Desde que a bomba de combustível foi movida para o tanque de combustível, a pressão do combustível substituiu a altura da flutuação como medida da saúde e desempenho do sistema de combustível. A verificação da altura do flutuador pode ter exigido alguma desmontagem ou ferramentas especiais para dobrar os braços do flutuador.
Quando a mudança foi feita para injeção de combustível de bombordo ou corpo do acelerador, tudo o que um técnico precisava para diagnosticar um problema de combustível era um conjunto de “luzes noid”, um medidor de pressão de combustível e talvez um multímetro. Medir a pressão do combustível normalmente exigia a verificação da pressão em marcha lenta e sob carga. A maioria dessas ferramentas não pode ser usada no lado de alta pressão de um sistema de injeção direta devido às pressões mais altas e às mudanças na localização e na tecnologia do injetor.
As tensões dos drivers do injetor podem variar de 30 a 120 volts, dependendo do sistema, e as pressões podem chegar a 2.300 psi. A ferramenta ideal para injeção direta é uma ferramenta de varredura que pode observar parâmetros especiais de injeção direta de combustível e realizar testes bidirecionais.
Alguns dos testes são iguais, como o equilíbrio do injetor e o teste de carga, mas são necessários mais insights sobre como o posicionamento do injetor e da bomba de combustível de alta pressão influenciam o diagnóstico de dirigibilidade.
DIAGNÓSTICO DE PRESSÃO
Você nunca encontrará uma válvula ou porta Schrader para medir a pressão em um sistema de injeção direta de combustível, mesmo no lado inferior. Se você pudesse acessar o lado inferior com um medidor analógico, veria as pressões mudando rapidamente à medida que as demandas do motor mudassem.
A pressão de injeção direta é medida com sensores e os sinais são usados para determinar a velocidade e/ou volume da bomba. Portanto, você precisará de uma ferramenta de verificação para observar as pressões.
A maioria dos sistemas de injeção direta utiliza sensores de pressão piezoresistivos nos lados inferior e superior do sistema de combustível. Eles normalmente têm três fios indo para o sensor. Um fio fornece a tensão de referência que normalmente é de cinco volts, e o elemento sensor altera a resistência e transforma a tensão de referência em tensão de sinal. O terceiro fio é quase sempre um aterramento.
O ECM transformará a tensão do sinal em uma pressão calculada com precisão de ±2%. Medir os valores com um osciloscópio ou medidor não produzirá nenhuma informação importante, portanto, sempre observe o valor com uma ferramenta de varredura.
Sensores de alta pressão podem usar uma membrana metálica em uma ponte de resistência. Quando a pressão é aplicada, a ponte gera uma alteração na resistência que causará uma alteração na tensão aplicada.
O ECM deve garantir que a bomba de combustível forneça a pressão correta à bomba de alta pressão. O ECM pulsará a bomba de baixa pressão para que a pressão correta seja gerada. O sistema normalmente possui um regulador e nenhuma linha de retorno. Alguns sistemas possuem até sensores de temperatura integrados nas linhas que são usados para calcular a densidade do combustível, para que o ajuste do combustível possa ser ajustado à quantidade de energia no combustível.
BOMBAS DE BAIXA PRESSÃO/ALIMENTAÇÃO
A bomba de baixa pressão no tanque é normalmente controlada pelo ECM com um sinal de tensão modulada por largura de pulso. Sua principal responsabilidade é fornecer volume e pressão corretos à bomba de alta pressão. Com este arranjo, não há necessidade de linha de retorno.
A bomba de abastecimento também pode ativar uma bomba limp-home se a bomba de alta pressão falhar. Se o ECM detectar uma falha na bomba de alta pressão com informações do sensor de alta pressão, ele aumentará a saída da bomba de alimentação e o tempo do injetor aberto para que o motor possa continuar em modo de potência restrita.
BOMBAS DE ALTA PRESSÃO
Uma bomba de combustível de alta pressão com injeção direta de gasolina é o que aconteceria se um compressor de A/C e ABS HCU tivessem um bebê. Tal como os seus pais, uma bomba de combustível de alta pressão utiliza um pistão para gerar pressão. Porém, a bomba de combustível de alta pressão segue o compressor do A/C na forma como regula o curso e o volume de combustível que está sendo comprimido.
As bombas mecânicas usam a pressão e outras informações relacionadas ao motor para determinar a saída, que é controlada por um atuador, normalmente no lado de admissão da bomba de alta pressão. Quando não há tensão aplicada ao solenóide, ele reverterá para a configuração de baixa pressão.
Esta bomba é usinada com precisão para gerar pressão de combustível no trilho de até 5.000 psi em algumas aplicações mais recentes. O combustível lubrifica as peças internas da bomba e, se o sistema de combustível estiver seco, a bomba poderá ser danificada.
O principal destruidor das bombas de combustível de alta pressão são os intervalos de troca de óleo negligenciados. O desgaste entre os lóbulos da árvore de cames e a bomba de alta pressão impede que a bomba de combustível gere movimento suficiente do pistão. Você deve sempre examinar os lóbulos da árvore de cames antes de instalar uma nova (e muito cara) bomba de combustível de alta pressão. Uma reclamação de falta de energia pode melhorar, mas nunca será completamente corrigida.
INJETORES
Com mais de 2.000 psi na parte traseira de um injetor e pressões de combustão na outra, são necessários mais de 12 volts para pulsar o injetor. A maioria dos sistemas de injeção direta usa um capacitor e um inversor de tensão para criar tensões que podem variar de 40 a 100 volts, dependendo do sistema. É possível visualizar a saída do driver usando um alicate de indução.
MARGENS DE DIAGNÓSTICO
Os engenheiros estão construindo cilindros de teste com janelas de quartzo rubi e usando as câmeras de alta velocidade mais sofisticadas do mundo para determinar o melhor evento de combustão possível sob diferentes cargas. Eles querem ajustar o evento de combustão perfeito em que todo o combustível é queimado e a menor quantidade de emissões chega ao conversor.
Esta busca pela perfeição se tornará um desafio de diagnóstico para os técnicos nos próximos anos. À medida que os engenheiros pretendem extrair toda a energia de cada gota de combustível, todos os elementos do sistema estarão operando no fio da navalha e incorrendo em problemas de dirigibilidade. Por exemplo, um pouco de carbono em uma válvula de admissão pode causar turbulência no ar que entra na câmara de combustão e fazer com que parte do combustível condense e queime de maneira irregular. Ou um pequeno vazamento de vácuo pode fazer com que ar não medido entre na câmara de combustão. Mesmo uma pequena mudança, como um filtro de ar, pode desencadear um evento de combustão.
Os motores de injeção de combustível portuário compensaram esses problemas porque se esperava que fossem um tanto ineficientes. Eles tinham taxas de compressão mais baixas e conversores catalíticos maiores. Agora, cada pequeno item, desde o estado das velas até o tipo de combustível utilizado, é essencial para um diagnóstico. Peças desgastadas e falta de manutenção também podem reduzir as margens de diagnóstico.