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Sistemas UP e UI


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Módulos do Curso

Introdução ao Sistema de Injeção para motores Diesel

Diferenciando UI e UP

Componentes da UI e UP

Unidade Bomba-Tubo-Bico (UP)

Unidade Injetora (UI)

Sistema de Baixa Pressão

Sistema de Injeção de Unidades Bomba-Tubo-Bico

Características técnicas

Funções Básicas

Funcionamento

Sistema de Injeção de Unidades Injetoras (UI)

Característica técnicas

Funções básicas

Funcionamento

Sensores

Interruptores

Manutenção

Equipamentos que auxiliam no diagnóstico dos veículos

Dicas de manutenção

Danos por falta de manutenção


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Introdução ao Sistema de Injeção para motores Diesel

Vamos aprofundar nosso conhecimento a respeito do conjunto Bomba-Tubo-Bico (UPS – Unit

Pump System) e Unidade Injetora (UIS-Unit Injector System) do Sistema de Injeção para motores

diesel.

As Unidades Injetoras (UI) e as Bombas-Tubo-Bico (UP), assim como os sistemas mecânicos

desenvolvem alta pressão com a vantagem de melhorar o controle de volume e o tempo de

injeção, adaptando-se às condições exigidas de torque e potência do motor.

Veja, a seguir, os detalhes que diferenciam a Unidade Injetora (UI) do conjunto Bomba-Tubo-Bico

(UP).

Diferenciando UI e UP

Em cada cilindro é montada uma unidade Bomba-Tubo-Bico (UP) no bloco do motor. Seu

acionamento é realizado por um ressalto do eixo de comando do motor. A ligação do pistão da

bomba é estabelecida através do tucho de roletes. A fixação da bomba, no bloco do motor, é feita

com a flange existente no corpo da bomba.

A Unidade Injetora (UI) é formada por uma bomba de injeção e por um bico injetor. Em cada

cilindro é montada uma Unidade Injetora no cabeçote do motor. Seu acionamento é realizado

através de um balancin, diretamente por um tucho de rolete, ou, indiretamente, pelo eixo de

comendo do motor.

Curiosidade! O Sistema de Injeção da Unidade Injetora (UIS) apresenta, como vantagem técnica,

o fato de integrar todos os componentes (bomba+bico) em apenas uma peça, possibilitando maior

eficiência, menor perda de carga e menor risco de vazamentos.

No Brasil, o Sistema de Unidade Injetora (UIS) e o Sistema de Unidade Bomba-Tubo-Bico (UPS)

são utilizados em veículos pesados como: caminhões, ônibus, máquinas agrícolas e industriais.

Componentes da UI e UP

Unidade Bomba-Tubo-Bico (UP)

Os Sistemas de Injeção Bomba-Tubo-Bico (UPS) e Unidades Injetoras (UIS) possuem estruturas

semelhantes.


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Nestas Unidades, os circuitos de alimentação de combustível e regulagem eletrônica diesel são

muito parecidos.

A Unidade Bomba-Tubo-Bico é constituída por:

Corpo da bomba

Tucho de rolete

Pistão que está envolvido pelo Tucho de rolete

Válvula Magnética

Conjunto Injetor

Conexão de alta pressão

Tubo de alta pressão

Unidade Injetora (UI)

A Unidade Injetora (UI) é formada por uma bomba de injeção e por um bico injetor que constituem

uma única peça.

Sistema de Baixa Pressão

As Unidades Bomba-Tubo-Bico (UP) e as Unidades Injetoras (UI) utilizam, da mesma maneira,

sistemas de baixa pressão semelhantes.

Componentes que formam o sistema de baixa pressão:

Tanque de combustível

Tubulações de baixa pressão

Separador de água

Bomba alimentadora

Filtro de combustível

Válvula de retorno

Os Sistemas UI e UP comunicam-se com a galeria de combustível, que está localizada nos

cabeçotes ou no bloco do motor. A alimentação desta galeria é feita pela bomba alimentadora que

aspira o combustível do tanque, mantendo o volume e a pressão ideais para alimentação das

Unidades Injetoras.


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Sistema de Injeção de Unidades Bomba-Tubo-Bico

Características técnicas:

O Sistema de Unidade Bomba-Tubo-Bico possui controle de tempo de injeção através de válvulas

magnéticas. O momento de acionamento da válvula magnética determina o início de débito. A

duração do acionamento é determinada pela Unidade de Comando Eletrônica (ECU), de acordo

com sua programação, que está configurada para os diferentes regimes de trabalho do motor, tais

como: partida, marcha - lenta, torque e potência.

Saiba Mais! Unidade de Comando Eletrônica (ECU): é a central de processamento de funções, a

qual capta os sinais elétricos dos sensores e emissores de sinais nominais, os avalia e calcula os

sinais de comando dos atuadores. O programa da Unidade de Comando é armazenada em uma

memória e um microcontrolador assume a execução do programa, atendendo às diversas

solicitações de regime de trabalho do motor.

Para designar Unidade de Comando Eletrônica, usamos a sigla ECU, que significa Eletronic

Command Unit.

Funções Básicas:

O Sistema de Unidade Bomba-Tubo-Bico injeta o combustível no momento certo, na quantidade

exata e com a máxima pressão possível, assegurando, assim, um funcionamento silencioso,

econômico e com baixa emissão de poluentes.

É dividido nas seguintes unidades funcionais:

Produção de alta pressão: Os principais componentes da produção de alta pressão são: corpo da

bomba, pistão da bomba e mola de retorno.

Válvula Magnética: a função da válvula magnética é determinar o volume e o tempo de injeção.

Seus principais componentes são: agulha da válvula magnética, placa do induzido e mola da

válvula magnética.

Conjunto Injetor: O porta-injetor distribui e pulveriza o combustível, precisamente dosado, na

câmara de combustão, devido à alta pressão gerada em seu interior, formando a curva de injeção.

O conjunto injetor está unido à Unidade Injetora por uma conexão de alta pressão e por um tubo

de alta pressão que conduzem o combustível ao injetor.


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Funcionamento

Dentro da câmara de pressão, o combustível, representado pela cor amarela, está com baixa

pressão. Ao ser comprimido pelo pistão da bomba, atinge alta pressão, o que é demonstrado pela

cor vermelha. Este aumento deve-se ao fechamento do canal de comunicação de baixa pressão

com o de alta pressão. O combustível pressurizado é conduzido através de um tubo de conexão

de alta pressão até o Conjunto Injetor. Quando a pressão do combustível supera a força da mola,

a agulha do injetor é deslocada dando início à injeção do combustível da câmara de combustão.

Sistema de Injeção de Unidades Injetoras (UI)

Característica técnicas:

A Unidade Injetora (UI) possui as mesmas unidades funcionais da UP (Unidade Bomba-Tubo-

Bico), diferenciando-se apenas no conjunto injetor que está acoplado ao corpo da bomba.

Funções básicas:

Como na UP, a Unidade Injetora também injeta o combustível no momento certo, na quantidade

exata e com a máxima pressão possível, assegurando assim, um funcionamento silencioso,

econômico e com baixa emissão de poluentes.

A Unidade Injetora (UI) é dividida nas seguintes unidades funcionais:

Produção de alta pressão: Os principais componentes da produção de alta pressão são: o corpo

da bomba com o pistão da bomba e a mola de retorno.

Válvula magnética de alta pressão: A função da válvula magnética de alta pressão é controlar o

ponto e o tempo de injeção. Seus principais componentes são: bobina, agulha da válvula

magnética, placa do induzido e mola da válvula magnética.

Bico injetor: A alta pressão gerada no interior do bico injetor faz com que este pulverize e distribua

o combustível, precisamente dosado, na câmara de combustão, formando a curva de injeção. O

bico injetor é fixado ao corpo da Unidade Injetora através da porca de fixação.

Funcionamento:

Dentro da câmara de pressão, o combustível, representado pela cor amarela, está com baixa

pressão. O combustível ao ser comprimido pelo pistão da bomba atinge a alta pressão.

Devido ao fechamento do canal de comunicação da câmara de baixa pressão pela válvula de

agulha.


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A permanência da válvula de agulha fechada faz com que a pressão do combustível supere a

força da mola do injetor, permitindo que a agulha do injetor se desloque, dando início à injeção do

combustível na câmara de combustão.

Sensores

Os sensores são os componentes responsáveis por informar à Unidade de Comando Eletrônica

(ECU) as condições de funcionamento essenciais do motor, como: rotação, temperatura do ar,

temperatura da água e pressão do coletor de admissão.

As informações captadas pelos sensores instalados no motor e no veículo são processados pela

Unidade de Comando Eletrônica (ECU) que determina o volume e o tempo de injeção para que o

motor atinja o regime de trabalho solicitado.

Sensor de Rotação:

Responsável por informar a rotação e o PMS (Ponto Morto Superior) do pistão do motor.

Para que a unidade de comando gerencie a quantidade correta de combustível injetado e o tempo

de injeção, é necessário que a rotação seja compatível com a exigência de trabalho solicitada pelo

condutor.

Sensor de Fase:

Responsável por informar a posição do 1º cilindro.

A unidade de comando utiliza esta informação para determinar a ordem de injeção de combustível

nos cilindros. Esta informação, também é importante para que a unidade de comando trace com

antecedência, a estratégia de adiantar ou atrasar a injeção de acordo com a rotação do motor.

Sensor de pressão e temperatura do ar admitido:

Responsável por informar a pressão e temperatura do ar para ajuste do volume de combustível

injetado.

A temperatura e a pressão do ar no coletor de admissão são importantes para a unidade de

comando determinar o volume correto de injeção de combustível, ou seja, o sensor de

temperatura informa qual é a temperatura do ar e o sensor de pressão informa a pressão do ar

admitido.

Sensor da temperatura da água (líquido de arrefecimento):

Responsável por informar a temperatura da água e, está instalado no circuito de refrigeração do

motor.


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Esta informação é importante para a unidade de comando ajustar o tempo e a quantidade de

injeção de combustível, de acordo com a variação de temperatura da água no motor, garantindo,

assim, sua segurança.

Sensor da pressão atmosférica:

Responsável por informar a pressão do ambiente. Em geral este sensor está instalado dentro da

Unidade de Comando Eletrônica (ECU).

Esta informação é importante para a unidade de comando ajustar a quantidade de injeção de

combustível, de acordo com a variação de pressão atmosférica.

Sensor do pedal do acelerador:

Responsável por enviar o sinal da posição do pedal do acelerador solicitado pelo condutor.

O sensor do pedal do acelerador envia o sinal à unidade comando para determinar o regime de

trabalho do motor, como: posição de marcha lenta, rotações intermediárias, e altas rotações.

Sensor de temperatura e pressão do óleo lubrificante:

Responsável por informar temperatura e pressão do óleo lubrificante.

Este sensor é utilizado pela unidade de comando para segurança do motor, evitando que o motor

sofra danos por excesso de aquecimento e falta de pressão do óleo lubrificante.

Sensor de temperatura do combustível:

Responsável por informar temperatura do combustível.

A unidade de comando utiliza este sensor para corrigir o volume de injeção de combustível de

acordo com a variação de temperatura. A variação de temperatura do combustível é determinante

para que a unidade de comando faça a correção do volume de injeção.

Interruptores:

Assim como os sensores, os interruptores exercem a função de fornecer à unidade de comando

informações que contribuam para o bom funcionamento do motor. Apesar de não serem capazes

de decodificar as informações, os interruptores dos pedais de freio e o de embreagem, irão

transmitir a idéia de estarem, ou não, acionados.

Interruptor do pedal de freio:

Responsável por enviar um sinal, informando à unidade de comando que o condutor está freando

o veículo. Com isso a unidade reduzirá instantaneamente a quantidade de combustível injetado.

Interruptor do pedal de embreagem:

Responsável por informar o acionamento da embreagem. Com isso, a unidade de comando

reduzirá, instantaneamente, a quantidade de combustível injetado, impedindo que a rotação do


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motor aumente, atingindo, assim, a fase de marcha lenta. Isso evita solavancos no motor durante

as trocas de marchas.

Manutenção

Equipamentos que auxiliam no diagnóstico dos veículos:

Você sabia que todo sistema gerenciado eletronicamente possui armazenamento de informações

sobre o motor e o veículo?

As informações são gravadas na memória da ECU (Unidade de Comando Eletrônica) e são

analisadas por equipamentos de diagnósticos chamados Scanners.

Através destes equipamentos é possível rastrear falhas que ocorreram no passado e que ainda

estão na unidade de comando, além de fazer a leitura dos valores reais. O Scanner é uma

ferramenta indispensável ao técnico no momento de diagnosticar o veículo.

Dicas de manutenção:

Fazer as trocas dos filtros de ar e combustível, óleo lubrificante e, em alguns motores, filtro

de água, conforme especificado pelo fabricante do veículo;

Fazer revisão do Sistema de Injeção Diesel, conforme os prazos especificados pelo

fabricante do veículo, ou quando o sistema apresentar falhas;

Verificar se a tampa do tanque de combustível está vedada;

Verificar se o respiro do tanque está livre.

Danos por falta de manutenção:

Redução da vida útil dos componentes do sistema de injeção e do motor;

Entupimento dos filtros de ar, de combustível, de óleo lubrificante e de água, devido às

condições de uso;

Má vedação da tampa de combustível não impede a entrada de contaminantes no

combustível;

Entupimento do respiro do tanque de combustível provoca a formação de vácuo, impedindo

a alimentação de combustível no sistema.

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