Iveco MS6.3 Service Manual
SISTEMAS COMMON RAIL
MS6.3
NOME:
DATA:
CONCESSIONÁRIA:
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INTRODUÇÃO
Histórico Common Rail
Início dos Anos 80: A FIAT desenvolve o primeiro motor com injeção direta, montado na
FIAT Croma em 1987.
Em 1987: A FIAT inicia a pesquisa para criação de um sistema de injeção direta com uma
única galeria (Common Rail).
Em 1990: O sistema já está totalmente desenvolvido e se inicia o processo de préindustrialização do sistema unijet.
Em 1993: Completada a atividade de pré-industrialização.
Em 1994: A FIAT sede a Robert Bosch o direito de industrializar e comercializar o sistema
Unijet.
Em 1997: A FIAT comercializa o primeiro veículo com o sistema Common Rail Unijet.
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As Leis Brasileiras de Emissões
Segundo a resolução 315 de 29 de Outubro de 2002 do CONAMA - Conselho Nacional do
Meio Ambiente, todos os veículos pesados fabricados no Brasil a partir de 2006 devem
atender aos índices exigidos pelo PROCONVE 5 (P5).
Para veículos produzidos a partir de 2009, os veículos devem atender ao PROCONVE 6 (P6)
que é mais rigoroso que o P5.
Os índices P5 e P6 equivalem às normas EURO III e IV respectivamente que, por sua vez,
são representadas pelas fases V e VI do CONAMA.
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Introdução à Emissão de Poluentes
O Diesel é obtido pela destilação fracionada do petróleo e é formado por uma variedade de
hidrocarbonetos com ponto de ebulição que varia de 180°C a 360°C (Norma DIN 51 601
aplicadas na Alemanha).
A composição do Diesel após a destilação irá variar de acordo com a qualidade do Petróleo
usado. a quantidade de enxofre e outros compostos indesejáveis devem ser tratados e
monitorados pelo fabricante.
A relação teórica ideal ar/combustível do Diesel é de 14,5 partes de ar para 1 parte de Diesel.
Durante o funcionamento do motor a mistura ar/combustível é extremamente pobre, com
Lambda variando de 1,1 a 1,4.
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ESQUEMA DAS INFORMAÇÕES DE ENTRADA E SAÍDA DE CENTRAL
A figura abaixo ilustra os componentes de um sistema Common Rail.
Legenda
1. Eletrobomba de combustível;
2. Eletroválvula da turbina de geometria
variável;
3. Compressor do ar condicionado;
4. Eletroválvula da EGR;
5. Contagiros;
6. Eletroventilador do arrefecimento;
7. Central das velas de pré-aquecimento;
8. Sensor de posição do pedal acelerador;
9. Interruptores de freio e de embreagem;
10. Sensor de pressão de combustível;
11. Debímetro;
12. Sensor de temperatura do liquido de
arrefecimento;
13. Sensor de temperatura do combustível;
14. Controles do cruise control;
15. Sensor de pressão do turbo
16. Sensor de fase;
17. Sensor de rotações e PMS;
18. Sensor de velocidade;
19. Tensão da bateria;
20. CODE
21. Conector de diagnóstico;
22. Regulador de pressão de combustível;
23. Eletroinjetor;
24. Vela de pré-aquecimento;
25. Eletroválvula da borboleta;
26. Espia das velas de pré-aquecimento;
27. Espia de injeção;
28. Espia de máxima temperatura do motor;
29. Espia de presença de água no combustível;
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Sistema de injeção eletrônica de alta pressão
(Common Rail MS6.3)
Generalidades
O sistema Common Rail MS6.3 é um sistema de injeção de alta pressão, para motores de alta
rotação, com injeção direta.
As características principais são:
- Pressões de injeção elevadas (1.350 bar).
- Possibilidade de modular as pressões de 150 bar ao máximo de 1.350 bar,
independentemente da rotação e carga do motor.
- Possibilidade de operar em altas rotações (até 6.000 rpm).
- Precisão de injeção (ponto e duração).
- Redução do consumo.
- Redução das emissões.
As funções principais do sistema são as seguintes:
- Controle da temperatura do combustível.
- Controle do líquido de arrefecimento do motor.
- Controle da quantidade de combustível injetada.
- Controle da rotação de marcha lenta.
- Corte do combustível ao soltar o pedal do acelerador.
- Controle da flutuação de válvulas.
- Controle da pré-ignição (detonação).
- Controle da fumaça em aceleração.
- Controle da recirculação dos gases de escape EGR, se houver.
- Controle da rotação máxima.
- Controle do sistema de partida a frio.
- Controle do sistema de ar condicionado.
- Controle da bomba de combustível auxiliar.
- Controle da posição dos cilindros.
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- Controle de avanço de injeção e piloto.
- Controle da pressão de injeção e término da injeção.
- Controle da pressão de sobre-alimentação.
- Auto-diagnóstico.
- Conexão com o sistema Imobilizer, se houver.
Este sistema permite efetuar uma pré-injeção (piloto) antes do PMS, com a vantagem de
controlar a subida de pressão no interior da câmara, tornando o motor mais silencioso, o que é
uma característica dos motores “Common Rail”.
A central eletrônica controla a quantidade de combustível injetada, regulando a pressão na
tubulação e a duração da injeção.
As informações que a central utiliza para controlar a quantidade de combustível a ser injetada
são:
- Rotação do motor.
- Pressão de sobre-alimentação.
- Temperatura do ar.
- Quantidade de ar aspirado.
- Tensão da bateria.
- Pressão do combustível.
- Posição do pedal do acelerador.
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COMPONENTES DO SISTEMA COMMON RAIL MS6.3
Funcionalidades do sistema
Auto-diagnose - Blink Code
O sistema de auto-diagnose da central eletrônica compara os sinais vindos dos sensores com
os valores admissíveis (veja capítulo correspondente).
Comunicação com o Imobilizer
A central quando recebe o sinal da chave na posição “MAR”, comunica com o sistema para
possibilitar o arranque do motor.
Controle da temperatura do combustível
Com temperaturas do combustível acima de 75ºC, a central atua na redução da pressão no
acumulador hidráulico. Se a temperatura ultrapassa os 90ºC, a potência do motor é reduzida
60%.
Controle da temperatura do líquido de arrefecimento do motor
Com a temperatura do líquido a 98ºC, a central aciona o ventilador eletromagnético.
Com a temperatura do líquido a 105ºC, a central acende a lâmpada de alarme no painel de
instrumentos.
Controle da quantidade de combustível Injetada
A central de acordo com os sinais recebidos dos sensores e comparando com os valores
programados:
- Aciona o regulador de pressão.
- Varia o tempo da injeção piloto até 2.200 rpm.
- Varia o tempo da injeção dos eletro injetores.
Controle da marcha lenta
Elabora os sinais provenientes dos vários sensores e controla a quantidade de combustível
injetada.
- Aciona o regulador de pressão;
- Varia os tempos de injeção dos eletroinjetores.
Dentro de certos limites, leva em consideração a tensão da bateria.
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Interrupção do combustível, quando o pedal do acelerador é solto (cut-off)
Quando o pedal do acelerador é solto, a central atua da seguinte forma:
- Interrompe a alimentação aos eletroinjetores.
- Reativa, parcialmente, a alimentação aos eletro-injetores antes do motor atingir uma rotação
mínima.
- Aciona o regulador de pressão do combustível.
Controle do equilíbrio dos cilindros na marcha lenta
A central, de acordo com os sinais recebidos dos sensores, controla a regularidade do
funcionamento da marcha lenta.
- Varia a quantidade de combustível a ser injetada pelos eletro-injetores (tempo de injeção).
Controle de regularidade da rotação do motor
Garante a regularidade da rotação do motor.
A central ao receber as informações dos sensores, determina a quantidade de combustível
a ser injetada através:
- Da válvula reguladora de pressão.
- Do tempo de abertura dos eletro-injetores.
Controle da fumaça no escape, em aceleração
Durante as acelerações bruscas, a central, de acordo com as informações recebidas dos
sensores, determina a quantidade de combustível a ser injetada:
- Aciona a eletroválvula reguladora de pressão.
- Variando o tempo de injeção dos eletro-injetores.
Controle da recirculação dos gases de escape EGR (caso seja utilizado)
A central, de acordo com a carga do motor e a posição do pedal do acelerador, limita a
quantidade do ar aspirado, compensando com uma aspiração parcial dos gases de escape.
Controle da rotação máxima do motor
A central, atua de dois modos:
- A 4.250 rpm limita a quantidade de combustível, reduzindo o tempo de abertura dos
injetores.
- Acima de 5.000 rpm desativa os injetores.
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Verificação e regulagem da rotação em aceleração
Assegura um aumento constante das rotações através do monitoramento e ajuste da pressão
de injeção e do tempo de abertura dos injetores.
Controle da partida a frio
A central, nas fases de partida e aquecimento, temporiza o funcionamento do sistema de
partida a frio.
Controle do funcionamento do sistema de ar condicionado
A central comanda o acionamento do compressor do ar condicionado de dois modos:
- Acionando/desacionando quando o interruptor correspondente é ligado/ desligado.
- Desacionando, por cerca de seis segundos, nos casos de forte aceleração do motor ou
necessidade da máxima potência do motor ou ainda se o líquido de arrefecimento alcança
105ºC.
Controle da bomba elétrica de combustível
A central, independentemente do regime de rotações:
- Alimenta a bomba de combustível com a chave de partida na posição “MAR”.
- Interrompe a alimentação da bomba de combustível se o motor não for acionado dentro de
alguns segundos.
Controle do pré-aquecimento do diesel
Temporiza o funcionamento do pré-aquecedor, de acordo com a temperatura ambiente.
Controle da posição dos cilindros
A central, durante cada rotação, identifica qual cilindro é encontrado na fase de injeção, e
manda a seqüência de injeção ao cilindro adequado.
Controle do avanço das injeções principal e piloto ou pré-injeção
A central, de acordo com os sinais dos vários sensores, inclusive do sensor de pressão
atmosférica (incorporado a própria central), determina o ponto ótimo de injeção.
Controle da pressão de injeção
A central, de acordo com a carga do motor e do sinal dos vários sensores, aciona a válvula
reguladora de pressão, para obter a pressão otimizada na linha.
Dosagem do combustível
A dosagem do combustível é calculada conforme:
- A posição do pedal do acelerador.
- As rotações do motor.
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- A quantidade do ar admitido.
O resultado pode ainda ser corrigido em função da:
- Temperatura da água.
Ou para evitar:
- Ruído.
- Excesso de fumaça.
- Sobrecargas.
- Superaquecimento.
- Sobre-rotação no turbocompressor.
A dosagem do combustível poderá também ser alterada em caso de:
- Interferência de sistemas externos, tais como: ABS, ABD e EBD.
- Inconvenientes graves que impliquem na redução de potência ou parada do motor.
A central, além de haver determinado a massa de ar admitida, medindo o volume
e a temperatura, calcula a massa correspondente de combustível a ser injetada no devido
cilindro (mg/injeção), levando também em consideração a temperatura
do diesel.
A massa de combustível assim calculada e convertida em volume (mm³/injeção) e
em graus de rotação da árvore de manivelas, definindo a duração da injeção.
Correção do volume injetado de acordo com a temperatura d’água
Com o motor frio, o lubrificante também estará frio e assim os atritos internos serão maiores e
as folgas estarão mais justas, tornando mais difícil os primeiros giros.
Além disso, com o cilindro frio, o combustível injetado tende a condensar-se nas paredes frias.
Com o motor frio a dosagem de combustível é maior do que com o motor já aquecido.
Correção da dosagem para evitar ruído, fumaça e sobrecargas
Uma vez que são conhecidas as causas de tais inconvenientes, a programação da central tem
as instruções para evitá-las.
Redução da potência (De-rating)
No caso de superaquecimento, a dosagem de combustível injetada é reduzida de modo
proporcional à temperatura alcançada pelo líquido de arrefecimento.
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Controle eletrônico do avanço de injeção
O avanço, momento do início de injeção, expresso em graus, pode ser diferente de
uma injeção a outra, e também de um cilindro a outro, é calculado de modo semelhante ao da
dosagem de combustível por injeção e de acordo com a carga do motor (posição do
acelerador, rotações do motor e ar admitido).
O avanço é corrigido:
- Nas fases da aceleração.
- De acordo com a temperatura d’água e também para obter:
- Redução das emissões, ruído e sobrecarga.
- Melhorar a aceleração do veículo.
No momento da partida, o avanço é aumentado, e muito, dependendo da temperatura d’água.
A informação do instante de funcionamento é dada pela impedância da válvula do eletroinjetor.
Regulador de rotações
O regulador eletrônico de rotações tem as mesmas características dos reguladores de:
- Mínima e máxima.
- Todos os regimes de rotação.
Partida do motor
Nas primeiras rotações, durante a partida, ocorre a sincronização dos sinais de fase e de
reconhecimento do cilindro número 1 (sensor do volante e sensor do eixo comando).
No momento da partida, o sinal do sensor do pedal do acelerador é ignorado. A dosagem de
injeção é determinada, exclusivamente, através da temperatura d’água, por meio de um mapa
no programa da central.
Quando a central identifica que o motor já está girando a uma rotação superior a de partida
(arraste com o motor de partida), o pedal do acelerador é reabilitado.
Partida a frio
Se um (apenas um) dos sensores de temperatura (água, ar ou combustível) indicar uma
temperatura inferior a 10ºC, o sistema de partida a frio é acionado.
Quando é acionada a chave de contato a luz indicadora da partida a frio, no painel, acende, e
assim permanece por um período que varia de acordo com a temperatura (até que a vela
aquecedora na entrada do coletor de admissão aqueça o ar). A seguir a luz passa a piscar.
Nesse momento, pode ser dada a partida do motor.
Com o motor funcionando, a luz do painel apaga, no entanto, a vela aquecedora
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continuará ligada por um tempo, realizando o pós-aquecimento.
Se durante o período em que a luz indicadora estiver piscando intermitentemente,
e o motor não for acionado dentro de 20 a 25 segundos, o sistema será desativado
para não descarregar as baterias.
O tempo de pré-aquecimento também é variável, dependendo da carga das baterias.
Partida a quente
Se as temperaturas indicadas pelos três sensores forem todas superiores a 10ºC, a luz
indicadora acenderá por (2 segundos), para um breve teste, e apagará.
Neste momento, pode ser dada a partida no motor.
Partida (Run up)
Quando for acionada a chave de contato, a central transfere à memória principal, as
informações armazenadas no momento da última parada, do motor (veja pós rodagem - after
run) e efetua uma diagnose do sistema.
Pós rodagem (After run)
Cada vez que o motor pára através da chave de partida, a central permanece
alimentada por alguns segundos, através do relé principal.
Isso permite ao microprocessador transferir alguns dados da memória principal (tipo flash) a
uma memória (do tipo EPROM), que pode ser apagada e gravada, de forma que estejam
disponíveis para a próxima partida (veja partida – run up).
Esses dados consistem de:
- Diversos valores.
- Calibrações de alguns componentes.
- Memória de falhas (blink code)
Nota: É muito importante que esse procedimento não seja interrompido, por exemplo,
desligando-se a chave geral da bateria, sem que tenha decorrido pelo menos 10 segundos
desde a parada do motor. Ainda que isso ocorra, o funcionamento do sistema está garantido,
no entanto, a repetição desse fato pode danificar a central eletrônica.
Cut-off
É a função de interrupção do envio de combustível durante a desaceleração do veículo. Pedal
do acelerador não acionado.
Balanceamento entre cilindros
Esse balancemento contribui para aumentar o conforto.
Essa função permite um controle individual e personalizado da dosagem do combustível e do
início da injeção para cada cilindro, podendo variar entre eles, para compensar as tolerâncias
hidráulicas dos injetores.
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