Injeção direta de combustível: explicação técnica

Atualizado em 17 de março de 2021

Inicialmente introduzida nos veículos a Diesel, a injeção direta de combustível vem ganhando espaço em toda a indústria automotiva, trazendo uma nova geração de motores mais eficientes e potentes.

Antes da injeção eletrônica, tínhamos o carburador como principal elemento de controle de alimentação do motor, gerindo a mistura ar/combustível nas proporções necessárias para garantir o bom funcionamento do motor. Como os carburadores não atendiam as normas antipoluição, surgiu a injeção eletrônica, um sistema computadorizado que controla a pulverização de combustível através de um bico injetor ou de um sistema multiponto.

Em 1951, a Bosch lançou a injeção direta de gasolina, o que fez com que a se tornasse pioneira na tecnologia desde então. Como resultado do aumento da mobilidade motorizada em todo o mundo, aliado ao desejo de menor consumo de combustível e redução de emissões, a injeção direta de gasolina ainda é considerada uma tecnologia com um enorme potencial. A proporção de veículos com injeção direta de gasolina deve aumentar ainda mais no futuro. A previsão de crescimento para a injeção direta de gasolina é de mais de 100% nos próximos anos.

Imagem estourada da injeção de combustível

O sistema de injeção direta tem várias vantagens. As principais são:

  • Redução do consumo de combustível.
  • Redução das emissões de CO2.
  • Maior torque em menores rotações.
  • Flexível para pressões de até 350 bar.
  • Redução do número de cilindros.

Como funciona a injeção direta

A injeção direta de gasolina consiste em dois circuitos, um de baixa pressão e outro de alta pressão. No de baixa pressão, a bomba elétrica fornece o combustível para a bomba de alta, com uma força aproximada de 6 bar. A bomba de alta pressão comprime o combustível até 350 bar e o fornece aos injetores, numa quantidade precisa.

Desta forma, garante-se a combustão adequada da mistura. Graças à medição, preparação e fornecimento preciso do ar e do combustível injetado para cada tempo de combustão, o funcionamento do motor é extraordinariamente eficiente — oferecendo alto rendimento com um baixo consumo de combustível e níveis de emissão igualmente baixos.

A eficiência da injeção direta

Os motores produzem a mistura ar-combustível diretamente na câmara de combustão. Somente o ar fresco entra através da válvula de admissão aberta. O combustível é injetado diretamente na câmara de combustão pelos injetores de alta pressão. O resfriamento da câmara de combustão é melhorado pela pulverização direta do combustível no caso de injeção direta de gasolina.

sso proporciona maior compressão do motor e, por sua vez, maior eficiência, o que ajuda a reduzir o consumo de combustível e aumenta o torque. Os injetores de alta pressão são montados no trilho de combustível, medem e atomizam o combustível a alta pressão com extrema rapidez para fornecer uma preparação ideal da mistura diretamente na câmara de combustão.

Imagem do sistema de injeção direta de combustível
Fonte: Bosch

Porém este sistema também apresenta desvantagens em relação ao sistema de injeção indireta, devido a sua alta complexidade. É um conjunto de produção cara, e sua manutenção é muito mais exigente. Porém, quando comparamos com as vantagens, o sistema se torna claramente muito mais viável, melhorando a potência e consumo em torno de 15% em relação à injeção indireta.

Para exemplificar de forma técnica usaremos o esquema elétrico de injeção eletrônica encontrado no sistema SIMPLO, do veículo Audi A5 2.0 TFSI a partir de 2011, motor CDZA.

Os pinos 1, 2 e 3 da unidade de controle da bomba de combustível alimentam a bomba de alta pressão dentro da unidade de fornecimento de combustível, que pressuriza a gasolina e envia para os bicos injetores, enquanto sensores no coletor de admissão administram a entrada de ar de acordo com a ECM (módulo do motor). Os sensores de nível de combustível são alimentados pela central do painel de instrumentos.

Os injetores são comandados separadamente pela unidade de comando do motor (ECM).

Sistema GDI

Ao longo dos anos, o constante avanço da indústria automotiva tem feito os manuais Simplo evoluírem em conjunto, para assegurar que as informações que chegam até você estejam alinhadas com o que há de mais novo no mercado.

Um exemplo disso é o sistema de injeção eletrônica avançada para motores a gasolina, chamado GDI, que se consolidou graças às altas pressões operacionais (acima de 100 bars) e com as estratégias sofisticadas de injeção multiponto combinadas com o turbo alimentador, que permitem a redução do tamanho do motor, melhor desempenho e reduções significativas no consumo de combustíveis e emissões atmosféricas.

A injeção direta GDI representa, principalmente, uma solução tecnológica de powertrain com a finalidade de atender a tendência de redução de emissões, exigida pelas regulamentações em diversos países e mercados.

Esse recurso é encontrado no Hyundai New Tucson 1.6 2017, como mostrado no esquema elétrico abaixo: