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A necessidade de controlar as emissões dos automóveis deu origem à informatização do automóvel. Hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio são criados durante o processo de combustão e são emitidos para a atmosfera a partir do tubo de escape. Há também a emissão de hidrocarbonetos como resultado da vaporização da gasolina e do cárter do automóvel. A lei do ar limpo de 1977 estabeleceu limites quanto à quantidade de cada um desses poluentes que poderiam ser emitidos a partir de um automóvel. A resposta dos fabricantes foi a adição de certos dispositivos de controle de poluição e a criação de um motor de auto-ajuste. 1981 viu o primeiro destes motores de auto-ajuste. Eles eram chamados de sistemas de controle de combustível de feedback. Um sensor de oxigênio era instalado no sistema de escape e media o conteúdo de combustível do fluxo de escape. Em seguida, enviava um sinal a um microprocessador, que analisava a leitura e operava uma mistura de combustível ou dispositivo de mistura de ar para criar a relação ar/combustível adequada. À medida que os sistemas de computador avançavam, eles eram capazes de ajustar a temporização da faísca de ignição, bem como operar os outros controles de emissão que estavam instalados no veículo. O computador também é capaz de monitorar e diagnosticar a si mesmo. Se for detectada uma falha, o computador alertará o operador do veículo, iluminando uma luz indicadora de mau funcionamento. Ao mesmo tempo, o computador regista a avaria na sua memória, para que um técnico possa posteriormente recuperar a avaria sob a forma de um código que o ajudará a determinar a reparação adequada. Alguns dos mais populares dispositivos de controlo de emissões instalados no automóvel são: EGR VALVE, CATALYTIC CONVERTER, AIR PUMP, PCV VALVE, CHARCOAL CANISTER.
Catalytic Converter
Automotive emissões são controladas de três maneiras, uma é promover uma combustão mais completa para que haja menos por produtos. A segunda é reintroduzir o excesso de hidrocarbonetos no motor para combustão e a terceira é proporcionar uma área adicional para que ocorra a oxidação ou combustão. Esta área adicional é chamada de conversor catalítico. O conversor catalítico se parece com um silenciador. Ele está localizado no sistema de escape à frente do silenciador. Dentro do conversor estão as pastilhas ou um favo de mel feito de platina ou paládio. A platina ou o paládio são utilizados como catalisador (um catalisador é uma substância utilizada para acelerar um processo químico). Como os hidrocarbonetos ou monóxido de carbono no escape são passados sobre o catalisador, este é quimicamente oxidado ou convertido em dióxido de carbono e água. Como o conversor trabalha para limpar o escape, ele desenvolve calor. Quanto mais sujo o escape, mais duro o conversor funciona e mais calor é desenvolvido. Em alguns casos, o conversor pode ser visto a brilhar devido ao calor excessivo. Se o conversor trabalha tanto para limpar um escapamento sujo, ele se destruirá. Também o combustível com chumbo irá colocar um revestimento sobre a platina ou paládio e tornar o conversor ineficaz. É por isso que, nos EUA, todos os combustíveis concebidos para motores de automóveis são agora sem chumbo.
PCV Válvula
O objectivo do sistema de ventilação positiva do cárter (PCV), é levar os vapores produzidos no cárter durante o processo normal de combustão, e redireccioná-los para o sistema de admissão de ar/combustível a ser queimado durante a combustão. Estes vapores diluem a mistura ar/combustível, pelo que têm de ser cuidadosamente controlados e medidos de modo a não afectarem o desempenho do motor. Esta é a função da válvula de ventilação positiva do cárter (PCV). Ao ralenti, quando a mistura ar/combustível é muito crítica, só é permitida a entrada de um pouco dos vapores no sistema de admissão. A alta velocidade, quando a mistura é menos crítica e as pressões no motor são maiores, é permitida a entrada de mais vapores no sistema de admissão. Quando a válvula ou o sistema está entupido, os vapores voltam a entrar na carcaça do filtro de ar ou, na pior das hipóteses, o excesso de pressão empurra as vedações para fora e cria fugas de óleo do motor. Se for utilizada a válvula errada ou se o sistema tiver fugas de ar, o motor irá ao ralenti ou, na pior das hipóteses, o óleo do motor será aspirado para fora do motor.
VálvulaEGR
A válvula de recirculação de gás de escape (EGR) tem como objectivo medir uma pequena quantidade de gás de escape no sistema de admissão, isto dilui a mistura ar/combustível de modo a baixar a temperatura da câmara de combustão. A temperatura excessiva da câmara de combustão cria óxidos de nitrogênio, que é um grande poluente. Enquanto a válvula EGR é o método mais eficaz para controlar os óxidos de nitrogênio, em seu próprio projeto ela afeta negativamente o desempenho do motor. O motor não foi concebido para funcionar com gases de escape. Por esta razão, a quantidade de gases de escape que entra no sistema de admissão tem de ser cuidadosamente monitorizada e controlada. Isto é conseguido através de uma série de interruptores elétricos e de vácuo e do computador do veículo. Uma vez que a acção do EGR reduz o desempenho ao diluir a mistura ar/combustível, o sistema não permite a acção do EGR quando o motor está frio ou quando o motor necessita de potência total.
Controlos Evaporativos
Gasolina evapora muito facilmente. No passado, estas emissões evaporativas eram ventiladas para a atmosfera. 20% de todas as emissões de HC do automóvel são provenientes do tanque de gás. Em 1970 foi aprovada a legislação que proíbe a ventilação de fumos dos tanques de gás para a atmosfera. Um sistema de controle evaporativo foi desenvolvido para eliminar esta fonte de poluição. A função do sistema de controle evaporativo do combustível é reter e armazenar as emissões evaporativas do tanque de gás e do carburador. Um recipiente de carvão vegetal é utilizado para reter os vapores de combustível. Os vapores de combustível aderem ao carvão vegetal, até o motor arrancar, e o vácuo do motor pode ser utilizado para atrair os vapores para o motor, para que possam ser queimados juntamente com a mistura combustível/ar. Este sistema requer o uso de uma tampa de enchimento do tanque de gás selado. Esta tampa é tão importante para o funcionamento do sistema, que um teste da tampa está agora a ser integrado em muitos programas de inspecção de emissões do estado. Os carros pré-1970 liberam vapores de combustível na atmosfera através do uso de um tampão de gás ventilado. Hoje, com o uso de tampas seladas, são utilizados tanques de gás redesenhados. O tanque tem que ter o espaço para os vapores serem coletados para que possam ser ventilados para a caixa de carvão vegetal. Uma válvula de purga é usada para controlar o fluxo de vapor para o motor. A válvula de purga é operada pelo vácuo do motor. Um problema comum com este sistema é que a válvula de purga se deteriora e o vácuo do motor atrai o combustível diretamente para o sistema de admissão. Isto enriquece a mistura de combustível e vai sujar as velas de ignição. A maioria das latas de carvão vegetal tem um filtro que deve ser substituído periodicamente. Este sistema deve ser verificado quando a quilometragem do combustível cai.
Injeção de ar
Desde que nenhum motor de combustão interna seja 100% eficiente, haverá sempre algum combustível não queimado no escapamento. Isto aumenta as emissões de hidrocarbonetos. Para eliminar esta fonte de emissões, foi criado um sistema de injecção de ar. A combustão requer combustível, oxigênio e calor. Sem qualquer um dos três, a combustão não pode ocorrer. Dentro do colector de escape há calor suficiente para suportar a combustão, se introduzirmos algum oxigénio do que qualquer combustível não queimado irá inflamar-se. Esta combustão não produzirá qualquer energia, mas reduzirá as emissões excessivas de hidrocarbonetos. Ao contrário da câmara de combustão, esta combustão não é controlada, portanto, se o conteúdo de combustível do escape for excessivo, ocorrerão explosões, que soam como estalos. Há momentos em que em condições normais, como a desaceleração, quando o conteúdo de combustível é excessivo. Nessas condições, gostaríamos de desligar o sistema de injeção de ar. Isto é conseguido através do uso de uma válvula de desvio, que em vez de desligar a bomba de ar, desvia o ar para longe do colector de escape. Como tudo isso é feito após o processo de combustão estar completo, este é um controle de emissões que não tem efeito sobre o desempenho do motor. A única manutenção necessária é uma inspecção cuidadosa da correia de accionamento da bomba de ar.