Sistema de Recirculação dos Gases de Escape do Motor EA189 2.0 TDI da Amarok

O motor EA189 2.0 TDI (com turbocompressor e injeção direta de diesel) é reconhecido mundialmente por sua alta tecnologia. Dotado do sistema Common Rail — um sistema de injeção direta de combustível que opera em uma faixa de pressão entre 230 e 1.800 bar —, esse motor atende às rigorosas normas de emissões de poluentes dos mercados globais. Essa ampla variação de pressão, aliada ao controle eletrônico preciso, permite seu uso em diversos modelos da Volkswagen, como Passat, Golf, Tiguan e Amarok. No Brasil, é amplamente conhecido por equipar todas as versões da Amarok 2.0, tanto monoturbo quanto biturbo.

LEGENDA: A figura apresenta os principais componentes do sistema Common Rail:

• Bomba de combustível de baixa pressão G6, instalada no tanque;

• Filtro de combustível, principal componente para a drenagem da água do diesel;

• Sensor de temperatura do diesel, do tipo NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo);

• Bomba de alta pressão, equipada com válvula de dosagem de diesel N290;

• Galeria de combustível (Rail), construída em aço forjado e equipada com o sensor de pressão G247 e a válvula de controle de pressão N276;

• Injetores de diesel: piezoelétricos até 2012 e eletromagnéticos a partir de 2012.

Sistemas de Controle de Emissões

Diversos sistemas são integrados ao motor EA189 para garantir a conformidade com as normas de emissões, especialmente considerando que o diesel é um combustível naturalmente mais poluente. Entre os principais sistemas estão o DPF (Filtro de Partículas Diesel) e o EGR (Recirculação dos Gases de Escape).

Formação de Gases Poluentes

O processo de combustão dos motores diesel com sistema Common Rail utiliza uma mistura extremamente pobre de ar/combustível, já que não há controle sobre a entrada de ar — a válvula borboleta permanece totalmente aberta. A rotação do motor é controlada unicamente pela quantidade de diesel injetado em cada ciclo de combustão. Esse excesso de oxigênio favorece a formação de óxidos de nitrogênio (NOx), compostos altamente nocivos. Também são geradas partículas sólidas de fuligem (hollín), expelidas pelos gases de escape.

LEGENDA: As partículas de hollín são esferas microscópicas de carbono (cerca de 0,05 µm de diâmetro), com núcleo de carbono puro e revestimento de hidrocarbonetos, óxidos metálicos e enxofre.

A formação dessas partículas está diretamente relacionada à presença de enxofre no diesel. Por exemplo, no diesel S-10, há 10 partes de enxofre por milhão.

Filtro DPF com Função Catalítica

O filtro DPF do motor EA189 possui função dupla: atua como filtro de partículas e como conversor catalítico.

Na função de conversor catalítico:
O filtro é composto por um corpo cerâmico de carboneto de silício, revestido com óxidos de alumínio e cério, que servem de substrato para o metal nobre platina — catalisador responsável pela oxidação de gases nocivos. A aproximadamente 300°C, a platina promove reações químicas que convertem CO (monóxido de carbono) em CO₂ (dióxido de carbono) e H₂ (hidrogênio) em H₂O (água).

LEGENDA: Filtro DPF na função de conversor catalítico.

LEGENDA: Representação interna do filtro DPF com partículas retidas (cinza) e fluxos de gases (setas vermelha e amarela).

Sistema EGR (Recirculação dos Gases de Escape)

Os catalisadores não conseguem reduzir o NOx devido à presença excessiva de oxigênio nos gases de escape dos motores diesel. A solução é a recirculação de parte desses gases para o coletor de admissão, substituindo parte do ar fresco. Isso reduz o conteúdo de oxigênio na mistura, diminuindo a temperatura da combustão e a formação de NOx. Antes de retornar ao motor, os gases passam por um radiador de resfriamento para otimizar esse processo.

LEGENDA: Esquema do sistema de recirculação dos gases de escape.

Válvula de Recirculação dos Gases de Escape N18

A válvula N18 é do tipo pistão e possui acionamento elétrico, comandado pela unidade de controle. Ela pode ser modulada continuamente, variando de totalmente fechada a totalmente aberta, conforme a necessidade.

Até 2011, a válvula era integrada ao radiador do EGR. A partir de 2012, passou a ser integrada ao corpo da borboleta no coletor de admissão, otimizando o sistema, pois ambas são acionadas simultaneamente.

LEGENDA: Configuração até 2011: válvula N18 integrada ao radiador EGR, instalada acima do coletor de escape.

LEGENDA: A partir de 2012: válvula N18 integrada ao corpo da válvula borboleta, no lado esquerdo do cabeçote.

LEGENDA: Localização da bomba V51, próxima ao filtro de ar e turbina.

Monitoramento da Válvula N18 – Sensor G212

A posição da válvula é monitorada pelo sensor de posição G212, do tipo Contactless. Ele utiliza um sensor Hall e um ímã para medir variações no campo magnético, convertendo-as em sinais elétricos entre 0 e 5 V. Essa leitura pode ser feita por scanner na função “Leitura de valores de medição”.

Sistema de Resfriamento dos Gases do EGR

Como os gases de escape têm temperatura elevada, precisam ser resfriados antes de retornar ao motor. O sistema de arrefecimento é composto por:

• Bomba elétrica V51, acionada pela unidade de controle com funcionamento do tipo liga/desliga (On/Off);

• Sensor de temperatura G83, do tipo NTC;

• Radiador do EGR, que realiza a troca de calor.

LEGENDA: Sensor G83 instalado na mangueira de saída do radiador principal para o radiador do EGR.

LEGENDA: Radiador do EGR.

O radiador do EGR garante a separação entre o líquido de arrefecimento e os gases. Caso haja mistura, o líquido pode invadir a câmara de combustão e causar calço hidráulico.

LEGENDA: Válvula N386 – comutação do fluxo do líquido de arrefecimento.

A válvula N386 (3 vias/2 posições) comuta o fluxo do líquido de arrefecimento. Em fase fria, utiliza o líquido do bloco do motor; em fase quente, direciona o fluxo do radiador principal para o EGR.

LEGENDA: O circuito reduzido permite atingir mais rapidamente a temperatura ideal de funcionamento.

Na Fase Fria do Motor

Se a temperatura ambiente estiver abaixo de 17°C e a do líquido abaixo de 60°C, a válvula N386 se posiciona para que o fluido circule apenas pelo motor, permitindo aquecimento mais rápido.

LEGENDA: Circuito mais longo favorece a troca térmica nos componentes do EGR.

Na Fase Quente do Motor

Acima de 17°C ambiente e 60°C no motor, a válvula permite que o líquido do radiador principal circule pelo EGR, mantendo o sistema pronto para recirculação dos gases.

Ajuste Básico do Sistema EGR

Após qualquer intervenção mecânica, é necessário efetuar o ajuste básico da válvula N18.

Procedimento via scanner:

• Acesse o módulo “01 – Motor”;

• Apague eventuais falhas;

• Em “Funções Guiadas”, selecione “Ajuste básico da válvula de recirculação”;

• O sistema verificará a temperatura do motor e a tensão da bateria (mínimo 12 V);

• O scanner executará a abertura e fechamento completos da válvula, salvando os parâmetros.

Ajuste Básico da Válvula Borboleta

Como a válvula borboleta é acionada durante a recirculação para criar depressão no coletor, também precisa ter sua posição calibrada após o ajuste da N18. O procedimento é realizado com o mesmo scanner, selecionando a função correspondente.

LEGENDA: A válvula borboleta do EA189 permanece totalmente aberta em repouso e se fecha parcialmente durante o EGR ou ao desligar o motor.