Por que razão se deve verificar primeiro o lado da baixa pressão quando a pressão do Rail é demasiado baixa?

Porque uma pré-alimentação insuficiente pode fazer com que a bomba de alta pressão não receba combustível suficiente e, por isso, não consiga atingir a pressão do Rail exigida; só com uma pressão de alimentação correta e um caudal suficiente é que faz sentido realizar uma avaliação específica do sistema de alta pressão.

Por que razão um código de erro relativo a uma pressão de combustível demasiado baixa não é um indício claro de que a bomba de alta pressão está avariada?

Uma vez que as variações de pressão também podem ser causadas por um filtro de combustível entupido, uma bomba de pré-alimentação fraca, problemas nas tubagens, uma regulação de pressão defeituosa, variações nos sensores ou injetores com fugas internas, é necessário verificar sempre toda a cadeia de ação.

Por que razão é que a pressão do combustível pode parecer normal em marcha lenta, apesar de se verificar uma falta de potência sob carga?

Porque o consumo de combustível aumenta significativamente sob carga e uma capacidade de bombagem limitada, por exemplo, devido a um filtro entupido ou a uma bomba desgastada, só pode causar uma divergência relevante entre o valor nominal da pressão e o valor real da pressão quando o caudal é mais elevado.

Que papel desempenha a tensão de bordo no diagnóstico de uma bomba de combustível elétrica?

Uma tensão de alimentação demasiado baixa ou uma resistência de contacto elevada podem reduzir a velocidade da bomba e o caudal, mesmo que a bomba de combustível esteja mecanicamente em bom estado; por isso, a alimentação de tensão, a ligação à massa e o comando devem ser verificados em condições reais de funcionamento.

Por que razão as falhas operacionais, com o nível de combustível no depósito baixo, podem indicar um problema no sistema interno de alimentação de combustível?

Se o vaso estabilizador não estiver suficientemente cheio, a bomba de combustível pode aspirar momentaneamente ar durante as curvas, a aceleração ou as manobras de travagem, o que pode provocar uma queda na pressão e no caudal de alimentação e causar falhas esporádicas.

Por que razão um teste bem-sucedido do atuador da bomba de combustível não é suficiente para comprovar o seu bom funcionamento?

Um teste do atuador confirma, numa primeira fase, apenas que a bomba está a ser comandada e que, em princípio, reage; para determinar se, nas respetivas condições de funcionamento, atinge a pressão requerida e o caudal necessário, é necessário realizar testes adicionais de medição e de funcionamento.

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

O módulo de comando do motor utiliza os valores dos sensores como variáveis de regulação para a pressão do combustível e a injeção, pelo que sinais de entrada errados podem levar a um controlo incorreto das bombas, das válvulas reguladoras ou dos injetores, apesar de os atuadores em questão se encontrarem tecnicamente intactos.

Por que razão se deve prestar especial atenção à presença de impurezas e à correta purga de ar após a realização de trabalhos no filtro de combustível?

As partículas ou o ar que se acumulam no sistema do combustível podem comprometer a regulação da pressão, sobrecarregar os componentes sensíveis de alta pressão e causar problemas de arranque ou variações de pressão logo após a reparação; por isso, é fundamental trabalhar com rigor, especialmente nos sistemas Common Rail.

Sistema do combustível num veículo automóvel – Estrutura, funcionamento, diagnóstico e reparação

O sistema de alimentação do combustível como um todo:
o sistema do combustível armazena, filtra e bombeia o combustível, fornecendo-o, dependendo do sistema de injeção, com a pressão necessária para a injeção controlada.
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 de combustível elétrica alimenta o circuito de baixa pressão, enquanto uma bomba de alta pressão gera a pressão de injeção necessária.
As falhas afetam toda a cadeia funcional:
problemas de arranque, perda de potência ou variações de pressão podem ser causados por bombas, filtros, tubagens, sistemas de regulação de pressão, sensores ou injetores e devem ser identificados de forma sistemática.
Um código de erro não significa automaticamente uma falhas num componente:
se a pressão do combustível for demasiado baixa, deve-se verificar, em primeiro lugar, a pressão de alimentação e o caudal do lado de baixa pressão, antes de avaliar a bomba de alta pressão, o regulador de pressão e os sensores.
Combinar métodos de diagnóstico de forma seletiva:
a memória de erros, os dados em tempo real, os testes dos atuadores e as medições elétricas devem ser combinados com verificações de pressão e funcionais, a fim de identificar as causas dos erros e evitar substituições desnecessárias de componentes.

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

Noções básicas e visão geral do sistema

O sistema do combustível assegura o abastecimento do motor de combustão interna com a quantidade necessária de combustível. Para tal, o combustível é armazenado no depósito, filtrado, bombeado para o motor e fornecido com a pressão necessária, dependendo do respetivo sistema de injeção. A injeção subsequente é controlada pelo módulo de comando do motor, de acordo com o estado operacional atual.

Os sistemas do combustível modernos são compostos por componentes mecânicos, hidráulicos e eletrónicos. As bombas de combustível com regulação elétrica, os sensores de pressão do combustível, os sensores de nível do depósito e os sistemas de alta pressão estão integrados no diagnóstico do veículo. Desta forma, é geralmente possível detetar anomalias através da memória de erros ou dos valores de medição da módulo de comando do motor.

Estrutura do sistema do combustível

De um modo geral, o sistema do combustível pode ser dividido nas áreas de bombagem e processamento do combustível. O fornecimento de combustível começa no depósito de combustível. Uma bomba de combustível elétrica transporta o combustível através de filtros e tubagens até ao motor. Nos motores a gasolina de injeção direta e nos motores diesel Common Rail, este circuito de baixa pressão é seguido por um sistema de alta pressão.

Funções do sistema de alimentação de combustível:

Armazenar combustível de forma segura e distribuí-lo de acordo com as necessidades
Filtrar impurezas
Alimentação uniforme da bomba de combustível
Registar a capacidade do depósito

O processamento do combustível inclui a geração de pressão, a dosagem e a injeção, de acordo com as necessidades. Para tal, a módulo de comando do motor calcula o momento e a quantidade de injeção com base em diversas informações fornecidas pelos sensores.

Funções do processamento de combustível:

Gerar a pressão de combustível necessária
Armazenamento e distribuição de combustível nos motores Common Rail
Definir a quantidade e o momento da injeção
Regulação e monitorização da pressão através de sensores e módulos de comando

Alimentação de combustível

O sistema de alimentação de combustível inclui, nomeadamente, o depósito de combustível, a unidade de alimentação de combustível, a bomba de combustível elétrica, a caixa de compensação, as tubagens de combustível, o filtro de combustível e o sensor de nível de combustível.

Depósito de combustível

O depósito de combustível destina-se a armazenar o combustível em segurança. Os depósitos modernos são constituídos principalmente por plásticos multicamadas e estão adaptados ao espaço de instalação disponível no veículo.

Para além da função de armazenamento, o depósito costuma albergar outros componentes. Entre estes incluem-se a unidade de alimentação de combustível, o sensor do depósito, a caixa de compensação e os componentes do sistema de ventilação do depósito.

Nos veículos com um depósito com uma geometria complexa, o depósito pode ser constituído por várias câmaras. O combustível tem então de ser transportado das várias áreas até à própria unidade de alimentação.

Unidade de alimentação de combustível (módulo)

Em muitos veículos, vários componentes são agrupados numa unidade de alimentação de combustível ou num módulo de combustível. A unidade encontra-se no depósito e, dependendo do modelo, pode incluir os seguintes componentes:

Bomba de combustível elétrica
Elemento de pré-filtragem
Vaso estabilizador
Regulação da pressão,
Válvula de retenção
Sensor de nível de combustível e ligações elétricas e hidráulicas

Uma falha num dos componentes integrados pode, conforme o design, tornar necessária a substituição de toda a unidade de alimentação.

Bomba de combustível elétrica

A bomba de combustível elétrica transporta o combustível do depósito para o motor. Dependendo do sistema, as bombas de combustível podem estar instaladas tanto no interior como no exterior do depósito de combustível. Nos sistemas atuais, o controlo é frequentemente efetuado de acordo com as necessidades, através do módulo de comando do motor ou de um módulo de comando da bomba de combustível separado.

Conforme o sistema, a velocidade da bomba pode ser regulada, por exemplo, através de um sinal modulado por largura de pulso. Desta forma, é bombeada apenas a quantidade necessária de combustível.

Os valores típicos de baixa pressão nos sistemas de injeção no coletor de admissão situam-se, aproximadamente, entre 3 e 6 bar. Nos sistemas de injeção direta e Common Rail, a bomba elétrica funciona como bomba de pré-alimentação. Os valores de referência efetivamente necessários devem, em princípio, ser consultados nas informações específicas do fabricante relativas ao veículo.

Bomba de combustível mecânica

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

Geralmente, são acionadas diretamente pelo motor através de uma árvore de cames ou de um excêntrico.

Através do movimento mecânico de uma alavanca e de uma membrana, o combustível é aspirado e transportado, com uma pressão definida, para o carburador ou para o sistema de injeção. A pressão da bomba situa-se, neste caso, entre aprox. 0,2 e 0,3 bar.

Vaso estabilizador

O vaso estabilizador constitui um pequeno reservatório de combustível no interior do depósito. Assegura que a bomba de combustível é abastecida de forma fiável, mesmo com o nível do depósito baixo, bem como nas curvas, durante a aceleração ou a travagem.

Se o vaso estabilizador não estiver suficientemente cheio, a bomba pode aspirar ar. As possíveis consequências são oscilações de pressão, solavancos do motor ou problemas de arranque.

Tubagens de combustível

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

No âmbito do diagnóstico, devem ser verificados os tubos e as ligações quanto a fugas, dobras, pontos de atrito, corrosão e danos. Os trabalhos em tubagens de alta pressão só podem ser realizados de acordo com as especificações do fabricante do veículo.

Filtro do combustível

O filtro de combustível filtra o combustível antes de este entrar na câmara de combustão, protegendo assim as bombas e os componentes do sistema de injeção contra partículas e impurezas. Nos sistemas a gasóleo, o filtro tem também como função separar a água do combustível.

Um filtro entupido pode reduzir o caudal. As consequências típicas são a perda de potência, problemas de arranque ou pressão de combustível demasiado baixa.

Sensor de nível de combustível (sensor do depósito)

O sensor de nível de combustível deteta a quantidade de combustível no depósito. É frequente utilizado um flutuador cujo movimento é transmitido a um transdutor de resistência ou a um elemento sensor sem contacto.

No caso dos tanques côncavos, podem ser utilizados dois ou mais sensores. Os valores de medição individuais são, em seguida, processados pelo respetivo módulo de comando para determinar o nível total.

Os erros mais comuns são contactos com desgaste, mecanismos do flutuador danificados, interrupções na cablagem ou ligações de encaixe corroídas. As possíveis consequências incluem uma indicação instável do nível de combustível, valores de nível constantemente errados ou um cálculo implausível da autonomia restante.

Processamento do combustível

O processamento do combustível refere-se à preparação do combustível para uma combustão ideal no motor. Neste processo, o combustível é doseado, misturado com ar e transportado até ao motor na quantidade certa 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 canal de admissão, a montante 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. Para além do sistema de baixa pressão, é necessária uma bomba de alta pressão de acionamento mecânico. Os sistemas modernos funcionam com pressões de várias centenas de bar, dependendo do conceito do motor e das condições de operação.

Motor a gasóleo – Common Rail

No sistema Common Rail, uma bomba de alta pressão gera a pressão de combustível necessária. O combustível é disponibilizado num reservatório de pressão comum, o Rail, e daí distribuído pelos injetores.

Os sistemas diesel modernos podem funcionar com pressões do sistema significativamente superiores a 2000 bar. Devido a estas pressões elevadas, aplicam-se requisitos de segurança específicos ao diagnóstico e à reparação.

Bombas de alta pressão e injetores

A bomba de alta pressão disponibiliza a pressão necessária para a injeção direta. Os injetores doseiam, em seguida, a quantidade de combustível para cada cilindro individual.

As injeções múltiplas permitem, por exemplo, injeções preliminares, principais e finais. Desta forma, é possível influenciar de forma 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 vários sensores. Entre estes incluem-se, nomeadamente, a pressão do combustível, a massa de ar ou a pressão no tubo de admissão, a posição da cambota e da árvore de cames, a temperatura do motor e os valores das sondas lambda.

Sinais de entrada não plausíveis podem afetar a regulação do combustível, mesmo que a bomba ou os injetores estejam a funcionar corretamente do ponto de vista técnico. A verificação dos valores dos sensores faz, por isso, parte integrante de um diagnóstico sistemático.

Tipos de combustível e requisitos

Os diversos componentes do sistema do combustível têm de estar adaptados ao respetivo combustível. Isto diz respeito, em particular, a juntas, bombas, filtros, tubagens e componentes de injeção. A gasolina e o gasóleo diferem no que diz respeito ao comportamento de ignição, à capacidade de lubrificação, ao comportamento de evaporação e ao seu comportamento químico em relação aos elastómeros. Também as misturas, como o etanol ou os componentes biogénicos dos combustíveis, influenciam os requisitos aplicáveis aos materiais utilizados.

Por este motivo, só devem ser utilizados combustíveis aprovados pelo fabricante do veículo em questão. O abastecimento com combustível errado ou combustíveis não aprovados pode danificar as bombas, os injetores e outros componentes do sistema de injeção.

Diagnóstico, manutenção e reparação

Consequências de uma falha num componente no sistema do combustível

Os componentes do sistema do combustível formam uma cadeia funcional interligada. Por conseguinte, uma falha não tem necessariamente de ocorrer no local onde o sintoma se manifesta. Por exemplo, uma pressão na linha de alimentação demasiado baixa pode ser causada pela bomba de alta pressão, mas também pode dever-se a um abastecimento insuficiente de combustível no lado da baixa pressão.

Conjunto	Consequências em caso de avaria ou falha	Possíveis sintomas
Bomba de combustível	A pressão de bombeamento e o caudal diminuem ou cessam completamente. A bomba de alta pressão poderá deixar de receber alimentação suficiente.	Problemas de arranque, motor não pega, perda de potência, motor vai abaixo
Controlo da bomba de combustível	A bomba não é acionada, é acionada de forma contínua ou com potência incorreta.	Motor não arranca, motor desliga esporadicamente, oscilações de pressão
Filtro do combustível	Uma resistência ao fluxo cada vez maior reduz a alimentação de combustível. A falha é frequentemente detetada pela primeira vez quando o motor está sob elevada carga.	Perda de potência, dificuldade em ligar o motor, pressão de combustível demasiado baixa
Vaso estabilizador/alimentação interna do depósito	A bomba de combustível pode aspirar ar, especialmente quando o nível do depósito está baixo.	Perda de potência nas curvas, na aceleração ou nas manobras de travagem
Tubagens de combustível	As fugas, os estreitamentos da secção transversal ou a entrada de ar influenciam a pressão e o caudal.	Queda de pressão, problemas de arranque, cheiro a combustível, perda de potência
Sensor de nível de combustível	O bombeamento de combustível propriamente dito pode continuar a funcionar, mas o nível no depósito é registado de forma incorreta.	Indicador de combustível incorreto, autonomia restante implausível
Bomba de alta pressão	A pressão do sistema necessária para a injeção direta não é alcançada ou não é suficiente.	Problemas de arranque, funcionamento de emergência, perda de potência, o motor não arranca
Sensor de pressão do combustível	O módulo de comando do motor recebe um valor de pressão incorreto ou não recebe qualquer valor. Isso pode comprometer o controlo da pressão.	Luz de aviso do motor, modo de emergência, problemas de arranque ou de potência
Válvula reguladora de pressão	A pressão de combustível nominal e real divergem.	Oscilações de pressão, funcionamento irregular do motor, problemas de arranque, perda de potência
Injetor	A quantidade de injeção ou a curva de injeção de um cilindro divergem do valor nominal. Um injetor com fuga interna pode, além disso, influenciar a pressão do sistema.	Funcionamento irregular do motor, problemas de arranque, perda de potência, aumento das emissões
Módulo de comando do motor/alimentação de sinal	O controlo ou a análise de componentes individuais está a apresentar falhas.	Vários tipos de falhas, podendo chegar à falha total do sistema de injeção

Diagnóstico dos módulos de comando com um dispositivo de diagnóstico

A monitorização do sistema do combustível é efetuada pelo respetivo módulo de comando. Os erros são guardados na memória de erros do módulo de comando do motor e podem ser lidos com um dispositivo de diagnóstico adequado. Assim, as falhas elétricas, as variações de pressão ou os sinais de sensores implausíveis podem ser registados como códigos de erro.

Dependendo do modelo do veículo, podem estar disponíveis outras funções de diagnóstico, tais como a visualização de parâmetros ou a realização de testes aos atuadores. As informações obtidas a partir da comunicação com o módulo de comando constituem a base essencial para um diagnóstico sistemático de falhas e para uma reparação bem-sucedida.

Memória de erros e dados em tempo real

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

Para o diagnóstico, a cadeia de efeitos é determinante. Se, por exemplo, for registada a avaria “Pressão do combustível demasiado baixa”, não se deve substituir imediatamente a bomba de alta pressão. Em primeiro lugar, é necessário verificar se, no lado da baixa pressão, a pressão de alimentação requerida e o caudal necessário estão presentes. Em seguida, é possível comparar os valores nominais e reais do sistema de alta pressão, bem como verificar o controlo da pressão e os sensores.

A causa da falha e o registo na memória de erros não têm, portanto, de corresponder ao mesmo grupo de componentes. A memória de erros, os dados em tempo real e os testes dos atuadores devem ser sempre analisados em conjunto com as verificações elétricas e hidráulicas. Desta forma, é possível identificar sistematicamente a cadeia de falhas, desde o depósito de combustível até ao injetor.

Testes dos atuadores

Por meio de um diagnóstico dos atuadores, é possível, por exemplo, controlar de forma seletiva a bomba de combustível elétrica. Desta forma, é possível verificar se a bomba reage e se se verifica o respetivo aumento de pressão.

Conforme o sistema, é possível controlar adicionalmente válvulas reguladoras de pressão ou outros atuadores. Caso estes componentes não reajam, é necessário verificar a alimentação elétrica, a ligação à massa, a cablagem e o comando antes de substituir qualquer componente.

Conclusão

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

Por isso, uma averiguação de falhas bem-sucedida não tem como base exclusivamente testes mecânicos. A memória de erros, os dados em tempo real, os testes dos atuadores e as medições elétricas devem ser combinados com verificações de pressão e de funcionamento. Desta forma, é possível identificar de forma específica as causas das falhas e evitar a substituição desnecessária de componentes.

As informações, os valores técnicos e os procedimentos de teste aqui apresentados destinam-se a fornecer informações técnicas gerais e não substituem as informações de reparação específicas de cada veículo. A configuração do sistema, as pressões de operação, as funções de diagnóstico e os procedimentos de reparação podem variar consoante o fabricante do veículo, o modelo, a motorização e o ano de fabrico.

Nos trabalhos de diagnóstico, manutenção e reparação, devem ser sempre respeitadas as especificações específicas do veículo, as informações de segurança e as disposições legais em vigor. Os trabalhos nos sistemas de combustível e de alta pressão só podem ser realizados com equipamento de oficina adequado e por pessoal especializado devidamente qualificado.

FAQ - Processamento do combustível

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