Chegando na oficina e vendo um caminhão de cabeça baixa ou melhor, com a cabine basculada, é possível ter acesso pleno ao motor Cummins ISL 390 de 6 cilindros em linha que equipa o VW Constellation 25-320, ano 2010.
O caminhão parou de funcionar e teve que ser guinchado porque o motor virava, mas não pegava. Para um mecânico experiente, a primeira coisa que ele quer saber é se está injetando combustível e a caminhada para descobrir começa lá no tanque para saber se tem combustível, depois verificar se está chegando na bomba de alta pressão que fica do lado esquerdo do bloco do motor, próximo ao cabeçote, cujo acesso fica muito fácil com a cabine basculada.
Pelo ano do caminhão e pela quilometragem que já passou de 1 milhão, a suspeita recai sobre as condições de funcionamento da bomba. Antes de remover, foram realizados testes no solenoide que controla a entrada do diesel, como este componente estava funcionando, já se sabia que o diesel chegava até a bomba de alta pressão e não seguia em frente.
Para ter a certeza de que o problema estava realmente na bomba, foi feita a remoção e na sequência, a desmontagem do cabeçote, pois é a forma mais rápida e prática para dar um diagnóstico para o cliente.
Com a bomba na bancada, foram removidos os 4 parafusos que prendem o cabeçote e ao remover os dois êmbolos de cerâmica, logo foi constatado que estavam danificados e como consequência, o alojamento na carcaça da bomba, os tuchos e os roletes ficaram riscados.
Com a identificação do motivo que fez o caminhão parar de funcionar e com a avaliação dos danos ocorridos na carcaça da bomba e nos componentes internos, a solução recomendável é a troca da bomba de alta pressão, mas vamos entender como funciona este sistema de alimentação do diesel em alta pressão, algo em torno de 1.800 bar.
O ECM alimenta a bomba elétrica de transferência de combustível (localizada atrás do ECM) durante cerca de 30 segundos quando a chave de ignição é ligada (ON) para assegurar que o sistema de combustível seja escorvado, eliminando possíveis bolhas de ar.
O atuador da bomba de combustível, normalmente aberto, recebe um sinal modulado por largura de pulso (PWM) do ECM para abrir ou fechar em resposta ao sinal de pressão enviado pelo sensor da pressão no Common Rail. Os injetores possuem solenoides individuais e o ECM alimenta cada injetor separadamente para fornecer combustível a cada cilindro.
A bomba de combustível de alta pressão pode ser dividida em quatro conjuntos distintos que são:
• A bomba de engrenagens;
• A carcaça do atuador;
• A carcaça do eixo comando de válvulas;
• O cabeçote.
O combustível flui através da bomba de engrenagens para um filtro de 3 mícron no lado da pressão. Depois de passar pelo filtro, o combustível entra na carcaça do atuador da bomba de combustível, que consiste em uma conexão de purga de ar e parte do combustível retorna continuamente para o dreno através da conexão com orifício de purga de ar.
O diesel que é medido através do atuador da bomba de combustível entra no cabeçote da bomba de combustível de alta pressão, onde é bombeado para a Common Rail e vai para a conexão de saída de alta pressão.
A bomba de alta pressão fica instalada na carcaça do conjunto de engrenagens, tem a função de pressurizar o combustível com a pressão necessária para a injeção, dependendo do regime de rotação e a carga aplicada ao motor. O mecanismo que gera a alta pressão é composto por dois elevadores com três ressaltos cada, que movimentam dois pistões cerâmicos, um para cada elevador, comprimindo o combustível.
O controle da vazão e consequentemente da pressão do combustível são realizados pela ação da válvula reguladora de pressão, instalada no corpo da bomba de alta pressão.
O combustível é pressurizado pelos pistões cerâmicos, que estão instalados no cabeçote da bomba de alta pressão, estão apoiados sobre tuchos, contam com mola de retorno e são acionados por elevadores tipo came, com três ressaltos para cada pistão, produzindo os movimentos de admissão e compressão. A lubrificação da bomba é realizada pelo próprio combustível que circula em seu interior.
Na admissão, o ressalto da bomba se desloca para sua parte mais baixa, o combustível pressurizado pela bomba de baixa pressão desloca o pistão cerâmico para baixo, preenchendo a câmara do cilindro.
Na compressão, o pistão se desloca em sentido oposto, acionado pelo eixo tipo came, provoca uma redução no volume interno do cilindro, comprimindo o combustível e aumentando gradativamente a pressão dentro da câmara. No momento em que a pressão no interior da câmara for maior que a pressão do circuito de alta pressão, a válvula de saída, localizada no cabeçote da bomba, se abre e permite que o combustível seja liberado para o tubo distribuidor (Rail), podendo atingir a pressão de até 1800 bar.
A válvula reguladora de pressão tem como função controlar a quantidade (volume) de combustível a ser enviada para a bomba de alta pressão do sistema de injeção de combustível. Para realizar a dosagem deste volume, o ECM controla esta válvula por meio de pulsos elétricos conhecidos como pulsos de sinal PWM (Pulso com Período Modulado).
A função da válvula reguladora de pressão é controlar o volume de combustível a ser enviado para a bomba de alta pressão que vai elevar a pressão deste combustível, de acordo com o regime de rotação e a carga aplicada ao motor.
O processo de controle da pressão do combustível no tubo distribuidor é gerenciado pelo ECM e gera um ciclo de informações e ações. Através de um sinal PWM, o ECM controla a válvula reguladora, que faz variar o volume de combustível a ser comprimido pela bomba de alta pressão. A variação da pressão do Common Rail é detectada pelo sensor de pressão, informando o ECM e assim fechando o ciclo.
De acordo com solicitação de torque ao motor feita pelo condutor por meio do pedal do acelerador ou pela tomada de força caso o veículo tenha esse equipamento, o ECM determinará o tempo em que a válvula reguladora de pressão ficará energizada (sinal PWM), controlando a pressão interna do tubo distribuidor, que está sendo monitorada pela ECM, por meio do sensor de pressão.
O excesso de combustível não enviado às câmaras de bombeamento da bomba de alta pressão é utilizado para lubrificar os componentes internos da própria bomba e, em seguida, é descarregado no retorno do sistema.
Os rolamentos que suportam o eixo comando de válvulas, bem como os tuchos, os roletes e o próprio eixo comando de válvulas são lubrificados com óleo do motor. Esses são os únicos componentes da bomba que são lubrificados com óleo do motor. O óleo do motor para a bomba de alta pressão é fornecido através de um furo na carcaça das engrenagens do motor. O óleo passa pela carcaça das engrenagens do motor para a carcaça do eixo comando de válvulas da bomba de alta pressão.
Um pequeno anel de borracha em um rebaixo na parte traseira da carcaça das engrenagens do motor veda essa passagem.
Depois de toda descrição deste sistema de alta pressão, ficou mais fácil entender o funcionamento que vai ajudar quando for fazer manutenção.
Caso seja necessário verificar a bomba de transferência, a remoção dos parafusos da placa de arrefecimento do módulo permite que o ECM, a placa de arrefecimento, a bomba de transferência e a tubulação da bomba de transferência sejam removidos como um único conjunto.
Para a manutenção da bomba de alta pressão é preciso alguns cuidados para evitar possíveis danos ao conjunto. Na desmontagem, cada êmbolo deve ser marcado com uma identificação para facilitar a montagem instalando na mesma orientação e no mesmo cilindro, para evitar danos ao motor. Se os êmbolos forem removidos, inspecione com cuidado procurando trincas ou arranhões, caso estejam danificados, verifique se houve danos no alojamento dos pistões, caso tenha algum dano, o conjunto deve ser trocado.
Com os tuchos do alojamento do came removidos, inspecione a árvore de cames para identificar desgastes, os roletes também devem ser observados e caso tenham riscos ou desgastes, também devem ser substituídos.
Realizada a inspeção nos componentes internos da bomba de alta pressão e tendo a certeza que estão em condições de uso, realize a montagem e o aperto do cabeçote com os quatro parafusos deve ser cruzado, o torque de aperto final é de 68 Nm.
