MONITORAMENTO ELETRÔNICO DA MISTURA AR / COMBUSTÍVEL EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA CICLO OTTO

SISTEMA DE DESENVOLVIMENTO
PARA CONTROLE ELETRÔNICO DOS
MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
CICLO OTTO

Carlos Eduardo Milhor

Dissertação apresentada à
Escola
de
Engenharia de São Carlos da Universidade de
São Paulo, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia
Mecânica

ORIENTADOR: Prof. Dr. Luís Carlos Passarini

São Carlos
2002

AGRADECIMENTOS

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. Luís Carlos Passarini pela orientação.

Ao pessoal do Laboratório de Eletrônica Embarcada e Laboratório de Motores pelo apoio e ajuda.

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP, pela bolsa de estudo e reserva técnica concedidas.

VOLKSWAGEN Brasil pela doação do motor para testes do sistema.

Alfatest pelos dados técnicos fornecidos e equipamentos doados.

Aos meus familiares e amigos.

SUMÁRIO

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS

i

LISTA DE TABELAS

iii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

iv

LISTA DE SÍMBOLOS

vi

RESUMO

vii

ABSTRACT

viii

1 INTRODUÇÃO

1

2 MOTORES CICLO OTTO E EMISSÕES DE GASES POLUENTES
2.1 INTRODUÇÃO

3
3

2.2 BREVE HISTÓRIA DO MOTOR CICLO OTTO

3

2.3 CICLO DE TRABALHO

4

2.4 EMISSÃO DE GASES DE ESCAPE E CONSUMO DE COMBUSTÍVEL

6

2.4.1 Emissão de CO

7

2.4.2 Emissão de HC

9

2.4.3 Emissão de NOX

10

2.4.4 Consumo de combustível

12

3 CONTROLE ELETRÔNICO DOS MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA CICLO
OTTO
13
3.1 INTRODUÇÃO
13
3.2 EVOLUÇÃO DO CONTROLE ELETRÔNICO DOS MOTORES CICLO OTTO

13

3.3 CONTROLE ELETRÔNICO DOS MOTORES

20

3.3.1 Injeção eletrônica de combustível

21

3.3.2 Controle eletrônico da ignição

23

3.3.3 Controle da recirculação dos gases de escape

25

3.3.4 Sensores

25

3.3.5 Atuadores

34

3.3.6 Tratamento do gás de exaustão

37

3.4 SISTEMAS FUTUROS

43

3.4.1 Novos sistemas catalíticos

43

3.4.2 Novas estratégias de controle

43

3.4.3 Otimização de sistemas