Aula 9 Sistema Flex. Introdução. Introdução UGA. Introdução UGA 23/04/2014

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1 Introdução Aula 9 O sistema Flex Fuel é capaz de reconhecer e adaptar, automaticamente, as funções de gerenciamento do motor para qualquer proporção de mistura de álcool e de gasolina que esteja no tanque. 2 Introdução Introdução A identificação da mistura é feita pelo sensor de oxigênio (também conhecido como sonda Lambda). Após a queima do combustível, a sonda Lambda envia um sinal para a unidade de comando que inicia o processo de reconhecimento do combustível, álcool, gasolina ou mistura entre eles. A partir dessa identificação, ao lado do desejo expresso pelo motorista via acelerador, o software da unidade de comando realiza uma comparação com os pontos ideais mapeados. Assim, ele determina como os diferentes componentes do sistema devem se comportar para gerar o desempenho esperado tendo os menores índices possíveis de consumo e emissão de poluentes

2 1 - Canister 2 - Reservatório de gasolina para partidas a frio 3 - Relé 4 - Bomba elétrica de combustível 5 - Válvula solenóide 6 - Válvula de purga do canister 7 - Sensor de temperatura e pressão do ar 8 - Galeria de combustível/válvula de injeção 9 - Sensor de detonação 10 - Sensor de rotação 11 - Sensor de temperatura 12 - Sensor de fase 13 - Bobina de ignição 14 - Pedal do acelerador 15 - Vela de ignição 16 - Sonda Lambda 17 - Bomba de combustível 18 - Unidade de comando 19 - Corpo da borboleta 5 6 Motor Otto: Para cada 13,8gde ar você pode colocar 1g de combustível (gasohol); Quanto + Ar no cilindro, + Combustível dá pra colocar; Relação estequiométrica:(característica de cada combustível) Massade ar(gramas)necessária para queimar integralmente 1gramade combustível; Lambda: (característica de operação do motor) Para cada 8,9g de arvocê pode colocar 1g de combustível Ar Mais Potência o motor gera. [ Massade ar(gramas)/ Massa decombustível ] Relação estequiométrica do combustível utilizado; 7 8 (álcool); 2

3 Método: Speed Density Um preciso controle da relação ar-combustível requer o conhecimento do fluxo de ar que entra no motor Iso-octana NO=100 Combustíveis Padrões Heptana NO=0 O combustível comercial que detona com a mesma taxa de RON 100 compressão de uma mistura de x% de Iso-octana e (100-x)% de Heptana, terá um NO = x. Detonação: Auto ignição do combustível: Nociva ao motor 0 Brasil MON=81 MON=90 (álcool) Tx de compressão 11 detonando

4 Esquema Simplificado do Sistema de Gerenciamento Características dos dois combustíveis: Estequiometria e Octanagem Gasolina (E-22) 1 : Estequiometria: 13,8 : 1 Octanagem: ± 81 (MON) Pressão de Vapor 2 : ± 38 kpa Poder calorífico: 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 Vapor 2 : ± 9 kpa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ (1) E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro (2) Método segundo Grabner a 20ºC

5 -Esquema Simplificado do Sistema de Gerenciamento Variação de Combustível 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); 17 Com isso a ECU mantém o motor funcionando sempre na mistura correta. 18 Função da Sonda Lambda: -Esquema Simplificado do Sistema de Gerenciamento Variável que representa o sinal da sonda Exemplo de Troca de Gasool para álcool

6 Sensor de Combustivel: SFS Software Fuel Sensor Lógica de Funcionamento do SFS 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) Lógica de Funcionamento do SFS DIAGRAMA DE EQUILÍBRIO DE FASE PARA O SISTEMA: ETANOL, ÁGUA e GASOLINA Pelas propriedades físico-químicas do álcool e da gasolina, não há possibilidade de separação de fases no tanque; Implica em que mudanças bruscas de combustível só podem ocorrer no abastecimento; 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 sensor lógico reconhecer a mudança de combustível

7 Lógica de Funcionamento do SFS Outras funções que utilizam a infomação do SFS Partida a frio auxiliada; Purga do Filtro de Carvão Ativado; Funcionamento transitório do motor; Gerenciamento dinâmico de avanço para melhoria de dirigibilidade; Controle de detonação; Fase de warm-up; Partida a quente; Características dos dois combustíveis: Pressão de Vapor Sistema de partida a frio Tanque Auxiliar e Válvulas Gasolina (E-22) 1 : Estequiometria: 13,3 : 1 Octanagem: ± 81 (MON) Pressão de Vapor 2 : ± 38 kpa Poder calorífico: 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 Vapor 2 : ± 9 kpa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ Válvula de controle de pressão Linha para saída de ar durante o abastecimento ON Válvula Três Vias Tanque auxiliar OFF Bomba Corpo de borboleta (1) E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro (2) Método segundo Grabner a 20ºC 27 Aeração para o tanque de combustível principal Entrada de ar (vindo da parte limpa do filtro) para limpeza da linha 28 7

8 Sistema de partida a frio Sistema de partida a frio Garantiade partidaa baixastemperaturascom misturasde alto de álcool Sistema de partida a frio Desempenho do A baixapressãode vapor das misturascom alto % de álcoolfaz necessária a presença de um sistema auxiliar de partida a frio; E100 = 76kW E22 = 74kW

9 Desempenho do Por que maior potência com álcool?: Características dos dois combustíveis: Calor de Vaporização Álcool requer mais energia para evaporar: Menor temperatura da mistura (maior enchimento do motor); Gasolina (E-22) 1 : Estequiometria: 13,3 : 1 Octagem: ± 81 (MON) Pressão de Vapor 2 : ± 38 kpa Poder calorífico: 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 Vapor 2 : ± 9 kpa Poder calorífico: kcal/kg Calor de Vaporiz.: 201 kcal/kg Densidade a 20ºC: 810 kg/m³ 33 (1) E22= Gasolina com 22%vol de etanol anidro (2) Método segundo Grabner a 20ºC 34 Curvas de Eficiência Térmica em Plena Carga Consumo e Emissões

10 Consumo e Emissões Consumo e Emissões Limites Legais de Emissão de Poluentes EA l Consumo e Emissões R$/Km com Álcool R$/Km com Gasolina Vantagem rodar com álcool 70% Vantagem rodar com gasolina FIM Aula 9 Preço Álcool / Preço Gasolina [%] Urbano Estrada