Sistema de alimentação por injeção eletrônica


saie1Depois que os carburadores foram substituídos pelos sistemas de injeção eletrônica, as primeiras versões deste se deram com sistemas monoponto, onde apenas um bico injetor fornece combustível para todos os cilindros. Embora tenha tido uma melhora na qualidade da mistura e em sua formação, os mesmo problema de condensação do combustível no coletor de admissão ainda era realidade. Mesmo como dispositivos para reduzir a intensidade dessa desvantagem, o problema ainda ocorria e o sistema não possuía um rendimento tão superior quanto o carburador. A melhora se deu com sua evolução, o sistema injeção eletrônica multiponto(m.p.f.i – multipoint fuel injection), e é desta variação da injeção eletrônica que abordaremos o sistema de alimentação da grande maioria dos motores atuais.

Componentes:

  1. Tanque de combustível;
  2. Bomba de combustível;
  3. Tubo tanque – filtro de combustível;
  4. Filtro de combustível;
  5. Tubo filtro de combustível – válvulas injetoras;
  6. Tubo distribuídor de combustível(Flauta);
  7. Válvulas injetoras;
  8. Regulador de pressão;
  9. Tubo retorno;
  10. Válvula de respiro(Sistema Cânister).

Tanque de combustível:

saie2Para sistemas alimentação atuais, alguma modificações tiveram de ser feitas, principalmente no fato do deslocamento da bomba de combustível para o tanque de combustível. Antes mesmo desta modificação o tanque já passara por mudanças para atender os quesitos segurança e emissões. Atualmente, a maioria dos tanques de combustível para automóveis é fabricado de polietileno, um termoplástico derivado do petróleo e de alta densidade. Com a utilização deste material passou a ser mais fácil modelar o formato do tanque de combustível para ser montado no automóvel, o tanque agora possui formais complexas e irregulares, e mesmo assim é mais fácil e mais barato de ser fabricado. Além disso consegue-se obter tanques tão resistentes quantos os antigos(metal), sendo mais leves e compactos, ou seja, o tanque pode ser melhor alocado na estrutura do automóvel o que favorece a eficiência do automóvel como um todo. O tanque é frequêntemente colocado atrás do eixo traseiro, mas sua posição e formato dependo do projeto do automóvel. Dentro do tanque alguns componentes são instalados:

  1. Módulo de combustível;
  2. Aletas internas;
  3. Sistema de reaproveitamento dos vapores do combustível(cânister).

Tanto o módulo de combustível quando o sistema cânister serão abordados em matérias individuais devido sua complexidade.
As aletas internas, também chamadas de divisórias internas, são chicanas fabricadas do mesmo material do tanque, que possuem a função reduzir a oscilação do combustível no tanque. Esta oscilação causa ruídos e mudanças súbitas no indicador de nível de combustível. As aletas mantém igual o nível de combustível em diversas partes do tanque.

Bomba de combustível:

saie3Diferente dos antigos sistemas mecânicos, as bombas atuais são elétricas, e estão bem distantes do motor, localizadas dentro do tanque. Isso ajuda a reduzir a temperatura do combustível(leia mais) além de ser mais seguro para o motorista. Entretanto, a bomba está montada em uma estrutura plástica que possuí alguns outros componentes para seu funcionamento. Esta é estrutura é chamada de Módulo de combustível, e esta totalmente detalhada aqui.

Tubulação de alimentação:

saie4A grande influência na extensão da tubulação de alimentação dos sistemas de injeção eletrônica, é o local aonde o regulador de pressão está disposto. Em um sistema convêncional de injeção m.p.f.i o regulador de pressão é colocado na extremidado tubo distribuidor de combustível. Então gera-se a necessidade de uma tubulação de retorno de combustível(sem pressão) para o tanque de combustível. A tubulação de alimentação, como relacionada acima, possui sessões. Estas sessões são do tanque para o filtro e do filtro para as eletroválvulas. E são pontos estratégicos para mecânicos reparadores efetuarem testes de pressão na linha e diagnosticar possíveis problemas.
Quando o regulador de pressão encontra-se no módulo de combustível, é dispensada a necessidade da tubulação de retorno, apenas o combustível necessário é enviado as eletroválvulas, além disso o combustível fica ainda menos exposto as altas temperaturas do motor.

Filtro de combustível:

saie5Mesmo em sistemas de alimentação antigos, as impurezas sempre foram indesejadas, com o sistema alimentação por injeção eletrônica não é diferente. Aliás, a preocupação com o nível de impurezas e seu tamanho é muito maior, pois as eletroválvulas trabalham furos calibrados que ultrapassam a escala milimétrica, e facilmente teriam seu funcionamento prejudicado por partículas. Os filtros de combustíveis para sistemas de injeção são projetados de acordo com as exigências do sistema, e além de filtrar o combustível, deve dispor de boa capacidade de retenção de partículas, ou do contrário não suportaria a demanda do sistema e entupiria precocemente. Outro fator importante, é sua posição de montagem, frequentemente indicada por uma seta, deve ser montada com a seta apontado para o sentido do fluxo de combustível, nesse caso, para as válvulas injetoras.
O filtro de combustível é composto de uma carcaça blindada, internamente preenchido com papel poroso dobrado em formato de sanfona e com elevada capacidade filtrante. Está sempre montado na tubulação de pressão do sistema de alimentação, mas próximo do tanque de combustível.
Seu prazo de troca é de cerca de 5000 a 20000km, mas é importante sempre consultar o manual do fabricante.

Tubo distribuidor(flauta):

saie6Trata-se de um tubo que montado no coletor de admissão juntamente com as válvulas injetoras, sua função é distribuir combustível pressurizado para as válvulas injetoras. Pode ser fabricado em alumínio ou, mais comumente utilizado, em materiais plásticos. Em sistemas de alimentação com retorno, a flauta também aloja a válvula reguladora de pressão. Nesse caso o tubo possui duas sessões de fluxo, sendo uma de combustível pressurizado e a outra com combustível sem pressão retornando ao tanque, que é ligado ao regulador de pressão por uma extremidade e a tubulação de retorno por outra.

Válvulas injetoras:

saie7Componente responsável por pulverizar o combustível no fim do coletor de admissão e próximo a válvula de admissão. Leia mais sobre válvulas injetoras.

Regulador de pressão:

saie8Sua função é manter constante a pressão na linha de combustível, ou dentro da flauta, fazendo o combustível excedente retornar ao tanque e assim estabilizando a pressão. É composto por duas conexões, uma para entrada do combustível e outra para saída, uma mola, um diafragma e uma válvula defluxo. O diafragma separa o regulador de pressão em duas câmaras, uma para o combustível que entra e outra para a mola. A mola exerce pressão sobre a válvula de defluxo, e a membrana equilibra a pressão em ambos os lados.
Durante o funcionamento do motor o combustível contido na flauta exerce pressão sobre válvula de defluxo, quando a pressão do combustível vence a força da mola a válvula se abre, e parte do combustível flui para a sessão da flauta que conduz o combustível à tubulação de retorno até que o diafragma tenha, em ambos os lados, um equilíbrio de forças.

saie9Quando o regulador de pressão encontra-se na flauta existe também uma conexão que liga o coletor de admissão ao regulador de pressão no lado da mola. Pois quando o combustível em excesso saí da linha de pressão para a linha de retorno há uma queda de pressão nas válvulas injetoras. A ligação com o coletor de admissão coloca o lado da mola sobre o mesmo ambiente(coletor de admissão) no qual as válvulas injetoras irão pulverizar o combustível, deixando o diafragma e as válvulas injetoras com a mesma relação de pressão.
Na configuração em que o regulador de pressão se encontra no módulo de combustível, o lado do diafragma em que se encontra a mola está exposto a pressão atmosférica. Neste caso, o cálculo de injeção feito pela ECU irá contabilizar a diferença de pressão entre o ambiente e o coletor de admissão.

Funcionamento do sistema de alimentação por injeção de combustível indireta:saie10

Sistema padrão:

Quando acionada pelo seu relé, a bomba de combustível aspira o combustível do tanque, e o envia sobre pressão para as válvulas injetoras. O combustível assim que saí do tanque passa pelo filtro de combustível e flui em direção as válvulas injetoras. A ECU com base nos sensores do sistema de injeção cálcula o tempo de abertura dos injetores, estes são acionados momentos antes da abertura da válvula de admissão. O combustível é pulverizado no ar aspirado, se mistura e entra na câmara de combustão para ser queimado no tempo de combustão. Como a bomba de combustível funciona enquanto o motor estiver funcionando, o excesso de combustível que chega a flauta retorna através do regulador de pressão e do tubo de retorno para o tanque. Durante o retorno, o combustível ganha temperatura, o que faz com a temperatura de todo o combustível no tanque aumente com a chegada do excesso. Esse aumento de temperatura facilita a vaporização de parte do combustível, que emite gases nocivos ao meio ambiente. Estes gases são colhidos pelo sistema de canister, aonde passam por um filtro de carvão ativado(canister propriamente dito), e são enviados ao coletor de admissão pela válvula de purga do canister;

Sistema sem retorno(returnless):

Funcionando da mesma forma que o sistema com retorno, este sistema possui algumas vantagens. Neste elimina-se o tubo de retorno, há apenas uma tubulação que se extende até as válvulas injetoras, pois apenas a quantidade certa de combustível é enviada. O regulador de pressão, agora disposto no módulo de combustível, desvia o excesso fornecido pela bomba sem antes mesmo deste sair do tanque. Este sistema consegue reduzir a temperatura do combustível em cerca de 10 K, e com isso reduz também a vaporização do combustível no tanque, logo menos emissões.


Auto entusiasta, piloto virtual, técnico em Manutenção e Mecânica Automotiva, estudante de Engenharia Mecânica. Automobilista nato!

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