?? Esquema Simplificado do Sistema de Gerenciamento:

9 Como funciona? Com o Total Flex: Mede a quantidade de ar admitida pelo motor Calcula a quantidade de combustível necessária para mistura correta: m comb =m ar / Esteq Comanda a Injeção Comanda disparo da centelha Determina o ponto ideal da centelha considerando Octanagem Confere o resultado da combustão Determina qual combustível esta chegando ao motor: Estequiom. Octanagem SFS Esquema Simplificado do Sistema de Gerenciamento:

10 Sensor de Combustivel: SFS Software Fuel Sensor SFS = Sinal da Sonda Lambda + Inteligência (software). O SFS (Software Fuel Sensor) é a rotina computacional que determina o tipo de combustível que está sendo queimado para que a ECU adapte os parâmetros do motor;

11 O sinal da Sonda Lambda é usado para determinar se a mistura queimada esta rica (excesso de combustível) ou pobre (excesso de ar); Com isso a ECU mantém o motor funcionando sempre na mistura correta. Função da Sonda Lambda:

12 Mudança do comb. (e portanto da Estequiometria) Detecção da mistura incorreta Cálculo da quant. de combustível necessária p/ a correção Comparação das quantidades de combustível: NOVA vs ANTIGA Determinação do novo combustível: reconhecimento pela ECU das novas caract. do novo combustível Calcula a quantidade de combustível necessária para mistura correta: m comb =m ar / Esteq Lógica de Funcionamento do SFS:

13 Como funciona? Por que o SFS é viável ? 1)Pelas propriedades físico-químicas do álcool e da gasolina, não há possibilidade de separação de fases no tanque; -Implica em que mudancas bruscas de combustível so podem ocorrer no abastecimento; 2) O processo de reconhecimento do combustível ocorre em curtíssimo tempo; -Em alguns segundos de operação (após religar o carro), mesmo em marcha lenta, já é possível ao SFS reconhecer a mudança de combustível.

14 Outros Exemplos: 0% E22 100% E100 0% Gasolina 93% Etanol 7,0% Água 25% E22 75% E100 19,5% Gasolina 75,25% Etanol 5,25% Água 50% E22 50% E100 39% Gasolina 57,5% Etanol 3,5% Água 75% E22 25% E100 58,5% Gasolina 39,75% Etanol 1,75% Água 100% E22 0% E100 78,0% Gasolina 22,0% Etanol 0% Água DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO DE FASE PARA O SISTEMA: ETANOL, ÁGUA e GASOLINA ÁGUA 100% Vol. GASOLINA 100% Vol. ETANOL 100% Vol. Linha de Possíveis Misturas Dados em % de Volume a 24°C Exemplo Prático: 40% E22 60% E100 31,2% Gasolina 64,6% Etanol 4,2% Água REGIÃO DE 2 FASES

15 Como funciona? Características dos dois combustíveis: Gasolina (E-22) 1 : Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem: 81 (MON) Pressão de Vapor 2 : 38 kPa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 101 kcal/kg Densidade a 20ºC: 756 kg/m³ Álcool Hidratado: Estequiometria: 8,9 : 1 Octanagem: 90 (MON) Pressão de Vapor 2 : 9 kPa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ (1)E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro (2)Método segundo Grabner a 20ºC

16 A baixa pressão de vapor das misturas com alto % de álcool faz necessária a presença de um sistema auxiliar de partida a frio ; Ao ligar a chave de ignição: ECU checa o último combustível registrado Teor Álcool > 80%? Não é acionado o sistema auxiliar de partida NãoNão Temp. Motor < 20 ºC? NãoNão Sim Monitora a ocorrência da partida Sim

17 1AVP4AVP 45 pinouts80 pinouts µ Controller 68HC11 128KBytes EPROM 2,5Kbytes RAM 0,5KbytesEEPROM 4MHz 8 bits µ Controller ST10S kbytes Flash 8 kbytes RAM 2 kbytes EEPROM 25 MHz 32 bits Ignição 1x Módulo Interno Ignição 2x2 Módulo Interno Drive by cable Distribuitor Distribuitor Less Placa com tecnol.(SMD), 4-layers: Área=130 cm 2 Placa com tecnol.(SMD), 4-layers: Área=192 cm 2 KR (Knock) L9119 KR (Knock) Sigma Mudanças no Hardware: Evolução da ECU ConvencionalTotal-Flex

18 –Novo comando de válvulas: Melhoria da versão básica do motor; Alterações no hardware do motor EA-827: –Injetores c/ –faixa de trabalho ampliada (20%), –maior pressão (17%) de injeção: Garante o fornecimento da quantidade requerida de combustível em altos regimes; Garante a linearidade em condições de baixo consumo.

19 –Válvulas e sedes com material mais resistente ao desgaste: Válvulas Adm. e Escape: Inserto em Stellite F; Anéis Assento de válvula: CoMo12FS (alta dureza). Alterações no hardware do motor EA-827:

20 –Nova velas de ignição: Grau Térmico intermediário entre Álcool e Gasolina; 2mm mais profundas na câmara de combustão (combustão mais rápida para maior eficiência e estabilidade de M.Lenta); Garantia do prazo de manutenção de km. Alterações no hardware do motor EA-827:

21 –Distributor-less: Bobina dupla: maior energia disponível nos eletrodos das velas. Alterações no hardware do motor EA-827:

22 –Nova bomba de combustível: Proteção contra corrosão; Garantia de vazão para qualquer condição de operação. Conectores Elétricos _ Sobre moldados (ao invés de terminal-faca) Armadura _ Novo Commutator Carbon _ Lamelas com banho de Sn Carcaça da bomba _ Banho de Sn (era Zn +Cr) Mancal _ Sem Bucha Pino de Enconto _ Niquelado _ Endurecido Carcaça Intermediária _ Camada anodizada de maior espessura _ Selada a frio (verniz) Tampa de sucção _ Camada anodizada de maior espessura _ Selada a frio (verniz) Tampa superior _ Integrada Alterações no hardware do motor EA-827:

23 Alterações no hardware do veiculo: –Sistema de partida a frio: Garantia de partida a baixas temperaturas com misturas de alto % de álcool. Sistema de partida a frio

24 Alterações no hardware do veiculo: –Sistema de controle de emissões evaporativas: Gerencia as emissões das misturas de alta pressão de vapor (tendência a evaporação).

25 Alterações no hardware do veiculo: –Pré-conversor catalítico (close cat): Rápido aquecimento do catalisador com qualquer combustível, para redução de emissões na fase fria; Pré-cat. Pós-cat. –Pós-cat : Garantia de longevidade para o sistema de controle de emissões.

26 Resultados Obtidos

27 Dados Técnicos: Motor: ModeloAP L TF Nº Cilindros / Disposição4 / longitudinal Nº Válvulas / Cilindro2 Capacidade Volumétrica Efetiva (cm³)1.596 Curso do Pistão (mm)77,4 Diâmetro do cilindro (mm)81,0 Relação de Compressão10 : 1 Comando de Válvulas (mm levante / º abertura)10,6 / 216 Injeção Eletrônicamultiponto seqüencial Número de injetores de combustível4 Sistema de Igniçãoeletrônica / sem distribuidor Veículo: Comprimento (mm)3.916 Altura (mm)1.415 Largura (mm)1.628 Capacidade do Tanque de Combustível (l)51 Capacidade do Reservatório de Partida a Frio (l)1,8 Capacidade da Bateria (Ah)48 Peso (kg)932 Cw x Área Frontal (m²)0,34 x 1,93 = 0,656 m² Pneus175 / 70 R13 (rd= 0,280 m) Rodas5J x 13

28 Curvas de Desempenho: Gasolina Álcool.

29 Por que maior potência com álcool?:

30 Gasolina (E-22) 1 : Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem: 81 (MON) Pressão de Vapor 2 : 38 kPa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 101 kcal/kg Densidade a 20ºC: 756 kg/m³ Álcool Hidratado: Estequiometria: 8,9 : 1 Octanagem: 90 (MON) Pressão de Vapor 2 : 9 kPa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ (1)E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro (2)Método segundo Grabner a 20ºC Álcool requer mais energia para evaporar: -Menor temperatura da mistura (maior enchimento do motor);

31 Curvas de Eficiência Térmica em Plena Carga: (Aproveitamento da energia contida no combustível)

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33 Valores de Desempenho: Motor AP L TF COM GASOLINA (E-22) COM ÁLCOOL (AEHC) Potência Torque Velocidade Máxima (km/h) Aceleração (s) 0 a 100 km/h11,511,2 Retomada (s) 60 a 100 km/h - 4ª Marcha9,79,6 Retomada (s) 60 a 100 km/h - 5ª Marcha13,413,3 Retomada (s) 80 a 120 km/h - 4ª Marcha10,510,4 Retomada (s) 80 a 120 km/h - 5ª Marcha14,414,2 Consumo Combustível Urbano (km/l)11,48,0 Consumo Combustível Estrada (km/l)16,811,6 Consumo Combustível Ponderado (km/l)13,89,6

34 Quando rodar com álcool? Vantagem rodar com álcool Vantagem rodar com gasolina Quando rodar com gasolina?

35 Quanto de IPVA? IPVA dos veículos Total Flex igual ao IPVA dos carros a álcool: 3%

36 FIM OBRIGADO !


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