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  • 1. TÉCNICO EM DIAGNÓSTICO TOYOTA MOTOR DIESEL 2007 TOYOTA
  • 2. Apostilas ÍNDICE Página Descrição Geral - Motor Diesel Descrição ............................................................................................... 1 Descrição ........................................................................................... 1 Condições para o Funcionamento do Motor Diesel ........................... 3 Controle da Potência do Motor Diesel ............................................... 5 Ciclo de Combustão ........................................................................... 6 Detonação Diesel ............................................................................... 8 Motor ...................................................................................................... 9 Êmbolo ............................................................................................... 9 Anéis do Êmbolo ................................................................................ 9 Câmara de Combustão .................................................................... 10 Camisa do Cilindro ........................................................................... 11 Junta do Cabeçote do Motor ............................................................ 12 Mecanismo de Válvula ..................................................................... 13 Sistema de Lubrificação ....................................................................... 14 Descrição .........................................................................................14 Dois Tipos de Válvula de Retenção ................................................. 15 Sistema de Combustível ...................................................................... 16 Descrição .........................................................................................16 Bomba de Escorva........................................................................... 16 Sedimentador de Combustível ......................................................... 18 Bicos Injetores ................................................................................. 18 Válvulas de Distribuição ................................................................... 23 Sangria do Ar no Sistema de Combustível ...................................... 25 Sistema de Pré-Aquecimento .............................................................. 27 Descrição .........................................................................................27 Vela de Aquecimento ....................................................................... 27 Sistema de Aquecimento .................................................................28 Outros Equipamentos .......................................................................... 31 Obturador da Admissão ................................................................... 31 © 2007 TOYOTA MOTOR CORPORATION Todos os direitos reservados. Esta publicação não poderá ser reproduzida ou copiada, em todo ou em parte sem a permissão escrita da Toyota do Brasil Ltda.
  • 3. Apostilas Página Bomba Injetora Descrição ............................................................................................. 33 Sumário da Operação ...................................................................... 33 Bomba Alimentadora e Válvula Reguladora .................................... 34 Débito e Injeção de Combustível ..................................................... 34 Solenóide de Corte de Combustível ................................................ 37 Rotação Anti-Reversa ...................................................................... 38 Temporizador Automático (Controle do Ponto de Injeção) ............... 39 Governador Mecânico da Bomba VE ................................................... 40 Descrição .........................................................................................40 Construção e Função....................................................................... 41 Governador para Todas as Velocidades ........................................... 41 Governador de Rotação M-M (Mínimo-Máximo) .............................. 44 Parafusos de Ajuste ......................................................................... 45 LST (Temporizador Sensor de Carga) ............................................. 45 TCV (Válvula de Controle de Ponto) ................................................ 47 Opções da Bomba VE .......................................................................... 48 ACSD (Dispositivo de Partida a Frio Controlado Automaticamente) ......................................................... 48 Compensador de Alta Altitude (HAC) .............................................. 49 Compensador de Sobrealimentação Turbocharger.......................... 50 BACS (Sistema de Sobrealimentação e Compensador de Altitude) ............................................................... 53 PCS (Sistema de Controle de Potência) .......................................... 53
  • 4. Apostilas Instrução Técnica para Especialização Automotiva DESCRIÇÃO GERAL MOTOR DIESEL Índice da Apostila
  • 5. Apostilas Índice da Apostila MOTOR DIESEL DESCRIÇÃO Descrição O motor diesel de quatro tempos funciona conforme o mesmo ciclo de quatro tempos de um motor a gasolina: Admissão, compressão, combustão e escapamento. Uma vantagem do motor diesel é que o consumo de combustível é melhor do que o consumo em um motor a gasolina porque a perda por bombeamento é menor e a taxa de compressão é mais alta. Opostamente, existem desvantagens como vibração e ruido durante a operação. Além disso, a quantidade de substâncias nocivas nos gases do escapamento é menor do que no motor a gasolina. 1. Ciclo de admissão Somente ar é admitido no cilindro. 2. Ciclo de compressão O êmbolo comprime o ar da admissão e aumenta a temperatura suficiente para inflamar o combustível. A taxa de compressão do motor diesel é mais alta do que do que no motor a gasolina. Taxa de compressão: Motor a gasolina: 9-11:1 Motor diesel: 14-23:1 –1– Seção
  • 6. Apostilas Índice da Apostila 3. Ciclo de combustão O combustível é injetada na câmara de combustão. O combustível inflama pelo ar comprimido que está em alta temperatura e queima, provocando a expansão. 4. Ciclo de escapamento O êmbolo força os gases do escapamento para fora do cilindro. –2– Seção
  • 7. Apostilas Índice da Apostila A tabela abaixo detalha a comparação entre o motor a gasolina e o motor diesel em cada ciclo. Condições para o Funcionamento do Motor Diesel A compressão e o sistema de combustível são os fatores mais importantes para a operação eficiente do motor diesel. O sistema de pré-aquecimento aquece o ar de compressão necessário para a partida do motor frio. –3– Seção
  • 8. Apostilas Índice da Apostila 1. Compressão O motor diesel comprime o ar até atingir a temperatura necessária para a auto ignição do combustível. Portanto, a compressão no motor diesel exerce a mesma função da ignição em um motor a gasolina. Além disso como no motor a gasolina, grande pressão para expansão pode ser obtida através da compressão do ar. 2. Sistema de combustível No motor diesel não há a borboleta de aceleração para controlar a potência do motor como no motor a gasolina. A potência do motor a gasolina é controlada pela abertura e o fechamento da borboleta de aceleração, portanto controlando a quantidade de mistura ar-combustível na admissão. Entretanto, o motor diesel controla a potência do motor ajustando o volume de injeção do combustível. Além disso, como a combustão inicia com a injeção do combustível, há também o ajuste do ponto de injeção do combustível. Isto corresponde ao ponto de ignição de um motor a gasolina. RECOMENDAÇÃO: Para as diversas finalidades, alguns motores são equipados com obturador da admissão para reduzir o ruído, para o desligamento do motor ou para reduzir as vibrações na parada do motor. –4– Seção
  • 9. Apostilas Índice da Apostila 3. Sistema de pré-aquecimento O sistema de pré-aquecimento é específico para o motor diesel. O sistema de pré-aquecimento aquece o ar de compressão através da partida elétrica do motor frio. Existem dois tipos: O tipo com vela de aquecimento, que aquece o ar dentro da câmara de combustão, e o tipo aquecedor de admissão que aquece diretamente o ar recebido do filtro de ar. Controle da Potência do Motor Diesel Em um motor diesel, o combustível é injetado após a compressão do ar, que gera alta temperatura e pressão. Para obter a alta pressão de compressão mesmo nas baixas rotações do motor, grande quantidade de ar deverá ser aspirado para o interior dos cilindros. Portanto, uma borboleta de aceleração não é usada devido à resistência da admissão. (Alguns motores usam um obturador da admissão, como formato igual ao da borboleta de aceleração.) Em um motor diesel, a potência do motor é controlada por monitoramento da quantidade de combustível injetado. Volume de injeção de combustível pequeno: Potência pequena Volume de injeção de combustível grande: Potência grande REFERÊNCIA: Controle de potência do motor a gasolina A potência do motor a gasolina é controlada através da abertura e fechamento da borboleta de aceleração, portanto com o controle da quantidade de mistura ar-combustível admitida. Mistura ar-combustível volume pequeno: Potência pequena Mistura ar-combustível volume grande: Potência grande –5– Seção
  • 10. Apostilas Índice da Apostila Ciclo de Combustão 1. Combustibilidade do combustível diesel Aumentar a temperatura do combustível, resulta na ignição espontânea do combustível, mesmo que não esteja exposto a chamas. A temperatura mínima em que isto ocorre é chamado ponto autógeno de ignição (temperatura de auto-ignição). O combustível é injetado na câmara de combustão e aquecido pelo ar em alta temperatura e pressão. A seguir, o combustível auto-inflama e queima. Em um motor diesel, a inflamabilidade do combustível é melhor uma vez que a taxa de compressão aumenta, a temperatura aumenta rapidamente. Além disso, o desempenho da ignição é melhor quando é usado combustível com número mais alto de cetanas. Número de cetanas O número de cetanas no combustível diesel corresponde ao número de octanas na gasolina e representa a inflamabilidade do combustível. Quanto mais alto for o número, mais baixo será o ponto de ignição e melhor o combustível. No combustível para motor diesel, o número de cetana mínimo exigido geralmente é 40-45. Geralmente é usado número de cetana entre 53-55. O número elevado de cetana corresponde aos efeitos abaixo. Boa partida Gases do escapamento limpos Potência alta Melhor consumo de combustível Motor funciona suavemente e há menos ruído. 2. Relação entre taxa de compressão e pressão de compressão ou temperatura O motor diesel comprime o ar no interior do cilindro e aumenta a temperatura para combustão. O gráfico à esquerda detalha a relação entre a taxa de compressão e a pressão de compressão ou temperatura. Supõe-se que não haja vazamento de ar e perda de calor entre o êmbolo e o cilindro. Quando a taxa de compressão for 16, por exemplo, o gráfico diz que a pressão de compressão e a temperatura podem aumentar até aproximadamente 5 MPa (50 kgf/cm2) e 560 °C (1.040 °F) respectivamente. Entretanto, em um motor real, os valores de pressão de compressão e de temperatura do ar geralmente são bem inferiores aos valores teóricos indicados no gráfico porque existe liberação de calor. –6– Seção
  • 11. Apostilas 3. Processo de combustão no motor diesel Para o processo de combustão que ocorre no motor diesel, existe uma relação entre a pressão interna da câmara de combustão e o ângulo da árvore de manivelas conforme ilustrado à esquerda. Este processo de combustão pode ser classificado nos 4 estágios abaixo. (1) Retardo da ignição (A - B) Na preparação para a combustão, partículas finas do combustível injetado evaporam e misturam com o ar no cilindro para formar a mistura inflamável. (2) Propagação da chama (B - C) Neste estágio, a ignição inicia nas áreas com gás arcombustível em que foi obtida a razão correta e a seguir continua a queima para fora. Do ponto B para C, a pressão aumenta bruscamente. O aumento de pressão é afetado pelo volume de combustível injetado no retardo da ignição, condição da pulverização do combustível e mistura arcombustível, etc. (3) Combustão direta (C - D) Neste estágio, o combustível é queimado com a chama em uma câmara de combustão imediatamente após a injeção. A pressão da combustão aumenta mais gradualmente porque o combustível queima imediatamente após a injeção. A pressão neste momento pode ser ajustada até certo ponto através do ajuste do volume de injeção de combustível. (4) Pós-queima (D - E) A injeção de combustível na câmara de combustão termina no ponto D. Entretanto, o combustível restante não queimado será queimado neste período. Quando o período pósqueima aumenta, a temperatura do escapamento aumenta e o rendimento térmico*1 diminui. *1: Nos motores térmicos, o rendimento térmico significa a razão de energia calorífica convertida em trabalho e a energia de calor do combustível fornecido. Processo de combustão (A - E) –7– Índice da Apostila Seção
  • 12. Apostilas Índice da Apostila Detonação Diesel O combustível acumulado durante um período de retardo da ignição é queimado de uma só vez durante o período de propagação da chama. Assim a pressão no interior da câmara de combustão aumenta acentuadamente. A pressão no interior da câmara de combustão aumenta acentuadamente em proporção à quantidade do combustível injetado durante o retardo da ignição. Esta onda de pressão faz o motor vibrar e gera ruído evidente. Isto é chamado detonação diesel. O motor diesel utiliza o sistema de combustão por auto-ignição, portanto até certo ponto, a detonação diesel e inevitável. As causas para a detonação diesel são: Temperatura baixa do motor. Temperatura baixa do ar da admissão. Temperatura alta de ignição do combustível. (Número baixo de cetanas.) Ponto de injeção prematuro. (O combustível é injetado quando a temperatura de compressão ainda está baixa.) Condição insatisfatória de Injeção (O combustível não mistura bem com o ar.) Para evitar a detonação diesel, reduza o retardo da ignição, evitando assim o aumento súbito na pressão. Os métodos abaixo são empregados: Uso de combustível com número alto de cetanas. Aumento da pressão de compressão e da temperatura do ar da admissão até o início da injeção de combustível. Aumento na temperatura na câmara de combustão. Manutenção da temperatura correta do fluido de arrefecimento. Manutenção do ponto correto de injeção de combustível, pressão de injeção e condição de pulverização. 1. Comparação entre detonação diesel e detonação na gasolina A detonação diesel e a detonação na gasolina apresentam um aumento súbito na pressão de compressão durante o período de combustão. (1) Detonação diesel A detonação diesel ocorre devido às dificuldades da auto-ignição. Além disso, ocorre quando a mistura ar-combustível que será inflamada queima de uma só vez e explodindo, causando aumento rápido na pressão. Em um motor diesel, é difícil fazer a distinção entre a combustão normal e a detonação diesel. Portanto a distinção somente pode ser feita verificando se o ruído é de detonação por aumento repentino da pressão ou da parte do motor de onde vem a batida. (2) Detonação na gasolina A detonação na gasolina ocorre na auto-ignição. Em um motor a gasolina, a combustão normal e a detonação são totalmente diferentes. –8– Seção
  • 13. Apostilas Índice da Apostila Seção MOTOR Êmbolo O êmbolo do motor diesel é construído para ser resistente porque a pressão de compressão, a temperatura de combustão e a pressão de combustão são mais altos do que no motor a gasolina. Em alguns modelos, há um isolamento térmico acima do sulco do anel de êmbolo No. 1 ou da cabeça do êmbolo até o sulco do anel de êmbolo No. 1 é fundida em FRM (Metal reforçado com fibra), que é uma liga especial de alumínio ou de fibras de cerâmica. Além disso, alguns êmbolos são fabricados com um canal de arrefecimento no interior da cabeça do êmbolo para esfriar o sulco do anel de êmbolo No. 1. O óleo injetado pelo bico de óleo passa por este canal de arrefecimento e resfria o êmbolo. Anéis do Êmbolo 1. Descrição Existem os seguintes tipos de anéis de êmbolo: No.1 anel de êmbolo (Anel de compressão No.1) A. Anel semi-trapezoidal No.2 anel de êmbolo (Anel de compressão No.2) B. Anel cônico C. Anel cônico com rebaixo Anel de êmbolo No.3 (Anel de óleo) D. Anel sólido com mola E. Anel triplo 2. Função do anel semitrapezoidal A superfície superior deste anel de êmbolo é cônica para evitar que o emperramento do anel de êmbolo devido a borra da combustão. Enquanto o motor está funcionando, o êmbolo move lentamente no sentido radial, causando alteração na folga entre o sulco do anel do êmbolo e o anel de êmbolo. Isto faz com que a borra da combustão no sulco do anel do êmbolo faça atrito e seja pressionado para fora do sulco do anel de êmbolo junto com o óleo. –9–
  • 14. Apostilas Índice da Apostila Câmara de Combustão 1. Descrição Em um motor diesel, o combustível é injetado como névoa pelo bico injetor e misturado com o ar e é inflamado e queimado. Para que haja boa combustão, é necessário que o combustível injetado e o ar sejam bem misturados na câmara de combustão. 2. Câmara de combustão tipo injeção direta Na câmara de combustão tipo injeção direta, a câmara de combustão principal é formada entre o cabeçote do cilindro e o êmbolo. Este tipo causa a ignição e a queima através da injeção de combustível altamente pressurizado no ar altamente comprimido e em alta temperatura. Como a construção é simples a potência é alta, a o rendimento térmico é alto e a perda de arrefecimento é baixa, o consumo de combustível é baixo e a capacidade de partida é mais alta. Portanto, alguns motores usam um aquecedor da admissão ou vela de aquecimento embora alguns não incluam o sistema de pré-aquecimento. Quando a pressão de combustão aumenta, o ruído e a vibração durante a condução também aumentam. 3. Câmara de combustão tipo câmara de turbilhamento (ou Pré-câmara) Esta câmara de combustão é formada com a câmara de turbilhamento esférica inclusive a câmara de combustão principal. Estas câmaras são conectadas através de uma passagem de transferência. O fluxo de ar de turbilhamento é produzido na câmara de turbilhamento durante o ciclo de compressão e a maior parte do combustível inflama e é queimada. A seguir a parte do combustível restante é queimada na câmara de combustão principal. Desta forma, a condução suave é obtida porque a rotação máxima do motor ou a pressão de combustão podem ser mais altas e a faixa de rotação do motor é ampla. Entretanto a temperatura do ar de compressão no interior da câmara de turbilhamento diminui quando o cabeçote do motor absorve o calor. Portanto a capacidade de partida é menor do que no tipo de combustão direta, e esta é a razão para o uso da vela de aquecimento como sistema de pré-aquecimento. – 10 – Seção
  • 15. Apostilas Índice da Apostila Seção 4. Formato da cabeça do êmbolo A superfície superior do êmbolo integra a câmara de combustão, e é moldada especificamente para gerar turbulência e melhorar a mistura entre o ar e combustível. A forma afundada da superfície superior do êmbolo é mais profunda no tipo injeção direta. Entre eles, o tipo toroidal é o mais usado. O êmbolo da câmara de turbilhamento é rasa porque quase toda a mistura arcombustível é queimada. Alguns destes tipos são planos. Camisa do Cilindro 1. Descrição Os cilindros são classificados em dois tipos: O tipo sem camisa e o tipo encamisado, em que a camisa do ciindro é inserida no bloco do motor. (1) Tipo encamisado Existem dois tipos de camisa do cilindro: O tipo úmido interno, onde o fluido de arrefecimento faz contato diretamente na extremidade traseira, e o tipo seco, onde o fluido de arrefecimento não faz contato direto. A extremidade superior da camisa do cilindro projeta levemente acima da extremidade superior do bloco. Esta projeção (A) impede os vazamentos de gases através da penetração suficiente da junta do cilindro. (2) Tipo sem camisa O tipo sem revestimento utiliza liga especial de ferro fundido que é mais resistente ao desgaste. O motor é mais compacto e leve, com redução do diâmetro do cilindro. RECOMENDAÇÃO: O bloco do motor na maior parte dos motores diesel é fabricado de ferro fundido. Recentemente alguns motores usam bloco do motor de alumínio com camisa do cilindro introduzida. – 11 –
  • 16. Apostilas Índice da Apostila Seção Junta do Cabeçote do Motor 1. Descrição A junta do cabeçote do motor é montada entre o bloco do motor e o cabeçote do motor. Impede o vazamento dos gases da combustão, fluido de arrefecimento e óleo, entre o bloco do motor e o cabeçote do motor. Isto exige resistência à pressão, resistência ao calor e elasticidade apropriada. A junta do cabeçote do motor tipo laminada de aço é usada para melhorar a durabilidade da junta do cabeçote do motor junta e evitar o vazamento de gases da combustão. A espessura da junta do cabeçote do motor é selecionada para melhorar a precisão da taxa de compressão conforme o motor. A espessura da junta do cabeçote do motor é determinada pelo total de projeção do êmbolo. Exemplo: motor 3L Para o motor motor 3L existem três tipos de junta dos cabeçotes do motor. Marca B: 1,40 - 1,50 mm (0,0551 - 0,0591 pol.) Marca D: 1,50 - 1,60 mm (0,0591 - 0,0630 pol.) Marca F: 1,60 - 1,70 mm (0,0630 - 0,0669 pol.) – 12 –
  • 17. Apostilas Índice da Apostila Seção Mecanismo de Válvula 1. Mecanismo de quatro válvulas O mecanismo de válvulas do motor diesel é basicamente o mesmo usado em um motor a gasolina. Entretanto, alguns mecanismos de válvulas são específicos para o motor. O mecanismo de quatro válvulas consiste de balancim de válvula e ponte de válvula. Quando o balancim é pressionado pela árvore de comando, a ponte da válvula desliza no pino-guia e pressiona as duas válvulas simultaneamente para abri-las. Desta forma, a árvore de comando simples pode acionar quatro válvulas por cilindro. Através do uso de quatro válvulas, não somente é melhorada a efetividade da admissão e do escapamento como também o bico injetor poderá ser posicionado no centro da câmara de combustão. RECOMENDAÇÃO: A folga da válvula é ajustada usando-se dois parafusos de ajuste, (1) e (2). 2. Intervalo de substituição da correia da distribuição A correia de distribuição do motor diesel exige substituição a cada 100.000 km (60.000 milhas) ou 150.000 km (90.000 milhas), conforme o modelo do motor. Em alguns veículos equipados com motor diesel há uma lâmpada de advertência de substituição da correia de distribuição. Esta luz acende nos intervalos especificados para substituição da correia de distribuição. A luz de advertência da correia da distribuição deve ser zerada após a substituição do correia de distribuição. O método para zerar varia conforme o modelo. Exemplo 1: Remova a bucha de borracha sob o velocímetro e pressione o botão de reset da luz de advertência usando uma haste fina. Exemplo 2: Remova o parafuso do interruptor de cancelamento e reinstale-o no outro furo de instalação. – 13 –
  • 18. Apostilas Índice da Apostila Seção SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO Descrição O sistema de lubrificação do motor diesel é basicamente igual ao do motor a gasolina. O motor diesel utiliza um filtro de óleo especificamente projetado uma vez que gera maior quantidade de partículas de carbono durante a combustão do que um motor a gasolina. O motor diesel além disso inclui um radiador de óleo para manter o desempenho da lubrificação do óleo porque a temperatura da combustão e a pressão de combustão são mais altas do que no motor a gasolina. 1. Radiador de óleo A maioria dos radiadores de óleo são do tipo resfriamento por água, e estão instalados na extremidade dianteira ou lateral do motor, ou sob o radiador. O óleo que é drenado do cárter de óleo através do filtro de óleo e para a bomba de óleo é direcionado para cada componente sujeito a atrito após ser resfriado no radiador de óleo. Para evitar danos ao radiador de óleo é instalada uma válvula de alívio. 2. Bico de óleo Em muitos motores diesel, há bicos de óleo no bloco do motor para resfriar os êmbolos. Parte do óleo de lubrificação bombeado da galeria principal de óleo no bloco do motor passa pela válvula de retenção e é injetado do bico de óleo para resfriar o interior do êmbolo. A esfera de retenção fecha a passagem de óleo por ação de mola quando a pressão de óleo diminui abaixo de aproximadamente 140 kPa (1,4 kgf/cm2). Isto visa impedir que a pressão de óleo no circuito da lubrificação torne-se excessivamente baixa através do fechamento da passagem de óleo. – 14 –
  • 19. Apostilas Índice da Apostila Seção Dois Tipos de Válvula de Retenção Existem dois tipos de válvula de retenção usadas no motor diesel. 1. Um tipo utiliza a válvula de retenção única para todos os bicos de óleo. 2. O outro tipo utiliza uma válvula de retenção para cada bico de óleo. ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... – 15 –
  • 20. Apostilas Índice da Apostila Seção SISTEMA DE COMBUSTÍVEL Descrição O sistema de combustível fornece o combustível para o motor. A bomba injetora é acionada pela correia de distribuição ou pela engrenagem de ponto do motor. RECOMENDAÇÃO: A bomba injetora é acionada pela árvore de comando conforme o motor. O combustível, que é altamente comprimido pela bomba injetora, é enviado pelo bico injetor em cada cilindro para ser injetado na câmara de combustão. O excesso de combustível retorna ao tanque de combustível. Bomba de Escorva 1. Descrição A bomba de escorva consiste de bomba manual usada para sangrar o ar quando o tanque de combustível é esvaziado, o filtro de combustível é substituído ou há ar no tubo de combustível. Se o ar penetrar na linha de combustível, a bomba injetora poderá encontrar dificuldade para bombear o combustível e a partida poderá ser difícil. Portanto, é necessário sangrar o ar do sistema de combustível, usando a bomba de escorva antes da partida do motor. A bomba também é usada para drenar a água do sedimentador. – 16 –
  • 21. Apostilas Índice da Apostila 2. Operação (1) Pressionando a manopla da bomba: Pressionar a manopla da bomba, fará o combustível ou ar no interior da câmara da bomba abrir a válvula de retenção de saída e fluir para o filtro de combustível e bomba injetora. Ao mesmo tempo, a válvula de retenção de entrada fecha e impede a inversão do fluxo de combustível. O ar que penetrou na bomba injetora flui com o combustível do tubo de retorno da bomba injetora para o tanque de combustível. (2) Liberando a manopla da bomba: Quando a manopla da bomba é liberada, a força da mola pressiona o diafragma que retorna à posição original. Neste momento, é gerado vácuo na câmara da bomba. A válvula de retenção de entrada abre e drena o combustível que penetrou com este vácuo. Ao mesmo tempo, a válvula de retenção de saída fecha e impede a inversão do fluxo de combustível. – 17 – Seção
  • 22. Apostilas Índice da Apostila Sedimentador de Combustível O sedimentador de combustível separa a água do combustível diesel. Utiliza a diferença de densidade entre o combustível diesel e a água para separar a água antes que o combustível entre na bomba injetora. A parte deslizante no interior da bomba injetora é lubrificada pelo combustível. Portanto é necessário drenar a água do combustível porque a lubrificação será insuficiente se o combustível for misturado com a água, causando emperramento da bomba. Solte o bujão de drenagem do filtro de combustível e pressione a bomba de escorva para drenar a água no sedimentador. Bicos Injetores 1. Descrição O bico injetor converte o combustível altamente pressurizado, que é enviado da bomba injetora, em névoa, injetando o combustível na câmara de combustão. O motor diesel injeta diretamente o combustível na câmara de combustão de forma diferente de um motor a gasolina que faz antes a mistura ar-combustível. Desta forma, o tempo de mistura com o ar é muito mais reduzido. Portanto o combustível é injetado sob alta pressão e alta velocidade para gerar uma névoa que mistura facilmente com o ar, melhorando desta forma o desempenho da ignição. – 18 – Seção
  • 23. Apostilas Índice da Apostila 2. Necessidade de ajuste da pressão de abertura do bico O ponto de abertura do bico injetor varia conforme a pressão de abertura da agulha do bico. Se a abertura ou o fechamento do bico injetor não for completo, o ponto e o volume de injeção de combustível será afetado. Portanto, a pressão de abertura do bico deve sempre ser ajustado conforme o valor especificado. – 19 – Seção
  • 24. Apostilas Índice da Apostila Seção Pressão de abertura do bico e volume do ponto de injeção Pressão de abertura Baixa Alta Ponto de injeção Avançado Retardado Volume de injeção Grande Pequeno A pressão de abertura do bico é ajustada através de alteração da espessura do calço de ajustes e ajuste da força da mola de pressão. Redução na espessura do calço: Pressão de injeção diminui Aumento na espessura do calço: Pressão de injeção aumenta – 20 –
  • 25. Apostilas Índice da Apostila 3. Bico injetor de estágio duplo Em alguns motores diesel, são usados bicos injetores de estágio duplo. O uso de bicos injetores de estágio duplo possibilita a redução da pressão de abertura do bico. Portanto, a estabilidade da injeção na faixa de carga baixa ou na marcha-lenta é melhor do que a dos bicos injetores normais. Além disso, a detonação diesel que ocorre com pequeno volume de injeção é reduzida. (1) Construção Duas molas de pressão e dois pinos de pressão são integrados no suporte do corpo do bico. A folga existe entre a ponta da agulha e o pino de pressão devido aos dois estágios da injeção de combustível. Esta folga é chamada prélevantamento. Para ajustar a pressão de injeção de combustível no primeiro estágio e no segundo estágio, substitua cada arruela de mola de pressão. – 21 – Seção
  • 26. Apostilas Índice da Apostila (2) Operação <1> Operação no primeiro estágio Quando a pressão do combustível da bomba injetora atinge aproximadamente 18MPa (180 kgf/cm2), a extremidade da agulha pressiona um pino de pressão através da arruela da mola de pressão No. 3, excedendo a força da mola de pressão No.1. Neste momento, o combustível é injetado. A quantidade de levantamento altera até que a extremidade da agulha faça contato na sede da mola de pressão No. 2. Após o contato da arruela da mola de pressão No. 3 na sede da mola de pressão No. 2, a quantidade de levantamento da extremidade da agulha não é alterada até que a pressão do combustível atinge aproximadamente 23 MPa (230 kgf/cm2). <2> Operação do segundo estágio Quando a pressão do combustível atinge aproximadamente 23 MPa (230 kgf/cm2), a força de ambas as molas de pressão No.1 e No.2 são superadas e a ponta da agulha pressiona a sede da mola de pressão No. 2 através da arruela da mola de pressão No. 3. Uma vez que o levantamento da agulha atinge o valor máximo esse valor não é mais alterado mesmo que a pressão de combustível seja alterada. Por esta razão, quando o motor está funcionando em regime de carga baixa, pequenas quantidades de combustível são injetadas somente na faixa de levantamento baixo. Quando a carga é aplicada ao motor, pequenas quantidades de combustível são injetadas na faixa de pré-levantamento e a seguir quantidades maiores são injetadas na faixa de levantamento alto. – 22 – Seção
  • 27. Apostilas Índice da Apostila Válvulas de Distribuição 1. Construção A válvula de distribuição é montada na cabeça de distribuição da bomba injetora. A mola de válvula e a válvula de distribuição são montadas no suporte da válvula de distribuição. A superfície da sede da válvula de distribuição é fabricada sob processo de alta precisão. – 23 – Seção
  • 28. Apostilas Índice da Apostila 2. Operação A válvula de distribuição fecha a linha de combustível rapidamente no fim da injeção de combustível para manter no tubo injetor a pressão residual. Ao mesmo tempo, o combustível é recolhido ao permitir o fechamento do bico injetor, e impedindo o gotejamento de combustível. (1) Início da injeção de combustível <1> O combustível altamente pressurizado da bomba injetora é enviado pela válvula de distribuição antes da injeção. <2> O combustível altamente pressurizado pressiona a válvula de distribuição para abrir a linha de combustível. <3> O combustível altamente pressurizado é enviado para o bico injetor. (2) Fim da injeção de combustível <1> Bombeamento da bomba injetora termina, e a pressão do combustível diminui. <2> A válvula de distribuição é pressionada pela mola da válvula. <3> A válvula de distribuição retorna até que a face da válvula contacte a sede da válvula. <4> O processo acima garante a queda súbita na pressão interna do tubo injetor. A seguir a agulha do bico recolhe o combustível, que de outra forma seria gotejamento de combustível. (3) Manutenção da condição hermética (mantendo a pressão residual e impedindo o fluxo oposto) A condição hermética (para manter a pressão residual e impedir o fluxo oposto) é mantida pela sede da válvula e superfície da válvula de distribuição. Se a pressão no interior do tubo injetor após a injeção de combustível estiver baixa, o volume de combustível diminui, uma vez que a pressão de injeção não é atingida rapidamente se a pressão no interior do tubo estiver baixa. Portanto, é necessário manter a pressão constante no tubo injetor o tempo todo. – 24 – Seção
  • 29. Apostilas Índice da Apostila Gotejamento de combustível após a injeção Isto ocorre quando a alimentação de combustível não é interrompida com precisão no final da injeção de combustível e partículas de combustível são acumuladas na ponta do bico. Se houver gotejamento após a injeção de combustível, o combustível no cilindro não será queimado completamente. Isto irá resultar na emissão de fumaça preta ou branca no escapamento. Para evitar o gotejamento de combustível, a válvula de alívio da válvula de distribuição foi projetada para recolher todo combustível que possa gotejar do bico após a injeção. O gotejamento de combustível ocorre se houver qualquer falha na válvula de distribuição ou no bico injetor, uma vez que a pressão residual permanece no tubo injetor após a injeção de combustível. Sangria do Ar no Sistema de Combustível 1. Sangria do ar entre o tanque de combustível e a bomba injetora (lado de baixa pressão) (1) Repetidamente pressione e solte a manopla da bomba. (2) Gradualmente a resistência na manopla da bomba irá tornar-se maior e a bomba irá emperrar durante o funcionamento. A seguir o ar flui com o combustível para o interior do tanque de combustível através do tubo de retorno. (3) A sangria do ar estará completa quando a manopla da bomba apresentar resistência. RECOMENDAÇÃO DE SERVIÇO: Nos seguintes casos, sangre o ar entre a bomba injetora e o bico injetor (lado de alta pressão) Quando a motor não funcionar corretamente após o aquecimento. Após a substituição de algum componente no lado de alta pressão do sistema de combustível. – 25 – Seção
  • 30. Apostilas Índice da Apostila 2. Sangria do ar entre a bomba injetora e o bico injetor (lado de alta pressão) (1) Solte todas as porcas de união do tubo injetor no lado do suporte do bico. (2) Gire o motor sem funcionar para forçar a saída de combustível do tubo injetor e sangre o ar. (3) Aperte as porcas de união do tubo injetor. OBSERVAÇÃO: No caso do distribuidor comum, use o dispositivo de teste portátil e acione o injetor para sangrar o ar. Não sangre o ar com as porcas de união do tubo injetor soltas. ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 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  • 31. Apostilas Índice da Apostila Seção SISTEMA DE PRÉ-AQUECIMENTO Descrição 1. Necessidade de sistema de pré-aquecimento Na partida do motor frio, o calor de compressão escapa da câmara de compressão mesmo que a compressão seja adequada. Em alguns casos, o combustível injetado não aumenta até atingir a temperatura de inflamabilidade. Portanto o sistema de préaquecimento é necessário para melhorar o desempenho da ignição. Aquecendo o ar antes da partida do motor frio, o sistema de pré-aquecimento melhora a partida do motor. Além disso, a detonação diesel e a fumaça branca são reduzidas através do aquecimento do ar durante um determinado tempo conforme a temperatura do fluido de arrefecimento mesmo após a partida. Vela de Aquecimento Os veículos Toyota mais modernos incluem velas de aquecimento com controle automático de temperatura. Uma bobina de controle integra a vela de aquecimento, e a resistência aumenta conforme o aumento da temperatura. A resistência aumentada da bobina reduz a o valor da corrente para a bobina térmica, que é conectada em série à bobina de controle. Através da redução da corrente, temperatura da vela de aquecimento, não aumenta excessivamente. A temperatura da vela de aquecimento aumenta até aproximadamente 900 °C (1.472 °F). REFERÊNCIA: A vela de aquecimento anterior que não incluia o controle automático de temperatura incluia um sistema onde os resistores da vela eram ajustados em série reduzindo o fluxo de corrente para a vela de aquecimento. – 27 –
  • 32. Apostilas Índice da Apostila Seção Sistema de Aquecimento 1. Descrição da luz indicadora de aquecimento A luz indicadora da vela de aquecimento está montada no conjunto do painel de instrumentos. A luz apaga, para informar o motorista de que o motor está pronto para a partida. RECOMENDAÇÃO: A luz indicadora de aquecimento funciona independentemente da vela de aquecimento. Desta forma, ela não indica se a vela está realmente aquecida ou não. O tempo de ativação da luz é aproximadamente 0-10 segundos. A ativação da luz indicadora varia conforme as temperatura do fluido de arrefecimento e conforme os modelos de motor. – 28 –
  • 33. Apostilas Índice da Apostila 2. Operação do sistema de aquecimento (Super aquecimento) Os temporizadores 1 e 2 internos do temporizador de aquecimento ou da ECU de controle de emissões são acionados sempre que a chave de ignição é ligada quando a temperatura do fluido de arrefecimento do motor está baixa. O temporizador 1 faz acender a luz indicadora de aquecimento no painel de instrumentos. O temporizador 2 faz acionar o relé da vela de aquecimento para que a vela gere calor. Os temporizadores 1 e 2 permanecem ativados durante um tempo conforme a temperatura do fluido de arrefecimento. A seguir, eles são desligados. Quando o temporizador 1 for desligado, a luz indicadora de aquecimento irá apagar. Quando a chave de ignição for posisionada em START, o temporizador de préaquecimento ou a ECU de controle de emissões acionará o relé da vela de aquecimento, para evitar a queda da temperatura da vela de aquecimento durante a partida e melhore a capacidade de partida. Quando funcionar o temporizador 3 irá ativar o relé de aquecimento durante algum tempo conforme a temperatura do fluido de arrefecimento e produz um pós-aquecimento quando houver partida do motor e a chave de ignição for posicionada de START para ON. – 29 – Seção
  • 34. Apostilas Índice da Apostila Seção Referência: Circuito de Retardo-fixo No sistema de pré-aquecimento tipo retardo fixo, o temporizador de pré-aquecimento controla o tempo de ativação da luz indicadora de aquecimento e o tempo de ativação do relé da vela de aquecimento (tempo de pré-aquecimento.) Tempo de ativação da Luz indicadora: Aproximadamente 5 segundos Tempo de pré-aquecimento: Aproximadamente 18 segundos Ambos são controlados por um tempo determinado. Referência: Circuito de Retardo Variável No sistema de pré-aquecimento de retardo variável, o temporizador de préaquecimento controla o período de ativação da luz indicadora de aquecimento e o período de ativação do relé da vela de aquecimento (tempo de préaquecimento) conforme a temperatura do fluido de arrefecimento do motor e a voltagem do alternador (que atua como sinais de funcionamento do motor). Ativação da luz: Aproximadamente 2 - 28 segundos Tempo de pré-aquecimento: Aproximadamente 2 - 55 segundos Ambos variam conforme o fluido de arrefecimento. – 30 –
  • 35. Apostilas Índice da Apostila OUTROS EQUIPAMENTOS Obturador da Admissão 1. Descrição Alguns motores diesel utilizam um obturador da admissão. O obturador da admissão exerce as funções abaixo. (1) Interrompe a vibração imediatamente após o desligamento do motor. Nos motores diesel, a aspiração de ar continua no cilindro e o ar é comprimido mesmo após o desligamento da chave de ignição. Para evitar ocorrência de vibração imediatamente após o desligamento do motor, o obturador da admissão é fechado imediatamente após o desligamento da chave de ignição para desativar o ar da admissão e desligar o motor suavemente. (2) Reduz o ruído do ar da admissão. Durante a desaceleração, ou baixa rotação e regime de carga leve, a quantidade de ar da admissão é reduzida pelo obturador da admissão. O ruído do ar da admissão é reduzido sem a aspiração desnecessária do ar para o coletor de admissão. (3) Melhora o desempenho da EGR. O ângulo de abertura do obturador da admissão é controlado para atingir o efeito coreto da EGR, conforme a condição de funcionamento do motor. ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... – 31 – Seção
  • 36. Apostilas Índice da Apostila ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 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.................................................................................................................................................... – 32 – Seção
  • 37. Apostilas Instrução Técnica para Especialização Automotiva BOMBA INJETORA Índice da Apostila
  • 38. Apostilas Índice da Apostila Seção BOMBA INJETORA Descrição A bomba injetora bombeia o combustível para cada bico injetor. A bomba injetora funciona para controlar o volume e o ponto de injeção de combustível. 1. Sucção de combustível A bomba de alimentação drena o combustível do tanque de combustível, e o comprime na carcaça da bomba. 2. Bombeamento do combustível O êmbolo é usado para fornecer o combustível altamente pressurizado para cada bico injetor através de movimento alternativo com rotação. 3. Controle do volume de injeção O governador controla o volume de injeção e a potência do motor. O governador controla a rotação máxima do motor para evitar que motor dispare e para estabilizar a rotação da marcha-lenta. 4. Controle do ponto de injeção O temporizador controla o ponto de injeção proporcionalmente à rotação do motor. Os componentes internos da bomba injetora são lubrificados e resfriados pelo combustível. Sumário da Operação Ligar a chave de ignição faz a válvula solenóide de corte de combustível recuar e abre a passagem entre a carcaça da bomba e o êmbolo. Quando a bomba de alimentação gira, o combustível é drenado do tanque de combustível, passa pelo sedimentador e filtro de combustível, e entra na carcaça da bomba após a regulagem de pressão pela válvula reguladora. O êmbolo drena o combustível da carcaça da bomba para a câmara de pressão durante seu movimento descendente (move para a esquerda), e comprime altamente o combustível para distribuí-lo a cada válvula de débito no movimento ascendente (move para a direita). Após passar pela válvula de distribuição, o combustível é introduzido nos bicos através de tubos de alta pressão, de onde é injetado para o interior dos cilindros. Ao mesmo tempo, os componentes internos da bomba são lubrificados e resfriados pelo combustível. Uma parte do combustível retorna ao tanque de combustível, através do retorno para controlar o aumento de temperatura do combustível na bomba. – 33 –
  • 39. Apostilas Índice da Apostila Bomba Alimentadora e Válvula Reguladora 1. Bomba alimentadora A bomba alimentadora de palhetas consiste de quatro palhetas e um rotor. O rotor é acionado pelo eixo de tração, e as palhetas pressionam a parede interna da câmara de pressão devido a força centrífuga. Como o centro deste rotor é excêntrico em relação ao centro da câmara de pressão, o combustível entre as palhetas é comprimido e pressionado para fora. 2. Válvula reguladora A válvula reguladora ajusta a pressão de descarga da bomba de alimentação conforme a rotação da bomba. O ponto de injeção do combustível é controlado pelo temporizador que responde à pressão interna da carcaça da bomba. Débito e Injeção de Combustível 1. A bomba de alimentação, placa de cames e êmbolo são acionados pelo eixo de tração e giram em velocidade igual a metade da rotação do motor. 2. Duas molas pressionam o êmbolo e a placa de cames contra os roletes. 3. A placa de cames tem o número de cames igual ao número de cilindros do motor. (O motor de quatro cilindros tem quatro cames). A placa de cames pressiona o êmbolo para dentro e para fora girando no rolete fixo. Portanto, o êmbolo acompanha o movimento dos cames e faz movimentos alternativos sincronizadas. Para uma rotação da placa de cames, o êmbolo faz uma rotação completa e faz quatro movimento alternativos. 4. O combustível para um cilindro é injetado a cada 1/4 de rotação e um movimento alternativo do êmbolo (Motor de quatro cilindros). – 34 – Seção
  • 40. Apostilas Índice da Apostila Seção 5. No êmbolo há quatro sulcos de sucção, uma abertura de distribuição, abertura de descarga e um sulco equalizador de pressão. A abertura de descarga e a abertura de distribuição estão alinhadas com o furo de acesso do centro do êmbolo. 6. O combustível é aspirado do sulco de sucção do êmbolo. A seguir o combustível altamente comprimido é enviado, através da válvula de descarga vindo da abertura de distribuição, e bombeado para o bico injetor. 1. Sucção Quando o êmbolo move para a esquerda, um dos quatro sulcos de sucção no êmbolo da bomba irá alinhar com a abertura de sucção no cabeçote de distribuição. Desta forma, o combustível é aspirado para o interior da câmara de pressão e daí para o interior do êmbolo. – 35 –
  • 41. Apostilas Índice da Apostila 2. Injeção Como a placa de cames e o êmbolo giram, a abertura de sucção do cabeçote de distribuição fecha e a abertura de distribuição do êmbolo estará alinhada com a passagem de distribuição. Como a placa de cames move sobre os roletes, o êmbolo move para a direita e comprime o combustível. Quando a pressão do combustível atinge o valor predeterminado, o combustível é injetado através do bico injetor. 3. Término da Injeção Quando a placa de cames gira ainda mais e o êmbolo move para a direita, duas aberturas de descarga do êmbolo são pressionadas para fora da extremidade do anel de descarga. A seguir, o combustível altamente pressurizado retorna à carcaça da bomba através da abertura de descarga. Como resultado, a pressão do combustível é reduzida subitamente e a injeção de combustível termina. – 36 – Seção
  • 42. Apostilas Índice da Apostila Ciclo efetivo O deslocamento efetivo é a distância que o êmbolo move do início da compressão do combustível até o final. Como os ciclos da bomba são constantes, a localização do anel de descarga é alterada para aumentar ou reduzir o volume de injeção através da alteração do ciclo efetivo . Quando o deslocamento efetivo torna-se mais longo, a compressão termina mais tarde e o volume de injeção será aumentado. Inversamente a compressão termina mais cedo e o volume de injeção será menor quando o deslocamento efetivo for mais curto. Solenóide de Corte de Combustível A válvula solenóide de corte de combustível abre e fecha a passagem de combustível que leva à abertura de sucção. (A válvula permanece aberta enquanto a chave de ignição está ligada.) 1. Solenóide de corte de combustível ativado A voltagem da bateria é aplicada ao solenóide e a válvula comprime a mola para a drenagem para cima. Como resultado, a abertura de sucção abre e o combustível é fornecido. – 37 – Seção
  • 43. Apostilas Índice da Apostila 2. Solenóide de corte de combustível desativado A corrente que flui no solenóide, é interrompida, permitindo que a válvula retraia para baixo por ação de mola. Quando a válvula fecha a abertura de sucção, o fornecimento de combustível para o cilindro será interrompido, e o motor irá parar. Rotação Anti-reversa O motor diesel poder girar em sentido inverso. Se o combustível for injetado onde o ar for aspirado do lado do escapamento e comprimido, o motor irá girar. Entretanto, a bomba é projetada para evitar a rotação inversa do motor. Se a bomba girar em reverso, o combustível irá retornar à carcaça da bomba quando o êmbolo da bomba mover para cima e a abertura de sucção irá abrir. Além disso, o combustível não será comprimido porque o êmbolo da bomba irá mover para baixo, quando a abertura de débito estiver aberta. Portanto o combustível não será injetado, impossibilitando o movimento reverso do motor. – 38 – Seção
  • 44. Apostilas Índice da Apostila Seção Temporizador Automático (Controle do Ponto de Injeção) Como no caso do ponto de ignição do motor a gasolina, o ponto de injeção do motor diesel deve ser avançado (ou retardado) conforme a rotação do motor para que haja o desempenho ideal. O avanço ou retardo é controlado pelo temporizador automático em resposta à rotação do motor. Construção e operação O ponto de injeção do combustível é controlado por alteração da posição do rolete, que toca o came de face. Quando a bomba injetora não está girando, o rolete não está em posição máxima de retardo. Quando a bomba injetora começa a girar e a velocidade aumenta, o êmbolo do temporizador move para a esquerda pressionando a mola do temporizador, uma vez que a pressão do combustível no interior da carcaça da bomba também aumenta. O pino deslizante conectado ao êmbolo converte em movimento rotacional do anel de roletes, o movimento do êmbolo. Quando o anel de roletes gira no sentido oposto ao eixo de tração, o ponto de injeção avança. Quando o anel de roletes gira na mesma direção, o ponto de injeção é retardado. ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... – 39 –
  • 45. Apostilas Índice da Apostila Seção GOVERNADOR MECÂNICO DA BOMBA VE Descrição É necessário controlar o volume da injeção de combustível conforme o esforço com que pedal do acelerador é pressionado e a carga do motor uma vez que a potência do motor diesel é controlada pelo volume de injeção de combustível. Uma vez que o volume de injeção é determinado pela posição do anel de descarga, é necessário que o governador controle a posição do anel de descarga para que o funcionamento do motor seja estável. 1. Controle conforme a pressão do acelerador Pressionado: O volume de injeção de combustível aumenta. (A rotação do motor aumenta.) Liberado: O volume de injeção de combustível diminui. (A rotação do motor diminui.) 2. Controle com posição constante do acelerador e carga do motor flutuante Carga aumenta: O volume de injeção de combustível aumenta. Carga reduz: O volume de injeção de combustível diminui. O governador adicionalmente exerce três funções: Impede que o motor dispare controlando a rotação máxima do motor, e impede que o motor morra através da estabilização da rotação do motor em rpm baixa. – 40 –
  • 46. Apostilas Índice da Apostila Construção e Função Para o governador mecânico, os contrapesos, que giram com o eixo de tração da bomba injetora, expandem para fora devido à força centrífuga conforme o aumento da velocidade do eixo. Este movimento é transmitido ao anel de descarga através da luva do governador e alavanca de controle para ajustar o volume da injeção de combustível. Existem dois tipos de governadores: Governador para todas as velocidades Governador de velocidade MM (Mínima-Máxima) Governador para Todas as Velocidades O governador para todas as velocidades controla o volume de injeção do combustível em todas as faixas de rotação do motor. O anel de descarga é movido pelo governador, alterando o ciclo efetivo , resultando em ajuste do volume de injeção. – 41 – Seção
  • 47. Apostilas Índice da Apostila 1. Na Partida Quando o pedal do acelerador é pressionado e a alavanca de ajuste é movida à posição de carga total na partida, a mola de controle pressiona a alavanca tensionadora até que haja contato com o batente. Como a rotação da bomba é baixa na partida e a força centrífuga dos contrapesos é extremamente pequena, mesmo a mola da partida (mola de lâmina), que é pouco tensionada, é capaz de pressionar a alavanca de controle contra a luva do governador, fazendo os pesos fecharem completamente. Neste momento, a alavanca de controle gira no sentido antihorário ao redor do apoio A e move o anel de descarga à posição de partida (volume máximo de injeção) para que haja o volume de injeção de combustível necessário durante a partida. 2. Na Marcha-lenta Após a partida do motor e a liberação do pedal do acelerador, a alavanca de ajuste retorna à posição de marchalenta. Como a tensão da mola de controle neste momento é praticamente zero, os contrapesos podem expandir para fora apesar da baixa rotação. Como resultado, a luva do governador comprime a mola da marcha-lenta. Neste momento, a alavanca de controle gira no sentido horário ao redor do apoio A, para mover o anel de descarga à posição de marcha-lenta. Desta forma pode ser obtida a rotação suave de marcha-lenta quando a força centrífuga dos contrapesos e a tensão da mola da marcha-lenta estão equilibradas. – 42 – Seção
  • 48. Apostilas Índice da Apostila 3. Carga total (pedal do acelerador totalmente pressionado) Quando o pedal do acelerador está totalmente pressionado, a alavanca de ajuste move à posição de carga total e alavanca tensionadora faz contato no batente, similarmente ao que acontece na partida. Nesta situação a mola de controle é altamente tensionada e a mola compensadora é completamente comprimida e torna-se inativa. Diferentemente da partida, uma forte força centrífuga atua nos contrapesos, e a luva do governador pressiona a alavanca de controle para a direita. A seguir a alavanca de controle gira no sentido horário ao redor do apoio A, até que o apoio B faça contato na alavanca tensionadora, movendo o anel de descarga à posição de carga total. Conseqüentemente, o volume de injeção neste momento será menor do que durante a partida. 4. Rotação máxima (pedal do acelerador totalmente pressionado) Quando a rotação do motor aumenta acima de um valor especificado, a força centrífuga dos contrapesos aumenta, fazendo com que a força que é aplicada à luva do governador ultrapasse a tensão da mola de controle. A seguir a alavanca de controle e a alavanca tensionadora movem em conjunto, girando no sentido horário ao redor do apoio A, para mover o anel de descarga em um sentido que reduz o volume de injeção. A restrição da rotação máxima desta forma, impede que o motor dispare. – 43 – Seção
  • 49. Apostilas Índice da Apostila Seção 5. Carga parcial (rotação média) (Pedal do acelerador pressionado meio-curso) Quando a alavanca de ajuste está na posição intermediária entre carga total e marcha-lenta, a mola de controle é pouco tensionada, permitindo o movimento do anel de descarga em um sentido que reduz o volume de injeção à rotação mais baixa do que durante o controle da rotação máxima. Como resultado, a rotação do motor é controlada conforme o nível de aplicação (força) do pedal do acelerador. A característica do volume de injeção nesta situação é igual à carga total quando a rotação do motor é baixa (antes do movimento do anel de descarga para uma direção para reduzir o volume de injeção). Como a rotação aumenta a partir daí, o volume de injeção diminui par controlar a velocidade. Governador de Rotação M-M (Mínimo - Máximo) O governador de rotação MM controla o volume de injeção conforme a rotação do motor nas rotações máxima e mínima. Nas demais faixas de rotação, é injetado volume do combustível conforme o nível de aplicação (força) do pedal do acelerador. (Exceto para a mola de controle, a construção do governador para todas as rotações e governador MM é basicamente a mesma.) – 44 –
  • 50. Apostilas Índice da Apostila Seção Parafusos de Ajuste A bomba injetora inclui os seguintes parafusos de ajuste: 1. Parafuso de ajuste de rotação máxima: Controla a rotação máxima do motor. 2. Parafuso de ajuste de rotação da marcha-lenta: Ajusta a rotação do motor durante a marcha-lenta. 3. Parafuso de ajuste de carga total: Ajusta o volume máximo de injeção de combustível. RECOMENDAÇÃO: Como são ajustados à posição apropriada e lacrados, o parafuso de ajuste de velocidade máxima e parafuso de ajuste da carga total, normalmente não são ajustados. Entretanto, se devido a alterações ao longo do tempo, o ajuste for necessário, quebre o lacre e faça o ajuste. Após o ajuste, os parafusos de ajuste de rotação máxima e de ajuste da carga total devem ser lacrados novamente. LST (Temporizador Sensor de Carga) O LST altera o ponto de injeção do combustível conforme a carga do motor, e obtém a característica de avanço. O combustível é liberado do orifício na luva do governador através da passagem do eixo do governador para o lado de entrada da bomba de alimentação. Portanto, a pressão no interior da carcaça da bomba é diminuída para retardar o ponto de injeção. Quando a carga do motor aumenta (aumento do volume de injeção), os contrapesos permanecem fechados. A pressão interna na carcaça da bomba não diminui porque o orifício na luva do governador e a passagem do eixo do governador não estão alinhados. Inversamente, quando a carga no motor diminui (menor volume de injeção), os contrapesos abrem. O orifício na luva do governador e a passagem do eixo do governador estão alinhados causando redução na pressão no interior da carcaça da bomba e retardo de ponto. – 45 –
  • 51. Apostilas Operação – 46 – Índice da Apostila Seção
  • 52. Apostilas Índice da Apostila Seção TCV (Válvula de Controle de Ponto) A TCV torna a LST inativa se o veículo estiver funcionando com o motor frio (temperatura do fluido de arrefecimento abaixo de 60 °C (140 °F)) ou altas altitudes (onde a pressão atmosférica estiver abaixo de 93 kPa (700 mmHg)). A finalidade da TCV é impedir a falha de ignição. Se for permitido avançar o ponto continuamente nas condições em que a falha de ignição ocorre facilmente (motor frio ou alta altitude), a falha de ignição será evitada. A fumaça branca também é evitada. A ECU determina as condições do motor usando sinais do sensor de temperatura da água e sensor de pressão atmosférica. A seguir, a ECU emite sinais para que a TCV feche a passagem de combustível em LST, tornando portanto a LST inativa. TCV ativa Antes do aquecimento do motor (temperatura do fluido de arrefecimento abaixo de 60 °C (140 °F)) ou quando o veículo for dirigido em altas altitudes (quando a pressão atmosférica estiver abaixo de 93 kPa (700mmHg)), a ECU emite sinais que fazem a TCV ativar e fechar a passagem de combustível. Portanto, mesmo que o pedal do acelerador esteja liberado e a carga do motor reduzida, a LST é desativada e não há retardo do ponto de injeção. ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... – 47 –
  • 53. Apostilas Índice da Apostila Seção OPÇÕES DA BOMBA VE ACSD (Dispositivo de Partida a Frio Controlado Automaticamente) 1. Descrição O ACSD utiliza as propriedades de contração e de expansão da cera térmica e a tensão da mola para avançar automaticamente o ponto de injeção em resposta à temperatura do fluido de arrefecimento, resultando em marcha-lenta alta do motor (marcha-lenta rápida). Isto melhora a capacidade de partida nas baixas temperaturas e a estabilidade da marcha-lenta. 2. Operação (1) Motor frio A cera térmica contrai e pressiona o êmbolo. A alavanca A gira no sentido horário por força da tensão de mola. Isto faz a alavanca B pressionar a alavanca de ajuste no sentido da posição de marcha-lenta alta, resultando em rotação mais alta da marcha-lenta. Ao mesmo tempo, o anel de roletes gira, avançando o ponto de injeção. – 48 –
  • 54. Apostilas Índice da Apostila (2) Motor aquecido Quando a temperatura do fluido de arrefecimento aumenta, a cera térmica gradualmente expande para pressionar o êmbolo para fora. A alavanca A faz o êmbolo girar no sentido anti-horário, gradualmente reduzindo o ângulo de avanço do ponto de injeção e reduzindo a rotação da marchalenta. Quando a temperatura do fluido de arrefecimento atinge aproximadamente 50 °C (120 ° F), ambos o ponto de injeção e a rotação da marcha-lenta retornam ao normal. RECOMENDAÇÃO: O método de ajuste é diferente entre o motor equipado com ACSD e sem ACSD. Compensador de Alta Altitude (HAC) 1. Descrição Nas altas altitudes, a densidade do ar reduz conforme a redução da pressão atmosférica. Por esta razão, se o combustível for injetado nas mesmas condições de baixas altitudes, a mistura arcombustível torna-se excessivamente rica, tornando o motor susceptível à produção de fumaça preta. Portanto, o HAC reduz automaticamente o volume de injeção de combustível máximo conforme a altitude do veículo no momento. 2. Construção O HAC, que é instalado acima do governador da bomba, consiste de fole de vácuo, haste, pino de conexão e braço de controle. 3. Operação (1) Baixa altitude O fole é contraído quando a pressão atmosférica está alta, a haste é pressionada para cima por ação de mola. O anel de descarga é mantido em posição normal. – 49 – Seção
  • 55. Apostilas Índice da Apostila (2) Alta altitude Quando a pressão atmosférica está baixa, o fole expande para pressionar a haste para baixo. Este movimento é transmitido através do pino de conexão, braço de controle e alavanca tensionadora, e serve para mover o anel de descarga para a esquerda. Desta forma, o volume máximo de injeção de combustível diminui. Compensador de Sobrealimentação Turbocharger 1. Descrição Quando a volume de ar da admissão (pressão de sobrealimentação) aumenta através do turbocharger, o compensador de sobrealimentação aumenta o volume de injeção de combustível máximo conforme os aumento do volume de ar da admissão, para manter as condições ideais de combustão e aumentar a potência do motor constantemente. – 50 – Seção
  • 56. Apostilas Índice da Apostila Seção 2. Construção O compensador de sobrealimentação é instalado acima do governador da bomba injetora. O diafragma e haste movem para cima e para baixo através da pressão de sobrealimentação. A haste é cônica, através do que o braço de controle gira usando um pino de conexão. Esta quantidade de movimento transforma em percurso o movimento da alavanca tensora e percurso do movimento do anel de descarga (volume de injeção). 3. Operação (1) Quando a pressão de sobrealimentação está baixa: A mola pressiona para cima o diafragma. O volume de injeção não aumenta porque o pino e conexão está em contato com a parte cônica do fundo da haste. – 51 –
  • 57. Apostilas Índice da Apostila (2) Quando a pressão de sobrealimentação está alta: O diafragma é pressionado pela pressão de sobrealimentação para mover para baixo a haste. A alavanca tensionadora é pressionada pela mola de controle. Portanto, o pino de conexão move para a direita na direção da parte cônica da haste, e o braço de controle gira no sentido horário. A alavanca tensionadora e a alavanca de controle giram no sentido anti-horário ao redor do apoio A e movem o anel de descarga para aumentar o volume máximo de injeção de combustível. (3) Quando a pressão de sobrealimentação está excessivamente alta: Normalmente é controlada na área “C” e “D”. Se a pressão de sobrealimentação aumentar acima do ponto de intercepção no gráfico o pino de conexão é pressionado para a esquerda pela parte cônica “B” da haste, reduzindo o volume máximo de injeção de combustível. Isto impede o aumento da pressão de sobrealimentação a valores excessivamente altos no caso de falha. – 52 – Seção
  • 58. Apostilas Índice da Apostila BACS (Sistema de Sobrealimentação e Compensador de Altitude) 1. Descrição O sistema BACS é um dispositivo que permite ambas as funções do compensador de sobrealimentação do turbocharger e do HAC. A válvula HAC (compensador de alta altitude) mantém a pressão constante na câmara de pressão constante localizada abaixo do diafragma e portanto atua como o HAC. 2. Construção A construção básica é igual ao do compensador de sobrealimentação do turbocharger. 3. Operação (1) Condução nas baixas altitudes: O ar é introduzido na câmara de pressão constante, vindo do filtro. A seguir, o vácuo é aplicado pela bomba de vácuo para que a pressão esteja abaixo da pressão atmosférica constantemente. (2) Condução em altas altitudes: A pressão atmosférica do ar que é introduzido na câmara de pressão constante, é mais baixa nas altas altitudes. Quando a pressão atmosférica é baixa, o fole expande para tornar mais estreita a passagem de vácuo da bomba. Como resultado, a pressão do vácuo, que é aplicado na câmara de pressão constante diminui. Desta forma, a pressão interna na câmara de pressão constante permanece inalterada na condução tanto nas baixas altitudes como nas altas altitudes. O HAC funciona para manter a pressão na câmara de pressão constante movendo a haste conforme a alteração na pressão atmosférica na extremidade superior do diafragma. PCS (Sistema de Controle de Potência) O PCS é um dispositivo que reduz o volume máximo de injeção quando o veículo é dirigido em determinadas condições como em primeira marcha ou em ré. Normalmente, a VSV permanece fechada e o vácuo da bomba de vácuo é aplicado à válvula de controle de potência. A alavanca de controle de potência gira no sentido horário fazendo separar a alavanca de tensão do governador. Quando a VSV está ativada, o ar penetra na válvula de controle de potência fazendo a alavanca de controle de potência girar no sentido anti-horário. Desta forma, a alavanca de controle de potência faz a alavanca de tensão girar no sentido horário e isto reduz o volume máximo da injeção de combustível. – 53 – Seção
  • 59. Apostilas Índice da Apostila ANOTAÇÕES .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 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.................................................................................................................................................... – 54 – Seção
  • 60. TOYOTA SERVIÇO DE QUALIDADE TOYOTA DO BRASIL LTDA. IMPRESSO NO BRASIL JULHO/2005

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