Motor do Golf 1.4 TSI

Capítulo 1 - Motor do Golf 1.4 TSI

O Golf de sétima geração foi o primeiro modelo a se equipar com o motor EA211 TSI, que trouxe a padronização dos motores para a plataforma MQB (plataforma modular que possibilita a montagem de diversos modelos com baixo custo de investimento na linha de produção). Essa padronização seguiu o conceito de motores com o sistema de escape voltado para a traseira do veículo, diminuindo assim o comprimento do sistema e não necessitando que o tubo de escapamento passe por baixo do motor, o qual ocupa mais espaço e mantém mais calor no cofre do motor, assim como ocorre nos motores da família EA111.

O motor EA211 1.4 TSI do Golf foi desenvolvido seguindo os novos padrões da marca, com o sistema deescapamento voltado para a traseira do veículo.

Esse motor possui o bloco produzido em liga de alumínio, material que proporciona a vantagem de ter menor densidade e um coeficiente de condutividade térmica maior que o do ferro fundido. Isso significa que uma peça produzida em liga de alumínio terá menor peso que uma mesma peça produzida em ferro fundido, além de a liga de alumínio dissipar melhor a temperatura. Com isso, o motor possui melhores desempenho e eficiência térmica.
A parte superior do bloco não é fechada, o que melhora a circulação do líquido de arrefecimento em torno dos cilindros e o arrefecimento do motor. 

O cabeçote do motor 1.4 TSI do Golf também é produzido em liga de alumínio e possui quatro válvulas por cilindro, totalizando 16 válvulas. Os comandos de válvulas são montados na tampa do cabeçote de forma que não podem ser desmontados; contudo, se houver necessidade de substituição de um comando de válvulas, o conjunto inteiro deverá ser substituído.

A imagem mostra metade de um bloco. O bloco desse motor é produzido em liga de alumínio, porém as paredes dos cilindros são de aço. Em sua fabricação, as camisas são posicionadas na estrutura e a liga de alumínio é injetada no formato do bloco, assim o bloco é produzido em liga de alumínio e as camisas de aço ficam cravadas. Apesar de não terem fechamento na parte superior do bloco, as camisas não podem ser removidas e não é recomendada a usinagem dos cilindros. 

O acionamento dos comandos de válvulas, localizados no cabeçote, é realizado por meio de uma correia dentada. Essa correia dentada recebe um reforço interno de fibra, tornando-se ainda mais sensível a vincos e torções; caso sofra uma dessas ações, o risco de quebra da correia se torna altíssimo. Essa correia requer manutenção a cada 20.000 km ou dois anos, o que ocorrer primeiro. O limite de utilização da correia é de 120.000 km ou cinco anos, ou seja, caso a correia atinja esse limite deve ser obrigatoriamente substituída, ou pode se romper a qualquer momento.
Além de uma correia dentada para o acionamento dos comandos de válvulas, existe outra para o acionamento da bomba do líquido de arrefecimento. Essa segunda correia segue o critério da correia dentada, que é o mesmo da correia poli-v.
Para substituir a correia dentada, é necessário utilizar as ferramentas T10949, T10340, T10499 e T10500.

Acima estão as ferramentas utilizadas no procedimento de substituição da correia dentada. As ferramentas T10340 e T10949 têm como função posicionar corretamente o virabrequim e os comandos
de válvulas. Já a T10500 e a T10499 são importantes para tensionar a correia sem a necessidade de remover o suporte do motor.

Caso as ferramentas T10500 e T10499 não estejam disponíveis, será necessário a desmontagem do coxim do motor e do suporte do coxim. Para isso, basta colocar uma travessa de apoio do motor e ancorar o motor. Na sequência deve-se soltar os parafusos de fixação do coxim do motor à carroceria e do coxim do motor ao suporte do motor. Então, remova o suporte do motor. Na montagem, os parafusos de fixação do coxim do motor ao suporte recebem um torque de 60 N.m. + 90° e os parafusos que fixam o coxim à carroceria do motor recebem 40 N.m. + 90°.
Para a remoção da correia dentada, não é necessário remover o coxim do motor; será necessária a remoção da correia poli-v, das capas da correia dentada e da correia da bomba d’água, do filtro de ar e dos parafusos de fixação do semieixo à transmissão, pois o semieixo não permite que a ferramenta T10949 seja inserida.
Para colocar o motor no ponto antes da remoção da correia, deve-se remover o parafuso na lateral do bloco, posicionar o virabrequim próximo ao PMS, inserir a ferramenta T10340 e torqueá-la com 30 Nm para garantir que foi posicionada até o fim. Essa ferramenta não é um pino de bloqueio, e sim de apoio do virabrequim.

Para verificar se o conjunto está próximo ao ponto, verifique a posição dos comandos de válvulas: o número 1 indica o ponto do comando de escape e o número 2, o de admissão. As ranhuras dos entalhes que dividem o desenho dos comandos em duas meias-luas diferentes devem ser posicionadas acima da linha central, ou seja, a meia-lua menor deve ficar para cima e a maior, para baixo. Cuidado para não se confundir com o outro entalhe, que está exatamente no centro dos comandos.

Após inserir o pino de apoio, com o motor próximo do ponto, gire o virabrequim no sentido horário até apoiá-lo na ferramenta. Depois, basta colocar a ferramenta T10494 nos comandos de válvulas. Ao posicionar essa última ferramenta, pode haver um pouco de dificuldade porque a variação do comando pode tensionar um pouco a correia. Mas basta pressionar o trecho da correia entre as polias do comando para que a ferramenta nos comandos de válvulas se encaixe corretamente. Para se certificar de que a ferramenta está posicionada corretamente, insira o parafuso torx, que deve entrar sem resistência e sem o auxílio de qualquer ferramenta; isso previne que a ferramenta saia de posição. A ferramenta T10494 de posicionamento dos comandos de válvulas serve apenas para o posicionamento, e não deve ser utilizada para bloquear os comandos nas operações de soltar e apertar os parafusos das polias dos comandos.
Com o conjunto posicionado no ponto correto, basta soltar o tensor da correia dentada, remover a correia e soltar os parafusos de fixação das polias dos comandos, utilizando uma ferramenta de bloqueio das polias com o auxílio de outro mecânico.

A instalação da correia dentada deve ser iniciada pelo virabrequim; na sequência, a correia deve ser colocada no rolamento tensor, então na polia do comando de escape, depois no comando de admissão
e, por último, no rolamento de apoio. Esse não é o sentido convencionalmente utilizado para a instalação da correia, porém nesse motor, se a correia for colocada no sentindo convencional, o virabrequim pode se movimentar e o motor pode não ficar corretamente no ponto, causando falhas de funcionamento e avarias que serão detectadas pela unidade de comando do motor.

Após instalar a correia dentada nas polias e nos rolamentos, devemos tensionar a correia; para isso, gire o tensor no sentido horário até que o ponteiro do tensor se posicione na marcação, conforme indicação de número 3. Com o excêntrico, indicação número 2, em posição correta, aperte o parafuso indicado na figura com o número 3, com um torque de 25 Nm, com o auxílio das ferramentas T10500 e T10499.

Com a correia removida, basta instalar uma nova correia, não a deixando dobrar em um raio menor que 25 mm, aproximadamente metade do raio da engrenagem do virabrequim, pois no meio da correia existe uma malha de fibra que se quebra quando dobrada, tornando a correia frágil e fazendo com que se quebre com o motor em funcionamento. A quebra, quando a correia é dobrada, pode ocorrer assim que ela é montada e o motor é colocado em funcionamento, após alguns quilômetros de utilização do veículo ou até mesmo depois de milhares de quilômetros. Por isso, é extremamente importante o cuidado no manuseio da correia dentada.
Com as polias dos comandos soltas, e o virabrequim e os comandos posicionados corretamente, a correia nova deve ser instalada conforme sequência mostrada na imagem.
Após a instalação e o tensionamento correto da correia dentada, aperte os parafusos das polias dos comandos de válvulas e retire as ferramentas de posicionamento do virabrequim e do comando de válvulas. Gire o motor em um ciclo completo, ou seja, de duas voltas do virabrequim. Então, coloque o pino de apoio do virabrequim e gire até que este se apoie na ferramenta T10340. A ferramenta de posicionamento dos comandos deve se encaixar justo e sem dificuldades; em caso contrário, remova a correia dentada e realize novamente o posicionamento da correia dentada.
A correia dentada de acionamento da bomba d’água deve seguir o mesmo período de manutenção da correia dentada, sendo verificada a cada 20.000 km ou dois anos, com limite máximo de utilização de 120.000 km ou cinco anos.

Para a remoção da correia da bomba do líquido de arrefecimento, é necessário remover a tubulação da ventilação do cárter. Para isso, remova os parafusos identificados na imagem com as setas.

Para substituir a correia de acionamento da bomba do líquido de arrefecimento, primeiramente deve-se drenar líquido de arrefecimento, pois será necessária a remoção da bomba. Na sequência, a tubulação da ventilação do cárter, a capa da correia da bomba do líquidode arrefecimento e a tubulação do líquido de arrefecimento devem ser removidas.
Não é preciso colocar o motor no ponto. Para remover a correia, é necessário remover os parafusos de fixação da bomba do líquido de arrefecimento e então substituir a correia dentada da bomba.
Para realizar a montagem do conjunto, basta instalar a correia, que deve ser tensionada. Para isso, é necessário primeiro instalar a correia nova, garantir a posição correta da junta de vedação e aplicar um pouco de líquido de arrefecimento na junta. Depois, basta colocar os parafusos, os quais devem ser torqueados com 10 Nm e, em seguida, soltos em uma volta cada um.

Após aplicar o toque de 30 Nm de tensionamento da correia, os parafusos 2, 1 e 5 devem ser apertados com 10 Nm e, depois, todos devem ser torqueados com 12 Nm. O torquímetro VAS6583 mostrado na imagem é de tipo digital. Identificado com o número 6 está o local onde se deve encaixar o adaptador allen para tensionar a correia da bomba do líquido de arrefecimento.

O tensionamento da correia deve ser feito com um torquímetro, que de preferência não seja de estalo, para melhor controle da tensão da correia; os melhores tipos são torquímetro de relógio, de vareta ou digital, com capacidade de atender a um torque de 30 Nm. O torquímetro deve ser instalado no orifício sextavado da bomba do líquido de arrefecimento com um adaptador para parafusos do tipo allen, o torque de 30 Nm deve ser controlado e os parafusos devem ser apertados.
Além de alguns procedimentos de manutenção preventiva, como acabamos de explicar sobre as correias, abordaremos nesta edição alguns procedimentos corretivos com pontos muito importantes para vocês, leitores.

O procedimento de que trataremos agora é a remoção e instalação do cabeçote.

O turbocompressor do motor 1.4 TSI deve ser removido para depois se remover o cabeçote. Esse turbocompressor possui controle elétrico, diferentemente dos turbocompressores convencionais, que possuem controle pneumático.

Para remover o cabeçote, devem ser removidas as correias do motor. Também é necessário remover o coletor de admissão. Uma particularidade desse motor é não possuir coletor de escape; o cabeçote possui dutos que se unem em uma única saída dos gases de escape. Nessa saída dos gases de escape está fixado o turbocompressor, que também deve ser removido para a remoção do cabeçote.

Para se remover a carcaça dos comandos, deve-se seguir a ordem decrescente, de 15 até 1, soltando gradativamente para evitar empenos e outros danos na carcaça. Na montagem, deve-se seguir a ordem
crescente, de 1 a 15, apertando com torque de 10 Nm + 180°. Pelo fato de receberem torque angular, esses parafusos devem ser substituídos por novos a cada desmontagem.

Após a remoção do turbocompressor, devem ser removidas as bobinas e velas de ignição. Na sequência, deve ser removida a tampa do cabeçote que forma a carcaça dos comandos, que está integrada com os comandos de válvulas. Os comandos de válvulas não podem ser removidos da carcaça.
A carcaça deve ser removida soltando os parafusos de forma gradual e alternada para não causar danos à carcaça nem aos comandos de válvulas. Nessa carcaça estão alocados os sensores de posição dos comandos de válvulas e as válvulas de controle do controle variável. Para remover esta carcaça, a correia dentada e a correia da bomba do líquido de arrefecimento devem ser removidos seguindo
os procedimentos já citados. 

Com a carcaça dos comandos removida, os parafusos de fixação do cabeçote ficam acessíveis. Para removêlos, siga a ordem crescente, de 1 a 10, primeiramente soltando todos os parafusos e depois removendo todos.

Em toda manutenção em que haja a necessidade de remoção do cabeçote, é de extrema importância a substituição da junta do cabeçote e dos parafusos do cabeçote. Na montagem, os parafusos devem ser apertados na ordem de 10 a 1, conforme a figura, com torque de 40 Nm + 90° + 90° + 90°. O torque no cabeçote é muito importante para que a junta do cabeçote se deforme de acordo
com o bloco e o cabeçote e assim a vedação dos cilindros e das passagens de água. O toque incorreto pode ocasionar a deformação do cabeçote ou do bloco ou falha de vedação, causando falha de funcionamento do motor e também a diminuição do nível do líquido de arrefecimento do motor.
Após a montagem do sistema, lembre-se de abastecer o líquido de arrefecimento do motor. O líquido de arrefecimento para este motor é formado pela mistura de 40% de aditivo de arrefecimento e 60% de água potável. Com o sistema totalmente vazio, será necessário aproximadamente 7 litros da mistura, porém na desmontagem parcial do sistema de arrefecimento não será necessário o volume total do sistema.

Agora que já explicamos os principais pontos sobre a manutenção do motor 1.4 TSI do Golf, exploraremos o gerenciamento desse incrível motor, que também conta com muita tecnologia.

Capítulo 2 - Sistema de gereciamento do motor 1.4 TSI do Golf

O motor 1.4 TSI do Golf foi desenvolvido nas versões a gasolina e flex. Para os motores que utilizam exclusivamente a gasolina como combustível, as letras de identificação são CHPA e CZDA; para a versão bicombustível, CWLA. Apesar de haver duas identificações para os motores a gasolina, não há diferença entre eles em termos de funcionamento e gerenciamento; as letras apenas diferenciam os motores dos veículos produzidos na Alemanha dos veículos produzidos no México. Já a versão flex do motor 1.4 TSI é aplicada somente aos veículos produzidos em solo brasileiro, na planta da Volkswagen localizada em São José dos Pinhais. Além de a versão flex possuir gerenciamento produzido pela Hitachi, seu sistema de combustível recebe alguns componentes diferenciados para suportar o contato com o etanol, que possui capacidade de corrosão maior que a da gasolina; por isso, os injetores e as bombas de alta e baixa pressão, entre outros componentes, são diferenciados.
O sistema de injeção de combustível desse motor é exclusivamente direto, ou seja, a injeção de combustível ocorre somente de forma direta na câmara de combustão. Esse sistema possui melhor eficiência e evita o depósito de combustível na sede das válvulas, afinal de contas o combustível não possui contato com elas.

O sistema de combustível inicia-se pela bomba de combustível de baixa pressão, localizada no tanque de combustível, cuja pressão de trabalho deve ser de no mínimo 4,3 bar na versão flex e de no mínimo 4,0 bar nas versões a gasolina. Durante o teste de pressão da bomba de combustível, após 10 minutos a pressão não pode cair abaixo de 3 bar, pois isso significa que o sistema não mantém uma pressão residual, podendo dificultar partidas ou causar falhas. Além da medição de pressão, é muito importante a verificação de vazão da bomba de combustível.
O sistema de baixa pressão de combustível é controlado pela unidade de controle da bomba de combustível. Essa unidade está acima do tanque, próxima ao local onde está instalada a bomba. Para ter acesso à unidade, basta remover a tampa plástica abaixo do banco traseiro e a unidade alojada em um suporte plástico entre o tanque e a chapa da carroceria.

Acima está o gráfico relativo à verificação de vazão da bomba de combustível de baixa pressão para os motores a gasolina. Para realizar a medição, é importante colocar um manômetro que possua registro
para criar uma restrição e que a bomba trabalhe com pressão de trabalho de aproximadamente 4 bar. Então, ao colocar a saída do manômetro em um recipiente graduado, verifique a pressão de acordo com a tensão que chega à bomba de combustível. A vazão varia conforme a tensão de trabalho da bomba. No exemplo acima, com uma tensão de 10,5 V, a vazão deve ser de no mínimo 1200 ml após um minuto.

O gráfico para os motores flex é diferente, pois a vazão deve ser maior. Por isso, com uma tensão de 10,5 V a bomba deve ter uma vazão de no mínimo 1750 ml após um minuto, com a pressão de trabalho de aproximadamente 4 bar.

Após o combustível passar pela bomba de combustível de baixa pressão, segue para o filtro de combustível, no caso dos veículos flex. Na versão a gasolina, não é aplicado filtro de combustível externo.
Então, o combustível segue para o vão do motor; o primeiro componente a receber o combustível é o sensor de etanol, presente somente nos veículos flex. Esse sensor oferece a vantagem de informar à unidade de controle a proporção exata de etanol no combustível, diferentemente dos sistemas flex convencionais, que dependem da queima do combustível e fazem sua análise através da sonda lambda que informa a unidade que se adapta ao combustível até que o sistema de injeção e ignição esteja totalmente corrigido para o combustível em uso. Assim, o novo sistema de injeção flex com sensor de combustível torna-se muito mais eficiente e mais preciso, diminuindo as possibilidades de problemas que ocasionavam com o sistema de injeção flex convencional.
O sensor de proporção de etanol é do tipo capacitivo e possui um sinal PWM (Pulso de largura modulada). Esse sinal informa a temperatura do combustível de acordo com a porcentagem do PWM e a frequência do sinal informa à unidade a porcentagem de etanol presente no combustível. Esse sensor recebe uma alimentação de 12 V diretamente de um fusível da caixa de fusíveis no vão do motor.

Outra particularidade dos motores flex é a bomba de alta pressão, que recebe material diferenciado para suportar o etanol. Essa bomba de combustível possui uma eletroválvula que controla a quantidade de combustível que será enviada para o tubo de distribuição de alta pressão e depois para os injetores. Essa eletroválvula é denominada de N290 e serve para a dosagem de combustível, alimentada diretamente pela unidade de controle do motor.