ESTE ARTIGO DESCREVE O
SISTEMA VARIADOR DE FASE DOS MOTORES FIAT FIVETECH 2.0 E 2.4 20V.
COM UM DESIGN COMPACTO, SIMPLES E EFICAZ, ESTE DISPOSITIVO
MECÂNICO-HIDRÁULICO, ELETRONICAMENTE CONTROLADO, CONSTITUI UMA BELA PEÇA DE ENGENHARIA
E MECÂNICA FINA.
SEU PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO TAMBÉM SE APLICA AOS
VARIADORES DE FASE DOS MOTORES FIAT 1.8 16V (P.EX. BRAVA HGT), ASSIM COMO DOS MOTORES ALFA ROMEO TWIN
SPARK 16V (P.EX. ALFA 156).
ANTES DE PROSSEGUIR
Por favor, leia estes termos:
CONTEÚDO
1.
LOCALIZAÇÃO
1.1. VARIADOR DE FASE
1.2. VÁLVULA DE COMANDO DO VARIADOR DE FASE
2. OBJETIVO E CONDIÇÕES OPERACIONAIS
3. ATIVAÇÃO E DESATIVAÇÃO DO VARIADOR
DE FASE
3.1. CONDIÇÕES DE ATIVAÇÃO
3.2. CONDIÇÕES DE DESATIVAÇÃO
3.3. PREMISSA DE PROJETO - EVITANDO
PROBLEMAS OPERACIONAIS
4. VARIAÇÃO DE FASE – ENTENDIMENTOS
EQUIVOCADOS
5.
DESCRIÇÃO DETALHADA E PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
5.1.
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO
5.2.
QUANDO O SOLENÓIDE (1) ESTÁ DESENERGIZADO
5.3.
QUANDO O SOLENÓIDE (1) É ENERGIZADO
5.4.
QUANDO O SOLENÓIDE (1) É DESENERGIZADO
5.5. REGIME DE RECUPERAÇÃO / PROTEÇÃO
6. COMPONENTES DO SISTEMA VARIADOR DE FASE
6.1. SOLENÓIDE ACIONADOR DA VÁLVULA
DE COMANDO
6.2. NÚCLEO DA VÁLVULA DE COMANDO
6.3. VARIADOR DE FASE
1. LOCALIZAÇÃO
1.1. VARIADOR DE FASE
MOTORES FIVETECH 2.0 E 2.4 20V POSSUEM DOIS
EIXOS DE COMANDO DE VÁLVULAS. NO CABEÇOTE (DOHC):
·
UM PARA O COMANDO DE ADMISSÃO (2 VÁLVULAS POR
CILINDRO)
·
UM PARA O COMANDO DE ESCAPE (2 VÁLVULAS POR CILINDRO)
AS VÁLVULAS SÃO ACIONADAS POR TUCHOS
HIDRÁULICOS.
UMA CORREIA DENTADA ACIONA SIMULTANEAMENTE
AS ENGRENAGENS DOS 2 EIXOS DE COMANDO.
O VARIADOR
DE FASE REALIZA O ACOPLAMENTO ENTRE O EIXO
DE COMANDO DE ADMISSÃO E A SUA ENGRENAGEM
ACIONADORA.
Original ©Continental – Contitech / Adaptação e aprimoramento ©Persistentech
1.2. VÁLVULA DE COMANDO DO VARIADOR
DE FASE
2. OBJETIVO E
CONDIÇÕES OPERACIONAIS
O VARIADOR DE FASE, INSTALADO NO EIXO
DE COMANDO DE VÁLVULAS DE ADMISSÃO, TEM POR OBJETIVO PROPORCIONAR UM BOM
COMPROMISSO ENTRE TORQUE ELEVADO EM BAIXAS ROTAÇÕES E ÓTIMO DESEMPENHO EM ALTAS
ROTAÇÕES.
COM BASE NAS INFORMAÇÕES
CONTINUAMENTE RECEBIDAS DE INÚMEROS SENSORES, A ECU DETERMINA A CONDIÇÃO ATUAL DE
CARGA DO MOTOR, ATIVANDO OU DESATIVANDO A VÁLVULA DE COMANDO DO VARIADOR DE
FASE.
· QUANDO O
MOTOR OPERA SOB DEMANDA DE MAIOR TORQUE EM BAIXAS ROTAÇÕES, A ECU
ATIVA A VÁLVULA DE COMANDO, A QUAL ATIVA O VARIADOR DE FASE QUE, POR SUA VEZ,
PROMOVE UMA ANTECIPAÇÃO NA ABERTURA DAS VÁLVULAS DE ADMISSÃO.
· QUANDO O
MOTOR OPERA EM MARCHA LENTA, OU ACIMA DE DETERMINADA ROTAÇÃO LIMITE, A ECU
DESATIVA A VÁLVULA DE COMANDO, PERMITINDO
QUE O VARIADOR DE FASE RETORNE À SUA "CONDIÇÃO DE REPOUSO",
RESTAURANDO ASSIM A TEMPORIZAÇÃO DAS VÁLVULAS DE ADMISSÃO AOS SEUS VALORES
BÁSICOS ANTERIORES.
PORTANTO,
O CORRETO FUNCIONAMENTO DO SISTEMA DE COMANDO DO VARIADOR DE FASE É ESSENCIAL
PARA O PERFEITO FUNCIONAMENTO DO MOTOR.
3. ATIVAÇÃO E
DESATIVAÇÃO DO VARIADOR DE FASE
3.1. CONDIÇÕES DE ATIVAÇÃO
COMO
SE VÊ NA TABELA ABAIXO, DEPENDENDO DA FONTE CONSULTADA, AS INFORMAÇÕES SÃO
LIGEIRAMENTE DISCORDANTES PARA AMBOS OS MOTORES FIVETECH.
NOTE-SE
QUE, EM CADA COLUNA, AS CONDIÇÕES SÃO CONCORRENTES, OU SEJA, TODAS ELAS PRECISAM
SER ATENDIDAS, PARA QUE O VARIADOR SEJA ATIVADO.
TABELA 3.1
|
MOTOR
|
2.0 20V
|
2.4 20V
|
|
TEMPERATURA
DO LÍQUIDO DE ARREFECIMENTO
|
≥ 40°C (1)
|
≥ 40°C (2)
|
|
CARGA
DO MOTOR VEÍCULO EM BAIXA VELOCIDADE (NÃO DECLARADA), COM ÂNGULO DA BORBOLETA APROX. <OU> CARGA PERCENTUAL APROX.
|
≥ 8° (1)
---
|
---
≥ 19% (2)
|
|
ROTAÇÃO
DO MOTOR (RPM)
|
750
A 4.800 (1)
1.500
A 4.000 (*)
|
850 A 4.000 (2)
2.000 A 4.000 (*)
|
FONTES
(1) MOTOR 2.0 20V – SERVICE MANUALS FIAT AUTO – INJEÇÃO MOTRONIC M 2.10.4
(2) MOTOR 2.4 20V – TREINAMENTO ASSISTENCIAL FIAT – INJEÇÃO
MOTRONIC ME 3.1
(*) INTERNET – FONTES DIVERSAS
NOTA: OS LIMITES DE 4000 RPM / 4800
RPM FORAM DEFINIDOS POR QUESTÕES AMBIENTAIS E NÃO POR LIMITAÇÕES DO MOTOR.
3.2. CONDIÇÕES DE DESATIVAÇÃO
O
VARIADOR DE FASE NÃO SERÁ ATIVADO QUANDO:
·
A
TEMPERATURA DO LÍQUIDO DE ARREFECIMENTO ESTIVER ABAIXO DO VALOR ESPECIFICADO NA
TABELA 3.1.
·
<OU> A CARGA DO MOTOR ESTIVER ABAIXO DO VALOR
ESPECIFICADO NA TABELA 3.1.
O
VARIADOR DE FASE SERÁ DESATIVADO QUANDO:
·
A ROTAÇÃO SAIR
DA FAIXA DE VALORES ESPECIFICADOS NA TABELA 3.1.
·
<OU> A CARGA DO MOTOR CAIR ABAIXO DO VALOR ESPECIFICADO
NA TABELA 3.1.
3.3. PREMISSA DE PROJETO - EVITANDO PROBLEMAS OPERACIONAIS
O
CONTROLE DO VARIADOR DE FASE OPERA SOB UM CAMPO DE HISTERESE (QUE É O
ATRASO DE UM EFEITO EM RELAÇÃO À SUA CAUSA).
EM OUTRAS PALAVRAS, ISTO SIGNIFICA QUE O NÍVEL DE ATIVAÇÃO DA
SUA VÁLVULA DE COMANDO É SEMPRE SUPERIOR AO NÍVEL DE DESATIVAÇÃO, DE MODO A
EVITAR UMA SUCESSÃO MUITO RÁPIDA DE PASSAGENS DE UM DIAGRAMA DE TEMPORIZAÇÃO
PARA OUTRO, COM EVIDENTES PROBLEMAS OPERACIONAIS.
4. VARIAÇÃO DE FASE
– ENTENDIMENTOS EQUIVOCADOS
EM
INÚMERAS REFERÊNCIAS TÉCNICAS CONSULTADAS PARA AMBOS OS MOTORES FIVETECH 2.0 E 2.4,
CONSTA QUE O VARIADOR DE FASE EXECUTA UM GIRO DE 18º NO EIXO DE
COMANDO DE VÁLVULAS.
ENTRETANTO, O
SIGNIFICADO DESTE GIRO DE 18O, EM TERMOS DE AVANÇO EM RELAÇÃO AO
PMS, É POR VEZES APRESENTADO DE FORMA EQUIVOCADA.
E
ISTO NÃO É "PRIVILÉGIO" DOS FIVETECH.
ENCONTRAMOS
O MESMO TIPO DE EQUÍVOCO EM DESCRIÇÕES DE SISTEMAS DE CONTROLE DE VALVETRAINS DE OUTROS FABRICANTES DE
MOTORES.
NÃO DISCUTIREMOS ESTE TEMA AGORA.
PARA O SEU MELHOR ENTENDIMENTO, RECOMENDAMOS A LEITURA DO NOSSO
ARTIGO:
REGISTRAMOS
APENAS QUE, NOS FIVETECH
2.4 E 2.0 :
·
O VARIADOR
DE FASE PROMOVE UM AVANÇO DE 18º NO EIXO DE COMANDO DE VÁLVULAS DE ADMISSÃO.
·
ESSES 18º
NO EIXO DE COMANDO EQUIVALEM A 36º NO EIXO DO VIRABREQUIM.
·
AS TABELAS
DE TIMINGS DE AMBOS OS MOTORES ESTÃO NOS ITENS
4.1.3. E 4.2.3 DO ARTIGO ACIMA RECOMENDADO.
5. DESCRIÇÃO DETALHADA E PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O VARIADOR DE FASE DOS FIVETECH
É UM DISPOSITIVO MECÂNICO ACIONADO HIDRAULICAMENTE, ACOPLADO AO EIXO DE COMANDO
DE VÁLVULAS DE ADMISSÃO.
SUA FUNÇÃO CONSISTE EM ALTERAR A
POSIÇÃO ANGULAR DO PRÓPRIO EIXO DE COMANDO, EM RELAÇÃO À SUA ENGRENAGEM MOTRIZ.
UMA VÁLVULA DE COMANDO
ELETROMAGNÉTICA (VÁLVULA SOLENÓIDE), ATIVADA ELETRONICAMENTE PELA ECU,
CONTROLA OS FLUXOS DE ÓLEO ATRAVÉS DE DUTOS APROPRIADOS, ATIVANDO E DESATIVANDO
O VARIADOR DE FASE.
NOTE-SE QUE A VÁLVULA DE COMANDO NÃO
POSSUI UMA "CARCAÇA" PRÓPRIA.
O SEU NÚCLEO (ELEMENTO DE CONTROLE DE
FLUXOS DE ÓLEO) SE MOVIMENTA NO INTERIOR DE UM ALOJAMENTO USINADO DIRETAMENTE NA
BASE DE ALUMÍNIO DO COLETOR DE ADMISSÃO.
EM UM PRÓXIMO ARTIGO,
APRESENTAREMOS A MANUTENÇÃO DESTA VÁLVULA DE COMANDO.
5.1. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO (MOTRONIC ME 3.1)
Original ©Fiat Auto / Adaptação e aprimoramento ©Persistentech,
2022
→ FLUXO
DE ALIMENTAÇÃO
← FLUXO DE
RETORNO
1 – SOLENÓIDE
ACIONADOR DA VÁLVULA
2 – NÚCLEO DA
VÁLVULA
3 – MOLA DO
NÚCLEO DA VÁLVULA
4 – ÊMBOLO
5 – PINHÃO
6 – EIXO DE
COMANDO DE VÁLVULAS
7 – MOLA DO ÊMBOLO
8 – BATERIA
9 – RELÊ PRINCIPAL
10 – ECU
11 – CHAVE DE
PARTIDA
5.2. QUANDO O SOLENÓIDE (1) ESTÁ
DESENERGIZADO
A MOLA (3) MANTÉM O NÚCLEO DA VÁLVULA
(2) EM POSIÇÃO ELEVADA, NÃO PERMITINDO QUE O ÓLEO SOB PRESSÃO, PROVENIENTE DO
DUTO (A), CHEGUE AO VARIADOR DE FASE, O QUAL PERMANECE INATIVO.
NESTE CASO, O SINCRONISMO DAS
VÁLVULAS DE ADMISSÃO PERMANECE INALTERADO.
5.3. QUANDO O SOLENÓIDE (1) É
ENERGIZADO
O SOLENÓIDE EMPURRA O NÚCLEO DA
VÁLVULA (2) PARA BAIXO, PERMITINDO QUE O ÓLEO SOB PRESSÃO, PROVENIENTE DO DUTO
(A), ENTRE NA CÂMARA (B), FLUINDO ENTÃO PARA O DUTO INTERNO (C) ATRAVÉS DE UMA
ABERTURA ESPECIAL.
COM O NÚCLEO DA VÁLVULA (2) ABAIXADO,
A SUA PORTA INFERIOR NÃO ENTRA EM CONTATO COM O DUTO DE DRENAGEM (E).
ASSIM SENDO, O ÓLEO SÓ PODERÁ SAIR DO
DUTO (C) ATRAVÉS DA PORTA SUPERIOR DA VÁLVULA, A QUAL ALIMENTA O DUTO (D) QUE FORNECE
ÓLEO AO VARIADOR DE FASE,
ATRAVÉS DOS DUTOS (D) E (F) O ÓLEO SOB
PRESSÃO CHEGA À CÂMARA (G) DO VARIADOR DE FASE, MOVIMENTANDO O ÊMBOLO (4)
AXIALMENTE EM DIREÇÃO AO EIXO DE COMANDO DE VÁLVULAS.
COMO O ÊMBOLO POSSUI DENTES
HELICOIDAIS EXTERNOS, ESSE MOVIMENTO AXIAL FAZ COM QUE ELE GIRE NO SENTIDO
HORÁRIO (VISTO DO LADO DO SINCRONISMO).
POR MEIO DE UM PERFIL ESTRIADO DE
DENTES RETOS, ESTA ROTAÇÃO É TRANSMITIDA AO PINHÃO (5), QUE ESTÁ ACOPLADO À
EXTREMIDADE DO EIXO DE COMANDO DE VÁLVULAS (6), VARIANDO ASSIM O TIMING DAS VÁLVULAS DE ADMISSÃO.
5.4. QUANDO O SOLENÓIDE (1) É
DESENERGIZADO
A MOLA (3) EMPURRA O NÚCLEO DA
VÁLVULA (2) DE VOLTA À SUA POSIÇÃO ORIGINAL, INTERROMPENDO O FLUXO DE ÓLEO SOB
PRESSÃO PARA A CÂMARA (G).
A PORTA INFERIOR DA VÁLVULA DE
COMANDO ENTRA EM CONTATO COM O DUTO DE DRENAGEM (E).
A MOLA (7) EMPURRA O ÊMBOLO (4) DE
VOLTA À SUA "POSIÇÃO DE REPOUSO", FAZENDO COM QUE O ÓLEO CONTIDO NA
CÂMARA (G) RETORNE À VÁLVULA DE COMANDO, ATRAVÉS DOS DUTOS (F) E (D).
NA VÁLVULA DE COMANDO, O DUTO DE
DRENAGEM (E) PERMITE QUE O ÓLEO RETORNE AO CÁRTER.
UM
DUTO ADICIONAL GARANTE A LUBRIFICAÇÃO DO ROLAMENTO DO EIXO DE COMANDO DE
VÁLVULAS, MESMO QUANDO O VARIADOR DE FASE NÃO ESTÁ ATIVADO.
5.5. REGIME DE RECUPERAÇÃO / PROTEÇÃO
SE
A VÁLVULA DE COMANDO DO VARIADOR DE FASE FALHAR, A ECU DESATIVARÁ O CIRCUITO DE
CONTROLE (ESTÁGIO DRIVER) DO VARIADOR
DE FASE.
6. COMPONENTES DO SISTEMA
VARIADOR DE FASE
6.1. SOLENÓIDE ACIONADOR DA VÁLVULA DE COMANDO
4.2. NÚCLEO DA VÁLVULA DE COMANDO
4.3. VARIADOR DE FASE
FINALIZANDO, ESPERAMOS HAVER
CONTRIBUÍDO PARA O APRIMORAMENTO DO CONHECIMENTO DE MECÂNICOS, ENGENHEIROS E AFICIONADOS.
©
2022-2023 Alfredo Cyrino