Capítulo 3: Subsistemas importantes dos motores com A tecnologia Total Flex

Por: Redação

Os motores com a tecnologia Total Flex herdaram dois subsistemas dos seus antecessores (gasolina e etanol), essenciais para um bom funcionamento do motor em diversas condições de uso. O progenitor de um deles foi o motor a gasolina e o outro teve seu início nos motores a etanol, sendo eles respectivamente: o filtro de carvão ativado e o sistema de partida a frio.

O filtro de carvão ativado tem a finalidade de evitar que os vapores de combustível (HC) formados dentro do reservatório sejam emitidos para a atmosfera. Esses vapores são absorvidos e armazenados por um filtro de carvão ativado (canister), e posteriormente são aspirados pela depressão do coletor de admissão através de uma eletroválvula (N80) para serem queimados dentro do motor. Em alguns veículos, o sistema conta com uma válvula de segurança no bocal de enchimento. Nesses casos, ao abastecer o veículo, poderia ocorrer um excesso de enchimento do reservatório e, durante a marcha do veículo, esse excedente de combustível líquido poderia entrar no filtro de carvão ativado, danificando-o irreversivelmente.

Para evitar isso, quando a tampa do reservatório é removida, a válvula do bocal impede a saída dos vapores de combustível da tubulação entre o reservatório e o filtro de carvão ativado. Caso o enchimento seja demasiado, ao colocar novamente a tampa do reservatório, a bolsa de vapor é liberada para o filtro de carvão ativado e o combustível excedente ocupa o seu lugar, ficando a uma altura segura. Alguns veículos ainda possuem uma válvula gravitacional no circuito dos vapores de combustível para evitar que haja vazamento de combustível líquido por essas tubulações em caso de capotamento.

A passagem dos vapores de combustível armazenados no filtro de carvão ativado para o coletor de admissão do motor é controlada através da válvula N80. Em síntese, esta eletroválvula é formada por uma bobina, uma mola de retorno e um êmbolo com vedação. Quando desligada, veda a passagem dos vapores de combustível do filtro de carvão ativado até o motor. Quando acionada pela UCM (Unidade de Comando do Motor), a depressão do coletor de admissão aspira ar fresco pela entrada do filtro de carvão ativado que se encarrega de arrastar os vapores de combustível em quantidade proporcional à frequência do sinal de excitação da N80.

O filtro de carvão ativado é necessário em abastecimentos com gasolina, pois a volatilidade deste combustível é maior que o etanol, vaporizando assim mais rapidamente

A UCM não ativa a N80 nas seguintes condições: fase de partida e aquecimento do motor, desaceleração e plena carga

Já o sistema de partida a frio dos veículos equipados com a tecnologia Total Flex pode ser de duas formas: com o reservatório de partida a frio ou através do sistema e-flex.
Contudo, independente do sistema, a estratégia de acionamento do subsistema de partida a frio dos motores flex segue em geral as mesmas regras, tendo apenas algumas particularidades. Basicamente a estratégia segue as indicações do fluxograma abaixo.

O alto teor de álcool depende do tipo de sistema utilizado, geralmente é adotado acima de 70% nos sistemas com o reservatório de partida a frio e 85% nos sistemas e-flex. Já a temperatura do motor baixa pode variar de acordo com o motor, sendo que o range de alteração fica entre 14ºC a 18ºC

Para determinar a necessidade de ativação do sistema auxiliar de partida a frio, a UCM usa a seguinte estratégia: verifica se o combustível abastecido no reservatório do veículo contém alto teor de etanol e verifica se a temperatura do líquido de arrefecimento do motor está baixa. Somente quando o veículo estiver nestas duas condições, o sistema auxiliar de partida a frio entrará em funcionamento.

Durante o funcionamento do sistema de partida a frio, a quantidade de gasolina injetada pode variar conforme a temperatura do líquido de arrefecimento do motor: quanto menor for a temperatura do líquido de arrefecimento do motor, maior será a quantidade de gasolina injetada.

Para dar partida no veículo é importante observar as orientações abaixo:

a) Ligue a ignição do veículo e espere a luz do imobilizador se apagar;

b) Dê a partida e segure a chave na posição de partida, pois o motor pode demorar até 10 segundos para entrar em funcionamento;

c) Em caso de repartida no veículo, espere uns 5 segundos e repita o item a;

d) Nunca pise no acelerador no momento da partida.

O sistema auxiliar de partida a frio, cujo ele está contido o reservatório, consta dos seguintes componentes: reservatório, bomba elétrica de combustível para partida a frio V263, válvula de três vias para partida à frio N17 e relé do sistema de partida a frio J41.

Sistema de partida a frio com reservatório

Quando a UCM determina que é necessário a ativação do sistema, durante a partida do motor envia um sinal negativo para ativar o relé J41 que simultaneamente energiza a válvula N17 e a bomba V263, provendo o envio do combustível do reservatório até o corpo de borboleta.

Nos sistemas de gerenciamento 4GV e ME 7.5.30 o acionamento da válvula N17 é feito diretamente pela UCM, separadamente da bomba V263, que é feito através do relé J41.
Desta forma, a válvula N17 fica passível de diagnóstico pela UCM quanto à eventuais avarias.

Já os sistema e-flex são chamados de Sistema de Gerenciamento de Partida a Frio sem gasolina. Basicamente, o sistema elimina o reservatório auxiliar de gasolina para a partida a frio do motor por um sistema que preaquece o combustível antes da sua injeção na câmara de combustão.

No sistema e-flex, quando a temperatura do líquido de arrefecimento do motor for inferior a 14,3O C e a porcentagem de etanol no combustível utilizado maior que 85% (E85 até E100), a UCM envia um sinal de comando à Unidade de Controle para aquecimento que, por sua vez, energiza os aquecedores fazendo com que o combustível existente nas regiões próximas aos injetores seja aquecido a uma temperatura de 80O C

Através de uma linha de comunicação bi-direcional, a Unidade de Controle do Motor pode realizar o diagnóstico da Unidade de Controle para aquecimento e dos seus aquecedores. Em função da temperatura do líquido de arrefecimento do motor, os aquecedores podem ser energizados por um período entre 1,5 até 8 segundos, para que o combustível possa atingir essa temperatura de 80º C. Esse período pode ser aumentado em casos excepcionais, por exemplo, quando a bateria está com sua carga baixa. Mesmo após o início de funcionamento do motor, os aquecedores permanecem energizados por um período de 120 segundos para melhorar a dirigibilidade do veículo na fase inicial de aquecimento do motor.

A diferença entre os tubos de distribuição de combustível dos sistemas de partida a frio é que, no sistema com reservatório o tubo distribuidor é confeccionado de plástico e no sistema e-flex o tubo distribuidor é feito de aço inoxidável pesando quase 2,7 vezes mais. Além disso, no sistema e-flex o tubo distribuidor aloja os elementos aquecedores

Outra informação importante do sistema e-flex é que, quando os elementos aquecedores estão sendo acionados por sua unidade, o painel de instrumento acende uma luz indicadora de que o sistema de partida a frio está sendo acionado, assim como ilustrado a seguir.

Luz indicadora de acionamento do sistema de partida a frio e-flex

Desta forma é possível que o condutor identifique quando a estratégia de partida a frio do veículo está sendo acionada.

Os conectores do chicote (positivo) são ligados ao pino de fixação de cada elemento aquecedor, transferindo a corrente ao mesmo. O elemento aquecedor é composto, internamente, por uma bobina de aquecimento envolvida com pó de óxido de magnésio para que o calor gerado possa ser transferido uniformemente em todas as direções. Por sua vez, o calor gerado pelo elemento aquecedor, aquece o combustível a uma temperatura de até 80º C, melhorando as condições para a sua evaporação quando for injetado.

Já a unidade de controle para aquecimento é responsável por:
• Ativar e desativar os aquecedores quando requisitado pela UCM;
• Informar a UCM sobre falhas no sistema e suas causas;
• Proteger o sistema contra falhas (curto circuitos, corrente reversa).