Motor VW NGD 370 - 9,3 l - vwcco.com.brvwcco.com.br/treinamento/_downloads/apostilas/092520928.pdf · O motor VW NGD 370, com seus 367 cv de potência e 1600 N.m de torque, ... também

Motor VW NGD 370 - 9,3 l

VW 19-370 / VW 25-370 / VW 31-370

Capa_motor.indd 1 23/7/2007 18:13:42

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ÍNDICE

Desenvolvimento da Rede - Treinamento

Introdução ......................................................................................................... 2

Motor ................................................................................................................ 3Plaqueta de identificação ............................................................................... 3

Gráfico de performance ....................................................................................... 4

Dados técnicos ................................................................................................... 5

Bloco de cilindros ................................................................................................ 6Bloco e camisas ............................................................................................ 6Árvore de manivelas ...................................................................................... 8Bielas .........................................................................................................10Pistões ........................................................................................................11Anéis ..........................................................................................................12

Cabeçote e mecanismo das válvulas ....................................................................14Cabeçote ....................................................................................................14Árvore de comando das válvulas ....................................................................15Tuchos .......................................................................................................16Conjunto dos balancins .................................................................................16Molas e válvulas ..........................................................................................17Tampa de válvulas .......................................................................................17Coletor de admissão .....................................................................................18Coletor de escape ........................................................................................18

Engrenagens de distribuição ................................................................................19

Sistema de lubrificação ......................................................................................21Cárter .........................................................................................................22Intercambiador de calor do óleo lubrificante .....................................................23Filtro centrífugo ...........................................................................................24Válvula de respiro do cárter...........................................................................24

Sistema de arrefecimento ...................................................................................25Válvula termostática ....................................................................................26

Turboalimentador de geometria variável MTS ........................................................27

Sistema de injeção de combustível .......................................................................28Circuito de baixa e alta pressão .....................................................................28Válvulas injetoras .........................................................................................30

Sistema de recirculação dos gases de escape - EGR ...............................................32

Freio-motor Dual Power Brake .............................................................................34

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INTRODUÇÃO

As informações e dados técnicos contidos nesta apostila são de uso específicoem ações de treinamento, estando sujeitos a alterações sem prévio aviso.Consulte sempre a literatura atualizada editada pela Volkswagen Caminhões eÔnibus.

O coração de um veículo deve ser forte o suficiente para gerar a força que o movimentará,confiável o suficiente para não falhar durante seu funcionamento.

O motor VW NGD 370, com seus 367 cv de potência e 1600 N.m de torque, construídodentro de padrões internacionais de qualidade, oferece alto nível de desempenho econfiabilidade, mantendo a devida relação com o baixo custo operacional.

Contando com componentes projetados para suportar as mais severas condições detrabalho, e um sistema de gerenciamento eletrônico e injeção de combustível decomprovada eficácia e precisão, assegura alto rendimento em todas as faixas de rotação.

Sua curva de torque plana propicia respostas rápidas e seguras.

Este caderno didático evidencia as características construtivas do motor VW NGD 370 edeve ser usado como complemento às ações de treinamento em sala de aula. Desfrute deseu conteúdo!

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MOTOR


Motor de concepção moderna, reconhecidopelo seu alto rendimento, qualidade,durabilidade, além de ser de fácilmanutenção. Apresenta grande equilíbrioentre torque e potência, garantindoexcelente desempenho com maior eficiênciaem retomadas e acelerações rápidas.Extremamente robusto e resistente, comseis cilindros em linha, tem comocaracterística construtiva o processo decamisas úmidas, substituíveis, comcapacidade volumétrica de 9,3 l.

Com reduzida quantidade de componentesperiféricos móveis, possui correia única comesticador automático, cuja função é acionarsomente a bomba d’água e alternador,oferecendo fácil acesso para manutenção decomponentes.

Plaqueta de identificação

VW NGD 370 9.3 l

N = NewG = GenerationD = Diesel370 = Potência máxima aproximada (367 cv)9.3 = Capacidade volumétrica (litros)

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GRÁFICO DE PERFORMANCE

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DADOS TÉCNICOS


Modelo VW NGD 370Número cilindros 6Disposição dos cilindros Vertical em linhaSeqüência de combustão 1-5-3-6-2-4Aspiração Turboalimentada e Pós-arrefecidaCabeçote Único, 4 válvulas por cilindroCilindrada cm3 9354Diâmetro cilindro mm 116,6Curso do pistão mm 146Relação de compressão 17,5:1Potência máx. cv (kW) @ rpm 367 (273,0) @ 1950 - 2000Torque kgf.m (Nm) @ rpm 163,3 (1600) @ 1100 - 1400Compressor de ar Knorr LK 39 - 360 ccVolume óleo lubrificante l 40 (sem filtro) / 44(com filtro)Sistema de arrefecimento l 12,8 (somente motor)/29,0 (c/aquecimento)Peso do motor (s/acessórios) (Kg) 708Unidade de Gerenciamento SiemensSistema de injeção HEUI-Hydraulic Electronic Unit InjectionVálvula injetora Eletromagnética de bobina duplaBomba alta pressão (óleo lubrificante) De pistões opostosPressão mínima (bar) 30Pressão máxima (bar) 300Pressão máxima injeção (bar) 2100Turbo alimentador Borg Warner, de geometria variávelNorma de emissões CONAMA fase 5 (EURO III)

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BLOCO DE CILINDROS

Bloco do motor e camisas

Bloco em liga de ferro fundido, reforçado por nervuras nas paredes, que garantem maiorresistência às vibrações causadas pelo processo da combustão e aumento na suadurabilidade.

Do tipo úmida, removível e instalada porprocesso de interferência no batente de seualojamento no bloco, a camisa do cilindrorecebe apenas um anel de vedação, montadoem sua parte externa inferior.

7Desenvolvimento da Rede - Treinamento

Com o objetivo de evitar oscilações e diminuirvariações dimensionais, uma placa estruturalem aço é instalada entre o bloco e o carter.

O posicionamento de montagem dos mancaisé identificado pela numeração existente naface inferior do bloco.

Em função de suas dimensões compactas, obloco possui um rebaixo para facilitar amontagem da camisa. O ajuste da alturasobre a superfície superior do bloco(protrusão), é feito por calços que devem serinstalados entre o alojamento do bloco e ocolarinho da camisa.

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Árvore de manivelas

Produzido em liga de aço forjado de alta resistência, dinamicamente balanceado, communhões e moentes temperados por processo de indução, a árvore de manivelas participado funcionamento do motor de maneira a contribuir para seu alto desempenho e longa vidaútil.

Apoiada sobre sete mancais, possibilita umadistribuição totalmente uniforme de esforçospela estrutura do bloco, de forma a absorvermelhor as vibrações decorrentes do processopulsante da combustão, reduzindo ruídos eaumentando o conforto operacional docomponente.

A folga do movimento axial da árvore demanivelas é controlada pelo flange docasquilho do sétimo mancal.


Na extremidade frontal da árvore demanivela estão acopladas a polia para acorreia da bomba d’água e do alternador,(tracionada por chaveta) e a bomba de óleolubrificante, acionada pelo mancal estriadoda árvore de manivelas. Fixado à polia,encontra-se o amortecedor de vibraçõesviscoso, à base de silicone.

A vedação do óleo lubrificante é feita por umretentor de aba de alta capacidade deestanqueidade.

Instalada no mancal traseiro está a rodade pulso 60-2, responsável por informar avelocidade angular e a posiçãomomentânea da árvore de manivelas parao módulo do gerenciamento eletrônico(ECM).

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Bielas

Confeccionadas em aço forjado e acabamento usinado, as bielas do motor VW NGD 370possuem cabeça com formato trapezoidal mantendo, via pino, uma grande área paraabsorver os efeitos da pressão do pistão causada pela expansão dos gases na fase decombustão, garantindo melhor distribuição dos esforços entre o conjunto.

Por construção, biela e capa são uma só peça, separadas durante o processo de usinagemdo componente, neste caso, separação por fratura. A separação, do tipo fraturada, porpossuir posição de montagem única possibilita um melhor assentamento entre capa e biela,condição indispensável para que árvore de manivelas e bielas atuem de forma livre, comreduzida resistência por atrito e perfeitamente alinhadas, evitando que sejam geradasvibrações indesejadas.

Para indicar a posição de montagem da bielacom relação ao bloco, existe um ressalto naparte inferior da biela. Durante a instalaçãodo conjunto biela/pistão, esta referênciadeverá estar voltada para a frente do motor,lado da polia e do amortecedor de vibrações(oposto ao volante).


Pistões

Os pistões utilizados no motor VW NGD 370 são do tipo articulado ou bipartido, compostopor duas peças, sendo a parte superior denominada de coroa, e a parte inferior chamada desaia.

A coroa conta com três canaletas para montagem dos anéis e é confeccionada em ferro eligas nobres com resistência a altas temperaturas. A saia é confeccionada em liga dealumínio. Por serem simétricas, não possuem lado de montagem e a coroa/saia sãointercambiáveis.

Para auxiliar no resfriamento dos pistões,são instalados ejetores de óleo lubrificante,um por cilindro, calibrados e alojados nobloco, com o jato direcionado à parte internado pistão. Este mesmo jato de óleo étambém responsável pela lubrificação doconjunto biela/pistão de cada cilindro.

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Anéis

Os anéis do pistão aplicados neste conjuntoseguem normas internacionais deconstrução, apresentando excelentescondições de vedação durante as fases decompressão e combustão no interior docilindro, propiciando alto rendimento dotrabalho do motor, assegurando que todo ocalor gerado e a energia mecânica resultanteda expansão dos gases queimados sejamtotalmente aproveitados pelos componentesmóveis do motor.

O primeiro anel de combustão, tambémchamado de anel de fogo, é manufaturadoem aço cromo-molibidênio e possui perfilabaulado, o que propicia grande área decontato e vedação.

O primeiro e o segundo anéis de compressão possuem marca de posição demontagem (detalhe nas fotos correspondentes). Estas marcas deverão ficarvoltadas para cima, direcionadas para o lado da cabeça do pistão.


Constituído de um anel com dupla superfíciede arraste de óleo e uma mola interna, oterceiro anel é responsável por levar olubrificante até o interior do cilindro. Em suacarreira, do ponto-morto superior em direçãoao ponto-morto inferior, retira o excesso delubrificante, deixando apenas o suficientepara que o motor trabalhe “livre”.

Na segunda canaleta encontra-se outro anelde compressão, porém com perfil cônico,que além de impedir a passagem de gás parao cárter, também retira o eventual excessode óleo lubrificante, remanescente na áreaquente do cilindro.

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CABEÇOTE E MECANISMO DAS VÁLVULAS

Cabeçote

Construído em ferro fundido e fixado ao bloco do motor por seis parafusos por cilindro, ocabeçote do motor, único, tem seus dutos internos projetados e dimensionados paraauxiliar na redução da emissão de gases poluentes. Com 24 válvulas (quatro por cilindro,sendo duas de admissão e duas de escapamento), e injetores montados na posição vertical,no centro das câmaras de combustão, dando maior simetria à injeção de combustível,produzindo perfeita distribuição da força de expansão dos gases sobre o pistão e, aomesmo tempo, proporcionando excelente rendimento na transformação de energia térmicaem energia mecânica. Para facilitar serviços de manutenção, possui sedes e guias deválvulas substituíveis.

O procedimento de substituição das guias e sedes de válvulas deve ser feitoem oficinas especializadas em retífica de motores.

Nas saídas dos gases de escapamento,do cabeçote para o coletor deescapamento, existem buchas comacabamento liso que têm a função dediminuir internamente a rugosidade domaterial, reduzindo a formação deturbulência no interior do coletor dedescarga.


Árvore de comando das válvulas

De aço forjado e apoiada no bloco do motor por quatro mancais, a árvore de comando dasválvulas é acionada pela engrenagem, a partir da engrenagem da árvore de manivelas, com aqual trabalha sincronizada, via uma engrenagem intermediária. Seus ressaltos recebemtratamento de têmpera por indução nas superfícies onde atuam os tuchos que acionam osbalancins, por meio das varetas de válvula.

Na face externa da engrenagem do comandodas válvulas encontra-se localizado o pinogerador de sinais, que indica ao sensor defase+ o posicionamento do 1º cilindro emcombustão. Este sinal, ao ser processadopelo módulo de comando do gerenciamentoeletrônico do motor (ECM), determina omomento em que deve ser liberada apassagem de combustível para injeção nacâmara de combustão.

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Tuchos

Tuchos providos de roletes garantem menor atrito e desgaste entre as superfícies emcontato (tucho/ressalto do comando), contribuindo para maior durabilidade destescomponentes. Para evitar vibrações e movimentos giratórios, os tuchos são posicionados,aos pares, por meio de dois espaçadores.

O tubo centralizador possui uma identificação para sua posição de montagem,indicada pela letra”T” (TOP) gravada no corpo do eixo. Esta referência deve ficarvoltada para cima no momento da instalação do tubo.O ajuste da folga das válvulas deve ser realizado pela ordem de combustão do motor(1-5-3-6-2-4)

Conjunto dos balancins

Ponto de articulação entre o movimentorotativo da árvore de comando e omovimento retilíneo das válvulas, o conjuntodos balancins é fixado no cabeçote domotor. Seu acionamento se dá pelas varetasalojadas nos tuchos, forçando, por suaextremidade oposta a movimentação deabertura das válvulas. O fechamento dasválvulas ocorre por pressão da mola.

Cada conjunto é composto por doisbalancins, formando um total de seisconjuntos, estando cada conjunto unido aosdemais por um tubo centralizador. Em cadabalancim há um parafuso para ajustar a folgadas válvulas.


Molas e Válvulas

Com o objetivo de reduzir o atrito entre componentes móveis e facilitar o movimento derotação das válvulas, as molas contam com prato rotacional que garante menor desgaste emaior durabilidade das peças em contato. As válvulas de admissão possuem ângulo deassentamento de 60°, enquanto as de escape são produzidas com ângulo de 45°.

Válvula de admissão 60°Válvula de escape 45°

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Tampa das válvulas

Produzida em liga de alumínio, a tampa das válvulas possui defletores fundidos na parteinterna que são cobertos por uma chapa metálica, para recolhimento do óleo, direcionando-opara retorno ao cárter. Não necessita de manutenção, pois a junta da tampa das válvulas éreutilizável e incorpora os conectores elétricos de derivação para as válvulas injetoras.


Coletor de admissão

Coletor de admissão confeccionado em ferro fundido que, além de permitir a passagem dear para o cabeçote, incorpora o canal de entrada de combustível que alimenta as válvulasinjetoras.

É revestido internamente com pintura à base de Teflon (na cor verde) que impede que o gás,proveniente do sistema EGR, com alto índice de acidez, reaja com o material do coletor,provocando a remoção de partículas deste material, garantindo maior durabilidade doconjunto.

No coletor de admissão encontram-seinstalados os sensores de pressão etemperatura do ar admitido, mais o ponto demedição da pressão do combustível (baixapressão - 2 a 4 bar) por uma válvula“Schrader”.

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Coletor de escapamento

Coletor de escapamento em ferro fundido, tripartido, acoplado por encaixes simples nasextremidades, que têm como característica, otimizar o processo de vedação dos gases, como aumento da temperatura de trabalho do motor, garantindo grande eficiência na vedação.

A fixação é feita por parafusos e o coletor assenta no cabeçote por meio de uma junta unicacomposta por duas lâminas metálicas.

Ao instalar a junta observe a marca de referência da posição de montagem -palavra “OUT” - estampada em uma da lâminas. Esta marca deve ficar voltadapara o lado de fora do motor.

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ENGRENAGENS DE DISTRIBUIÇÃO


Construídas em aço cementado e com dentes helicoidais, as engrenagens da distribuiçãomecânica do motor oferecem grande resistência ao desgaste e operações com menor nívelde ruídos.

Atuam de forma sincronizada, por marcas de referência estampadas na região dos dentesdas engrenagens da árvore de manivelas, árvore de comando das válvulas e em duasengrenagens intermediárias, que atuam sobre rolamentos cônicos para redução do atrito dearraste, contribuindo para aumentar o desempenho do conjunto da distribuição.

1 - Estriado para acionamento da bomba deóleo

2 - Engrenagem da árvore de manivelas3 - Engrenagem da árvore de comando das

válvulas

4 - Engrenagens intermediárias5 - Engrenagem da bomba de alta pressão

(óleo lubrificante)

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2

3 4

4

5

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A tampa das engrenagens da distribuiçãopossui um sistema de junta tipo perfilada,que proporciona grande capacidade devedação, além de ser reutilizável.

Para facilitar a operação de sincronismo dasengrenagens da distribuição, permitindo queo motor possa ser girado com o auxílio deuma ferramenta, a carcaça do volante possuium orifício destinado exclusivamente a estafinalidade.

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SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO


O fluxo do sistema de lubrificação tem início com a bomba succionado o óleo do cárter,através do tubo pescador. A bomba, de rotores do tipo lobular, comprime então olubrificante, forçando-o a circular pelo radiador de óleo e pelo filtro convencional (principal),ambos fixados no lado direito do motor. Na tampa do filtro principal encontra-se instalada aválvula reguladora da pressão do circuito. Uma vez filtrado, o óleo segue para as galerias dosistema.

Antes de chegar ao intercambiador, 2% do volume total em circulação é desviado, por umaderivação da galeria principal, para o filtro centrífugo, retornando diretamente para o cárterapós o processo de centrifugação.

Uma segunda derivação na galeria desvia mais uma parte do óleo lubrificante, fazendo-opassar pelo filtro químico, que tem como função remover a acidez do óleo, preservandosuas características e aumentando sua vida útil. O óleo tratado quimicamente segue para atampa do filtro convencional e, dai, para a galeria principal do sistema de lubrificação.

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Uma parte do óleo irá circular peloscomponentes móveis do motor, lubrificando-os, enquanto a outra, seguirá para abastecero bolsão (localizado na caixa/tampa dedistribuição), que alimenta a bomba de altapressão do lubrificante, usado para atuar nainjeção de combustível.

Cárter

Em função do grande volume de óleo em circulação pelo motor - sistema de lubrificaçãomais sistema de alta pressão para injeção - o cárter do motor apresenta propriedadesespecíficas.

Construído em ferro fundido, agrega reforço à estrutura do motor, tornando o conjunto maisestável às oscilações provocadas pela combustão.


Seu perfil, de desenho em formato de cuba dupla, concentra o lubrificante na região desucção do tubo pescador, assegurando a constante alimentação da bomba de óleo.

Este mesmo desenho reduz a ocorrência deondas e movimentação do lubrificante,evitando a formação de espuma e vaporesem seu interior.

Sequencia de aperto dosparafusos do cárter

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Intercambiador de calor do óleo lubrificante

Posicionado no lado esquerdo do motor e conjugado com o cabeçote do filtro, ointercambiador, ou radiador de óleo, possui 33 placas por onde passam, externamente, olíquido de arrefecimento e, internamente, o óleo lubrificante. A função deste componente éelevar rapidamente a temperatura de trabalho do óleo lubrificante e, uma vez atingida essatemperatura, evitar que exceda os valores de preservação das características ativas dolubrificante.

1 - Entrada do líquido de arrefecimento2 - Entrada do óleo lubrificante4 - Saída do líquido de arrefecimento3 - Saída do óleo lubrificante

Três válvulas estão instaladas no sistema para garantir a lubrificação adequada aoscomponentes móveis do motor: válvula termostática, válvula reguladora de pressão e aválvula de desvio (by-pass).


A válvula termostática do radiador de óleotem por função bloquear a passagem dolubrificante pelo trocador de calor, fazendocom que todo o volume de óleo que chegaao radiador circule pelo sistema, forçando arápida elevação de sua temperatura. Estacondição faz com que, até atingir atemperatura de 60ºC, o lubrificante passedireto para o circuito sem circular pelasplacas do radiador. A válvula inicia suaabertura aos 60ºC.

A terceira válvula, alojada no radiador deóleo, tem como finalidade assegurar acontinuidade do fluxo de óleo para alubrificação do motor. Esta válvula atua pordiferencial de pressão, abrindo sempre queocorrer uma obstrução nos filtros.

A válvula reguladora de pressão é aresponsável por manter o sistema sob apressão ideal e necessária para que olubrificante atinja a todos os pontos onde sefaz necessário. A pressão de trabalhocontrolada pela válvula é de 3,8 bar (55 psi).

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Filtro centrífugo

O filtro centrífugo está localizado no ladodireito do motor, e por um desvio, o óleolubrificante (2% da vazão da bomba) entrano elemento rotativo do filtro fazendo comque este elemento entre em rotação pelaação da velocidade de saída do lubrificanteatravés dos orifícios calibrados de sua base.

Em regime de pressão máxima, o elementorotativo atinge, aproximadamente, 7.000 rpm.A força centrífuga gerada internamente nofiltro, em função da rotação, causa aseparação das partículas sólidas, geralmentemais pesadas que o líquido, que acabam porficar alojadas junto à parede interna doelemento, criando uma deposição em formade borra, evitando que circulem pelo motor.Após sua passagem por este processo defiltragem, o óleo retorna para o cárter.

O elemento centrífugo deve ser substituído a cada troca de óleo lubrificante.

Válvula de respiro do cárter

O respiro do motor conta com um sistemaseparador de gases, no qual o vapor de óleogerado pelo funcionamento do motor passapor uma galeria no interior da carcaça dorespiro, condensa e retorna para o cárter emforma líquida.

Uma válvula de via única (de retençãosimples), acoplada à mangueira de retorno,abre quando o peso do óleo condensado émaior que a força exercida pela pressão dosgases provenientes do cárter, permitindoque o óleo condensado retorne ao cárter.

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SISTEMA DE ARREFECIMENTO


O funcionamento do circuito de arrefecimento tem início quando a bomba d’águamovimenta o líquido de arrefecimento fazendo-o passar pelo radiador de óleo, pela cavidadesuperior do coletor de água para, em seguida, continuar em direção ao cabeçote, através degalerias fundidas no bloco. Uma parte deste líquido de arrefecimento é direcionada para asgalerias ao redor das camisas enquanto a outra flui para o cabeçote, válvulas injetoras,válvula termostática, radiador, sistema de recirculação dos gases de escape (EGR) ecompressor de ar.

A bomba d’água tem carcaça confeccionada em ferro fundido e rotor do tipo centrífugo dealetas, construido em chapa de aço tratada. Encontra-se instalada na parte frontal externado motor e é acionada por correia. Em função de sua localização, permite fácil acesso paramanutenção.

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Válvula termostática

Com o objetivo de abreviar o tempo para oaquecimento do motor até sua temperaturanormal de trabalho, sempre que atemperatura do motor estiver abaixo de82ºC, a válvula termostática permaneceráfechada, fazendo com que o líquido dearrefecimento seja desviado do radiador,retornando diretamente para a bomba d’águae reiniciando sua circulação.

Com o aumento da temperatura, a válvulatermostática começará a abrirgradativamente, fazendo com que partedeste líquido circule pelo radiador.Ao atingir a temperatura ideal de trabalho,90 ºC, a válvula termostática estarátotalmente aberta, permitindo que todo ovolume do líquido de arrefecimento circulepelo radiador, mantendo constante estafaixa de temperatura ideal, pelo o maiortempo possível.

Início de abertura: 82°C

Abertura total: 90°C

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TURBOALIMENTADOR DE GEOMETRIA VARIÁVEL MTS


O turboalimentador “Borg Warner” possuisistema de geometria variável EVRT -(Electronic Variable Ratio Turbo) quetrabalha alterando a velocidade dos gases deescape que circulam dentro da carcaça daturbina, graças às aletas móveis do rotor(vanes), que mudam de posição de acordocom a necessidade de carga do motor. Apressão fornecida pelo compressor se dápelas oscilações da velocidade dos gases deescape dentro da carcaça da turbina, ouseja, nas baixas rotações do motor, com asaletas móveis (vanes) fechadas, o turboproduz rápida elevação da pressão deadmissão, melhorando a resposta de torquedo motor, enquanto em altas rotações,quando o motor estabiliza seu trabalho, asaletas se movimentam, a rotação da turbinacai e o turbo funciona com pressõesvariáveis, controladas pela abertura dasaletas segundo a contrapressão de escapegerada.

Aletas fechadas

As aletas fecham quando a contrapressão deescape é baixa. Os gases de escape têm queacelerar sua velocidade para fluir pelaspequenas passagens das aletas, aumentandoa rotação do turbo e admitindo mais ar.O aumento da contrapressão de escape fazcom que parte do fluxo dos gases sejarecirculado para o sistema EGR.

Aletas abertas

As aletas abrem quando a contrapressão deescape é alta e existe a possibilidade de“sobrerotação”. Ao serem abertas, provocama diminuição da velocidade do fluxo dosgases de escape e reduzem a velocidade daturbina.

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SISTEMA DE INJEÇÃO DE COMBUSTÍVEL

Circuito de baixa e alta pressão

Um dos requisitos básicos para que se tenha alto rendimento do funcionamento de ummotor do ciclo Diesel, com baixo índice de emissões, é que a injeção de combustível sejarealizada sob altas pressões. Várias são as formas de se atingir estas altas pressões, e emcada método, vantagens e desvantagens buscam o estabelecimento de um equilíbriooperacional que atenda às mais rigorosas exigências no controle de emissões e, ao mesmotempo, apresente baixo consumo de combustível.

O método utilizado no motor VW NGD 370 tem, na pressão hidráulica, o seu fator ampliadorda pressão de injeção de combustível, e funciona pelo seguinte princípio:


- O combustível é transferido, via bomba e filtros, do reservatório para a galeria no coletorde admissão, onde permanecerá sob pressão de 2 a 4 bar, aguardando o sinal da ECMpara ser injetado na câmara de combustão pelas válvulas injetoras.

- A filtragem do combustível fica por conta de dois filtros separadores, um localizadopróximo ao tanque de combustível e o outro acoplado no lado esquerdo do motor.

- Este filtro possui internamente, em sua galeria de entrada, uma tela de 150 mícrons, queserve para remover grandes impurezas antes que o combustível chegue à bomba detransferência. Na seqüência, circula pelo elemento principal, com capacidade de retenção efiltragem de 5 mícrons.

- Simultaneamente, a bomba de óleo lubrificante do motor fornece uma linha hidráulica paraa bomba de alta pressão que, por sua vez, irá alimentar um rail na parte superior docabeçote, onde o óleo atingirá uma pressão variável, segundo a solicitação do motor,entre 30 e 300 bar.

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O mesmo sistema de pressurização do óleo lubrificante que chega ao rail é responsável pelaatuação da válvula de escapamento na aplicação do freio-motor.

Para conhecer mais detalhes sobre o Sistema de Injeção de Combustível,consulte o fascículo de Sistema de Gerenciamento Eletrônico e Injeção deCombustível HEUI, editado pelo Treinamento de Assistência TécnicaCaminhões e Ônibus.

Válvulas Injetoras

Ao chegar à válvula injetora e receber da ECM o sinal de liberação da injeção, o lubrificantecomprime o intensificador da válvula, fazendo com que a pressão de injeção do combustívelatinja valores de até 2100 bar. Por este método, o sistema de injeção não apresenta linha deretorno de combustível.


Projetadas para operar em condições de extrema precisão visando atender às mais exigentesnormas de emissões, as válvulas injetoras são comandadas por sinais emitidos pela ECM dosistema de gerenciamento eletrônico do motor. Sua atuação se dá pela ação de duasbobinas eletromagnéticas sobre uma válvula carretel, que libera o fluxo de óleo lubrificanteque irá proceder à injeção de combustível.

Para preservar sua integridade e evitar o contato direto com a água do sistema dearrefecimento, a válvula injetora é alojada dentro de uma luva de aço inoxidável localizadano interior do cabeçote, protegendo-a contra os efeitos da oxidação.


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SISTEMA DE RECIRCULAÇÃO DOS GASES DE ESCAPE - EGR

Na formação dos subprodutos gerados pela combustão são encontrados algunscomponentes tóxicos, prejudiciais à natureza e aos seres humanos, como o CO (monóxidode carbono), HC (hidrocarbonetos) e NOx (óxidos nítricos), entre outros.

A redução das quantidades destes poluentes tem sido uma meta prioritária em toda aindústria automotiva, e um dos processos que tem apresentado resultados positivos é osistema que aproveita parte dos gases queimados durante a combustão para recircular pelomotor, causando o efeito de redução da temperatura da combustão e, como conseqüência,do índice de emissão de NOx.

Ao sair do coletor de escapamento, o gásqueimado em alta temperatura entra em umtrocador de calor composto por placasisoladas, pelas quais circula água,externamente, e gás, internamente,realizando uma troca de calor que reduz atemperatura do gás de 700 para 300ºC.Após sua passagem pelo trocador de calor,o gás segue até a válvula EGR, localizada emuma derivação da entrada do coletor deadmissão.

O processo atende pela denominação deSistema de Recirculação dos Gases deEscape - EGR (Exhaust Gas Recirculation)e atua como descrito a seguir:

Do volume total de gases expelidos pelomotor, parte dele, após passar pelo turbo,segue direto para o cano de escapamento eé lançado na atmosfera, enquanto a outraparte é encaminhada para o sistema deregeneração, onde circulará por um trocadorde calor e terá sua temperatura reduzida.A quantidade que circula pelo sistema EGRdepende da restrição (contrapressão) deescape.


Durante o funcionamento, a carga aplicadaao motor é analisada pela ECM. Sempre quea contrapressão de escape e os parâmetrosde ativação do sistema forem atingidos, omódulo gerará um sinal que comandará aabertura da válvula EGR, liberando um fluxode gás que irá misturar-se ao ar admitido.

A mistura de uma determinada quantidadede gás queimado, qualquer que seja, iráreduzir a densidade de oxigênio do volumede ar admitido, resultando numa misturamais pobre. Entretanto, a ECM, aoidentificar esta condição, corrige o débito decombustível para que a combustão, emboraapresente menor rendimento térmico, nãointerfira no funcionamento do motor. Aquantidade de gás recirculando pelo motordepende dos parâmetros identificados eliberados pela ECM, variando em trêsposições pré-definidas.


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FREIO-MOTOR DUAL POWER BRAKE

Considerado como um importante auxiliar do sistema de freio principal, o freio-motorassumiu papel relevante na condição de segurança ativa de um veículo e, mais ainda, deveículos comerciais pesados. Vários aperfeiçoamentos foram introduzidos no processoinicial (de uma simples borboleta que obstrui o cano de escapamento) até chegar aos maissofisticados, também chamados de freio-motor de alta potência, em que é possível ajustar onível de eficiência da atuação do sistema, pré-fixado, no motor VW NGD 370, em 50ou 100%.

Utilização do freio-motor

Ao selecionar o freio-motor, pode-se optarpor uma ação com 50% de sua eficiência,pressionando a tecla 1, ou 100%,pressionando inicialmente a tecla 1 e emseguida a tecla 2. Ao selecionar a eficiênciade 50 ou 100%, a luz de avisocorrespondente acenderá e permaneceráacesa enquanto o dispositivo estiverativado.

Para que o freio motor atue, é necessárioque:

- Tecla 1, ou teclas 1 e 2 sejam acionadas naposição “ligada” (luz do painel acesa);

- O pedal da embreagem e do aceleradorestejam livres (pedal da embreagem sempressão e pedal do acelerador com cursomáximo de 5º);

- Temperatura do óleo lubrificante acima de60ºC;

- Rotação do motor - mínima 1250 rpm;

- Rotação do motor - máxima 2450 rpm.

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Funcionamento

Ao ser ativado o freio-motor, a ECM envia um sinal para a IDM (Módulo de Gerenciamentoda Injeção), fazendo com que o sinal para a injeção de combustível seja bloqueado.Simultaneamente, a válvula de corte de pressão do rail de alta pressão de óleo lubrificanteabre o canal de comunicação entre o rail e o canal de pressão do freio-motor, movimentandoo pistão e abrindo uma válvula de escape de cada cilindro (abertura da válvula = 0,89mm),que permanecem abertas durante as 4 fases do ciclo de trabalho do motor.

Ao selecionar a opção de eficiência 50%, asaletas móveis (vanes) do turboalimentadorposicionam-se abertas, fazendo com que ofreio-motor atue apenas pela reação dacompressão no interior do cilindro reduzindoa velocidade do pistão, uma vez que nãoexiste débito de combustível, não havendo,por conseqüência, combustão.

Na fase de exaustão, as válvulas de escapese abrem completamente, forçando a saídado ar pelo coletor de escapamento egerando, com esta ação, uma alta restrição(contrapressão) de escape que provoca aredução da velocidade do pistão e,conseqüentemente, a rotação do motor. Pormeio do engrenamento de uma marcha(reduzida), esta redução da rotação do motoré transferida para as rodas, diminuindo avelocidade do veículo.

Ao selecionar a opção de eficiência 100% oprocesso ocorre de forma similar, entretanto,as aletas móveis (vanes) doturboalimentador estarão fechadas,aumentando os valores de restrição de saídado ar admitido, amplificando a reação deredução de velocidade do pistão, tornando-amais efetiva, e tendo como conseqüência eresultado um efeito de redução davelocidade do veículo, de maior intensidade,ou seja, maior potência de frenagem auxiliar.

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Acionamento dos pistões do Freio-motor

Freio-motor inativo

No momento do acionamento do freio-motor, a ECM emite um sinal para o sensor decontrole da pressão de injeção, para que interrompa a injeção de combustível.

Freio-motor ativo

O sensor do controle da pressão abre a passagem do óleo do rail de alta pressão para o canaldo pistão do freio-motor (1), fazendo-o abrir uma válvula de escape de cada cilindro (2).

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Corte do freio-motor

O sistema conta com uma válvula de corteque é controlada pela ECM. Quandoacionada, a válvula liga o canal da pressãodo freio-motor com o rail de alta pressão doóleo lubrificante das válvulas injetoras. Pormeio de uma válvula de alívio, localizada nofinal do rail, a pressão do óleo no circuito dofreio-motor cai, permitindo uma rápidaretomada ao modo de potência do motor.

O freio-motor só entrará em funcionamento se a temperatura do óleolubrificante estiver acima de 60°C.Em rotações abaixo de 1250 rpm, o freio-motor também não atua.

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ANOTAÇÃO

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ANOTAÇÃO


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