Desenvolvido em parceria com a BMW, o motor THP (Turbo High Pressure) da PSA Peugeot Citroën é um dos mais avançados propulsores disponíveis no mercado mundial. Várias vezes premiado pela imprensa internacional, o THP é um verdadeiro símbolo do downsizing: baixa cilindrada e alta potência para substituir motores maiores sem perda de desempenho, mas com a maior economia de combustível possível.

No caso do THP a gasolina, o motor 1.6 (1.598 cm³) de quatro cilindros gera 156 ou 165 cv a 6000 rpm, com torque de 24,5 kgfm a 1.400 rpm - números equivalentes ao de um motor maior, porém, resultantes de menor consumo de combustível.

Conhecido tecnicamente pelo nome EP6CDT, este motor estreou no Brasil na versão de 156 cv em 2010. A diferença para a versão de 165 cv (chamada de EP6CDTM) é apenas o software que comanda a injeção direta de gasolina, desenvolvido pela Bosch. Com a atualização, o sistema muda de nome: de MED 17.4 (156 cv) para MED 17.4.2 (165 cv), assim como o número regulamentar inscrito no chassi do veículo nos 6º, 7º e 8º caracteres, podendo ser 5FV (156 cv) ou 5FM (165 cv).

As soluções diferenciadas de engenharia adotadas neste projeto exigiram um complexo gerenciamento eletrônico para elevar ao máximo a eficiência no consumo de combustível, desde as estratégias de injeção até a pilotagem de elementos como turbo e bomba d'água.

O resultado é um motor versátil, que equipa diversos veículos vendidos no Brasil das duas marcas francesas. Na linha Peugeot, está presente nas linhas dos modelos 3008, 308 THP (hatch), 308 CC (conversível), 408 THP, 508 e no esportivo RCZ. Na linha Citroën, o motor equipa os modelos DS3, DS4 e DS5.

A versão flex do THP estreou recentemente nos modelos Citroën C4 Lounge e Peugeot 2008, com diferentes soluções em relação ao propulsor que equipa o restante da linha. Nesta reportagem, entretanto, vamos focar nas duas versões a gasolina, mecanicamente idênticas, que já estão saindo da garantia e, consequentemente, precisam do apoio das oficinas independentes em todo o Brasil.

Apresentação de sensores e atuadores

Para mostrar como o sistema de gerenciamento eletrônico do motor THP funciona, conversamos com José Martinho Leal Neto, instrutor do módulo PSA Peugeot Citroën no SENAI-Ipiranga em São Paulo/SP, que apresentou os sensores e atuadores da injeção direta, do circuito de alimentação de gasolina, e do circuito de alimentação de ar, identificando os componentes e algumas estratégias de funcionamento.

Sensores do motor

1) Sensor de pressão de admissão de ar: localizado no coletor, este mede apenas a pressão; outro sensor mede também a temperatura do ar além de medir a pressão.

2) Sensor de pressão de gasolina: localizado no tubo de distribuição de gasolina (também chamado de flauta, rampa ou "rail"), também próximo à eletroválvula de regulagem de pressão do turbocompressor.

3) Sensor de detonação do motor: fornecido pela Bosch, a função do sensor de detonação (ou sensor de grilagem) é corrigir o avanço da ignição para controlar a combustão da mistura ar/combustível. Através da informação transmitida pelo sensor, a ECU diminui o avanço da ignição e enriquece simultaneamente a mistura ar/combustível.

4) Sensor de medição de nível de óleo: fornecido pela Valeo, o sensor de nível de óleo motor fornece informações completares sobre o nível do óleo do motor ao condutor através de uma mensagem no painel de instrumentos, sempre ao ligar o carro. Alimentado constantemente em 12V, envia um sinal com tensão de saída proporcional ao nível de óleo presente no cárter do motor. O nível de óleo faz variar a resistência interna: quanto mais alto o nível do óleo, mais fraca a resistência, fazendo com que a tensão de saída diminua.

5) Sensor de rotação: localizado próximo ao volante, fica protegido por uma capa plástica. Esta capa pode ser removida com o auxílio de uma chave de fenda para desencaixar o pino de fixação.

6) Sensor de fase: localizado na parte superior do motor, no lado do volante, preso à tampa do cabeçote.

Atuadores da alimentação, injeção e ignição

7) Eletroválvula do VVT (sistema de variação do comando de válvulas na admissão): fabricada pela Delphi, está localizada próximo ao coletor de admissão, no lado do sincronismo, comandando hidraulicamente o sistema. A ECU, por sua vez, comanda a eletroválvula em função do regime do motor, da carga do motor e da posição das válvulas de admissão.

8) Borboleta motorizada: fornecida pela Continental, possui um sensor duplo integrado que permite à ECU determinar a posição exata da borboleta. Outro sensor, este no acelerador, transmite à ECU a posição do pedal de acordo com a demanda de aceleração pelo condutor. A borboleta possui estratégia de avaria "limp home", que mantém a borboleta aberta através de uma mola específica. Na presença de certos defeitos, a ECU pode cortar a alimentação da borboleta. A Peugeot frisa que o mecânico não deve tentar regular ou desmontar uma caixa da borboleta por motivo de segurança.

9) Injetores de gasolina: fornecidos pela Bosch, os injetores são comandados separadamente pelo calculador do motor na ordem de injeção (1-3-4-2) durante a fase de admissão. Sua resistência é de cerca de 2,5 ?. A pressão de alimentação combustível pode variar de 40 a 120 bar.

10) Eletroválvula de regulagem de pressão de óleo: presa à bomba de óleo, a eletroválvula fica dentro da bomba de óleo no cárter. É responsável por manter a pressão da bomba de óleo em seu funcionamento nominal (pilotagem elétrica), que fica entre 2 e 4,5 bars. Quando a eletroválvula de modulação de débito de óleo apresenta um defeito, ela passa a ser autônoma (sem comando elétrico) e fornece pressão de óleo de 5,7 ± 0,2 bars.

11) Caixa de distribuição do líquido de arrefecimento: este atuador possui dentro de si a válvula termostática e um termostato pilotado. O conector elétrico tem quatro vias: duas são destinadas à alimentação da resistência do termostato pilotado e duas para a medição de temperatura do motor através do termostato.

12) Resistência de aquecimento dos vapores de óleo do motor: o motor THP possui duas tubulações de encaminhamento de vapores de óleo. Uma delas tem sua extremidade localizada próximo à entrada de ar do turbocompressor, onde está a resistência, cuja função é evitar a obstrução da tubulação por condensação e congelamento dos vapores de água contidos no óleo em temperaturas muito baixas. O congelamento nessa tubulação pode causar danos irreversíveis ao motor por aumento da pressão no cárter.

13) Bobinas de ignição: são individuais, uma para cada cilindro, do tipo "lápis", ou seja, dispensa o uso de cabos de ignição. As bobinas não possuem reparo, mas, caso haja defeito em uma bobina, ela pode ser substituída individualmente. A remoção é bastante simples, mas requer cuidados: basta levantar a trava para desligar o conector (13a) e puxar a bobina pelo corpo (13b). Para facilitar a remoção, levante o lábio do vedador de borracha para entrar ar pela lateral da peça (13c). Nunca puxe pela trava do conector, que pode quebrar.

13a

13b

13c

14) Velas de ignição: fabricada pela Bosch, o aspecto da vela é comum, exceto pelo formato do encaixe no castelo metálico, que é estrela, ao invés do sextavado convencional. Portanto, a chave de vela comum não conseguirá remover a vela. É necessário utilizar um soquete estrela 14 mm para tal. A resistência varia entre 3 e 7 k?. A folga nominal entre os eletrodos é de 0,8 mm (tolerância de ± 0,1 mm).

15) Acionador da bomba d'água: fornecido pela Dayco, tem a função de pilotar o funcionamento da bomba d'água, não permitindo sua rotação quando a temperatura de água do motor está abaixo de 70°C. Através desse componente, a ECU desliga a bomba d'água durante as fases em que o motor está frio, para fazer com que atinja mais rapidamente sua temperatura ideal de trabalho, o que auxilia na economia de gasolina e reduz a emissão de poluentes. Sua atuação acontece essencialmente na partida do motor (15a).

15a

15b

16) Eletroválvula de purga do cânister: possui duas saídas: uma ligada ao coletor de admissão depois da borboleta do acelerador; outra ligada à entrada de ar do turbocompressor. O fluxo dos vapores do cânister é comandado pela ECU e varia de acordo com o regime do motor, porque é necessário que haja depressão para que os vapores entrem no coletor de admissão e sejam somados à mistura ar/combustível. A modulação entre as saídas é comandada por sinal PWM, em função da carga do filtro e da vazão da eletroválvula. Essa vazão é uma constante conhecida, logo, se a ECU comanda uma abertura de 50% na eletroválvula, a unidade sabe a quantidade de vapores de gasolina que entrou na admissão. Isso influencia no tempo de abertura dos injetores, que será reduzido, já que uma parte da massa de gasolina necessária à mistura já foi adicionada através dos vapores (16a).

16a

16b

17) Bomba de gasolina de alta pressão: localizada no lado do volante, a bomba de gasolina de duplo pistão é o principal diferencial para a versão flex do THP. O circuito de baixa pressão varia entre 4,5 e 5,5 bar (pressão nominal de 5 bar), enquanto o circuito de alta trabalha entre 40 e 120 bar. Para regular a pressão de combustível, a bomba é acompanhada da eletroválvula de regulagem da pressão e da válvula de sobrepressão de combustível (esta, que limita a pressão máxima a 120 bar).

Obs: Jamais solte a tubulação de alta pressão com o motor em funcionamento, sob risco de acidente grave para o mecânico.

18) Eletroválvula de regulagem da pressão de gasolina: comandada pela ECU, sua função de controlar a quantidade de combustível em cada fase de funcionamento do motor. O combustível entra pelo circuito de baixa pressão e a eletroválvula controla a quantidade que será comprimida pelos pistões internos e enviada ao tubo de distribuição para os injetores, de acordo com a demanda do sistema. Quanto mais combustível, mais pressão será gerada.

19) Válvula de sobrepressão de óleo da bomba de combustível: também chamada de absorvedor de pulsação, a válvula de sobrepressão de óleo permite compensar as dilatações do óleo devidas ao funcionamento da bomba.

Turbocompressor e atuadores periféricos ou de pilotagem

20) Turbocompressor: O turbo tem geometria fixa, arrefecido pelo óleo do motor e também pelo líquido de arrefecimento do motor. A particularidade é o sistema Twin Scroll de dupla entrada dos gases de escape no lado quente. Segundo José Martinho, esse sistema evita que os gases de escape voltem ao coletor de exaustão pelo movimento do rotor e dos pistões. O circuito de ar também conta com refrigerador do ar de sobrealimentação entre o turbocompressor e o coletor de admissão.

Obs: Antes de desligar o motor, José Martinho aconselha que ele seja mantido alguns segundos em marcha lenta para garantir que o turbocompressor não perca lubrificação em alta rotação, o que provocaria desgaste prematuro.

21) Eletroválvula de regulagem de pressão do turbocompressor: fornecida pela Pierburg, este componente pilota a cápsula pneumática da válvula wastegate. Em seu funcionamento, a ECU gera o comando da eletroválvula de acordo com o regime do motor, carga do motor, temperatura da água do motor e temperatura do ar na admissão.

22) Cápsula pneumática de movimentação do wastegate: responsável por controlar a pressão dos gases no lado quente do turbo. Sua movimentação é controlada por uma bomba de vácuo.

23) Bomba elétrica do arrefecimento do turbocompressor: o turbo conta com um sistema de arrefecimento adicional através do próprio líquido de arrefecimento do motor, controlado por uma bomba elétrica comandada pela ECU do motor, fornecida pela Pierburg. Esta bomba elétrica possui duas conexões com setas, uma delas indicando a saída para o turbocompressor e a outra, o retorno para a bomba.

24) Válvula de controle de alívio de pressão do turbocompressor (dump valve): fornecida pela BorgWarner, é responsável por evitar o fenômeno conhecido como "bombagem": quando a borboleta do acelerador é fechada, a pressão do ar comprimido gerado pelo turbo provoca uma força contrária ao movimento de rotação do turbocompressor. Isso pode forçar o eixo, que pode sofrer danos ou até se romper. A válvula de controle de alívio abre para liberar essa pressão do ar ("by-pass"), garantindo que o turbocompressor mantenha a inércia do movimento.

25) Bomba de vácuo: como o motor trabalha com sobrealimentação de ar, o sistema de admissão não gera depressão suficiente para auxílio na frenagem (servo-freio). Por isso, se fez necessária a adoção da bomba de vácuo. A mesma depressão é utilizada no controle da pressão do turbocompressor através da eletroválvula.

Desmontagem do lado da admissão

No sistema de injeção direta de gasolina, para ter acesso aos injetores, se faz necessário desmontar diversos periféricos do lado do coletor de admissão - incluindo o próprio coletor. Veja o passo a passo com o motor no cavalete:

1) Solte o parafuso torx que faz a fixação da caixa do filtro de ar no motor.

2) Em seguida, solte a abraçadeira que liga a caixa do filtro de ar com o tubo de alimentação de ar para o turbocompressor. Use uma chave 7 mm.

3) Estando solta a abraçadeira, basta desencaixar a caixa do filtro de ar de suas outras fixações, que são encaixadas. São três pontos de encaixe.

4) Agora remova todas as conexões elétricas que ligam o coletor de admissão ao motor. Comece pelo sensor do coletor de admissão, o qual basta apertar a trava e puxar. Atenção: nunca puxe qualquer conector pelo cabo ou pelo chicote elétrico. Isso pode danificar a conexão elétrica.

5) Desencaixe a eletroválvula de regulagem de pressão do turbocompressor. Não há parafusos de fixação: basta puxá-la no sentido do volante do motor para desconectá-la do coletor de admissão. Solte também o conector do chicote elétrico na eletroválvula.

6) Com uma pequena chave de fenda, solte também a trava do tubo que leva depressão da eletroválvula até a cápsula pneumática do wastegate.

7) Para remover a válvula de controle do cânister, solte a mangueira que fica presa ao coletor de admissão. Pressione os dois lados da trava na conexão e puxe para fora. Depois, puxe a própria válvula no sentido do volante, semelhante ao passo 5.

8) Solte a mangueira de reaspiração dos vapores do cárter. São duas conexões: no coletor e no cabeçote. A mangueira passa debaixo do coletor. As travas são do mesmo tipo da utilizada na mangueira da válvula de controle do cânister no coletor, vista no passo anterior.

9) Remova a conexão do chicote que fica presa no suporte das válvulas de controle do cânister e de controle da pressão do turbo.

10) Depois, solte o suporte do coletor de admissão ao bloco, próximo à borboleta motorizada. Utilize soquetes 10 e 13 mm para soltar as porcas de fixação.

11) Retire a conexão elétrica da borboleta motorizada soltando a trava vermelha. Depois, empurre o conector para fora levantando a trava cinza com a ajuda de uma chave de fenda.

12) Retire a fixação do chicote elétrico próxima à borboleta motorizada.

13) Estando soltas as conexões elétricas e das eletroválvulas, solte as cinco porcas de fixação do coletor de admissão, sempre de fora para dentro. Em seguida, remova o coletor.

14) A cada remoção do coletor, é necessário trocar as juntas individuais de borracha. Uma junta sem condição de uso pode causar perda de rendimento do motor por falta de vedação do ar nessa região.

15) Para remover o conector do injetor, utilize novamente uma chave de fenda fina para empurrar a trava para cima. Observe que o injetor possui uma espécie de pino plástico como guia de montagem.

A montagem segue o sentido inverso da desmontagem.