Entendendo o sistema de injeção direta Common Rail

Os motores diesel modernos usam um sistema de injeção de combustível common rail. Os sistemas Common Rail oferecem um nível de flexibilidade que pode ser usado para obter o melhor controle de emissões, potência e eficiência de combustível da categoria. Os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) agora podem projetar para o máximo desempenho e valor para o usuário final em uma ampla gama de máquinas e aplicações.

Para a flexibilidade que eles permitem, ao mesmo tempo em que atendem aos mais rigorosos padrões de controle de poluição, um número crescente de motores a diesel modernos usa sistemas de combustível de injeção direta de trilho comum (CRDi). O combustível é fornecido ao motor sob pressão e precisão controlada eletronicamente em sistemas Common Rail. Isso oferece um nível de flexibilidade que pode ser usado para obter o melhor controle de emissões, potência e consumo de combustível da categoria.

Neste artigo, você aprenderá a definição, funções, componentes, diagrama, funcionamento, vantagens e desvantagens de um sistema de injeção direta common rail.

O que é uma injeção direta de trilho comum?

Os motores a diesel, em geral, oferecem a vantagem distinta de alta eficiência de combustível e baixas emissões de CO2. Como resultado, uma série de novas tecnologias foram criadas para limitar as emissões nocivas. O sistema Common Rail Direct Injection (CRDI) de injeção direta de combustível é uma dessas tecnologias. Neste projeto, a combustão começa na câmara de combustão principal, que é posicionada em uma cavidade na parte superior da coroa do pistão.
Este sistema utiliza injetores de alta resposta com controle eletrônico para injetar diesel cinco vezes mais preciso que um padrão sistema de injeção. Como resultado, há uma diminuição maior de material particulado e NOx, o que melhora a eficiência de combustível e o torque. Como resultado, o ruído e a vibração do motor são reduzidos.

Em 1997, a Bosch introduziu o primeiro sistema de trilho comum. O sistema recebe o nome do reservatório comum de alta pressão (common rail) que fornece gasolina para todos os cilindros. A pressão do combustível deve ser gerada individualmente para cada injeção nos sistemas tradicionais de injeção a diesel. Já o sistema common rail separa geração e injeção de pressão, garantindo que o combustível esteja sempre acessível na pressão adequada para injeção.

Aplicativos

O sistema common rail é adequado para todos os tipos de veículos rodoviários movidos a diesel, desde carros citadinos (como o Fiat Panda) até veículos executivos (como o Audi A8). BOSCH, Delphi, Denso e Siemens VDO são os principais fabricantes dos atuais sistemas de trilho comum (agora de propriedade da Continental AG).

Funções

A seguir estão as principais funções de um sistema de injeção direta common rail em suas várias aplicações:

Alimentação de combustível:

O corpo da bomba de injeção contém peças da bomba, como o cilindro e o êmbolo. Quando o came levanta o êmbolo, o combustível é comprimido a alta pressão e transferido para o injetor.

Ajuste da quantidade de combustível:

Independentemente da velocidade de rotação ou da carga, a entrada de ar nos motores a diesel é quase constante. A potência e o consumo de combustível flutuam quando a quantidade de injeção muda com a rotação do motor, enquanto o tempo de injeção permanece constante. O pedal do acelerador é usado para modificar a potência do motor, que é quase proporcional à quantidade de injeção.

Tempo de ajuste de injeção:

O intervalo entre o momento em que o combustível é injetado, inflamado e queimado e quando a pressão máxima de combustão é atingida é conhecido como atraso de ignição. Como esse período de tempo é quase consistente, independentemente da rotação do motor, um cronômetro é utilizado para ajustar e modificar o tempo de injeção, permitindo uma combustão ideal.

Atomização de combustível:

O combustível é completamente misturado com o ar quando é pressurizado pela bomba injetora e depois atomizado a partir do bico injetor, o que melhora a ignição. A consequência final é a combustibilidade total.

Componentes de uma injeção direta de trilho comum

Os principais componentes de um sistema de injeção direta Common Rail incluem:

• Bomba de injeção de combustível – pressuriza o combustível a alta pressão
• Tubo de alta pressão – envia combustível para o bico injetor
• Bocal de injeção – injeta o combustível no cilindro
• Bomba de alimentação – suga o combustível do tanque de combustível
• Filtro de combustível – filtra o combustível
• Unidade de controle do motor

Diagrama de um CRDi

Princípio de funcionamento

O funcionamento de um sistema de injeção direta common rail CRDi é menos complexo e pode ser facilmente entendido. Um sistema common rail é composto por um acumulador de pressão (ou, dito de outra forma, um tubo de distribuição de gasolina) posicionado ao longo do bloco do motor. Uma bomba de combustível multicilíndrica de alta pressão alimenta o trilho. As válvulas solenóides são usadas para ligar os injetores. Tanto as válvulas solenoides quanto a bomba de combustível são controladas eletronicamente.

A pressão de injeção em um sistema de injeção common rail é independente da velocidade e da carga do motor. Como resultado, o controle dos parâmetros de injeção é simples. Para reduzir o ruído do motor e as emissões de NOx, geralmente é usada uma injeção piloto. O fluxo de combustível é controlado por uma válvula do tipo agulha e sede nos injetores. Tanto a parte superior quanto a inferior da válvula de agulha são fornecidas com pressão de combustível. Ao sangrar um pouco da pressão da parte superior, a pressão na parte inferior fará a agulha sair de seu assento. O combustível será então derramado através das aberturas dos bicos.

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre como funciona um sistema de injeção direta common rail:

Vantagens e desvantagens de um sistema de injeção direta common rail

Vantagens:

A seguir estão os benefícios de um CRDi em suas diversas aplicações:

• Ele produz 25% mais potência e torque do que um motor convencional de injeção direta.
• O investimento inicial é mínimo.
• É possível obter uma melhor retirada.
• Reduz ao mínimo o ruído e a vibração.
• É possível obter mais quilometragem.
• As emissões são mínimas.
• A quantidade de combustível consumida é reduzida.
• É possível alcançar melhores resultados.

Desvantagens:

Apesar das boas vantagens do sistema CRDi, ainda ocorrem algumas limitações. Abaixo estão as desvantagens de uma injeção direta common rail em suas diversas aplicações:

• Veículo caro
• Peças caras
• O custo de manutenção é alto
• Design complicado devido a muitas peças

Conclusão

Os sistemas Common Rail oferecem um nível de flexibilidade que pode ser usado para obter o melhor controle de emissões, potência e eficiência de combustível da categoria. Os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) agora podem projetar para o máximo desempenho e valor para o usuário final em uma ampla gama de máquinas e aplicações. Isso é tudo para este artigo, onde a definição, aplicações, funções, componentes, diagrama, funcionamento, vantagens e desvantagens de uma injeção direta de trilho comum são explicadas.

Espero que você aprenda muito com a leitura, se sim, por favor, compartilhe com outros alunos. Obrigado por ler, nos vemos por aí!