Volkswagen do Brasil Engª de Powertrain

O que é? É um Novo Conceito de motorização que: 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.

Por que? Permitir ao consumidor: TOTAL 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); aumentando o seu poder frente aos fornecedores de combustíveis: Maior independência em relação a políticas de formação de preço pelos fornecedores.

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

Como funciona? Características dos dois combustíveis: Gasolina (E-22)1: Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem:  81 (MON) Pressão de Vapor2:  38 kPa Poder calorífico: 9.600 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 Vapor2:  9 kPa Poder calorífico: 6.100 kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro Método segundo Grabner a 20ºC

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

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

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

SFS = Sinal da Sonda Lambda + Inteligência (software). Sensor de Combustivel: SFS Software Fuel Sensor 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; SFS = Sinal da Sonda Lambda + Inteligência (software).

Função da Sonda Lambda: 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.

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

Como funciona? Por que o SFS é viável ? 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.

DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO DE FASE PARA O SISTEMA: ETANOL, ÁGUA e GASOLINA ÁGUA 100% Vol. GASOLINA 100% Vol. ETANOL 100% Vol. 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 80 70 60 50 40 30 20 10 90 Linha de Possíveis Misturas Exemplo Prático: 40% E22 60% E100 31,2% Gasolina 64,6% Etanol 4,2% Água REGIÃO DE 2 FASES Dados em % de Volume a 24°C

Como funciona? Características dos dois combustíveis: Gasolina (E-22)1: Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem:  81 (MON) Pressão de Vapor2:  38 kPa Poder calorífico: 9.600 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 Vapor2:  9 kPa Poder calorífico: 6.100 kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro Método segundo Grabner a 20ºC

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 Sim Sim Teor Álcool > 80%? Temp. Motor < 20 ºC? Monitora a ocorrência da partida Não Não Não é acionado o sistema auxiliar de partida

Mudanças no Hardware: Evolução da ECU Convencional Total-Flex 1AVP 45 pinouts 80 pinouts µ Controller 68HC11 128KBytes EPROM 2,5Kbytes RAM 0,5KbytesEEPROM 4MHz 8 bits ST10S269 256 kbytes Flash 8 kbytes RAM 2 kbytes EEPROM 25 MHz 32 bits Ignição 1x Módulo Interno 2x2 Módulo Interno Drive by cable Distribuitor Distribuitor Less Placa com tecnol.(SMD), 4-layers: Área=130 cm2 Área=192 cm2 KR (Knock) L9119 Sigma Mudanças no Hardware: Evolução da ECU

Alterações no hardware do motor EA-827: Novo comando de válvulas: Melhoria da versão básica do motor; 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.

Alterações no hardware do motor EA-827: 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: 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 60.000 km.

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

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

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

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

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.

Resultados Obtidos

Dados Técnicos: Motor: Veículo: Modelo AP-827 1.6L TF Nº Cilindros / Disposição 4 / longitudinal Nº Válvulas / Cilindro 2 Capacidade Volumétrica Efetiva (cm³)’ 1.596 Curso do Pistão (mm) 77,4 Diâmetro do cilindro (mm) 81,0 Relação de Compressão 10 : 1 Comando de Válvulas (mm levante / º abertura) 10,6 / 216 Injeção Eletrônica multiponto seqüencial Número de injetores de combustível 4 Sistema de Ignição eletrônica / 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 Pneus 175 / 70 R13 (rd= 0,280 m) Rodas 5J x 13 Dados Técnicos:

Curvas de Desempenho: Gasolina Álcool .

Atrito Efic. Térmica Efic.Volumétrica Combustível Cilindrada Por que maior potência com álcool?: Atrito Efic. Térmica Efic.Volumétrica Combustível Cilindrada Densidade do ar

Gasolina (E-22)1: Álcool Hidratado: Álcool requer mais energia para evaporar: Menor temperatura da mistura (maior enchimento do motor); Gasolina (E-22)1: Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem:  81 (MON) Pressão de Vapor2:  38 kPa Poder calorífico: 9.600 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 Vapor2:  9 kPa Poder calorífico: 6.100 kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro Método segundo Grabner a 20ºC

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

Valores de Desempenho: Motor AP-827 1.6L TF COM GASOLINA (E-22) COM ÁLCOOL (AEHC) Potência (kW @ rpm) 71 @ 5750 73 @ 5750 Torque (Nm @ rpm) 138 @ 3000 141 @ 3000 Velocidade Máxima (km/h) 183 184 Aceleração (s) 0 a 100 km/h 11,5 11,2 Retomada (s) 60 a 100 km/h - 4ª Marcha 9,7 9,6 Retomada (s) 60 a 100 km/h - 5ª Marcha 13,4 13,3 Retomada (s) 80 a 120 km/h - 4ª Marcha 10,5 10,4 Retomada (s) 80 a 120 km/h - 5ª Marcha 14,4 14,2 Consumo Combustível Urbano (km/l) 11,4 8,0 Consumo Combustível Estrada (km/l) 16,8 11,6 Consumo Combustível Ponderado (km/l) 13,8

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

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

FIM OBRIGADO !