SISTEMA DE ALIMENTACAO VEICULAR

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FACULDADE PITAGORAS BETIM 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório: 
SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO VEICULAR 
 
 
 
Mateus Henrique da Silva 
Raquel Cristina Viana 
Rener Rodolfo Silva 
Thais Miranda Rodrigues 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Betim 
2018 
 
Sistema de Alimentação 
O sistema de alimentação veicular através dos seus componentes que atuam 
em conjunto, tem a função de fornecer combustível pressurizado de forma 
constante para a combustão no cilindro. 
Este processo ocorre a partir do tanque de combustível, até a queima da mistura 
ar-combustível na câmara de combustão. 
Entre os principais componentes deste sistema, podemos citar o tanque, bomba 
e filtro de combustível, além do regulador de pressão e injetor de combustível. 
Os sistemas de alimentação nos motores veiculares se dividem em alimentação 
por carburador ou alimentação por injeção eletrônica, apresentados a seguir. 
 
1. Sistema de Alimentação por Carburador 
O carburador é um componente mecânico responsável por realizar a mistura do 
ar com o combustível para ser admitido pelo motor. Nele o fluxo de ar passa por 
um Venturi gerando uma diferença de pressão entre o reservatório de 
combustível, popularmente conhecido como “cuba”, e o ar que está passando 
pelo Venturi. Essa diferença de pressão faz com que o combustível seja 
arrastado pelo circuito principal de alimentação e misturado com o ar. 
A quantidade de ar que é admitida pelo carburador é controlada pela abertura da 
borboleta de aceleração, onde quanto mais aberta ela for maior é a quantidade 
de mistura admitida pelo motor e, consequentemente, maior é a quantidade de 
ar processada pelo carburador. 
Para acelerações rápidas o mesmo possui uma bomba de combustível para esse 
fim. Nesse caso poderia acontecer uma falta de combustível por incapacidade 
de o sistema principal fornecer combustível em uma velocidade tão elevada. 
Uma quantidade extra de combustível é adicionada a mistura a fim de 
proporcionar uma aceleração rápida com a mistura adequada para o motor. 
O nível de combustível dentro da cuba é controlado por um flutuador que quando 
o nível abaixa, abre a válvula agulha permitindo a entrada de mais combustível. 
Quando o nível se normaliza a válvula agulha é fechada e a passagem 
interrompida. 
 
2. Sistema de Alimentação por Injeção Eletrônica 
O sistema de alimentação por injeção eletrônica foi desenvolvido para substituir 
o sistema por carburador por apresentar melhor controle da dosagem de ar e 
combustível, alcançando maior economia de combustível e principalmente 
menores índices de emissão de poluentes. 
O sistema de alimentação por injeção eletrônica utiliza uma série de sensores e 
atuadores, controlados por uma central eletrônica que processa a informação 
oriunda dos sensores e comanda os atuadores de forma a obter a melhor mistura 
ar-combustível. 
O principal parâmetro analisado para o controle da mistura ar-combustível é a 
quantidade de oxigênio nos gases de descarga. 
Esse parâmetro é detectado pelo sensor de oxigênio, também chamado de 
sonda-lambda. O nome sonda-lambda é originado pelo fato da resposta do 
sensor ser o fator lambda, razão entre as relações de massa ar/combustível real 
e estequiométrica. 
 
Benefícios da injeção eletrônica: 
• Menor emissão de gases poluentes, tendo o motor em perfeito funcionamento 
e aproveitamento do combustível, se reduzirá a sobra de combustível a ser 
liberada; 
• Partidas mais rápidas, pois, com o uso da injeção eletrônica, é dispensada a 
utilização do afogador; 
• Eficiência no consumo de combustível do seu motor, tendo um melhor 
aproveitamento do mesmo; 
• Maior economia, pois será usada somente a quantidade necessária de 
combustível; 
• Melhor rendimento do motor, pois este receberá volume de combustível que 
realmente necessita para o seu perfeito funcionamento, evitando o 
entupimento das agulhas. 
 
Alguns componentes utilizados por este sistema são: 
 
• ECU (Engine Control Unit) – É o principal componente do sistema de 
injeção eletrônica. Consiste em um circuito eletrônico programável, com 
microprocessador, que recebe os inputs através dos sensores a ele 
conectados e envia comandos aos atuadores, de forma a manter o 
funcionamento do motor da maneira previamente programada, para cada 
faixa de carga e rotação, através do controle do tempo de abertura do bico 
injetor. 
 
• Sensores de temperatura e pressão do ar no coletor de admissão –
Têm a função de medir a temperatura e a pressão absoluta do ar admitido 
(MAP – Manifold Absolute Pressure). A partir desses dados, a ECU é 
capaz de calcular a massa de ar admitida e consequentemente a 
quantidade de combustível que deve ser injetada. 
 
• Sonda Lambda – E montada no cano de escape do motor, onde fica em 
contato com os gases de escape, de modo que uma parte fica 
constantemente exposta aos gases provenientes da combustão e outra 
parte fica em contato com o ar exterior. Se a quantidade de oxigênio não 
for ideal em ambas as partes, será gerada uma tensão que servirá de sinal 
para a unidade de comando. Através desse sinal, a unidade de comando 
pode variar a quantidade de combustível injetada. 
• Válvula injetora – Também conhecida como bico injetor, é uma válvula 
do tipo solenoide que recebe um sinal digital para comandar sua abertura 
e fechamento. Quanto maior a largura do pulso do sinal mais tempo o 
injetor permanece aberto e, portanto, mais combustível é injetado. 
 
• Corpo de borboleta – Localizado no coletor de admissão, tem a função 
de direcionar e controlar a entrada de ar no motor, sendo comandado 
diretamente pelo usuário através do pedal do acelerador, no caso de 
carros. Quanto maior for sua abertura, maior será a carga requerida do 
motor. 
 
• Sensor de posição do corpo de borboleta – Localizado no corpo de 
borboletas, é um sensor resistivo do tipo potenciômetro, que mede o 
quanto a borboleta de aceleração foi aberta. 
 
• Sensor de temperatura da água – Localizado no sistema de 
arrefecimento, logo após a saída do motor, tem a função de verificar a 
temperatura da água de resfriamento, indicando o momento de 
acionamento da ventoinha do radiador. 
 
• Atuador de marcha lenta – Também localizado no corpo de borboleta, 
tem a função de controlar a entrada de ar através de um servo-motor, 
mantendo o fluxo de ar necessário para o regime de marcha lenta, ou 
seja, quando a borboleta de aceleração está completamente fechada. 
 
 
• Bomba de combustível – Comandada pela ECU, é uma bomba 
geralmente do tipo diafragma, que tem a função de pressurizar a linha de 
combustível. 
 
• Filtro de combustível – São dotados de elementos filtrantes descartáveis 
e devem reter o máximo possível de impurezas, sem obstruir nem 
oferecer resistência ao fluxo. 
 
• Regulador de pressão do combustível – Tem a função de manter a 
pressão de trabalho ideal para o funcionamento dos injetores na linha de 
combustível. Caso a pressão da linha se eleve acima do valor de trabalho, 
o regulador se abre e o combustível é enviado de volta ao tanque. 
 
 
• Reservatório de combustível – Local onde e armazenado o 
combustível. Deve estar limpo, livre de impurezas que possa vir a entupir 
os filtros ou prejudicar a circulação do combustível até o sistema de 
injeção. E aconselhável manter sempre no interior do tanque uma quantia 
considerável de combustível, pois como o combustível está sempre em 
circulação dentro do sistema ele poderá esquentar demasiadamente e 
criar bolhas de ar, estas por sua vez prejudicariam o sistema de injeção, 
principalmente ao chegarematé os injetores. 
 
• Tubo distribuidor (flauta) – Trata-se de um tubo que montado no coletor 
de admissão juntamente com as válvulas injetoras, sua função é distribuir 
combustível pressurizado para as válvulas injetoras. Pode ser fabricado 
em alumínio ou, mais comumente utilizado, em materiais plásticos. 
 
 
• Tubulação de alta pressão – São calibrados para conduzir o combustível 
da bomba injetora aos bicos injetores. Esses tubos apresentam paredes 
espessas para suportar as altas pressões promovidas pelo sistema de 
injeção. 
 
• Elemento filtrante ou filtro de ar – Embora não seja um componente da 
injeção eletrônica, é fundamental para o sistema, pois, este elemento e 
responsável por impedir a passagem de impurezas para o ar que está 
sendo admitido pelo motor. Se caso o filtro não filtrar as impurezas pode 
comprometer a mistura do ar-combustível e ainda comprometer o 
funcionamento do motor. 
 
3. Mistura Ar-Combustível 
A motivação para uso do sistema de injeção eletrônica é a capacidade do 
mesmo, através dos seus sensores e atuadores, manter o funcionamento do 
motor de forma eficiente, ou seja, controlar a mistura ar-combustível que chega 
a câmara de combustão para qualquer faixa de carga e rotação. A mistura ar-
combustível pode ser classificada de três formas distintas: mistura pobre em 
combustível, mistura estequiométrica e mistura rica em combustível. 
A classificação da mistura se dá de acordo com a razão ar-combustível (AC), 
que é a razão entre as massas de ar e de combustível contidas na mistura. Para 
melhor entendimento deve-se considerar inicialmente a mistura estequiométrica. 
A mistura estequiométrica é aquela que possui, na reação química, a quantidade 
de ar teórico exata para que ocorra combustão completa da mistura no interior 
do motor. 
Entende-se por combustão completa aquela em que o produto da reação seja 
formado apenas por dióxido de carbono, água e nitrogênio. 
Será considerado como exemplo, de acordo com SANTOS (2009), a combustão 
completa de um mol do iso-octano, componente principal da gasolina, 
combustível utilizado no projeto. Será considerada também a composição do ar 
atmosférico como 21% de O2 e 79% de N2. Dessa forma, de acordo com 
equação, tem-se: 
𝐶8𝐻18 + 12,5 ∗ (𝑂2 + 3,76𝑁2) → 8𝐶𝑂2 + 9𝐻2𝑂 + 47𝑁2 
Dado que as massas molares do O2, N2 e C e H são, respectivamente, iguais a 
32, 28, 12 e 1 kg/kmol, temos: 
Massa de ar = 12,5 × (32 + 3,76 × 28) = 1716 Kg Kmol de ar 
Massa de combustível = 8 × 12 + 18 × 1 = 114 Kg Kmol de combustível 
Assim, empregando os valores obtidos, tem-se que a razão ar combustível para 
a mistura estequiométrica é dada por: 
AC = 1716 114 = 15 kg de ar kg de combustível. 
Conclui-se, dessa forma, que para ocorrer a combustão completa de um 
quilograma de combustível são necessários 15 kg de ar. 
A partir do conceito de mistura estequiométrica podem ser definidas as outras 
duas classificações de mistura citadas: Mistura rica em combustível é aquela em 
que existe uma quantidade de ar atmosférico menor que 15 kg para cada 
quilograma de combustível, enquanto mistura pobre em combustível é aquela 
com mais de 15 kg de ar atmosférico para cada quilograma de combustível. 
 O fator lambda, resposta do sensor de oxigênio instalado no escapamento para 
avaliar os gases de descarga, consiste na comparação entre a razão ar-
combustível real (ACr) e a razão ar-combustível estequiométrica (ACe). 
𝜆 = 
ACr
ACe
 
Dessa forma, define-se que: 
𝜆 = 1 – Mistura estequiométrica; 
𝜆 < 1 – Mistura rica em combustível; 
𝜆 > 1 – Mistura pobre em combustível.