Injetor common rail: Tudo o que você precisa saber

Conheça o injetor common rail, o principal componente do sistema de injeção diesel.

O sistema Common Rail revolucionou os motores diesel, trazendo maior eficiência, potência e redução de emissões. Criado para atender às exigências dos motores modernos, ele funciona por meio de uma alta pressurização do combustível (que ocorre na bomba de alta pressão), em seguida ele é armazenado em um tubo comum (o tubo rail) antes de ser distribuído para os injetores. Essa tecnologia avançada garante uma injeção mais precisa e otimizada, proporcionando melhor desempenho e menor consumo de combustível. Enfim, neste guia, você conhecerá tudo sobre os injetores Common Rail, seus componentes, funcionamento, tipos, falhas comuns e como repará-los.

Caso queira saber como o sistema Common Rail funciona de modo geral, leia este outro artigo.

O que é um Injetor Common Rail?

Primeiramente, é preciso saber que o injetor Common Rail é um dos componentes mais importantes no sistema de injeção eletrônica de combustível diesel. Afinal, é o injetor quem otimiza a queima de combustível e melhora o desempenho do motor. Desenvolvido nos anos 1990 pela Fiat e patenteado pela Bosch, o sistema Common Rail (ou \”tubo comum\”) tornou-se referência em eficiência, sendo amplamente adotado em motores modernos. Este sistema consiste em uma bomba de alta pressão, um tubo rail para armazenar o combustível e os injetores que o distribuem para as câmaras de combustão. Além disso, conta também com o ECM (ou ECU) que é responsável por gerenciar o funcionamento de todos esses componentes, garantindo a quantidade, pressão e o tempo exato da injeção de combustível.

Como funciona o injetor Common Rail

O sistema Common Rail opera de maneira precisa para atender às demandas de desempenho e eficiência dos motores diesel.

Primeiramente, a bomba de combustível aspira o diesel do tanque em baixa pressão enviando-o para a bomba de alta pressão. Lá, o combustível é comprimido e direcionado ao tubo rail, onde é armazenado para ser distribuído para os injetores conforme a necessidade.

O injetor Common Rail, por sua vez, desempenha um papel crucial, já que controla a entrada de combustível na câmara de combustão com precisão milimétrica. Em resumo, sua operação ocorre da seguinte forma:

• Recepção do Combustível Pressurizado: O combustível pressurizado no tubo rail é enviado para o injetor, que mantém o diesel em alta pressão até o momento da injeção.
• Ativação do Atuador: O injetor possui um atuador (que pode ser uma válvula solenoide ou piezoelétrica) que controla a abertura e o fechamento da agulha do bocal. Este atuador é ativado por sinais elétricos enviados pela unidade de controle eletrônico (ECU).
• Abertura da Agulha: Quando o atuador é acionado, a pressão do combustível força a agulha do injetor a se abrir. Isso permite que o combustível flua para o bocal.
• Pulverização Precisa: O bocal do injetor pulveriza o combustível em partículas muito finas, garantindo uma mistura homogênea com o ar na câmara de combustão. Essa pulverização é essencial para a queima eficiente do diesel.
• Fechamento Rápido: Por fim, assim que o sinal elétrico para, o atuador fecha a agulha rapidamente, interrompendo o fluxo de combustível para evitar desperdício e manter a precisão na dosagem.

Esse controle extremamente preciso permite que o motor funcione com máxima eficiência, melhorando o desempenho, reduzindo emissões e otimizando o consumo de combustível.

Componentes do Injetor Common Rail

Corpo do Injetor

Envolve todos os componentes internos, protegendo-os de desgastes e garantindo o alinhamento das partes móveis. Construído com materiais de alta resistência para suportar as pressões do sistema.

Conexões Elétricas

Ligam o injetor à unidade de controle eletrônico (ECU). Transmitem os sinais elétricos que ativam o atuador no momento exato da injeção.

Atuador (Válvula Solenoide ou Piezoelétrica)

Controla eletronicamente a abertura e o fechamento da agulha. No caso dos atuadores piezoelétricos, utilizam cristais para oferecer uma resposta mais rápida e precisa. Já no caso da válvula solenoide, utiliza um campo magnético para acionar o movimento da agulha.

Conexões Hidráulicas

Conectam o injetor ao tubo rail, garantindo que o combustível pressurizado seja entregue corretamente. Trabalham com altíssimas pressões, por isso, possuem vedação de alta qualidade para evitar vazamentos.

Filtro de injeção (bastão)

Um pequeno filtro na entrada do injetor que tem a função de proteger os componentes internos, especialmente a agulha e o bocal, contra impurezas presentes no combustível. Ele filtra as partículas sólidas, como sujeira, ferrugem ou outros contaminantes, que poderiam obstruir ou danificar o sistema de injeção.

Bico Injetor

A extremidade do injetor contém o bocal, por onde o combustível é pulverizado na câmara de combustão. Possui orifícios minúsculos que garantem uma atomização precisa do diesel, fundamental para uma combustão eficiente.

OBS: muitas pessoas usam o termo bico injetor para se referir ao injetor como um todo, mas tecnicamente ele é apenas uma peça do injetor, também conhecida como bocal do injetor.

Agulha do bico

Uma peça móvel dentro do bico que regula o fluxo de combustível. Abre e fecha conforme a pressão e o comando do atuador, controlando a quantidade de diesel injetada.

Molas e Pistões Internos

O injetor contém diversas molas e pistões internos que desempenham funções importantes em diferentes fases do seu funcionamento. Sendo assim, auxiliam no fechamento da agulha após a injeção e equilibram as forças mecânicas e hidráulicas dentro do injetor

Principais falhas e como solucioná-las

O injetor Common Rail pode apresentar falhas comuns, como por exemplo:

Desgaste Natural: O injetor é um componente de alta precisão, por isso, o uso contínuo naturalmente leva a um desgaste de seus componentes internos. Para atenuar esse desgaste é essencial usar combustível de qualidade, além de realizar a manutenção preventiva.

Obstrução do Bico: Pode ser causada por combustível de má qualidade ou resíduos. Solução: limpeza ou substituição do injetor.

Falha no Atuador/Válvula Solenoide: Geralmente requer a substituição do componente defeituoso.

Problemas na Bomba de Alta Pressão: Problemas na bomba podem impedir o funcionamento dos injetores. Assim sendo, será preciso fazer uma avaliação e, em casos mais graves, realizar a substituição.

Tipos de injetores common rail

Atualmente, há dois tipos principais de injetores Common Rail no mercado:

• Injetores Piezoelétricos: Mais modernos, utilizam cristais piezoelétricos que respondem mais rapidamente e oferecem maior precisão na injeção.
• Injetores de Válvula Solenoide: Mais tradicionais, utilizam válvulas controladas eletronicamente para regular a entrada e saída do combustível.

Normas de emissões e benefícios ambientais

Os injetores Common Rail desempenham um papel essencial no cumprimento de rigorosas normas de emissões, como Euro 6. Sendo assim, eles estão em constante evolução para garantir uma pulverização mais fina do combustível, o que resulta em melhor queima, maior economia e redução significativa na emissão de poluentes, como NOx e material particulado (PM).

Principais Marcas de Injetores Common Rail

As marcas líderes no forneciento de injetores Common Rail são: Bosch, Denso, Delphi e Siemens. De fato, todas elas são reconhecidas por sua qualidade, confiabilidade e inovações tecnológicas no mercado de injetores.

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