apostila ve

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CONJUNTO DE

BOMBA

DISTRIBUIDORA VE


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Módulos do Curso:

Apresentação

Introdução

História

Função

Características

Componentes

Funcionamento do Sistema

Funcionamento dos componentes internos

Funcionamento dos componentes externos

Dicas de Manutenção

Oportunidades de Vendas Adicionais


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Apresentação

Este curso abordará conhecimentos a respeito da bomba Distribuidora VE, suas características, componentes e funções. Serão trabalhadas, também, algumas diferenças em relação às demais bombas do Sistema de Injeção Diesel. A ordem de apresentação dos componentes corresponde à seqüência de montagem da bomba durante a produção. Introdução História Em 1927 foi desenvolvida a primeira Bomba Injetora em Linha, que equipava, principalmente, veículos de médio e grande porte. Com a evolução dos Sistemas de Injeção Diesel originou-se a Bomba Distribuidora VE, com construção mais compacta, leve e versátil. O setor automotivo passou a equipar os veículos da linha leve com motores Diesel com o objetivo de aumentar o rendimento. Foi necessário, portanto, desenvolver um Sistema de Injeção com estrutura menor que possibilitasse aos motores atingir altas rotações e precisão de injeção, além, de diminuir a emissão de ruídos e poluentes, oferecendo melhor desempenho e maior conforto ao motorista. Por isso, no ano de 1962 a Bosch disponibilizou, ao mercado, a Bomba Distribuidora com pistão axial tipo VE. As Bombas Distribuidoras VE são empregadas em motores Diesel de altas rotações, por serem capazes de atender à demanda de torque e potência. Inicialmente, foram utilizadas em motores de pequeno porte para veículos de passeio e, posteriormente, em utilitários, caminhões e tratores agrícolas ou industriais. Função A função da Bomba Distribuidora VE é fornecer combustível na quantidade, pressão e tempo adequados para cada regime de trabalho do motor, desde a partida até o limite de rotação máxima, e, proporcionar desempenho, durabilidade, baixo consumo de combustível e conforto de dirigibilidade. Características Identificação da Bomba Distribuidora VE A identificação da Bomba Distribuidora VE encontra-se gravada em sua carcaça da seguinte maneira:


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O grande diferencial da Bomba Distribuidora VE é possuir apenas um pistão distribuidor com capacidade de atender a demanda de combustível exigida pelos motores diesel, de três à seis cilindros. Enquanto as Bombas em Linha possuem um elemento bombeador de combustível para cada cilindro do motor. Saiba Mais! O componente responsável pelo bombeamento do combustível na Bomba em Linha é denominado elemento, enquanto na Bomba VE é denominado pistão distribuidor. Componentes (1) Bomba alimentadora de palhetas = Responsável pela alimentação da Bomba Distribuidora. (2) Corpo distribuidor = Responsável por distribuir a injeção do combustível. (3) Regulador mecânico de rotação = Responsável pelo controle das rotações. (4) Dispositivo de parada elétrico = Responsável pelo desligamento do motor. (5) LDA – Batente de Plena Carga dependente de Pressão = Responsável por ajustar o débito de combustível de acordo com variação de pressão do turbo. (6) Pistão do Avanço = Responsável por adiantar ou atrasar a injeção de combustível. (7) KKSB Dispositivo de partida a Frio e Marcha Lenta = Responsável por adiantar a injeção quando o motor está frio. (8) Válvula reguladora de pressão = Responsável por regular a pressão interna da Bomba Distribuidora. (9) Porta Roletes = Responsável por permitir o deslocamento do Came de Comando (ou Disco de Ressalto). (10) Eixo do acelerador = Responsável pelo comando da aceleração da bomba.


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(11) Carcaça da Bomba Distribuidora = Responsável por alojar e proteger todos os componentes. (12) Conjunto de Alavancas = Responsável pelo acionamento do estágio de plena carga, marcha lenta, débito de partida e aproximação. (13) Eixo de Acionamento = Responsável por acionar Bomba de Palhetas, Regulador de Rotação, Came de Comando e Pistão Distribuidor. Saiba Mais! Além dos componentes anteriormente citados, a Bomba Distribuidora, pode, também, ser equipada com dispositivos especiais, para atender exigências específicas de algumas aplicações de motores. Ex: KSB, KKSB, ARF e DDS. (1) KSB Dispositivo de Partida a Frio = Responsável por adiantar o início de injeção quando o motor está frio. (2) ARF Dispositivo re-circulador de gases de escape = Responsável por informar ao módulo de controle do ARF a posição da alavanca de comando (3) DDS Dispositivo Anti Furto = Responsável por evitar o funcionamento do motor Funcionamento do Sistema O Sistema de Injeção Diesel da Bomba Distribuidora VE possui um circuito de alimentação característico, composto por: tanque de combustível (1), tubulações de alimentação (2), bomba pré-alimentadora (mecânica ou elétrica) (3) e filtro de combustível (4). Saiba Mais! Pressão interna = Pressão de transferência. A bomba alimentadora de palhetas aspira e comprime o combustível para dentro da Bomba VE, enquanto a válvula reguladora de pressão controla a pressão de transferência. O combustível pressurizado percorre o interior da Bomba VE alimentando e lubrificando todos os componentes. Saiba Mais! O volume de combustível aspirado deve ser sempre superior à necessidade de consumo da Bomba, este excedente gera a pressão interna necessária para que o funcionamento, alimentação e refrigeração da Bomba Distribuidora não sejam comprometidos. O eixo de acionamento da Bomba Distribuidora VE aciona a bomba alimentadora de palhetas, porta contrapesos, came de comando e pistão distribuidor no sentido horário ou anti-horário, de acordo com a designação técnica. A cada deslocamento axial do pistão distribuidor, de P.M.I. (Ponto Morto Inferior) para P.M.S. (Ponto Morto Superior), ocorre uma injeção de combustível no motor, controlada através de uma bucha de regulagem que determina o início e o fim de cada injeção. São realizadas tantas injeções quanto o número de cilindros de cada Bomba. Funcionamento dos componentes internos Eixo de acionamento: Componente responsável por acionar as peças internas da Bomba VE: bomba alimentadora de palhetas, regulador de rotação, came de comando e pistão distribuidor.


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Bomba alimentadora de palhetas: É montada no eixo de acionamento da Bomba Distribuidora e constituída por um anel excêntrico e um rotor com quatro palhetas. Função: Aspirar e comprimir o combustível para dentro da Bomba Distribuidora. Funcionamento: O movimento do eixo gera a força centrífuga que lança as palhetas contra a face interna do anel excêntrico, fazendo com que o combustível na entrada da Bomba seja aspirado e pressionado. Porta Roletes: É composto por um suporte com 4 pinos e 4 roletes, montado sobre a bomba de palhetas e localizado na base da carcaça. Função: Ser usado como base de apoio para o deslocamento axial e giratório do came de comando. Funcionamento: O porta roletes permanece fixo, porém, com o movimento do avanço desloca-se nos sentidos horário e anti-horário. Came de comando: Composto por 4 ou 6 ressaltos, dependendo do nº de cilindros da bomba distribuidora, é responsável pelo deslocamento axial e radial do pistão distribuidor. Corpo Distribuidor: É composto por pistão distribuidor e bucha deslizante. Tem a função de bombear e distribuir o combustível para os injetores através de movimentos axiais e giratórios em todos os regimes de trabalho, controlando o volume dosado de acordo com a posição da bucha deslizante. Saiba Mais: A quantidade de combustível injetado depende do tempo que o furo de alívio permanece coberto pela bucha reguladora, quanto mais tempo o furo de alivio permanecer fechado maior será o volume injetado. Fases do processo de injeção: 1º Fase de Admissão de Combustível: Na fase de admissão, o pistão distribuidor fica na posição PMI (Ponto Morto Inferior), os furos de alívio e de distribuição estão fechados e o combustível, que se encontra dentro da bomba, é admitido pela câmara de pressão do corpo distribuidor através das ranhuras do pistão. 2º Fase de Injeção de Combustível: Na fase de Injeção de Combustível o pistão distribuidor deslocar-se para o PMS (Ponto Morto Superior), fecha o canal de alimentação e pressuriza o combustível, que é injetado através do furo de distribuição. A bucha reguladora mantém o furo de alívio fechado de acordo com o regime de trabalho Importante: Quanto mais tempo o furo de alívio permanecer fechado, maior será o volume de combustível injetado. 3º Fase de fim de Injeção: Nesta fase do processo de injeção, o pistão distribuidor completa seu curso, o furo de alimentação permanece fechado, enquanto o furo de distribuição fica aberto. O furo de alívio é aberto, despressurizando, instantaneamente, o canal que comunica os furos de distribuição e de alívio, o que caracteriza o fim de injeção.


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Pistão do Avanço: É um pistão, alojado na carcaça e conectado ao porta roletes através de um pino. Função: Deslocar o porta roletes, adiantando ou atrasando o início de injeção de combustível, de acordo com o regime de trabalho do motor. Funcionamento: A pressão interna da Bomba Distribuidora VE comunica-se, através de um canal, com a câmara de acionamento. O combustível preenche a câmara de pressão e desloca, suavemente, o pistão de avanço, que movimenta o porta roletes, no sentido de atrasar ou adiantar a injeção, de acordo com a oscilação da pressão interna e da rotação do motor. Regulador de rotação mecânico: Atua sobre o jogo de alavancas e é constituído de porta contrapesos, luva do eixo regulador e molas do regulador. Função: Manter o funcionamento do motor dentro da faixa dos limites mínimos e máximos de rotação. Funcionamento: Acionados por força centrífuga, os contra pesos deslocam a luva do eixo do regulador contra o conjunto de alavancas, que exercem força sobre a mola de rotação. O condutor aciona o pedal do acelerador, posicionando a alavanca de regulagem em uma determinada rotação, em conseqüência deste movimento, a mola de rotação é tencionada, fazendo com que a força da mola supere a força centrífuga e desloque a bucha de regulagem no sentido de plena carga. Em função do deslocamento da bucha de regulagem o volume de injeção de combustível e de rotação aumentam até que se atinja o equilíbrio entre a força centrífuga e a força da mola de rotação. Se a rotação do motor aumentar constantemente os contra pesos se abrem e a luva do eixo do regulador supera a força da mola de rotação fazendo com que o conjunto de alavancas desloque a bucha de regulagem que descobre o furo de alívio e promove a redução do volume de injeção, assegurando a limitação da rotação. Ao aliviar a força da mola de rotação a força centrífuga forçará a alavanca a posicionar a bucha de regulagem na posição em que o volume de combustível injetado no motor estará estabilizado em marcha lenta. Nesse momento, a força centrífuga está em equilíbrio com a força da mola de marcha lenta. Saiba Mais! Existem dois reguladores aplicados em Bombas VE, com características de funcionamento específicas: Regulador Variável e Regulador Não Variável Regulador Variável: O Regulador Variável atende a todos os regimes de trabalho solicitados pelo condutor, como: partida, marcha lenta, intermediárias e rotação máxima.


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Regimes de trabalho: Partida: Neste regime de funcionamento o Regulador Variável tem a função de posicionar a bucha de regulagem para que a injeção de combustível seja suficiente para o motor entrar em funcionamento. Importante! O posicionamento das peças faz com que o furo de alívio fique totalmente coberto, o que não permite fuga de combustível, fazendo com que o volume de combustível injetado seja ideal para o motor entrar em funcionamento. Marcha Lenta: Neste regime de funcionamento, a função do Regulador Variável é manter o motor em marcha lenta e não permitir que a rotação oscile ou pare. A alavanca do acelerador fica em posição de repouso, enquanto os contrapesos, acionados pela força centrífuga, empurram a luva do eixo do regulador contra o conjunto de alavancas, este deslocamento, posiciona a bucha reguladora em débito de marcha lenta, e faz com que a força da mola de marcha lenta fique em equilíbrio com a força centrífuga do Regulador Variável. Plena Carga: Neste regime de funcionamento, o Regulador Variável tem a função de atender à solicitação de torque máximo do motor. A alavanca do acelerador está totalmente acionada e a mola de rotação tencionada, a luva do eixo do regulador cobre o furo de alívio, fazendo com que o volume de injeção de combustível seja de plena carga. Neste regime, a força da mola é superior à força centrifuga. Limite de Rotação Máxima: Neste regime de funcionamento, o Regulador Variável tem a função de limitar a rotação do motor, através do acionamento automático do regulador de rotação. A força centrífuga supera a força da mola e a luva do eixo do regulador pressiona o conjunto de alavancas, que empurra a bucha reguladora descobrindo o furo de alívio do pistão distribuidor, o que reduz o volume de combustível injetado e, consequentemente, limita a rotação. Importante! A mola de rotação, montada no eixo do acelerador, é a principal característica física que distingue o Regulador Variável do Regulador Não Variável. A foto 1 representa um Regulador de Rotação Variável, cuja mola é tencionada durante o acionamento. A foto 2 representa um Regulador de Rotação Não Variável, cuja mola é comprimida durante o acionamento. Regulador Não Variável: O Regulador Não Variável controla a marcha-lenta e limita a rotação máxima dos motores. Regimes de trabalho: Marcha Lenta: Neste regime de funcionamento o Regulador Não Variável comporta-se da mesma maneira que o Regulador Variável.


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Rotação Máxima: Em aplicações que utilizam Reguladores Não Variáveis o motor parte de marcha lenta para rotação máxima, assim que o condutor pressiona o pedal do acelerador, impedindo que o motor trabalhe em rotações intermediárias. Essa característica de funcionamento deve-se ao fato da mola de rotação estar montada no eixo do acelerador com a tensão máxima pré-determinada. Assim, a rotação deve aumentar até o limite máximo para que a força centrífuga seja superior à força exercida pela mola de rotação. Válvula reguladora de pressão: Montada na carcaça da Bomba Distribuidora, interliga a linha de pressão de transferência à linha de alimentação. Função: Regular a pressão interna da carcaça da Bomba Distribuidora. Funcionamento: A pressão interna da bomba pode ser modificada em função do volume de combustível aspirado e da quantidade de combustível injetado. À medida que a rotação aumenta a pressão de transferência torna-se maior, fazendo com que o pistão supere a carga da mola (4), o que permite o alívio desta pressão para a linha de admissão de combustível. Saiba Mais! A válvula reguladora de pressão é ajustada manualmente durante a regulagem da Bomba VE. Funcionamento dos Componentes Externos LDA - Batente de plena carga dependente de pressão: É um componente mecânico, que integra a tampa do regulador da Bomba. Função: Alterar o volume de injeção de acordo com a variação da pressão do turbo. Funcionamento: O LDA recebe a pressão do turbo e desloca o conjunto de alavancas, posicionando a bucha de regulagem de acordo com a solicitação de carga do motor. Dispositivo de parada: Existem dispositivos de parada mecânicos e elétricos. Dispositivo de Parada Mecânico: É constituído por uma alavanca de comando e um eixo de acionamento, instalado na tampa do regulador da Bomba Distribuidora VE. Função: Promover o desligamento do motor através da anulação da injeção de combustível. Funcionamento: O acionamento do Dispositivo de Parada Mecânico é feito por cabos metálicos que puxam a alavanca do estrangulador, deslocando a bucha reguladora, que descobre o furo de alívio e interrompe a injeção de combustível. Dispositivo de Parada Elétrico: É uma válvula eletromagnética (bobina), localizada no corpo distribuidor da Bomba Distribuidora. Função: Liberar ou interromper a alimentação do pistão distribuidor. Funcionamento: Ao ligar a ignição do veículo é liberada uma corrente elétrica responsável por energizar a válvula eletromagnética, que desloca, para cima, o pino de fechamento da passagem


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de combustível, liberando a alimentação do pistão distribuidor. Quando, dezenergizada, a válvula movimenta o pino de fechamento no sentido oposto e interrompe a alimentação do pistão distribuidor e, consequentemente, a injeção de combustível. Estrangulador do Retorno (Parafuso OUT): O estrangulador de retorno encontra-se parafusado na tampa do regulador da Bomba Distribuidora e tem ligação com a câmara interna da Bomba. Função: O parafuso OUT é responsável por estrangular o retorno de combustível da Bomba Distribuidora VE, controlando a variação da temperatura interna através de um furo calibrado, que pode ser de 0,55mm ou 0,75mm. Funcionamento: O parafuso OUT permite o retorno de uma quantidade variável de combustível para o tanque através de um furo calibrado, este orifício oferece resistência ao fluxo de combustível mantendo a pressão na câmara interna da Bomba. A manutenção da pressão interna da Bomba tem a função de acionar o avanço, alimentar o corpo distribuidor, lubrificar e refrigerar os componentes internos. KSB - Dispositivo de Partida a Frio: Mecanismo agregado à Bomba Distribuidora que somente entra em funcionamento com o motor frio. Existem diferentes sistemas de acionamento do KSB, os quais dependem do fabricante do motor. São do tipo Mecânico, Eletro Mecânico, Hidráulico e Termo Mecânico. Função: Adiantar a injeção de combustível sempre que o motor estiver frio para facilitar a partida e eliminar a emissão de fumaça branca.

KSB Tipo Mecânico: O condutor ativa o KSB Mecânico ao acionar as partidas a frio do veículo. É executado por um cabo metálico do painel do veículo acionado pelo condutor nas partidas a frio.

Funcionamento: Ao acionar as partidas a frio do veículo o condutor desloca, através do cabo tensor, a alavanca de regulagem KSB, este movimento da alavanca, modifica a posição do pistão do avanço, adiantando a injeção. Uma vez que a temperatura do motor estabiliza-se, o KSB retorna para a posição de repouso.

KSB Tipo Eletro Mecânico: Este dispositivo é dotado de um bulbo de cera que se expande, quando aquecido, e retrai, quando resfriado. Esse movimento desloca a alavanca de regulagem KSB ligada ao pistão de avanço da Bomba VE. Funcionamento: O acionamento do KSB Eletro Mecânico é gerenciado por uma corrente elétrica, liberada por um interruptor de temperatura. Se o motor estiver frio, o dispositivo KSB permanecerá retraído e o pistão de avanço adiantado. Ao acionar as partidas a frio do veículo, o interruptor de temperatura energiza o KSB. O tempo necessário para que o dispositivo Eletro Mecânico retorne ao estágio de repouso, permite que o motor atinja a temperatura ideal de trabalho.

KSB Tipo Hidráulico: Este dispositivo é composto de válvula esférica do KSB (válvula limitadora de pressão), válvula eletro-magnética e tubos de ligação. É acionado em função da pressão interna da Bomba Distribuidora.


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Funcionamento: O interruptor de temperatura, localizado no bloco do motor, energiza a válvula eletro-magnética que bloqueia o fluxo de combustível proveniente da válvula de controle de pressão, aumentando a pressão interna da Bomba Distribuidora que desloca o pistão de avanço e adianta a injeção.

KSB Tipo Termo Mecânico: É composto por um corpo com molas expansoras (elemento de dilatação), alavanca de regulagem do KSB e eixo de acionamento. Funcionamento: O líquido de arrefecimento, frio, que circula no interior do KSB contrai as molas expansoras, que puxam a alavanca de regulagem e deslocam o pistão de avanço, que adianta a injeção. Depois que o motor aquece o líquido de arrefecimento, as molas expansoras dilatam-se e o KSB retorna para o estágio de repouso.

KKSB – Dispositivo de Partida a Frio e Marcha-Lenta: Mecanismo de funcionamento hidráulico, agregado à Bomba Distribuidora que somente entra em funcionamento com o motor frio nos regimes de partida e marcha-lenta. Função: Adiantar a injeção de combustível sempre que o motor estiver a baixo da temperatura ideal, para facilitar a partida e eliminar a emissão de fumaça branca nos dois regimes de funcionamento (partida e marcha-lenta). Funcionamento: O interruptor de temperatura, localizado no bloco do motor, energiza a válvula eletro-magnética que esvazia a câmara de pressão do KKSB fazendo com que o pistão de avanço desloque-se no sentido adiantado e corrija o tempo de queima do combustível.

LFB – Início de Débito em Função de Carga: Algumas Bombas Distribuidoras VE, possuem uma função, extra, gerada por um dispositivo denominado LFB, que atua atrasando o pistão de avanço em regime de potência e adiantando em regime de torque. Para que a Bomba comporte esta função, são necessárias algumas modificações na carcaça, no eixo do regulador e na luva do eixo do regulador. Regime de Potência: O LFB provoca a redução da pressão na câmara interna da Bomba Distribuidora e o atraso da injeção de combustível, no momento em que ocorre a comunicação do furo da luva do eixo do regulador com o canal do eixo do regulador, liberando o combustível para a linha de baixa pressão. Regime de Torque: Ao interromper a comunicação do furo da luva do regulador com o canal do eixo do regulador, O LFB provoca o aumento da pressão na câmara interna da Bomba Distribuidora VE e desloca o ponto de injeção para o sentido adiantado, impedindo que o combustível flua para a linha de baixa pressão.

Dicas de Manutenção: A Bomba Distribuidora VE é um componente do Sistema de Injeção Diesel que depende totalmente do combustível para lubrificação e refrigeração de seus componentes. Portanto, os cuidados prévios com a qualidade e manutenção do combustível são fundamentais para a conservação desta Bomba.


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As recomendações básicas são:

O veículo deve pernoitar sempre com tanque de combustível completo, para evitar a condensação dos vapores de água.

Abastecer com combustíveis de boa qualidade.

Fazer a troca dos filtros, rigorosamente, dentro do prazo estipulado pelo fabricante, ou, quando apresentar contaminação.

Oportunidades de vendas adicionais: Durante as revisões de Bombas Distribuidoras VE deve-se observar itens importantes do sistema de injeção, para que o motor não apresente falhas de funcionamento. São eles:

Filtro de ar.

Filtro de combustível.

Separadores de água.

Tubos injetores.

Pescador do tanque de combustível.

Tubulações da linha de alimentação.

Sensor de temperatura do motor.

Bicos Injetores

Todos os sistemas e componentes do veículo estão integrados, por isso, alguma falha específica na Bomba Distribuidora pode ser causada, por exemplo, devido ao funcionamento inadequado da bateria, que é responsável por energizar a válvula eletro-magnética, interruptores de temperatura e KSB Eletro Mecânico.

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