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O motor diesel exige o máximo do sistema de injeção e das bombas e injetores de alta pressão

O funcionamento do motor diesel evoluiu para extrair mais potência com menor consumo e emissões, para atender às regulamentações locais e globais. A eletrônica embarcada contribui muito com este avanço

Por Luiz Fraga

O sistema de injeção UI foi desenvolvido para resolver um problema de linhas de alta pressão muito grandes, gerando aquecimento do combustível e consequente perda de rendimento.

A primeira patente de um sistema UI (Unidade Injetora) foi cedida a um cidadão alemão em 1905 e em 1911 uma outra patente foi concedida a um britânico. Apesar da "idade" do sistema, ele só teve repercussão a partir de 1930, sendo adotada como padrão dos motores GM de dois tempos em 1934.

Extremamente simples e com poucas peças móveis, o sistema logo foi adotado na indústria marítima, por sua facilidade de manutenção e pela inexistência de tubulações de alta pressão, aumentando em muito a confiabilidade dos motores; o que é muito importante neste ramo de atividade.

O sistema, normalmente "tocado" pelo comando de válvulas, permite que o combustível seja levado até a unidade em pressões baixas (normalmente perto de 4 kgf/cm2) e sejam pressurizados até 2.500 kgf/cm2 no momento em que esta pressão é utilizada, justamente dentro da câmara de combustão. Fig. 1

Com esta pressão exatamente onde ela é necessária, o sistema é muito econômico, utilizando pouca energia do motor para seu funcionamento.

1. Tanque de combustível; 2. Filtro primário de combustível; 3. Filtro de combustível; 4. Bomba de baixa e alta pressão; 5. Válvula reguladora de pressão de combustível; 6. Sensor de pressão de combustível; 7. Common rail; 8. Válvula de alívio; 9. Válvula de restrição; 10. Injetores.

Atualmente um sistema eletrônico sofisticado (ECU - ECM ou PCM) é o responsável pelo comando de abertura / fechamento dos bicos, bem como pelo número de vezes em que isso acontece, as UIs eletrônicas (com solenoides ou piezoelétricas) foram apelidadas de EUI.

A Land Rover adotou este sistema em 1999 em um motor chamado TD5 (projeto STORM). Com início do projeto em 1993, este motor foi desenvolvido para ter variações em 4, 5 e 6 cilindros, mas com a aquisição do grupo Rover pela BMW, somente o motor de 5 cilindros teve seu desenvolvimento aprovado, já que a BMW possuía os outros propulsores ciclo diesel em sua linha de produção.

Produzido em duas versões para montagem na Discovery II e no Defender, com variações de torque e potência, os motores foram desenvolvidos para atender às regras de emissão EURO II, com a utilização das EUIs.

As emissões de gases eram tão "limpas" que não houve a necessidade de instalação de catalizador para o pós-tratamento. Para o atendimento à norma EURO III, foi instalado uma válvula EGR refrigerada e um catalizador para o pós-tratamento.

As EUIs (5 no caso) recebem, através de uma galeria interna ao cabeçote, pressurizada pela bomba interna ao tanque a cerca de 4 kgf/cm2, o combustível (diesel) já filtrado e na temperatura adequada e acionadas através de correntes conectadas a um eixo excêntrico similar aos comandos de válvulas, fornecem às EUIs o movimento para a pressurização de até 1.500 kgf/cm2.

Uma combustão muito mais perfeita é então conseguida, permitindo pouca emissão de material particulado e CO.

A fim de conseguir a melhor dirigibilidade on e off road, a Land Rover dotou a ECM de uma estratégia que permitia controlar diversos parâmetros como pressão atmosférica, pressão do ar após pressurização, temperatura do combustível, temperatura do fluido, necessidades do acelerador (já com sistema fly by wire) e muitos outros parâmetros.

A ECM poderia ainda compensar a perda de carga dos bicos, através da codificação destes, quando existe necessidade de compensação, a ECM pode "aprender" a comandar determinada EUI.

PROBLEMAS DOS MOTORES COM EUIs

Via de regra as EUIs são bastante duráveis, mas alguns problemas podem surgir da utilização desta tecnologia.

No caso de galerias internas ao cabeçote para a alimentação do combustível (a exemplo do que acontece com o TD5 e muitos motores com esta tecnologia) um dos problemas mais frequentes é a falta de vedação das EUIs em relação à câmara de combustão.

Um vazamento na vedação dos EUIs pode gerar gases indesejados dentro da galeria de abastecimento da EUI, pois parte dos gases da combustão (mesmo com o motor desligado) refluem para a galeria, empurrando o combustível de volta para o tanque, dificultando a próxima partida do motor, que só acontecerá após a expulsão dos gases pela pressão da bomba do tanque.

Este defeito pode ocasionar a destruição do filtro de combustível, do radiador do combustível e até mesmo da linha de abastecimento, já que as pressões envolvidas na câmara de combustão são muito maiores do que o projeto supunha.

Outro defeito comum aos motores providos desta tecnologia é um erro na manutenção, quando existe necessidade de troca dos vedadores dos bicos ou de algum outro item relacionado às EUIs.
Caso o mecânico não marcar a cavidade (cilindro) onde cada bico está alojado, ele será obrigado a "ensinar" novamente a ECM, indicando em um scanner compatível em qual bico está determinada EUI, como mencionado anteriormente a ECM usa os valores de correção das EUIs para determinar o cálculo correto do combustível, erros deste tipo podem causar sérios danos ao motor.
Como nem todas as oficinas possuem o scanner compatível com as diversas marcas dos motores, é prudente anotar os códigos das EUIs e suas respectivas cavidades para a montagem subsequente.

 

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