Novo Volvo com motor D13 A "Sistema de combustível"
Novo Volvo com motor D13 A "Sistema de combustível"
Sistema de combustível
O motor D13A possui unidades injetoras de um novo tipo com duas válvulas solenóides para uma injeção mais precisa. Isso garante uma melhor combustão e minimiza as emissões de partículas, produzindo um gás de escape mais limpo.
As unidades injetoras são colocadas verticalmente no centro de cada cilindro, entre as quatro válvulas, e fixadas no lugar com grampos (1). A parte inferior do injetor é apoiada contra o revestimento do líquido de arrefecimento pela camisa de cobre (2) e o anel "O" (3). A câmara em forma de anel para a alimentação de combustível (4) ao redor de cada injetor é vedada por dois anéis "O" (5 e 6).
Uma unidade injetora é composta basicamente por três partes:
• A. Seção de bombeamento
• B. Seção da válvula (Atuador)
• C. Seção do pulverizador
Dentro da seção da válvula estão duas válvulas solenóides — a válvula de descarga (7) e a válvula de agulha (10) com bobinas solenóides (8 e 9 respectivamente) e molas de retorno.
Na fase de enchimento o pistão da bomba movimenta-se para cima e o combustível do canal de combustível do cabeçote é forçado para dentro da unidade injetora.
Na fase de descarga o pistão da bomba movimenta-se para baixo e o combustível é forçado de volta para o canal de combustível do cabeçote. Durante este tempo, as bobinas das válvulas solenóides não têm corrente e a válvula de descarga está aberta, de modo que nenhuma pressão pode ser formada no canal de combustível para o pulverizador.
Na fase de formação de pressão a bobina solenóide da válvula de descarga é energizada por uma corrente elétrica e a válvula de descarga se fecha. Isto permite a formação de uma alta pressão no canal de combustível (13). A pressão também aumenta na câmara (14) atrás da válvula de agulha, que afeta o êmbolo da válvula de agulha (11) e evita que a válvula de agulha (10) abra o pino do bico injetor (12).
Quando é atingida a pressão de combustível desejada, a fase de injeção se inicia. A bobina da válvula solenóide de agulha recebe corrente elétrica e abre a válvula de agulha (10). Isto libera o combustível sob alta pressão para o êmbolo da válvula de agulha e o pino do bico injetor (12) se abre. O combustível pulverizado é borrifado para fora a uma pressão extremamente alta para dentro da câmara de combustão do motor.
A injeção de combustível é interrompida abrindo-se a válvula de descarga novamente, o que leva a pressão no pistão (11) a cair rapidamente e o pino do bico injetor (12) se fecha. O processo completo de injeção é controlado pelo sistema de gerenciamento do motor (EMS).
Há três marcações no conector elétrico do injetor (15) — o número da peça (16), o código de regulagem (17) e o número de fabricação (18). Durante a substituição de um ou mais injetores, a unidade de controle eletrônico do motor deve estar programada com o código de regulagem do novo injetor, uma vez que cada injetor é único e o motor é regulado para a injeção de combustível ideal e com menos emissões possíveis. O código de regulagem é programado com a ajuda da seção de programação de parâmetros do VCADS Pro. A programação necessita se realizada somente para o injetor ou injetores específicos que foram substituídos.
O sistema de combustível do D13A é controlado eletronicamente (através do EMS). A injeção de combustível é feita através das unidades injetoras, uma para cada cilindro, em alta pressão. A alta pressão alta é gerada mecanicamente através da árvore de comando de válvulas suspensa e dos balancins. A quantidade de combustível e o ponto de injeção são controlados eletronicamente através da unidade de controle eletrônico do motor (EECU), que recebe sinais de vários sensores.
A ilustração mostra os componentes principais do sistema de combustível.
1. Bomba de alimentação
2. Filtro de tela, medidor do nível do tanque
3. Alojamento do filtro de combustível
4. Pré-filtro com separador de água
5. Filtro combustível
6. Circuito de arrefecimento da unidade de controle eletrônico do motor
7. Válvula bypass com válvula de respiro embutida
8. Unidade injetora
9. Canal de combustível no cabeçote
O D13A está equipado com uma bomba manual localizada no alojamento do filtro de combustível.
Sistema de alimentação de combustível, princípio
O combustível é retirado por meio da bomba de alimentação (1) através de um filtro de tela (2) no inserto do tanque, até o circuito de arrefecimento (10) que resfria a unidade de controle eletrônico do motor (6) e, em seguida, até o alojamento do filtro de combustível (3). Lá, o combustível passa pela válvula de retenção (11) e um pré-filtro (4) com um separador de água (13). A tarefa da válvula de retenção é evitar que o combustível retorne para o tanque quando o motor é desligado, ou durante o bombeamento manual.
A bomba de alimentação (1) envia o combustível para o alojamento do filtro de combustível (3) e através do filtro principal (5) até o canal longitudinal de combustível (9) no cabeçote. Este canal fornece combustível para cada unidade injetora (8) através de uma ranhura em forma de anel ao redor de cada injetor no cabeçote. A válvula de alívio de pressão (7) controla a pressão de alimentação de combustível para os injetores.
O combustível de retorno do canal de combustível do cabeçote (9) segue através da válvula de alívio de pressão (7) de volta ao alojamento do filtro de combustível (3). O canal no alojamento do filtro de combustível mistura o combustível de retorno com o combustível do tanque, que é retirado para a entrada da bomba de alimentação (lado de sucção).
Há duas válvulas na bomba de alimentação. A válvula de segurança (14) permite que o combustível retorne para o lado de sucção quando a pressão se torna muito alta, por exemplo, se o filtro de combustível estiver obstruído. A válvula de retenção (15) abre quando a bomba manual de combustível (12) é utilizada, de modo que o combustível pode ser bombeado de maneira mais fácil manualmente.
A válvula de alívio de pressão (7) também possui uma válvula de sangria embutida (16). O sistema de combustível é sangrado automaticamente quando o motor é iniciado. Qualquer ar no sistema flui, juntamente com uma pequena quantidade de combustível, de volta para o tanque através do tubo (17).
Durante a troca de filtros, os cones de válvulas (18 e 19) se fecham para evitar vazamento de combustível quando o filtro de combustível está desparafusado. A sangria de ar do filtro durante a troca de filtros é controlada pelas válvulas (18 e 20) no alojamento do filtro e pela válvula de sangria (16) no cabeçote. No alojamento do filtro de combustível há um sensor de pressão de combustível (21) que mede a pressão de alimentação depois do filtro de combustível. Um código de falha é apresentado no painel de instrumentos se a pressão de alimentação for menor do que o valor fornecido no manual de código de falhas. A saída tampada (22) no alojamento do filtro de combustível é utilizada para medir a pressão de alimentação com um sensor ou medidor de pressão externo.
Há um sensor de nível (23) dentro do separador de água (13) que envia um sinal para o motorista se houver água no sistema. A drenagem é realizada através de uma alavanca (24) na coluna de direção. Esta alavanca abre uma válvula elétrica de drenagem (25) através de um comando da unidade de controle eletrônico do motor.
Para que o processo de drenagem seja ativado, as condições a seguir devem ser satisfeitas:
• sensor de nível (3) no separador de água deve indicar nível alto de água
• o motor deve estar desligado/chave de partida na posição de condução
• o veículo deve estar parado
• O freio de estacionamento deve estar aplicado
Se o motor for ligado durante o processo de drenagem, o processo será interrompido. Uma advertência no painel de instrumentos permanece se o indicador água no combustível estiver acima do nível de advertência.
Como um acessório extra, também há um aquecedor de combustível (26) que está instalado na parte inferior do separador de água.
A bomba manual (12) está localizada no alojamento do filtro de combustível e é utilizada para bombear combustível para frente (com o motor parado) caso o sistema de combustível tenha sido esvaziado.
Nota! A bomba manual não deve ser utilizada enquanto o motor estiver funcionando.
Sistema de combustível, componentes
Vários dos componentes do sistema de combustível são os mesmos ou semelhantes aos utilizados nos motores D9A e D16C.
A: As unidades injetoras são do mesmo tipo (E3) com duas válvulas solenóides para uma injeção mais precisa.
B: No suporte do filtro de combustível está uma bomba manual (1), que é utilizada para bombear o combustível para a frente se o sistema tiver sido esvaziado, e uma válvula de retenção para evitar que o combustível retorne ao tanque quando o motor é desligado. As conexões elétricas (2) são para o sensor de nível (3) e a válvula de drenagem (4) no separador de água (5). O pré-filtro (6) filtra o combustível antes que este passe pela bomba de alimentação, isto é, ele se encontra no lado de sucção. O filtro principal (7) filtra o combustível depois que este passa pela bomba de alimentação, isto é, ele se encontra no lado de pressão.
C: A bomba de alimentação de combustível é do tipo de engrenagens e está montada na bomba da direção hidráulica (8). A bomba de alimentação é acionada pela bomba da direção hidráulica através de um eixo comum (9). A vedação entre as duas bombas utiliza um anel "O" (10) posicionado em uma ranhura no flange da bomba de direção hidráulica. A transmissão de potência entre as bombas é através de um flange flutuante (11). A carcaça da bomba (12) e a tampa (13) são fabricadas em ferro fundido. O eixo da engrenagem motora e a engrenagem da bomba funcionam em rolamentos de agulhas (14 e 15 respectivamente). A válvula de segurança da bomba (16) está localizada na carcaça da bomba e a válvula de retenção (17) na extremidade flangeada da bomba. O combustível que vaza após o eixo motor da bomba é escoado de volta para o lado de sucção na bomba através de um canal (18).
D: O circuito de arrefecimento no lado esquerdo do motor resfria a unidade de controle eletrônico do motor (EECU) utilizando o combustível do lado de sucção da bomba de alimentação.
E: A válvula de alívio de pressão (19) no cabeçote controla a pressão no sistema de baixa pressão, que fornece combustível para as unidades injetoras e ao mesmo tempo as resfria. A válvula de alívio de pressão possui uma válvula de sangria embutida para o sistema de combustível.
Unidades injetoras
