Como funcionam os sistemas de injecção de combustível

Os algoritmos que controlam o motor são bastante complicados. O software tem de permitir que o carro satisfaça os requisitos de emissões durante 100.000 milhas, cumprir os requisitos de economia de combustível da EPA e proteger os motores contra abusos. E há dezenas de outros requisitos a cumprir também.

A unidade de controle do motor usa uma fórmula e um grande número de tabelas de pesquisa para determinar a largura de pulso para determinadas condições de operação. A equação será uma série de muitos fatores multiplicados uns pelos outros. Muitos destes fatores virão de tabelas de pesquisa. Vamos passar por um cálculo simplificado da largura de pulso do injetor de combustível. Neste exemplo, nossa equação terá apenas três fatores, enquanto um sistema de controle real pode ter uma centena ou mais.

Largura de pulso = (Largura de pulso base) x (Fator A) x (Fator B)

Para calcular a largura de pulso, a ECU primeiro procura a largura de pulso base em uma tabela de pesquisa. A largura do impulso de base é uma função da velocidade do motor (RPM) e da carga (que pode ser calculada a partir da pressão absoluta do colector). Digamos que a velocidade do motor é 2.000 RPM e a carga é 4. Encontramos o número na intersecção de 2.000 e 4, que é 8 milissegundos.

RPM
Carregar
1
2
3
4
5
1,000
1
2
3
4
5
2,000
2
4
6
8
10
3,000
3
6
9
12
15
4,000
4
8
12
16
20

>
Nos exemplos seguintes, A e B são parâmetros que provêm dos sensores. Digamos que A é a temperatura do líquido refrigerante e B é o nível de oxigênio. Se a temperatura do líquido refrigerante for igual a 100 e o nível de oxigênio for igual a 3, as tabelas de pesquisa nos dizem que o Fator A = 0,8 e o Fator B = 1,0.

A
Factor A
B
Factor B
0
1.2
0
1.0
25
1.1
1
1.0
50
1.0
2
1.0
75
0.9
3
1.0
100
0.8
4
0.75

Então, como sabemos que a largura de pulso base é uma função da carga e RPM, e que a largura de pulso = (largura de pulso base) x (fator A) x (fator B), a largura total de pulso no nosso exemplo é igual a:

8 x 0.8 x 1,0 = 6,4 milissegundos

Deste exemplo, você pode ver como o sistema de controle faz ajustes. Com o parâmetro B como o nível de oxigénio no escape, a tabela de pesquisa para B é o ponto em que existe (segundo os projectistas do motor) demasiado oxigénio no escape; e consequentemente, a ECU corta o combustível.

Os sistemas de controlo reais podem ter mais de 100 parâmetros, cada um com a sua própria tabela de pesquisa. Alguns dos parâmetros até mudam ao longo do tempo para compensar as alterações no desempenho dos componentes do motor como o conversor catalítico. E dependendo da velocidade do motor, a ECU pode ter de fazer estes cálculos mais de cem vezes por segundo.

Fichas de desempenho
Isto leva-nos à nossa discussão sobre as fichas de desempenho. Agora que entendemos um pouco sobre como os algoritmos de controle na ECU funcionam, podemos entender o que os fabricantes de chips de desempenho fazem para obter mais potência do motor.

Chips de desempenho são feitos por empresas de reposição, e são usados para aumentar a potência do motor. Há um chip na ECU que contém todas as tabelas de pesquisa; o chip de desempenho substitui este chip. As tabelas do chip de desempenho conterão valores que resultam em taxas de combustível mais altas durante certas condições de condução. Por exemplo, podem fornecer mais combustível a pleno vapor a cada velocidade do motor. Também podem alterar o tempo de ignição (também existem tabelas de pesquisa para isso). Uma vez que os fabricantes de chips de desempenho não estão tão preocupados com questões como fiabilidade, quilometragem e controlos de emissões como os fabricantes de automóveis, utilizam definições mais agressivas nos mapas de combustível dos seus chips de desempenho.

Para mais informações sobre sistemas de injecção de combustível e outros tópicos automóveis, consulte os links na página seguinte.

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