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Common-rail

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Alfa Romeo 156 JTD, primeiro automóvel do mundo com motor common-rail

O sistema de common-rail ou conduto comum é um sistema de inyección de combustível electrónico para motores diésel de inyección directa no que o gasóleo é aspirado directamente do depósito de combustível a uma bomba de alta pressão e esta a sua vez o envia a um conduto comum para todos os injetores e por alta pressão ao cilindro.

Este sistema foi desenvolvido pelo grupo industrial italiano Fiat Group. A industrialización levo-a a cabo Bosch. O primeiro veículo em equipar dito sistema foi a Alfa Romeo 156 com motor JTD.

Conteúdo

Conceito

Esquema básico common rail

A ideia essencial que rege o desenho é conseguir uma pulverización muito maior que a obtida nos sistemas de bomba inyectora anteriores, para optimizar o processo de inflamación espontánea da mistura que se forma na câmara ao injectar a gasolina, princípio básico do ciclo Diesel. Para isso se recorre a fazer uns orifícios bem mais pequenos ,dispostos radialmente na ponta do injetor (tobera), compensando esta pequena secção de passagem com uma pressão muito maior.

É essencialmente igual à inyección multipunto de um motor de gasolina, na que também há um conduto comum para todos os injetores, com a diferença de que nos motores diésel se trabalha a uma pressão bem mais alta.

Funcionamento

O gasóleo armazenado no depósito de combustível a baixa pressão é aspirado por uma bomba de transferência accionada electricamente e enviado a uma segunda bomba, neste caso, de alta pressão que injecta o combustível a pressões que podem variar desde uns 300 bar até entre 1500 e 1600 bar ao cilindro, segundo as condições de funcionamento.Hoje nos motores diésel de Toyota injecta-se o combustível com uma pressão de 2000 bar

A bomba de transferência pode ir montada na própria bomba de alta pressão, accionada pelo mecanismo de distribuição e sobretudo no interior do depósito de combustível. O conduto comum é um encanamento ou "rampa" da que parte uma ramificação de encanamentos para a cada injetor da cada cilindro.

A principal vantagem deste sistema é que nos permite controlar electronicamente o fornecimento de combustível nos permitindo assim realizar até 5 pré-inyecciones dantes da inyección principal com o que conseguimos preparar a mistura para uma óptima combustão. Isto gera um nível sonoro bem mais baixo e um melhor rendimento do motor.

Sensores principais

Sensores secundários

Actuadores principais

Actuadores secundários

Vantagens do common-rail

Injetor Common rail

A principal vantagem deste sistema é que se pode regular a pressão nos injetores em função do ónus , de uma maneira muito precisa, com que se obtém uma regulação do volume óptima. Por exemplo ao circular o veículo subindo a 2000 rpm por uma ligeira pendente, a necessidade de par motor e por tanto de potência = par motor x rpm é maior que quando o veículo circula às mesmas 2000 rpm quando baixa a pendente. Nos sistemas mecânicos anteriores de inyección por bomba, a pressão era praticamente a mesma e tinha que variar o volume mediante variação do tempo de inyección actuando sobre o tempo de compressão da bomba inyectora .

Valores típicos de pressão são 250 bar a ralentí, até 2000 bar a pleno ónus (não necessariamente a revoluções máximas)

A óptima atomización do combustível por parte dos injetores hidráulicos de comando electrónico, controlados por uma central de inyección electrónica, e a alta pressão à que trabalha o sistema fazem que se aumente o par e por tanto a potência em toda a faixa de revoluções, se reduza o consumo de combustível e se diminua a quantidade de emissões contaminantes, em especial os óxidos de nitrógeno, o monóxido de carbono e os hidrocarburos sem queimar.

Ao não ter um mecanismo mecânico que reja quando se deve injectar o combustível se pode eleger livremente quando injectar, inclusive realizar várias inyecciones em um mesmo ciclo. Isto permite a preinyección que se produz justo dantes da principal, aumentando a pressão e temperatura dentro do cilindro, o que melhora a combustão e diminui o ruído característico dos diésel.

Common-rail na actualidade

Actualmente, quase todos os automóveis novos fabricados na Europa com motor diésel incorporam common-rail identificados baixo diferentes siglas segundo o fabricante (CRDI, CDTI, HDI, JTD, DCI, TDCI, actualmente se começa a incorporar nos TDI, ....). Bosch, Siemens, Delphi e Denso são os fabricantes mais importantes destes sistemas. Entre os cinco sistemas mencionados existem diferenças consideráveis quanto à regulação da pressão e o funcionamento eléctrico dos injetores, mas basicamente regem-se pela mesma forma de trabalho mecânico.

Referências bibliográficas

Veja-se também

Enlaces externos

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