Controlo da relação ar-combustívelEditar
Os motores mais modernos utilizam algum tipo de injecção de combustível para fornecer combustível aos cilindros. A ECU determina a quantidade de combustível a injectar com base num certo número de leituras de sensores. Os sensores de oxigénio dizem à ECU se o motor está a funcionar rico (demasiado combustível ou demasiado pouco oxigénio) ou se está a funcionar magro (demasiado oxigénio ou demasiado pouco combustível) em comparação com as condições ideais (conhecidas como estequiométricas). O sensor de posição do acelerador diz à ECU a que distância a placa do acelerador é aberta quando o acelerador (pedal do acelerador) é pressionado para baixo. O sensor de fluxo de ar de massa mede a quantidade de ar que flui para o motor através da placa do acelerador. O sensor de temperatura do líquido de arrefecimento do motor mede se o motor está aquecido ou arrefecido. Se o motor ainda estiver frio, será injectado combustível adicional.
Controlo da mistura ar-combustível dos carburadores com computadores é concebido com um princípio semelhante, mas um solenóide de controlo de mistura ou motor passo-a-passo é incorporado no flutuador do carburador.
Controlo da velocidade do ralentiEditar
A maioria dos sistemas do motor tem o controlo da velocidade do ralenti incorporado na ECU. O RPM do motor é monitorizado pelo sensor de posição da cambota que desempenha um papel primordial nas funções de regulação do motor para a injecção de combustível, eventos de faísca, e regulação das válvulas. A velocidade do ralenti é controlada por uma paragem programável do acelerador ou por um motor passo-a-passo de controlo do ralenti. Os primeiros sistemas baseados no carburador utilizavam uma paragem programável do acelerador utilizando um motor CC bidireccional. Os sistemas de injecção de corpo de acelerador precoce (TBI) utilizavam um motor passo-a-passo de controlo do ar de ralenti. O controlo eficaz da velocidade do ralenti deve antecipar a carga do motor ao ralenti.
Um sistema de controlo de aceleração de autoridade total pode ser utilizado para controlar a velocidade do ralenti, fornecer funções de controlo de cruzeiro e limitação da velocidade máxima. Também monitoriza a secção ECU para fiabilidade.
Controlo da regulação variável das válvulasEditar
Alguns motores têm regulação variável das válvulas. Em tal motor, a ECU controla o tempo no ciclo do motor em que as válvulas abrem. As válvulas são normalmente abertas mais cedo a uma velocidade mais alta do que a uma velocidade mais baixa. Isto pode aumentar o fluxo de ar no cilindro, aumentando a potência e a economia de combustível.
Controlo electrónico das válvulasEditar
Programaram-se e testaram-se motores experimentais que não têm eixo de cames, mas que têm controlo electrónico total da abertura das válvulas de admissão e de escape, do fecho das válvulas e da área de abertura das válvulas. Tais motores podem ser ligados e funcionar sem motor de arranque para certos motores multicilindros equipados com ignição electrónica temporizada de precisão e injecção de combustível. Tal motor de arranque estático proporcionaria as melhorias de eficiência e redução da poluição de um motor de arranque híbrido suave, mas sem a despesa e complexidade de um motor de arranque sobredimensionado.
O primeiro motor de produção deste tipo foi inventado (em 2002) e introduzido (em 2009) pelo fabricante italiano Fiat no Alfa Romeo MiTo. Os seus motores Multiair utilizam controlo electrónico de válvulas que melhoram drasticamente o binário e a potência, reduzindo ao mesmo tempo o consumo de combustível até 15%. Basicamente, as válvulas são abertas por bombas hidráulicas, que são operadas pela ECU. As válvulas podem abrir várias vezes por curso de admissão, com base na carga do motor. A ECU decide então quanto combustível deve ser injectado para optimizar a combustão.
Em condições de carga constante, a válvula abre, o combustível é injectado, e a válvula fecha. Sob um aumento súbito do acelerador, a válvula abre no mesmo curso de admissão e é injectada uma maior quantidade de combustível. Isto permite uma aceleração imediata. Para o próximo curso, a ECU calcula a carga do motor à nova RPM, mais elevada, e decide como abrir a válvula: cedo ou tarde, aberta ou semi-aberta. A abertura e o tempo óptimos são sempre atingidos e a combustão é tão precisa quanto possível. Isto, claro, é impossível com uma árvore de cames normal, que abre a válvula durante todo o período de admissão, e sempre para a elevação total.
A eliminação de cames, elevadores, balancins, e conjunto de regulação reduz não só o peso e o volume, mas também o atrito. Uma parte significativa da potência que um motor realmente produz é consumida apenas ao conduzir o trem de válvulas, comprimindo todas essas molas de válvulas milhares de vezes por minuto.
Após um desenvolvimento mais completo, o funcionamento electrónico das válvulas trará ainda mais benefícios. A desactivação do cilindro, por exemplo, poderia tornar-se muito mais eficiente em termos de combustível se a válvula de admissão pudesse ser aberta em cada curso de descida e a válvula de escape aberta em cada curso de subida do cilindro desactivado ou “buraco morto”. Outro avanço ainda mais significativo será a eliminação do acelerador convencional. Quando um carro funciona com uma parte do acelerador, esta interrupção no fluxo de ar provoca um excesso de vácuo, o que faz com que o motor utilize uma energia valiosa actuando como bomba de vácuo. A BMW tentou contornar isto no seu V-10 M5, que tinha borboletas de acelerador individuais para cada cilindro, colocadas imediatamente antes das válvulas de admissão. Com o funcionamento electrónico das válvulas, será possível controlar a velocidade do motor através da regulação da elevação das válvulas. No acelerador parcial, quando menos ar e gás são necessários, o elevador de válvulas não seria tão grande. O acelerador total é alcançado quando o acelerador de gás é pressionado, enviando um sinal electrónico para a ECU, que por sua vez regula o levantamento de cada evento da válvula, e abre-a até ao topo.