Revista M&T - Ed.77 - Jun/Jul 2003
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CONCEITO

Motores eletrônicos: Cérebro e músculo

Por: Odirlei S. Ducatti e Antônio Carlos Bonassi.

Muitos proprietários e usuários de equipamentos de terraplenagem estão colhendo os benefícios da associação dos motores Diesel controlados eletronicamente, muito embora algumas noções preconcebidas ainda existam sobre esta tecnologia relativamente nova, porém, de eficiência comprovada.

Quando queremos entender como esta tecnologia emergiu tão rapidamente, uma boa ideia é começar com o básico. No “coração” de cada motor eletrônico está o Módulo de Controle Eletrônico (ECM), um microprocessador que controla as funções do motor. Estas funções são controladas com a ajuda de censores, que monitoram os parâmetros críticos e funções de diagnósticos. Em outras palavras, o sist


Por: Odirlei S. Ducatti e Antônio Carlos Bonassi.

Muitos proprietários e usuários de equipamentos de terraplenagem estão colhendo os benefícios da associação dos motores Diesel controlados eletronicamente, muito embora algumas noções preconcebidas ainda existam sobre esta tecnologia relativamente nova, porém, de eficiência comprovada.

Quando queremos entender como esta tecnologia emergiu tão rapidamente, uma boa ideia é começar com o básico. No “coração” de cada motor eletrônico está o Módulo de Controle Eletrônico (ECM), um microprocessador que controla as funções do motor. Estas funções são controladas com a ajuda de censores, que monitoram os parâmetros críticos e funções de diagnósticos. Em outras palavras, o sistema é projetado para monitorar continuamente o motor e alertar o operador sobre possíveis falhas que porventura possam surgir.

Eletrônica faz a diferença - Para entendermos totalmente a importância dos motores eletrônicos, temos que rever como eles foram introduzidos no mercado. A popularidade e aceitação da eletrônica como uma tecnologia comprovada e confiável teve seu início no final dos anos 70 e no início dos anos 80 na indústria automobilística Norte Americana e Europeia e um pouco mais tarde no Brasil, no início da década de 90. Além de ajudar os fabricantes a atenderem às regulamentações governamentais de emissões, os motores eletrônicos têm o crédito de ajudar a melhorar o desempenho e a eficiência da queima do combustível.

Em 1987 a Caterpillar se deparou com regulamentações similares no mercado de caminhões rodoviários e introduziu o seu primeiro motor Diesel controlado eletronicamente. Melhorias no desempenho e eficiência dos motores eletrônicos fizeram com que a Caterpillar expandisse a sua oferta de produtos e projetasse motores eletrônicos para outros segmentos. Em 1992 a Caterpillar introduziu o seu primeiro motor marítimo controlado eletronicamente e no final daquela década eles já estavam iniciando a sua história nas linhas de montagem das máquinas de terraplenagem O sistema de injeção de combustível eleva a eletrônica a um novo patamar. A evolução da injeção de combustível é que melhor representa o quanto estes motores se desenvolveram. Os primeiros motores eletrônicos tinham em sua composição componentes mecânicos e eletrônicos. Estes motores com bombas e linhas de injeção, controlavam eletronicamente o fornecimento de combustível para a bomba de combustível. Mas sendo a bomba controlada mecanicamente, ela não fornecia a quantidade exata de combustível para os cilindros. Ao mesmo tempo, regulamentações de emissões mais restritivas para motores de caminhões rodoviários estavam requerendo motores ainda mais eficientes.

Desta forma, em 1988 a Caterpillar introduziu os motores com Unidades de Injeção Eletrônica - EUI - Electronic Unit Injection. O projeto EUI combina a bomba de combustível e o bico injetor em uma única unidade, permitindo que tanto a injeção quanto o tempo de duração da injeção sejam controlados eletronicamente. Isto significa que uma exata quantidade de combustível é disponibilizada no cilindro, no exato momento necessário, o que resulta em uma eficiente queima do combustível. O resultado desta eficiente queima é um menor consumo de combustível e menor quantidade de fuligem no óleo, o que garante trocas de óleo estendidas.

As máquinas recentemente lançadas no mercado e produzidas pela fábrica da Caterpillar Brasil na cidade de Piracicaba, estão equipadas com o mais moderno e avançado sistema desenvolvido pela Caterpillar: o HEUI - unidade injetora atuada por controle hidráulico e eletronicamente controlada, que representa uma das inovações mais significantes na tecnologia de motores Diesel em décadas. O HEUI deixa para trás muitas das limitações dos injetores mecânicos e eletrônicos convencionais e estabelece novos padrões na eficiência de combustível, confiabilidade e controle de emissões.

Este sistema altamente sofisticado usa a energia hidráulica no lugar da mecânica para operar os injetores de combustível. Trabalhando junto com o Módulo de Controle Eletrônico (ECM), o sistema HEUI provê um controle extremamente preciso da quantidade de combustível e tempo de injeção, resultando em desempenho e economia incomparáveis.

Benefícios - Apesar do contínuo melhoramento dos produtos e numerosas histórias de sucesso, ainda existem vários mitos sobre motores eletrônicos, a maioria dos quais relacionados com preço, aplicações severas, facilidade de uso e manutenção. Uma preocupação que muitas pessoas têm sobre investir em motores eletrônicos (ou máquinas com motores eletrônicos) é o preço. Mas moto- res eletrônicos podem pagar por seu investimento em termos de melhor eficiência de combustível e maior performance. Comparado com seus equivalentes mecânicos, os motores eletrônicos podem poupar uma quantidade significativa de dinheiro para o proprietário no primeiro ano de operação.

Umidade, poeira e eletrônica não se misturam - E da natureza humana prevenir que itens eletrônicos entrem em contato com água e poeira e neste sentido, o Módulo de Controle Eletrônico (ECM), os sensores e as unidades injetoras Caterpillar são à prova d’água e intempéries. De fato, o ECM é selado e que pode ser submerso a 21 metros de profundidade e se manter seco e totalmente funcional.

Os fabricantes de motores submetem seus produtos a testes rigorosos. Por exemplo, um teste conduzido pela Caterpillar simula condições reais de operação onde um motor é deixado em uma câmara por um mês, exposto a condições extremas de alta temperatura, frio, vibração, poeira, umidade e interferência eletromagnética, para acelerar os efeitos de desgaste equivalentes à guetização do equipamento entre 5 e 10 anos de operação. Algumas pessoas acham que qualquer coisa contida em um a “caixa preta” é complicada, entretanto, o oposto é verdadeiro. Sistemas de monitoramento e diagnósticos dos motores eletrônicos ajudam a simplificar a vida do operador. Os sensores monitoram várias funções críticas do motor, muitas das quais não são monitoradas em motores mecânicos. Esta informação pode ser comunicada à razão de 20 vezes por segundo através de um “link” de dados para displays a bordo do veículo, assim o operador pode checar as condições do motor rapidamente. O “link” de dados pode ser ainda conectado a um satélite via modem, de forma que o proprietário pode monitorar o seu equipamento em qualquer lugar e possivelmente programar paradas para manutenção de rotina.

Alertas para o operador , incluindo alarmes e redução da potência em condições de operação fora do padrão, são algumas das funções programadas dentro do módulo de controle que vai proteger o seu equipamento. Os motores eletrônicos Caterpillar também incorporam capacidades de PROGNÓSTICOS e DIAGNÓSTICOS para monitorar parâmetros essenciais do motor e diagnose de problemas antes que eles causem uma parada crítica da máquina.

Em resumo, um sistema de monitoramento eletrônico permite que o operador foque na tarefa e em suas mãos, ao invés de analisar o motor. Alguns motores eletrônicos também provêm dados históricos, como consumo de combustível ou tempo em que permaneceu em baixa rotação nos últimos três meses. Isto pode ajudar o proprietário a melhorar seus métodos de operação e consequentemente o seu lucro. Desde o surgimento dos motores controlados eletronicamente, está claro que eles causaram um impacto positivo tanto nas melhorias de desempenho quanto no sistema de monitoramento. E como toda nova tecnologia, quanto mais expostos estamos a ela, mais confortáveis ficamos e mais benefícios podemos obter em nosso dia-dia.

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