Equipamento de mineração de diesel da República Democrática do Congo mostra fumaça de alta carga e impulso lento apesar dos testes normais do injetor enquanto o vazamento do manifold de escape pré-turbo é investigado

O motor produzia combustível, mas o turbocompressor respondia lentamente

Um motor diesel de mineração operando em uma aplicação de equipamentos pesados na RDC mostrou um comportamento de inatividade aceitável, mas desenvolveu fumaça negra e resposta lenta de potência quando a carga aumentou.

As verificações no banco de injecção não revelaram uma clara falha de entrega ou fuga de combustível, nem dados de combustível no lado do carril ou da bomba indicaram que o motor estava simplesmente a ficar sem combustível.

O foco do diagnóstico mudou, portanto, da quantidade de combustível para a quantidade deenergia disponível para acionar o turbocompressor.

O gás de escape deve chegar à turbina

Antes que um turbocompressor possa comprimir o ar de entrada, o gás de escape deve transferir energia para a roda da turbina.

O caminho pode ser simplificado como:

Combustão do cilindro → Portão de escape → Manifold de escape → Turbina de turbocompressor → Geração de impulso

Um vazamento entre a cabeça do cilindro e a entrada da turbina permite que parte dessa energia de escape escape antes de chegar ao turbocompressor.

Os locais de fuga possíveis incluem:

• rachaduras dos múltiplos de escape;
• articulações de colector para cabeça;
• Flange de montagem do turbocompressor;
• Interfaces de juntas;
• acoplamentos soltos;
• ou superfícies de acasalamento danificadas.

A carga elevada tornou a falha mais visível

Em carga leve, o fluxo de massa do escape é menor e o motor ainda pode desenvolver impulso suficiente para uma operação aceitável.

Durante a escavação pesada ou o arrastamento, o motor requer substancialmente mais ar.

O equipamento mostrou então o padrão de diagnóstico mais útil:

Baixa carga

A resposta ao estímulo manteve- se relativamente aceitável.

Carga alta.

O impulso subiu lentamente enquanto o fumo aumentava.

Isto sugeriu um problema de abastecimento de ar ocorrendo após a combustão, em vez de uma falha imediata do injetor.

Procure evidências antes de substituir o turbo

A inspecção da oficina concentrou-se em:

• Traços de fuligem em torno das juntas dos colectores;
• fugas sonoras de gases de escape;
• secções de múltiplos rachados;
• ligações de flanges de turbo soltas;
• e diferenças entre o objetivo e o impulso real.

A temperatura dos gases de escape torna perigosa a inspecção directa, pelo que os controlos devem ser efectuados utilizando procedimentos seguros específicos do motor.

Por que o fumo pode aparecer

Se o ECU ou a bomba mecânica fornecer combustível de acordo com a demanda de carga, mas a entrega de ar do turbocompressor for atrasada, os cilindros recebem temporariamente mais combustível em relação ao oxigénio disponível.

Isto pode criar:

• fumo negro;
• aumento lento do binário;
• aumento da temperatura dos gases de escape;
• e má resposta à carga.

O injetor pode, portanto, estar a fornecer o combustível comandado corretamente.

Limite de diagnóstico

A lógica útil era:

Ensaio do injetor normal → Presença do comando de combustível → Retardo do impulso → Verificação do percurso de escape pré-turbo → Confirmação ou exclusão de vazamento de escape → Reavaliação do sistema turbo/combustível

Isto evita a substituição dos injetores simplesmente porque a fumaça aparece sob carga.

Percepção de Aplicação

No equipamento de mineração, o colector de escape deve ser tratado como parte do sistema de energia do turbocompressor.

O problema nem sempre é:

O turbo não consegue dar impulso.

Às vezes, a turbina simplesmente não recebe toda a energia de escape que o motor produz.

Perguntas frequentes

Um vazamento no colector de escape pode reduzir o impulso do turbocompressor?

Uma fuga significativa antes da turbina pode reduzir a energia de escape disponível para acionar o turbocompressor.

O fumo preto significa sempre excesso de combustível?

Não, o fluxo de ar insuficiente também pode criar um desequilíbrio combustível-ar sob carga.