Esclarecemos as principais dúvidas sobre injeção eletrônica

No universo da engenharia automotiva, poucos foram os componentes que revolucionaram o setor, tornando-se um ponto de referência para o restante da indústria. Foi pensando nisso que preparamos este post para discutirmos sobre a injeção eletrônica. Você vai conhecer desde a importância até a funcionalidade dela na história mecânica.

Afinal, desde sua primeira aparição nos veículos, os sistemas de injeção eletrônica tornaram os carburadores obsoletos, principalmente por causa de seu funcionamento mais eficiente, econômico e ambientalmente limpo.

Quer saber mais sobre o assunto? Então, acomode-se na cadeira e embarque nesta leitura!

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Os tipos de injeção eletrônica

Habituado com o cotidiano da oficina, você certamente sabe como existem diversos modelos e formatos para os sistemas de injeção eletrônica, não é mesmo? Essas variantes têm finalidades diferentes e, assim, equipam veículos mais e menos sofisticados.

Mas antes de abordar as características de cada um desses sistemas, vale lembrar o propósito e funcionamento da injeção eletrônica no geral. Em um todo, os veículos mais antigos foram equipados com os carburadores, que dosavam o combustível por meio da aspiração, sem nenhuma interpretação inteligente da quantidade adequada.

Com o passar do tempo e com o avanço das pesquisas no setor, surgiram os modelos equipados com injeção eletrônica que, como sugere o nome, abasteciam o motor com a injeção de combustível, por meio de um comando eletrônico. Por causa desse gerenciamento inteligente, o sistema ganhou popularidade entre os proprietários de veículos.

Essa solução conta com o auxílio de uma unidade eletrônica de controle (ECU), que lê o torque exigido pelo usuário, por meio da intensidade de pressão sobre o acelerador e, assim, autoriza a inserção da quantidade exata de combustível de que o deslocamento necessita.

Podemos concordar que atualmente isso parece simples, ainda mais porque é o padrão da indústria a que estamos acostumados. Mas, em outras épocas, os modelos equipados com esse componente já apresentavam uma redução drástica no consumo de combustível, estendendo a vida útil do motor e diminuindo a emissão de gases nocivos ao meio ambiente.

Além disso, vale reforçar a construção desses sistemas que, geralmente, são compostos pela central eletrônica, bomba elétrica, sensores e atuadores. Em conjunto, esses componentes permitem que o sistema:

• monitore as circunstâncias do motor, utilizando os sensores na leitura das temperaturas e quantidades de combustível admitido;
• interprete a situação, com a central eletrônica recebendo essas informações;
• administre a admissão de combustível, com os atuadores operando sobre os comandos da ECU.

Com todas essas etapas em ordem, o sistema de injeção eletrônica consegue otimizar o desempenho dos veículos, entregando o melhor deslocamento (distância) pelo menor custo de oportunidade (combustível).

Tendo isso em mente, chegou o momento de falar sobre as diferenças entre os principais tipos de injeção eletrônica. Vamos lá?

Número de válvulas: monoponto ou multiponto

Essa é a primeira grande diferença entre esses sistemas. No Brasil, temos um exemplo celebrado de veículo equipado com uma injeção monoponto: o saudoso Volkswagen Gol GTi, lançado em 1989 como o primeiro modelo nacional a ser fabricado com injeção eletrônica.

Como você está familiarizado, a injeção monoponto faz parte da primeira geração dessa solução de engenharia e, por conta disso, só contava com a introdução inicial de apenas uma válvula para injetar o combustível — o que explica o nome que recebeu.

Trabalhando individualmente, esse bico era responsável por disparar o combustível, que alimentaria todos os cilindros do veículo. Por causa de suas limitações óbvias, a monoponto se tornou defasada rapidamente, deixando de ser utilizada nos veículos fabricados a partir de 1995. Apesar disso, no dia a dia de uma oficina mecânica, ainda é possível lidar com alguns desses automóveis.

Consequentemente, a injeção multiponto substituiu a solução mono, introduzindo uma válvula injetora para cada um dos cilindros no motor. Com isso, os veículos equipados com motores de três, quatro ou seis cilindros também eram acompanhados pelo número equivalente de injetores.

Sendo assim, a solução multiponto é valorizada por conta de suas melhorias na distribuição do combustível, que era um tanto prejudicada nos motores com injeção monoponto. Em resumo, a paridade entre válvulas e cilindros aumentou a eficiência na queima do combustível, com uma distribuição ainda mais precisa que, novamente, conseguiu reduzir o desperdício dele.

Distribuição: indireta, direta ou mista

Em um segundo momento, existem as diferenças entre os formatos de distribuição do combustível injetado pelas válvulas. Sim, no plural! Afinal, apenas as injeções multiponto que podem cair nessas categorias, como indireta, direta ou mista.

A injeção indireta nada mais é que a distribuição do combustível ainda distante dos cilindros, de maneira que as válvulas ficam elevadas e anexas ao coletor de admissão. Sendo assim, mesmo que exista uma válvula para cada cilindro, a injeção de combustível não é feita no interior da câmara.

Como você pode imaginar, isso acaba sendo um problema, já que as válvulas injetam o combustível no estado gasoso. Quanto maior a distância entre o bico das válvulas até o interior dos cilindros, maior a probabilidade da liquefação de algumas partículas. Trocando em miúdos, o caminho extra significa desperdício, ainda mais no longo prazo.

De toda maneira, a indústria percebeu esse “gargalo” no projeto e, assim, desenvolveu a injeção multiponto direta. Com esse sistema, as válvulas são posicionadas junto à câmara de combustão, pulverizando o combustível na “boca do gol”. Com isso, o tempo e a distância são eliminados, fazendo com que todo o combustível expelido seja queimado, revertendo a máxima eficiência operacional do motor.

Trazendo para o cotidiano da oficina, você já deve ter percebido como os novos veículos, adeptos do downsizing (motores menores e turbo alimentados) se fazem valer desse tipo de injeção. Modelos equipados com os motores 1.0 TSi da Volkswagen utilizam esse sistema, aliando a alta pressurização do turbo com o baixo consumo do pequenino cofre 1.0.

Para além disso, vale lembrar que a indústria automotiva é um grande laboratório, repleto de tentativas e erros em busca de um final melhor. Com isso em mente, os engenheiros da Audi desenvolveram a injeção mista, que combina os dois sistemas de injeção, posicionando válvulas diretas e indiretas.

O sistema misto prevê a utilização individual e simultânea de todas as diferentes válvulas, otimizando ainda mais o consumo de combustível em função da circunstância da condução. Como estudo de caso, podemos analisar a marca do Audi A3 1.8 Turbo de 180 cavalos, que percorre vigorosos 18,75 quilômetros com apenas um litro de gasolina.

Operação: intermitente, banco a banco ou sequencial

Por fim, temos a terceira categorização de injeções, que distinguem os modos operacionais e, portanto, interferem no funcionamento da injeção. Mais uma vez, vale ressaltar que essas categorias só valem para as injeções multiponto, pois tratam-se das programações para a operação de mais de uma válvula.

Vamos começar pelo intermitente. Com esse sistema, todas as válvulas injetoras são acionadas ao mesmo tempo. No entanto, apenas um dos jatos será aproveitado pela queima imediata, enquanto os outros ficam em stand-by, aguardando o momento em que o seu respectivo cilindro esteja na etapa de admissão. Porém, assim que essa fase se inicia, mais combustível será pulverizado, aumentando o consumo.

Em um segundo momento, a injeção intermitente foi atualizada com o sistema banco a banco. Esse formato nada mais é do que uma adaptação do modelo anterior, pois segue o mesmo padrão de injeção: acionando todas as válvulas simultaneamente, deixando uma em espera e a outra sendo aproveitada pela combustão.

Em contrapartida, o sistema banco a banco permite que as válvulas trabalhem de acordo com as circunstâncias de seus cilindros, adaptando a frequência e a quantidade da pulverização de maneira inteligente e, de quebra, mais econômica.

Por último, mas não menos importante: o sistema sequencial. Esse é o formato mais sofisticado e, como era de se imaginar, equipa os motores mais modernos. É um sistema que exige uma central eletrônica ainda mais inteligente, capaz de cruzar as informações dos sensores com agilidade para ler, com exatidão, o tempo de trabalho dos cilindros.

Com esse pacote de informações, a central ganha liberdade ao comandar as válvulas com a quantidade e frequência exata para a pulverização de combustível, eliminando tanto o desperdício de combustível quanto a ociosidade operacional por completo.

A tecnologia Flex Fuel

Com o tempo, a injeção eletrônica foi ganhando espaço sem qualquer resistência, já que demonstrava uma eficiência incomparável contra as soluções contemporâneas. Mas, especificamente no Brasil, haveria de acontecer um evento que modificaria a indústria automotiva.

Em meados de 1998, a Volkswagen projetou um Gol equipado com um motor bicombustível, com o intuito de expor a invenção em feiras automotivas por todo o mundo. O conceito, bastante ousado para a época, não foi recebido com bons acenos pelo mercado, que temia a reação negativa dos consumidores, receosos com o uso de etanol em seus veículos.

Nos cinco anos seguintes, políticas conciliatórias e medidas tributárias permitiram a redução do Imposto sobre Produtos Industrializados na comercialização de veículos bicombustíveis. Com o cenário favorável, a Volks lançou o Gol Total Flex — que, embora fosse inovador, contava com a mesma etiqueta de preço do modelo convencional e monocombustível.

Isso incentivou a competição e movimentou o público consumidor, que abraçou a novidade, passando a se habituar com a flexibilidade de um veículo bicombustível. À parte desse trecho do mercado brasileiro, vale lembrar os esforços de engenharia para fazer com que o nosso componente tema, a injeção eletrônica, conseguisse identificar e admitir os combustíveis diferentes.

De maneira geral, todo o sistema de ignição precisou ser adaptado:

• atribuindo novas funções aos sensores, que passaram a analisar a proporcionalidade na combinação de gasolina e etanol;
• atualizando a central eletrônica, que passou a interpretar as novas especificações, realizar outros cálculos e comandar novas operações.

Como curiosidade histórica e nacional, o Gol Total Flex, de 2003, embarcava uma solução brasileira, o Software Flexfuel Sensor, desenvolvido pela Magneti Marelli, e que era instalado diretamente na central eletrônica da injeção. O programa permitiu o deslocamento com abastecimentos mistos ou individuais, com etanol ou gasolina, sem apresentar perda de desempenho e prejuízo à emissão de CO².

O diagnóstico e as falhas

Já aqui, entramos no tópico mais cotidiano para você, amigo mecânico. Afinal, quando os problemas se acumulam no pátio da oficina, a solução está nas suas mãos. No entanto, nós entendemos que o maior obstáculo contra um diagnóstico bem-feito está na conversa inicial entre o dono e o profissional.

Tratando-se da injeção eletrônica, o problema parece se intensificar, pois os sintomas não são muito perceptíveis ao condutor. Como você bem sabe, tanto pela experiência na oficina quanto na relação com o seu carro, algumas falhas no sistema de injeção permitem que o veículo continue funcionando, sem nem ao menos sugerir o problema.

Por conta disso, entendemos que é fundamental que você colabore com a conscientização dos seus clientes, seja na sugestão dos nossos artigos sobre cuidados com o carro, seja com uma conversa franca e didática sobre como identificar os defeitos nesse sistema.

De maneira geral, problemas na injeção serão acusados no painel, com o acender do ícone de motor no quadro de notificações do veículo. Vale lembrar ao seu cliente que ele também pode notar um aumento repentino e injustificado no consumo de combustível.

Os principais problemas e como resolvê-los

Em todo o sistema da injeção, existe um componente que se destaca na recorrência dos problemas: o bico injetor! Provavelmente, você já trabalhou em uma ordem de serviço dessa espécie, em que as válvulas estão entupidas de impurezas, detritos e afins. A recomendação geral, de limpeza dos bicos, vem ganhando impopularidade e, por conta disso, abordaremos esse tema em um tópico especial.

Porém, o seu cliente pode relatar que o ícone referente a injeção acende, mas apenas de vez em quando. Esse aviso esporádico tende a indicar dois problemas distintos, sendo necessário verificar:

• a sonda lambda com dificuldades na identificação do combustível abastecido que, possivelmente, é de baixa qualidade;
• os sensores com mal contato, prejudicando a leitura das condições do motor e, eventualmente, acusando a falha no painel do veículo.

Nas duas situações, se deve investigar os componentes citados e, quando necessário, realizar a substituição por peças novas. Por fim, também vale conscientizar o cliente na situação em que o ícone da injeção esteja acendendo frequentemente.

Caso a falha seja grave, o veículo poderá sofrer com:

• resistência ao dar a partida do motor;
• oscilações em marchas lentas;
• aumento do consumo;
• perda de potência.

Equipamentos necessários

De toda forma, tratando-se de um sistema altamente eletrônico, você sabe que precisará contar com alguns equipamentos especiais para realizar um diagnóstico rápido e eficaz. Como era de se esperar, esses acessórios permitem que você economize tempo e esforço, dedicando a sua atenção aos principais problemas e suas respectivas soluções, tais como:

• válvulas injetoras sujas ou gastas: limpeza ou substituição;
• tampa do tanque solta: fixação e vedação do tanque;
• sensor de fluxo de ar defeituoso: substituição;
• sonda lambda defeituosa: substituição;
• catalisador defeituoso: substituição;
• cabos de velas gastos: substituição.

Scanner

Por ser indispensável, é grande a probabilidade de que você conte um dispositivo assim em sua rotina na oficina. Esse aparelho permite a conexão cabeada com a central eletrônica do veículo, pela qual você poderá rodar o diagnóstico e identificar diretamente o código do problema notificado no painel. O scanner não resolve nenhum defeito, mas aproxima você drasticamente de uma solução.

Multímetro

Como o nome sugere, os multímetros são dispositivos métricos com várias funções, permitindo a aferição de temperatura, tempo, frequência, permanência, voltagem e rotações. São ferramentas fundamentais ao cotidiano das oficinas por conterem todas as funções importantes na regulagem de motores à combustão interna.

Osciloscópio

Esse é outro aparelho que tem o propósito de analisar fontes de sinais elétricos, identificando a oscilação em placas, componentes e circuitos eletrônicos. Atualmente, é possível encontrar o osciloscópio digital com mais facilidade, que ganha funcionalidades gráficas e comparativas de medidas na tela do dispositivo.

A polêmica limpeza dos bicos injetores

Como prometido anteriormente, preparemos este tópico para dar a devida atenção ao procedimento de limpeza dos bicos injetores. A grande polêmica desse tema gira em torno de uma justificativa da indústria automotiva, que alega que as válvulas já são autolimpantes e, por isso, o procedimento de limpeza seria desnecessário.

O grande contraponto fica por conta dos postos de combustíveis adulterados, espalhados por todo o país. No ponto de vista das montadoras, os veículos estão evidentemente preparados para lidar com as condições específicas dos combustíveis brasileiros — pelo menos aqueles que são legislativamente adequados, como a gasolina comum, com uma composição de 27,5% de etanol anidro.

No entanto, a prática fraudulenta da adulteração de combustíveis inclui a adição de outros componentes químicos que, com o passar do tempo, carbonizam e acumulam detritos metálicos no fundo dos reservatórios. Em resumo, quando essas impurezas chegam aos bicos, tendem a se acumular e prejudicar a vazão do combustível ao interior da câmara.

Por conta disso, a limpeza dos bicos injetores é sim recomendada, mesmo sob a recomendação contrária das montadoras. Afinal, você, mecânico, apenas pode aconselhar e orientar o seu cliente, mas não tem como se responsabilizar pelas atitudes dele — por vários motivos, ele pode fazer a famosa “escolha barata que sai cara”, abastecendo em postos de bandeiras duvidosas com preços bastante inferiores.

Mas vale reforçar ao seu cliente que a limpeza dos bicos não pode ser realizada como uma medida preventiva, mas sim corretiva, apenas quando as válvulas estiverem realmente sujas. Além disso, também não adiantará optar por essa prática caso os bicos apresentem sinais de desgaste avançado.

Por fim, você poderá avaliar as condições estruturais dos bicos com os seguintes testes:

• estanqueidade, avaliando a eficiência com que os bicos trancam a passagem do fluido;
• equalização, medindo a vazão e velocidade do acionamento da válvula;
• resistência, verificando se existem falhas elétricas nas válvulas;
• leque, analisando a direção dos jatos.

As tecnologias do sistema de pós-tratamento

Como você bem sabe, as sondas pré e pós-catalisador são os sensores de oxigênio que compõem o conjunto da injeção eletrônica. Esse componente fica responsável pela aferição e pelo repasse das informações referentes à composição do ar gerado pela combustão.

No entanto, os veículos comercializados no Brasil passaram a equipar duas sondas lambda, com localizações distintas, desde 2011. Enquanto uma fica posicionada antes do catalisador, a outra está alocada após esse componente. Com isso, firma-se o compromisso da redução máxima de poluentes a serem emitidos pelo escape.

Pré-catalisador

Para realizar esse teste, você deverá contar com a ajuda de um multímetro. Com esse equipamento em mãos, siga as etapas abaixo: 

1. posicione as pontas de prova nos fios sinal e terra, do conector preto;
2. no multímetro, selecione o modo de escala de voltagem;
3. então, ligue o motor;
4. caso os valores oscilem constantemente entre 100 e 850 mV, a sonda está em perfeito estado;
5. caso os valores estejam sempre superiores a marca de 450 mV, o conjunto está trabalhando de maneira anormal, com mistura rica;
6. com valores inferiores a marca de 450 mV, o conjunto está trabalhando de maneira anormal, com mistura pobre.

5.2 Pós-catalisador

Já na sonda lamba pós, o procedimento é um pouco diferente, mas você ainda utilizará o multímetro. Veja só:

1. posicione as pontas de prova nos fios sinal e terra, do conector marrom;
2. no multímetro, selecione o modo de escala de voltagem;
3. ligue o motor;
4. a aferição deve apresentar valores baixos e de pouca flutuação, por conta da análise após a etapa do catalisador, que mitiga as partículas nocivas e aumenta a concentração de oxigênio.

Como vimos, a injeção eletrônica é um sistema pequeno, mas, ao mesmo tempo, fundamental para o bom funcionamento dos veículos. Sobretudo hoje, na era da eficiência energética, em que toda economia é bem-vinda. Por isso, é importante contar com uma clientela bem informada. Lembre-se de que o bom diagnóstico inicia com uma conversa entre o proprietário e o profissional, em que se faz necessário um diálogo na “mesma língua”.

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