Bem vindos a mais um capítulo dos nossos artigos, hoje falaremos brevemente sobre acerto de motores!
Claro que este assunto é vasto e passaria por muitas faces, parte de ajustes mecânicos, retífica, balanceamento, resistência de materiais entre tantos outros, mas hoje, o nosso caso refere-se parte de ajustes da injeção eletrônica e como podemos utilizar os recursos existentes hoje para buscar o melhor acerto.
O melhor acerto, neste caso refere-se àquele que traz, desempenho, consumo e durabilidade, claro que em carros de competição a durabilidade acaba sendo prejudicada devido aos elevados índices de potência.
Toda esta história começa através das centrais de injeção eletrônicas originais, com o sistema chamado de “CLOSED LOOP”, hoje também chamado de malha fechada.
Na figura acima podemos visualizar que os sinais da sonda lambda 1, antes do catalisador, e sonda lambda 2, após catalisador, enviam os sinais para a central de injeção eletrônica, servindo assim para que a central, altere a estratégia de tempo de injeção e outros parâmetros.
Só por isso, conseguimos notar a importância do sistema, em veículos originais antigos o CLOSED LOOP com a sonda funcionavam apenas em situações de regimes parciais, desconsiderando os valores de sonda durante aceleração 100% (WOT = wide open throttle).
Os valores armazenados de “short term fuel trim” e “long term fuel” trim eram utilizados para o cálculo,
Com o aumento da capacidade de processamento, novas rotinas internas, muita coisa mudou, a sonda passou a possuir o “sistema wide” que permite leituras muito mais precisas melhorando assim, consumo, potência e emissão de poluentes.
Hoje a injeção eletrônica utiliza diversos “closed loops” para monitorar e ajustar conforme a demanda escrita em sua memória.
Para isto existem os “alvos”, valores tabelados na central sobre sonda, avanço de ignição, pressão de combustível, temperatura do arrefecimento, etc.
CHT( Cilinder Head Temperature) vs EGT (exhaust gas temperature)
A tradução literal para o CHT, não estamos falando do motor da Ford utilizado em Scort, Corcel e Delrey!
Mas sim, é temperatura no cilindro, considerando a parte onde a mistura gera mais temperatura, no cabeçote.
De forma geral o CHT “demonstra” o que está acontecendo durante o processo de combustão dentro do cilindro antes da abertura da válvulas de escape, em contrapartida o EGT, informa o que está acontecendo no ciclo de exaustão do motor depois da abertura da válvula de exaustão.
- O CHT, mensura a energia térmica desperdiçada durante a fase de combustão, no momento de maior stress do cilindro, com altas temperaturas e pressão.
- O EGT, mede a energia térmica, desperdiçada durante a fase de exaustão, com baixas pressões.
Parar uma durabilidade saudável é indicado que a temperatura do cilindro, CHT, esteja entre 180 °C e 205 ° C, valores acima disto geralmente são prejudiciais para o motor, causando muito stress nos componentes interno ligados diretamente ao aumento da temperatura.
O EGT então informa ao preparador como a energia da queima está sendo gerenciada, se está sendo desperdiçada ou aproveitada, isso é mais crítico ainda em motores turbo, na qual a densidade da exaustão influenciam na energia entregue ao turbo compressor.
De maneira geral o CHT é muito mais crítico para a durabilidade do que o EGT, portanto a manutenção correta dos valores é de vital importância para o motor.
Temperatura cima dos 900° C são na maioria dos casos críticos para os turbo compressores, principalmente com variações de altitude.
O que pode alterar o CHT ?
As alterações da pressão interna e temperatura podem alterar muito o CHT, devemos lembrar que o pico máximo de pressão interna no cilindro gerada no processo de combustão por regra geral deve acontecer em um ângulo do virabrequim após o PMS (ponto morto superior), entre 15° e 20°, este ponto é chamado de θ pp.
Portanto, quanto mais perto do PMS este ponto ocorrer, maior será o CHT, e quanto mais longe do PMS menor será o valor.
Neste momento você lembrar que o avanço de ignição é e vital importância para que isto seja controlado, quando avançamos a ignição adiantaremos o ponto θ pp, fazendo com que o valor do CHT seja maior, ao mesmo passo se atrasarmos o “ponto” de ignição teremos uma diminuição deste valor.
Mas e a mistura ar/combustível?
Ah sim, os valores de estequiometria são também muito importantes para que o processo de queima ocorra da melhor maneira, geralmente misturas um pouco mais “ricas” que as estequiométricas aceleram o processo de combustão,
Certo Luciano, mas e isto não afeta o EGT também?
O que pode alterar a EGT?
De maneira geral o que mais afeta o EGT é a mistura ar/combustível, o avanço de ignição também, mas em uma menor proporção.
Aqui devemos lembrar da estequiometria da mistura, cada combustível possui a sua estequiometria lembram?
Etanol, metanol, gasolina, diesel e qualquer outro combustível possui um valor estequiométrico!
Método para “tuning” via EGT
Para entender como o ajuste do EGT funciona devemos lembrar sempre da mistura ar/combustível.
A distância indicada para a instalação em veículos de competição, 2,5 cm a 5 cm de distância do cabeçote, em veículos originais (OEM) é instalado mais afastado e definido pelo setor de engenharia de desenvolvimento de powertrain, geralmente está mais ligado a eficiência de catalisador ou DPF nos veículos turbo diesel.
O melhor ajuste do EGT de dá com o que os americanos chamam de “PEAK EGT“, ou seja, temperatura de pico!
Isto se deve a um conceito que a melhor temperatura será lida pela EGT quando existir equilíbrio entre a quantidade de ar e quantidade de combustível na exaustão.
Este permite com que se defina que a estequiometria da mistura se dará no momento do “PEAK EGT”.
Full Rich = extremamente rico, Fuel cooling = resfriamento da exaustão por combustível, Air cooling = resfriamento da exaustão por ar.
Lean misfire = falha de ignição por mistura pobre.
Podemos notar que no topo após o PEAK EGT, temos um triangulo preto, indica a possibilidade variada que os motores tem de queimar mistura pobre. Uma mistura mais pobre pode derrubar o pico de EGT ou torná-lo plano, contudo este comportamento deve ser evitado.
Para obter o máximo de potência, recomenda-se para alguns motores trabalhar com 37ºC a menos que a TEMPERATURA DE PICO DE EGT, o melhor seria fazer teste em um dinamômetro confiável para estabelecer a relação para o motor em teste.
Portanto os valores de EGT irão variar conforme a utilização do veículo, WOT ou regimes parciais, de maneira geral nos regimes parciais são previstos que a mistura trabalhe na estequiometria do combustível.
Lembrando que qualquer alteração nos valores de EGT afetarão, potência, economia, emissão de gazes e durabilidade do motor.
Acima, na flecha amarela o local de instalação da onda, na flecha vermelha a instalação do pirômetro (EGT).
Podemos notar que no caso da Amarok, a sonda fica muito perto da saída da turbina, e o EGT fica bem distante, embaixo da Amarok.
No caso da Amarok, a maioria dos mapas de EGT mostram um valor limite de 820ºC, no caso do STAGE 2, aumentamos um pouco este valor devido a utilização, mas não extrapolamos os valores para manter a segurança.
Para carros de competição se utiliza um EGT por cilindro, facilitando o controle de temperatura e permitindo correção individual se o sistema de injeção instalado permitir.
As vantagens da EGT quando comparados a outro sistema como sonda, recai sobre a velocidade de resposta, além da durabilidade maior que sistema de de medição lambda, em carros de competição de alto desempenho, você notará a existência e um EGT por cilindro e a utilização de uma sonda para todo o conjunto.
