Como funciona a bomba injetora de um gerador a diesel

Quase todo problema de motor diesel que chega até nós pode ser explicado por três coisas que a bomba injetora precisa acertar ao mesmo tempo: pressão, momento e quantidade. Se você entender esses três, entende por que cada sintoma acontece.

Este artigo é o mais conceitual do site, e é para ele que os outros apontam quando precisam explicar uma falha.

Por que o diesel precisa de tanta pressão

Motor a gasolina comprime uma mistura de ar e combustível e acende com faísca. O diesel não tem vela: ele comprime apenas ar, até esse ar ficar tão quente que o combustível injetado inflama sozinho ao encontrá-lo.

Isso cria uma exigência dura. No instante da injeção, a câmara já está com o ar fortemente comprimido. Para entrar ali, o combustível precisa chegar com pressão muito maior que a do ar comprimido — e ainda precisa entrar pulverizado em névoa fina, porque gota grande não queima por inteiro no tempo disponível.

Produzir essa pressão é a função da bomba injetora. Transformá-la em névoa é função do bico.

Os três parâmetros

1. Pressão

Pressão insuficiente significa combustível mal atomizado — gotas grandes que queimam parcialmente. O resultado aparece como fumaça preta, perda de potência e consumo alto.

2. Momento, ou ponto de injeção

A injeção precisa acontecer no instante exato do ciclo do motor. Adiantada demais, a queima começa cedo e trabalha contra o pistão que ainda sobe — o motor bate e sofre. Atrasada demais, parte do combustível queima tarde ou nem queima, gerando fumaça e perda de força.

Em gerador, o ponto tem um efeito adicional: ele influencia a estabilidade de rotação, e rotação instável é frequência instável na energia entregue.

3. Quantidade, ou débito

Cada cilindro deve receber a mesma quantidade, e essa quantidade precisa variar conforme a carga. Débito desigual entre cilindros faz o motor trabalhar desequilibrado; débito insuficiente sob carga faz o gerador não sustentar o prédio, que é o quadro descrito no artigo sobre gerador que não assume a carga.

Como a bomba produz pressão

O princípio é o mesmo nos dois tipos de bomba. Existe um conjunto de êmbolo e cilindro — o elemento. O êmbolo é empurrado por um came e comprime o combustível dentro do cilindro. Quando a pressão supera a força da mola da válvula de recalque, ela abre e o combustível segue pelo tubo de alta pressão até o bico.

A diferença entre bomba em linha e rotativa está em quantos desses conjuntos existem: a em linha tem um por cilindro do motor; a rotativa tem um só, distribuindo sequencialmente para todos.

A folga que explica quase tudo

Aqui está o fato que torna a injeção diesel tão sensível. A folga entre o êmbolo e o cilindro é de micrômetros — frações de milésimo de milímetro. Precisa ser: folga maior deixaria o combustível escapar pelas laterais em vez de ser comprimido, e a bomba perderia pressão.

E essas peças não têm sistema de lubrificação próprio:

Quando esse diesel carrega partículas, ele passa a agir como abrasivo sobre superfícies calibradas. Quando carrega água, deixa de lubrificar. Em qualquer um dos casos a folga aumenta, e folga aumentada é pressão perdida.

O desgaste é progressivo e silencioso: a bomba ainda entrega pressão suficiente para o motor partir e funcionar em vazio muito tempo depois de já não conseguir sustentar carga.

O governador

Um componente que merece parágrafo próprio em gerador. O governador é o mecanismo que ajusta automaticamente o débito para manter a rotação constante quando a carga muda.

Num veículo isso é conforto. Num gerador é o produto: a frequência da energia entregue depende diretamente da rotação do motor. Governador desregulado significa frequência oscilando — e equipamento eletrônico sensível não gosta disso.

Por que tudo isso exige bancada

Nenhum dos três parâmetros pode ser verificado com o motor montado e funcionando. Não dá para medir a vazão individual de cada saída, nem conferir o ponto, nem comparar com a especificação do fabricante, sem colocar a bomba num equipamento que a aciona de forma controlada e mede o resultado.

É isso que a bancada faz: aciona a bomba na rotação especificada e mede quanto combustível sai por cada saída, em provetas graduadas. O número que aparece ali é comparado com a tabela do fabricante daquele modelo.

Sem essa medição, qualquer afirmação sobre o estado de uma bomba injetora é opinião. Com ela, é diagnóstico.