Conceito:Malha aberta x Malha fechada

Atualmente, todos os motores que estão sendo fabricados com injeção eletrônica têm funcionamento baseado em malha fechada (closed loop), devido à necessidade de controlar os índices cada vez mais rígidos de emissão de poluentes, exigidos pela legislação (PROMOT).

Porém no mercado existem muitas motocicletas usadas que não trabalham com essa lógica, como as Yamaha até o ano de 2009, por isso vale a explicação do conceito, pois vejo que muitos profissionais se confundem ainda.

Processo cíclico de controle da queima em malha fechada pelo ECU.

Malha fechada (Closed loop) - Os sensores (TPS, MAP, IAT, CKP, ECT) enviam informações do motor ao ECU que define o Tb (Tempo de injeção base). O combustível é injetado(Tb) e a queima ocorre.O sensor de oxigênio atua na malha como um inspetor de qualidade, informando ao ECU a qualidade da combustão realizada no cilindro. O motor tem maior eficiência nessa condição, pois o ECU corrige constantemente a queima,definindo o Ti(tempo de injeção) baseado no sinal do sensor de oxigênio.

*Ti é o Tb com o fator de correção gerado pelo ECU,para manter a queima estequiométrica.

 Diagrama do funcionamento em malha fechada

Malha aberta (Open loop) - Os sensores (TPS, MAP, IAT, CKP, ECT) enviam informações do motor ao ECU que define o Tb (Tempo de injeção base). O combustível é injetado (Tb) e a queima ocorre.Sem o sensor de oxigênio no sistema, não há como saber a qualidade da combustão, então não há como corrigir a queima e o tempo de injeção base é usado sempre pelo ECU. É um motor menos eficiente.

Diagrama do funcionamento em malha aberta.

Existem 4 situações onde o motor com sensor de oxigênio,trabalha em malha aberta.

Situação 1-Quando o motor está na fase fria, na primeira partida do dia, por exemplo, ele ignora o sinal do sensor, trabalhando com malha aberta até o motor estar aquecido.

Motivo: Na fase fria do motor, é necessário um enriquecimento da mistura (lembre do afogador, que enriquecia a mistura nas motocicletas carburadas, muito usado em dias frios) e o sinal do sensor de oxigênio é impreciso, pois provavelmente estará com temperatura abaixo de 300ºC nos gases de escape.

Esse tempo em malha aberta está sendo cada vez mais reduzido nos sistemas novos, pois a fase fria do motor é a condição onde o veículo mais polui. Motores com sistemas modernos têm o funcionamento em malha fechada após 20 segundos da partida, mesmo em dias frios. Isso gerá economia de combustível e menos emissão de poluente na atmosfera.

Situação 2-Quando o ECU detecta avaria do sensor de oxigênio, ele ignora o sinal do sensor e passa a trabalhar com malha aberta, até a reparação do mesmo.

Motivo: Gerando sinal incorreto, o sensor perde sua função no sistema e o controle da queima estaria prejudicado, sendo induzido erroneamente a enriquecimento ou empobrecimento excessivo, podendo gerar danos ao motor.

Situação 3-Quando o motor está em carga plena, com mais de 70% de abertura do ângulo da borboleta, condição que o ECU detecta pelo sinal recebido do TPS, também passa para malha aberta, ignorando o sinal do sensor.

Motivo: A solicitação de carga indica necessidade de potência máxima do motor pelo usuário (para ultrapassagem de outro veículo, por exemplo) e se o ECU não ignorasse o sinal do sensor de oxigênio, que nessa condição indicaria tensão próxima de 800 mV, seria gerado um empobrecimento da mistura, que reduziria a potência do motor, prejudicando a dirigibilidade e talvez até causando um acidente, na pior das hipóteses.

Situação 4-Quando o ECU detecta que foi solicitada redução de velocidade instantânea pelo usuário, ao fechar 100% o ângulo da borboleta de aceleração, o chamado cutoff, o motor entra em malha aberta.

Motivo: Ele ignora o sinal do sensor de oxigênio, que nessa condição estará gerando um sinal próximo a 100mV e que induziria o ECU a enriquecer a mistura,o que poderia “afogar” o motor,pois não teria ar admitido suficiente para uma correta queima,podendo até apagar o motor no meio do trânsito,podendo gerar uma queda da motocicleta,dependendo da situação de pilotagem.

No caso de alguma dúvida sobre o texto,por favor deixe um recado.

Shalom

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8 Respostas para “Conceito:Malha aberta x Malha fechada

  1. Ótimo post. Conceitualmente muito bom e muito interessante, principalmente a parte demonstrando onde um sistema de malha fechada trabalha como malha aberta e os porquês.

    Parabéns!

  2. Gostei muito do texto. Acho que elucidou os possíveis motivos que faziam minha antiga Bros desligar quando eu reduzia ao parar no semáforo.
    Aderpa.

  3. Também tenho uma Bros, 2009, e já tive o mesmo problema do Aderpapa. A moto já morreu quando parada no semáforo e quando eu acionei a embreagem para trocar de marcha. Algumas vezes até parecia afogada antes de conseguir pegar de novo.

  4. Tenho uma FAZER 250 06/07 e comprei uma ECU servitec pro e a sonda deles (narrow band) em 2009 e tenho-as até hoje, ai já foi 1800 na brincadeira, dai instalei a sonda muito proximo dos gases, e muito para dentro do cano do escape o sensor o que aconteceu um excesso de temperatura na sonda e a queimou, tempo depois comprei uma sonda lambda bosch universal e usei o cabo da sonda que queimou, funciona muito bem, tem que desligar o AIS dela para não gerar erro na leitura do sensor, também gastei grana com um sensor map 250kpa, aff que decepção. Com tudo uns 2500 reais, fora outras coisas que nem vou comentar, paguei caro, poderia ter feito um curso de injeção que sairia mais barato, aprendi muito, viajei muito com ela, testando o funcionamento. Aonde quero chegar com isso? Sei lá acho que sou o único louco que fez isso, mas se alguém se interessar pela ecu+sonda faço 500 pila. Abraços.

    • Olá Cristiano,

      Fiquei na duvida se foi você que fez a instalação ou se mandou alguém fazer? Sobre o sensor queimar por estar muito perto da valvula de escape, acho improvável, pois ele aguenta altíssimas temperaturas. O que pode ter acontecido, é simplesmente o fato do sensor fornecido pela empresa não ser de boa qualidade. Bosch, NTK e Delphi são as melhores marcas desse tipo de sensor no mercado. Você leu o post sobre o sensor de oxigênio que eu escrevi?

      E como curiosidade, quando eu tentei comprar uma Lander 2007 uma vez, eu pensei nessa ECU para usar o motor em malha fechada também, então acho que sou louco também…hehehe ( alias, outro texto que eu escrevi )

      Abraço

  5. caraca vc é demais , me ajudou bastante na minha apresentação de trabalho ,devia existir mais pessoas como vc para solucionar os trabalhos que enfrentamos nos colégios tecnicos valeu bjs e bom dia !!!!!!!!!!!

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