Glauco Diniz Duarte – Desempenho superior com o sistema Common Rail

Glauco Diniz Duarte – Desempenho superior com o sistema Common Rail

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, as normas de preservação do meio ambiente, como por exemplo, a limitação da quantidade de gases tóxicos que podem ser emitidos nos escapamentos dos automóveis são cada vez mais rígidas. Para atender estas normas a engenharia das fabricantes de veículos trabalham com seus fornecedores, no caso os sistemistas, para desenvolver soluções que deixem os carros menos poluentes.

Entre estas soluções encontradas está o sistema de injeção direta de combustível, o qual vem sendo adotado nos motores. No sistema de injeção convencional o combustível é injetado no coletor de admissão, enquanto na injeção direta, ele acontece na câmara de combustão. Sendo assim, a queima é mais eficiente, o que gera menor consumo e consequentemente menos emissões.

Paulo Stevanato, instrutor técnico CTA Bosch, explica que o sistema de injeção indireta é mais simples e com menos componentes. “Ele possui uma bomba que leva o combustível sob determinada pressão até a peça conhecida por flauta, porém a nomenclatura correta é rampa de distribuição, onde há uma pressão fixa que injeta o combustível”. No entanto, a injeção direta é mais complexa e tem componentes semelhantes aos utilizados na injeção indireta. “A injeção direta de combustível é composta por dois sistemas de alimentação de combustível, um de baixa pressão e outro de alta pressão. Ele é semelhante ao diesel common rail”, complementa o instrutor.   Apesar de ser um sistema complexo, o reparador atento não encontra dificuldades ao realizar diagnósticos ou reparos, desde que tenha o conhecimento técnico, como é mostrado nesta reportagem realizada no CTA-Centro de Treinamento Automotivo Bosch, localizado em Campinas (SP)

Componentes do sistema de injeção direta de combustível

Na linha de baixa pressão há uma bomba de combustível, a qual na maioria dos casos não é uma bomba tradicional, o módulo alimenta a bomba e ela gera vazão constante de combustível. O sistema de injeção direta possui um conjunto chamado DECOS (Demand Control System– sistema de controle de demanda), o qual está dentro do tanque e entrega a quantidade de combustível necessária para o motor funcionar.

O módulo de controle recebe a solicitação de pressão e volume de combustível a ser injetado.

O módulo de gerenciamento do motor analisa todas as variáveis de funcionamento e envia um sinal para determinar a elevação da pressão de injeção do combustível. Depois disso o módulo da bomba atua na bomba elétrica para que ocorra a vazão correta de combustível no Rail ou rampa de injeção alimentar do motor.

Enquanto que no sistema de injeção indireta a flauta é plástica, no sistema de injeção direta a rampa de injeção, flauta ou tubo, é metálica. Este material é utilizado para suportar a alta pressão de trabalho, pois em determinados veículos essa pressão pode chegar até 350 bar.

Localizado na extremidade da rampa de injeção, o sensor de pressão transforma uma grandeza física em elétrica. Este sinal é enviado para a ECU do motor a qual faz a leitura e determina se há necessidade de aumentar ou diminuir a pressão para o regime do motor.

No Rail há os injetores de combustível, um dos tipos de injetor é o bobinado, o qual é semelhante ao injetor da injeção indireta.

O outro tipo de injetor é o piezoelétrico, ele possui tecnologia mais avançada. As dimensões e características são diferentes dos bobinados. Um deles tem a dimensão maior para acomodar a bobina e o outro é totalmente cilíndrico. A escolha do tipo de injetor está condicionada as leis de emissões exigidas pelo país que o veículo é fabricado. Há casos que é necessário mais de uma injeção por ciclo, exigência que o injetor bobinado não atende. Já o injetor piezoelétrico trabalha em velocidade de abertura e fechamento mais alta e atende estas exigências.

A bomba de alta pressão possui uma entrada e uma saída de combustível. Sendo assim, a bomba de baixa envia o combustível com uma pressão que varia entre 3 a 7 bar para a bomba de alta, que pode ser chamada de coração do sistema. A bomba de alta recebe o combustível e envia com pressão de até 350 bar. Estes valores de pressão não são padrão, pois eles variam de acordo com as exigências das normas de emissões do país que o veículo é comercializado.

Através de uma frequencia o sensor de etanol identifica a quantidade e a temperatura do etanol no tanque. Se a temperatura estiver baixa ele eleva a pressão para ter uma melhor atomização do combustível. Isso forma gotículas que são mais fáceis de queimar e não prejudica a partida com temperaturas baixas. Este sensor adota regimes de controle de pressão e injeção diferentes, de acordo com a necessidade.

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Diagnóstico da injeção direta de combustível

Iniciar o diagnóstico no tanque de combustível, fazer primeiro a medição da pressão na bomba de baixa, pois ela envia a quantidade de combustível para o Rail. Esta medição pode ser feita a partir do tanque ou no compartimento do motor.

1. Instalar manômetro na linha de baixa e equipamento de diagnóstico, o scanner, na porta OBD

2. Acionar o comando do scanner para iniciar a bomba de baixa

3. Verificar a pressão indicada no manômetro. Ela deve estabilizar próximo aos 7 bar, neste caso chegou a 6,5 bar, a pressão de trabalho está correta

4. Desligar a bomba no scanner. Ao verificar o manômetro a pressão deve se manter, caso ela caia muito rápido é sinal de que há problemas na bomba de baixa

Diagnóstico na linha de alta pressão

5. Fazer a leitura da pressão na linha de alta no scanner. Para isso, dar a partida no motor, ele irá mostrar o valor real da pressão, ela gira em torno de 125 a 130 bar, a temperatura e o tipo de combustível, no caso o Etanol. Esta última leitura é feita através do sensor de combustível. Ao ligar o motor ele está frio, depois de aquecido, a pressão estabiliza-se em torno de 110 bar. Para saber o máximo de pressão atingida, basta acelerar até o final do curso do acelerador, quando a pressão chegará a 190 bar, isso porque o veículo está parado. A carga máxima de 350 bar só irá ser atingida com o veículo em movimento, por isso, para saber a pressão total do sistema o teste deve ser feito também com o carro em movimento

6. Para confirmar que a pressão está correta fazer também a leitura com o manômetro de alta pressão. Ele deve ser instalado entre o Rail e a bomba de alta pressão.

7. Fazer a análise de estanqueidade da bomba, para isso desligar o motor e manter a ignição ligada. Verificar no scanner a pressão mostrada. Ao desligar o motor a pressão estava em 82 bar e chegou a 86 bar. Isso ocorre porque há combustível na linha e após desligar o motor ele expande e aumenta a pressão. O scanner mostra o valor real da pressão, o informado pelo sensor ao módulo, e o valor nominal é da programação especifica do módulo. Caso haja uma diferença grande entre a pressão real e a nominal todo o sistema deve ser checado e analisado, pois ele pode estar comprometido

Obs: A análise de estanqueidade da bomba de alta também pode ser feita por gráficos, para isso, basta desmarcar as opções: tipo temperatura e tipo de combustível e selecionar esta opção no scanner.

Injeção direta com sistemas eletrônicos e mecânicos

A bomba de alta pressão é acionada pelo comando de válvulas, ou seja, o contato é mecânico, conhecido na oficina como o ‘contato ferro com ferro’, por isso, para preservar o sistema e manter o funcionamento de maneira correta é necessário seguir rigorosamente o período recomendado para a troca do óleo do motor e utilizar o lubrificante específico indicado pela fabricante do veículo. Ao utilizar o lubrificante errado pode ocorrer desgaste entre o ressalto do comando ou tucho de acionamento da bomba, assim ela não atingirá a pressão de trabalho. Por isso, no caso de diferença acentuada entre a pressão real e nominal, além do diagnóstico na linha elétrica, também é necessário verificar a parte mecânica. Para isso remover a bomba, verificar se há desgaste, verificar se a mola do embolo não está quebrada.

Também é necessário ficar atento a qualidade do combustível, pois o combustível adulterado irá gerar carbonização na ponta do injetor que está na câmara de combustão e no momento da injeção, provoca dispersão do jato de combustível, perca da homogeneização da mistura e consequentemente alteração nas emissões. A sonda lambda irá gerar código de falha, mistura pobre, ou mistura rica, ou fora do especificado.

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