Ajustes dos atuadores do conjunto biturbo do motor 2.0 TDI da picape Amarok 2015

A picape Amarok chegou ao Brasil em meados de 2010 e agitou o mercado das picapes. Isso porque ela trouxe itens de tecnologia que até então eram vistos somente em veículos premium, unindo robustez e sofisticação e conquistando os consumidores. Trata-se de um veículo de plataforma global, ou seja, que é comercializado em diversos países do mundo.
Diversidade da picape Amarok
Ao longo dos anos, a Amarok foi comercializada em diversas versões, com diferentes características , dentre as quais podemos destacar:
• Cabine simples, cabine dupla ou Chassi Cab (somente chassis e cabine, sem caçamba, para permitir outras configurações).
• Tração 4x2, 4x4 engatável ou 4x4 integral.
• Transmissão manual de seis velocidades ou automática de oito velocidades.
• Motor 2.0 TDI monoturbo, biturbo ou 3.0 V6.
O motor EA189 2.0 TDI
Nas versões 2.0 litros, a Amarok é equipada com motores da família EA189. Trata-se de um motor de quatro cilindros TDI (Turbocompressor e Injeção Direta de Diesel) que utiliza o sistema Common Rail na injeção de diesel e pode ser equipado com Monoturbo VGT (Turbo de Geometria Variável) ou Biturbo TGF (Turbo de Geometria Fixa).
Características do motor EA189 2.0 TDI
Para todas as versões desse motor, as características construtivas são as mesmas:
• Bloco do motor – É constituído de uma liga de ferro fundido com grafite lamelar. As camisas dos cilindros são usinadas no bloco.
• Pistões – São fabricados em liga de alumínio e fundidos em coquilha. Cada um deles possui um conduto de passagem que circula por toda a cabeça e permite o fluxo de óleo para refrigerar o pistão.
• Bielas – São forjadas, e o formato de cada furo de fixação do pino possui uma geometria trapezoidal. A forma trapezoidal faz com que as pressões da combustão se dividam em uma maior superfície de contato, de modo que a biela e o pino fiquem submetidos a cargas menos intensas
. • Árvore de manivelas – Também é forjada, o que permite ao motor submeter-se a elevados níveis de cargas mecânicas. Ao invés de oito contrapesos habituais, essa árvore de manivelas leva somente quatro.
• Cabeçote – Possui quatro válvulas por cilindro, que são acionadas por dois eixos de comando. Somente o eixo do comando de válvulas de escape é acionado pela árvore de manivelas. Para o acionamento do comando de admissão, existem, na parte traseira do cabeçote, duas engrenagens que os conectam e permitem o movimento do comando de admissão. Durante um reparo do motor, o cabeçote deverá ser montado ainda na bancada (utilizando-se o conjunto de ferramentas T40094), para depois ser colocado no motor 
Conjunto biturbo
Nos motores com potências de 120 kW (163 cavalos ) e 132 kW (180 cavalos ), foram empregados conjuntos biturbo compostos por um turbocompressor de baixa pressão e outro de alta pressão. Cada um destes turbocompressores desempenha uma função importante: Turbocompressor de alta pressão – Possui menores diâmetros nos caracóis da turbina e do compressor. Sua função é permitir um enchimento mais rápido no sistema de sobrealimentação do motor, proporcionando ganho de torque já em baixas rotações e contribuindo para reduzir o turbolag.
Turbocompressor de baixa pressão – Sua turbina e seu compressor são de diâmetros maiores e sua função é garantir a sobrealimentação do motor, principalmente em médias e altas rotações. O turbocompressor de baixa pressão alimenta o de alta pressão com ar comprimido. Em altas rotações, a pressão da turbina de baixa pressão se sobressai em relação à de alta. Nessa condição, um bypass do conjunto biturbo se abre para dar vazão à pressão gerada pelo turbocompressor de baixa, sem precisar passar pelo turbocompressor de alta pressão , garantindo a pressão máxima de sobrealimentação. Sua carcaça quente está aparafusada ao coletor de escape, o que o integra ao turbocompressor de alta pressão e permite que receba os gases de escape provenientes da saída da carcaça quente do turbocompressor de alta e/ ou do próprio coletor de escape. O tubo de união entre as carcaças frias é encaixado.
Principais componentes do conjunto biturbo
Sistemas de turbocompressores aumentam consideravelmente a performance de um motor, porém são necessários controles eficientes nas rotações dos rotores das turbinas. Para esses controles, o conjunto biturbo do motor EA189 2.0 TDI utiliza válvulas mecânicas acionadas por dispositivos pneumáticos, as quais controlam a pressão dos gases de escape que estão incidindo nas turbinas e, ainda, utilizam sensores de pressão para controlar a pressão de sobrealimentação.
Válvula de descarga da turbina
É popularmente chamada de “Wastegate”. Sua função é controlar as rotações das turbinas dos turbocompressores de alta e de baixa pressões. Já com o motor funcionando em marcha lenta, a Wastegate se encontra fechada, proporcionando o máximo de rotação das turbinas de acordo com o aumento da passagem dos gases de escape nos rotores. À medida que a pressão de sobrealimentação vai aumentando, a eletrônica do motor ativa eletricamente a válvula solenoide N-75, que libera uma linha de vácuo para o atuador pneumático conectado à válvula, o que faz a Wastegate se abrir. Quanto mais ela se abrir, menor será a possibilidade de rotação dos rotores, pois os gases de escape deixarão de passar por esses rotores e serão direcionados à saída do escapamento. Válvula de controle da turbina de alta pressão
Está localizada no coletor de escape, na região onde está fixado o turbocompressor de baixa pressão. A válvula de controle da turbina de alta pressão é acionada por meio de uma alavanca, comandada por um atuador pneumático de grandes dimensões localizado na parte superior do conjunto biturbo. A haste dessa alavanca possui um ímã que permite a varredura de seu deslocamento por meio de um potenciômetro de contactless (sem contato físico) e de princípio de funcionamento Hall, o qual é chamado de atuador pneumático com potenciômetro – G584. Assim que o motor entra em funcionamento, ainda em marcha lenta, a válvula de controle da turbina de alta pressão é totalmente fechada por uma linha de vácuo liberada no atuador G584, permitindo a total rotação da turbina de alta pressão de acordo com o aumento do fluxo dos gases de escape. À medida que a pressão de sobrealimentação se eleva, a unidade de controle do motor – J623 aciona eletricamente a válvula solenoide N220, que irá fechar gradativamente a linha de vácuo para o atuador G584. Este, por sua vez, irá movimentar sua haste no sentido descendente, fazendo com que a válvula de controle da turbina de alta pressão se abra, o que libera os gases de escape no sentido de saída do escapamento e, assim, reduz a rotação da respectiva turbina Bypass mecânico do conjunto biturbo
Junto com a válvula reguladora e a válvula de descarga, o bypass do compressor é o terceiro componente pelo qual se adapta a pressão de sobrealimentação aos diferentes estados de carga do motor. O bypass é composto por uma válvula semiesférica que fecha o tubo bypass do ar de sobrealimentação que conduz o ar do turbocompres de baixa pressão diretamente para o coletor de admissão. Uma mola empurra a válvula contra seu assento. Esse bypass é acionado pela própria pressão de sobrealimentação e não requer elemento atuador elétrico ou pneumático. Quando está fechado, o bypass oferece uma resistência fixa ao ar de sobrealimentação do turbocompressor de baixa pressão, fazendo com que o fluxo de ar esteja em série e esse ar seja direcionado ao turbocompressor de alta pressão para ser comprimido por ela , resultando em pressão final de sobrealimentação. Se a pressão de sobrealimentação supera a contrapressão da mola do bypass, a válvula é deslocada de seu assento, liberando a passagem do ar de sobrealimentação, fazendo com que o turbo-compressor de baixa pressão fique em paralelo com o turbocompressor de alta pressão . Sensor de pressão da sobrealimentação – G447

Na parte fria do conjunto biturbo, mais precisamente no duto de passagem do ar sobrealimentado, proveniente do compressor de baixa pressão e em direção ao compressor de alta pressão, está instalado o sensor de pressão da sobrealimentação 2 – G447. Ele tem a função de medir a pressão de sobrealimentação gerada pelo turbocompressor de baixa pressão. Com o seu sinal, a J623 irá determinar a regulagem do sinal PWM (Pulso com Largura Modulada ) para a válvula N220 em conjunto com o sinal do sensor G584 e iniciar a abertura da válvula de controle da turbina de alta pressão. 

Ajuste do atuador pneumático com potenciômetro G584 Sempre que as porcas da haste do atuador pneumático com potenciômetro – G584

forem soltas ou removidas, será necessário efetuar o ajuste do posicionamento dessa haste. E para isso você irá precisar das ferramentas:
VAS6213 – Bomba de vácuo manual – Capaz de gerar pressão positiva e negativa.
VAG1397A – Medidor digital de pressão – Possui um display digital, o qual permite que você faça a leitura da pressão absoluta (considerando a pressão atmosférica) ou relativa (desconsiderando a pressão atmosférica). 

Iniciando o procedimento de ajuste do atuador
Interconecte a bomba VAG1397A juntamente com o VAS6213 utilizando as mangueiras fornecidas pelos equipamentos e uma conexão “T” para interligá-los. Em seguida, desconecte a tomada de vácuo do atuador pneumático G584 e conecte os equipamentos nesse ponto. Solte a porca e a contra-porca de fixação da haste do atuador à alavanca da válvula de controle de pressão da turbina de alta. As duas porcas de verão ser posicionadas de modo que cada uma delas esteja em uma das extremidades da rosca da haste. 

Ajuste a bomba VAG1397A de modo que ela gere depressão (vácuo). É possível observar o movimento do ponteiro do manômetro existente na bomba, que será no sentido anti-horário. Em seguida, ajuste o botão do medidor digital VAS6213 para a posição II (número dois em algarismo romano). Dessa forma, o display do equipamento irá apresentar o valor “0” (zero), que corresponde à pressão medida já desconsiderando a pressão atmosférica existente.

Aplicação da depressão
Acione a bomba VAG1397A até que tenha sido gerado um vácuo de 350 a 450 mbar. Durante esse acionamento, a haste do atuador irá se mover no sentido ascendente (para cima). A partir de 150 mbar ela já começará a se deslocar e, depois, ficará parada na posição de deslocamento máximo (que acontecerá com a depressão de 350 a 450 mbar). Neste momento, você deverá movimentar a alavanca de acionamento da válvula de controle da pressão da turbina de alta pressão com a ponta de um de seus dedos e mantê-la encostada ao batente superior da alavanca, pois, dessa forma, a alavanca estará na posição de 100% fechada. Agora, aperte a porca inferior da haste do atuador até que esta fique encostada à alavanca da válvula.
Ajuste fino do sensor G584 

Conecte um scanner automotivo, acesse a eletrônica do motor e procure os dados da leitura dos valores de medição do “Potenciômetro da válvula Bypass de controle da turbina de alta pressão”. O scanner automotivo irá apresentar na tela um valor de Ajuste fino do sensor G584 – Conecte um scanner automotivo, acesse a eletrônica do motor e procure os dados da leitura dos valores de medição do “Potenciômetro da válvula Bypass de controle da turbina de alta pressão”. O scanner automotivo irá apresentar na tela um valor de tensão correspondente à posição em que a haste estiver. Esse valor de tensão é gerado pelo sensor Hall existente no G584. Este é alimentado com potenciais positivo e negativo nos terminais 1 e 3 do sensor. No terminal 2, o do meio, a unidade de comando do motor – J623 envia um potencial negativo, proveniente de um resistor Pull down, e aguarda o envio de uma tensão positiva desse sensor, a qual será dentro do seguinte range: maior que 0 Volt e menor que 5 Volt. Caso você não tenha um scanner em mãos, ou não esteja encontrando o respectivo bloco de valores de medição, pegue um multímetro automotivo, configure-o para medir Tensão Contínua e meça o sinal no pino 2 do sensor G584.

Objetivo do valor 

Com a depressão ainda aplicada ao atuador pneumático e a alavanca da válvula de controle da turbina de alta pressão devidamente posicionada, o valor de tensão deverá estar em 0,75 Volt (ou 750 milivolt). Se esse valor não estiver sendo apresentado na tela do equipamento, comece a apertar a porca inferior da haste do atuador pneumático. À medida que você aperta a porca da haste, esta se desloca para baixo, e o valor de tensão do sinal se altera. Mantenha a mesma depressão aplicada e gire a haste até encontrar os 750 milivolt. Assim que o valor de tensão for alcançado, encoste a contra- -porca da haste e aperte-as aplicando um torque de 8 Nm . Retire a depressão do atuador pneumático, remova as ferramentas e volte a conectar a mangueira de vácuo ao atuador G584. 

Teste de funcionamento do atuador

Ainda com o multímetro conectado ao sensor, ou fazendo a leitura do sinal com um scanner, funcione o motor e certifique-se do funcionamento do atuador. A haste se comporta da seguinte forma:

• Com o motor desligado e a ignição ligada – A haste do atuador ficará deslocada totalmente para baixo e a válvula de controle de pressão da turbina de alta pressão estará totalmente aberta. Nessa condição, a tensão do sinal será de 4 Volts.

• Motor funcionando em marcha lenta – Assim que o motor entra em funcionamento, a linha de vácuo é liberada para o atuador e a haste se desloca para cima até o batente final. Com isso, a válvula de controle da pressão da turbina irá se fechar totalmente e permitirá que a sobrealimentação seja gerada da melhor maneira possível já em baixas rotações, obtendo-se o torque. Nessa condição, a tensão do sinal volta a ficar em 0,75 Volt.

• Ao acelerar o motor – Conforme o motor ganha rotação, o vácuo da linha do atuador vai sendo reduzido. Com isso, a haste começa a se deslocar para baixo, abrindo a válvula de controle e promovendo a redução na geração da sobrealimentação. O valor da tensão do sinal acompanha o deslocamento da haste, ao passo que, à medida que a haste desce, o valor da tensão sobe, até atingir 4 Volts. Ajuste do atuador pneumático da Wastegate Durante algum reparo no qual houve remoção, troca ou simplesmente desmontagem do atuador pneumático da válvula Wastegate, será necessário realizar o ajuste do atuador. O procedimento é muito similar ao ajuste do atuador G584 e, por isso, são utilizadas as ferramentas VAG1397A e VAS6213. Início do procedimento – Com o atuador devidamente fixado no conjunto biturbo, deixe a porca e a contra-porca da sua haste soltas. Interconecte as duas ferramentas com a mangueira fornecida pelas ferramentas do mesmo modo utilizado no ajuste anterior. Instale as ferramentas no ponto de conexão de vácuo do atuador pneumático, deixe o botão seletor do VAS6213 na posição II e a bomba VAG1397A na função “gerar depressão”. 

Acionando a bomba VAS6213, aplique uma depressão de 390 mbar no atuador. A haste do componente irá se deslocar no sentido de sua cápsula pneumática. Assim que esse deslocamento parar, movimente a alavanca da válvula Wastegate até o batente e no mesmo sentido em que a haste se deslocou. Nesta posição, a válvula Wastegate estará totalmente fechada. Mantenha a alavanca pressionada e aperte a porca (3) até que ela esteja bem encostada na alavanca da Wastegate. 

Aperte a porca e a contra-porca, utilizando duas chaves combinadas (ou sextavadas) de 10 milímetros, porém a haste não poderá girar. Antes de aplicar o torque recomendado pelo manual de reparação, faça a conferência do ajuste. 

Conferindo o ajuste do atuador da Wastegate
Mantenha a depressão de 390 mbar na haste do atuador pneumático. Instale uma base fixa VW387 e um relógio comparador VAS6079, com sua ponta de medição alinhada à extremidade da haste do atuador pneumático e uma pré-carga de 1 mm (uma volta do ponteiro do relógio comparador). Gire o aro do relógio até que o ponteiro principal fique apontado para o “0” (zero). Agora, aumente o valor da depressão aplicada em 20 mbar, ou seja, aumente de 390 para 410 mbar. Se a haste se mover, o ponteiro do relógio comparador também irá se mover e registrará esse deslocamento. Caso isso aconteça, você terá de repetir todo o procedimento de ajuste do atuador e conferir novamente com esse relógio comparador, até que a haste não se desloque mais.