SISTEMAS COMMON RAIL

COMMON RAIL, CRDI ou "Common Rail Direct Injection", é a denominação de um sistema de injeção direta de combustível diesel sob alta pressão em motores de combustão interna. Desenvolvido em meados de 1990, inicialmente desenvolvido para veículos pesados e posteriormente adaptado para automóveis leves. O sistema de injeção Commo Rail foi desenvolvido visando uma melhor performance, aumenta a eficiência no consumo de combustível e reduz a emissão de gases.​

O funcionamento do sistema Common Rail Diesel consiste em: A geração de pressão é levada por um tubo até a BOMBA DE ALTA PRESSÃO. A bomba comprime o combustível e envia-o até o orifício do RAIL (tubo distribuidor) através de um condutor de alta pressão, que atua como acumulador de alta pressão comum para todos os INJETORES.

INJETORES COMMON RAIL

Os injetores Common Rail recebem o óleo diesel pressurizado do rail e o injetam na câmara de combustão do motor. A injeção é feita comandada pela caixa de comando, que aciona eletricamente o solenoide de cada injetor. Com a pressão está sempre disponível no Rail.

Um injetor common rail desempenha um papel importante no sistema, sendo responsável pelo bom funcionamento do veículo. Tem como função injetar o combustível sob alta pressão no cilindro do motor com precisão e pressões corretas, determinadas pelo comando eletrônico do módulo.

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BOMBAS DE ALTA PRESSÃO
COMMON RAIL

Todas as bombas de alta pressão Common Rail possuem o mesmo princípio de funcionamento: um eixo ligado ao motor, movimenta um mecanismo interno com elementos semelhantes a pistões, que recebem o diesel da linha de baixa pressão e o bombeia sob alta pressão de acordo com a demanda do sistema de injeção. A diferenciação entre elas ocorre em quatro aspectos: capacidade de bombeamento (em litros/hora), conceito da bomba de baixa pressão (mecânica ou elétrica), dispositivo do controle
.de pressão do rail (válvula DRV ou M.Prop) e possibilidade de reparo

As bombas de alta pressão podem ser divididas em três componentes diferentes: a baixa pressão, a alta pressão e o controle

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FERRAMENTAS PARA SISTEMAS COMMON RAIL

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Ferramentas para Injetores e Bombas de Alta Pressão

Common Rail

UNIDADES INJETORAS

Lançado em 1989, as unidades UP foram o primeiro sistema de injeção eletrônica diesel para veículos comerciais do mercado. Através desse sistema a dosagem e injeção do combustível são controladas eletronicamente por uma unidade, que recebe o nome de ECU (Electronic Control Unit). Após este período, buscando uma evolução, em 1994 foi lançado o sistema UI, que tem como característica a combinação da bomba injetora e o bico injetor em uma única unidade.

Uma unidade injetora (UI) é um sistema integrado de injeção direta de combustível de alta pressão para motores a diesel, combinando o bico injetor e a bomba injetora em um único componente. A bomba de êmbolo usada geralmente é acionada por uma árvore de cames compartilhada. Em uma unidade injetora, o dispositivo geralmente é lubrificado e resfriado pelo próprio combustível. 

 

A injeção de alta pressão oferece benefícios de potência e consumo de combustível em relação à injeção anterior de combustível de pressão mais baixa, injetando combustível como uma pulverização maior, proporcionando uma proporção muito maior de área de superfície para volume. Isso fornece vaporização melhorada da superfície das gotículas de combustível e, portanto, uma combinação mais eficiente do oxigênio atmosférico com o combustível vaporizado, proporcionando uma combustão mais completa e mais limpa. 

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BOMBAS ALIMENTADORAS

Bombas alimentadoras são responsáveis por realizar o bombeamento do combustível do tanque para alimentar as unidades injetoras. As bombas alimentadoras possuem um princípio de funcionamento simples, onde duas engrenagens giram em sentidos opostos, gerando uma pressão no óleo diesel que o direciona para as unidades injetoras. 

As bombas alimentadoras possuem uma capacidade de gerar pressão e vazão maiores do que as bombas elétricas, e possuem uma construção reforçada que garante a reparação da mesma ao invés da substituição. 

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FERRAMENTAS PARA UNIDADES INJETORAS E BOMBAS ALIMENTADORAS

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Ferramentas para Unidades Injetoras e Bombas Alimentadoras

BOMBAS INJETORAS

LINHA MECÂNICA

Bomba Injetora é um subsistema de alimentação dos motores diesel. O sistema utilizado inicialmente em motores estacionários Rover é responsável pelo bombeamento de óleo em alta pressão, nos grupos geradores e nas grandes maquinas de navios, posteriormente nos veículos menores como caminhões e automóveis Volkswagen TDI, sendo o seu desenvolvimento a cargo do grupo Bosch.

Bomba injetora para motores diesel, refere-se a num sistema de bombeamento mecânico a pistões que funciona imerso e lubrificado no próprio óleo combustível evitando assim grandes ajustes nos pequenos pistões. O sistema é dimensionado para fornecer alta pressão na agulha do bico e assim vencer a contrapressão do ar no interior do cilindro já comprimido. Essa operação que acontece no momento da compressão e exato instante que o êmbolo do pistão encontra-se antes do ponto morto superior, uma quantidade predeterminada de combustível é pulverizado. Na realidade, são as molas que pressionam as válvulas fechadas que cedem “sob pressão” e liberam a passagem do óleo, retido no bico injetor; este entra atomizado na câmara de combustão e reage com o oxigênio comprimido.

Bomba injetora em linha - destina-se a enviar o diesel sob pressão para cada um dos injetores em quantidades perfeitamente reguladas conforme a aceleração do motor e no momento mais conveniente para o seu bom funcionamento. A bomba injetora é construída por: corpo da bomba com cárter, janela de visita e coletor de alimentação. No cárter está o veio de excêntricos (da bomba injetora, que não é o veio de excêntricos do motor), a bomba de alimentação e os impulsores. Na janela de visita está a régua cremalheira e os elementos de bomba que são constituídos por cilindro, êmbolo e camisa com setor dentado. No coletor de alimentação estão as válvulas de retenção e no extremo da régua cremalheira está o regulador automático de velocidade.

Bombas de injeção rotativas - permite um rápido funcionamento e dimensões inferiores às bombas de injeção em linha, são geralmente utilizadas nos motores Diesel de baixa potência específica e para automóveis, que são aplicações com baixa solicitação de uso, pois as bombas injetoras rotativas possuem capacidade volumétrica de injeção menor que as bombas em linha. A distribuição do combustível efetua-se a partir de êmbolos de movimento alternado que distribuem o combustível para cada um dos injetores do motor através de um distribuidor. Durante o funcionamento, todas as suas peças são lubrificadas pelo próprio combustível que segue para os injetores, não necessitando de qualquer sistema de lubrificação suplementar. A distribuição do combustível é feita pela deslocação dos dois êmbolos opostos, situados numa sede disposta transversalmente no interior do elemento fixo que é a cabeça hidráulica. Este conjunto do rotor e a cabeça hidráulica constituem o distribuidor da bomba. Os êmbolos opostos são acionados pelos excêntricos que estão no alojamento do corpo onde se movimenta o rotor. Normalmente no alojamento do corpo da bomba existe o número de excêntricos igual ao número de cilindros do motor. Quando no movimento do rotor os êmbolos opostos são acionados pelos excêntricos, enviam o combustível sob alta pressão para os canais que fazem parte do distribuidor que coincidem nos intervalos bem definidos com orifícios existentes na cabeça hidráulica para alimentar cada um dos injetores.

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PEÇAS PARA TURBINA

Para aumentar ainda mais a potência e o rendimento dos motores, a indústria desenvolveu o turbo compressor, ou apenas turbo. Este sistema, patenteado em 1905 pelo suíço Alfred Büchi, visa sobrealimentar os motores com ar, uma vez que a taxa de enchimento dos cilindros, provocada pela depressão criada pelo movimento do pistão para o seu ponto morto inferior, não representa mais que 80% a 90% da cilindrada unitária do cilindro. Nos motores aspirados (sem turbo), a abertura e o fechamento das válvulas de admissão conduzem à formação de ondas de pressão que provocam um ligeiro acréscimo desta no coletor de admissão, o que dificulta a entrada de ar para os cilindros.

O turbo compressor serve então para oferecer mais potência sem ter que aumentar o tamanho do motor. Como o rendimento está diretamente relacionado com a massa de ar que o motor consegue aspirar por ciclo de admissão, o turbo tem a missão de comprimir o ar antes de ele ser admitido, resultando em mais massa de ar na câmara de combustão, e mais ar significa que mais combustível pode ser adicionado. Obtém-se, portanto, mais potência das explosões em cada cilindro. Um motor turbinado produz mais potência do que o mesmo motor sem o dispositivo. Isso pode melhorar significativamente a relação peso/potência do motor.

O turbo compressor, antes utilizado apenas em veículos de grande porte a diesel e os carros esportivos, agora é usado em todos os tipos, especialmente nos que precisam de menor consumo. Faz parte do conceito de “downsizing”, com motores menores capazes de entregar a mesma potência dos maiores, com benefícios em gasto de combustível.

O uso de turbinas é especialmente importante nos motores a diesel, pois aumentando a pressão e a temperatura no interior dos cilindros, diminui-se o risco da detonação, já a aplicação nos motores a gasolina aumenta este risco, o que leva mais atenção em sua aplicação nestes motores.

Atuadores | Válvula de Alívio | Wastgate

O Atuador ou wastegate é uma válvula responsável pelo controle da pressão no sistema, é possível encontrar essa válvula na grande maioria de carros com turbo sem geometria variável. Esta válvula reage à pressão do turbo permitindo apenas que uma parte dos gases de escape passe pela turbina, de modo a controlar a pressão máxima. Com menos gases passando pela turbina, o compressor roda mais lentamente estabilizando a pressão do turbo. O Atuador reencaminha os restantes gases para o coletor de escape. Existem atuadores internos ou externas ao turbo. Normalmente quando os carros estão equipados com estas válvulas e se mexe no turbo ou se aumenta a pressão máxima de funcionamento, o mecanismo de atuação do atuador pode não ser suficiente para trabalhar nas referidas pressões e tem que se trocar a válvula. 

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