Quadro esquemático
01 - Bomba de pré-alimentação – G6 Transporta combustível em direção à
zona de alimentação (1 a 2 bar). 02 - Filtro de combustível com válvula de
pré-aquecimento
A válvula de pré-aquecimento evita que o filtro seja obstruído por cristais que são produzidos devido à
solidificação da parafina quando a temperatura ambiente estiver baixa.
03 - Bomba de combustível adicional V393
Eleva a pressão do combustível fornecido pela bomba de
pré-alimentação (5 bar). 04 - Filtro de tela
Protege a bomba de alta pressão contra a entrada de partículas indesejadas.
05 - Sensor de temperatura do combustível G81
Determina a temperatura momentânea do combustível 06 - Bomba de alta pressão
Gera a alta pressão de combustível necessária para injeção (230 a 1800 bar) 230 a 1800 bar 10 bar 5 bar 4 5 10 11 2 3 6 7
07 - Válvula para dosagem do combustível N290
Regula a quantidade de combustível que será comprimida em função da
necessidade.
08 - Válvula reguladora da pressão de combustível N276
Regula a pressão de combustível no Rail.
09 - Acumulador de alta pressão (Rail) Acumula o combustível em alta
pressão que será usado para injeção em todos os cilindros.
10 - Sensor de pressão do combustível G247
Determina a pressão momentânea do combustível na zona de alta pressão. 11 - Válvula reguladora da pressão de
retorno
Mantém a pressão de retorno dos injetores em 10 bar. Esta pressão é necessária para o funcionamento dos injetores. 12- Injetores N30, N31, N32, N33, N83 1,8 a 2 bar 1 a 2 bar 9 1 8 12
Filtro de combustível com válvula de pré-aquecimento
Temperatura do combustível inferior a 5°C Quando a temperatura do combustível é
inferior a 5°C, o elemento dilatável se contrai ao máximo o êmbolo, sob a força da mola, fecha a passagem de retorno ao reservatório. Devido a isso, o combustível quente
proveniente da bomba de alta pressão, do acumulador de alta pressão e dos injetores passa novamente pelo filtro aquecendo o combustível contido neste.
Temperatura do combustível superior a 35°C
Quando a temperatura do combustível é superior a 35°C o elemento dilatável encontra-se totalmente aberto, liberando a passagem de retorno para o reservatório. Assim, o combustível quente que retorna passa diretamente para o reservatório de O filtro de combustível protege o sistema de injeção contra sujeiras e desgaste provocado por partículas e água. No tubo central do filtro de combustível existe uma válvula de pré-aquecimento que consta de um elemento dilatável e um êmbolo submetido à forma de uma mola. A válvula de pré-aquecimento trabalha em função da temperatura do combustível que retorna da bomba de alta pressão, do acumulador de alta pressão (Rail) e dos injetores. Este combustível que retorna primeiramente passa pelo filtro de combustível para depois ser devolvido ao reservatório. Desta forma evita-se que o filtro de combustível seja obstruído por precipitações de cristais de parafina quando a temperatura externa é muito baixa. Retorno ao reservatório de combustível Alimentação procedente do reservatório de combustível Retorno da bomba de alta pressão Alimentação da bomba de alta pressão Retorno da bomba de alta pressão
Tubo central do filtro
Retorno para o reservatório de combustível Alimentação procedente do reservatório de combustível Filtro Êmbolo Elemento dilatável Alimentação da bomba de alta pressão Filtro Êmbolo Retorno da bomba
Bomba de combustível adicional V393
Filtro de tela
Para proteger a bomba de alta pressão contra a penetração de impurezas, como por exemplo partículas de desgaste
mecânico, é implantado um filtro de tela na zona de alimentação de combustível antes da bomba de alta pressão.
A bomba de combustível adicional é uma versão rotativa. É implantada no vão do motor e assume a função de impelir combustível do reservatório de combustível até a zona de alimentação da bomba de alta pressão. A bomba adicional é energizada pela Unidade de Controle do motor através de um relê e aumenta para 5 bar a pressão que já vem pré-elevada pela bomba elétrica do
reservatório de combustível. Desta forma é estabelecida uma alimentação de combustível para a bomba de alta pressão em todas as condições do funcionamento do motor.
Efeitos em caso de avaria
No caso de falha da bomba adicional, o motor continua funcionando, porém
entregando uma menor potência, depois não é possível dar partida no motor.
Bomba de combustível adicional V393
Procedente do reservatório de combustível Bomba de combustível adicional V393 Conexão elétrica Para bomba de alta pressão Procedente da bomba de combustível adicional Filtro Para bomba de alta pressão Sensor de temperatura de combustível G81
Bomba de alta pressão
Arquitetura da bomba de alta pressão
A bomba de alta pressão é do tipo monoêmbolo. É acionada pela árvore de manivelas na mesma rotação do motor através da correia dentada. A bomba de alta pressão tem a função de gerar alta pressão de combustível de até 1800 bar que é necessário para a injeção.
Os dois excêntricos posicionados a 180º no eixo de acionamento geram uma pressão de forma sincronizada com a injeção de cada cilindro.
Isto gera uma carga uniforme para o acionamento da bomba e reduz as flutuações na zona de alta pressão. Um rolete reduz o atrito ao transmitir a força do ressalto de acionamento até o êmbolo da bomba.
Válvula de entrada
Válvula para dosagem do combustível N290
Válvula de saída Conexão para o Rail
Alimentação de combustível Retorno de combustível Válvula de segurança Excêntricos Eixo de acionamento Rolete Mola do êmbolo Êmbolo da bomba
Válvula de entrada
Válvula para dosagem do combustível N290
Válvula de saída
Conexão para o Rail
Alimentação de combustível Retorno de combustível Válvula de segurança Excêntricos Eixo de acionamento Rolete Mola do êmbolo Êmbolo da bomba
Ao fazer o sincronismo do motor é necessário sincronizar também o eixo de acionamento da bomba de alta pressão. Observe as orientações do Manual de Reparação.
Vista esquemática da bomba de alta pressão
Filtro de depuração fina
Válvula para dosagem do combustível N290
Válvula de saída
Conexão para o Rail
Alimentação de combustível Eixo de acionamento
Mola do êmbolo Êmbolo da bomba
Zona de alta pressão
A bomba de combustível adicional alimenta a bomba de alta pressão em todas as condições de funcionamento do motor.
O combustível passa através da válvula para dosagem do combustível N290, e segue para a zona de alta pressão.
Os excêntricos do eixo de acionamento fazem com que o êmbolo da bomba execute movimentos alternativos de subida e descida.
Câmara de compressão Válvula de entrada
Êmbolo da bomba
Curso de sucção
O movimento de descida do êmbolo da bomba produz o aumento do volume da câmara de compressão, resultando em uma diferença de pressão entre o combustível que
está depois da válvula N290 e o combustível que está na câmara de compressão.
Desta forma, a válvula de entrada abre e libera a entrada de combustível na câmara de compressão.
Curso de pressurização
Com o começo do movimento de subida do êmbolo, aumenta a pressão da câmara de compressão e fecha a válvula de entrada. Enquanto a pressão de combustível da câmara de compressão supera a pressão existente na zona de alta pressão a válvula de saída abre e o combustível passa para o acumulador de alta pressão (Rail).
Válvula de saída
Conexão para o Rail
Válvula para dosagem do combustível N290
A válvula para dosagem do combustível está integrada na bomba de alta pressão. Sua função é regular a quantidade de combustível que flui para câmara de compressão em função das necessidades do motor. Esta técnica tem uma grande vantagem, pois a alta pressão gerada pela bomba varia de acordo com as condições de funcionamento momentâneas do motor. Desta forma é possível reduzir a absorção de potência
desnecessária pela bomba de alta pressão, evitando o aquecimento de combustível. Funcionamento
Quando a válvula está desenergizada a mesma encontra-se aberta. Para reduzir a
quantidade de combustível que entra na câmara de compressão, a Unidade de Controle do motor energiza a válvula com um sinal PWM, Desta forma, é possivel ter um melhor controle da válvula. De acordo com a variação do sinal PWM é possivel controlar a quantidade de combustível que alimenta a câmara de compressão.
Para câmara de compressão
Êmbolo de controle
Efeitos em caso de avaria
A potência do motor é reduzida, e o motor funciona em função de emergência.
Válvula de segurança
A pressão de combustível na zona de baixa pressão é regulada através da válvula de segurança.
Funcionamento
A bomba de combustível adicional eleva a pressão do combustível fornecido pela bomba de pré-elevação para 5 bar aproximadamente. Com isso é garantida a alimentação de combustível para a bomba de alta pressão em todas as condições de funcionamento do motor. A válvula de segurança regula a pressão do combustível em 4,4 bar na bomba de alta pressão.
O combustível impelido pela bomba de combustível adicional empurra o êmbolo e a mola da válvula de segurança. Quando a pressão de combustível supera os 4,3 bar a válvula de segurança é aberta liberando a passagem do combustível para o sistema de retorno.
Alimentação de combustível
Retorno do combustível Válvula de segurança
Válvula reguladora da pressão de combustível N276
N276
A válvula reguladora da pressão de combustível N276 está montada no
acumulador da alta pressão (Rail). A pressão na zona de alta pressão é regulada através da abertura e do fechamento desta válvula. Para que ocorra a abertura e o fechamento da válvula, a Unidade de Controle do motor energiza a válvula com um sinal PWM.
Agulha da válvula
Acumulador de alta
pressão (Rail) Bobina
Conexão elétrica
Induzido da válvula Molas
Retorno para o reservatório de combustível
Funcionamento
Ao contrário do que acontece nas válvulas reguladoras de sistemas de injeção Common Rail de gerações anteriores, a válvula reguladora da pressão de combustível N276 do
sistema EDC17 permanece aberta quando está desenergizada. Válvula reguladora em posição de repouso (motor desligado) Quando a válvula N276 está desenergizada,
a mesma encontra-se aberta devido à força das molas, e a zona de alta pressão está conectada ao retorno de combustível. Com isso, é feito uma compensação de volumes entre as zonas de alta e baixa pressão de combustível, evitando a formação de borbulhas de vapor no acumulador de alta pressão (Rail) que
possam ser geradas durante a fase em que o motor está desligado e esfriando. Esta medida melhora o comportamento do motor na fase de partida.
Molas
Válvula reguladora do motor energizada (motor ligado)
Efeitos em caso de avaria
No caso de avaria na válvula reguladora de pressão N276 o motor não entra em Para ajustar uma pressão de trabalho de
230 até 1800 bar a Unidade de Controle do motor J623 energiza a válvula reguladora N276 através de um sinal PWM. A bobina ao receber este sinal PWM gera um campo magnético, e o induzido da válvula é atraído, fazendo com que a agulha se desloque em direção ao assento da válvula. A pressão de combustível existente no acumulador de pressão (Rail) exerce uma força contraria ao movimento da agulha.
O deslocamento da agulha da válvula, é proporcional ao período de energização, portanto, variando este período, podemos controlar a quantidade de combustível que é liberada para o sistema de retorno. Desta forma é possível compensar as flutuações de pressão no Rail.
Controle da alta pressão de combustível
No sistema de injeção Common Rail EDC17 é aplicado o conceito de dupla regulagem
para a alta pressão de combustível. A Unidade de Controle do motor energiza as válvulas N276 e N290 aplicando um sinal PWM.
O controle da pressão de combustível fica a cargo de uma das válvulas, de acordo com a condição de funcionamento do motor. A Unidade de Controle do motor fica responsável por gerenciar o acionamento da respectiva válvula.
Regulagem através da válvula reguladora da pressão de combustível N276
Quando é dada a partida no motor, para aquecer o combustível, a alta pressão é regulada através da N276. Para aquecer rapidamente o combustível, estando com o motor frio, a bomba de alta pressão impele e comprime uma maior quantidade de combustível do que o necessário. O excesso de combustível Volta de forma controlada ao sistema de retorno, através da válvula N276.
Regulagem através da válvula para dosagem do combustível N290
Ao trabalhar com altas quantidades injetadas e altas pressões no Rail, a alta pressão de combustível é regulada pela válvula N290. Isto permite regular a alta pressão de combustível em função das necessidades, o que reduz a potência absorvida pela bomba de alta pressão e evita o aquecimento desnecessário do combustível.
Regulagem por intermédio das duas válvulas
A pressão de combustível é regulada ao mesmo tempo através das duas válvulas quando o motor está em marcha lenta, em fase de desaceleração e quando se requer pequenas quantidades de injeção. Assim é possível obter uma regulagem exata,
melhorando a qualidade de funcionamento do motor em marcha lenta e durante a transação para as fases de desaceleração.
Q u a n t i d a d e i n j e t a d a Regime do motor
Regulagem da alta pressão por intermédio da válvula N276 Regulagem da alta pressão por intermédio da válvula N290
Regulagem da alta pressão por intermédio das duas válvulas N290 e N276