ECU PR440 ECU PR440 DRAG

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Manual do Usu ´

ario

ECU PR440

ECU PR440 DRAG

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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 in-correta não estão cobertos pela garantia, de forma nenhuma. Produtos Pro Tune com marcas de violação ou choques mecânicos perdem automaticamente a garan-tia. A garantia não se estende ao conte údo ou ajustes presentes na mem ória dos produtos.

Os softwares Pro Tune são parte integrante dos seus respectivos produtos e estão dispon´ıveis 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 compu-tador, mas presta suporte e otimiza constantemente seus produtos para que isso ocorra.

Qualquer despesa de envio e retorno ser´a sempre por conta do cliente, inde-pendentemente do motivo do envio do produto.

SUPORTE

Web Page: www.protuneelectronics.com.br E-mail: suporte@protuneelectronics.com.br

Pro Tune Sistemas Eletr ˆonicos Rua Brig. Ivo Borges, 232 - 92420-050

Canoas, RS, Brasil Ind ´ustria Brasileira www.protuneelectronics.com.br

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Sum ´ario

1 ECUs PRO TUNE 9

1.1 Visão Geral . . . 9 1.2 Modelos Dispon´ıveis . . . 9 1.2.1 PR330 . . . 9 1.2.2 PR440 . . . 10 1.2.3 PR660 . . . 10 1.2.4 Versão DRAG . . . 11 1.3 Nomenclatura . . . 11 2 PR440 13 2.1 Principais caracter´ısticas . . . 14 2.2 Recursos . . . 14 3 Instalação 17 3.1 Cuidados Importantes . . . 17 3.2 Pinagem da ECU . . . 17 3.3 Injetores . . . 19

3.3.1 Injetores de Alta Impedˆancia . . . 19

3.3.2 Injetores de Baixa Impedˆancia . . . 20

3.4 Ignic¸˜ao . . . 20

3.5 Entradas Anal ´ogicas e Digitais . . . 21

3.6 Sinal de Rotac¸˜ao e Fase . . . 22

3.7 Sensor de Press˜ao (MAP) . . . 22

3.8 Sonda Lambda . . . 23

3.9 Acelerador Eletrˆonico . . . 24

3.9.1 Sensor do Pedal . . . 24

3.9.2 Sensor de Posic¸˜ao da Borboleta . . . 24

3.9.3 Motor da Borboleta . . . 24

3.9.4 Instalação do Acelerador Eletrônico . . . 25

4 Diagramas de Instalac¸˜ao 27 4.1 Sistema com Distribuidor . . . 27

4.2 Sistema com Roda Fˆonica e Sensor Indutivo . . . 28

4.3 Sistema com Injec¸˜ao Sequencial . . . 29

4.4 Sistema com Drive-by-Wire . . . 30

5 Comunicac¸˜ao 31 5.1 Porta USB . . . 31

5.2 CAN . . . 31

5.3 Porta Serial RS-232 . . . 32

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6 SUM ´ARIO

6 Software Pro Tune WORKBENCH 33

6.1 Area de Trabalho´ . . . 33

6.2 Elementos B´asicos do Software . . . 34

6.3 Bot˜oes de Atalho . . . 36

6.4 Conectando o ECU no PC . . . 37

6.5 Ajuste doLayout da tela . . . . 37

6.6 Salvando oDatalog no PC . . . . 38

6.7 Atualizac¸˜ao doFirmware . . . . 40

6.8 An´alise em Tempo Real . . . 40

7 Solução de Problemas 43 8 Especificações Técnicas 45 Lista de apêndices 46 A Sistemas de Injeção Eletr ônica 47 A.1 Introdução . . . 47

A.2 Ignic¸˜ao . . . 47

A.3 Injec¸˜ao de Combust´ıvel . . . 49

A.3.1 Mistura Rica, Pobre e Estequiom´etrica . . . 49

A.3.2 Quantidade Adequada de Combust´ıvel . . . 50

A.3.3 A Quantidade B´asica . . . 51

A.3.4 As Correc¸˜oes . . . 52

A.3.5 Sensores . . . 53

A.3.6 Atuadores . . . 53

B Cabos de Vela 55

C Sonda Lambda - EGO 57

D Ordem de Ignic¸˜ao de Motores 59

E Configurando a ECU com Distribuidor 61

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Advertˆencia

• 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 atendi-mento às normas vigentes para emissão de gases poluentes e poluição sonora. En-tretanto, 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 ´e de inteira responsabilidade do usu´ario.

Tabela 1: Hist ´orico de Revis˜oes deste manual

Data Revisão Modificações Setembro/2012 1 Redação Inicial

Outubro/2012 2 Alteração do Layout do texto Fevereiro/2014 3 Revisão do manual

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1 ECUs PRO TUNE

1.1 Vis˜ao Geral

A Pro Tune possui em sua linha de produtos, M ódulos 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 constru´ıdos em chassi de alum´ınio anodizado com conec-tores 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 di-agn óstico completo do motor.

1.2 Modelos Dispon´ıveis

A Pro Tune apresenta três modelos de ECUs, para atender as necessidades dos mais variados perfis de aplicação. Abaixo está uma breve descrição das carac-ter´ısticas de cada modelo.

1.2.1 PR330

Com sua aplicação voltada para os ambientes mais agressivos do automobi-lismo, o m ódulo 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 caracter´ısticas da ECU podem ser destacadas:

• 3 sa´ıdas para injetores;

• 3 sa´ıdas para ignic¸˜ao;

• 2 entradas auxiliares de tens˜ao;

• 2 entradas para sensor de temperatura ou tens˜ao;

• 5 sa´ıdas auxiliares program´aveis;

• 1 entrada para sonda lambdawideband;

• suporte para uso de m ´odulodrive-by-wire externo.

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10 CAP´ITULO 1. ECUS PRO TUNE

1.2.2 PR440

Desenvolvida para aplicações que exigem mais recursos de sensores e atuado-res, a PR440 é projetada para aplicações de maior performance, que exigem injeção de combust´ıvel sequencial em motores de até 4 cilindros. Abaixo são destacadas algumas caracter´ısticas deste modelo:

• 4 sa´ıdas para injetores; • 4 sa´ıdas para ignic¸˜ao;

• 6 entradas auxiliares de tens˜ao/temperatura; • 2 entradas digitais;

• 1 entrada para sonda lambdawideband;

• suporte para uso de m ´odulodrive-by-wire interno;

• comunicac¸˜ao USB, CAN e RS-232.

1.2.3 PR660

A PR660 é um modelo diferenciado, com recursos exclusivos. Projetada para motores de alt´ıssima performance, que necessitam de injeção de combust´ıvel se-quencial de até 6 cilindro. Este modelo se diferencia por possuir condicionamento de sinal para 2 sondas Lambda wideband e condicionamento integrado de sinal

paraknock sensor.

• 6 sa´ıdas para injetores; • 6 sa´ıdas para ignic¸˜ao;

• 3 entradas auxiliares de tens˜ao;

• 6 entradas configur´aveis de tens˜ao/temperatura; • 4 entradas digitais;

• 2 entradas para sonda lambdawideband;

• M ´odulodrive-by-wire integrado;

• Condicionador paraknock sensor

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1.3. NOMENCLATURA 11

1.2.4 Vers˜ao DRAG

As ECU´s Pro Tune possuem, além de sua versãostandard, uma versão chamada

DRAG, destinada aos ve´ıculos de corrida de arrancada. Essa linha possui recursos dispon´ıveis nofirmware como datalog, controle de lambda e lambda auto-tune.

Além destes recursos previamente habilitados, possui ainda um sensor de pressão (MAP) de 700kPa, adequado aos motores turbo com maior pressão.

1.3 Nomenclatura

Abaixo, ´e apresentada uma lista de nomenclaturas utilizadas pela Pro Tune no decorrer do manual:

• APMS - Antes do ponto morto superior; • IN - Entrada auxiliar de tens˜ao;

• AT - Entrada auxiliar de sensor de temperatura; • AUX-OUT - Sa´ıda auxiliar de tens˜ao;

• CKP - Entrada de sensor de rotac¸˜ao 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 oxigˆenio ou sonda Lambda; • Firmware - software interno da ECU;

• IAT - Sensor de temperatura do ar (Intake air temperature);

• kPa - Quilo Pascal - unidade de press˜ao (1 BAR = 100kPa); • MAF - Sensor de massa de ar (Mass air flow);

• MAP - Sensor de press˜ao absoluta (Manifold Absolute Pressure sensor);

• PMS - Ponto morto superior; • RPM - Rotac¸˜oes por minuto;

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2 PR440

Este manual descreve de forma objetiva, como instalar e configurar o m ódulo de injeção eletrônica modelo ECU PR440.

Uma foto do produto pode ser vista na figura 2.1.

Figura 2.1: Apresentac¸˜ao da ECU PR440.

Este produto vem acompanhado dos seguintes ´ıtens:

• M ´odulo de ECU PR440;

• 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 acess ´orios.

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14 CAP´ITULO 2. PR440

2.1 Principais caracter´ısticas

Projetado para motores de até 4 cilindros de sistema sequencial (também po-dendo ser utilizado em motores de até 8 cilindros em sistemas semi-sequenciais), os m ódulos de injeção eletrônica programável Pro Tune PR440 abrem aos mecânicos, pilotos e preparadores, uma infinidade de possibilidades para a análise e execução de ajustes em motores.

Entre as principais caracter´ısticas, podemos destacar: • Facilidade no mapeamento de motores;

• Gravação de até 100 canais simultâneos; • Constru´ıdo em chassi de alum´ınio anodizado;

• Possui uma vers˜ao DRAG dedicado especialmente para o segmento de cor-rida de Arrancada;

• Vem acompanhado do Software de configuração e diagn óstico Pro Tune Workbench®;

2.2 Recursos

A tabela abaixo, apresenta os recursos dispon´ıveis na ECU PR440.

Tabela 2.1 – Recursos da ECU PR440.

Injeção Sa´ıda para 4 injetores (peak-and-hold) operação sequencial

Ignic¸˜ao 4 sa´ıdas

Rotação e Fase 2 entradas p/ sensor hall ou indutivo Entradas 2 entradas de tensão (0-5V)

6 entradas tens˜ao/temperatura Entradas Digitais 2 entradas

Sa´ıdas 6 sa´ıdas (2A)

2 sa´ıdas de potˆencia (5A) Sonda Lambda Entrada para 1 sondawideband

Sensor de Pressão MAP integrado de 250kPa absoluto (1,5Kg de pressão de turbo) na versão standard

MAP integrado de 700kPa absoluto (ou 6kgf /cm2) na vers˜ao DRAG.

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2.2. RECURSOS 15

Tabela 2.1 – Recursos da ECU PR440 (continuac¸˜ao). Recursos Adicionais Launch Control

Boost Control Power Shift Anti-Lag

Traction Control Remote Dash Control Emergency Map

Pit Limit Speed Control

Controle de Comando Vari´avel Controle deDrive-by-wire

Seguranc¸a Password Protection

Datalog Interno 6 horas (10 canais@10Hz) ou 60 horas (10 canais@1Hz)

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3 Instalac

¸ ˜

ao

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 alimentac¸˜ao da ECU;

- Ligar a alimentação (+12 volts) em um ponto de alimentação que não desative durante o arranque. Preferencialmente ligar direto na alimentação p ós-chave;

- O circuito de ignição é cr´ıtico para ao bom funcionamento. Ao ligar as velas na bobina de ignição, quando poss´ıvel utilize cabos supressivos e velas resistivas;

- Separar os fus´ıveis da sonda, injeção e ignição.

- As sa´ıdas AUX-OUT 1 e AUX-OUT 2 possuem diodo de recirculação. Não usar estas sa´ıdas para acionar cargas permanentes pois manterão o sistema ali-mentado, mesmo quando a ECU for desligada.

3.2 Pinagem da ECU

O conector utilizado pela PR440 possui 48 pinos sendo 40 de sinal e 8 pinos de potência. Sua numeração utiliza um sistema com n úmeros 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.

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18 CAPÍTULO 3. INSTALAÇ ÃO

A lista de func¸˜oes de cada pino pode ser vista na tabela 3.1.

Tabela 3.1 – Pinagem da ECU PR440.

INJETORES

Pino Cor Func¸˜ao

A1 azul INJ 1 - Primeira sa´ıda de injetor B1 azul INJ 2 - Segunda sa´ıda de injetor C1 azul INJ 3 - Terceira sa´ıda de injetor D1 azul INJ 4 - Quarta sa´ıda de injetor

IGNIC¸ ˜AO

H1 marrom IGN 1 - Primeira sa´ıda de ignição J1 marrom IGN 2 - Segunda sa´ıda de ignição K1 marrom IGN 3 - Terceira sa´ıda de ignição H2 marrom IGN 4 - Quarta sa´ıda de ignição

ENTRADAS

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 (TP)

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 (0-12V)

G3 branco IN 6 - Entrada 6 (0-12V) F3 branco IN 7 - Entrada 7

E4 branco DIG IN 2 - Entrada Digital 2 SA´IDAS

G1 cinza AUX OUT 1 - Sa´ıda Auxiliar 1 (diodo de recirculac¸˜ao)

F1 cinza AUX OUT 2 - Sa´ıda Auxiliar 2 (diodo de recirculac¸˜ao)

E1 cinza AUX OUT 3 - Sa´ıda Auxiliar 3

L1 cinza AUX OUT 4 5A[ETC] - Sa´ıda Aux. de potˆencia 4 M1 cinza AUX OUT 5 5A[ETC] - Sa´ıda Aux. de potˆencia 5 M3 cinza AUX OUT 6 - Sa´ıda Auxiliar 6

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3.3. INJETORES 19

Tabela 3.1 – Pinagem da ECU PR440 (continuac¸˜ao).

SONDA LAMBDA

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) D3 vermelho LA IP - Ipump sonda 1 (fio vermelho) E3 preto LA VS - Célula Nernst sonda 1 (fio preto)

COMUNICAC¸ ˜AO

A2 amarelo CAN LOW/SP Tx - CAN Low / Protune SP Tx B2 verde CAN HIGH/SP Rx - CAN High / Protune SP Rx

ALIMENTAC¸ ˜AO

M4 vermelho +12V SWITCH - Positivo (+12V)

K3 vm/pt SENSOR 5V - Alimentação dos Sensores - (sa´ıda 5v) L3 pt/br POWER GROUND - Terra de alimentação

L4 pt/br POWER GROUND - Terra de Potˆencia L2 preto SENSOR GROUND - Terra dos sensores

3.3 Injetores

Injetores de combust´ıvel podem ser entendidos como pequenas v´alvulas, que quando energizadas abrem e deixam o combust´ıvel 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 ne-cessário medir sua resistência elétrica:

• Alta impedˆancia - com resistˆencia na faixa de 12Ω (ohm) ;

• Baixa impedˆancia - com resistˆencia abaixo de 5Ω (ohm).

3.3.1 Injetores de Alta Impedˆancia

Injetores de alta impedância são ligados diretamente nas sa´ıdas de injeção da Pro Tune e quando acionados receberam diretamente a tensão da bateria.

Cada sa´ıda da ECU tem capacidade para at´e 3 injetores de alta impedˆancia em paralelo.

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3.3.2 Injetores de Baixa Impedˆancia

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.

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 cap´ıtulo referente ao software.

3.4 Ignic¸˜ao

As bobinas de ignição podem ser entendidas, basicamente, como multiplica-dores 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 ne-cessário primeiro armazenar energia elétrica na bobina. Assim, quando a bobina é desligada a energia nela armazenada gera automaticamente o pulso necessário. O tempo que a bobina fica ligada armazenando energia é chamado de tempo de carga, oudwell.

Para ligar e desligar a bobina ´e usado um circuito eletrˆonico, 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 sa´ıda para acionamento dodriver de ignic¸˜ao.

Recomenda-se o uso de bobinas com este circuito incorporado ou ent˜ao o uso de

drivers externos, que tamb´em s˜ao disponibilizados pela Pro Tune.

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3.5. ENTRADAS ANAL ´OGICAS E DIGITAIS 21

Figura 3.2: Ignic¸˜ao: (a) com driver integrado. (b) com driver externo.

3.5 Entradas Anal ´ogicas e Digitais

O m ódulo de injeção ECU PR440 possui 3 tipos de entradas diferentes:

• Entradas anal ´ogicas;

• Entradas digitais;

• Entradas para sensor de temperatura (Termistor).

As entradas anal ógicas do produto podem ser configuradas para a utilização de sensores com sinal de sa´ıda em tensão ou então sensores de temperatura do tipo Termistor.

Os terminais de entrada entre IN-1 e IN-4 são para sinais entre 0 e 5 volts. As entradas IN-5 e IN-6 podem suportar sinais de até 12 volts. Assim, quando for necessário utilizar sensores com tensão de sa´ıda 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.

As entradas de temperatura são projetadas para utilização de termoresistores do tipo NTC. O produto possui circuito de entrada com ligação pull-up

confi-gurável. Assim, quando utilizado um sensor de temperatura em uma entrada, é necessário que seja feita a configuração no software Workbench para que opull-up

seja ativado e a leitura seja feita de forma correta.

´E recomendado utilizar o sensor de temperatura do ar (IAT) na entrada IN-3 e o sensor de temperatura da ´agua (ET) na entrada IN-4.

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Para ligação dos sensores, o m ódulo possui uma fonte dedicada exclusiva-mente para a sua alimentação. A Sa´ıda 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 Rotac¸˜ao e Fase

As ECUs Pro Tune possuem entradas detrigger de rotac¸˜ao 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 en-tradas CKP- e CMP- não estão internamente aterradas. Assim, é necessário o ater-ramento 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

necess ário fazer a ligação externa no terra dos sensores.

3.7 Sensor de Press˜ao (MAP)

O sensor MAP (Manifold Absolute Pressure) mede a press˜ao absoluta (press˜ao

relativa ao v´acuo).

0 kPa absoluto = V´acuo total 100 kPa = 1 Bar = 14.5 PSI

A pressão atmosférica ao n´ıvel do mar é aproximadamente 100 à 102 kPa, dependendo do dia.

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3.8. SONDA LAMBDA 23

Este sensor se encontra integrado nos m ódulos 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. No caso da Versão DRAG, o sensor é para 700kPa, para que atenda aos motores com pressão de turbo mais elevada.

3.8 Sonda Lambda

As ECUs Pro Tune possuem o condicionador para Sonda Lambda integrado no m ´odulo. Basta posicionar corretamente o sensor no escapamento e conectar os fios nos pinos dedicados do m ´odulo.

Este condicionador integrado ´e compat´ıvel com as sondas wideband Bosch

LSU e NTK. A pinagem t´ıpica de um sensor Bosch pode ser encontrada nos anexos.

Um diagrama de ligac¸˜ao da sonda Lambda da ECU pode ser visto na figura 3.4.

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3.9 Acelerador Eletr ˆonico

O acelerador eletrˆonico ´e composto basicamente de 3 partes:

• Sensor de posic¸˜ao do pedal;

• Sensor de posic¸˜ao da borboleta;

• Motor da borboleta.

3.9.1 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 cha-madas TPD-1 e TPD-2 (posição do acelerador). Este sensor deve se corretamente calibrado pelo software de configuraçãoWorkbench antes de sua operação.

3.9.2 Sensor de Posic¸˜ao da Borboleta

Este sensor está localizado internamente (na tampa lateral) ao corpo de borbo-leta. 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 basica-mente composto por um potenciômetro, semelhante ao sensor do pedal. Para sua operação, deve-se instalar o sensor alimentado pela pr ópria sa´ıda 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 peloWorkbench antes do seu uso.

3.9.3 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 M ódulo possui duas sa´ıdas exclusivas para este motor, pois a caracter´ıstica essencial para seu funcionamento é a reversão do sinal de acionamento. Isso s ó é poss´ıvel, usando duas sa´ıdas 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 sa´ıdas AUX-OUT4 e AUX-OUT5 (pinos L1 e M1). Estas sa´ıdas tamb´em possuem capacidade de corrente mais elevada que as demais, afim de atender as demandas dos diversos modelos de borboletas.

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3.9. ACELERADOR ELETR ˆONICO 25

3.9.4 Instalação do Acelerador Eletr ônico

A figura 3.5 mostra um diagrama de ligação do sistema de acelerador eletrônico configurado para uma ECU PR440.

Figura 3.5: Diagrama de ligação do acelerador eletrônico.

Todos os modelos suportados de borboleta eletrônica são pre-definidos no firmware e a ligação do mesmo no m ódulo deve seguir o descrito nesse manual.

Se o corpo de borboleta eletrônica não estiver dispon´ıvel, 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.

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(27)

4 Diagramas de Instalac

¸ ˜

ao

4.1 Sistema com Distribuidor

(28)

28 CAPÍTULO 4. DIAGRAMAS DE INSTALAÇ ÃO

(29)

4.3. SISTEMA COM INJEC¸ ˜AO SEQUENCIAL 29

(30)

30 CAPÍTULO 4. DIAGRAMAS DE INSTALAÇ ÃO

(31)

5 Comunicac

¸ ˜

ao

O m ódulo 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 dedatalogs do produto.

A ECU possui um conector tipo USB-B (semelhante ao conector de impres-sora) cujo cabo acompanha o produto. O sistema de comunicação é isolado da alimentação do m ódulo para que não haja problema de interferências durante a operação e leitura de informações da ECU. É necessário alimentar o m ódulo ex-ternamente pelo chicote principal para que a comunicação USB funciona correta-mente.

5.2 CAN

O M ódulo 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 t´ıpico de uma rede CAN é mostrado na figura 5.1.

Figura 5.1: Diagrama de uma rede CAN t´ıpica.

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 ve´ıculos, estes resistores já se encontram instalados na rede e não é necessária sua adição.

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32 CAPÍTULO 5. COMUNICAÇ ÃO

5.3 Porta Serial RS-232

O m ódulo dispõe de porta serial do tipo RS-232, com n´ıveis de tensão padrão TTL. Esta porta comunica em velocidade de 115.200kbps para transferência de dados.

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6 Software Pro Tune WORKBENCH

6.1 Area de Trabalho

´

Ao executar o Pro Tune Workbench, a tela principal do programa ´e aberta, como mostra a figura 6.1.

Figura 6.1: Tela principal do Workbench.

Através da figura 6.1 é poss´ıvel visualizar a área de trabalho com os diferen-tes componendiferen-tes de visualização dos parâmetros da ECU. Esta área de trabalho é totalmente configurável é permitido ainda criar diferentes designs dessa área de

trabalho, acess´ıveis facilmente atrav´es de abas no programa.

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34 CAP´ITULO 6. SOFTWARE PRO TUNE WORKBENCH

6.2 Elementos B ´asicos do Software

A figura 6.2 mostra os principais elementos que comp˜oes o software Pro Tune Workbench.

Figura 6.2: Elementos b´asicos do Workbench.

Estes elementos s˜ao descritos brevemente abaixo:

• Barra de Menus - Através dos Menus desta barra, podem ser acessadas to-das as funcionalidades do programas. Estas funcionalidades são dividito-das 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 poss´ıvel configurar m últiplas 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 apresen-tadas as condições principais de operação da ECU.

(35)

6.2. ELEMENTOS B ´ASICOS DO SOFTWARE 35

Nesta barra é poss´ıvel 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 m ódulo está em operação cont´ınua, 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 ope-rando (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 poss´ıvel 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 moni-tor.

• 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.

(36)

6.3 Bot˜oes de Atalho

Cada uma das funções da barra de botões é apresentada abaixo:

Tabela 6.1 – ´Icones dos bot˜oes do Workbench

Botão ABRIR - Este botão permite carregar as configurações de um arquivo e salvar na ECU. O for-mato do arquivo a ser carregado é .tdc

Botão SALVAR - Este botão permite salvar as configurações da ECU no computador.

Bot˜ao DESCARREGAR DATALOG- Acessa o menu para descarregar os dados dedatalog da ECU no

compu-tador.

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 m ódulo tenta reconectar novamente.

Botão INFORMAÇÕES DA ECU - Mostra as informações da ECU, como por exemplo, versão do firmware e n úmero de série.

Botão FERRAMENTAS - Acessa os menus de configuração de injeção, sincronismo e controle de marcha lenta.

(37)

6.4. CONECTANDO O ECU NO PC 37

Tabela 6.1 – Ícones dos botões do Workbench (continuação).

Botão OSCILOSCÓPIO - Abre a tela com o osci-losc ópio em tempo real, que permite visualizar a variação de parâmetros da ECU no tempo.

Botão DESLIGAR MOTOR - Desliga o motor, cortando a injeção de combust´ıvel.

6.4 Conectando o ECU no PC

Para configurar a ECU, basta conectar o cabo USB no m ódulo e no PC e alimen-tar 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 m ódulo, ele apresenta neste quadro a mensagem Desconectado. Se isto ocorrer, verifique a conexão USB ou então verifique se o m ódulo 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 parˆametro em forma de uma barra gr´afica;

(38)

• 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 visualizac¸˜ao.

Cada um deste elementos pode ser arrastado e posicionado no lugar da tela que convˆem. Para isso, basta clicar com o bot˜ao esquerdo do mouse e arrastar o

componente.

Para alterar o parâmetro associado ao elemento gráfico, basta dar um duplo cli-que com omouse sobre o componente. Aparecerá a lista dos poss´ıveis parâmetros

a serem visualizados.

Para remover qualquer componente, basta clicar com o bot˜ao direito domouse

sobre ele.

Em cada uma das abas do programa, é poss´ıvel configurar uma tela diferente, ou seja, é poss´ıvel criar uma combinação de componentes visuais diferente para cada tipo de análise a ser feita. Essa é a vantagem de se trabalhar com m últiplas Abas no programa.

6.6 Salvando o Datalog no PC

Para fazer odownload dos dados salvos no m ódulo, é necessário acessar o botão

Descarregar Datalog da barra de ferramentas. Este bot˜ao ´e mostrado na figura 6.6.

Figura 6.6: Menu de acesso ao download dedatalogs.

(39)

6.6. SALVANDO ODATALOG NO PC 39

Figura 6.7: Menu de download dedatalogs.

Este menu apresenta apenas duas func¸˜oes:

• 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 ocheckbox Apagar dados da ECU ap ´os finalizar o download.

• Apagar Log - Apaga toda a mem´oria de datalog interna do m´odulo.

Os dados que s˜ao baixados do datalog do m ´odulo podem ser visualizados

e analisados em outro software da Pro Tune. O software se chama Pro Tune Analyzer. Este software acompanha osdashboards da Pro Tune e abre diretamente

arquivos tipo .dlf.

A figura 6.8 mostra uma tela do software de an´alise.

(40)

6.7 Atualizac¸˜ao do Firmware

O firmware corresponde ao c ´odigo (programa) que ´e executado internamente

no m ódulo. 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 dispon´ıveis para a atualização do produto. pode-se verificar nesta tela, a versão atual instalada e n úmero de série do produto.

Figura 6.9: Tela de atualizac¸˜ao 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 novofirmware a ser instalado

• Ler M ódulo - Esta função é utilizada para atualizar as informações referen-tes a eletrônica do produto e versão defirmware instalado.

• Atualizar! - Este botão executa a gravação do firmware selecionado no m ódulo. Ao final do processo, aparece uma mensagem informando se a atualização foi bem sucedida ou não. Caso a atualização ocorra normal-mente, aparecerá a mensagem “O firmware foi atualizado com sucesso.”

6.8 An ´alise em Tempo Real

O software Pro Tune Workbench possui uma ferramenta de análise em tempo real através de um analisador gráfico. Permite visualizar parâmetros variando no tempo e acompanhar o hist órico de variação de um determinado sensor, por exemplo. Em geral esta forma gráfica fornece mais informações do que a simples

(41)

6.8. AN ´ALISE EM TEMPO REAL 41

visualização dos n úmeros apresentados pelos sensores isoladamente. Abaixo, na figura 6.10 podemos ver a apresentação do analisador gráfico.

(42)

(43)

7 Soluc

¸ ˜

ao de Problemas

Descreve-se nesta seção, um conjunto de poss´ıveis d úvidas comuns no uso do ECU PR440. 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 distri-buidor) 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 N ÃO irá medir sinal algum. Especifi-camente 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 potˆencia durante meio segundo e depois volta ao normal, sem motivo aparente.

R: Neste caso ´e importante verificar se o contador de tempo interno da ECU volta para 0. Em caso positivo, a ECU est´a resetando (reiniciando) provavelmente

devido a interferências do sistema de ignição.

Verifique fios do chicote pr óximo 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 ap ós 6 horas de exposição ao calor do motor.

Q: A bomba de combust´ıvel n˜ao liga ao dar a partida.

R: Verifique com um testador ou mult´ımetro se a ECU aciona o relé da bomba e se os fus´ıveis 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 conex˜ao com o computador durante a partida e o motor n˜ao parte.

R: É comum ligar a alimentação do m ódulo 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 m ódulo perde sua alimentação. Para resolver isso, alimente o m ódulo via um 12Volts que permanece ligado durante o acionamento do motor de arranque.

(44)

44 CAPÍTULO 7. SOLUÇ ÃO DE PROBLEMAS

Q: Ao dar a partida, o motor não parte e os injetores e/ou ignição não funci-onam.

R: Verifique se na alimentação do relé principal e na sua sa´ıda 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 explos˜ao forte no escapamento.

R: Nesse cado, deve-se configurar corretamente a fase do motor no menu de sincronismo do software de configurac¸˜ao Workbench.

TESTE FUNDAMENTAL DA ECU

Todo o funcionamento da ECU é baseado na leitura do sinal de rotação do motor, via distribuidor ou roda f ônica. 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 est á parado. É fundamental que a ECU esteja lendo a rotação corretamente.

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8 Especificac

¸ ˜

oes T´ecnicas

Item

Caracter´ıstica

Alimentação 7 à 22 volts

Consumo 150mA @ 12volts

Corrente m´ax. (sa´ıdas auxiliares)

2 amperes - sa´ıda auxiliar 5 amperes - sa´ıda aux. potência Entradas Anal ógicas 6 entradas de 0 à 5 volts

2 entradas 0 `a 12 volts (IN-5 e IN-6) Entradas Digitais

-Frequˆencia

0,5 `a 6500 Hz

Protocolo Protune SP Serial `a 115.2 kbps / 500 kbps

Protocolo CAN 100 à 1000 kbps - resistor de terminação externo

Temperatura de Operac¸˜ao

-10 `a +105◦C

Proteções Inversão de polaridade da bateria;

Transiente de tensão nas linhas de alimentação; Resistente a poeira ou respingos d´água.

Sensor MAP MAP integrado de 250kPa absoluto - ECU vers˜ao standard

MAP integrado de 700kPa absoluto - ECU vers˜ao DRAG Sonda Lambda (Modelos Suportados) LSU 4.2 LSU 4.9 NTK Sonda Narrowband Peso 320 gramas

Tabela 8.1: Especificações Técnicas da ECU PR440

(46)

(47)

A Sistemas de Injec

¸ ˜

ao Eletr ˆ

onica

A.1 Introduc¸˜ao

O sistema de injeção é o conjunto de componentes do motor com a função de adicionar uma quantidade adequada de combust´ıvel ao ar que está sendo admi-tido pelo motor.

Atualmente todos os sistemas de injeção incorporaram também a função de gerar a ignição da mistura de ar e combust´ıvel 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, ana-lisa estes sinais e envia comandos aos atuadores.

Sensores são os componentes que detectam as condições do motor. Por exem-plo: 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 combust´ıvel. Apesar do sis-tema de injeção efetuar as funções de injeção e ignição, é mais simples abordar as duas funções separadamente.

A.2 Ignic¸˜ao

Figura A.1: PMS e PMI do motor A cada ciclo do motor, cada uma das

câmaras de combustão de cada cilindro se enche da mistura ar e combust´ıvel. 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

in´ıcio 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.

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48 AP ÊNDICE A. SISTEMAS DE INJEÇ ÃO ELETR ÔNICA

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.

Figura A.2: Fa´ısca na vela de ignição. 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 com-bustão. O mais comum é a centelha, ou fa´ısca, 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 con-siderada como um multiplicador de tensão, que ao receber um impulso

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 pr ópria bobina de ignição.

(49)

A.3. INJEÇ ÃO DE COMBUSTÍVEL 49

A.3 Injec¸˜ao de Combust´ıvel

Figura A.3: Admiss˜ao da mistura de ar e combust´ıvel.

A cada ciclo do motor, a cˆamara de com-bust˜ao recebe uma quantidade de ar. Este ar deve receber uma quantidade adequada de combust´ıvel para que quando esta mis-tura queime, se obtenha um bom rendi-mento do motor sem comprometer ou gerar danos aos seus componentes.

A.3.1 Mistura Rica, Pobre e

Este-quiom´etrica

Quando a mistura de ar e com-bust´ıvel dentro da câmara de combustão queima, o oxigênio deste ar é consu-mido.

Se a quantidade de combust´ıvel misturado no ar é pequena (falta combust´ıvel) então nem todo o oxigênio presente será consu-mido na queima. Esta situação é chamada de mistura pobre.

A mistura pobre tem vantagens e desvan-tagens:

Tabela A.1: Mistura Pobre

Vantagem da Mistura Pobre Desvantagens da Mistura Pobre

Economia. Pode causar superaquecimento e at´e quebra do motor; Baixo rendimento (potˆencia).

Se a quantidade de combust´ıvel misturado no ar é grande (sobra combust´ıvel) então todo o oxigênio presente será consumido na queima e sobrará combust´ıvel 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 Desvantagens da Mistura Rica Alto rendimento (potˆencia); Alto consumo;

Aquecimento reduzido; Excessivamente rica pode causar Condic¸˜ao segura para o motor. falhas na queima da mistura.

(50)

Uma terceira possibilidade é quando a quantidade de combust´ıvel é exata-mente a necessária para consumir todo o oxigênio presente. Ap ós a queima não sobra nem oxigênio e nem combust´ıvel. Esta situação é chamada de mistura estequiométrica.

Como as outras possibilidades, h´a vantagens e desvantagens:

Tabela A.3: Mistura Estequiom´etrica

Vantagens da Estequiométrica Desvantagens da Estequiométrica Boa condição de uso; Não é a situação de maior rendimento Reduzida emissão de poluentes; do motor (potência);

Consumo moderado. É dif´ıcil 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 combust´ıvel 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 estequiom´etrica (aproximadamente): 14,7kg de Ar com 1 kg de Gasolina Pura;

9,0kg de Ar com 1 kg de ´Alcool (Etanol) Puro;

13,3kg de Ar com 1 kg de Gasolina Brasileira (mistura de 75% e gasolina com 25% de ´alcool)

A.3.2 Quantidade Adequada de Combust´ıvel

A quantidade adequada de combust´ıvel que ser´a misturada ao ar depende de uma grande quantidade de fatores, e tamb´em deve atender alguns requisitos, entre eles:

(51)

Tabela A.4: Quantidade adequada de combust´ıvel

Requisitos que influenciam a mistura Fatores que influenciam a mistura Desempenho; Eficiência volumétrica do motor; Economia; Pressão no coletor de admissão; Durabilidade; Velocidade de rotação do motor; Normas (poluição); Temperatura do motor;

Temperatura do ar; Pressão barométrica; Condição de aceleração; Condição de desaceleração; Condição de partida;

Condic¸˜ao de marcha lenta;

Condic¸˜ao de afogamento do motor;

A quantidade adequada de combust´ıvel é definida, normalmente, por uma quantidade básica e correções.

A.3.3 A Quantidade B ´asica

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 combust´ıvel 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 n´ıvel do mar será 101kPa. • A velocidade de rotação e a pressão do ar são usadas para obter a eficiência

volum´etrica (EV) do motor, que ´e sua principal caracter´ıstica.

• 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.

Nor-malmente a temperatura do ar entra no cálculo da quantidade básica de com-bust´ıvel como uma correção, sendo que a temperatura padrão (sem correção) é 20ºC.

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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 4.000 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 conseguir á admitir por ciclo e por conseq üência maior ser á a quantidade de combust´ıvel necess ária.

Sabendo a massa de ar que está entrando no motor pode-se definir quanto com-bust´ıvel será necessário, sem as correções. A quantidade de comcom-bust´ıvel é definida pelas caracter´ısticas do combust´ıvel, e por algumas caracter´ısticas do sistema. De forma básica define-se qual o tempo que a válvula injetora de combust´ıvel (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 ad-missão 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 quanti-dade básica de combust´ıvel.

A.3.4 As Correc¸˜oes

As correções são modificações no tempo que o bico injetor fica aberto ou aci-onado. As correções são diversas e aplicadas de várias formas. Não são citadas todas as correções neste cap´ıtulo, apenas algumas que servirão de exemplo para a compreensão.

`

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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 combust´ıvel deve ser menor também.

O bico injetor tem a caracter´ıstica 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 ve´ıculo. Já foram mencionados alguns sensores como o MAP e o TP.

A grande maioria dos sensores ´e conhecida pela abreviatura do seu nome em inglˆes. Dentre os exemplos de sensores, podemos destacar:

MAP - Manifold Absolute Pressure Sensor, IAT - Intake Air Temperature,TP - Th-rottle 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-eletrˆonicos ou n˜ao.

Dentre os exemplos de atuadores, podemos destacar: Bico Injetor, Bomba de com-bust´ıvel, Bobina de ignição, IAC - Idle Air Control, Válvula do Acelerador - Throt-tle Valve, Conversor Catal´ıtico ou Catalisador, Regulador de Pressão da Linha de Combust´ıvel, Vela de Ignição, etc.

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(55)

B Cabos de Vela

Os cabos de vela são a maior fonte de ru´ıdo 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 caracter´ıstica deste tipo de cabo ´e ter entre 6.000Ω (6KΩ) e 10.000Ω (10KΩ) de resistˆencia por metro de cabo.

Figura B.1: Forma construtiva de um cabo de vela.

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C Sonda Lambda - EGO

EGO, Sonda Lambda e Sensor O2 s˜ao os nomes mais comuns para o sensor de oxigˆenio dos gases do escapamento.

H´a basicamente dois tipos de Sonda Lambda:

Narrow Band: Identifica somente se a mistura ar/combust´ıvel 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 t´ıpica de uma Sonda Narrow Band.

Figura C.1: Resposta de uma Sonda Narrow Band.

Wideband: Identifica a proporção da mistura ar/combust´ıvel, gerando um valor de tensão proporcional.

Permite medir a relação ar/combust´ıvel 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

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58 AP ˆENDICE C. SONDA LAMBDA - EGO

Integrado.

A figura C.2 mostra a resposta t´ıpica dos controladores das sondasWideband.

Figura C.2: Resposta de uma SondaWideband.

A pinagem t´ıpica de uma sondaWideband Bosch, pode ser vista na figura C.3.

(59)

D Ordem de Ignic

¸ ˜

ao de Motores

As tabelas abaixo apresentam a sequencia de ignic¸˜ao de alguns motores mais utilizados:

Motores 4, 5 ou 6 cilindros

IGN-1 IGN-2 IGN-3 IGN-4 IGN-5 IGN-6

Ford (4c.) 1 3 4 2 - -Fiat (4c.) 1 3 4 2 - -VW AP (4c.) 1 3 4 2 - -VW Golf (4c.) 1 3 4 2 - -GM (4c.) 1 3 4 2 - -Honda (4c.) 1 3 4 2 - -Subaru (4c.) 1 3 2 4 - -VW a ar (4c.) 1 4 3 2 - -Audi (5c.) 1 2 4 5 3 -VW Jetta 2.5 (5c.) 1 2 4 5 3 -Marea 20V (5c.) 1 2 4 5 3 -Ford Ranger V6 (6c.) 1 4 2 5 3 6 Opala e Omega (6c.) 1 5 3 6 2 4 VW VR6 (6c.) 1 5 3 6 2 4 BMW em Linha (6c.) 1 5 3 6 2 4 Blazer / S10 (6c.) 1 6 5 4 3 2 Ford em Linha (6c.) 1 5 3 6 2 4

Tabela D.1: Sequencia de ignic¸˜ao de alguns motores de 4, 5 ou 6 cilindros.

Motores 8 cilindros

IGN-1 IGN-2 IGN-3 IGN-4

GM V8 (8c.) 1 e 6 8 e 5 4 e 7 3 e 2

Ford 351, 400 (8c.) 1 e 6 3 e 5 7 e 4 2 e 8 Ford 302, 355, 390, 429,460 (8c.) 1 e 6 5 e 3 4 e 7 2 e 8 Porsche 928 (8c.) 1 e 6 3 e 5 7 e 4 2 e 8 Mercedes (8c.) 1 e 6 5 e 3 4 e 7 8 e 2

Tabela D.2: Sequencia de ignic¸˜ao de alguns motores 8 cilindros.

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E Configurando a ECU com Distribuidor

Primeiramente ´e necess´ario identificar o tipo de distribuidor utilizado. Ele pode ser de dois tipos:

1. Com todos os dentes tem o mesmo tamanho (sim´etrico);

2. Um dos dentes é menor que os demais, visando identificar o cilindro 1. Identificado o distribuidor é necessário configurar a borda detrigger.

No distribuidor com sincronismo tipo (2), a borda pode ser identificada dando a partida no motor. Esse tipo de distribuidor funciona corretamente em apenas uma das bordas. Ao escolher a borda correta, a leitura da rotação será estável. A borda incorreta resulta em saltos abruptos na leitura da rotação por parte da ECU. Nos distribuidores simétricos eletronicamente (tipo (1)), qualquer uma das bordas pode ser utilizada. Entretanto, questões de alinhamento do distribuidor podem fazer com que somente uma das bordas funcione corretamente.

Calibrando o avanc¸o:

A distˆancia entre a borda de trigger e o PMS deve ficar entre 45-90 graus. Essa

distância limita o avanço máximo que a ECU é capaz de aplicar no sistema de ignição. Ex: Se a borda de trigger estiver posicionada 60 graus APMS, então o

avanço máximo aplicado será de 58 graus (2 graus a menos que a referencia). Esse valor deve ser informado no formato utilizado nos triggers de rodas fônicas.

Ex: n úmero de dentes de distância entre a borda referência e o PMS. Para um distribuidor esse valor sempre será algo entre 0 ,00 e 1,00.

O ECU assume que 1.00 equivale a 90 graus, ent˜ao 0.5 dentes equivalem a 45 graus, 0.1 equivalem a 4,5 graus.

Sugest˜ao pr´atica para o ajuste:

Coloque um valor referente a 45 graus (Ex: 0,5), ou 10 graus a mais que o avanço máximo que se pretende utilizar. Dê a partida, e, com a pistola de medição, gire o distribuidor até chegar o mais pr óximo poss´ıvel do avanço correto. Faça o ajuste fino alterando o valor se necessário.

Se em um distribuidor simétrico o valor tender ficar fora da faixa 45-90 graus (0.5-1.00), isso é um indicativo que a borda escolhida para o trigger não é ideal. Mude

a borda dotrigger e repita o procedimento.

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F Pinagem da ECU PR440

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