Por que o circuito de baixa pressão deve ser verificado primeiro quando a pressão no rail está muito baixa?

Porque uma pré-alimentação insuficiente pode fazer com que a bomba de alta pressão não receba combustível em quantidade suficiente e, consequentemente, não consiga gerar a pressão exigida no rail. Somente após confirmar que a pressão de alimentação está correta e que a vazão é suficiente faz sentido avaliar especificamente o sistema de alta pressão.

Por que um código de erro indicando pressão de combustível muito baixa não é um indício claro de que a bomba de alta pressão está com defeito?

Como as variações de pressão também podem ser causadas por um filtro de combustível entupido, uma bomba de pré-alimentação fraca, problemas na tubulação, regulador de pressão defeituoso, variações nos sensores ou injetores com vazamentos internos, é necessário verificar sempre toda a cadeia de ação.

Por que a pressão do combustível pode parecer normal em marcha lenta, embora haja perda de potência sob carga?

Porque a demanda de combustível aumenta significativamente sob carga, e uma capacidade de alimentação limitada, causada, por exemplo, por um filtro obstruído ou uma bomba desgastada, pode provocar uma diferença significativa entre a pressão desejada e a pressão real somente quando a vazão de combustível é maior.

Qual é o papel da tensão de bordo no diagnóstico de uma bomba elétrica de combustível?

Uma tensão de alimentação muito baixa ou uma resistência de contato elevada pode reduzir a rotação da bomba e sua capacidade de alimentação, mesmo que a bomba de combustível esteja mecanicamente em boas condições. Por isso, a alimentação elétrica, a conexão de aterramento e o acionamento devem ser verificados em condições reais de funcionamento.

Por que falhas de funcionamento com o tanque de combustível em nível baixo podem indicar problemas no sistema interno de alimentação de combustível?

Se o copo coletor não estiver suficientemente abastecido, a bomba de combustível poderá aspirar ar momentaneamente durante curvas, acelerações ou frenagens. Isso pode provocar quedas na pressão e na vazão de combustível, causando falhas intermitentes no funcionamento do motor.

Por que um teste bem-sucedido do atuador da bomba de combustível não é suficiente como comprovação de funcionamento?

Um teste de atuadores confirma inicialmente apenas que a bomba está sendo acionada e responde de modo geral. Para verificar se ela atinge a pressão especificada e fornece a vazão necessária nas respectivas condições de funcionamento, são necessárias medições adicionais e testes funcionais.

Por que dados de sensores pouco plausíveis podem parecer uma falha mecânica no sistema de combustível?

O módulo de comando do motor utiliza os valores dos sensores como parâmetros de controle da pressão do combustível e da injeção. Assim, sinais de entrada incorretos podem levar ao acionamento inadequado de bombas, válvulas reguladoras ou injetores, mesmo que os respectivos atuadores estejam em perfeitas condições técnicas.

Por que, após trabalhos no filtro de combustível, deve-se prestar atenção especial à presença de impurezas e à correta purga de ar do sistema?

Partículas ou ar acumulados no sistema de combustível podem prejudicar a regulagem da pressão, sobrecarregar componentes sensíveis de alta pressão e causar problemas de partida ou variações de pressão logo após o reparo; por isso, é fundamental manter um método de trabalho limpo, especialmente em sistemas Common Rail.

Sistema de combustível em veículos automotores – Estrutura, funcionamento, diagnóstico e reparo

O sistema de abastecimento de combustível como um todo:
o sistema de combustível armazena, filtra e transporta o combustível, fornecendo-o à pressão necessária para a injeção controlada, de acordo com o sistema de injeção utilizado.
Os sistemas de baixa e alta pressão funcionam em conjunto:
nos motores a gasolina com injeção direta e nos motores diesel com sistema Common Rail, a bomba elétrica de combustível alimenta o circuito de baixa pressão, enquanto uma bomba de alta pressão gera a pressão necessária para a injeção.
As falhas afetam toda a cadeia funcional:
dificuldades na partida, perda de potência ou desvios de pressão podem ser causados por bombas, filtros, tubulações, reguladores de pressão, sensores ou injetores. Por isso, é necessário identificar sistematicamente a origem da falha.
Um código de erro não significa necessariamente que haja defeito em um componente:
quando a pressão do combustível está muito baixa, devem ser verificados primeiro a pressão de alimentação e a vazão do circuito de baixa pressão. Somente depois devem ser avaliadas a bomba de alta pressão, o regulador de pressão e os sensores.
Combinar métodos de diagnóstico de forma direcionada:
a leitura da memória de falhas, a análise de dados em tempo real, os testes de atuadores e as medições elétricas devem ser combinados com testes de pressão e de funcionamento para identificar a origem das falhas e evitar a substituição desnecessária de componentes.

As informações técnicas e conselhos práticos seguintes foram elaborados pela HELLA, com o intuito de apoiar as oficinas profissionalmente nos trabalhos do dia a dia. As informações disponibilizadas neste website só devem ser utilizadas por pessoal especializado e devidamente qualificado.

Noções básicas e visão geral do sistema

O sistema de alimentação de combustível garante o fornecimento da quantidade necessária de combustível ao motor de combustão interna. Para isso, o combustível é armazenado no tanque, filtrado, bombeado até o motor e fornecido com a pressão necessária, dependendo do sistema de injeção utilizado. A injeção subsequente é controlada pelo módulo de comando do motor de acordo com as condições atuais de funcionamento.

Os sistemas modernos de combustível são compostos por componentes mecânicos, hidráulicos e eletrônicos. Bombas de combustível com controle eletrônico, sensores de pressão do combustível, sensores de nível do tanque e sistemas de alta pressão estão integrados ao diagnóstico do veículo. Assim, muitas anomalias podem ser identificadas por meio da memória de falhas ou dos valores medidos pelo módulo de comando do motor.

Estrutura do sistema de combustível

De modo geral, o sistema de combustível pode ser dividido em duas áreas: alimentação e preparação do combustível. A alimentação do combustível começa no tanque de combustível. Uma bomba elétrica de combustível bombeia o combustível através de filtros e tubulações até o motor. Nos motores a gasolina com injeção direta e nos motores a diesel com sistema Common Rail, um sistema de alta pressão é conectado ao circuito de baixa pressão.

Funções do sistema de alimentação de combustível:

Armazenar combustível com segurança e distribuí-lo de acordo com a demanda
Filtrar impurezas
Alimentação uniforme da bomba de combustível
Medir o nível de combustível no tanque

A preparação do combustível inclui a geração de pressão, a dosagem e a injeção de acordo com a necessidade. Para isso, o módulo de comando do motor calcula o momento e a quantidade de injeção com base nas informações fornecidas por diversos sensores.

Funções da preparação de combustível:

Gerar a pressão de combustível necessária
Armazenar e distribuir o combustível no rail de alta pressão
Definir a quantidade e o momento da injeção
Regulador de pressão e monitoramento por sensores e módulos de comando

Alimentação de combustível

A alimentação de combustível inclui principalmente o tanque de combustível, a unidade de alimentação de combustível, a bomba elétrica de combustível, o copo coletor, as tubulações de combustível, o filtro de combustível e o sensor de nível de combustível.

Tanque de combustível

O tanque de combustível serve para armazenar o combustível com segurança. Os tanques modernos são compostos principalmente por plásticos multicamadas e são adaptados ao espaço de instalação disponível no veículo.

Além da função de armazenamento, o tanque costuma abrigar outros componentes. Isso inclui a unidade de alimentação de combustível, o sensor de nível de combustível, o copo coletor e os componentes do sistema de ventilação do tanque.

Em veículos com geometria complexa do tanque, pode haver várias câmaras no tanque. O combustível precisa então ser transportado das diversas áreas até a unidade de bombeamento propriamente dita.

Unidade de alimentação de combustível (módulo)

Em muitos veículos, vários componentes são agrupados em uma unidade de alimentação de combustível ou em um módulo de combustível. A unidade está localizada no tanque e, dependendo do modelo, pode conter os seguintes componentes:

Bomba elétrica de combustível
Peneira de pré-filtragem
Copo coletor
Regulador da pressão,
Válvula de retenção
Sensor de nível de combustível e conexões elétricas e hidráulicas

Dependendo do projeto construtivo, a falha de um componente integrado pode exigir a substituição de toda a unidade de alimentação de combustível.

Bomba elétrica de combustível

A bomba elétrica de combustível transporta o combustível do tanque até o motor. Dependendo do sistema, as bombas de combustível podem ser instaladas tanto dentro quanto fora do tanque de combustível. Nos sistemas atuais, o acionamento costuma ser ajustado à demanda e realizado pelo módulo de comando do motor ou por um módulo de comando específico da bomba de combustível.

Dependendo do sistema, a rotação da bomba pode ser regulada, por exemplo, por meio de um sinal modulado por largura de pulso. Dessa forma, apenas a quantidade necessária de combustível é bombeada.

Em sistemas de injeção no coletor de admissão, a pressão típica no circuito de baixa pressão fica em torno de 3 a 6 bar. Nos sistemas de injeção direta e Common Rail, a bomba elétrica atua como bomba de pré-alimentação de combustível. Os valores de referência efetivamente necessários devem, em princípio, ser consultados nas informações específicas do fabricante para cada veículo.

Bomba mecânica de combustível

As bombas mecânicas de combustível são instaladas em motores a gasolina e a diesel mais antigos.

Geralmente, essas bombas são acionadas diretamente pelo motor por meio de um eixo de comando ou de um excêntrico.

Por meio do movimento mecânico de uma alavanca e de um diafragma, o combustível é aspirado e conduzido ao carburador ou ao sistema de injeção a uma pressão definida. A pressão da bomba fica entre aproximadamente 0,2 e 0,3 bar.

Copo coletor

O copo coletor forma um pequeno reservatório de combustível dentro do tanque. Ele garante que a bomba de combustível receba combustível de forma confiável, mesmo com o nível do tanque baixo, bem como em curvas, durante acelerações ou frenagens.

Se o copo coletor não estiver devidamente cheio, a bomba pode aspirar ar. Possíveis consequências são oscilações de pressão, solavancos do motor ou problemas na partida.

Tubulações de combustível

As tubulações de combustível conectam o tanque, o filtro, as bombas e o sistema de injeção. Dependendo do local de instalação e da pressão do sistema, são utilizadas tubulações de plástico, metal ou flexíveis.

No âmbito do diagnóstico, deve-se verificar se os tubos e conexões apresentam vazamentos, dobras, pontos de atrito, corrosão e danos. Os trabalhos em tubulações de alta pressão só devem ser realizados de acordo com as especificações do fabricante do veículo.

Filtro de combustível

O filtro de combustível purifica o combustível antes que ele chegue à câmara de combustão, protegendo assim as bombas e os componentes do sistema de injeção contra partículas e impurezas. Nos sistemas a diesel, o filtro também costuma ser responsável pela separação da água presente no combustível.

Um filtro entupido pode reduzir a vazão. As consequências típicas são perda de potência, problemas na partida ou pressão de combustível muito baixa.

Sensor de nível de combustível (sensor do tanque)

O sensor de nível de combustível mede a quantidade de combustível no tanque. Geralmente, utiliza-se uma boia cujo movimento é transmitido a um sensor resistivo ou a um elemento sensor sem contato físico.

Em tanques tipo sela, podem ser utilizados dois ou mais sensores de nível de combustível. Em seguida, os valores medidos individuais são processados pelo módulo de comando responsável para determinar o nível total de combustível.

As falhas mais comuns incluem trilhas de contato desgastadas, mecanismos da boia danificados, interrupções nos cabos e conexões elétricas corroídas. As possíveis consequências incluem uma indicação instável do nível de combustível, valores de nível constantemente incorretos ou um cálculo implausível da autonomia restante.

Preparação do combustível

A preparação do combustível refere-se à preparação do combustível para uma combustão ideal no motor. Nesse processo, o combustível é dosado, misturado com ar e fornecido ao motor na quantidade correta e no momento certo

Motor a gasolina – injeção no coletor de admissão e injeção direta

Na injeção no coletor de admissão, o combustível é injetado no duto de admissão, antes da válvula de admissão. A pressão de combustível necessária é fornecida pelo sistema elétrico de alimentação de combustível.

Na injeção direta de gasolina, o combustível é injetado diretamente na câmara de combustão. Além do sistema de baixa pressão, é necessária uma bomba de alta pressão acionada mecanicamente. Os sistemas modernos operam com pressões de várias centenas de bar, dependendo do conceito do motor e das condições de funcionamento.

Motor a diesel – Common Rail

No sistema Common Rail, uma bomba de alta pressão gera a pressão necessária para o combustível. O combustível é armazenado sob pressão em um acumulador comum, denominado rail, de onde é distribuído aos injetores.

Os sistemas a diesel modernos podem operar com pressões no sistema bem acima de 2.000 bar. Devido a essas altas pressões, aplicam-se requisitos especiais de segurança para o diagnóstico e o reparo.

Bombas de alta pressão e injetores

A bomba de alta pressão fornece a pressão necessária para a injeção direta. Em seguida, os injetores dosam a quantidade de combustível para cada cilindro individualmente.

As injeções múltiplas permitem, por exemplo, realizar injeções piloto, principal e pós-injeções. Dessa forma, é possível influenciar de maneira específica o processo de combustão, o ruído e as emissões.

Sensores e módulo de comando do motor

O módulo de comando do motor regula a pressão do combustível e a injeção com base nas informações fornecidas por diversos sensores. Entre esses dados estão a pressão do combustível, a massa de ar ou a pressão no coletor de admissão, a posição do virabrequim e do eixo de comando, a temperatura do motor e os valores medidos pelas sondas lambda.

Sinais de entrada incoerentes podem afetar a regulagem do combustível, mesmo que a bomba e os injetores estejam funcionando perfeitamente do ponto de vista técnico. A verificação dos valores dos sensores é, portanto, parte integrante de um diagnóstico sistemático.

Tipos de combustível e requisitos

Os diversos componentes do sistema de combustível devem ser adequados ao respectivo tipo de combustível. Isso se aplica, em especial, a vedações, bombas, filtros, tubulações e componentes do sistema de injeção. A gasolina e o diesel diferem quanto ao comportamento de ignição, à capacidade de lubrificação, à volatilidade e à compatibilidade química com elastômeros. Além disso, aditivos como o etanol ou componentes biogênicos dos combustíveis também influenciam os requisitos relativos aos materiais utilizados.

Por esse motivo, só devem ser utilizados combustíveis aprovados pelo fabricante do veículo para o modelo em questão. O abastecimento com combustível inadequado ou não aprovado pode danificar bombas, injetores e outros componentes do sistema de injeção.

Diagnóstico, manutenção e reparo

Impactos da falha de um componente no sistema de combustível

Os componentes do sistema de combustível formam uma cadeia funcional integrada. Portanto, uma falha não precisa necessariamente ocorrer no local onde o sintoma se manifesta. Por exemplo, uma pressão muito baixa no rail pode ser causada pela bomba de alta pressão, mas também pode resultar de uma alimentação insuficiente de combustível no circuito de baixa pressão.

Conjunto	Consequências em caso de falha ou avaria	Possíveis sintomas
Bomba de combustível	A pressão e a vazão de combustível diminuem ou cessam completamente. A bomba de alta pressão pode deixar de receber combustível em quantidade suficiente.	Problemas na partida, o motor não dá partida, perda de potência, o motor desliga
Controle da bomba de combustível	A bomba não é acionada, é acionada de forma contínua ou com potência incorreta.	O motor não dá partida, o motor para esporadicamente, oscilações de pressão
Filtro de combustível	O aumento da resistência ao fluxo reduz a alimentação de combustível. A falha costuma se manifestar pela primeira vez sob alta carga do motor.	Perda de potência, dificuldade para dar a partida no motor, pressão de combustível muito baixa
Copo coletor / bombeamento interno do tanque	A bomba de combustível pode aspirar ar, especialmente quando o nível do tanque está baixo.	Perda de potência ao fazer curvas, acelerar ou frear
Tubulações de combustível	Vazamentos, estreitamentos da seção de passagem ou entrada de ar afetam a pressão e a vazão de combustível.	Queda de pressão, problemas na partida, cheiro de combustível, perda de potência
Sensor de nível de combustível	A alimentação de combustível pode continuar funcionando normalmente, mas o nível de combustível no tanque é medido incorretamente.	Indicador de combustível incorreto, autonomia restante improvável
Bomba de alta pressão	A pressão do sistema necessária para a injeção direta não é alcançada ou não é suficiente.	Problemas na partida, funcionamento de emergência, perda de potência, o motor não dá partida
Sensor de pressão do combustível	O módulo de comando do motor recebe um valor de pressão incorreto ou não recebe nenhum valor. Isso pode prejudicar a regulagem da pressão.	Luz de advertência do motor acesa, modo de emergência, dificuldades na partida ou perda de potência
Válvula reguladora de pressão	A pressão nominal e a pressão real do combustível apresentam divergências.	Oscilações de pressão, funcionamento irregular do motor, problemas na partida, perda de potência
Injetor	A quantidade injetada ou o perfil de injeção de um cilindro se desviam do valor nominal. Um injetor com vazamento interno também pode afetar a pressão do sistema.	Funcionamento irregular do motor, problemas na partida, perda de potência, aumento das emissões
Módulo de comando do motor / alimentação de sinais	O acionamento ou a interpretação dos sinais de determinados componentes está comprometido.	Diferentes sintomas de falha, podendo chegar à paralisação total do sistema de injeção

Diagnóstico dos módulos de comando com equipamento de diagnóstico

O monitoramento do sistema de combustível é realizado pelo módulo de comando responsável. As falhas detectadas são armazenadas na memória de falhas do módulo de comando do motor e podem ser lidas com um equipamento de diagnóstico adequado. Interrupções elétricas, desvios de pressão ou sinais incoerentes dos sensores podem, assim, ser registrados como códigos de falha.

Dependendo do modelo do veículo, outras funções de diagnóstico, como a exibição de parâmetros ou a realização de testes de atuadores, podem estar disponíveis. As informações obtidas por meio da comunicação com os módulos de comando constituem a base fundamental para um diagnóstico sistemático de falhas e um reparo bem-sucedido.

Memória de falhas e dados em tempo real

A memória de falhas fornece uma primeira indicação sobre a área do sistema afetada. No entanto, um código de falha não significa necessariamente que haja um componente com defeito.

Para o diagnóstico, a cadeia de ação é fundamental. Se, por exemplo, for registrado o código de falha “Pressão do combustível muito baixa”, a bomba de alta pressão não deve ser substituída imediatamente. Primeiro, deve-se verificar se o circuito de baixa pressão fornece a pressão de alimentação especificada e a vazão necessária. Em seguida, é possível comparar os valores nominais e reais do sistema de alta pressão, bem como verificar a regulagem da pressão e os sensores.

Portanto, a causa da falha e o registro na memória de falhas não precisam se referir ao mesmo conjunto. A memória de falhas, os dados em tempo real e os testes dos atuadores devem sempre ser analisados em conjunto com os testes elétricos e hidráulicos. Dessa forma, é possível identificar sistematicamente a cadeia de falhas, desde o tanque de combustível até o injetor.

Testes de atuadores

Por meio de um diagnóstico dos atuadores, é possível, por exemplo, controlar de forma direcionada a bomba elétrica de combustível. Dessa forma, é possível verificar se a bomba responde e se ocorre o aumento de pressão correspondente.

Dependendo do sistema, também é possível acionar válvulas reguladoras de pressão ou outros atuadores. Se não houver resposta, devem ser verificadas a alimentação elétrica, a conexão de aterramento, a fiação e o acionamento antes de substituir qualquer componente.

Conclusão

O sistema de combustível dos veículos modernos combina o armazenamento de combustível, o bombeamento controlado e a tecnologia de injeção precisa, formando um sistema integrado e complexo. Para a oficina, é particularmente relevante a interação entre a bomba elétrica de combustível, a unidade de alimentação, o sensor do tanque, o regulador de pressão e o módulo de comando do motor.

Portanto, uma investigação de falhas bem-sucedida não se baseia exclusivamente em testes mecânicos. A memória de falhas, os dados em tempo real, os testes dos atuadores e as medições elétricas devem ser combinados com testes de pressão e de funcionamento. Dessa forma, é possível identificar com precisão as causas dos erros e evitar a troca desnecessária de componentes.

As informações, os valores técnicos e os procedimentos de teste aqui apresentados têm caráter informativo técnico geral e não substituem as instruções de reparo específicas do veículo. A estrutura do sistema, as pressões de operação, as funções de diagnóstico e os procedimentos de reparo podem variar de acordo com o fabricante do veículo, o modelo, a motorização e o ano de fabricação.

Durante os procedimentos de diagnóstico, manutenção e reparo, devem ser sempre observadas as especificações específicas do veículo, as informações de segurança e as disposições legais aplicáveis. Os trabalhos em sistemas de combustível e de alta pressão devem ser realizados exclusivamente com equipamentos de oficina adequados e por pessoal especializado devidamente qualificado.

Perguntas frequentes - Preparação do combustível

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