Tópicos:
- Bomba de linha de alta pressão (PE)
- Bomba de distribuição rotativa (VE)
- Ajustando a bomba distribuidora rotativa
- Bombas de distribuição controladas eletronicamente
- Avarias devido a paralisação prolongada
Bomba de linha de alta pressão (PE):
A bomba em linha de alta pressão representa a primeira geração de bombas de combustível diesel. Uma bomba em linha de alta pressão consiste em tantos elementos de êmbolo quantos cilindros. Cada êmbolo fornece combustível para seu próprio cilindro. Os êmbolos de alta pressão são operados pela árvore de cames da bomba interna. Quando esses êmbolos são empurrados para cima, eles causam o curso de compressão (que força o diesel através da linha até o cilindro). A bomba de linha de alta pressão funciona com curso fixo. O fluxo de combustível é controlado girando os êmbolos. Esse giro é realizado pela haste de controle, que está indiretamente conectada ao pedal do acelerador. Quando o pedal do acelerador é pressionado, os êmbolos giram, regulando assim a saída de combustível.
A bomba também contém o regulador (visível nas imagens abaixo), que, entre outras coisas, garante que a marcha lenta do motor diesel seja mantida o mais estável possível e que a saída de combustível seja ajustada à medida que a velocidade aumenta.
Uma bomba em linha sofre perdas de vazamento interno. As perdas por vazamento surgem principalmente devido a imperfeições na vedação do cilindro: a parede do cilindro pode ser microscopicamente irregular, deixando espaço para vazamentos ao longo do pistão. Em velocidades mais baixas e níveis de pressão baixos, pequenas quantidades de combustível diesel podem vazar pelas vedações dos êmbolos ou de outros componentes internos. Isso pode ocorrer porque as vedações não fecham perfeitamente ou devido ao desgaste ao longo do tempo.
À medida que a velocidade da bomba aumenta, a pressão dentro da bomba geralmente aumenta. Esta pressão mais elevada pode ajudar a reduzir imperfeições nas vedações e componentes, o que pode reduzir as perdas por vazamento. Isso ocorre porque a pressão mais alta empurra as vedações contra as peças móveis e reduz a chance de vazamento.
Se o fornecimento de combustível não for regulado adequadamente, fazendo com que muito combustível seja injetado no motor, isso pode levar a uma velocidade de ajuste excessivamente alta.
- Se houver uma falha no controle de combustível da bomba em linha, os êmbolos poderão injetar mais combustível do que o necessário para a velocidade atual. Isto pode levar a uma taxa de combustão excessiva e a uma rotação do motor superior à recomendada;
- Se a haste de controle responsável por ajustar o fluxo de combustível apresentar defeito, a bomba em linha poderá não responder adequadamente ao pedal do acelerador. Isto pode resultar num aumento não intencional no fornecimento de combustível e, portanto, na velocidade do motor;
- Falhas físicas na bomba em linha, como êmbolos presos, peças danificadas ou bloqueios mecânicos, podem interromper o controle normal do fluxo de combustível e possivelmente levar a RPMs mais altas e descontroladas.
Bomba de distribuição rotativa (VE):
Como sucessora da bomba de linha de alta pressão, foi desenvolvida a bomba de distribuição rotativa (CAV DPA e Bosch VE). Esta bomba de combustível funciona de forma totalmente mecânica. A vantagem da bomba de distribuição rotativa em comparação com a bomba em linha é o menor número de êmbolos (e, portanto, o tamanho da instalação) e o ajuste de injeção padrão.
Bomba Bosch VE:
A bomba de distribuição rotativa da Bosch é uma bomba totalmente mecânica. A alavanca da bomba está diretamente conectada ao pedal do acelerador. A bomba funciona com um êmbolo que se move axialmente. O êmbolo faz um movimento de rotação e de vaivém (isso é explicado em detalhes abaixo). A corrediça de controle (conectada ao pedal do acelerador) e o regulador centrífugo garantem a dosagem correta de combustível. Quando a corrediça de controle se desloca para a esquerda, o combustível pode sair da bomba pela abertura de retorno, o que reduz a quantidade de combustível. Assim que for necessário mais combustível (velocidade ou carga mais alta), a corrediça de controle se desloca ainda mais para a direita, de modo que o volume de combustível para os injetores aumenta. Se a carga do motor permanecer a mesma, a velocidade aumenta.
O êmbolo da bomba rotativa Bosch VE é responsável por fornecer, injetar e distribuir o combustível. Estas 3 etapas são explicadas abaixo com a ajuda de três ilustrações.
1. Abastecimento de combustível:
O êmbolo é girado para a esquerda, permitindo que o combustível - da bomba de distribuição - flua através do canal de entrada acima do êmbolo para a câmara de pressão à direita do êmbolo.
2. Injetando o combustível:
A polia do came empurra o êmbolo para a direita. O canal de entrada para o espaço de prensa é assim fechado e o volume no espaço de prensa torna-se menor. A pressão no combustível aumenta até que uma conexão com o duto de exaustão seja criada por torção. Há uma saída a cada 90 graus, para a qual o combustível flui sob pressão.
3. Dosagem da quantidade de combustível:
A posição da corrediça de controle determina o final da injeção e, portanto, a quantidade de combustível que é fornecida ao injetor através da saída.
A posição da corrediça de controle é determinada pelo controlador centrífugo. Esta parte é descrita abaixo.
Governador centrífugo:
O pedal do acelerador é conectado indiretamente através da mola 4 e do sistema de alavanca (6, 7, 8, 9) ao cursor de controle 10. Na posição mostrada (esquerda), o pedal do acelerador está totalmente pressionado e o cursor de controle desejará se mover para o direito para produção máxima. M2 é o ponto de articulação. Quando a velocidade a ser ajustada for atingida, a força centrífuga irá querer mover a manga de controle II para a direita, fazendo com que a corrediça de controle 10 se mova para a esquerda. É portanto criada uma situação de equilíbrio entre a mola 4 e a força centrífuga. A velocidade é ajustada pelo controle de rendimento.
A imagem à direita mostra o controle em marcha lenta. O pedal do acelerador não está pressionado e a alavanca está totalmente na posição correta. Uma mola fraca (14) garante agora a situação de equilíbrio.
Avanço de injeção:
As bombas rotativas de combustível são sempre equipadas com avanço de injeção como padrão. Ao aumentar a velocidade, a injeção deverá ocorrer mais cedo para garantir um bom curso de potência. Caso contrário, a névoa de diesel injetada através do injetor não terá tempo suficiente para se misturar adequadamente com o ar em velocidade mais elevada. O injetor terá, portanto, sempre que injetar alguns graus antes do TDC (Top Dead Point) mais cedo, à medida que a velocidade aumenta. O sistema de avanço da injeção consiste em um êmbolo conectado a um anel rolante. À medida que a velocidade aumenta, este anel de rolete é girado no sentido de rotação, de modo que o êmbolo de injeção inicia o curso da bomba (e, portanto, a injeção) mais cedo. Nenhuma eletrônica é usada para este avanço de injeção.
Ajustando a bomba de distribuição rotativa:
É importante que o aumento de pressão na bomba ocorra no momento certo. O aumento da pressão determina o tempo de injeção do óleo diesel através dos injetores. A posição da bomba de combustível pode ser alterada em relação ao bloco do motor. Existem orifícios no bloco do motor para os quais a bomba de combustível pode ser movida. Girar a bomba não afeta a engrenagem acionada pela correia dentada. A engrenagem permanece estacionária, mas a bomba atrás dela muda de posição. Para uma distribuição que gira no sentido horário (horário), aplica-se o seguinte:
- Mover a bomba no sentido anti-horário resulta em injeção mais precoce;
- Mover a bomba no sentido horário resulta em injeção posterior;
A bomba de combustível deve, portanto, ser ajustada com base na posição do virabrequim e na posição da corrediça de controle. Isto deve ser realizado com um relógio comparador.
Abaixo está um plano passo a passo com o qual uma bomba de distribuição rotativa pode ser ajustada.
1. Coloque o pistão do cilindro 1 no PMS.
Gire o virabrequim até que o pistão do cilindro 1 esteja no ponto morto superior.
Você pode saber se a sincronização do virabrequim está correta verificando se a marca no volante corresponde à marca na carcaça da caixa de câmbio.
2. Sincronização da bomba de combustível
Verifique se o sincronismo da bomba de combustível está correto. As duas marcas (destacadas em branco na imagem) devem estar opostas uma à outra. Se a bomba de combustível não for instalada a tempo, a correia dentada deverá ser removida e instalada corretamente.
Em seguida, insira o pino de bloqueio (no orifício com a seta vermelha na imagem).
3. Desmontagem de peças
Remova as linhas de combustível, a mangueira de água de resfriamento e a carcaça do termostato para criar espaço atrás da bomba de combustível. Você precisa deste espaço para montar o relógio comparador na bomba.
4. Indicador comparador
Encontre o relógio comparador com o qual a bomba de combustível precisa ser ajustada.
Aparafuse as partes soltas do relógio comparador. Remova o bujão cego da bomba de combustível e aperte o relógio comparador. Facilite a tarefa colocando o relógio comparador de forma que fique claramente visível quando o virabrequim for girado.
4. Defina uma pré-carga.
Como você deseja que o ponteiro do relógio comparador sempre toque internamente na bomba, você define uma pré-carga. Isso permite que você empurre o relógio comparador um pouco mais para dentro da carcaça da bomba.
Defina esta tensão para pelo menos 2 milímetros (ver imagem).
5. Gire o virabrequim no sentido normal de rotação.
O virabrequim deve ser girado. O ponteiro do relógio comparador se moverá. Como o êmbolo divisor faz um movimento para frente e para trás, o ponteiro irá parar em algum ponto. Quando o virabrequim for girado ainda mais, o ponteiro se moverá novamente para trás.
No ponto onde o ponteiro permanece estacionário, o curso máximo do êmbolo divisor foi alcançado.
6. Coloque o comparador em 0.
Gire o anel preto no relógio comparador e coloque-o em 0.
7. Coloque o pistão do cilindro 1 no PMS.
Gire o virabrequim novamente até que o pistão do cilindro 1 esteja no PMS. Verifique novamente as marcas no volante e na caixa da caixa de velocidades.
Leia o valor indicado pelo ponteiro no relógio comparador. O ponteiro moveu-se no sentido anti-horário. Isto significa que o êmbolo de distribuição girou
0,70 mm. Compare este valor com os valores de fábrica. Se os valores corresponderem, nenhum ajuste será necessário. Se o valor estiver incorreto, a bomba deverá ser ajustada.
8. Ajuste a bomba de combustível.
Ajuste a bomba de combustível afrouxando os três parafusos (mostrados nas imagens) uma volta e mudando a posição da bomba no bloco do motor.
Bombas distribuidoras controladas eletronicamente:
Hoje em dia, os motores diesel, tal como os motores a gasolina, são controlados por uma ECU (um computador de controlo). Com a ajuda deste computador, várias funções da bomba de combustível de alta pressão também podem ser controladas e a dosagem de combustível pode ser ajustada com muito mais precisão do que com uma bomba de combustível totalmente mecânica. As bombas distribuidoras controladas eletronicamente são divididas nos três tipos a seguir:
- Bomba Lucas EPIC
- Bomba Bosch VP/VR
- Bosch VP44
Bomba Lucas EPIC:
A bomba Lucas EPIC é uma bomba de combustível rotativa totalmente controlada eletronicamente. As seguintes funções são controladas; saída de partida, controle de velocidade de marcha lenta, controle de saída de carga parcial, controle de carga total, controle de tempo de injeção, autodiagnóstico.
Bomba Bosch VP:
A bomba VP da Bosch é internamente igual à bomba VE mecânica, descrita anteriormente nesta página. Peças como a bomba de distribuição, o anel do came, a corrediça de controle, o alojamento do coletor da bomba e o êmbolo da bomba permanecem inalterados.
A bomba VP possui as seguintes peças novas em comparação com a bomba VR:
- Unidade de ajuste (atuador) para regular a posição da corrediça de controle.
- Sensor para determinar a posição da corrediça de controle.
- Ajustador de torque de injeção; isso é controlado por meio de um sinal PWM. (PWM significa modulação Pulse-With). O sinal PWM vem da ECU.
A unidade de ajuste ajusta a posição da corrediça de controle. Isso é feito trabalhando com um ímã permanente e um eletroímã controlado por um ciclo de trabalho. Quando o eletroímã é alimentado com tensão pela ECU, ele se torna magnético e deseja atrair o ímã permanente. Quanto mais longo o sinal do ciclo de trabalho, mais magnetismo é criado e, portanto, maior movimento (ajuste) ele faz. Quando o sinal do ciclo de trabalho for perdido, a mola retrairá o ajustador.
O sensor de posição é um sensor indutivo, que monitora a rotação do eixo da corrediça de controle mencionada anteriormente. Desta forma, a ECU tem feedback de que as posições desejadas foram alcançadas.
Avanço de injeção:
O sistema de avanço da injeção é semelhante ao da bomba VE da Bosch. Somente com esta bomba VP o avanço é controlado por um sinal PWM da ECU. Resumindo, a ECU determina a posição do anel do rolete e não a rotação do motor, como acontecia com a bomba VE.
A posição do anel do rolo controla o momento de injeção. A posição do êmbolo determina a rotação do anel do rolo. O êmbolo é pressionado para a esquerda, contra a força da mola, por uma pressão de combustível que o regulador de pressão permite na carcaça da bomba.
O combustível flui sob pressão para o retorno através do regulador de pressão de combustível. Assim que a ECU envia um sinal, este controlador garante que a alimentação interna seja aberta um pouco mais ou menos. Quando a alimentação está aberta, a pressão do combustível flui para dentro da carcaça da bomba, fazendo com que todo o êmbolo se mova para a esquerda contra a força da mola. Isto garante que o anel do rolo seja girado para a direita (sentido horário). Isto significa que o anel do rolo é girado na direção “antecipada”. A injeção agora ocorre mais cedo, antes do TDC. Assim que a pressão do combustível na carcaça da bomba cai, a mola garante que o êmbolo retorne à sua posição inicial. O anel de rolos, portanto, volta para "tarde".
Bomba Bosch VP44:
A bomba radial VP44 possui os êmbolos da bomba, como acontece com as bombas VE e VP, não na direção longitudinal do eixo, mas perpendicularmente ao eixo de transmissão. Esta bomba de alta pressão também aspira o próprio combustível e regula o avanço da injeção. A pressão máxima de injeção é de no máximo 1850 bar.
Quando a bomba está funcionando, os êmbolos são pressionados para dentro pelos cames no anel do came. Quando a válvula solenóide está fechada, a pressão pode aumentar e a conexão a um dos injetores é feita girando o eixo distribuidor. Nesse momento ocorre a injeção.
Avarias devido a paragem prolongada:
Durante a paragem prolongada do motor em alguns casos, pode causar problemas na bomba de combustível e no sistema de combustível. Aqui estão alguns cenários possíveis onde o tempo de inatividade prolongado pode ter um impacto:
- Degradação do combustível: Se o combustível ficar estagnado durante um longo período de tempo, pode degradar-se e causar condensação. Isso pode levar à formação de sedimentos e impurezas no combustível que podem entupir a bomba de combustível e os injetores;
- Evaporação e Formação de Resina: À medida que o combustível evapora nas linhas de combustível, podem permanecer depósitos resinosos que podem restringir o livre fluxo de combustível;
- Vedações e componentes de borracha: A paralisação prolongada pode levar à desidratação e ao endurecimento das vedações, juntas e componentes de borracha do sistema de combustível. Isto poderá causar vazamentos ou comprometer a vedação do sistema;
- Peças móveis presas: Como resultado da oxidação e contaminantes, as peças móveis podem ficar presas na bomba de combustível. Isso pode impedir que a bomba acumule a pressão de combustível necessária.
Para evitar este tipo de problemas durante paragens prolongadas, é aconselhável tomar precauções como utilizar aditivos de combustível, não guardar o carro com baixo nível de combustível para evitar a formação de condensação no depósito, verificar regularmente o motor. permanece lubrificado.
