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UNIDADE 5
SISTEMA DE COMBUSTÍVEL
– INTRODUÇÃO 
– FINALIDADE 
– SISTEMAS DE TRANSFERÊNCIA E DE TRATAMENTO
– COMPONENTES DO SISTEMA DE COMBUSTÍVEL 
– TIPOS DE BOMBAS INJETORAS 
– CALAGEM DE UMA BOMBA INJETORA 
– VÁLVULAS DE INJEÇÃO 
– RESFRIAMENTO DAS VÁLVULAS DE INJEÇÃO 
– TESTE DE UMA VÁLVULA DE INJEÇÃO 
– 	A INJEÇÃO ELETRÔNICA NO MOTOR DIESEL 
5.11	– 	EXERCÍCIOS PROPOSTOS
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UNIDADE 5
SISTEMA DE COMBUSTÍVEL
– INTRODUÇÃO
Oi ! Estamos de volta, agora para falar com você a respeito dos sistemas do motor Diesel. Sabemos que você já adquiriu um bom conhecimento nas unidades anteriores deste módulo. Entretanto, você precisa saber que um motor não pode funcionar, sobretudo por muito tempo, sem a ajuda dos seus sistemas auxiliares. Entre os sistemas do motor encontram-se: o de arranque ou partida, o de combustível, o de resfriamento, o de regulação de velocidade, o de alimentação de ar, o de descarga de gases e o de lubrificação. Não vamos nos preocupar ainda com a definição de todos esses sistemas, porque cada um deles será estudado no momento apropriado. Por enquanto, a sua atenção deverá estar voltada exclusivamente para o sistema de combustível, cujo estudo iniciamos agora. 
– FINALIDADE DO SISTEMA DE COMBUSTÍVEL
De um modo geral, o sistema tem por finalidade levar o combustível do tanque de serviço ao interior dos cilindros do motor, em quantidades adequadas à carga com que o mesmo opera. Quando falamos em quantidades adequadas à carga, queremos que você entenda que o consumo do motor varia conforme o esforço que ele faz. Por exemplo: quando um veículo pega uma subida na estrada, o seu motor gasta mais combustível do que quando ele desce uma ladeira. Da mesma forma, quanto mais pessoas você leva no seu carro, mais combustível o seu motor consome. Epa! Será que com essa você vai deixar de dar carona?
– SISTEMAS DE TRANSFERÊNCIA E DE TRATAMENTO 
Quando alguém vai ao posto de combustível, para abastecer o tanque do seu carro, seja ele dotado de motor a gasolina, a álcool, seja de óleo Diesel, o frentista coloca no tanque um combustível que, acreditamos, esteja praticamente isento de impurezas. É uma quantidade relativamente pequena, mas que, se não fosse razoavelmente isenta de impurezas, causaria, com certeza, sérios problemas ao funcionamento do motor. Embora todo sistema de combustível disponha de um filtro, esse elemento retém alguns sedimentos, mas não consegue, por exemplo, reter qualquer porção de água que, por alguma razão, possa estar presente no óleo. Ora, a presença de água no combustível faz com que o motor pare, além de causar problemas como a corrosão do material e outros que não serão estudados neste módulo.
Para atender às exigências de mercado, os fabricantes de motores pesados vêm modificando continuamente os seus modelos, no sentido de produzir grandes potências, à custa de combustíveis mais baratos e conseqüentemente de baixa qualidade. Nos modernos navios, de médio e de grande porte, os motores consomem quantidades enormes desses combustíveis de baixa qualidade. Esses produtos são normalmente entregues a bordo por meio de oleodutos, barcaças ou caminhões–tanques, sendo normal a presença de impurezas como: sedimentos, escórias de solda, água, borras, etc. Tanto quanto possível, estas impurezas devem ser eliminadas do combustível, para não comprometer os delicados sistemas de injeção dos motores Diesel. Assim, para tratar o combustível a bordo dos navios, e tornar possível a sua utilização sem danos aos motores, torna-se absolutamente necessária a atuação de dois sistemas: o de transferência e o de tratamento de óleo combustível. Vejamos, então, como esses sistemas operam, atentando para a figura 5.1.
Fig. 5.1 – Sistema de transferência e de tratamento de óleo combustível
O óleo combustível pesado é recebido a bordo no tanque de armazenamento (1). Por meio de uma das bombas de transferência (2), o combustível é enviado para o tanque de decantação ou sedimentação (3). Na admissão desse tanque termina o sistema de transferência e começa o de tratamento. No tanque de decantação ou sedimentação, uma boa parte da água e de sedimentos, porventura presentes no combustível, é separada do óleo pela ação da força de gravidade. Desse tanque o combustível é aspirado pela bomba de alimentação (4), que o descarrega através do aquecedor (5), para o centrifugador purificador (6). Este remove a água e um pouco da borra do combustível que o processo de decantação não conseguiu remover, enviando-o em seguida para o centrifugador clarificador (7), que, por sua vez, remove o restante dos sedimentos e o envia para o tanque de serviço (8). Do tanque de serviço (8), o combustível flui para o motor através da válvula (9). O tanque (10), de óleo Diesel, é utilizado durante os regimes de manobra do motor, ou simplesmente para a limpeza da rede de óleo pesado. Na realidade, hoje em dia os motores de propulsão estão queimando óleo pesado mesmo por ocasião dos regimes de manobras.
Vejamos agora algumas particularidades dos dois sistemas: 
Tanque de armazenamento de combustível - a bordo, ao invés de um, há pelo menos 3: um lateral de BB, um lateral de BE e um central. Os fundos desses tanques estão situados no plano mais baixo da praça de máquinas, possuem serpentinas de aquecimento a vapor, indicador de nível, suspiro, tubo de sondagem e elipse para inspeção e limpeza.
Bombas de transferência - normalmente duas, uma reserva da outra, têm por finalidade transferir o óleo combustível dos tanques de armazenamento para os de decantação.
Tanques de decantação - no mínimo dois, um reserva do outro, estão situados em um plano elevado na praça de máquinas. Eles permitem que o combustível seja separado de uma boa parte das impurezas, pelo processo de decantação. Cada um deles possui, normalmente, serpentinas de aquecimento, indicador de nível, suspiro, elipse, válvula de admissão ou enchimento, e válvula de descarga, bem como uma válvula de dreno para permitir a remoção da água e de alguma borra separadas no processo de decantação ou sedimentação.
Bomba de alimentação dos centrifugadores - aspira o combustível de qualquer um dos tanques de decantação e o envia para a alimentação do centrifugador, através do aquecedor 5.
Aquecedor de óleo combustível - indispensável no sistema, permite que o combustível seja aquecido na temperatura adequada ao processo de centrifugação.
Centrifugador purificador de combustível - como o próprio nome sugere, é uma máquina de alta rotação que utiliza a força centrífuga para processar, quase que instantaneamente o combustível, utilizando para tal uma força milhares de vezes superior à da gravidade. O centrifugador pode operar como purificador ou como clarificador. Quando o propósito principal é remover água do óleo, ele deve trabalhar como purificador. Quando o propósito principal é remover sedimentos, deve trabalhar como clarificador. Ocorre que, quando um centrifugador trabalha como purificador, além da água, ele acaba removendo também uma boa parte dos sedimentos presentes no óleo.
Centrifugador clarificador – como mostra a figura 5.1, refere-se a um sistema moderno: a descarga do centrifugador purificador é enviada para a admissão do centrifugador clarificador. É o chamado processo seriado ou em série. Como o próprio nome sugere, o clarificador tem por finalidade clarear o óleo, o que ele consegue removendo o restante dos sedimentos que o processo de purificação não conseguiu remover.
Tanque de serviço de óleo combustível – normalmente em número de dois, destina-se a armazenar o combustível limpo para trabalhar no motor. Possui suspiro, válvula de dreno, indicador de nível, válvula de enchimento, elipse e, na saída, uma válvula (9) de fechamento rápido e de comando local ou à distância, para permitir o corte do combustível para o motor, em situações emergenciais.
Tanque de serviço de óleo Diesel - esse tanque (11), armazena óleo Diesel limpo utilizado nos regimes de manobra do motor,ou em caso de se desejar limpar a rede de óleo pesado. Com exceção das serpentinas de aquecimento, possui normalmente todos os componentes do tanque de serviço de óleo pesado, inclusive a válvula (11), de fechamento rápido, para corte do combustível em situações de emergência. Como já foi dito, modernamente os motores Diesel estão queimando óleo combustível pesado até mesmo por ocasião dos regimes de manobras dos navios.
– COMPONENTES DO SISTEMA DE COMBUSTÍVEL
Como não poderia deixar de ser, os sistemas de combustível podem apresentar alguns detalhes que diferenciam um do outro. Todavia, o menos sofisticado dos sistemas de combustível deve apresentar, pelo menos, os componentes representados na figura 5.2.
Fig. 5.2 – Componentes do sistema combustível
O sistema é de um motor Diesel de 4 cilindros, embora a figura mostre o arranjo apenas para um. Vejamos, então, de forma simplificada, como o sistema funciona. 
	O combustível limpo, armazenado no tanque de serviço (1), é aspirado do mesmo pela bomba de alimentação (2), que no caso é acionada mecanicamente pelo próprio motor. O combustível é, então, descarregado através do filtro (3), para a admissão da bomba injetora (4), que também é acionada pelo motor. Essa bomba, além de dosar a quantidade de combustível em função da carga do motor, eleva bastante a pressão do mesmo e o envia para a válvula de injeção (5), que por sua vez introduz o combustível pulverizado no cilindro do motor. Essa válvula é conhecida no meio dos mecânicos como bico injetor ou, simplesmente, injetor. O regulador de velocidade (6) tem uma relação muito estreita com o sistema de combustível, mas será estudado à parte, em uma outra unidade de ensino.
– TIPOS DE BOMBAS INJETORAS
Vários são os tipos de bombas injetoras empregadas nos motores Diesel. Neste módulo, entretanto, vamos abordar apenas os tipos mais usados em terra e a bordo dos navios.
A primeira delas, e talvez a mais conhecida de todas, é a bomba BOSCH, cujo princípio de funcionamento inspirou vários outros fabricantes. Essa bomba tanto pode se apresentar com comando próprio como sem comando próprio. A primeira é muito utilizada nos motores pequenos e a segunda nos de médio e de grande porte. As figuras 5.3 (A) e 5.3 (B) mostram as bombas a que estamos nos referindo.
Fig. 5.3 (A) e (B) – Tipos de bombas com e sem comando próprio, respectivamente
Como você pode ver, a bomba Bosch de comando próprio é a representada na figura 5.3 (A). Ela recebe essa denominação porque todas as bombas de injeção do motor (6 no caso da figura) são reunidas em uma única carcaça e acionadas por um eixo de cames próprio. Esse eixo possui uma engrenagem em uma de suas extremidades, que, por sua vez, engraza em uma engrenagem do eixo de cames do motor. Por outro lado, a bomba da figura 5.3 (B) é considerada sem comando próprio, porque é acionada pelas próprias cames do eixo do motor. Nesse caso, se o motor tiver 6 cilindros, teremos 6 unidades iguais, cada uma acionada por um excêntrico do eixo do motor, como mostra a figura 5.4.
Fig. 5.4 – Motor de 6 cilindros
5.5.1 – DESCRIÇÃO DA BOMBA BOSCH COM COMANDO PRÓPRIO
A figura 5.5 mostra, com detalhes, uma seção da bomba BOSCH da figura 5.3 (A). Ela é constituída de um cilindro e de um êmbolo, sendo este acionado por uma das cames do seu eixo de comando.
A came aciona um tucho com rodete, sobre o qual trabalha o êmbolo. Observe que o êmbolo apresenta um rasgo vertical e um rasgo helicoidal (em forma de hélice). 
O tucho imprime ao êmbolo um movimento alternado no interior do cilindro da bomba. Esse cilindro possui duas aberturas diametralmente opostas, denominadas janelas. Quando essas janelas são abertas pelo próprio êmbolo, durante o seu movimento de descida, o combustível vindo da bomba alimentadora para a câmara em volta das janelas do cilindro penetra no mesmo, fazendo o seu enchimento. 
Fig. 5.5 – Seção da bomba BOSCH
Essa pressão é relativamente baixa, da ordem de 3 a 6 bar. No movimento de subida, o êmbolo comprime o combustível que, agora em alta pressão, levanta a válvula de retenção situada na descarga da bomba. Repare que a cremalheira, acionada manualmente ou por meio de um regulador de velocidade, engraza na bucha dentada que na sua parte inferior tem um rasgo onde se aloja a asa do êmbolo. Isso permite que, ao ser movimentada para um lado ou para o outro, a cremalheira obrigue o êmbolo a girar alguns graus num ou noutro sentido. 
A descrição foi feita em linhas gerais. Entretanto, você precisa saber como a bomba controla a quantidade de combustível enviada ao injetor, de acordo com a carga do motor. Para isso, acompanhe a nossa explicação observando as figuras 5.6 (A), 5.6 (B) e 5.6 (C ).
Quando o êmbolo, no seu curso descendente, descobre as janelas, o combustível penetra no cilindro. ( figura 5.6 (A) )
Ao movimentar-se para cima ( figura 5.6 (B) ), o êmbolo cobre as janelas do cilindro, iniciando a compressão do óleo combustível. Este, sob alta pressão, vence a resistência da mola da válvula de retenção na descarga da bomba, levantando-a de sua sede e permitindo a descarga do combustível.
Quando o êmbolo alcança a posição mostrada na figura 5.6 (C ), o rebaixo helicoidal descobre a janela de contorno e o combustível, que estava sendo comprimido, escapa do cilindro pelo seguinte caminho: rasgo vertical, rebaixo helicoidal e janela de contorno. Assim termina a injeção. Como a pressão no interior do cilindro cai bastante, a válvula de retenção, na descarga da bomba, fecha imediatamente por ação da sua mola.
Na etapa que acabamos de descrever, consideramos apenas o movimento alternado do êmbolo, na situação de débito máximo da bomba. 
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É fácil perceber que, entre o débito nulo e o débito máximo da bomba, existe uma infinidade de débitos diferentes. Para cada nova condição de carga do motor, a cremalheira tem que ser movimentada para fazer girar um pouco o êmbolo num ou noutro sentido, aproximando ou afastando o rebaixo helicoidal da janela de contorno, variando dessa forma a quantidade de combustível enviada ao injetor. A seqüência representada na figura 5.7 ilustra muito bem o que acabamos de explicar.
Fig. 5.7 
A posição a) mostra a fase de enchimento do cilindro; em b) tem-se o início da injeção; em c) o final da injeção pra 100% de carga; em d), para 50%; em e), a de funcionamento em vazio; e, finalmente, em f), a posição correspondente a débito nulo ou motor parado.
Afinal, você conseguiu mesmo “captar” a nossa mensagem ? Lembre-se: se você não compreendeu muito bem o funcionamento da bomba Bosch, volte a ler o texto com muita atenção. Se, apesar de todo o seu esforço não conseguir, peça auxílio a um colega, a um oficial, a um professor ou a quem quer que saiba. Mostre que você é humilde e tem vontade de aprender. Quem não se sente feliz em ajudar uma pessoa que merece?
Muito bem! Essa pausa foi apenas para relaxar e meditar um pouco. Vamos agora continuar com o nosso assunto que, como você já deve ter percebido, é extremamente importante para o profissional que trabalha com motores Diesel. Estudaremos agora um outro tipo de bomba injetora, desta feita utilizada em alguns motores Diesel marítimos de médio e de grande porte. Trata-se da bomba Sulzer.
Descrição do funcionamento da bomba injetora Sulzer:
Observe a figura 5.8. A bomba Sulzer apresenta diferenças acentuadas da bomba Bosch, muito embora o êmbolo efetue também um movimento alternado, gerado pela ação da came de acionamento da bomba. O controle do início e do fim da injeção, entretanto, é feito de forma diferente, pois é realizado por uma válvula de admissão e por uma válvula de contorno.
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Fig. 5.8 – Bomba Sulzer
A válvula de admissão é operada por um excêntrico cujo movimento angular é controlado pelo regulador de velocidade do motor. O curso efetivo da bomba é então controlado pelo ajuste do fechamento da válvula de admissão. A válvula de contorno, por sua vez, atuada por outroexcêntrico, controla o fim da injeção que é constante, pois a posição desse excêntrico não varia. Observe que as alavancas de controle das válvulas de admissão e de contorno são acionadas pelo êmbolo durante o seu movimento alternado. Essas alavancas articulam nos excêntricos fazendo ponto de apoio nos mesmos. Assim, por meio de arranjos de controles externos do excêntrico da válvula de admissão, é possível fazer pequenas mudanças no tempo de injeção. Quando a quantidade de combustível é aumentada para suprir um aumento de carga, a válvula de admissão fecha mais cedo e conseqüentemente a injeção começa mais cedo. É claro que o combustível só pode ser descarregado através da válvula de retenção, instalada na descarga da bomba, quando tanto a válvula de admissão quanto a de contorno estão completamente fechadas.
Aqui pra nós, você está ficando um bocado safo, não ?
Então, vamos em frente, que ainda tem muita coisa boa pela frente.
	Até aqui você conheceu dois tipos de bombas injetoras. O primeiro deles, em duas versões, muito empregado tanto a bordo quanto em terra. O segundo, bastante usado a bordo nos motores de médio e de grande porte. Todos esses tipos dosam a quantidade de combustível e a enviam para a válvula de injeção, ou bico injetor, através de um tubo de alta pressão, como mostrado nas figuras 43 e 45.
 	Se eu fosse você, ia já fazer uma “ visitinha” a essas figuras . 
E aí ? Já visitou as figurinhas? Então, preste atenção. Apesar de sabermos que o seu conhecimento está aumentando muito, achamos que você precisa e merece saber um pouco mais sobre tipos de bombas injetoras. Por isso, vamos agora mostrar um dispositivo de injeção cujo princípio de funcionamento se assemelha ao da bomba Bosch, mas que apresenta uma particularidade muito interessante. No nosso novo objeto de estudo, a bomba injetora e a válvula de injeção, ao invés de se apresentarem separadas, são reunidas em uma só carcaça, não existindo, portanto, o tubo de alta pressão comunicando os dois componentes. Foi essa característica que permitiu ao dispositivo a denominação de unidade injetora de combustível. 
5.5.2 – FUNCIONAMENTO DE UMA “UNIDADE INJETORA DE COMBUSTÍVEL”
	Antes de iniciarmos propriamente a descrição do princípio de funcionamento da unidade injetora, pedimos a você que observe com muita atenção a figura 5.9, na qual a unidade é aplicada em um motor em “V”. 
Fig. 5.9 – Funcionamento de uma unidade injetora de combustível
A idéia é que você perceba, rapidamente, que o acionamento da válvula é feito por um sistema mecânico, semelhante ao de acionamento das válvulas de admissão e de descarga dos motores que você já estudou neste módulo.
Agora que você já entendeu o método de acionamento da unidade injetora, ligue-se na figura 5.10 para identificar os seus componentes e posteriormente compreender o seu princípio de funcionamento.
	
Fig. 5.10 – Componentes da unidade injetora de combustível
Já identificou todos os componentes? Então, vamos agora detalhar algumas coisas. 
	Você já viu que a bomba é constituída por um êmbolo que, a exemplo do êmbolo da bomba Bosch, efetua um movimento alternado por causa da ação do balancim sobre o seguidor da unidade. Observe também que a cremalheira pode fazer com que o êmbolo gire alguns graus num ou noutro sentido. Veja agora as figuras 5.11 (A), 5.11 (B), 5.11 ( C) e 5.11 (D). Há duas janelas no cilindro ou bucha do êmbolo: a superior e a inferior. No êmbolo você pode ver um canal em forma de “T”, que vai do fundo para a área helicoidal. Vejamos, então, como ocorrem o início e o fim da injeção na unidade.
	
O êmbolo começa a se movimentar para baixo quando o balancim empurra o seguidor, vencendo a ação da sua mola. No início do curso, há uma pressão igual agindo no êmbolo, uma vez que o combustível vindo de uma bomba alimentadora flui nas janelas superior e inferior e também nas passagens centrais. Quando o rasgo helicoidal cobre a janela superior, o combustível sob pressão no cilindro não é mais liberado e começa a injeção, como mostrado na figura 5.11 (B). O êmbolo continua, então, o seu movimento para baixo e a janela inferior da bucha fica descoberta, terminando aí a injeção, conforme mostra a figura 5.11 (C ). O êmbolo ainda continua o seu movimento para atingir o final do seu curso mecânico, mas sem injetar combustível, como mostra a figura 5.11 (D). Vimos, então, que a janela superior controla o início e a inferior controla o fim da injeção. 
	
Fig. 5.11 – Funcionamento da injeção na unidade
– CALAGEM OU SINCRONIZAÇÃO DE UMA BOMBA
A calagem ou sincronização de uma bomba injetora é uma operação extremamente importante para o funcionamento adequado do motor. Sempre que possível, deve ser feita, seguindo-se rigorosamente as instruções do manual do fabricante do motor. Quando essas instruções não são disponíveis, um bom técnico pode fazer a sincronização, valendo-se de um dos vários métodos práticos conhecidos. Como não podemos nos alongar demais, vamos mostrar algumas poucas maneiras para levar a cabo tal operação, considerando as bombas aqui estudadas. Lembramos que uma bomba instalada corretamente deve injetar o combustível no momento apropriado do ciclo do motor, para não comprometer o seu rendimento. Lembra-se do que você estudou na unidade referente a “Mecanismos e Diagramas de Distribuição”? Pois é, uma coisa chama outra, não é?
5.6.1 – CALAGEM OU SINCRONIZAÇÃO DE UMA BOMBA BOSCH SEM COMANDO PRÓPRIO
Você já sabe que a bomba a que estamos nos referindo agora é a que aparece nas figuras 44 B e 45. Ela dispõe normalmente de uma janela de ponto ou de sincronização na sua carcaça, como mostra a figura 5.12 (A). Observe que na parte superior do tucho há um parafuso de regulagem com uma porca de fixação. Vejamos, então, como deve ser feita a sincronização ou calagem da bomba.
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Fig. 5.12 – Sincronização de uma bomba Bosch sem comando
No início da injeção, a marca que aparece na capa do seguidor da bomba ( peça interna móvel, em amarelo ) deverá estar em coincidência com as marcas feitas nas bordas da janela de sincronização, como mostrado na figura 5.12 (B). Portanto, se a marca do avanço à injeção estiver gravada no volante, basta você girar o volante do motor e buscar a posição do início à injeção. Feito isto, verifique se houve ou não a coincidência da marca da capa do seguidor da bomba com as marcas existentes nas bordas da janela. Se não houver, você pode retirar a bomba do motor para ter acesso ao parafuso de regulagem, folgar sua porca e enroscá-lo ou desenroscá-lo um pouco, sempre recolocando a bomba, após cada regulagem, até que se atinja a condição adequada. Não esqueça que, quando se encontra o ponto certo, deve-se travar o parafuso por meio da porca de fixação, antes de reinstalar a bomba em definitivo. Uma outra maneira de se encontrar o ponto certo é retirar ou colocar calços entre a flange de assentamento da bomba e a plataforma do motor sobre a qual ela é montada.
A operação que acabamos de descrever é um tanto laboriosa porque, embora você tenha convicção do que está fazendo, é obrigado a contar com as “tentativas” de acertar a posição ideal, cada vez que retira a bomba, dá um pequeno giro no parafuso e torna a recolocá-la. A operação se torna muito mais fácil quando se conhece a maior distância entre o rodete e a face superior da cabeça do parafuso de regulagem do tucho. Nesse caso, basta retirar a bomba, remover o tucho do seu alojamento, ajustar a referida distância e reinstalar todo o conjunto no motor Esse processo é bem mais fácil, porém não admite desgastes na came e/ou no rodete do tucho.
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5.6.2 – SINCRONIZAÇÃO DA UNIDADE INJETORA
 
	
Fig. 5.13 – Sincronização da unidade injetora
Vamos, agora, mostrar como é feita a sincronização da unidade injetora de combustível, cujo princípio de funcionamento você já estudou neste módulo. O fabricante do motor fornece uma ferramenta especial para se proceder àsincronização. Para isso, precisamos conhecer o ângulo de avanço à injeção.
Com o volante do motor na posição apropriada, a ferramenta de ajustagem é inserida no orifício apropriado no bloco da unidade, como mostra a figura 5.13. A distância “x” deve ser tal que o topo da asa da ferramenta especial encoste levemente na parte superior do seguidor. Caso a altura não esteja correta, ajusta-se a regulagem da haste de levantamento pelo parafuso apropriado, até que se consiga a distância desejada.
– VÁLVULAS DE INJEÇÃO
 Já deu pra você perceber que o sistema de combustível do motor Diesel pode ser dividido em duas partes: a de baixa pressão, que começa no tanque de serviço e vai até a admissão da bomba injetora, e o lado de alta pressão, que começa na descarga da bomba injetora e termina na válvula de injeção.
A válvula de injeção (figura 5.14) é um dos principais elementos do sistema, pois sua finalidade é introduzir o combustível de forma atomizada ou pulverizada no interior do cilindro. Embora a denominação “válvula de injeção” seja considerada a mais correta, a válvula é também muito conhecida como bico injetor ou simplesmente injetor. 
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	A válvula de injeção de combustível é instalada na tampa ou cabeça do motor. Dependendo do projeto, pode ser posicionada verticalmente no centro da cabeça do cilindro, ou inclinada em relação à câmara de combustão. Há ainda motores em que a válvula de injeção é instalada na horizontal. Nos motores marítimos de 2 tempos, de médio e de grande porte, que possuem válvula de descarga na cabeça, são instaladas duas válvulas de injeção para cada cilindro, em posições diametralmente opostas, uma da outra. É talvez o melhor arranjo possível, já que a válvula de descarga de gases é instalada no centro da cabeça ou cabeçote.
As válvulas de injeção podem ser de orifício único ou de múltiplos orifícios. Os motores marítimos de médio e de grande porte utilizam válvulas de múltiplos orifícios, que, por sinal, trabalham com elevadas pressões de abertura. O diminuto diâmetro dos furos e a elevada pressão a que o combustível é submetido garantem um elevado grau de pulverização do combustível no interior dos cilindros, facilitando sobremaneira a mistura com o ar e conseqüentemente a combustão. 
	5.7.1 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UMA VÁLVULA DE INJEÇÃO
 
O combustível chega à válvula de injeção ( figura 5.14 ) por meio do tubo de alta pressão (1). Um canal interno (2) conduz o combustível até à câmara de pressão (3), que cerca a extremidade da válvula de agulha (4), que é mantida firmemente assentada na sua sede pela ação do conjunto formado pela haste 5 e pela mola 6. O combustível em alta pressão exerce um empuxo entre a ponta da agulha e o seu assento. Tão logo esse empuxo torne-se superior ao da mola (6), a agulha é levantada de sua sede dando passagem ao combustível em forma pulverizada, iniciando assim a injeção. Depois que a quantidade dosada pela bomba penetra no cilindro, a pressão baixa e a agulha cai em seu assento, fechando a passagem do combustível. 
As válvulas de injeção possuem diferentes dispositivos para regular a sua pressão de abertura. Na válvula de injeção da figura 5.14 por exemplo, isso é conseguido, atuando-se no parafuso de regulagem (8), que tanto pode comprimir quanto distender a mola. Em outros tipos de válvulas, essa ajustagem pode ser feita pela colocação ou retirada de arruelas sobre a mola.
As severas condições de trabalho a que ficam submetidas as válvulas de injeção (altas pressões e altas temperaturas) exigem uma atenção especial do operador de motores. Por estar com uma de suas extremidades trabalhando dentro da câmara de combustão, a válvula fica sujeita ao fogo, sendo inevitáveis os problemas decorrentes da carbonização. A carbonização pode obstruir os diminutos furos do pulverizador, causar prendimento da agulha, etc. Como a exposição ao fogo é inevitável, e o acesso às válvulas é restrito à condição de motor parado, a melhor maneira de se preservar o bom funcionamento das válvulas e também dos elementos de compressão das bombas injetoras, é controlar o grau de purificação do combustível. Lembre-se de que vários componentes das bombas e das válvulas de injeção são lubrificados pelo próprio óleo combustível.
– RESFRIAMENTO DAS VÁLVULAS DE INJEÇÃO
A formação de carvão nos orifícios da válvula de injeção é conseqüente da decomposição do combustível ao aquecer-se, sendo particularmente importante manter a temperatura da peça inferior àquela que produz a dita decomposição. Para isso, as válvulas precisam ser circuladas por um fluido. Esse fluido pode ser água ou óleo, como mostrado na figura 5.15. 
Há mais de 30 anos os motores de propulsão dos navios de médio e de grande porte queimavam apenas óleo Diesel. Com a crise do petróleo, desencadeada na década de 70, eles foram sendo adaptados para queimar óleo pesado, utilizando óleo leve apenas durante os regimes de manobras do navio. Hoje, os motores de propulsão marítima utilizam o óleo pesado até mesmo durante esses regimes. 
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Dependendo da viscosidade, a temperatura do combustível antes das bombas injetoras pode chegar perto dos 140oC. Fica, portanto, fácil compreender que, em condições normais, é preciso manter o combustível aquecido e circulando continuamente no sistema. Para isso, os projetos das válvulas de injeção desses motores sofreram consideráveis alterações, como mostram as figuras 5.16 (A), 5.16 (B) e 5.16 (C ), referentes a uma válvula de injeção utilizada nos modernos motores de propulsão MAN B&W, cujo funcionamento resume-se no seguinte:
A válvula de injeção possui uma camisa deslizante mantida no lugar por uma mola levemente carregada. A haste levanta e o combustível passa por baixo vindo da parte superior da válvula através da haste de levantamento da válvula. Quando a luva encontra-se na posição mais baixa, os furos são descobertos e o combustível passa através de uma janela no corpo da válvula, voltando para a parte de baixa pressão do sistema de combustível. Quando a bomba injetora começa a descarregar combustível, a carga sobre a mola que mantém a luva embaixo é vencida pela rápida elevação da pressão. A luva é, então, levantada, bloqueando os furos da parte mais baixa da haste, permitindo dessa maneira a passagem do combustível para o espaço anular (câmara de pressão ), em volta da válvula de agulha. A pressão elevada vence a força exercida pela mola sobre a haste e sobre a válvula de agulha. O combustível passa, então, para o interior do cilindro.
 Quando a injeção termina, a redução da pressão permite que a mola forte (principal) reassente a válvula na sua sede. Então, a mola fraca força a luva para baixo e os furos na parte inferior da haste são abertos. O combustível novamente passa por cima do corpo da válvula e retorna para o lado de baixa pressão do sistema. Quando o motor está em operação (em manobra), mas o combustível não está sendo descarregado pela bomba injetora, o êmbolo da bomba está em sua posição mais baixa, ou seja: o rodete do tucho está trabalhando sobre o circulo base da came. Nesta posição, a pressão do combustível mantida pela bomba alimentadora (de recalque) faz com que o combustível passe através das janelas de admissão e de contorno e, passando por cima do êmbolo da bomba, siga pelo tubo de combustível até o interior da válvula de injeção.
 
Quando o motor é parado, o movimento circunferencial do êmbolo da bomba coloca a ranhura vertical do mesmo em comunicação com as janelas de admissão e de contorno. O combustível circula, então, através das janelas de admissão e de contorno através da ranhura e da parte superior da válvula. A bomba alimentadora ou de recalque necessita estar em constante operação, para manter a pressão requerida para vencer a resistência dos tubos, bombas, válvulas, etc.
Durante o tempo em que não está ocorrendo a injeção, a circulação mantém o combustível na temperatura necessária para manter a viscosidade ideal do produto durante a injeção. Isto permitemanobrar o motor com óleo pesado. 
Vimos, portanto, que, nos grandes e modernos motores de propulsão marítima, a circulação do próprio combustível no sistema previne as válvulas de injeção contra o superaquecimento, não sendo mais necessário um sistema especial utilizando água ou óleo leve para fazer o resfriamento das mesmas.
5.9 – TESTE DE UMA VÁLVULA DE INJEÇÃO
Antes de instalar uma válvula de injeção no motor, deve-se testá-la de conformidade com as instruções do fabricante. Isto é válido até mesmo para as válvulas novas. Da mesma maneira, sempre que suspeitarmos do mau funcionamento de uma válvula, devemos removê-la do motor e levá-la ao teste para saber se ela está ou não precisando de manutenção. 
	A figura 5.17 mostra um aparelho de teste de válvulas de injeção. O sistema consta essencialmente de um depósito com filtro interno para combustível, uma bomba de alta pressão, um manômetro e dois tubos, um ligando o depósito à bomba e o outro ligando esta à válvula a ser testada. 
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O manômetro é de precisão e permite a leitura dos valores de pressão a que a válvula vai sendo submetida durante o teste. Como pode ser visto na figura, a bomba do aparelho é acionada manualmente pelo operador, que com uma chave de fenda está atuando no parafuso de regulagem da válvula.
Durante o teste de uma válvula de injeção, deve verificar-se: 
 
há furo (s) obstruído(s);
a pressão de abertura está de acordo com o manual do motor;
a qualidade do jato satisfaz;
a direção do jato está correta;
a válvula está estanque.
	
5.10 – A INJEÇÃO ELETRÔNICA NOS MOTORES DIESEL
Estamos chegando ao fim desta unidade de ensino, mas ainda precisamos falar sobre a injeção eletrônica nos motores. Trata-se de um sistema que há muito vem sendo empregado nos motores Otto, mas que só agora começa a ser bastante aplicada nos motores Diesel. Como o nosso estudo está voltado essencialmente para o segundo motor, vamos mostrar, de forma simplificada na figura 5.18, um sistema de injeção eletrônica do tipo coletor comum, que vem sendo utilizado em um dos modernos motores MWM. Diga-se, de passagem, que essa empresa ultrapassou, recentemente, a expressiva marca de 1.000.000 de motores Diesel fabricados no Brasil. 
O funcionamento do sistema resume-se no seguinte: o combustível é aspirado do tanque de serviço, através de um filtro, por uma bomba elétrica de baixa pressão ( bomba alimentadora ). Esta bomba envia o combustível para a admissão da bomba de alta pressão. Como o próprio nome sugere, essa bomba eleva bastante a pressão do combustível e o envia para um coletor comum, onde um sistema de controle sofisticado mantém a pressão constante ( até 1350 bar ). Os bicos injetores, eletronicamente controlados por uma ECU (Unidade de Controle Eletrônico ), introduzem o combustível atomizado nos cilindros do motor. Na realidade, a CPU envia sinais elétricos de durações variadas para ativar a bobina da válvula de injeção eletromagnética, controlando assim o tempo das injeções. A ECU, portanto, processa milhares de informações, tais como: giro do motor, aceleração exigida e temperatura de ar em milésimos de segundo, determinando exatamente a quantidade de combustível a ser injetada, nos cilindros em função da carga a que o motor está submetido. Para que isso seja possível, vários sensores são instalados no motor. A Unidade de Controle Eletrônico gerencia, inclusive, a injeção piloto, otimizando a combustão. Em conseqüência, obtém-se um ótimo desempenho, com sensível redução na emissão de gases poluentes, redução do consumo de combustível, redução das vibrações e, obviamente, um funcionamento homogêneo do motor.	
TESTE O SEU APRENDIZADO.
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5.11 – EXERCÍCIOS PROPOSTOS
I - Escreva certo ou errado no espaço ao lado de cada item:
(	______________) 	O filtro do sistema de combustível do motor tem como finalidade remover a água que possa estar presente no combustível.
(	______________) 	A bordo dos navios de grande porte, só existe um tanque de armazenamento de óleo combustível pesado.
(	______________) 	Nos navios modernos de médio e de grande porte, o óleo combustível pesado é tratado com o auxílio de centrifugadores purificadores e centrifugadores clarificadores.
(	______________) 	A unidade injetora de combustível reúne a bomba e a válvula de injeção numa única carcaça.
(	______________) 	No sistema de injeção eletrônica de coletor comum, a bomba de alta pressão é quem controla a quantidade de combustível injetada nos cilindros do motor.
(	______________) 	Algumas bombas injetoras Bosch são dotadas de uma janela com marcas nas suas bordas para facilitar a calagem ou sincronização da bomba no motor.
(	______________) 	O êmbolo da bomba injetora Bosch pode efetuar dois diferentes tipos de movimento.
(	______________) 	Em todos os sistemas de combustível utilizados em motores Diesel, a bomba injetora envia o combustível para a válvula de injeção por meio do tubo de alta pressão.
(	______________) 	O rasgo helicoidal do êmbolo da bomba injetora Bosch serve para comunicar a descarga da bomba com a janela de contorno.
(	______________) 	O consumo do motor aumenta, com o aumento da carga ou esforço a que ele for submetido.
II) Assinale a única alternativa correta em cada item:
Não pertence ao sistema de combustível do motor Diesel:
filtro.
bomba de injeção.
válvula de injeção.
carburador.
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Não pertence à bomba injetora de combustível Bosch sem comando próprio:
tucho.
êmbolo.
válvula de retenção.
cremalheira.
Não pertence ao sistema de injeção eletrônica Diesel de coletor comum:
sensor de aceleração.
sensor de rotação.
sensor de pressão de óleo combustível.
sensor de ruído.
No sistema de injeção de combustível tradicional, quem controla a quantidade de combustível a ser injetada no cilindro é:
o filtro de óleo combustível.
a bomba injetora.
a bomba alimentadora.
a válvula de injeção. 
A bomba Sulzer controla o início da injeção pela válvula de:
admissão.
contorno.
descarga.
segurança.
III) Responda às perguntas abaixo:
Qual é a finalidade da válvula de injeção de combustível ?
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Quais são os principais componentes de um sistema de injeção de combustível de um motor Diesel de pequeno porte ?
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O que deve ser verificado por ocasião do teste de uma válvula de injeção de combustível?
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Quais são os fluidos utilizados para evitar o superaquecimento das válvulas de injeção de combustível dos motores Diesel ?
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Qual é a finalidade da bomba injetora de combustível ? 
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OBS: Se você achar que é preciso, utilize mais linhas para as suas respostas.�
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Fig. 5.6 – Fases de funcionamento da bomba Bosch
Fig. 5.14 – Funcionamento de uma válvula de injeção
Fig. 5.15 – Circulação de fluido na válvula
Fig. 5.16 – Projetos de válvulas de injeção de motores alterados
Fig. 5.17 – Aparelho de teste de válvula
Fig. 5.18 – Sistema de injeção eletrônica do tipo coletor comum
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