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2010

INFORMAES TCNICAS DIAGNSTICO DOS COMPONENTES VERIFICAO DE CIRCUITOS E COMPONENTES SISTEMA DE ARREFECIMENTOTEMPERATURA E INJEO ELETRNICA

NDICEPARTE

A INFORMAES TCNICAS 1Combusto 2 Emisses 4 Injeo de Combustvel 5 Sistemas de Controle Integrado 6 Sistema de Ignio 7 Sistemas de Injeo e Ignio Eletrnica 8

PARTE

B DIAGNSTICO DOS COMPONENTES 9Sensor de Detonao 10 Sensor de Rotao 11 Mdulo de Ignio 12 Sensor de Presso do Coletor 13 Sensor de Massa de Ar 14 Sensor de Posio da Borboleta 15 Eletrovlvula do Canister 16 Regulador de Presso 17 Motor de Passo 18 Vlvula do Controle da Marcha Lenta 19 Vlvula Injetora 20 Sensor Lambda 21

PARTE PARTE

C VERIFICAO DE CIRCUITOS E COMPONENTES 25 D SISTEMA DE ARREFECIMENTO 29Vlvula Termosttica 30 Interruptor Trmico 31 Plug Eletrnico 32 Sensor de Temperatura 33 Glossrio 34 Mais Informaes 36

PARTE

INFORMAES TCNICAS

A

COMBUSTO atravs do processo de combusto que a energia contida no combustvel, liberada e transformada em trabalho mecnico, em potncia. Este processo de combusto, no entanto, deve ocorrer de forma controlada para que a energia disponvel no seja desperdiada. Ainda assim, no possvel transformar toda a energia, contida no combustvel, em trabalho ou potncia til; sempre haver uma certa porcentagem no aproveitada. Por limites impostos pelo seu princpio de fun-cionamento, os motores de combusto interna, que equipam os veculos de transporte, tm uma eficincia inferior a 100%; na prtica verifica-se que o rendimento est entre 25% e 35%. Ou seja, entre 65% e 75% da energia disponvel no combustvel desperdiada na forma de calor, no lquido de arrefecimento e nos gases de escape. Estes ltimos, alm de energia no aproveitada, contm alguns agentes poluidores. Assim, os modernos mtodos de controle eletrnico so de vital importncia tanto para o aumento da eficincia como para a diminuio das emisses resultantes do processo de combusto.

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Processo de CombustoA ocorrncia da combusto s o possvel na presena de trs elementos (1): Combustvel. Oxignio ou comburente (oxignio contido no ar). Calor. Nos motores de combusto interna, a combusto ou queima do combustvel, acontece num recinto fechado denominado cmara de combusto. Como resultante da combusto, o motor libera: a) Potncia, que movimenta o veculo. b) Gases de escape, compostos basicamente de: vapor de gua, CO 2 (dixido de carbono), N (nitrognio), CO (monxido de carbono), HC (hidrocarbonetos ou combustvel sem queimar), NOx (xidos de nitrognio). Os trs ltimos so gases poluentes. c) Calor (energia no aproveitada) transportado pelo lquido arrefecedor e pelos gases de escape. O que realmente interessa a potncia fornecida pelo motor. O resto energia desperdiada. O mais grave que os gases de escape alm transportarem calor, que energia no aproveitada, so fonte de poluio, j que alguns dos seus componentes agridem intensamente o meio ambiente. Podemos, portanto, enunciar de forma bastante ampla, as necessidades bsicas impostas aos motores modernos, as quais so: obter a mxima potncia com o menor consumo de combustvel e menor nvel de emisso de poluentes, compatveis com tal potncia. Em resumo: mxima eficincia com mnimo de emisses. Nos motores de combusto interna, a combusto da mistura se d de forma violenta e rpida; na realidade, uma exploso. Desta forma, a combusto provoca um aumento considervel da presso dentro do cilindro, que, por sua vez, gera a fora que impulsiona o pisto no sentido de fazer girar o virabrequim, produzindo trabalho mecnico, ou seja, gerando potncia.

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Tipos de MotoresEntre os motores de combusto interna podemos mencionar dois tipos, os quais sero de interesse para a anlise do processo de combusto. So eles: Motor de ciclo Otto Motor de ciclo Diesel

Ciclo OTTO (2) Na cmara de combusto admitida uma mistura de ar e combustvel, a qual comprimida pelo pisto e, no momento apropriado, prximo do fim do ciclo de compresso, fornecido o calor necessrio combusto, na forma de uma centelha na vela correspondente quele cilindro. A gerao da centelha no momento apropriado responsabilidade do sistema de ignio. Ciclo DIESEL (3) Na cmara de combusto admitido somente ar, o qual comprimido intensamente. Isto provoca o aumento da sua temperatura num nvel tal que, quando o combustvel injetado, prximo do fim do ciclo de compresso, ocorre a combusto.

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Ciclos

Ambos tipos de motores funcionam de forma similar, efetuando 4 ciclos alternativos que se repetem enquanto o motor funciona: 1. Ciclo de admisso: Com o motor j em funcionamento, e com o pisto no extremo superior da cmara (PMS: ponto morto superior) e com a vlvula de admisso aberta, o pisto comea a descer o que provoca a admisso de mistura (ciclo Otto) ou ar (ciclo Diesel). Ao chegar ao extremo inferior da cmara (PMI: ponto morto inferior), a vlvula de admisso fecha. Finaliza o ciclo de admisso. 2. Ciclo de compresso: Ao subir, com ambas as vlvulas fechadas, a mistura ou o ar presentes na cmara, comprimido. Pouco antes de atingir o PMS, perto do fim do ciclo de compresso, gerada a fasca (ciclo Otto) ou injetado o combustvel (ciclo Diesel). Esta antecipao denomina-se "avano da ignio" (ciclo Otto) ou "avano da injeo" (ciclo Diesel). Inicia-se a combusto e com isto, o aumento da presso na cmara. 3. Ciclo de expanso: Com ambas as vlvulas ainda fechadas, o aumento de presso impulsiona o pisto. Este (dos 4 ciclos) o nico ciclo de produo de potncia. 4. Ciclo de escape: Ao chegar ao PMI, abre a vlvula de escape e se inicia o ciclo de escape. Com o pisto subindo, os gases resultantes da combusto so expulsos da cmara. A anlise a seguir, ser feita com base nos motores de ciclo Otto.

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Tipos de misturasNos motores de ciclo Otto, a mistura ar/combustvel admitida nos cilindros, deve possuir quantidades desses elementos, em propores bastante bem definidas, par cada regime de operao; isto, para que a centelha da vela possa provocar a sua ignio. Somente assim possvel obter o mximo de rendimento com o mnimo de emisses. As propores de ar e combustvel mais adequadas para um bom funcionamento do motor, so aquelas em torno de uma proporo ideal. Essa proporo ideal definida, teoricamente, como aquela mistura que possui uma quantidade de ar capaz de queimar todo o combustvel presente na mesma. Essa relao ar/combustvel ideal corresponde mistura estequiomtrica. A queima da mistura ideal produz no escapamento (s na teoria): Dixido de carbono (CO2), gua (H2O) e Nitrognio (N) Estes gases no so poluentes. Esta definio s terica, j que na realidade, verifica-se que o nitrognio (contido no ar) oxidado, formando NOx (xidos de nitrognio); isto, devido s altas temperaturas presentes na cmara de combusto. Outros componentes do combustvel (enxofre, por exemplo), por sua vez, daro origem a gases nocivos sade e ao meio ambiente. Quando a mistura admitida nos cilindros possui menos ar que o correspondente mistura ideal (excesso de combustvel), uma parte do combustvel no queimada, e a combusto torna-se incompleta. Como resultado, aumenta o nvel de emisso de poluentes. As misturas com excesso de combustvel so as misturas ricas. No caso oposto, ou seja, quando a mistura possui menos combustvel que o necessrio (excesso de ar), parte do oxignio no utilizado. No entanto, a combusto tambm, torna-se ineficiente, e verifica-se um aumento do nvel de emisses. As mistura com excesso de ar denominam-se misturas pobres. A prtica demonstra que o mnimo de emisses e consumo se d quando o motor admite mistura ideal o prximo dela.

Fator LambdaPara facilitar a anlise do processo de combusto e a qualidade das emisses no escapamento, definido um nmero denominado Fator Lambda. O fator Lambda mede o desvio da mistura realmente admitida nos cilindros, com relao mistura ideal ou estequiomtrica, e pode ser utilizado para caracterizar os diferentes tipos de misturas, independentemente do combustvel utilizado. Assim: Lmbda > (1 lambda maior que 1) indica misturas pobres (excesso de ar). Lmbda < (1 lambda menor que 1) indica misturas ricas (excesso de combustvel). Lambda = 1 indica mistura estequiomtrica ou ideal. Para motores de ciclo Otto, a condio de mximo rendimento, com mnimo de consumo e emisso de poluentes, acontece para mistura estequiomtrica, ou prximo dela; ou seja, para Lambda = 1.

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EMISSESNos veculos automotivos, as emisses de poluentes podem ter sua origem (4): Nos gases presentes no escapamento. So as emisses resultantes do processo de combusto, o qual nunca perfeito. Seja devido a deficincias de projeto, ou desregulagem do motor, os gases de escape possuem, sempre, uma proporo de componentes poluentes. Na evaporao do combustvel do tanque e da cuba do carburador, provocada por temperatura ambiente elevada. So as "emisses evaporativas". Uma combusto completa produz gua (H2O) e di-xido de carbono (CO2) no escape. O nitrognio, e outros gases contidos no ar passam inalterados pelo processo de combusto. J uma combusto incompleta produz, alm dos citados acima: Monxido de carbono (CO): Resulta da combusto incompleta de mistura ricas; a respirao de ar, num ambiente fechado com 0.3% de CO, pode provocar a morte em 30 minutos. Hidrocarbonetos (HC): combustvel no queimado que resulta da admisso de misturas ricas; o HC um fator importante na formao de oznio o que, por sua vez, d origem nvoa seca. xidos de nitrognio (NOx): O nitrognio se junta ao oxignio, por causa das altas temperaturas presentes na cmara de combusto. Os NOx so tambm, componentes importantes na formao de oznio.

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Formas de Controle das emissesComo visto, existem 2 fontes geradoras de emisses no veculo: A evaporao de combustvel armazenado no tanque e na cuba do carburador (emisses evaporativas). Os gases de escape Nota: Existe uma outra fonte que so os vapores de combust