Injeção eletrônica diesel: Tudo o que você precisa saber!

A injeção eletrônica diesel contribui diretamente para três pontos que todo gestor de frota quer ver na operação: economia, potência e produtividade.

Para atender às demandas do segmento logístico, muitas empresas passaram a buscar veículos mais potentes e econômicos. A tecnologia embarcada ajudou nessa evolução, e a injeção eletrônica diesel é uma das principais responsáveis por esse avanço.

Os motores diesel são reconhecidos pela potência, robustez e eficiência. Eles funcionam de forma diferente dos motores mais comuns, que operam com gasolina, etanol ou gás natural (Ciclo Otto).

No motor a diesel, o ar é comprimido e, por causa da alta compressão, a temperatura na câmara se eleva até atingir o ponto necessário para a autoignição. Quando o diesel é injetado na câmara por meio do injetor, ele entra em contato com o ar aquecido e ocorre a combustão. Em outras palavras, o ar precisa atingir a temperatura adequada para que, ao encontrar o combustível, o motor funcione corretamente.

O que permite essa combustão espontânea é a alta taxa de compressão do motor diesel. Vale lembrar que taxa de compressão é a razão que indica quantas vezes o volume da câmara de combustão é reduzido durante a fase de compressão.

Qual a importância da injeção eletrônica diesel?

Veículos com motor a diesel costumam ser mais econômicos, têm boa capacidade de aceleração (especialmente sob carga) e podem emitir menos poluentes quando operam com controle adequado de combustão e sistemas de pós-tratamento.

Como não utilizam vela de ignição para iniciar a combustão, os motores a diesel trabalham com altas pressões e exigem controle preciso do momento, da duração e da quantidade de combustível injetado, de acordo com rotação e carga.

Até os anos 1980, grande parte dos sistemas era baseada em soluções mecânicas, ajustando o volume de combustível por meio de reguladores centrífugos dependentes da rotação.

Com a adoção mais ampla em caminhões rodoviários a partir de 2005, a injeção eletrônica a diesel se tornou essencial para o funcionamento e a eficiência desses veículos. Do ponto de vista operacional, ela ajuda a:

• Controlar o consumo de combustível
• Melhorar o desempenho do motor
• Reduzir emissões de gases nocivos

Por outro lado, o cuidado com falhas e manutenção precisa ser contínuo, porque o custo de reparo geralmente é maior do que nos antigos sistemas mecânicos.

No diagnóstico de avarias, é comum identificar sintomas, como:

• Falta de potência e torque
• Aumento do consumo de combustível
• Falhas de funcionamento do motor

Também pode ocorrer excesso de fumaça e funcionamento irregular de cilindro por injetor danificado, entre outros problemas. Em geral, uma luz no painel se acende para sinalizar alguma anomalia no sistema.

Tanto na revisão quanto no reparo do sistema de injeção (e de outros sistemas gerenciados pela central eletrônica), o ideal é que o técnico use um scanner para inspeção detalhada. O equipamento ajuda a indicar quais falhas foram detectadas e a orientar a verificação.

Água no combustível, sujeira no tanque e combustível de má qualidade costumam estar entre as causas mais frequentes de problemas na injeção eletrônica a diesel.

Conhecendo a injeção eletrônica a diesel

Com a consolidação da injeção eletrônica no mercado automotivo, é fundamental que o gestor de frota conheça esse processo com mais detalhe e oriente cuidados práticos para manter o sistema funcionando bem.

A seguir, os principais componentes e como eles se relacionam no funcionamento e no diagnóstico.

Módulo de Controle do Motor (ECM)

Antes de falar sobre o ECM, é importante entender que o sistema de injeção eletrônica é formado por:

• Módulo de controle (ECM/ECU)
• Sensores
• Atuadores

Estes elementos trabalham em conjunto. Os sensores coletam informações do motor em diferentes condições de operação, e o módulo usa esses dados para comandar os atuadores, ajustando a injeção para manter o melhor equilíbrio entre eficiência e desempenho.

Para que a injeção aconteça de maneira otimizada, os sensores analisam variáveis, como temperatura, pressão, rotação e carga, além de outros parâmetros ligados à combustão. Essas informações são enviadas ao módulo, que decide como comandar os atuadores.

Em aplicações a diesel, os atuadores mais associados ao controle de injeção e funcionamento do motor incluem, por exemplo:

• Controle do sistema de combustível (pressão e comando da bomba, quando aplicável)
• Bicos injetores
• Gerenciamento de ar e emissões (EGR e outros, conforme o projeto)
• Controle do turbo (quando aplicável)
• Ventoinha do sistema de arrefecimento

Além da injeção, o módulo pode se comunicar com outros sistemas do veículo, como:

• ABS
• Controle eletrônico de estabilidade
• Controle de tração
• Módulos de transmissão, entre outros

Unidade de Controle do Motor (ECU)

Os veículos com injeção eletrônica possuem um computador central que controla o funcionamento do motor. Esse computador é conhecido como módulo de injeção ou ECU (Electronic Control Unit). Em muitos materiais, ECU e ECM aparecem como nomes para o mesmo conceito: o módulo que gerencia o motor.

A ECU recebe sinais dos sensores, analisa essas informações e define parâmetros adequados para cada situação de operação.

Quantidade de combustível injetada, momento e duração da injeção, pressão de trabalho do sistema e limitadores de torque são parâmetros calibrados pelo fabricante e gravados na memória do módulo, após desenvolvimento e validação do motor.

Principais sistemas de injeção eletrônica a diesel

A injeção eletrônica em motores a diesel surgiu na década de 1980. Nesse sistema, o processo de combustão é mais bem controlado do que nos sistemas mecânicos.

A quantidade e o tempo de pulverização do combustível tendem a ser mais precisos, o que melhora a combustão e ajuda a reduzir poluentes e gases nocivos. Em comparação ao sistema mecânico, as vantagens mais citadas são:

• Maior rendimento do motor
• Menor consumo de combustível
• Menor emissão de poluentes

Os sistemas eletrônicos mais utilizados atualmente incluem:

• Diesel Eletrônico (EDC)
• Unit Injector System (UIS)
• Electronic Unit Injector (EUI)
• Unit Pump System (UPS)
• Common Rail System (CRS)

Sistema de Injeção a Diesel Eletrônico (EDC)

Neste sistema, a injeção é monitorada por sensores, mas ainda existe a presença de bomba injetora. A bomba desse sistema é denominada bomba injetora eletrônica.

Ela também pode ser chamada de “Fly By Wire Electronic Pump”, pois não existe conexão mecânica direta entre a bomba e o pedal do acelerador.

A dosagem e a injeção do combustível são controladas eletronicamente por uma unidade de controle (ECU), que processa informações relacionadas ao funcionamento do sistema. A partir do pedal do acelerador e de dados, como rotação do motor, velocidade de deslocamento, temperatura do líquido de arrefecimento e massa de ar admitida, a ECU calcula o volume de combustível que deve ser enviado aos bicos injetores.

Sistema de injeção a diesel (UIS) – Unit Injector System

O sistema UIS, também conhecido como conjunto de bomba e bico (PDE), integra a bomba de alta pressão e o injetor em uma única unidade para cada cilindro.

Cada unidade injetora é instalada no cabeçote e realiza a injeção diretamente no cilindro correspondente. A unidade inclui uma válvula eletromagnética de acionamento rápido e opera com pressões elevadas, com controle eletrônico do momento e do volume injetado conforme a condição do motor.

Principais características:

• Bomba de pressão e bico injetor integrados em uma só unidade
• Bomba acionada por balancim do eixo de comando do motor
• Altas pressões de injeção
• Possibilidade de modulação da taxa de injeção
• Aplicável a veículos leves, médios e pesados

Principais benefícios:

• Maior pico de pressão
• Melhor desempenho e potência do motor
• Menor emissão de gases poluentes
• Menor ruído de combustão devido à pré-injeção e à curva suave da pressão de injeção

Sistema de Injeção (EUI) – Electronic Unit Injector

O sistema EUI integra a bomba de alta pressão e o injetor em uma unidade para cada cilindro.

A unidade substitui conjuntos de sistemas convencionais e pode dispensar tubos longos de alta pressão, o que ajuda a atingir valores elevados de pressão.

Cada unidade é instalada no cabeçote do motor e realiza a injeção diretamente no cilindro. A injeção é controlada por uma válvula eletromagnética de acionamento rápido, comandada pela unidade eletrônica, que define o momento e o volume adequados para cada condição de funcionamento, incluindo funções de diagnose do sistema.

Sistema de injeção a diesel (UPS) – Unit Pump System

O UPS é um sistema em que a bomba, o condutor de alta pressão e o injetor se conectam em uma estrutura modular. O conjunto Bomba-Tubo-Bico (PLD) avalia condições do motor e do ambiente para proporcionar um processo de injeção adequado.

O eixo de comando aciona a bomba, que se liga ao injetor por um condutor de pressão curto. Como podem ser utilizados injetores mecânicos pequenos, o sistema é aplicado em diferentes configurações de motor e veículos comerciais.

Cada bomba possui uma válvula eletromagnética controlada pela unidade de comando do sistema, que determina quantidade e tempo de injeção, calculados com precisão para cada condição de rotação e carga.

Principais características:

• Estrutura modular de bomba, condutor de alta pressão e injetor
• Bombas individuais por cilindro, acionadas por ressaltos no eixo de comando
• Comando eletrônico controla o solenoide de acionamento rápido
• Opção aplicada em veículos comerciais leves e pesados

Principais benefícios:

• Maior potência do motor com menos ruído
• Controle eletrônico favorece economia de combustível e menor emissão de poluentes
• Acesso facilitado para manutenção devido à estrutura modular

Sistema de injeção a diesel (CRS) – Common Rail

O Common Rail se destaca por separar a geração de pressão da injeção. A bomba gera alta pressão e ela fica disponível para os injetores por meio de um tubo distribuidor comum. Essa pressão pode ser controlada de forma mais independente da rotação do motor.

Pressão do combustível, início e fim da injeção são calculados pela unidade de comando a partir de informações obtidas de sensores. Assim, cada injetor, comandado eletronicamente, fornece o combustível com precisão ao cilindro correspondente.

Principais características:

• Pressão, início e fim de injeção controlados com menor dependência da rotação
• Possibilidade de injeções múltiplas (pré e pós-injeção), conforme o controle de emissões e o pós-tratamento
• Barramento CAN possibilita troca de dados com outros sistemas eletrônicos do veículo, como ABS e câmbio automático
• Interface de diagnóstico permite avaliar dados armazenados do sistema em inspeções
• Sistema aplicável a veículos leves, médios e pesados

Principais benefícios:

• Alto torque em baixas rotações
• Menor consumo de combustível com controle de vazão e pressão
• Redução de emissões, contribuindo para atender regulamentações
• Funcionamento mais silencioso, elevando o conforto do motorista

Na prática, o que isso muda na frota

Para a frota, a injeção eletrônica a diesel costuma significar motor mais eficiente e previsível, desde que o básico esteja em dia. Na rotina, três cuidados evitam a maioria das dores de cabeça: diesel de boa procedência, tanque limpo e diagnóstico correto, quando surgir qualquer anomalia.

Quando esses pontos entram no padrão de manutenção, o sistema trabalha como deveria, o risco de falhas recorrentes diminui e o veículo passa mais tempo disponível para rodar, que é o que mais pesa no resultado da operação.

Separamos alguns artigos para te ajudar neste percurso! Confira:

• Avaliação de fornecedores na gestão de frotas
• Logística de transportes: lucrando mais com a boa gestão
• Documentos fiscais necessários para transportar cargas

Texaco Lubrificantes: tecnologia para levar seu negócio ainda mais longe!

Com a mais completa linha de produtos do Brasil, a Texaco Lubrificantes mantém seu equipamento rodando por mais tempo, reduzindo os custos de operação e aumentando a vida útil do seu veículo. Saiba mais em nosso site.

O lubrificante com o T de Texaco.