Manual do Usuário ECU PR de fevereiro de 2013

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1 Manual do Usuário ECU PR de fevereiro de 2013

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3 GARANTIA PRODUTOS PRO TUNE Os Produtos Pro Tune têm garantia de 1 ano (3 meses referentes à garantia legal mais extensão de 9 meses de garantia especial concedida pela Pro Tune) a partir da data de venda ao consumidor final. A garantia é somente para defeitos de fabricação do produto, e será realizada somente na sede da Pro Tune. É válida se o produto for usado em conformidade com o seu respectivo manual e somente para os produtos Pro Tune, não se estendendo de forma nenhuma a outra parte ou peça, independente de qualquer situação. Danos causados aos produtos Pro Tune ou a outras peças por instalação incorreta não estão cobertos pela garantia, de forma nenhuma. Produtos Pro Tune com marcas de violação ou choques mecânicos perdem automaticamente a garantia. A garantia não se estende ao conteúdo ou ajustes presentes na memória dos produtos. Os softwares Pro Tune são parte integrante dos seus respectivos produtos e estão disponíveis para download no site da empresa. Seu uso é permitido somente quando em conjunto com produtos Pro Tune. Sua distribuição não é permitida. A Pro Tune não garante que o software funcione corretamente em qualquer computador, mas presta suporte e otimiza constantemente seus produtos para que isso ocorra. Qualquer despesa de envio e retorno será sempre por conta do cliente, independentemente do motivo do envio do produto. SUPORTE Web Page: suporte@protuneelectronics.com.br Pro Tune Sistemas Eletrônicos Rua Brig. Ivo Borges, Canoas, RS, Brasil Indústria Brasileira 3

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5 Sumário 1 ECUs PRO TUNE Visão Geral Modelos Disponíveis PR PR PR Nomenclatura PR Principais características Recursos Instalação Cuidados Importantes Pinagem da ECU Injetores Injetores de Alta Impedância Injetores de Baixa Impedância Ignição Entradas Analógicas e Digitais Sinal de Rotação e Fase Sensor de Pressão (MAP) Sonda Lambda Conectando a Sonda Lambda Principal Conectando a Segunda Sonda Lambda Acelerador Eletrônico Sensor do Pedal Sensor de Posição da Borboleta Motor da Borboleta Instalação do Acelerador Eletrônico Knock Sensor Diagramas de Instalação Sistema com Distribuidor Sistema com Roda Fônica e Sensor Indutivo Sistema com Injeção Sequencial Sistema com Drive-by-Wire Comunicação Porta USB CAN Porta Serial RS

6 6 SUMÁRIO 6 Software Pro Tune WORKBENCH Área de Trabalho Elementos Básicos do Software Botões de Atalho Conectando o ECU no PC Ajuste do Layout da tela Salvando o Datalog no PC Atualização do Firmware Solução de Problemas 43 8 Especificações Técnicas 45 Lista de apêndices 46 A Sistemas de Injeção Eletrônica 47 A.1 Introdução A.2 Ignição A.3 Injeção de Combustível A.3.1 Mistura Rica, Pobre e Estequiométrica A.3.2 Quantidade Adequada de Combustível A.3.3 A Quantidade Básica A.3.4 As Correções A.3.5 Sensores A.3.6 Atuadores B Cabos de Vela 55 C Sonda Lambda - EGO 57 D Configurando a ECU com Distribuidor 59 E Pinagem da ECU PR660 61

7 Advertḙncia Os produtos descritos neste manual não estão homologados para uso em estradas e vias públicas. Os produtos descritos neste manual não garantem de nenhuma forma o atendimento às normas vigentes para emissão de gases poluentes e poluição sonora. Entretanto, tais normas podem ser respeitadas efetuando a correta parametrização dos produtos, sendo esta de responsabilidade do usuário. A Pro Tune se isenta de qualquer responsabilidade pelo uso indevido de seus produtos. O uso dos produtos é de inteira responsabilidade do usuário. Tabela 1: Histórico de Revisões deste manual Data Revisão Modificações Setembro/ Redação Inicial Outubro/ Alteração do Layout do texto 7

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9 1 ECUs PRO TUNE 1.1 Visão Geral A Pro Tune possui em sua linha de produtos, Módulos de Injeção Eletrônica compactos e de alta performance. Estas ECUs tem como objetivo proporcionar alto desempenho e garantir confiabilidade mesmo sob as mais diversas condições de operação. Todos os modelos são construídos em chassi de alumínio anodizado com conectores a prova d água que garantem robustez em qualquer tipo de terreno. Além disso, todos modelos possuem sensor MAP integrado e condicionador para sonda lambda tipo wideband, facilitando a instalação do produto. Possuem ainda um software avançado de configuração e análise de dados chamado Pro Tune WORK- BENCH, com interface gráfica totalmente customizável e otimizado para um diagnóstico completo do motor. 1.2 Modelos Disponíveis A Pro Tune apresenta 3 modelos de ECUs, para atender as necessidades dos mais variados perfis de aplicação. Abaixo está uma breve descrição das características de cada modelo PR330 Com sua aplicação voltada para os ambientes mais agressivos do automobilismo, o módulo de injeção eletrônica programável PR330 é a opção ideal para o mapeamento e ajustes em motores de motos, jipes, lanchas e Jet-skis. Este modelo se destaca por ser muito compacto e possuir uma construção totalmente a prova d água e com alta resistência a quedas e vibrações. Alguns características da ECU podem ser destacadas: 3 saídas para injetores; 3 saídas para ignição; 2 entradas auxiliares de tensão; 2 entradas para sensor de temperatura ou tensão; 5 saídas auxiliares programáveis; 1 entrada para sonda lambda wideband; suporte para uso de módulo drive-by-wire externo. 9

10 10 CAPÍTULO 1. ECUS PRO TUNE PR440 Desenvolvida para aplicações que exigem mais recursos de sensores e atuadores, a PR440 é projetada para aplicações de maior performance, que exigem injeção de combustível sequencial em motores de até 4 cilindros. Abaixo são destacadas algumas características deste modelo: 4 saídas para injetores; 4 saídas para ignição; 7 entradas auxiliares de tensão/temperatura; 2 entradas digitais; 6 saídas auxiliares programáveis; 1 entrada para sonda lambda wideband; suporte para uso de módulo drive-by-wire interno; comunicação USB, CAN e RS PR660 A PR660 é um modelo diferenciado, com recursos exclusivos. Projetada para motores de altíssima performance, que necessitam de injeção de combustível sequencial de até 6 cilindro. Este modelo se diferencia por possuir condicionamento de sinal para 2 sondas Lambda wideband e condicionamento integrado de sinal para knock sensor. 6 saídas para injetores; 6 saídas para ignição; 3 entradas auxiliares de tensão; 6 entradas configuráveis de tensão/temperatura; 4 entradas digitais; 9 saídas auxiliares programáveis; 2 entradas para sonda lambda wideband; Módulo drive-by-wire integrado; Condicionador para knock sensor Comunicação USB, CAN e RS-232.

11 1.3. NOMENCLATURA Nomenclatura Abaixo, é apresentada uma lista de nomenclaturas utilizadas pela Pro Tune no decorrer do manual: APMS - Antes do ponto morto superior; AUX-IN - Entrada auxiliar de tensão; AT - Entrada auxiliar de sensor de temperatura; AUX-OUT - Saída auxiliar de tensão; CKP - Entrada de sensor de rotação do motor (Crank position); CMP - Entrada de sincronismo de fase do motor (Camshaft position); ET - Sensor de temperatura do motor (Engine Temperature); ECU - Unidade de controle do motor (Electronic (or Engine) control unit); EGO - Sensor de oxigênio ou sonda Lambda; Firmware - software interno da ECU; IAT - Sensor de temperatura do ar (Intake air temperature); kpa - Quilo Pascal - unidade de pressão (1 BAR = 100kPa); MAF - Sensor de massa de ar (Mass air flow); MAP - Sensor de pressão absoluta (Manifold Absolute Pressure sensor); PMS - Ponto morto superior; RPM - Rotações por minuto; TP - Sensor de posição da válvula do acelerador (Throttle Position).

12 12 CAPÍTULO 1. ECUS PRO TUNE

13 2 PR660 Este manual descreve de forma objetiva, como instalar e configurar o módulo de injeção eletrônica modelo ECU PR660. Uma foto do produto pode ser vista na figura 2.1. Figura 2.1: Apresentação da ECU PR660. Este produto vem acompanhado dos seguintes ítens: Módulo de ECU PR660; Cabo de Comunicação USB; Pré-chicote do produto; Software de configuração Pro Tune WORKBENCH ; Manual de instruções do usuário. Ao receber o produto, certifique-se de que ele venha acompanhado de todos os acessórios. 13

14 14 CAPÍTULO 2. PR Principais características Projetado para motores de até 6 cilindros de sistema sequencial (também podendo ser utilizado em motores de até 12 cilindros em sistemas semi-sequenciais), os módulos de injeção eletrônica programável Pro Tune PR660 abrem aos mecânicos, pilotos e preparadores, uma infinidade de possibilidades para a análise e execução de ajustes em motores. Entre as principais características, podemos destacar: Facilidade no mapeamento de motores; Gravação de até 100 canais simultâneos; Construído em chassi de alumínio anodizado; Vem acompanhado do Software de configuração e diagnóstico Pro Tune Workbench ; 2.2 Recursos A tabela abaixo, apresenta os recursos disponíveis na ECU PR660. Tabela 2.1 Recursos da ECU PR660. Injeção Saída para 6 injetores (peak-and-hold) operação sequencial Ignição 6 saídas Rotação e Fase 2 entradas p/ sensor hall ou indutivo Entradas 3 entradas de tensão (0-5V) 6 entradas tensão/temperatura Entradas Digitais 4 entradas Saídas 7 saídas (2A) 2 saídas de potência (5A) Sonda Lambda Entrada para 2 sondas wideband Knock sensor Entrada para 2 sensores Sensor de Pressão MAP integrado de 250kPa absoluto (1,5Kg de pressão de turbo) Memória interna 32 Mbits Recursos Adicionais Launch Control Boost Control Launch Control Power Shift Anti-Lag

15 2.2. RECURSOS 15 Segurança Datalog Interno Tabela 2.1 Recursos da ECU PR660 (continuação). Traction Control Remote Dash Control Emergency Map Pit Limit Speed Control Controle de Comando Variável Controle de Drive-by-wire Password Protection 6 horas (10 canais@10hz) ou 60 horas (10 canais@1hz)

16 16 CAPÍTULO 2. PR660

17 3 Instalação 3.1 Cuidados Importantes - As entradas CKP- e CMP- não estão ligadas a terra e não podem ser utilizadas como terra de sensores Hall. Especificamente para o caso Hall, é necessário fazer a ligação externa no terra dos sensores; - Separar preferencialmente os terras dos sensores do terra geral da alimentação da ECU; - Ligar a alimentação (+12 volts) em um ponto de alimentação que não desative durante o arranque. Preferencialmente ligar direto na alimentação pós-chave; - O circuito de ignição é crítico para ao bom funcionamento. Ao ligar as velas na bobina de ignição, quando possível utilize cabos supressivos e velas resistivas; - Separar os fusíveis da sonda, injeção e ignição. 3.2 Pinagem da ECU O conector utilizado pela PR660 possui 48 pinos sendo 40 de sinal e 8 pinos de potência. Sua numeração utiliza um sistema com números para numeração de linha e letras para as colunas. Uma vista do conector da ECU pode ser visto na figura 3.1. Figura 3.1: Vista frontal dos pinos do conector da ECU. 17

18 18 CAPÍTULO 3. INSTALAÇÃO A lista de funções de cada pino pode ser vista na tabela 3.1. Tabela 3.1 Pinagem da ECU PR660. INJETORES Pino Cor Função A1 azul INJ 1 - Primeira saída de injetor B1 azul INJ 2 - Segunda saída de injetor C1 azul INJ 3 - Terceira saída de injetor D1 azul INJ 4 - Quarta saída de injetor A4 azul INJ 5 - Quinta saída de injetor B4 azul INJ 6 - Sexta saída de injetor IGNIÇÃO Pino Cor Função H1 marrom IGN 1 - Primeira saída de ignição J1 marrom IGN 2 - Segunda saída de ignição K1 marrom IGN 3 - Terceira saída de ignição H2 marrom IGN 4 - Quarta saída de ignição J2 marrom IGN 5 - Quinta saída de ignição K2 marrom IGN 6 - Sexta saída de ignição ENTRADAS Pino Cor Função F4 lilás CKP+ - Entrada positiva do sensor de rotação G4 rosa CKP- - Entrada negativa do sensor de rotação H4 rosa CMP+ - Entrada positiva do sensor de fase J4 rosa CMP- - Entrada negativa do sensor de fase C2 branco IN 1 - Entrada 1 (DIG-IN1*) D2 branco IN 2 - Entrada 2 (TPS) E2 branco IN 3 - Entrada 3 (DIG-IN3*)(AIR TEMP) F2 branco IN 4 - Entrada 4 (DIG-IN4*)(WATER TEMP) G2 branco IN 5 - Entrada 5 (knock sensor1*) G3 branco IN 6 - Entrada 6 (knock sensor1*) F3 branco IN 7 - Entrada 7 H3 branco IN 8 - Entrada 8 J3 branco IN 9 - Entrada 9 E4 branco DIG IN 2 - Entrada Digital 2 High-Speed * Função alternativa e configurável do pino

19 3.2. PINAGEM DA ECU 19 Tabela 3.1 Pinagem da ECU PR660 (continuação). SAÍDAS Pino Cor Função G1 cinza AUX OUT 1 - Saída Auxiliar 1 F1 cinza AUX OUT 2 - Saída Auxiliar 2 E1 cinza AUX OUT 3 - Saída Auxiliar 3 L1 cinza AUX OUT 4 5A[ETC] - Saída Aux. de potência 4 M1 cinza AUX OUT 5 5A[ETC] - Saída Aux. de potência 5 M3 cinza AUX OUT 6 - Saída Auxiliar 6 M2 cinza AUX OUT 7 - Saída Auxiliar 7 K4 cinza OUT MAIN RELAY - Saída p/ relé (combustível) SONDA LAMBDA Pino Cor Função A3 branco LA HT- - Negativo do aquecedor 1 (fio branco) B3 amarelo LA SENSOR 0V - Referência (fio amarelo) C3 verde LA RCAL - Calibração Sonda 1 (fio verde) C4 verde LA2 RCAL - Calibração Sonda 2 (fio verde) D3 vermelho LA IP - Ipump sonda 1 (fio vermelho) D4 vermelho LA2 IP - Ipump sonda 2 (fio vermelho) E3 preto LA VS - Célula Nernst sonda 1 (fio preto) D2** branco LA2 VS - Célula Nernst sonda 2 (fio preto) M2** cinza LA2 HT- - Negativo do aquecedor 2 (fio branco) ** Função compartilhada. Ver lista de Entradas e Saídas COMUNICAÇÃO Pino Cor Função A2 amarelo CAN LOW/SP Tx - CAN Low / Protune SP Tx B2 verde CAN HIGH/SP Rx - CAN High / Protune SP Rx ALIMENTAÇÃO Pino Cor Função M4 vermelho +12V SWITCH - Positivo (+12V) K3 vm/pt SENSOR 5V - Alimentação dos Sensores - (saída 5v) L3 pt/br POWER GROUND - Terra de alimentação L4 pt/br POWER GROUND - Terra de alimentação L2 preto SENSOR GROUND - Terra de sinal dos sensores

20 20 CAPÍTULO 3. INSTALAÇÃO 3.3 Injetores Injetores de combustível podem ser entendidos como pequenas válvulas, que quando energizadas abrem e deixam o combustível passar. Basicamente há dois tipos de injetores comuns: Injetores de baixa impedância e injetores de alta impedância. Para identificar a impedância de um injetor é necessário medir sua resistência elétrica: Alta impedância - com resistência na faixa de 12Ω (ohm) ; Baixa impedância - com resistência abaixo de 5Ω (ohm) Injetores de Alta Impedância Injetores de alta impedância são ligados diretamente nas saídas de injeção da Pro Tune e quando acionados receberam diretamente a tensão da bateria. Cada saída da ECU tem capacidade para até 3 injetores de alta impedância em paralelo Injetores de Baixa Impedância Injetores de baixa impedância não podem receber diretamente a tensão da bateria, pois podem queimar nesta condição. A ECU pode acionar injetores de baixa impedância quando ligados apropriadamente. Como sua impedância é muito baixa há duas soluções para sua ligação: ligação do injetor em série com resistor ou a utilização do método Peak-and-hold. Pelo método do resistor, coloca-se o injetor em série com um resistor de 3,3Ω (ohm), com 20 Watts de potência. Dessa forma, pode-se ligar até 2 injetores por saída da ECU. Pelo método Peak-and-hold, precisa-se configurar corretamente os parâmetros do injetor na ECU, através do software Workbench. Este recurso é melhor apresentado no capítulo referente ao software. 3.4 Ignição As bobinas de ignição podem ser entendidas, basicamente, como multiplicadores de tensão. Assim um pulso de tensão na ordem de 300V a 450V no lado de baixa tensão da bobina gera no outro lado da bobina um pulso de tensão na ordem de 100 vezes maior, suficiente para gerar um arco elétrico nas velas de ignição. Para gerar um pulso de 300V a 450V no lado de baixa tensão da bobina é necessário primeiro armazenar energia elétrica na bobina. Assim, quando a bobina é desligada a energia nela armazenada gera automaticamente o pulso necessário.

21 3.5. ENTRADAS ANALÓGICAS E DIGITAIS 21 O tempo que a bobina fica ligada armazenando energia é chamado de tempo de carga, ou dwell. Para ligar e desligar a bobina é usado um circuito eletrônico, conhecido por driver. O driver pode estar incorporado na bobina de ignição ou não. Bobinas com o driver incorporado são conhecidas como bobinas de ignição interna. As ECUs da Pro Tune possuem apenas a saída para acionamento do driver de ignição. Recomenda-se o uso de bobinas com este circuito incorporado ou então o uso de drivers externos, que também são disponibilizados pela Pro Tune. As duas formas de ligação do sistema de ignição são mostradas na figura 3.2. Figura 3.2: Ignição: (a) com driver integrado. (b) com driver externo. 3.5 Entradas Analógicas e Digitais O módulo de injeção ECU PR660 possui 3 tipos de entradas diferentes: Entradas analógicas; Entradas digitais; Entradas para sensor de temperatura (Termistor). As entradas analógicas do produto podem ser configuradas para a utilização de sensores com sinal de saída em tensão ou então sensores de temperatura do tipo Termistor. Os terminais de entrada entre AUX-IN1 e AUX-IN4 são para sinais entre 0 e 5 volts. As entradas AUX-IN5 e AUX-IN6 podem suportar sinais de até 12 volts. Assim, quando for necessário utilizar sensores com tensão de saída maior que 5 volts, deve-se escolher adequadamente o terminal de entrada. As entradas digitais são utilizadas para medidas de frequência. A faixa de leitura é de 0,5 à 6500 Hz. A configuração destas entradas permite a ligação de sinais do tipo Coletor Aberto, ou simplesmente chaves, que conectam o pino ao terra.

22 22 CAPÍTULO 3. INSTALAÇÃO As entradas de temperatura são projetadas para utilização de termoresistores do tipo NTC. O produto possui circuito de entrada com ligação pull-up configurável. Assim, quando utilizado um sensor de temperatura em uma entrada, é necessário que seja feita a configuração no software Workbench para que o pull-up seja ativado e a leitura seja feita de forma correta. Para ligação dos sensores, o módulo possui uma fonte dedicada exclusivamente para a sua alimentação. A Saída SENSOR-5V (pino K3) deve ser utilizada principalmente em sensores tipo resistivos, já que a precisão da medição é extremamente dependente da qualidade e estabilidade da alimentação. O limite de corrente desta fonte não deve ultrapassar os 200 ma. 3.6 Sinal de Rotação e Fase As ECUs Pro Tune possuem entradas de trigger de rotação e fase (sincronismo) configuráveis por software. As duas entradas possuem modelos elétricos idênticos e aceitam sensores do tipo indutivo ou do tipo Hall. A figura 3.3 apresenta a forma de ligação dos dois tipos de sensores. A mesma configuração mostrada também deve ser utilizada para o sensor de fase (CMP). É importante ressaltar que as entradas CKP- e CMP- não estão internamente aterradas. Assim, é necessário o aterramento sempre que for usado o sensor do tipo Hall. Figura 3.3: Diagrama de ligação do sensor de rotação ou fase. As entradas CKP- e CMP- não estão ligadas a terra e não podem ser utilizadas como terra de sensores Hall. Especificamente para o caso Hall, é necessário fazer a ligação externa no terra dos sensores.

23 3.7. SENSOR DE PRESSÃO (MAP) Sensor de Pressão (MAP) O sensor MAP (Manifold Absolute Pressure) mede a pressão absoluta (pressão relativa ao vácuo). 0 kpa absoluto = Vácuo total 100 kpa = 1 Bar = 14.5 PSI A pressão atmosférica ao nível do mar é aproximadamente 100 à 102 kpa, dependendo do dia. Este sensor se encontra integrado nos módulos de injeção da Pro Tune. Basta instalar a mangueira de tomada de pressão para sua utilização. Por padrão, a ECU incorpora um sensor para medição de 250 kpa, que é bem dimensionado para motores aspirados. Caso seja necessário a utilização de outro modelo para maior pressão (geralmente necessário em motores turbo), recomenda-se solicitar no momento da encomenda da ECU, ou então pode-se utilizar algum modelo de MAP externo. 3.8 Sonda Lambda As ECUs Pro Tune possuem o condicionador para Sonda Lambda integrados no módulo. Basta posicionar corretamente o sensor no escapamento e conectar os fios nos pinos dedicados do módulo. Este condicionador integrado é compatível com as sondas wideband Bosch LSU e NTK. A pinagem típica de um sensor Bosch pode ser encontrada nos anexos Conectando a Sonda Lambda Principal Quando se utiliza apenas uma sonda lambda, esta será instalada na primeira entrada de sonda, conforme a figura 3.4.

24 24 CAPÍTULO 3. INSTALAÇÃO Figura 3.4: Diagrama de ligação da sonda LSU Conectando a Segunda Sonda Lambda O diagrama da figura 3.5 mostra a ligação de uma segunda sonda lambda. Figura 3.5: Diagrama de ligação da segunda sonda LSU 4.2.

25 3.9. ACELERADOR ELETRÔNICO 25 No caso de se utilizar uma segunda sonda Lambda, são necessários alguns pinos com funções compartilhadas para sua instalação. Utiliza-se uma saída auxiliar (pino M2) e uma entrada auxiliar com específica que compartilha a função de leitura da sonda (D2). É importante que, ao utilizar a segunda sonda lambda, a configuração do módulo pelo software Workbench seja feita corretamente. 3.9 Acelerador Eletrônico O acelerador eletrônico é composto basicamente de 3 partes: Sensor de posição do pedal; Sensor de posição da borboleta; Motor da borboleta Sensor do Pedal Este sensor é formado por um conjunto de dois potenciômetros que ficam junto ao pedal do acelerador. Caso um dos potenciômetros apresentar falha, o sistema continuará funcionando normalmente pelo outro potenciômetro, mas uma falha é registrada. A ECU possui duas entadas dedicadas para a entrada do sinal destes sensores chamadas TPD-1 e TPD-2 (posição do acelerador). Este sensor deve se corretamente calibrado pelo software de configuração Workbench antes de sua operação Sensor de Posição da Borboleta Este sensor está localizado internamente (na tampa lateral) ao corpo de borboleta. Informa a ECU a correta posição da borboleta de aceleração. Para a ECU Pro Tune, a entrada para conexão deste sensor é a chamada TP (pino F3). É basicamente composto por um potenciômetro, semelhante ao sensor do pedal. Para sua operação, deve-se instalar o sensor alimentado pela própria saída de 5V fornecida pela ECU (SENSOR-5V), afim de evitar garantir a qualidade do sinal. Assim como a no caso do pedal, é importante verificar a correta calibração desta entrada pelo Workbench antes do seu uso Motor da Borboleta Está localizado internamente ao corpo de borboleta. É controlado pela ECU em função da solicitação do acelerador e do sinal do sensor de posição da borboleta. O Módulo possui duas saídas exclusivas para este motor, pois a característica essencial para seu funcionamento é a reversão do sinal de acionamento. Isso só é

26 26 CAPÍTULO 3. INSTALAÇÃO possível, usando duas saídas que possuam chaveamento tanto para o +12V quanto para o para o terra (high-side e low-side). Assim, liga-se o motor da borboleta nas saídas AUX-OUT4 e AUX-OUT5 (pinos L1 e M1). Estas saídas também possuem capacidade de corrente mais elevada que as demais, afim de atender as demandas dos diversos modelos de borboletas Instalação do Acelerador Eletrônico A figura 3.6 mostra um diagrama de ligação do sistema de acelerador eletrônico configurado para uma ECU PR660. Figura 3.6: Diagrama de ligação do acelerador eletrônico. Todos os modelos suportados de borboleta eletrônica são pre-definidos no firmware e a ligação do mesmo no módulo deve seguir o descrito nesse manual. Se o corpo de borboleta eletrônica não estiver disponível, basta entrar em contato com a Pro Tune. Respeitando as prioridades e limitações técnicas, o corpo será acrescentado no firmware mais recente e a instalação será descrita nesse manual.

27 3.10. KNOCK SENSOR Knock Sensor O módulo possui duas entradas auxiliares que suportam a conexão de sensores de detonação (knock sensor). Estas entradas são a AUX-IN5 (pino G2) e AUX-IN6 (pino G3). O usuário, ao configurar este sensor, pode escolher entre uma entrada ou outra. Para a conexão do sensor, basta ligar um de seus terminais no terra e outro em uma das duas entradas. O sensor de detonação utilizado deve ser do tipo banda-larga. Em geral esses sensores são utilizados na grande maioria dos motores modernos. Sensores do tipo ressonante não são suportados. Esses sensores são facilmente identificados pois possuem um rosca de parafuso no próprio sensor. É extremamente importante usar o torque correto de fixação do sensor. Sensor muito apertado fica pouco sensível e não escuta o sinal da detonação. A figura 3.7 mostra a diferença dos dois tipos de sensores. Figura 3.7: knock sensor: (a) tipo ressonador. (b) tipo não-ressonador.

28 28 CAPÍTULO 3. INSTALAÇÃO

29 4 Diagramas de Instalação 4.1 Sistema com Distribuidor 29

30 30 CAPÍTULO 4. DIAGRAMAS DE INSTALAÇÃO 4.2 Sistema com Roda Fônica e Sensor Indutivo

31 4.3. SISTEMA COM INJEÇÃO SEQUENCIAL Sistema com Injeção Sequencial

32 32 CAPÍTULO 4. DIAGRAMAS DE INSTALAÇÃO 4.4 Sistema com Drive-by-Wire

33 5 Comunicação O módulo ECU possui três tipos de portas de comunicação para configuração e leitura dos dados. Abaixo, são descritos cada um dos tipos e suas aplicações. 5.1 Porta USB A porta USB é utilizada exclusivamente para configuração do produto (conexão ao computador pessoal) e para download de datalogs do produto. A ECU possui um conector tipo USB-B (semelhante ao conector de impressora) cujo cabo acompanha o produto. O sistema de comunicação é isolado da alimentação do módulo para que não haja problema de interferências durante a operação e leitura de informações da ECU. É necessário alimentar o módulo externamente pelo chicote principal para que a comunicação USB funciona corretamente. 5.2 CAN O Módulo de ECU possui interface de comunicação padrão CAN-BUS. Neste protocolo, os dados são trafegados por apenas 2 linhas chamadas de CAN HIGH e CAN LOW. Um diagrama típico de uma rede CAN é mostrado na figura 5.1. Figura 5.1: Diagrama de uma rede CAN típica. Para o correto funcionamento da rede, é necessária a utilização de resistores de 120 Ω para terminação na rede. Estes resistores ficam nas pontas da rede como mostra na figura 5.1. Geralmente nos veículos, estes resistores já se encontram instalados na rede e não é necessária sua adição. 33

34 34 CAPÍTULO 5. COMUNICAÇÃO O módulo comunica pela rede CAN usando o identificador 0x1B0 (ID-1) em sua configuração original. Este identificador pode ser modificado para 0x1B1 (ID-2), 0x1B2 (ID-3) ou 0x1B3 (ID-4). Costuma-se modificar este parâmetro, apenas quando se tem mais de um módulo presente na rede. Portanto, é possível ligar na rede até no máximo 4 módulos. 5.3 Porta Serial RS-232 O módulo dispõe de porta serial do tipo RS-232, com níveis de tensão padrão TTL. Esta porta comunica em velocidade de kbps para transferência de dados. Esta porta serial é muito utilizada para comunicação com os dashboards da Pro Tune.

35 6 Software Pro Tune WORKBENCH 6.1 Área de Trabalho Ao executar o Pro Tune Workbench, a tela principal do programa é aberta, como mostra a figura 6.1. Figura 6.1: Tela principal do Workbench. Através da figura 6.1 é possível visualizar a área de trabalho com os diferentes componentes de visualização dos parâmetros da ECU. Esta área de trabalho é totalmente configurável é permitido ainda criar diferentes designs dessa área de trabalho, acessíveis facilmente através de abas no programa. 35

36 36 CAPÍTULO 6. SOFTWARE PRO TUNE WORKBENCH 6.2 Elementos Básicos do Software A figura 6.2 mostra os principais elementos que compões o software Pro Tune Workbench. Figura 6.2: Elementos básicos do Workbench. Estes elementos são descritos brevemente abaixo: Barra de Menus - Através dos Menus desta barra, podem ser acessadas todas as funcionalidades do programas. Estas funcionalidades são divididas em Arquivo, Mapas, Configurações da ECU, Ferramentas, Informações da ECU, Configuração do Software e Ajuda. Barra de Botões - Esta barra apresenta atalhos para as principais funções do software. Abas de Seleção da Área de Trabalho - Cada uma destas abas do programa representa uma área de trabalho diferente. É possível configurar múltiplas áreas de trabalho com diferentes layouts em cada uma. Área de Trabalho Selecionada - Esta é a área de trabalho selecionada nas abas. Nela é que são dispostos os instrumentos e listas de parâmetros do ECU. A figura 6.3 mostra a Barra de Status do programa. Nesta barra são apresentadas as condições principais de operação da ECU. Figura 6.3: Barra de Status do Workbench.

37 6.2. ELEMENTOS BÁSICOS DO SOFTWARE 37 Nesta barra é possível encontrar as seguintes informações: Condição da conexão - Indica se a ECU está conectada ou não. Condição de Erro - Mostra se existe algum alarme de erro ativo. Trim - Indica se algum trim é colocado na injeção. Tempo e Taxa de Atualização - Mostra quanto tempo (em segundos) e ECU já está em execução. Isso é utilizado para verificar se o módulo está em operação contínua, ou foi sofreu algum tipo de reset. A taxa de atualização mostra a frequência de atualização dos parâmetros na tela. Condição de Partida - Indica se a ECU está operando em condição de partida ou operação normal. Senha - Indica se a ECU possui senha configurada. Modo de Injeção - Indica qual o modo de injeção que o módulo está operando (semi-sequencia ou sequencial). No canto superior direito, o software apresenta ainda duas funcionalidades importantes, visto de forma ampliada na figura 6.4. Figura 6.4: Scroll da área de trabalho e indicador de modificações. Scroll da Área de Trabalho - Através do uso do mouse nesta região é possível percorrer por toda a área de trabalho, quando esta é maior que o tamanho da tela. Isso permite usar um espaço para colocar ferramentas de visualização de parâmetros, muito além das dimensões da tela útil do monitor. Indicador de Modificação da Configuração - Este indicador identifica quando foi feita alguma modificação nas configurações da ECU e portanto sua configuração está diferente da gravada na ECU. Aparece então um botão vermelho escrito SALVE DADOS! para que o usuário possa salvar as informações modificadas na ECU.

38 38 CAPÍTULO 6. SOFTWARE PRO TUNE WORKBENCH 6.3 Botões de Atalho Cada uma das funções da barra de botões é apresentada abaixo: Tabela 6.1 Ícones dos botões do Workbench Botão ABRIR - Este botão permite carregar as configurações de um arquivo e salvar na ECU. O formato do arquivo a ser carregado é.tdc Botão SALVAR - Este botão permite salvar as configurações da ECU no computador. Botão DESCARREGAR DATALOG - Acessa o menu para descarregar os dados de datalog da ECU no computador. Botão ACESSO AO SITE - Acessa o site da Pro Tune para verificar a existência de versões mais novas do software. Botão REINICIAR COMUNICAÇÃO - Através deste botão, a comunicação é reiniciada, e o módulo tenta reconectar novamente. Botão INFORMAÇÕES DA ECU - Mostra as informações da ECU, como por exemplo, versão do firmware e número de série. Botão FERRAMENTAS - Acessa os menus de configuração de injeção, sincronismo e controle de marcha lenta.

39 6.4. CONECTANDO O ECU NO PC 39 Tabela 6.1 Ícones dos botões do Workbench (continuação). Botão OSCILOSCÓPIO - Abre a tela com o osciloscópio em tempo real, que permite visualizar a variação de parâmetros da ECU no tempo. Botão DESLIGAR MOTOR - Desliga o motor, cortando a injeção de combustível. 6.4 Conectando o ECU no PC Para configurar a ECU, basta conectar o cabo USB no módulo e no PC e alimentar a ECU pelo chicote principal. O cabo USB da ECU é isolado da alimentação principal, portanto não há risco de interferência ou problemas de aterramento em relação ao computador em que será ligado. Quanto ao Workbench, o software passa o tempo inteiro tentando localizar a ECU na portas USB do computador. Uma vez conectado, ele indica na barra de status do programa com a palavra Conectado, conforme mostra a figura 6.5. Figura 6.5: Indicação de conexão entre a ECU e o Workbench. Caso o Workbench não encontre o módulo, ele apresenta neste quadro a mensagem Desconectado. Se isto ocorrer, verifique a conexão USB ou então verifique se o módulo está conectado a alimentação pelo chicote principal. 6.5 Ajuste do Layout da tela A área de trabalho do usuário é totalmente configurável. Existem basicamente 4 tipos de componentes visuais para para apresentar os parâmetros da ECU. São eles: BARRA - Mostra o parâmetro em forma de uma barra gráfica; GAUGE - Apresenta o parâmetro em forma de ponteiro;

40 40 CAPÍTULO 6. SOFTWARE PRO TUNE WORKBENCH CAIXA - Abre uma caixa com o nome do parâmetro e o valor correspondente. Não utiliza nenhum recurso gráfico; MAPA - Cria na tela um mapa para preenchimento e visualização. Cada um deste elementos pode ser arrastado e posicionado no lugar da tela que convêm. Para isso, basta clicar com o botão esquerdo do mouse e arrastar o componente. Para alterar o parâmetro associado ao elemento gráfico, basta dar um duplo clique com o mouse sobre o componente. Aparecerá a lista dos possíveis parâmetros a serem visualizados. Para remover qualquer componente, basta clicar com o botão direito do mouse sobre ele. Em cada uma das abas do programa, é possível configurar uma tela diferente, ou seja, é possível criar uma combinação de componentes visuais diferente para cada tipo de análise a ser feita. Essa é a vantagem de se trabalhar com múltiplas Abas no programa. 6.6 Salvando o Datalog no PC Para fazer o download dos dados salvos no módulo, é necessário acessar o botão Descarregar Datalog da barra de ferramentas. Este botão é mostrado na figura 6.6. Figura 6.6: Menu de acesso ao download de datalogs. Ao acessar esta função, um novo menu se abrirá como mostra a figura 6.7.

41 6.6. SALVANDO O DATALOG NO PC 41 Figura 6.7: Menu de download de datalogs. Este menu apresenta apenas duas funções: Download - Salva o datalog em um arquivo tipo.dlf. Possui também a função de apagar o datalog depois de realizado o download. Para isso, basta marcar o checkbox Apagar dados da ECU após finalizar o download. Apagar Log - Apaga toda a memória de datalog interna do módulo. Os dados que são baixados do datalog do módulo podem ser visualizados e analisados em outro software da Pro Tune. O software se chama Pro Tune Analyzer. Este software acompanha os dashboards da Pro Tune e abre diretamente arquivos tipo.dlf. A figura 6.8 mostra uma tela do software de análise. Figura 6.8: Amostra da tela do Analyzer para visualização de datalogs.

42 42 CAPÍTULO 6. SOFTWARE PRO TUNE WORKBENCH 6.7 Atualização do Firmware O firmware corresponde ao código (programa) que é executado internamente no módulo. A sua atualização pode ser feita acessando o menu correspondente chamado Atualização do Firmware (Software) do Produto. A tela da figura 6.9 apresenta as informações disponíveis para a atualização do produto. pode-se verificar nesta tela, a versão atual instalada e número de série do produto. Figura 6.9: Tela de atualização do firmware. Podemos destacar três operações principais referentes a atualização: Selecionar Arquivo de Atualização - Neste botão, acessa-se o arquivo com a extensão.frw que contém o novo firmware a ser instalado Ler Módulo - Esta função é utilizada para atualizar as informações referentes a eletrônica do produto e versão de firmware instalado. Atualizar! - Este botão executa a gravação do firmware selecionado no módulo. Ao final do processo, aparece uma mensagem informando se a atualização foi bem sucedida ou não. Caso a atualização ocorra normalmente, aparecerá a mensagem O firmware foi atualizado com sucesso.

43 7 Solução de Problemas Descreve-se nesta seção, um conjunto de possíveis dúvidas comuns no uso do ECU PR660. Procure consultar essa seção antes de contatar a assistência técnica. Q: A ECU não mede rotação. R: Verifique se os pulsos do sensor de rotação (sensor da roda fônica ou distribuidor) estão chegando na ECU e principalmente se a configuração do modo de sincronismo principal está correta e de acordo com o sistema existente no motor. Em caso de configuração incorreta a ECU NÃO irá medir sinal algum. Especificamente para o caso das rodas fônicas com sensor indutivo a POLARIDADE da ligação é fundamental para a correta leitura do sinal de rotação. Nesse caso se a configuração estiver correta, inverta a ligação dos fios de sinal do sensor indutivo. Q: Esporadicamente, o motor perde potência durante meio segundo e depois volta ao normal, sem motivo aparente. R: Neste caso é importante verificar se o contador de tempo interno da ECU volta para 0. Em caso positivo, a ECU está resetando (reiniciando) provavelmente devido a interferências do sistema de ignição. Verifique fios do chicote próximo aos cabos de ignição. Verifique se os cabos de vela utilizados são realmente resistivos ou supressivos. 100% destes problemas são causados por componentes de baixa qualidade na ignição ou má instalação. Cabos não supressivos ou de má qualidade, quando novos, costumam ser responsáveis por esses sintomas após 6 horas de exposição ao calor do motor. Q: A bomba de combustível não liga ao dar a partida. R: Verifique com um testador ou multímetro se a ECU aciona o relé da bomba e se os fusíveis não estão queimados. Se as ligações estão corretas e o relé não for ativado, significa que a ECU não está recebendo pulsos do sensor de rotação. Verifique o sensor de rotação. Q: A ECU desliga, perde a conexão com o computador durante a partida e o motor não parte. R: É comum ligar a alimentação do módulo em um 12Volts que é desligado pela chave de ignição durante o acionamento do motor de arranque. Neste caso ao acionar o motor de arranque o módulo perde sua alimentação. Para resolver isso, alimente o módulo via um 12Volts que permanece ligado durante o acionamento do motor de arranque. 43

44 44 CAPÍTULO 7. SOLUÇÃO DE PROBLEMAS Q: Ao dar a partida, o motor não parte e os injetores e/ou ignição não funcionam. R: Verifique se na alimentação do relé principal e na sua saída tem 12Volts durante a partida. Como no caso anterior, também é comum ligar o relé principal em um 12Volts que é desligado durante o acionamento do motor de arranque. Q: Ao dar partida no motor, o mesmo arranca mas logo depois desliga e ocorre explosão forte no escapamento. R: Nesse cado, deve-se configurar corretamente a fase do motor no menu de sincronismo do software de configuração Workbench. TESTE FUNDAMENTAL DA ECU Todo o funcionamento da ECU é baseado na leitura do sinal de rotação do motor, via distribuidor ou roda fônica. Se na partida, o software do PC (Workbench) não exibir a rotação do motor, então NADA IRA FUNCIONAR pois a ECU entende que o motor está parado. É fundamental que a ECU esteja lendo a rotação corretamente.

45 8 Especificações Técnicas Item Característica Alimentação Consumo Corrente máx. (saídas auxiliares) Entradas Analógicas Entradas Digitais - Frequência Protocolo Protune SP Protocolo CAN Temperatura de Operação Proteções 7 à 22 volts 12volts 2 amperes - saída auxiliar 5 amperes - saída aux. potência 7 entradas de 0 à 5 volts 2 entradas 0 à 12 volts (AUX-IN5 e AUX-IN6) 0,5 à 6500 Hz Serial à kbps / 500 kbps 100 à 1000 kbps - resistor de terminação externo -10 à +105 C Inversão de polaridade da bateria; Transiente de tensão nas linhas de alimentação; Resistente a poeira ou respingos d água. Sensor MAP Sonda Lambda (Modelos Suportados) Peso MAP integrado de 250kPa absoluto LSU 4.2 LSU 4.9 NTK Sonda Narrowband 320 gramas Tabela 8.1: Especificações Técnicas da ECU PR660 45

46 46 CAPÍTULO 8. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

47 A Sistemas de Injeção Eletrônica A.1 Introdução O sistema de injeção é o conjunto de componentes do motor com a função de adicionar uma quantidade adequada de combustível ao ar que está sendo admitido pelo motor. Atualmente todos os sistemas de injeção incorporaram também a função de gerar a ignição da mistura de ar e combustível que foi admitida pelo motor. Todos os sistemas de injeção eletrônica possuem uma unidade controle, chamada de ECU (Electronic ou Engine Control Unit), que recebe os sinais dos vários sensores, analisa estes sinais e envia comandos aos atuadores. Sensores são os componentes que detectam as condições do motor. Por exemplo: sensor de pressão na admissão, sensor de posição do virabrequim, sensor de posição do acelerador. Atuadores são os componentes que agem de alguma forma sobre o motor. Por exemplo: bobina de ignição, bico injetor, bomba de combustível. Apesar do sistema de injeção efetuar as funções de injeção e ignição, é mais simples abordar as duas funções separadamente. A.2 Ignição A cada ciclo do motor, cada uma das câmaras de combustão de cada cilindro se enche da mistura ar e combustível. Esta mistura deve queimar para que o motor gere energia mecânica em forma de força de rotação. Porém a mistura não pode queimar a qualquer momento. Sua queima deve iniciar no momento mais favorável para que se obtenha uma grande pressão dentro da câmara de combustão, mas sem gerar riscos ao motor. O momento do Figura A.1: PMS e PMI do motor início da queima, ou ignição da mistura, é chamado de Ponto de Ignição, ou simplesmente Ponto. O Ponto é definido pela posição do pistão. Há duas posições do pistão que podem ser usadas como referência: PMS (Ponto Morto Superior) e PMI (Ponto Morto Inferior). A figura ao lado mostra a posição do pistão quando ele está no PMS e no PMI. Para identificar a posição do pistão utiliza-se a posição do virabrequim ou volante. Como o pistão está preso no virabrequim pela biela e o virabrequim está preso ao volante, suas posições estão diretamente ligadas. 47

48 48 APÊNDICE A. SISTEMAS DE INJEÇÃO ELETRÔNICA A posição do virabrequim é medida em (graus), sendo que quando o pistão está no PMS considera-se o virabrequim em 0º. A cada volta completa do virabrequim (360º) o pistão sai do PMS, passa pelo PMI e retorna ao PMS. Na grande maioria dos motores, o Ponto sempre ocorre Antes do PMS (APMS). Assim sendo, o Ponto é medido ou definido em ºAPMS. Por exemplo: Se o Ponto ocorrer quando o virabrequim está na posição de 350º, então ocorreu em 10ºAPMS. Para um bom rendimento do motor, o Ponto deve variar de acordo com algumas condições de uso do motor, entre elas: velocidade de rotação do motor, quantidade de mistura dentro do motor, temperatura, entre outras. O aumento da posição do Ponto em ºAPMS chama-se avanço do Ponto. Sua diminuição chama-se atraso do Ponto. Por exemplo: se o Ponto passou de 10ºAPMS para 20ºAPMS então ele avançou 10º. A variação do Ponto, atraso e avanço, quando relacionada com as condições de uso do motor é chamada de curva de avanço e é definida por uma tabela de dados. Para a ignição da mistura no Ponto definido é necessário que ocorra algum fenômeno dentro da câmara de combustão. O mais comum é a centelha, ou faísca, gerada nos eletrodos da vela de ignição por uma descarga elétrica de alta tensão. Para gerar uma descarga de alta tensão sempre é utilizada uma bobina de ignição. A bobina de ignição, de maneira bem simples, pode ser considerada como um multiplicador de tensão, que ao receber um impulso Figura A.2: Faísca na vela de ignição. elétrico de baixa ou média tensão em um dos seus terminais faz aparecer no outro terminal que fica ligado na vela de ignição, um pulso de alta tensão. O impulso elétrico de baixa ou média tensão sobre a bobina é gerado pela descarga de uma quantidade de energia elétrica que foi previamente armazenada na própria bobina de ignição.

49 A.3. INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL 49 A.3 Injeção de Combustível A cada ciclo do motor, a câmara de combustão recebe uma quantidade de ar. Este ar deve receber uma quantidade adequada de combustível para que quando esta mistura queime, se obtenha um bom rendimento do motor sem comprometer ou gerar danos aos seus componentes. A.3.1 Mistura Rica, Pobre e Estequiométrica Quando a mistura de ar e combustível dentro da câmara de combustão queima, o oxigênio deste ar é consumido. Se a quantidade de combustível misturado no ar é pequena (falta combustível) então nem todo o oxigênio presente será consumido na queima. Esta situação é chamada de mistura pobre. A mistura pobre tem vantagens e desvantagens: Figura A.3: Admissão da mistura de ar e combustível. Tabela A.1: Mistura Pobre Vantagem da Mistura Pobre Economia. Desvantagens da Mistura Pobre Pode causar superaquecimento e até quebra do motor; Baixo rendimento (potência). Se a quantidade de combustível misturado no ar é grande (sobra combustível) então todo o oxigênio presente será consumido na queima e sobrará combustível sem queimar. Esta situação é chamada de mistura rica. Assim como a mistura pobre, a mistura rica possui vantagens e desvantagens: Tabela A.2: Mistura Rica Vantagens da Mistura Rica Alto rendimento (potência); Aquecimento reduzido; Condição segura para o motor. Desvantagens da Mistura Rica Alto consumo; Excessivamente rica pode causar falhas na queima da mistura.

50 50 APÊNDICE A. SISTEMAS DE INJEÇÃO ELETRÔNICA Uma terceira possibilidade é quando a quantidade de combustível é exatamente a necessária para consumir todo o oxigênio presente. Após a queima não sobra nem oxigênio e nem combustível. Esta situação é chamada de mistura estequiométrica. Como as outras possibilidades, há vantagens e desvantagens: Tabela A.3: Mistura Estequiométrica Vantagens da Estequiométrica Boa condição de uso; Reduzida emissão de poluentes; Consumo moderado. Desvantagens da Estequiométrica Não é a situação de maior rendimento do motor (potência); É difícil de ser mantida em condições de variação, como em aceleração. Entre as três possibilidades para a mistura, a mais usual é a mistura rica, pois é a mais segura para o motor. Algumas informações sobre combustível e ar: 1 kg de Gasolina Pura tem aproximadamente 1,35 litros; 1 kg de Álcool Hidratado tem aproximadamente 1,25 litros; 1 kg de Ar tem aproximadamente 800litros. Formam uma mistura estequiométrica (aproximadamente): 14,7kg de Ar com 1 kg de Gasolina Pura; 9,0kg de Ar com 1 kg de Álcool (Etanol) Puro; 13,3kg de Ar com 1 kg de Gasolina Brasileira (mistura de 75% e gasolina com 25% de álcool) A.3.2 Quantidade Adequada de Combustível A quantidade adequada de combustível que será misturada ao ar depende de uma grande quantidade de fatores, e também deve atender alguns requisitos, entre eles:

51 A.3. INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL 51 Tabela A.4: Quantidade adequada de combustível Requisitos que influenciam a mistura Desempenho; Economia; Durabilidade; Normas (poluição); Fatores que influenciam a mistura Eficiência volumétrica do motor; Pressão no coletor de admissão; Velocidade de rotação do motor; Temperatura do motor; Temperatura do ar; Pressão barométrica; Condição de aceleração; Condição de desaceleração; Condição de partida; Condição de marcha lenta; Condição de afogamento do motor; A quantidade adequada de combustível é definida, normalmente, por uma quantidade básica e correções. A.3.3 A Quantidade Básica A quantidade básica é baseada na quantidade de ar que entra no motor a cada ciclo. A quantidade de ar deve ser definida em massa e não em volume, pois para saber quanto combustível deve ser misturado ao ar é necessário saber quantas moléculas de ar há e não qual seu volume (litros). A quantidade de ar pode ser medida diretamente ou indiretamente. Diretamente pode ser medida por um sensor de massa de ar (MAF), porém este método é pouco usado devido ao alto valor do sensor. Indiretamente, que é o método mais comum, é medida baseada nos sinais de três sensores: de velocidade de rotação, de pressão na admissão (MAP) e de temperatura do ar (IAT) na admissão. A Pro Tune trata sempre a pressão como pressão absoluta. Assim o vácuo total é igual a 0kPa, e a pressão atmosférica ao nível do mar será 101kPa. A velocidade de rotação e a pressão do ar são usadas para obter a eficiência volumétrica (EV) do motor, que é sua principal característica. O método que define a EV do motor em função da velocidade de rotação e da pressão do ar é chamado de Speed Density. É o método mais usado. A temperatura do ar é usada para definir a densidade do ar admitido. Normalmente a temperatura do ar entra no cálculo da quantidade básica de combustível como uma correção, sendo que a temperatura padrão (sem correção) é 20ºC.

52 52 APÊNDICE A. SISTEMAS DE INJEÇÃO ELETRÔNICA Outra forma de definir a EV do motor é através do sensor de posição do acelerador (TP). São usados então o TP e a velocidade de rotação do motor. Este método é usado principalmente em caso de falha do MAP ou em baixas rotações, quando o sinal do MAP pode ser instável. A forma mais comum é usar o sinal do TP e da velocidade de rotação para definir um valor correto para a pressão na admissão. Neste caso o sensor MAP é ignorado e é usado o valor de pressão definido. O método que define a EV do motor em função da velocidade de rotação e da posição do acelerador é chamado de Alpha-N. É o método normalmente usado quando o sensor de pressão na admissão falha ou quando a leitura da pressão é inconsistente. Um exemplo: se em uma situação de velocidade de rotação de RPM e pressão absoluta na admissão de 30kPa (quilo pascal) um motor de 1 litro, com 4 cilindros, tem eficiência volumétrica de 50%, então nessa condição este motor admite o correspondente a 50% do volume de 1 litro de ar, ou seja: 0,5 litro de ar na pressão de 30kPa. Note que além do volume do cilindro não encher completamente, o ar que entrou está na pressão de apenas 30kPa. Resumindo: quanto maior a eficiência volumétrica do motor, maior será a quantidade de ar que ele conseguirá admitir por ciclo e por conseqüência maior será a quantidade de combustível necessária. Sabendo a massa de ar que está entrando no motor pode-se definir quanto combustível será necessário, sem as correções. A quantidade de combustível é definida pelas características do combustível, e por algumas características do sistema. De forma básica define-se qual o tempo que a válvula injetora de combustível (bico injetor) deve ficar aberta para atender uma eficiência volumétrica de 100%, com pressão na admissão de 100kPa, estando o ar a 20 C. No exemplo anterior, a eficiência volumétrica foi de 50% e a pressão na admissão de 30kPa, o que indicaria que o bico injetor deveria ficar apenas 15% do tempo aberto quando comparado à situação de eficiência volumétrica de 100% com pressão de 100kPa, sendo considerado a variação da eficiência volumétrica e a pressão na admissão. O tempo de abertura em função da eficiência volumétrica corresponde à quantidade básica de combustível. A.3.4 As Correções As correções são modificações no tempo que o bico injetor fica aberto ou acionado. As correções são diversas e aplicadas de várias formas. Não são citadas todas as correções neste capítulo, apenas algumas que servirão de exemplo para a compreensão. Ò Como em muitos casos as correções são somadas, é usual definir 100% para sem

53 A.3. INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL 53 correção, acima de 100% para acréscimos e abaixo de 100% para decréscimos. A temperatura do ar indica sua densidade. Quanto mais quente o ar, menos denso; quanto mais frio, mais denso. Exemplo: em uma situação onde o tempo de abertura do bico injetor é de 10ms quando o ar está a 20ºC, então se o ar estiver a 40ºC (93,6% da densidade do ar a 20ºC) o tempo será de: 10msx93,6% = 9,36% Em outras palavras: se o ar está mais quente a quantidade de moléculas de ar para o mesmo volume é menor, logo a quantidade de combustível deve ser menor também. O bico injetor tem a característica de demorar um tempo para abrir, porém fecha quase instantaneamente. O tempo para abrir depende da tensão aplicada ao bico injetor, que por sua vez depende da tensão da bateria. Exemplo: com uma tensão de bateria de 13,2V um bico injetor leva 0,8ms para abrir, mas com uma tensão de 11,2 levará mais tempo: 1,0ms. Assim o tempo em que o bico injetor fica acionado deve aumentar 0,2ms para que o tempo em que ele está aberto se mantenha o mesmo. A.3.5 Sensores No sistema de injeção, sensores são os componentes usados para detectar ou medir uma determinada condição do motor ou do veículo. Já foram mencionados alguns sensores como o MAP e o TP. A grande maioria dos sensores é conhecida pela abreviatura do seu nome em inglês. Dentre os exemplos de sensores, podemos destacar: MAP - Manifold Absolute Pressure Sensor, IAT - Intake Air Temperature,TP - Throttle Position Sensor, ET - Engine Temperature, Sonda Lambda ou Sonda O2, MAF - Mass Air Flow, etc. A.3.6 Atuadores No sistema de injeção atuadores são os componentes usados para agir sobre o motor ou sobre outros componentes do sistema. Já foram mencionados alguns atuadores como a bobina de ignição. Os atuadores podem ser eletro-eletrônicos ou não. Dentre os exemplos de atuadores, podemos destacar: Bico Injetor, Bomba de combustível, Bobina de ignição, IAC - Idle Air Control, Válvula do Acelerador - Throttle Valve, Conversor Catalítico ou Catalisador, Regulador de Pressão da Linha de Combustível, Vela de Ignição, etc.

54 54 APÊNDICE A. SISTEMAS DE INJEÇÃO ELETRÔNICA

55 B Cabos de Vela Os cabos de vela são a maior fonte de ruído elétrico do sistema de injeção. Cabos de vela de má qualidade ou não supressivos podem até fazer com que a ECU não opere de forma correta. A Pro Tune recomenda somente o uso de cabos de vela supressivos marca Bosch tipo CS ou marca NGK tipo SC. Cachimbos de vela resistivos não substituem cabos resistivos. Caso seja utilizado na instalação outro tipo de cabo que não os indicados verifique se o cabo é resistivo. Um cabo resistivo possui a forma construtiva mostrada na figura B.1. Outra característica deste tipo de cabo é ter entre 6.000Ω (6KΩ) e Ω (10KΩ) de resistência por metro de cabo. Figura B.1: Forma construtiva de um cabo de vela. 55

56 56 APÊNDICE B. CABOS DE VELA

57 C Sonda Lambda - EGO EGO, Sonda Lambda e Sensor O2 são os nomes mais comuns para o sensor de oxigênio dos gases do escapamento. Há basicamente dois tipos de Sonda Lambda: Narrow Band: Identifica somente se a mistura ar/combustível está pobre (há oxigênio nos gases do escape) ou rica. Quando a mistura está rica a sonda gera um sinal elétrico, na faixa de 0,9V. Quando está pobre o sinal gerado é na ordem de 0,1V. A tensão que identifica mistura rica é justamente o ponto entre as faixas. A ECU considera mistura rica sempre que a tensão da sonda está acima do valor definido no parâmetro Tensão que identifica Mistura Rica, e mistura pobre sempre que estiver abaixo. Sondas Narrow Band podem ter de 1 a 4 fios, e podem possuir ou não resistência de aquecimento. A figura C.1 mostra a resposta típica de uma Sonda Narrow Band. Figura C.1: Resposta de uma Sonda Narrow Band. Wideband: Identifica a proporção da mistura ar/combustível, gerando um valor de tensão proporcional. Permite medir a relação ar/combustível com precisão. Esta relação é chamada de fator Lambda, onde 1 é o valor para a estequiometria, abaixo de 1 é mistura rica e acima de 1 é mistura pobre. Toda sonda Wideband necessita de um controlador. As ECUs Pro Tune suportam a ligação da Sonda Lambda diretamente na ECU pois Possuem já o condicionador 57

58 58 APÊNDICE C. SONDA LAMBDA - EGO Integrado. A figura C.2 mostra a resposta típica dos controladores das sondas Wideband. Figura C.2: Resposta de uma Sonda Wideband. A pinagem típica de uma sonda Wideband Bosch, pode ser vista na figura C.3. Figura C.3: Pinagem típica de uma Sonda Wideband Bosch LSU 4.2.