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Antigo 11-08-2009, 15:31   #1
lude
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Padrão Porque ocorrem problemas nos injectores? Como limpar os injectores?

Antes de mais, deixo o link para outro tópico relacionado, que também poderão achar que tem interesse: Como funcionam os injectores?
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Estatisticamente, menos de 5% dos problemas nos injetores de combustível estão relacionados a problemas elétricos ou mecânicos. A maior parte das falhas no injector são provocadas pelo acúmulo de detritos e por corrosão.

Muito se fala a respeito da limpeza de injectores de combustível, mas nem sempre com suficiente conhecimento. Ou se emitem opiniões pessoais sobre o assunto ou se alardeia um imenso blá-blá-blá coberto de mitos para justificar a venda de produtos e equipamentos duvidosos ou amadores. A maioria das vezes o pouco que ouvimos ou não possui embasamento técnico ou faz parte de conversas que alguém falou para outrém, quase sempre com um certo grau de distorção.

O objetivo deste artigos é desvendar os mistérios da limpeza de injetocres, quebrar os tabus que a permeiam e elucidar as principais dúvidas que surgem, principalmente, na hora de definir a compra de um produto ou equipamento de limpeza.

Anatomia do injetor

O injector é peça fundamental nos modernos sistemas eletrônicos de injecção de combustível. É uma válvula mecânica controlada eletronicamente, fabricada com tolerâncias tão pequenas quanto 1 micra (a milésima parte do milímetro). Esta válvula, no geral, funciona com tempos de abertura que variam entre 2 e 15 milissegundos. A entrada do combustível se dá sob pressão, através de um ou mais orifícios dosadores, protegidos por uma malha filtrante muito fina da ordem de 20 micras. Quando um pulso elétrico abre a válvula mecânica, o combustível pressurizado penetra pelos orifícios dosadores, percorre o canal de distribuição, os compartimentos de ajuste de velocidade e pressão, e é ejetado pelo(s) orifício(s) de saída (ponta da agulha), numa dose controlada.

Todo o sistema de injecção depende da confiabilidade, precisão e funcionamento dos injetores de combustível, que trabalham com tolerâncias extremamente pequenas.

Os injectores são fabricados para durarem 240.000 km ou mais. Entretanto, em países como os Estados Unidos da América, alguns fabricantes garantem seu funcionamento por apenas 5 anos ou 80.000 km, devido à política de emissões vigente.

O injector deve ser cuidadosamente manuseado. Os filtros e anéis de vedação, assim como as capas de proteção da ponta da agulha, podem ser substituídos na oficina. Entretanto, componentes internos como os anéis toroidais, êmbolo da válvula agulha e bobina do solenóide, não.


Injectores sujos, a verdadeira história

Muitas vezes os injectores são esquecidos nas revisões normais do veículo. Contudo, assim como artérias obstruídas podem causar um ataque cardíaco, injectores sujos podem levar um veículo ao colapso.

Demonstrou-se na prática que com um acúmulo de detritos no interior do injetor de tão somente 5 micras, pode ocorrer uma redução de até 25% no fluxo de combustível que atravessa o injetor.

Os veículos modernos estão equipados com um sistema eletrônico de auto-diagnóstico que identifica de forma rápida e precisa os componentes eletrônicos defeituosos do motor, inclusive com o veículo em movimento. No entanto, os injectores são componentes eletromecânicos, e é precisamente o aspecto mecânico que é fundamental para a eficácia do motor, sendo facilmente afetado por contaminantes.

Um estudo recente, realizado por uma das escolas técnicas automotivas mais importantes da Inglaterra, revelou que a manutenção adequada dos injectores de combustível reduz as emissões de CO (Monóxido de Carbono) em 36% (em média).

Tenha em mente que o funcionamento mecânico dos injectores não pode ser analisado, verificado ou comprovado com precisão se os mesmos se encontrarem instalados no veículo. Eles devem ser retirados do motor e avaliados cuidadosamente quanto à vedação (estanqueidade), ao aspecto do padrão de atomização (spray ou vaporização), e quanto aos fluxos de alimentação num programa de simulação (vazão em diversas rotações e aberturas).



Causas

A mais vulgar? Não trocar o filtro de combustível, ou então a utilização de um filtro de baixa qualidade (e não o recomendado pela BMW).

Outras causas?

O combustível possui diversas impurezas, sejam nativas, como os aditivos (álcool anidro, detergentes, dispersantes, etc.), sejam adquiridas, como a umidade do ar (água), resíduos minerais dos tanques de armazenamento (caminhão e posto de abastecimento), das mangueiras e conexões da bomba, etc. Além disso, no sistema de alimentação do veículo (tanque, bomba, filtro, mangueiras, conexões, etc.) ocorre o desprendimento de vernizes, óxidos, lacas, detritos sólidos e fibras.

Esses depósitos pegajosos e resíduos da gasolina se depositam principalmente nas paredes dos filtros e no assento da agulha do injector.

A redução da quantidade de combustível, causada pela limitação do fluxo injetado, eleva a temperatura de combustão, que provoca o endurecimento dos elementos contaminadores.

Quando há obstrução nos injectores, o sistema eletrônico de injeção tenta compensar a redução do fluxo de combustível mantendo o injector aberto por mais tempo, de forma a garantir a mesma quantidade de combustível. À medida que o fluxo de combustível diminui, a largura do pulso de abertura aumenta, provocando um aquecimento adicional no injetor. A absorção térmica resseca os resíduos do combustível, aumentando também a sua aglutinação.

Ciclos de fechamento curtos, com repetidas variações de temperatura, provocam a difusão do combustível. Neste processo, os gases leves evaporam e as partículas pesadas do combustível se assentam na extremidade do injector. O aquecimento do motor “assa” ou queima as partículas pesadas, transformando-as em depósitos duros. Estes depósitos obstruem o injetor, reduzindo o volume de combustível e distorcendo o padrão de spray.

Nos sistemas multiponto, a reaspiração de gases de exaustão pode também provocar o depósito de carbono, que se acumula ao redor dos orifícios de saída e na ponta da agulha do injetor.


Consequências

Quando a quantidade de combustível injetado fica fora de especificação aparecem problemas de dirigibilidade porque o módulo de controle não consegue manter a relação de combustão (ar/combustível) adequada.

Injetores sujos entregam quantidades desbalanceadas de combustível e possuem padrões irregulares de pulverização.

O fluxo inadequado de combustível dificulta a partida do motor, provoca falhas de aceleração e de manutenção da marcha lenta, polui o ambiente com excesso de poluentes, prejudica a economia de combustível e provoca a perda geral de potência. Além disso, a mistura pobre provocada pela limitação do fluxo de combustível, leva o motor a funcionar demasiadamente quente (temperatura de combustão anormalmente alta), comprometendo a vida útil do motor.

Atomização pobre também causa problemas no sensor de oxigênio e prejudica o catalisador, que é um componente caro.

O acúmulo de detritos pode levar um injetor à obstrução, ao travamento e ao gotejamento (falha de estanqueidade).


Problemas associados com injectores sujos:
• Perda de potência – O veículo perde força
• Economia - O veículo consome mais combustível
• Poluição – O veículo não passa na análise de emissões de gases
• Partida – Partida dificultosa a frio e a quente
• Marcha lenta – O veículo não conserva marcha lenta uniforme
• Condução – Dirigibilidade prejudicada, resposta irregular

Prevenção

O aparecimento de novos aditivos para combustível, de combustíveis aditivados, DNA’s de origem, sistemas de limpeza por agentes químicos pressurizados e até mesmo as constantes reformulações dos combustíveis pelas indústrias pretolíferas, são uma prova real da importância do problema.

Somente a manutenção preventiva pode amenizar as consequências e restaurar os injetores a sua condição original. Os injectores irão sujar sempre e haverá sempre a necessidade de realizar a sua limpeza, portanto o serviço de manutenção de bicos injectores é receita certa para qualquer oficina mecânica.

Os injectores de combustível devem ser encarados como dentes, precisam de uma limpeza profissional uma vez ao ano. A limpeza periódica manterá o motor em sintonia e minimizará os transtornos decorrentes do problema.
Abastecer sempre num mesmo posto, questionar a origem do combustível, limpar periodicamente o sistema de injeção e substituir os filtros de acordo com as recomendações técnicas, são práticas saudáveis (para o veículo e para o bolso do proprietário) que poderão poupar o veículo de danos mais sérios, como a deterioração prematura do sensor de oxigênio e do catalizador.


Solução

Embora os fabricantes de injectores não recomendem explicitamente a sua limpeza (os motivos são óbvios e meramente comerciais), sabemos que eles a aceitam. Além do mais, a manutenção completa (limpeza, teste e substituição de filtros, anéis de vedação e capas de proteção) possui um custo menor do que a simples substituição do injetor.

Entre outros benefícios, a limpeza melhora o fluxo injetado, crítico principalmente em alta rotação em relação à potência do motor, restaura o padrão de atomização, que contribui no aumento do torque do motor e preserva o sensor de oxigênio e o catalisador, e melhora a equalização, que diminui a emissão de poluentes e o consumo de combustível.

Contudo, alguns sistemas e processos de limpeza podem ser nocivos para os injetores, como por exemplo, aqueles que utilizam sobrepressão, que podem avariar os componentes internos do injetor e aumentar a sua contaminação, ou aqueles que utilizam o ataque químico, que podem provocar a corrosão e a erosão de suas partes. Além do mais, nem a pressão nem o ataque químico conseguem remover todos os restos dos piches, dos vernizes e das lacas que se acumulam nos injetores de combustível.

Evite também utilizar aqueles processos milagrosos que prometem a limpeza dos injectores sem precisar retirá-los do motor. Considere que, “limpar injetores sem desmontá-los é como escovar os dentes sem abrir a boca”.

Retirar os injectores do veículo e submetê-los a um banho ultra-sônico profissional é a única forma de limpar e remover esses acúmulos com segurança, sem prejudicar o injetor ou o sistema de abastecimento de combustível.

O processo de limpeza

Evidentemente a limpeza nada mais é do que a remoção de detritos. Parece simples, quando imaginamos componentes macroscópicos, que podem ser removidos com escovas e detergentes. Mas no âmbito microscópico, como é o caso dos depósitos que se acumulam no interior dos injetores, a complexidade dos detritos e a sua distribuição, principalmente naqueles locais quase inatingíveis, impossibilitam quaisquer meios de limpeza convencional. Nesses casos somente equipamentos de limpeza por ultra-som são capazes de atingir as camadas mais profundas, permitir e agilizar o efeito das reações químicas.

Se analisarmos os depósitos que se alojam interna e externamente aos injetores, encontraremos principalmente gomas, lacas, graxas, vernizes, óleos, óxidos, fibras e minerais. Muitos desses elementos podem ser dissolvidos quando em contato com agentes químicos, outros não. Daí podemos afirmar que os resíduos acumulados nos injetores são em parte solúveis e em parte insolúveis. Com base nesta afirmação, a limpeza somente pode ocorrer se existirem os fenômenos a seguir:

• Dissolução dos detritos solúveis (daí a importância da química utilizada)
• Desalojamento dos detritos insolúveis (daí a importância do método utilizado)

Uma limpeza de qualidade requer que o contaminante seja dissolvido (detrito solúvel) ou desalojado (detrito insolúvel) ou ambos (partículas insolúveis retidas por detritos solúveis, como óleos e graxas).




Conclusão:

Uma limpeza eficaz requer uma solução química eficaz aliada a um método de limpeza eficaz.

A solução de limpeza deve garantir a dissolução dos detritos solúveis, e o método de limpeza deve garantir o desalojamento dos detritos insolúveis.

De nada adianta uma excelente química e um péssimo método, ou um excelente método porém com uma química péssima.

O Ultra-Som como método de limpeza

Conceitualmente Ultra-Som nada mais é do que o nome dado às oscilações de natureza acústica de freqüência superior à capacidade de percepção do ouvido humano. Em outras palavras, vibrações mecânicas superiores a 20.000 vezes por segundo, ou 20 KHz (vinte kilo Hertz). Vibrações dessa natureza, quando aplicadas a um meio líquido, provocam um fenômeno físico denominado “cavitação”, que é responsável pela liberação de grande quantidade de energia.



Cavitação é o fenômeno resultante do movimento de vai-e-vem
gerado pela passagem repetida e veloz de ondas mecânicas
de alta freqüência no interior de um líquido. Esse movimento
cria forças de compressão e depressão em todas as direções,
que provocam o surgimento de bolhas de vácuo de tamanho microscópico que, ao atingirem um tamanho instável, implodem violentamente. A grande quantidade de energia liberada na implosão provoca o deslocamento violento do líquido que, em contato com uma superfície dura, remove detritos a nível molecular.



O desenho ilustra o fenômeno da cavitação (Cavitação = ação das cavidades; Cavidade = ausência, vácuo).

Imagine uma fonte sonora (transdutor) emitindo ondas na freqüência do ultra-som através de um líquido. Entre a propagação de uma onda e outra, e devido ao movimento rápido e repetido de vai-e-vem das mesmas, criam-se zonas de alta e de baixa concentração de ondas. As regiões de grande concentração de ondas se caracterizam pela compressão do líquido. As de baixa concentração (rarefação) pela depressão (pressão negativa).

Com a depressão do líquido surgem microscópicas bolhas de vácuo, que crescem na medida em que a depressão aumenta. Essas bolhas geralmente atingem seu tamanho máximo na metade do ciclo de depressão.
As forças de compressão subseqüentes provocam a instabilidade das bolhas e seu colapso, que resulta numa violenta implosão.

É a energia dessas implosões que provoca o deslocamento das partículas sólidas que compõem os detritos depositados nos injetores sujos.

Como método de limpeza, o ultra-som apresenta grandes vantagens:

• Retira impurezas de qualquer superfície sólida com a menor probabilidade de causar danos ao objeto.
• A ação da limpeza é levada para todos os orifícios, frestas e recintos inacessíveis a outros meios.
• Promove a limpeza eficaz em pequenos intervalos de tempo.
• Acelera o efeito de muitas reações químicas e remove as camadas saturadas de solvente.
• O operador não precisa estar em contato direto com substâncias químicas ou solventes.


A Química de limpeza

Para que uma limpeza de qualidade se processe, a solução química utilizada deve garantir a dissolução dos detritos solúveis e permitir o desalojamento dos detritos insolúveis, através da cavitação resultante da aplicação de ondas de ultra-som.

O ultra-som deve sempre ser utilizado em conjunto com uma solução de limpeza adequada que não afete o poder de cavitação. Ao mesmo tempo, essa química deve possuir poderes solventes, desengraxantes, desengordurantes, desincrustantes e decantantes, de maneira a garantir a dissolução das partículas solúveis (óleos, graxas, gorduras, gomas, vernizes, lacas, etc.) e o deslocamento das partículas insolúveis (óxidos, minerais, fibras, etc.). Além disso, a solução não deve corroer, oxidar, manchar ou deixar resíduos no injetor.

Num sistema de limpeza por ultra-som, o que se deseja é ter o melhor nível de cavitação possível. Alguns parâmetros permitem aprimorar a qualidade do fenômeno e maximizar a intensidade das implosões.

Temperatura
Isoladamente é o parâmetro mais importante, porque muitas propriedades do líquido que afetam a cavitação estão diretamente relacionados com a temperatura. Mudanças de temperatura resultam em mudanças na viscosidade, na solubilidade dos gases no líquido e na pressão de vapor.
Um aumento moderado da temperatura do líquido de limpeza aproxima a sua pressão de vapor. Com isto a cavitação vaporosa, aquela em que as bolhas de cavitação são preenchidas com o vapor do líquido cavitante, é mais facilmente atingida, sendo a forma mais efetiva de cavitação.

Viscosidade
Deve ser minimizada para se obter a máxima cavitação. Líquidos viscosos, como o óleo, são lentos, bloqueiam a formação das bolhas de cavitação e retardam a propagação da energia de suas implosões.
A viscosidade diminui com o aumento da temperatura (maior fluidez), garantindo uma densidade de bolhas maior, um aumento na força de implosão das mesmas e uma velocidade de propagação de energia maior.

Gases contidos no líquido
Para maximizar os efeitos da cavitação o líquido deve conter a menor quantidade de gases dissolvidos possível. Os gases dissolvidos são liberados durante a fase de crescimento da bolha e prejudicam a implosão da mesma. Uma vez liberados atrapalham o crescimento da bolha e não permitem que ela ganhe força.
A quantidade de gases dissolvidos no líquido diminui com o aumento da temperatura, ao mesmo tempo em que a velocidade de liberação dos mesmos aumenta.

Existem diversos tipos de química de limpeza: As de base aquosa são totalmente biodegradáveis, não inflamam e geralmente podem ser diluídas. As que apresentam solventes orgânicos ou hidrocarbonetos alifáticos em sua formulação geralmente são inflamáveis, não são miscíveis em água e não admitem diluição, mas nem por isso são menos eficazes.

Na realidade, sob a ótica da limpeza, o que realmente importa são as propriedades e características específicas da solução utilizada. Uma solução adequada deve apresentar propriedades solventes, desengraxantes, desengordurantes, desincrustantes e decantantes. Não deve corroer, oxidar, manchar ou deixar resíduos.

Como podemos verificar, as soluções de limpeza são complexas e não admitem substitutas. Soluções caseiras, além de serem inócuas prejudicam o injetor de combustível.
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BMW 330Cd | Honda Prelude 2.2 VTEC 4WS


"Subviragem é quando bates de frente no muro. Sobreviragem é quando bates de traseira no muro.
Potência é a velocidade com que bates no muro. Binário é até onde consegues levar o muro contigo."

Última edição por lude; 27-03-2013 às 03:59.
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