Controlador da marcha lenta PROFESSOR: ANDRÉ OLIVIERI DE ALBUQUERQUE

Tópicos da aula Introdução Tipos IAC- Funções Funcionamento Motor de passo + sistemas Eletroválvula+ sistemas Motor elétrico + sistemas Corpo eletrônico + sistemas

Introdução A marcha lenta dos motores injetados depende diretamente da quantidade de ar admitido. Assim, quanto maior for o volume de ar, maior deverá ser a rotação do motor, de modo que se mantenha a proporção ideal de mistura. O atuador que se encarrega de controlar a quantidade de ar fornecida na marcha lenta chama-se válvula de controle de ar de marcha lenta, que pode ser:

Tipos Motor de passo; Eletroválvula; Motor de corrente contínua; Servo-motor ou corpo eletrônico; Com exceção do servo-motor, todos os demais tipos de atuadores trabalham fazendo uma ponte sobre a borboleta de aceleração, ou seja, desviando o ar por esse componente. Isso significa que podemos alternar a rotação do motor sem a necessidade da abertura da borboleta.

Controle da rotação no regime da marcha lenta; IAC- Funções A válvula de controle de ar de marcha lenta ou válvula IAC possui as seguintes funções no sistema: Controle da rotação no regime da marcha lenta; Controle da rotação de marcha lenta quando o motor estiver em fase de aquecimento; Compensar as cargas extras no motor, como o acionamento do climatizador ou quando o volante de direção atingir os batentes (direção hidráulica); Amortecimento da rotação nas desacelerações, chamado efeito dash-pot, com o intuito de minimizar a produção de HC (hidrocarbonetos).

Funcionamento O funcionamento do corretor de ar de marcha lenta é bastante simplificado. Em marcha lenta o atuador trabalha em closed-loop (malha fechada). Entenda marcha lenta como motor em baixa rotação e borboleta de aceleração totalmente fechada. Observe a seguir que o atuador em situação de marcha lenta trabalha abrindo e fechando o desvio de ar (by-pass). Qualquer alteração no motor, o atuador entra em ação.

Funcionamento

O atuador está parcialmente aberto, ajustando a rotação ideal. Funcionamento Situação/exemplo: O atuador está parcialmente aberto, ajustando a rotação ideal. Quando se liga o climatizador, devido a maior carga no motor, o atuador irá permitir maior passagem de ar, o que irá aumentar a rotação.

Funcionamento

Questão: Se aumentar a passagem de ar a mistura não figura mais pobre? Funcionamento Questão: Se aumentar a passagem de ar a mistura não figura mais pobre? A tendência seria que sim, mas, quando isso ocorre, devido a maior quantidade de ar, a pressão do coletor irá aumentar, o que será captado pelo sensor de pressão absoluta que informará a unidade de comando dessa situação. Assim, a unidade irá recalcular o tempo de injeção, adequando-o em função do volume de ar admitido.

Outra situação: motor frio Funcionamento Outra situação: motor frio Quando se dá partida com o motor frio, o mesmo tende a pegar numa rotação mais alta, evitando falhas na marcha lenta nesta situação. A medida em que o motor vem aquecendo, em função do sinal do sensor de temperatura do líquido de arrefecimento, a unidade de comando fará com que o atuador venha diminuindo o fluxo de ar admitido, fazendo com que a rotação venha caindo de forma gradativa.

Funcionamento

É utilizado tanto em sistemas monoponto quanto no multiponto. Motor de passo Um dos atuadores de marcha-lenta mais conhecido nos sistemas de injeção é o motor de passo. Esse atuador é um motor elétrico que possui duas bobinas internamente, o que permite o giro do rotor (induzido) nos dois sentidos e com movimento controlado. É utilizado tanto em sistemas monoponto quanto no multiponto.

Motor de passo-estrutura O motor de passo é formado por um estator (duas bobinas) e um rotor (induzido). Internamente ao rotor há um furo roscado onde é encaixado o eixo do obturador (também roscado). Há um guia que evita o movimento de rotação do eixo do obturador. Assim, o mesmo terá que se deslocar axialmente quando o rotor estiver em movimento de rotação.

Motor de passo-estrutura Possui um conector com quatro terminais, sendo dois para cada bobina. Quando o induzido gira de uma lado ou de outro, ele empurra ou retrai o obturador que irá abrir ou fechar a passagem de ar no corpo de borboleta. Vale lembrar que a unidade de comando é que controla o movimento do motor de passo.

Motor de passo-estrutura

Motor de passo-funcionamento Esse dispositivo recebe o nome de motor de passo por possuir um movimento escalonado, conforme a comutação do campo magnético no rotor. O tipo mais empregado é o de dois pólos (duas bobinas). Existe também motores com doze pólos. Num motor de dois pólos e quatro terminais cada passo corresponde à um giro de 90º do rotor, seja no sentido horário ou anti-horário.

Motor de passo-funcionamento Para um giro completo (360º) são necessários quatro passos. Lembrando que cada passo corresponde à uma comutação do campo magnético.

Número de passos O número total de passos do atuador depende do fabricante e do modelo a ser empregado. Por exemplo, no sistema 1AVB da Magneti Marelli (Gol) o número máximo de passos é de 214 enquanto que no sistema Multec Delphi IEFI-6 (GM) é de 160 passos.

A solução da regulagem depende de cada sistema. Importante Se por algum motivo o conector do motor de passo for desligado com a ignição ligada ou com o motor em funcionamento, a unidade de comando irá perder o posicionamento do motor de passo, tornando a marcha lenta instável (muito alta ou muito baixa) ou com grande número de oscilações. A solução da regulagem depende de cada sistema.

Sistema com motor de passo de 4 fios. Sistema 1 AVP-Gol Sistema com motor de passo de 4 fios.

Sistema 1 AVP-Gol

Sistema 1 AVP-Gol Testes A medição pode ser em resistência direto nas bobinas 1 / 4 e 2 / 3 do motor de passo. O valor normal é de 50 a 70 ohms, sem ligação com o corpo do atuador e isolado entre as bobinas. o teste de alimentação elétrica é forma de pulsos dos pinos 18,19, 21 e 22 da ECU durante as acelerações

É um sistema com 4 fios e conectores alternados. Sistema Fenix 5- Mégane É um sistema com 4 fios e conectores alternados. 1 E 4 / 2 E 3

Sistema Fenix 5- Mégane By- Pass O desvio de ar da borboleta é efetuado com o auxílio de uma mangueira que vai ligada à caixa do filtro de ar. A ligação com o coletor de admissão é por uma flange de plástico já fixa.

Sistema Fenix 5- Mégane

Cada uma de suas bobinas internas tem resistência de cerca de 20 ohms. Sistema Fenix 5- Mégane Testes Resistência: Cada uma de suas bobinas internas tem resistência de cerca de 20 ohms.

IAW- 4 AFB: Palio Fire No Palio temos dois tipos de controles efetuados por atuadores na questão rotação de baixa, média e alta acelerações. Podemos ter o controle simples efetuado através de motor de passo (IAW- 4 AFB) No sistema IAW-4 SF (drive-by-wire) temos corpo eletrônico com controle total da borboleta.

IAW- 4 AFB: Palio Fire Localização

IAW- 4 AFB: Palio Fire Observações Possui um diâmetro dimensionado de acordo com a sua vazão de ar admitida, por isso se o motor é 1.0 temos um diâmetro, se for 1.4 teremos uma passagem de ar maior. através de pulsos a ECU controla esta rotação.

IAW- 4 AFB: Palio Fire Observações A substituição do motor de passo cravado, deve ser feita com um extrator especial, já que não possui parafusos. Os testes e limpeza, devem ser feitos com o corpo de borboleta fora do veículo, com o auxílio de um controlador de motor de passo. 5

IAW- 4 AFB: Palio Fire Testes Resistência: 50 Ohms em cada bobina. 5

Questões 1) Quais são os tipos de atuador de marcha-lenta? Que funções possui este sistema? 2) Quando é ligado o ar-condicionado de um veículo com controle de marcha-lenta, que estratégia é adotada? Por quê a mistura não fica pobre? 3) Num motor de passo, quantos graus o rotor percorre em cada passo? Como é controlado cada passo? Qual o limite de passos?

Questões 4) Qual o teste usual utilizado para verificarmos o funcionamento do motor de passo? O que ocorre quando desligamos a alimentação do sistema com o motor em funcionamento? 5) Como é feito o by-pass no Mégane? Para veículos com mesmo sistema de injeção e diferente motorização podemos utilizar o mesmo motor de passo? Por quê?

Eletroválvula A eletroválvula é um atuador de marcha lenta que, ao invés de controlar o fluxo de ar no coletor de admissão por uma abertura variável, faz-se por meio de tempo de abertura, ou seja, a abertura é fixa (não tem de ficar mais ou menos aberta) e sim por meio de ciclos de abertura, ou seja, ora aberta, ora fechada.

Eletroválvula Este atuador encontra-se no lugar que deveria estar o motor de passo, ou seja, ligando um canal antes e depois da borboleta de aceleração. A eletroválvula trabalha por meio de indução eletromagnética, que faz com que a válvula de controle de fluxo fique abrindo e fechando numa determinada frequência que é controlada pela unidade de comando do sistema de injeção

Eletroválvula

Eletroválvula-funcionamento A eletroválvula é acionada mediante uma tensão de 12 Volts. Seu conector possui dois terminais, sendo um positivo via chave, ou seja, assim que se liga a ignição, em um dos terminais já tem o positivo aplicado. O outro terminal é o terra, como mostra a figura a seguir.

Eletroválvula-funcionamento

Eletroválvula-funcionamento Veja que, quando ocorre o aterramento, a eletroválvula é energizada, fazendo com que o êmbolo recue e permita a passagem do ar de um canal para o outro. Esses dois canais fazem um caminho à parte, desviando o fluxo de ar da borboleta. Esse canal é denominado by-pass.

Eletroválvula-funcionamento O controle do fluxo é feito mediante ao tempo em que a válvula fica aberta, permitindo o fluxo de ar. Com uma rotação muito baixa, a válvula permanece mais tempo fechada do que aberta. Se algum equipamento do veículo for ligado, como o climatizador, será necessário uma rotação mais alta do motor. Nesse momento, a unidade de comando irá manter a válvula com um tempo de abertura maior.

Eletroválvula-vantagens Esse tipo de atuador garante uma precisão muito maior do que o motor de passo, pois, a sua resposta à unidade de comando é mais rápida. Seu grande problema está no assentamento da agulha do êmbolo. Qualquer sujeira prejudica o fechamento da válvula, o que poderá acarretar oscilações na marcha lenta ou até mesmo a sua perda.

Eletroválvula-aplicação Essa válvula é empregada nos sistemas FIC EEC-IV (Ford Ka e Fiesta) ou EEC-IV (também da linha Ford).

EEC-IV Escort Zetec Localização MOTOR 1.8 16 VÁLVULAS

EEC-IV Escort Zetec Funcionamento Através de dois fios em seu conector, o atuador recebe tensão da bateria através do fusível 13 de 20 ampéres (central interna), e o negativo é controlado em Duty cicle (frequência) pela ECU, através de seu pino 21, e assim em forma de frequência fica alternando rapidamente a posição do obturador.

EEC-IV Escort Zetec

EEC-IV Escort Zetec Testes Um teste simples é a medição da resistência interna do atuador, que deve ter com a peça a temperatura ambiente valor próximo a 10 ohms de resistência elétrica. Com o motor aquecido e em marcha lenta devemos ter cerca de 900 RPM. desconectando o atuador a rotação cai 100 RPM.

EEC-IV Escort Zetec

EEC-IV Escort Zetec Limpeza A limpeza do atuador de marcha lenta pode ser com descarbonizante tipo spray, para remoção de impurezas como carbono e óleo que chegam até o atuador. A sujeira torna o movimento do obturador lento, fazendo com que o motor pare em desacelerações.

EEC-IV Escort Zetec Relés e fusíveis O relé principal alimenta a ECU e os atuadores: eletroinjetores, canister e marcha lenta, já o relé auxiliar alimenta a bomba elétrica de combustível. Para zerar os parâmetros é necessário retirar o fusível 07 de 3 A por 30 segundos.

EEC-IV Escort Zetec

Motor de corrente contínua Onde é aplicado? O motor rotativo é mais um tipo de atuador de marcha lenta empregado nos veículos injetados. Esse atuador é muito empregado nos sistemas Motronic da Bosch. Veículos (monoponto): Gol GTI, Escort XR3 2.0; Santana GLSi, Kadett GSI, Versailles Ghia 2.0; Monza Classic EF; Uno 1.6 MPI; Multiponto: Marea 2.0; Brava GT 1.8; Fiorino 1.6 MPI; Palio 1.5/1.6 MPI; Tempra 2.0 MPI; Astra e Vectra antigo; Blazer e S10 antiga.

Motor de corrente contínua Conceito É um meio termo entre os sistemas anteriores, um rotor como o motor de passo atua por carga cíclica como a eletroválvula. No motor rotativo, o rotor gira apenas num determinado ângulo, não dando sequer meia rotação e só gira num sentido.

Motor de corrente contínua Conceito Quando aplicamos uma diferença de potencial nos seus terminais (dois), o rotor tende a girar, esse limitado por uma mola. Quando ocorre o corte da tensão, a mola puxa o rotor na sua posição normal. O princípio é mostrado à seguir:

Motor de corrente contínua

Motor de corrente contínua Conceito O controle de fluxo de ar da marcha lenta depende diretamente do tempo em que o rotor irá permitir à passagem de ar pelo canal de desvio (by-pass). Existem diversos modos de montagem, no Vectra antigo a sua ligação com o coletor de admissão é feito por meio de duas mangueiras conforme mostra a figura à seguir:

Motor de corrente contínua

Motor de corrente contínua Conceito Existem modelos em que a sua estrutura é afixada diretamente no corpo de borboleta, como a eletroválvula. Isso diminui a possibilidade de entrada de ar por eventuais furos nas mangueiras.

Sistema M 2.10.4- Marea Funcionamento A ECU através dos pinos 22 e 04 comanda o movimento do atuador, que recebe ainda tensão da bateria do relé principal em seu terminal nº 2. De acordo com este controle é permitido um maior ou menor passagem do ar pelo desvio da borboleta.

Sistema M 2.10.4- Marea

Sistema M 2.10.4- Marea

No terminal 2 do relé principal Sistema M 2.10.4- Marea Testes Testar tensão: Na ECU nos pinos 22 e 04 No terminal 2 do relé principal

Sistema M 2.10.4- Marea Limpeza Pode ocorrer acúmulo de carvão no atuador, provocando a sua lenta movimentação e até a parada do motor em desacelerações. Neste caso a sua limpeza com descarbonizante auxilia muito mas fique atento com a carbonização do motor. Cuidar, pois o próprio blow-by (respiro do cárter do motor) contribue para a impregnação de sujeira.

Sistema IAW- 4 SF Palio Fire Corpo eletrônico Sem o controle mecânico do cabo do acelerador, a ECU controla a posição da borboleta em todas as posições possíveis. Este controle efetuado em marcha lenta é muito preciso, e quando solicitado a aceleração, a resposta é imediata.

Sistema IAW- 4 SF Palio Fire Localização

Sistema IAW- 4 SF Palio Fire Testes e limpeza Ao ser ligada a ignição, ou via scanner, é possível fazer um teste de funcionamento em atuadores. através de pulsos enviados e invertidos, a ECU controla o motor de corrente contínua no corpo de borboleta. a limpeza deve ser efetuada sempre com o corpo desconectado.

Sistema IAW- 4 SF Palio Fire Testes e limpeza 1= MASSA DOS POTENCIÔMETROS 2= RESPOSTA DO POTENCIÔMETRO 1 3= COMANDO + DA BORBOLETA 4= COMANDO – DA BORBOLETA 5= POSITIVO 5V POTENCIÔMETROS 6= RESPOSTA DO POT. 2

Sistema IAW- 4 SF Palio Fire Testes e limpeza

Sistema IAW- 4 SF Palio Fire Emergência Quando faltar alimentação ou falha de comunicação entre o corpo, ECU e o sensor de pedal, o sistema entra em recovery, sendo que por ação do recuo do motor de cc deixa a borboleta em uma posição próxima a 10º aberta, permitindo conduzir em baixa rotação no motor.

Sistema ME 7.9.9 Idea Princípio Para alimentação do atuador de marcha lenta, que neste caso é um motor de corrente contínua que dependendo da alimentação gira no sentido de fechamento ou abertura da borboleta com a ação de uma mola calibrada para o retorno.

Sistema ME 7.9.9 Idea Localização

Sistema ME 7.9.9 Idea Localização

Sistema ME 7.9.9 Idea Funcionamento Pelos terminais 1 e 4 do conector do corpo temos a comunicação com os pinos 114 e 119 da ECU, e assim um controle direto para a exata abertura da borboleta, através de um conjunto redutor de engrenagens que também podem ser substituídas.

Sistema ME 7.9.9 Idea

Sistema ME 7.9.9 Idea Terminais O conector de 6 pinos está ligado aos seguintes componentes: 1 e 4 atuador corpo eletrônico, 2 negativo dos sensores, 3 positivo 5 volts dos sensores, 5 sinal de resposta do TPS 1 e 6 sinal de resposta do TPS 2. a resistência do motor é de cerca de 2 ohms.

Questões 6) Como a eletroválvula controla o fluxo de ar? Como é acionada? Que componente corta e libera a passagem de ar? 7) No sistema utilizado no Escort Zetec, que teste pode ser realizado para verificar o funcionamento da eletroválvula? No caso de falta de alimentação, onde devemos verificar?

Questões 8) Como funciona o corretor por motor elétrico? Qual a principal vantagem deste sistema em relação à eletroválvula? E a principal desvantagem? 9) O que ocorre no Palio com corpo eletrônico quando falta comunicação com a ECU?