Common rail: Componentes, princípio de funcionamento e funções

Jun 19, 2023

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Kunle Shonaike

A Bosch lançou o primeiro sistema common rail em 1997. O sistema tem o nome do reservatório de alta pressão partilhado (common rail) que abastece todos os cilindros com combustível. Com sistemas convencionais de injeção diesel, a pressão do combustível deve ser gerada individualmente para cada injeção. No entanto, com o sistema common rail, a geração de pressão e a injeção são separadas, o que significa que o combustível está constantemente disponível na pressão necessária para injeção.

Os sistemas common rail têm um design modular. Cada sistema consiste em uma bomba de alta pressão, injetores, um trilho e uma unidade de controle eletrônico.

Um common rail é um dos componentes mais importantes em um sistema de injeção direta de diesel e gasolina. A principal diferença entre uma injeção direta e uma padrão é o fornecimento de combustível e a forma como este se mistura com o ar que entra. No sistema de injeção direta, o combustível é injetado diretamente na câmara de combustão, evitando o período de espera no coletor de admissão de ar. Controlado pela unidade eletrônica, o combustível é esguichado diretamente onde a câmara de combustão está mais quente, o que faz com que ele queime de maneira mais uniforme e completa.

As principais vantagens da injeção direta de combustível common rail podem ser resumidas na redução das emissões de escape e de ruído, melhor eficiência de combustível e melhor desempenho geral do motor. O sistema consiste em uma bomba de alta pressão, injetores, um trilho e uma unidade de controle eletrônico.

O common rail é um longo cilindro de metal. Ele recebe o combustível da bomba e o distribui aos injetores sob pressão extremamente alta. O aumento na pressão do combustível é resultado do design dos motores mais recentes. Tanto os motores a diesel como a gasolina tendem a tornar-se mais pequenos e mais leves para uma melhor eficiência de combustível e um melhor desempenho, o que aumenta a pressão do combustível e estabelece padrões inteiramente novos para o fabrico de um common rail de alta qualidade.

Primeiro, a precisão geométrica do componente é de importância crítica. O design preciso contribui para um melhor desempenho do common rail. Mesmo uma flutuação mínima de tamanho ou formato pode levar a falhas. Definir os parâmetros corretos na fase de projeto é essencial, mas o que realmente importa é segui-los rigorosamente durante o processo de fabricação.

A seleção do material também é um ponto que não deve ser subestimado. Boas propriedades mecânicas garantem resistência e evitam a corrosão. Os materiais utilizados são geralmente aço e aço inoxidável. O common rail para motores diesel é feito de aço, enquanto o common rail para motores a gasolina é feito de aço inoxidável, porque o combustível é muito corrosivo e o aço inoxidável possui melhor resistência à corrosão do que o aço.

Injeção direta common rail

A maioria dos sistemas de combustível dos motores modernos usa uma tecnologia avançada conhecida como CRDi ou injeção direta common rail. Tanto os motores a gasolina como a diesel utilizam um 'trilho de combustível' comum que fornece o combustível aos injetores. No entanto, nos motores diesel, os fabricantes referem-se a esta tecnologia como CRDi, enquanto os motores a gasolina a designam como injeção direta de gasolina ou injeção estratificada de combustível. Ambas as tecnologias têm design semelhante, pois consistem em um “trilho de combustível” que fornece combustível aos injetores. No entanto, eles diferem consideravelmente entre si em parâmetros como pressão e tipo de combustível utilizado.

Na injeção direta common rail, a combustão ocorre diretamente na câmara de combustão principal localizada em uma cavidade acima da coroa do pistão. Hoje, os fabricantes utilizam a tecnologia CRDi para superar algumas das deficiências dos motores diesel convencionais que eram lentos, barulhentos e de baixo desempenho quando implementados, especialmente em veículos de passageiros.

A tecnologia CRDi funciona em conjunto com a ECU do motor, que recebe informações de vários sensores. Em seguida, calcula a quantidade precisa de combustível e o tempo de injeção. O sistema de combustível possui componentes de natureza mais inteligente e os controla elétrica/eletronicamente. Além disso, os injetores convencionais são substituídos por injetores solenóides mais avançados, operados eletricamente. Eles são abertos por um sinal da ECU, dependendo de variáveis ​​como rotação do motor, carga, temperatura do motor, etc.