Veja todos os detalhes desse sistema que é aplicado praticamente por todas as montadoras desde o começo dos anos 2000
artigo por Diego Riquero Tournier fotos Arquivo Bosch
O conceito E-gas (Electronic Gas = Aceleração eletrônica) está sendo aplicado praticamente por todas as montadoras desde o início dos anos 2000. No mercado automotivo além da nomenclatura E-gas, é possível encontrar este conceito de gerenciamento de motor com o nome de E-Torque, ou Drive by Wire. Por tratar-se de uma lógica de gestão de motor, devemos entender primeiro quais são os fundamentos da mesma.
O conceito E-gas parte de uma premissa muito simples, a qual devemos interpretar da seguinte forma:
Quando o motorista pisa no acelerador do veículo, a central eletrônica de gestão do motor (ECU), interpretará esse sinal como Demanda de Torque; independentemente do que o motorista possa estar pensando ou querendo solicitar nesse momento, não se trata de velocidade, potência ou aceleração, a ECU vai interpretar esse sinal como um pedido de torque.
Por este motivo, alguns fabricantes denominam este sistema como E-Torque, o que poderíamos traduzir como “Torque gerenciado eletronicamente”; e já que estamos falando das denominações, o nome Drive by Wire responde à condição de acionamento da borboleta de aceleração de forma elétrica; ou seja, substituindo os antigos cabos aço para a realização de um acionamento mecânico da borboleta, colocando no lugar, um acionamento por cabos elétricos.
Esta condição (acionamento por cabos elétricos), revela uma situação completamente nova na condução de um veículo, se comparada com os sistemas anteriores de acionamento mecânico; nesses sistemas, o controle da aceleração do motor estava 100% sob o comando do motorista; era somente pisar no acelerador que o motor respondia a partir dessa conexão mecânica entre o motorista e borboleta de aceleração.
Mas agora, com a introdução do acelerador eletrônico a situação é outra; quando o motorista pisar no acelerador, a unidade de controle eletrônico (ECU), interpretará esse sinal como demanda de torque, esta nova condição deixa claro quem está no comando; ou seja, o motorista não acelera o motor, o motorista apenas envia um pedido para a ECU, o qual será interpretado, calculado e transformado em um comando para os atuadores, só que esse comando não responderá sempre na velocidade ou intensidade de incremento de RPM que o motorista espera…, lembrem que a demanda será recebida pela ECU como, uma demanda de torque.
O sistema E-gas e sua lógica de funcionamento, é aplicado tanto nos motores ciclo Otto e Diesel assim como, em todos os veículos híbridos e elétricos.
O conceito E-gas, originalmente surgiu como uma melhoria para os sistemas de gestão de motor, mas depois possibilitou a integração com outros sistemas de veículos, principalmente falando dos sistemas de segurança e dinâmica veicular; os exemplos mais práticos da integração do sistema podem ser vistos nos controles de estabilidade do veículo, nos quais diante da iminência de um acidente a ECU pode reduzir as RPM do motor mesmo que o motorista continue pisando no acelerador; da mesma forma, passou a ser grande utilidade na aplicação do piloto automático, evoluindo posteriormente até chegar nos próprios veículos autônomos.
Talvez vocês estejam se perguntando…” é por causa do E-gas que alguns veículos apresentam esse retardo nas acelerações ou retomadas…?”
Sim, é por causa dessa lógica de gestão do motor…, principalmente quando a calibração eletrônica de alguns veículos em particular, não sejam grande coisa.
Na figura 1, é possível ver os principais componentes que atuam no conceito E-gas; (1), pedal de acelerador; (2) Corpo de Borboleta; (3) Central Eletrônica de controle de motor (ECU).
Vamos analisar um exemplo prático para uma melhor compreensão do princípio de funcionamento.
Vamos supor que o motorista está parado e em um sinal e quer sair acelerando a maior velocidade possível, para isso, pisa o acelerador ao máximo possível “pê no fundo”.
Agora vamos analisar a forma com a qual a ECU interpretará e processará esses dados; efetivamente o sinal enviado pelo sensor do pedal do acelerador será de 100%, ou seja, a ECU recebeu a informação de que o motorista está solicitando 100% do torque disponível nesse momento.
O entendimento da expressão “nesse momento”, é crucial para compreender a forma de atuar da ECU, e entenda-se como forma de atuar de uma ECU á calibração do software (os mapas de injeção).
Agora vamos voltar para o nosso caso hipotético de solicitude de carga máxima com veículo parado no sinal…, muito bem, neste caso, a ECU não vai levar em consideração apenas o sinal do pedal do acelerador; outros parâmetros como velocidade de roda, temperatura do motor, pressão do coletor, massa de Ar, avanço de ignição, etc., serão importantíssimos para determinar a forma com qual será entregue esse torque solicitado.
Porque para a ECU, está claro que o motorista solicitou 100% de torque, mas cabe a ela determinar de que forma será entregue esse torque, estou falando no sentido da proporcionalidade da entrega, porque se a ECU tem a informação de que a velocidade de roda está a 0 KM/h, não vai entregar 100% do torque nesse preciso momento; ou seja, não vai abrir 100% da borboleta e entregar a maior quantidade de combustível possível nesse momento, porque o software entende que seria um esforço desnecessário para todos os componente de transmissão, as rodas perderiam muita tração na saída, e nem falar do consumo elevado de combustível e emissões de gases poluente.
Nesse exemplo relatado acima, não se justifica entregar 100% do torque (todo de uma vez), e de fato o software não está calibrado para trabalhar dessa forma.
Na condição relatada, o software da ECU liberará gradativamente o torque solicitado, até entregar 100% conforme os diversos parâmetro que incidem nesse cálculo o permitam.
Aí vocês poderão estar pensando…, “mas então esses carros são mais chatos para quem gosta de dirigir de forma esportiva e fazer cantar pneu” …, sim, desde essa perspectiva de “Track Day” são mais comportados esses veículos; mas, desde a perspectiva do aproveitamento energético, consumo de combustível, durabilidade dos componentes mecânicos e controle das emissões poluentes, essa tecnologia é indiscutivelmente mais eficiente.
Na figura 2, é possível ver uma representação esquemática do conjunto; (1) pedal de acelerador; (2) corpo de borboleta; (3) ECU com suas respectivas conexões elétricas.
A nível de diagnóstico, é sempre importante avaliar a correta harmonia e sincronismo de funcionamento entre o pedal do acelerador e o corpo de borboleta.
Neste sentido, com o auxílio de um scanner de diagnóstico podem ser constatados os parâmetros de funcionamento e atuação de ambos os componentes.
Tanto o corpo de borboleta, quanto o pedal de acelerador, contam com sensores de posicionamento de 2 pistas com parte de uma redundância de segurança, estes sensores, em caso de intervenções ou substituições precisam de ter um aprendizado de posicionamento realizado via software de diagnóstico (Scanner).
É bastante comum, receber veículos em oficinas mecânicas com algum tipo de avaria no conjunto pedal/borboleta, entrando em uma condição de estratégia de emergência, a qual deixa as RPM fixas sem obter respostas de aceleração do motor quando o motorista pisa o pedal.
A figura 2, também mostra um conexionado típico de um veículo com sistema E-gas no qual é possível identificar no corpo de borboleta (2), duas conexões para os sensores de posicionamento da borboleta (TPS1 e TPS2), uma entrada com tensão de referência de 5 Volts para os dois TPS, uma conexão positiva de 12 Volts a qual no esquema elétrico aparece no pino 3 para alimentação de corrente continua para o motor da borboleta (M), e as correspondentes conexões negativas para fechar os circuitos elétricos.
Por o lado do pedal do acelerador, também existem duas pistas de sensor a serem alimentadas (P1 e P2), assim como, as respectivas alimentações positivas e conexões negativas para garantir o funcionamento dos dois circuitos de forma individual e autônoma.
