UC00232

Reparar sistemas de injeção a diesel

Do gasóleo ao common rail — diagnóstico, reparação e ensaio da injeção diesel eletrónica

Curso profissional · 25h · Técnico/a de Mecatrónica Automóvel

Plano

  1. O motor diesel e a combustão por compressão
  2. Evolução da injeção diesel (mecânica → EDC → common rail)
  3. Circuito de combustível: baixa e alta pressão
  4. Bombas: injetora rotativa/em linha e bomba de alta pressão
  5. Injetores: mecânicos, eletromagnéticos e piezoelétricos
  6. Common rail: rail, sensor e regulação de pressão
  7. Sensores de entrada e a UCE (EDC)
  8. Atuadores: injetores, IMV/DRV, EGR, velas de pré-aquecimento
  9. Sinais elétricos e leitura com multímetro/osciloscópio
  10. Diagnóstico OBD/EOBD, DTC e valores de referência
  11. Ensaios: pressão de rail, retorno dos injetores, estanquidade
  12. Técnicas de reparação, segurança e registo

1 · O motor diesel e a combustão por compressão

  • O diesel não tem faísca: o ar é comprimido (16:1 a 22:1), aquece (700–900 °C) e o gasóleo auto-inflama ao ser injetado.
  • A potência regula-se pela quantidade de gasóleo injetado, não pela borboleta (funciona sempre com excesso de ar, mistura pobre).
  • Variáveis que a UCE acerta a cada injeção:
    • Quantidade (massa de gasóleo, em mg/curso)
    • Pressão de injeção (até 2000–2500 bar no common rail)
    • Momento e nº de injeções (pré, principal, pós)
  • Pré-injeção → reduz ruído e NOx; pós-injeção → regenera o filtro de partículas (FAP/DPF).

A boa combustão diesel = ar quente + pressão alta + pulverização fina no momento certo.

2 · Evolução da injeção diesel

Geração Tecnologia Pressão típica Controlo
Clássica Bomba em linha / rotativa mecânica 200–350 bar Mecânico (regulador de massas)
Eletrónica Bomba rotativa VE-EDC 300–900 bar UCE + atuador de débito
Injetor-bomba PDE/UIS (um por cilindro) 1800–2050 bar UCE, comando por came
Common rail Rail comum + injetores comandados 1400–2500 bar UCE (EDC), total
  • Hoje domina o common rail (CRDi/HDi/TDI/dCi/CDI): separa gerar pressão de injetar.
  • Vantagens: pressão independente do regime, multi-injeção, menos ruído e emissões.

3 · Circuito de combustível

  • Baixa pressão (alimentação):
    • Depósito → pré-filtro/decantador de águabomba de alimentação (elétrica ou mecânica) → filtro de gasóleo → bomba de alta pressão.
    • Pressões de 3 a 6 bar; retorno de excedente ao depósito.
  • Alta pressão:
    • Bomba de alta pressãorail (acumulador) → injetores.
    • Pressão medida pelo sensor de pressão de rail e regulada por IMV (entrada) e/ou DRV/válvula reguladora (saída).
  • Retorno (leak-off): cada injetor devolve gasóleo — o seu caudal é um teste-chave de desgaste.

Água e sujidade no gasóleo destroem injetores de alta pressão. O filtro e o decantador são críticos.

4 · Bombas de injeção

  • Bomba em linha: um êmbolo por cilindro, robusta, veículos pesados/antigos.
  • Bomba rotativa (VE): um êmbolo distribui a todos os cilindros; versões mecânicas e EDC (com atuador eletromagnético de débito e válvula de avanço).
  • Bomba de alta pressão (CP1/CP3/CP4…) no common rail:
    • Acionada pela correia/corrente de distribuição.
    • 1 a 3 êmbolos radiais; comprime o gasóleo até ao rail.
    • Débito regulado pela IMV (válvula reguladora de admissão) — controla quanto gasóleo entra na bomba.

Cuidado CP4: sensível a gasóleo sem lubricidade / contaminado → limalha metálica pode contaminar todo o circuito.

5 · Injetores

  • Função: pulverizar o gasóleo na câmara, no instante e quantidade exatos.
  • Tipos:
    • Mecânicos (porta-injetor com mola) — sistemas clássicos.
    • Eletromagnéticos (solenoide) — common rail 1ª/2ª geração; abertura por eletroíman.
    • Piezoelétricos — cristal piezo, comutação ultrarrápida (mais injeções/ciclo, muito precisos).
  • Cada injetor tem um código IMA/IQA/calibração que deve ser programado na UCE após substituição.
  • Parâmetros medidos: resistência do solenoide (≈0,2–0,5 Ω), caudal de retorno, forma de onda do comando.

6 · Common rail — pressão

  • Rail: acumulador comum que amortece pulsações e mantém pressão estável.
  • Sensor de pressão de rail (RPS): sinal analógico (0,5–4,5 V) → informa a UCE.
  • Regulação:
    • IMV (lado de admissão da bomba): controla o caudal que entra → economiza energia e aquece menos.
    • DRV / PCV (lado do rail): sangra o excesso ao retorno para baixar pressão rapidamente.
    • Muitos sistemas usam regulação dupla (IMV + DRV).
  • Pressão-alvo definida por mapas em função de rpm e carga (pedal).
Alvo de pressão ← rpm + carga (pedal) → UCE → IMV/DRV → RPS (feedback) → correção

7 · Sensores de entrada e a UCE (EDC)

  • UCE / EDC (Electronic Diesel Control): lê sensores, calcula, comanda atuadores segundo mapas.
  • Sensores principais:
Sensor Sigla Mede Sinal
Cambota CKP rpm e PMS digital/indutivo
Árvore de cames CMP fase (cilindro 1) Hall
Pressão de rail RPS pressão de injeção analógico
Caudal de ar MAF massa de ar admitida analógico/freq.
Pressão coletor MAP sobrepressão turbo analógico
Temp. líquido ECT temperatura motor NTC
Temp./posição pedal APP pedido do condutor 2 pistas

A UCE não vê a combustão: deduz tudo dos sensores e confia nos valores de referência.

8 · Atuadores

  • Injetores — o atuador central; comandados em corrente/tensão pela UCE.
  • IMV / DRV — regulam a pressão de rail.
  • Válvula EGR — recircula gases para reduzir NOx.
  • Atuador do turbo (VGT) — geometria variável.
  • Velas de pré-aquecimento (glow plugs) — aquecem a câmara no arranque a frio; comandadas por relé/módulo.
  • Borboleta de admissão — corte suave do motor e controlo de EGR.

Arranque a frio: a luz de pré-aquecimento acende; só depois de apagar se deve dar à chave. Velas fracas = arranque difícil a frio + fumo branco.

9 · Sinais e medição

  • Multímetro:
    • Resistência do solenoide do injetor e das velas.
    • Tensão de alimentação e massas dos sensores.
    • Sinal do RPS/MAP em tensão (com contacto/motor a trabalhar).
  • Osciloscópio:
    • Forma de onda do CKP/CMP (deteta dente em falta, folga).
    • Corrente de comando do injetor (pico + manutenção).
  • Manómetro/tester de alta pressão e provetas para o teste de retorno.
Injetor solenoide: pico ~18–20 A (abertura) → patamar ~12 A (manutenção)

Medir é comparar com a referência do fabricante. Sem referência não há diagnóstico, há adivinhação.

10 · Diagnóstico OBD/EOBD

  • Ligar o scanner (EOBD/OBD-II): ler DTC, freeze frame e live data.
  • Parâmetros úteis em tempo real:
    • Pressão de rail real vs. alvo (desvio → IMV/DRV/injetores).
    • Correções por cilindro (IQA/balanceamento) — deteta injetor gasto.
    • Caudal de retorno estimado, MAF, rpm, temperaturas.
  • Método:
    1. Ouvir o cliente e reproduzir o sintoma.
    2. Ler DTC + freeze frame (não apagar antes de registar).
    3. Verificar o óbvio (filtro, água, fugas, ligações, nível).
    4. Formular hipóteses e testar com valores de referência.

11 · Ensaios essenciais

  • Pressão de rail (arranque e em carga): confirma bomba + regulação.
  • Teste de estanquidade / queda de pressão: com motor parado, ver quanto tempo a pressão se mantém.
  • Teste de retorno dos injetores (leak-off): provetas em cada injetor ao dar arranque; caudal desigual = injetor gasto/avariado.
  • Compressão: descarta problema mecânico antes de culpar a injeção.
  • Ensaio de estanquidade do lado da alimentação (entrada de ar): ar no circuito = arranque difícil, perda de potência.
Teste O que revela
Pressão de rail bomba, IMV/DRV, sensor
Retorno (leak-off) injetores gastos/com fuga interna
Estanquidade fugas de gasóleo/ar
Compressão estado mecânico do motor

12 · Reparação, segurança e registo

  • Segurança (crítico): o common rail trabalha a milhares de bar — nunca soltar uniões com o motor a trabalhar ou logo a seguir; risco de injeção do jato na pele (emergência médica).
  • Limpeza absoluta: qualquer partícula danifica injetores/bomba. Tampar aberturas, usar bancada limpa.
  • Após substituir injetores: programar códigos IMA/IQA e fazer adaptações.
  • Purgar o circuito e confirmar ausência de fugas com o sistema pressurizado.
  • Gestão de resíduos: gasóleo, filtros e componentes contaminados são resíduos perigosos.
  • Registar a intervenção no sistema oficinal (peças, medições, resultado do ensaio).

Resumo

  • O diesel auto-inflama por compressão; a potência regula-se pela quantidade de gasóleo.
  • O common rail separa gerar pressão (bomba + rail + IMV/DRV) de injetar (injetores comandados pela UCE).
  • Diagnostica-se com EOBD (DTC, live data, pressão de rail, correções por cilindro) + multímetro/osciloscópio, seguindo um método.
  • Ensaios-chave: pressão de rail, retorno dos injetores, estanquidade e compressão.
  • Repara-se com limpeza total, valores de referência e códigos de injetor; a alta pressão exige respeito máximo.
  • Segurança, ambiente e registo fazem parte da reparação.

Obrigado!