4. Os ângulos do lobe

Os ângulos do lobe dizem à VCU em que ponto do ciclo a bomba entrega.

É onde mais aparece dúvida: em que grau estão, o que cada campo faz e por que o rail não segura quando eles estão errados.

Este capítulo explica cada campo, mostra como a VCU monta a janela de cada lobe e dá um método para achar os ângulos num motor novo.

Para o que é o lobe, a válvula e o golpe da bomba, veja Como a bomba entrega combustível.

#Os campos na tela

Os campos ficam em Funções Diversas > Bomba de alta pressão (HPFP), aba Configurações, página Configurações gerais, no bloco Rail #1 (e Rail #2, com 2 rails).

No celular, cada rail tem sua página.

Teto angular da janela e Atraso da válvula (adianto de fase) ficam no grupo Modelo da bomba, na página Configuração PID do PC.

#De onde os ângulos são contados

Os campos de ângulo não mostram unidade na tela.

São graus de virabrequim, de 0 a 720 por ciclo de 4 tempos.

O 0 é o PMS do cilindro 1, a mesma origem dos ângulos de injeção e de ignição.

Número maior é mais tarde no ciclo.

Grau de comando vale 2 graus de virabrequim: os ângulos do lobe nunca são de comando.

A VCU soma o Alinhamento do primeiro dente a esses ângulos.

Se ele estiver errado, a janela da bomba, a injeção e a ignição saem deslocadas do mesmo valor.

Prática recomendada: confirme o PMS com lâmpada estroboscópica antes de acertar a bomba.

#Número de lobes e espaçamento

Configure Número de lobes por ciclo com o número de lobes do came que aciona a bomba.

Os lobes ficam igualmente espaçados: o espaçamento é 720 ÷ número de lobes.

Você configura só o lobe #1.

A VCU repete a janela dele nos outros lobes, deslocada de 720 ÷ N.

Todos os lobes de um rail usam o mesmo pulso.

Só o ângulo muda de um lobe para o outro.

Não há ajuste de espaçamento por lobe: o espaçamento é fixo.

#Abertura, fechamento e largura

O Ângulo de fechamento do lobe #1 é onde o pulso termina, perto do pico do lobe.

Não é o pico exato: o valor achado por varredura fica alguns graus antes.

Referência de campo: de 9 a 13° de virabrequim antes do pico da bomba.

O Ângulo de abertura do lobe #1 é o início mais cedo que o pulso pode ter.

A diferença entre os dois é a largura da janela, o teto da duração do pulso.

A VCU calcula o início a cada instante: início do pulso = fechamento − duração do pulso em graus.

A abertura não move o pulso: ela só define a largura.

largura (graus) = fechamento − abertura
teto do pulso (ms) = largura ÷ (0,006 × rpm)

0,006 × rpm é quantos graus de virabrequim passam em 1 ms: 6° a 1000 rpm, 18° a 3000 rpm, 36° a 6000 rpm.

Além do deslocamento do came, duas situações fazem o pulso não terminar no fechamento digitado:

• Com Atraso da válvula (adianto de fase) maior que 0 e o feed-forward ligado, o pulso inteiro vem mais cedo (seção abaixo).
• Na partida, com o feed-forward ligado, a válvula fica ligada direto, sem fim angular: veja Partida e proteções.

O duty do log é o pulso dividido pelo teto da largura, largura ÷ (0,006 × rpm).

Ao mover só o fechamento, a largura muda e o duty muda, mesmo com o mesmo pulso físico.

Compare ajustes pelo canal GDI - Pulso comandado rail 1, em ms.

#Janela inválida

A VCU desliga o rail em dois casos.

Largura zero ou negativa: fechamento menor ou igual à abertura.

Largura maior ou igual a 720 ÷ N: as janelas de lobes vizinhos se sobrepõem.

A largura precisa ficar abaixo de 720°, 360°, 240° e 180° de virabrequim com 1, 2, 3 e 4 lobes.

O padrão de fábrica (60° e 180°) dá largura 120°, que passa com 1 a 4 lobes.

Rail desligado: saída desligada, duty 0 e janela efetiva 0/0.

A janela efetiva 0/0 também aparece sem sincronismo do motor e na partida.

O FuelTech Vision acusa o erro na lista de diagnóstico do mapa, ao abrir o mapa e ao confirmar a função.

O aviso não bloqueia.

Ao editar ao vivo, um valor intermediário inválido desliga o rail na hora: para atrasar, mova primeiro o fechamento; para adiantar, primeiro a abertura (veja Editar ao vivo).

#Janelas dos demais lobes (calculadas)

Com 2 ou mais lobes, a tela mostra uma linha por lobe, do #2 ao #N: "Lobe #n: abertura x° / fechamento y°".

É só leitura.

Cada valor é o do lobe #1 mais (n − 1) × 720 ÷ N, voltando ao 0 depois dos 720.

A lista mostra os valores digitados: não inclui came, atraso da válvula nem a largura real do pulso.

Exemplo, 3 lobes, abertura 195° e fechamento 310° de virabrequim: lobe #2 de 435° a 550°; lobe #3 de 675° a 70°.

O lobe #3 parece invertido, mas não é: a janela passa de 720 e volta ao 0.

São 45° até o 720 mais 70°, ou seja, 115°: a mesma largura do lobe #1.

Só o lobe #1 é validado, e nele o fechamento precisa ser maior que a abertura.

Se a janela que você quer cruzaria o 0, some 720 ÷ N aos dois ângulos do lobe #1.

Com 3 lobes, uma janela de −40° a 80° equivale a uma de 200° a 320°: o conjunto de janelas é o mesmo.

#Dependência de came

As opções são None, Intake #1, Intake #2, Exhaust #1 e Exhaust #2, uma escolha por rail.

Use só quando a bomba é acionada por um came com comando variável (VVT) e o sensor de came está lendo.

Sem VVT, deixe None.

Com um came escolhido, a janela segue o desvio medido desse came.

Came retardado deixa a janela mais tarde, na mesma quantidade; came adiantado, mais cedo.

O deslocamento tem limite de 90° de virabrequim.

Digite os ângulos com o came na posição de repouso.

Se o desvio não for válido, a janela fica sem deslocamento.

Os canais VVT: Posição da admissão 1 (e escapamento 1, admissão 2, escapamento 2) mostram o desvio do came, não a posição absoluta.

Prática recomendada: antes de ligar, registre o desvio no log e confira que ele fica perto de 0 com o came em repouso e muda quando o VVT atua.

Depois de ligar, com rpm constante, quando o canal do came sobe um valor o GDI - Janela rail 1: fechamento efetivo deve cair o mesmo valor.

#Atraso da válvula (adianto de fase)

O adianto é 0,006 × rpm × atraso, em graus de virabrequim, com o atraso em ms (0 a 5, padrão 0).

Ele adianta o pulso inteiro, início e fim, sem mudar a duração.

Com 0,33 ms: 2,0° a 1000 rpm, 5,9° a 3000 rpm, 11,9° a 6000 rpm e 14,9° a 7500 rpm.

Um atraso fixo da válvula, em ms, ocupa mais graus quanto maior o rpm: o campo adianta o pulso na mesma proporção.

Só atua com Habilitar feedforward (PID vira trim) ligado.

Sem feed-forward o adianto é zero, mesmo com o campo preenchido.

Não existe canal do adianto: ele aparece embutido no GDI - Janela rail 1: fechamento efetivo.

Com Dependência de came em None, adianto = fechamento digitado − fechamento efetivo, em módulo 720.

Prática recomendada: use o atraso só se o avanço necessário cresce com o rpm em toda a faixa.

Se a melhor fase é a mesma em todo rpm, deixe 0 e desloque os ângulos: o atraso erraria os rpm em que o avanço necessário é menor.

#Teto angular da janela e qual teto vale

Teto angular da janela é a duração máxima do pulso, em graus de virabrequim, contando o tempo morto da válvula.

Com Habilitar feedforward (PID vira trim) ligado, o pulso nunca passa do menor entre o Teto angular e a largura da janela:

teto do pulso (ms) = menor(Teto angular; largura) ÷ (0,006 × rpm)

Exemplo a 3000 rpm, largura 115° e Teto angular 60°: a largura dá 6,39 ms e o Teto angular dá 3,33 ms.

Vale 3,33 ms.

Nos padrões (Teto angular 60°, largura 120°), com feed-forward ligado, o duty máximo é 50%.

Se a largura for menor que o Teto angular, o Teto angular não atua.

Sem feed-forward só a largura limita o pulso.

Para ver qual teto segura o comando, use GDI - Teto angular (Theta máx.) rail 1 (Theta máx. é o próprio Teto angular) e GDI - Teto da janela do lobe rail 1.

Mais sobre o teto em Feed-forward (modelo físico) e trim.

#Conferir os ângulos no log

Nos nomes de canal, troque "rail 1" por "rail 2" para o segundo rail.

GDI - Janela rail 1: fechamento efetivo = fechamento digitado + deslocamento do came − adianto.

GDI - Janela rail 1: abertura efetiva é o início do pulso real, não o ângulo de abertura digitado.

Com pulso zero, a abertura efetiva é igual ao fechamento efetivo.

Quando o pulso cruza o 0, a abertura efetiva fica maior que o fechamento efetivo: é normal.

Para duty, pulso e flags de teto, veja Lendo o log.

#Editar ao vivo

Com a VCU conectada, cada passo nos campos Número de lobes por ciclo, Ângulo de abertura do lobe #1, Ângulo de fechamento do lobe #1, Dependência de came, Atraso da válvula (adianto de fase) e Teto angular da janela vai à VCU na hora.

Saída (Rail #1), Comportamento da saída, Sensor de referência e Número de rails só valem depois de gravar o mapa e reiniciar a VCU: veja Antes de começar: instalação.

Para atrasar a janela, aumente primeiro o fechamento e depois a abertura.

Para adiantar, mexa primeiro na abertura e depois no fechamento.

Assim a janela nunca fica invertida no meio do ajuste.

Mexer só no fechamento muda a largura, o teto do pulso e o duty.

Para mudar a fase sem mudar a largura, mova os dois pelo mesmo valor, na ordem acima.

Ao terminar, grave o mapa.

#Duas bombas (motor em V)

Com 2 rails, cada rail tem sua própria saída, sensor, Dependência de came, número de lobes, abertura e fechamento.

Teto angular da janela, Atraso da válvula (adianto de fase), ganhos e curvas são comuns aos dois.

Não existe defasagem automática: a defasagem entre as bombas é a diferença entre os fechamentos dos dois rails.

As janelas dos dois rails podem se sobrepor sem erro, porque a validação é por rail.

Referência de campo: comece os ângulos do Rail #2 pelos do Rail #1 mais o ângulo do V do motor, somado em graus de virabrequim; depois confirme pela varredura do passo 5 de Comissionamento e acerto passo a passo.

Prática recomendada: acerte um rail por vez, mantendo fixos os ângulos do outro, e compare pulso e trim de cada um nos canais do rail 1 e do rail 2.

Assim você sabe qual mudança causou cada efeito.

#Como achar os ângulos num motor novo

A varredura de fase é feita por você, com a edição ao vivo dos ângulos e os canais de janela efetiva, duty e pulso.

O pico do lobe da bomba vem de fora do FuelTech Vision: cartão do came, fabricante da bomba ou estimativa.

Sem o cartão do came, peça o dado ao fabricante da bomba ou do came: o ponto de partida da varredura sai dele.

Antes: sensor de pressão lendo, proteções e polaridade da saída prontos (veja Comissionamento e acerto passo a passo).

Confira também o Alinhamento do primeiro dente e deixe Dependência de came em None.

#Ponto de partida

1. Estime o pico do lobe da bomba pelo cartão do came ou pelo dado do fabricante, em graus de virabrequim desde o PMS do cilindro 1.
2. Ponha o fechamento cerca de 10 a 15° antes do pico (prática recomendada).
3. Calcule a abertura: fechamento − (360 ÷ N − 5 a 10°).
4. Confira que a janela é válida: sem erro na lista de diagnóstico, Sincronia do motor em 1 e janela efetiva diferente de 0/0.

A largura de partida é referência de campo: 360 ÷ N é metade do espaçamento entre lobes.

#Varredura da fase

1. Referência de campo: varra o fechamento em regime fixo, na lenta e depois perto de 2500 rpm.
2. Use passos de 10°, de −20° a +20° em torno do valor inicial, 20 a 30 s por passo.
3. Em cada passo mova abertura e fechamento juntos, pelo mesmo valor: a largura não muda.
4. Mantenha rpm e carga iguais em todos os passos.
5. Em cada passo leia GDI - Pulso comandado rail 1 (ms), GDI - Trim do PID rail 1 e GDI - Erro de pressão rail 1.
6. Fica o passo em que a pressão segura o alvo com o menor pulso. Se ele cai na ponta da faixa varrida, repita a varredura com a faixa centrada nele (prática recomendada).
7. Repita em um segundo rpm.
8. Se o melhor passo anda para mais cedo, em proporção ao rpm, veja Atraso da válvula (adianto de fase).
9. Se ele não anda, ou anda para mais tarde, o atraso não serve: mantenha os ângulos fixos e deixe o atraso em 0.

Referência de campo: o resultado da varredura forma um sino contra o deslocamento, e o topo é o passo de menor pulso.

#Largura da janela

1. Só depois da fase, ajuste a largura, sempre pela abertura, para não mover a fase.
2. Janela estreita demais satura o comando.
3. Referência de campo: janela mais larga dá mais autoridade e, com o mesmo ganho, pode oscilar mais.
4. Alargue só se GDI - Teto da janela do lobe rail 1 estiver ativo com o rail abaixo do alvo (erro positivo).
5. Antes de alargar, confira a margem entre a pressão máxima e os guards: referência de campo, pelo menos cerca de 10 bar.
6. Ajuste os ganhos depois da largura: veja Malha fechada e PID.

#Perguntas frequentes

Os ângulos são graus de virabrequim desde o PMS?

Sim. Abertura e fechamento vão de 0 a 720 e contam graus de virabrequim desde o PMS do cilindro 1.

"3 lobes = 120 graus" está certo?

Só em graus de comando. 3 lobes são 120° de comando, que é 240° de virabrequim.

4 lobes são 90° de comando, que é 180° de virabrequim.

Os campos da tela são de virabrequim.

A largura da janela do lobe (em inglês, spread) é ajustável?

A largura da janela, fechamento menos abertura, é ajustável: ela é o teto do pulso.

O espaçamento entre lobes é fixo em 720 ÷ N.

O ângulo de fechamento é o pico do lobe?

Não. É onde o pulso termina, perto do pico.

O valor achado por varredura fica alguns graus antes do pico.

O ângulo de abertura é o início do levante do lobe?

Não. É o início mais cedo que o pulso pode ter.

Ele não move o pulso: só define a largura.

Por que a tela mostra um lobe com abertura maior que o fechamento?

Nos lobes calculados a janela pode passar de 720 e voltar ao 0, como 675° a 70°.

Só o lobe #1 precisa de fechamento maior que a abertura.

Como se faz a varredura dos ângulos?

Por você, com a edição ao vivo e os canais da janela efetiva, do duty e do pulso: veja Como achar os ângulos num motor novo.

Por que o rail não segura a pressão?

Fase fora do lugar, janela estreita demais e janela inválida estão entre as causas.

A tabela de Diagnóstico: sintomas e causas separa cada uma.