Os detalhes do sistema de arrefecimento do motor EA211 3 cilindros 1.0 TSI

Esse motor é muito bem conceituado pelo consumidor daqui graças a sua alta eficiência, sendo capaz de realizar consideráveis entregas de torque e potência ao mesmo tempo que atende as exigências das normas de emissões de poluentes vigentes. E isso foi possível por causa da alta tecnologia empregada no seu desenvolvimento e construção. Alguns detalhes dessa tecnologia são:

· Bloco do motor em liga de alumínio à Traz a vantagem de reduzir o peso (em relação a um bloco de motor de ferro fundido), além de contribuir com a troca de calor entre os componentes do conjunto, melhorando a eficiência do motor. Já os cilindros são de aço e fundidos no bloco, o que impede que sejam removidos;

· Árvore de manivelas aliviada à Construída em aço forjado, ela possui um furo em cada um dos moentes (região de fixação das bielas) a fim de reduzir o seu peso;

· Biela trapezoidal à Também forjadas, as bielas possuem um formato trapezoidal em cada furo de fixação do pino do pistão, a fim de melhorar a distribuição da energia oriunda dos pistões durante as fases de combustão. Esses furos ainda não possuem casquilhos, pois os pinos de fixação dos pistões recebem recobrimento de DLC (Diamond Like Carbon) para reduzir o atrito e otimizar a movimentação de cada conjunto pistão/biela.

Biela sem casquilho

· Comandos de válvulas variáveis à Tanto o comando de válvulas de admissão quanto o de escapamento possuem polias variáveis que atuam por meio de solenoides gerenciadas pela unidade de comando do motor, adiantando e/ou atrasando a abertura e o fechamento das válvulas. O comando de admissão pode variar em até 50° e o comando de escapamento tem variação máxima de 40°, sendo ambas as variações em relação à árvore de manivelas. Essas variações dos comandos de válvulas promovem, principalmente, ganho de torque em baixas rotações.

· Polias triovais à As engrenagens dos comandos de válvulas (também chamadas de polias) não são completamente circulares e possuem três elevações defasadas a 120° que chamamos de triovais. Cada um dos maiores raios dessas polias atua quando um came do comando precisa abrir uma válvula. Como resultado do aumento do braço de alavanca, as forças que atuam na correia dentada diminuem. Ao mesmo tempo, no lado solto da correia dentada, as vibrações são reduzidas por haver sempre uma das três elevações da polia atuando na correia e atenuando essas vibrações. Vale ainda lembrar que, por conta de serem triovais, as polias devem ser posicionadas corretamente durante um trabalho de montagem e desmontagem do conjunto (ou somente da correia dentada).

 A figura apresenta o formato das polias triovais e também os raios de menor elevação (com 51,55 mm) e os de maior elevação (com 53,75 mm).

· Tecnologia TSI à O significado da sigla TSI é Turbocompressor e Injeção Direta. Isso quer dizer que todos os motores TSI da Volkswagen possuem um sistema de sobrealimentação na admissão do ar e um sistema de injeção direta de combustível, o qual possui basicamente: uma bomba de baixa pressão no tanque de combustível; uma bomba de alta pressão tocada por um dos comandos de válvulas; e injetores instalados no cabeçote que levam o combustível diretamente para a câmara de combustão sem passar pelas válvulas de admissão. Esses dois sistemas contribuem para a diminuição na emissão de poluentes e a redução no consumo de combustível.

· Sensor de etanol à Outro fator bastante relevante no motor EA211 3 cilindros 1.0 TSI é o emprego do sensor de etanol G708, que dispensa o uso do tanquinho auxiliar de gasolina e qualquer outro tipo de sistema de partida a frio. Isso porque o sensor G708 é capaz de identificar a temperatura do combustível na linha de baixa pressão e, também, o percentual de etanol existente nesse combustível. Com essas informações, a unidade de comando do motor determina com qual pressão e tempo de injeção o combustível deverá ser fornecido em cada combustão. O sensor G708 está instalado na linha de alimentação de combustível de baixa pressão, bem próximo à cobertura da correia dentada do motor.

· Duplo circuito de arrefecimento à Existem dois circuitos distintos no sistema de arrefecimento, sendo um para o cabeçote, no qual o líquido de arrefecimento trabalha em uma temperatura relativamente baixa, e outro para o bloco do motor, no qual a temperatura trabalha em valores mais elevados. O principal objetivo de o sistema de arrefecimento ser de duplo circuito é obter redução de atrito e controle térmico entre as partes principais do motor, o que resulta em ganhos de eficiência energética com aumento de torque e redução na emissão de poluentes.

A ilustração apresenta os dois circuitos do sistema de arrefecimento, sendo representado na cor vermelha o circuito do cabeçote e em azul o circuito do bloco do motor.

Módulo de bomba d’água

O motor EA211 1.0 3 cilindros TSI tem constituição modular. No sistema de arrefecimento existe o módulo de bomba d’água, que é composto por uma bomba do líquido de arrefecimento e duas válvulas termostáticas, montadas no flange instalado na parte traseira do cabeçote do motor: uma controla a temperatura do líquido que circula no cabeçote, a qual inicia a sua abertura a 80°C e estará totalmente aberta a 87°C, e outra controla a temperatura do líquido do bloco do motor, que terá a sua abertura inicial a 95°C e estará totalmente aberta a 105°C. A bomba do líquido de arrefecimento é acionada pelo

comando de válvulas de escapamento através de uma correia dentada dedicada unicamente a esse funcionamento. É a partir dessas duas válvulas que o circuito de arrefecimento se divide em duas partes.

As válvulas termostáticas estão instaladas no módulo de bomba d’água. Para serem removidas é necessário retirar o módulo de bomba d’água. Durante a reinstalação desse módulo, o tensionamento da correia dentada da bomba d’água é feito movimentando o módulo no sentido horário e apertando os cinco parafusos de fixação, respeitando uma sequência de aperto desses parafusos e aplicando, ao final, um torque de 12 Nm em cada um deles.

Cabeçote com o coletor de escapamento integrado

Esse motor não possui coletor de escapamento convencional (peça separada e removível) e sim integrado ao cabeçote. Enquanto o motor está aquecendo, o líquido de arrefecimento é aquecido pelo calor dos gases de escape, fazendo o motor atingir sua temperatura de trabalho mais rapidamente. O conversor catalítico está instalado logo na saída do coletor de escapamento, o que contribui para que alcance a temperatura de trabalho mais facilmente. Com o motor na sua temperatura ideal de funcionamento, o coletor de escape é arrefecido de forma mais severa pelo líquido de arrefecimento e o motor trabalha numa faixa mais otimizada de consumo de combustível, o que promove diminuição na emissão de poluentes.

Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento G62

O sistema de arrefecimento conta com o sensor de temperatura do líquido de arrefecimento G62, instalado próximo à saída do coletor de escapamento, e por meio do seu sinal a unidade de comando do motor é capaz de calcular os valores de temperatura dos circuitos do cabeçote e do bloco do motor. A partir daí ela gerencia o funcionamento do eletroventilador do radiador, ativando-o de acordo com a necessidade de resfriamento do líquido de arrefecimento.

O sensor G62 do motor EA211 possui somente dois terminais de contato, que recebem dois cabos que o conectam à unidade de comando. Por um dos cabos o sensor é alimentado com potencial negativo (massa) e o outro cabo é o de sinal do sensor, alimentado por uma tensão de 5 volts. À medida que a temperatura do líquido de arrefecimento aumenta, essa tensão do cabo de sinal diminui; com isso a unidade de controle do motor processa essa variação de tensão e determina os valores de temperatura no motor. A informação de temperatura do motor é passada ao painel de instrumento combinado e a outras unidades de comando por meio de comunicação CAN.

O sensor de temperatura G62 (2) está instalado próximo à saída do escapamento e é protegido por uma cobertura resistente ao calor. Durante a instalação do sensor G62, o seu parafuso de fixação recebe torque de 8 Nm.

O gráfico corresponde a um sinal capturado do sensor de temperatura G62 com o uso de um osciloscópio. Inicialmente a tensão do sinal apresentava-se próxima a 2,4 volts. Por causa da característica NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) do sensor, à medida que o motor foi sendo aquecido a tensão do sinal foi diminuindo. Em pontos nos quais o aquecimento do motor era mais rápido, a queda de tensão se acentuava.

Circuito de arrefecimento para sobrealimentação

O sistema de arrefecimento do motor EA211 3 cilindros 1.0 TSI po