Regulação da pressão Rail

Os seguintes componentes pertencem ao sistema Common Rail, e influenciam a regulação da pressão Rail:

• Bomba de alta pressão (HDP)
  
• Válvula reguladora da pressão Rail (DRV)
  
• Válvula de regulação do débito (MRV)
  
• Sensor da pressão Rail (RDS)
  
• Acumulador de alta-pressão (Rail)
  
• Tubos de alta pressão
  
• Injectores
  

Evidentemente, a alimentação de combustível sistema de alta pressão tem também uma influência considerável sobre a regulação da pressão Rail. Se a regulação da pressão preliminar não funcionar correctamente, não será possível um funcionamento correcto da regulação da pressão Rail!

Em função da variante do motor, são aplicadas, em parte, variantes diferentes dos componentes, consultar a tabela seguinte:

Função

A bomba de alta-pressão gera permanentemente a pressão do sistema no Rail. Para a regulação da pressão Rail correcta, são utilizados dois actuadores (esquema de dupla acção):

• Válvula reguladora da pressão Rail
  
• Válvula de regulação do débito
  

Em função da situação de funcionamento, a pressão correcta no Rail é ajustada com um dos três seguintes tipos de regulação possíveis:

• regulação da pressão através da válvula reguladora da pressão Rail:
  A bomba de alta-pressão fornece continuamente combustível a alta pressão para o Rail. A válvula reguladora da pressão Rail dirige a quantidade de combustível fornecida em excesso ao Rail para o retorno, ajustando assim a pressão Rail desejada. Quanto mais elevada a corrente de activação, mais elevada a pressão Rail.
  Nessa ocasião, a válvula de regulação do débito está ajustada para alimentação plena.
  
• Regulação do débito através da válvula de regulação do débito:
  A válvula de regulação do débito, do lado da baixa pressão, só permite o fluxo para a bomba de alta pressão do combustível necessário para a formação da pressão Rail desejada. O cilindro na bomba de alta-pressão não é então completamente cheio com combustível. Quanto mais elevada a corrente de activação, mais baixa a pressão Rail.
  Nessa ocasião, a válvula reguladora da pressão Rail não é alimentada por corrente para a pressão máxima. A válvula reguladora da pressão Rail é alimentada por uma corrente ligeiramente mais forte do que aquilo que seria necessário para o ajuste da pressão nominal.
  
• Regulação CPC (Coupled Pressure Control) através da válvula reguladora da pressão Rail e da válvula de regulação do débito simultaneamente:
  Com débitos de injecção muito reduzidos < aprox. 4 mg (em corte de injecção), é necessário que a DRV retire um pouco de combustível do sistema de alta pressão. A razão para isso é o facto de a bomba de alta pressão não estar concebida para um débito nulo. Isto significa que a bomba de alta pressão transporta combustível para o sistema de alta pressão, também com a válvula de regulação do débito fechada. Isto originaria uma pressão Rail excessiva e, deste modo, um desvio de regulação.
  

Os modos de regulação estão activos nos seguintes pontos de funcionamento:

• No arranque do motor, a regulação da pressão está sempre activa
  
• Com o motor em marcha:
  
  • Caso a temperatura do líquido de refrigeração seja inferior a 1 °C, a regulação da pressão está sempre activa
    
  • Caso a temperatura do líquido de refrigeração seja superior a 15 °C, a regulação do débito/CPC está sempre activa
    

Conforme a variante do motor, conduz-se com pressões Rail máximas diferentes, consultar a seguinte tabela:

Monitorização da pressão Rail

Durante o arranque e a marcha do motor, a pressão Rail é monitorizada através duma comparação do valor nominal/real. O sensor da pressão Rail fornece o valor real à DDE. O valor nominal é calculado pela DDE, dependendo do estado de exploração. Quando a DDE verifica uma diferença não autorizada entre o valor real e o valor nominal, é registado um defeito na memória de falhas.

Um desvio não autorizado da pressão Rail, em relação ao valor nominal, pode ter as seguintes causas:

• Influências exteriores, tais como deficiente alimentação de combustível, sistema de retorno do combustível obstruído, ar no sistema de combustível
  
• Fugas exteriores nos componentes do sistema Common Rail
  
• Válvula de regulação do débito não abre ou prende
  
• Fugas interiores no sistema Common Rail, p.ex.
  
  • na bomba de alta-pressão (p.ex. êmbolos desgastados)
    
  • na válvula reguladora da pressão Rail (dirige insuficiente ou demasiada quantidade para o retorno)
    
  • nos injectores (dirigem uma quantidade demasiado grande para o retorno)
    

Localização de defeitos:

Se a DDE reconhecer um desvio de regulação da pressão Rail não autorizado, como primeira providência é restringido o débito de injecção. Se isto não impedir o desvio de regulação e se ou mantiver num nível reduzido, o motor desliga-se em caso de pressão Rail demasiado reduzida. Se se detectar uma pressão Rail demasiado reduzida durante o arranque do motor, o arranque do motor não é possível.

Descrição resumida do componente

Bomba de alta pressão

A bomba de alta pressão CP4.1 é uma bomba de êmbolo radial com um cilindro. O veio da bomba de alta pressão possui dois cames que accionam o êmbolo.

A bomba de alta pressão é accionada através da distribuição por corrente do motor. Dado que a distribuição por corrente se encontra na parte traseira do motor, a bomba de alta pressão está também montada na parte traseira do motor.

Sensor da pressão Rail

O sensor da pressão Rail regista a pressão Rail no Rail e serve como sensor de regulação da pressão Rail e de atribuição do débito. O sensor da pressão Rail está montado na extremidade dianteira no Rail.

A unidade de comando DDE alimenta o sensor da pressão Rail com massa e com uma tensão de alimentação de 5 V.

Através de um orifício, a pressão Rail chega ao sensor, a uma membrana com um elemento sensor. A deformação da membrana é convertida em tensão eléctrica através do elemento sensor e emitida para a DDE. O sinal de tensão aumenta linearmente à medida que a pressão Rail aumenta. A adaptação do sensor da pressão Rail é efectuada através da aplicação de diversas curvas características.

Localização de defeitos

Se a DDE detectar um defeito no sensor da pressão Rail, a DDE emite um valor de substituição e limita o débito de injecção.

Válvula reguladora da pressão Rail

A válvula reguladora da pressão Rail é uma válvula comandada electricamente, que está montada na extremidade traseira do Rail.

Com a regulação da pressão activa, a DDE activa a válvula reguladora da pressão Rail com diversas relações de impulsos, para adaptar a pressão Rail nominal, calculada pela DDE. O combustível desviado é conduzido para o tubo de retorno pela válvula reguladora da pressão Rail.

Dependendo da activação, a válvula reguladora da pressão Rail deixa passar mais ou menos combustível do lado da alta pressão para o tubo de retorno quase isento de pressão. Quando mais combustível passar para o retorno, menor é a formação da pressão do lado da alta pressão.

Imagem 1: vista em corte DRV3.2

Através da activação da válvula reguladora da pressão Rail, a bobina é alimentada por corrente. Deste modo, a placa de ancoragem é atraída e a cavilha de pressão pressiona a esfera de válvula na sede da válvula. Quanto mais a esfera de válvula é pressionada na sede da válvula, menor é a quantidade de combustível que passa para o retorno.

Na seguinte tabela, pode ver-se de que forma a relação de impulsos, a corrente de activação, a formação de pressão e o fluxo volumétrico estão relacionados:

Se a válvula reguladora da pressão Rail não for alimentada por corrente, a válvula está aberta. Isto significa que a pressão Rail é então completamente eliminada.

Devido às diversas pressões Rail máximas nas variantes N47, são montadas diferentes variantes de válvula reguladora da pressão Rail, consultar a tabela seguinte:

Por norma, o modo de funcionamento das variantes da válvula reguladora da pressão Rail é idêntico; para a adaptação às pressões, as variantes distinguem-se apenas em termos de configuração.

Localização de defeitos

Se a activação da válvula reguladora da pressão Rail for interrompida ou se existir um curto-circuito à massa, o motor desliga-se.

Se a DDE detectar um curto-circuito ao positivo, a DDE limita o débito de injecção e comuta para regulação do débito.

Válvula de regulação do débito

A válvula de regulação do débito é uma válvula comandada electricamente, montada na bomba de alta pressão. Com a regulação do débito activa, a DDE activa a válvula de regulação do débito com diversas relações de impulsos, para ajustar a pressão Rail nominal, calculada pela DDE.

A válvula de regulação do débito regula o fluxo de combustível do lado da baixa pressão para o lado da alta pressão da bomba de alta-pressão, e ajusta assim a pressão Rail desejada. Quanto menos combustível a válvula de regulação do débito deixar passar para o lado da alta pressão, menos cheio é o cilindro da bomba de alta-pressão. Como consequência, forma-se uma pressão Rail menor.

A relação de impulsos, a corrente de activação, a formação da pressão e o fluxo volumétrico através da válvula relacionam-se do seguinte modo:

Localização de defeitos

Se a activação da válvula de regulação do débito for interrompida ou apresentar um curto-circuito à massa, a válvula de regulação do débito passa para a alimentação plena. A DDE detecta o defeito, limita o débito de injecção e comuta para regulação da pressão.

Em caso de curto-circuito ao positivo, o motor desliga-se.

Injectores

Conforme a variante do motor, são utilizados injectores de válvula electromagnética ou piezoeléctricos, consultar a tabela seguinte:

Independentemente da variante de injector utilizada, os injectores são permanentemente alimentados com a pressão do combustível existente no Rail. Só através da activação eléctrica pela unidade de comando DDE é que o combustível é injectado nas câmaras de combustão.

Activação eléctrica

As linhas do lado High P_MVH (válvula electromagnética) ou P_PIH (piezoeléctrico) estão curto-circuitadas internamente na unidade de comando DDE, mas cada injector está conectado com a unidade de comando DDE através de um pino próprio e de uma linha.

Atenção!

Se ocorrer um defeito no lado High, a causa do defeito pode encontrar-se em cada linha devido às linhas conectadas. Neste caso falham todos os injectores.

Localização de defeitos nos injectores da válvula electromagnética

Para um diagnóstico integral dos injectores da válvula electromagnética, estão disponíveis as seguintes opções:

• Diagnóstico eléctrico: informações da memória de falhas
  
• Diagnóstico eléctrico: medição da resistência das bobinas
  
• Regulação do equilíbrio do motor
  
• Medição do débito de retorno com aparelho de medir
  

Localização de defeitos nos injectores piezoeléctricos

Para um diagnóstico integral dos injectores piezoeléctricos, estão disponíveis as seguintes opções:

• Diagnóstico eléctrico: informações da memória de falhas
  
• Diagnóstico eléctrico: medição da resistência piezoeléctrica
  
• Regulação do equilíbrio do motor
  

Actualmente, a medição do débito de retorno não é possível nos injectores piezoeléctricos. Por motivos de princípio de funcionamento, o débito de retorno é nitidamente mais reduzido nos injectores piezoeléctricos do que nos injectores da válvula electromagnética.

Atenção!

Nos motores com injectores piezoeléctricos, a pressão preliminar de alimentação está presente no retorno do combustível! Isto é necessário para a utilização dos injectores piezoeléctricos.

Indicações para o SAV

Substituição da bomba de alta pressão

Se a bomba de alta pressão for substituída, a adaptação da bomba eléctrica do combustível deve ser reposta, consultar a respectiva função especial.

Substituição dos injectores

Caso sejam substituídos um ou vários injectores, deve executar-se a adaptação dos débitos dos injectores, consultar a respectiva função especial.

Substituição da válvula reguladora da pressão Rail

Se a válvula reguladora da pressão Rail for substituída, a adaptação da válvula reguladora da pressão Rail deve ser reposta, consultar a respectiva função especial.