Mostrando postagens com marcador Diagnóstico. Mostrar todas as postagens
Mostrando postagens com marcador Diagnóstico. Mostrar todas as postagens

Como funciona o regulador de tensão da Trailblazer 2006

Existem diversas configurações de montagens e funcionalidades dos reguladores de tensão dos alternadores. No princípio, o regulador eletromecânico era montado separado do alternador. 
Regulador montado fora do alternador
Com evolução do regulador eletrônico (transistorizado) a montagem passou a ser incorporada ao alternador.
regulador eletrônico acoplado

A evolução da tecnologia empregada na eletrônica é incessante e novas formas de controle foi empregado, como:
  • Regulador de bus de dados (COM) gerenciado pelo módulo de controle do motor (PCM/ECM) ou de carroceria (BCM)
  • Tensão regulada através de pulsos PWM pela unidade de controle do motor (PCM/ECM).
  • Regulador de tensão incorporado à unidade de controle do motor (PCM/ECM)
A interação do regulador de tensão do alternador com o módulo de carroceria ou a unidade de controle do motor traz mudanças significativas ao circuito elétrico, emprega diferentes linguagens de comunicação para o regulador (rede LIN, BSS) e usa outras redes do veículo como a CAN, VAN, Flex ray para complementar a interação com o painel de instrumento. 
Veículos top de linha já utilizavam alguns destes artifícios, a diferença é que houve uma expansão e popularização destas tecnologias. No circuito que segue, o diagrama de uma Trailblazer ano 2006, mostra que o uso desta tecnologia não é tão recente. 
Diagrama elétrico do alternador da Trailblazer ano 2006 
    
Entretanto, modelos mais recentes deste veículo mostram a rapidez com que as mudanças podem ser implementadas. Novas configurações foram implantadas em diversos níveis, como: gestão de energia, a regulagem de tensão via PWM, implementação de sensor de bateria, são algumas delas. 
Se quiser saber mais sobre o alternador da trailblaizer deixo aí um link: Diagrama e descritivo do alternador da trailblazer 2006

Funcionamento da CDI de motos e simulador

Conhecer o funcionamento dos componentes, certamente, dá mais segurança e tranquilidade para o mecânico na hora de fazer o diagnóstico de falha. Isto evita a troca indevida da peça e ajuda na hora de decidir qual é o melhor teste a ser empregado para analisar o mal funcionamento do sistema. 

Pensando nisso, criei uma série de vídeos e informações adicionais que proporciona ao mecânico esta facilidade. Vale a pena lembrar, esta abordagem de caráter didático visa facilitar o entendimento. O projeto é funcional, mas não tem a finalidade de substituir o componente original.

Funcionamento da CDI:
O magneto da moto é basicamente um alternador com duas bobinas geradoras, capazes de gerar mais de 100 Volts de corrente alternada. A finalidade é carregar o capacitor C1 através do diodo D2 e primário da bobina durante os semiciclos positivos (vide fig. abaixo). A bobina "pulse" ou "captor" gera tensão suficiente para excitar o SCR1 (figura abaixo) que irá comandar a descarga do capacitor através do primário da bobina de ignição. A alta intensidade da corrente de descarga e a sua breve duração são suficientes para induzir a alta tensão no secundário da bobina, mais de 10.000 Volts, fazendo com que salte uma centelha entre os eletrodos da vela de ignição. 
Esquema elétrico básico de uma CDI 
 D1, D2 - Diodo de uso geral 1N4007
SCR1 - Tiristor TIC 126E
R1 - Resistor de 100 a 120 Ohm 1/8 Watts (pode ser usado um trimpot de 10 kOhm para ajustar o ponto ideal de disparo, já que pode variar para os diferentes modelos existentes).
R2 - Resistor de 820 Ohm 1/8 Watts
C1 - Capacitor de poliester 1,5 ou 2,2 microfarad, 250 Volts ou mais.

Ciclo de carga e disparo da CDI.
A pinagem do módulo, figura acima, se refere a uma versão comercial como a Titan 125. Qualquer dúvida consulte o esquema de ligação da CDI a ser estudado.
Os semiciclos de ambas as bobinas estão defasados (figura ao lado) de modo que a bobina geradora carrega o capacitor antes do pulso da bobina captora.
O interruptor de parada do motor provoca um curto-circuito na bobina geradora através do diodo D1 e desliga o motor.
Esquema de ligação para ativar o funcionamento da CDI com transformador AC

O funcionamento simulado da CDI pode ser efetuado com o uso de um transformador de corrente alternada ligado a rede elétrica, conforme esquema da figura acima.
Pode ser usado um transformador de 10 VA com secundários ligados a um ponto em comum, sendo um enrolamento com saída de 6 Volts e o outro de 110 Volts. Na minha simulação, usei um transformador de 15VA reciclado de uma velha impressora no qual adicionei mais um enrolamento para a saída de 6 Volts. 
Esta é uma boa opção para quem gosta de aprender fazendo. Para mais detalhes visualize meus vídeos no youtube.

Veja também:
Sistema de ignição indutivo
Bê-a-bá da ignição eletrônica
Simulador para bobina de ignição

Importancia da manutenção do alternador

A função do alternador é fornecer energia para o sistema elétrico do veículo e também repor a carga da bateria. Para garantir que se cumpra esta missão a carga instalada tem que estar em perfeita harmonia com a capacidade de geração do alternador. 

A manutenção periódica é um requisito importante para preservar seu bom funcionamento, evitando assim sua queima, descarga da bateria e panes elétricas no sistema de injeção, imobilizador e demais componentes eletrônicos.    

A troca de rolamentos e lubrificação, além de eliminar ruídos desagradáveis, pode ainda, evitar danos irreparáveis com o roçamento do rotor na carcaça (estator). A correia é tão importante quanto, desgastada ou frouxa, reduz a potência de geração e também causa ruídos também.

 A seguir temos alguns testes que podem ser feitos para localizar falhas em seus componentes internos:

Teste da bobina do rotor: Tocar com as pontas de prova do multímetro nos anéis do coletor. O valor medido em geral é próximo de 4 Ohms para alternadores de 12 Volts e 8 Ohms para os de 24 Volts, Consulte a especificação do fabricante para obter o valor exato.
Teste de isolação do rotor: Teste realizado entre o enrolamento e a carcaça. Segundo norma técnica, deve ser realizado com um testador que mede a resistência de isolação sob tensão de 500 Volts. Feito assim como mostra a figura, não é eficaz, pois a tensão de teste do multímetro em geral é inferior a 9 Volts. Geralmente as oficinas costumam testar com a lâmpada série em 110 ou 220 volts. É mais sensato, embora não esteja em conformidade com as normas técnicas.
Teste do capacitor (condensador): O capacitor, popularmente chamado de condensador, amortece os picos de alta tensão gerados pelo alternador evitando interferências na eletrônica do carro. Sua capacitância pode ser medida com um multímetro adequado. O valor é cerca de 0,5 uf (microfarad).
O regulador de tensão: serve para limitar a tensão ou voltagem gerada pelo alternador de maneira que não sobrecarregue a bateria. O valor limite de voltagem fica entre 13,5 a 14,2 Volts, ideal para a carga da bateria. As escovas devem ser verificadas e se estiverem curtas devem ser substituídas. Não sendo possível se substitui o regulador de tensão (completo). como testar.
O teste do conjunto retificador pode ser visto no link a seguir:

Para o teste do estator, vale o mesmo procedimento do rotor. Medir a resistência elétrica entre as fases e testar a isolação do enrolamento com a carcaça. No link abaixo se observa os diferentes tipos de bobinado. 
Entretanto se deve observar que a resistência elétrica dos enrolamento são extremamente baixas, sendo difícil obter a medição com precisão com o uso de um multímetro comum. 
Oportunamente abordarei alguns macetes para a medição do estator com recursos mais simples.

Diagnosticando o módulo Hall 142

Um bom diagnóstico começa com o conhecimento sobre os componentes de um sistema. Por mais simples que seja, cada detalhe interno ou externo que se conheça é extremamente importante na hora de reparar-lo.  Com base nisto coloco um exemplo que deve ser seguido em qualquer situação análoga.     


Referência: Módulo de ignição Hall, Bosch 0 227 100 142 e similares.

Características do módulo: 
Dados informados pelo fabricante por meio de literaturas técnicas ou catálogos de produto:
  • Controle do ângulo de permanência em função da rotação e da tensão de alimentação,
  • Limite de corrente da bobina de ignição,
  • Na ausência do sinal do distribuidor, o módulo interrompe automaticamente a corrente da bobina de ignição em menos de 3 segundos, evitando qualquer dano para ela ou uma descarga acentuada da bateria.

Fatores externos que afetam o funcionamento: 
Para garantir o perfeito funcionamento do sistema, o fabricante recomenda o uso da bobina de ignição KW1097 ou similar para este módulo. A corrente final, limitada a aproximadamente 7,5  Amperes, é alcançada com um pulso de 4 ms de duração sob a tensão de 14 Volts. Nesta condição o tempo de conexão se torna praticamente invariável até por volta de 4000 rpm em um motor de quatro cilindros.

Estes parâmetros se devem a resistência no circuito primário, tensão de alimentação e rotação do motor. A compensação é realizada pelas funções internas do módulo através do ajuste do ângulo de permanência ou dwell e o limite de corrente programado. Esta combinação de atuação impõe a bobina de ignição pleno rendimento, mesmo sob acentuada queda de tensão da bateria, comum durante a partida. 

Principais defeitos:
Módulo inoperante, parâmetros de funcionamento alterados, superaquecimento, driver em curto circuito ou aberto.

Principais causas de defeitos:
Geralmente estão associadas a falhas externas, principalmente no circuito primário:
  • Mau contato em conectores, emendas no chicote, chave de contato ou na conexão a massa, curto circuitos na instalação.
  • Bobina de ignição errada, inadequada ou defeituosa. 
  • Tensão de alimentação fora da faixa  especificada (alternador), queda de tensão no circuito.
  • local de montagem do módulo.
Consequências: 
Motor não pega ou pega com dificuldade, falha de ignição ao acelerar com carga, superaquecimento/queima da bobina e/ou módulo, alto consumo de combustível, falta de potência do motor. 

Diagnóstico:
O multímetro automotivo ou outra ferramenta é imprescindível para as medições básicas do sistema, afim de atestar o bom funcionamento e também detectar irregularidades.
Principais medições: Medir o ângulo de permanência, tensão de alimentação da bobina e módulo, testar conexão a massa, medir corrente do primário (osciloscópio), medir resistência elétrica da bobina, queda de tensão do transistor driver (somente com equipamento especial).

Valores de trabalho:
Ângulo de permanência (dado do fabricante): 20° a 30° a 2000 rpm com tensão de alimentação de 14 V.
O ângulo de permanência, sob condições desfavoráveis, é limitado a um máximo de 65 graus.
Tensão de alimentação entre os bornes 2 e 4 do módulo: 13,5 a 14,2 V com o motor em funcionamento.
Saída de tensão de alimentação para sensor hall (valor medido considerando a tolerância permitida na alimentação):  8 a 13 Volts
Entrada de sinal, com sensor hall desconectado (valor medido): 8 a 9,5 Volts.
Queda de tensão do transistor da bobina (valor medido) : 1,5 a 10 Volts.  

Como se vê, é difícil separar um componente do seu sistema, pois alguns parâmetros ou mau funcionamento são influenciados por elementos externos. Pense nisso antes de trocar uma peça sem antes fazer um diagnóstico completo. Aos profissionais cabem a missão de adquirir os conhecimentos, manuais e ferramentas necessárias para prestar um serviço de qualidade. 
   
Veja também:

Medindo a corrente de fuga com segurança

O consumo excessivo da corrente da bateria quando o veículo se encontra desligado e fechado, conhecido como corrente de fuga, pode ser a causa das constantes reclamações de descarga da bateria.  

Medir a corrente de fuga com multímetro comum e sem o uso de uma pinça de corrente pode ser desastroso. O pico de corrente, comum ao conectar a bateria, queima o fusível do aparelho e inclusive pode danificar-lo, se não se toma as medidas protetivas necessárias. Outro fator complicante é o longo tempo de medição requeridos em alguns modelos de veículo.  

O uso de um simples shunt, constituído por um resistor de baixo valor, torna esta medição mais segura e tolerável a erros ou instabilidades.

Neste experimento, como visto na foto, usei um resistor de 0,1 Ohms e 10 Watts como shunt. Uma correlação de 100 milivolts por Ampere de corrente circulante, segundo a lei de Ohm (U = R.I).
A tensão corresponde a corrente de fuga de 120 miliamperes.

Como o objetivo é medir uma corrente de fuga em torno de 50 a 100 miliamperes, esperamos obter uma queda de tensão correspondente de 5 a 10 milivolts, portanto seria 
recomendado o uso de um multímetro que tenha boa precisão nesta escala.

Para medir correntes mais elevadas redimensione os resistores ou adquira shunt que suportem maior capacidade, facilmente encontrado no mercado.


É isso aí, uma técnica simples que pode ser empregada em muitas outras medições de corrente com multímetro ou osciloscópio.  

Veja também: 

Mecânico ou mago?

Donos de veículos esperançosos em sanar problemas em suas máquinas frequentemente recorrem ao blog em busca de uma palavra mágica que ponha fim as suas insatisfações. Me sinto honrado pela confiança, mas também é meu dever fazer os devidos esclarecimentos.

Analisemos a manutenção do carro sob dois pontos de vistas:

Situação 1:
Troca ou reparo de um componente conhecido, seja por desgaste ou manutenção preventiva.

Nesta condição sabemos exatamente quais são as operações envolvidas, o tempo de trabalho e o custo é totalmente previsível.

Situação 2:
O veículo é acometido de uma falha cuja origem é desconhecida.

Uma questão que apavora a maioria dos donos de veículos e até mesmo a muitos profissionais do ramo. Acreditar que o mecânico tem “bola de cristal” ou conhece tanto de carro que saberia qual é a solução para qualquer problema só ao ouvir sua reclamação, é um grande erro.

Na segunda questão, a causa do problema deve ser identificada antes de proceder qualquer tipo de reparo. O tempo de trabalho e o custo, a princípio, é imprevisível. A natureza do problema pode ter uma solução simples ou mais complexa e custosa.

Aí é que entra o diagnóstico, um trabalho que exige raciocínio lógico, ferramentas, mão de obra para análises; medições; montagem e desmontagem de componentes, peças para substituição, entre outras coisas, somente para identificar a causa do problema. Uma etapa cujo preço muitos donos de veículos ignoram e retrucam com a célebre frase: Vai me cobrar para me dizer qual é o problema do carro?  Ainda que isto custe vários dias de trabalho intensivo. Isto soa nas oficinas algo como: ir ao médico e não concordar com o pagamento da consulta. Bom, deixemos isto de lado, este tema merece uma outra abordagem.

Esta confusão mental leva muitos a cometerem erros desastrosos, peregrinando por várias oficinas e gastando muito mais do que deveriam.
Principais erros cometidos:
  • Confiar em opiniões sem que se faça as devidas comprovações.
  • Tomar decisão precipitada diante de um diagnóstico incompleto ou mal elaborado.
  • Pensar preconceituosamente.
  • Trocar peças aleatoriamente: Teoria do tudo ou nada.
  • Trocar peças considerando apenas o erro lido pelo scanner.
  • Confiar em uma oficina sem conhecer e ter referências da mesma.
Não é raro, estas práticas acabam piorando o quadro de falha e gerando defeitos adicionais.

Tome a decisão certa!

Antes de aceitar como verdadeiras as opiniões obtidas na internet, de pessoas ou mesmos de profissionais do ramo, faça uma análise da coerência com os fatos. Reflita e tente não se confundir com as terminologias empregadas, tipo, erro de sonda lambda não é a mesma coisa que troque a sonda. Lembre-se todos os pensamentos, opiniões e até mesmo os erros registrados no sistema devem ser comprovados. Use os princípios da lógica.

veja também:
Diagnostico de falha
Diagnóstico: motor afogando mistura rica
Adaptação de combustível em carro Flex

Meu carro falha. O que pode ser?


“ ...meu carro  está com alto consumo de combustível, perda de força, cheiro muito forte de gasolina, fumaça muito escura saindo do escapamento, acende a luz da injeção...”
 “...já gastei muito e não resolvem meu problema’”
 “ ...falha em marcha lenta e o consumo é elevado. Já troquei velas, cabos e limpei os bicos...pode ser sonda lambda ou bobina? " 

Se você acredita que o mecânico sabe qual é problema do seu carro só de ouvir sua reclamação, está enganado. Veículos modernos são complexos, possuem dezenas de computadores e estão sob forte influência logística de software.
Entre o que pode ser e o que realmente é existe uma distância que supera as melhores das expectativas.  

Num panorama de mudanças tecnológicas constantes o mecânico está sujeito a treinamentos frequentes, precisa consultar manuais de serviços e o uso de equipamentos para diagnóstico e ajustes não é mais uma opção.
A banalização da tecnologia por certos profissionais e de muitos donos de veículos pioram a imagem das oficinas. De um lado o profissional querendo mostrar que está no controle, do outro o dono do carro pensando que é só apertar um parafuso e estará tudo bem e o custo será irrisório. As consequências se notam facilmente pelos tropeços do dia a dia, como hão de comprovar em comentários postado na rede.

Os sintomas da falha e a reclamação do cliente são indicadores que ajudam o mecânico a decidir o que deve ser examinado. Equipamentos de diagnóstico adequados e farta literatura técnica sobre o veículo também são indispensáveis. Mas tudo isto é só o começo de um longo e difícil trabalho. Com experiência e conhecimento o profissional se reorienta durante a pesquisa até que seja possível debelar a falha.  Esta dinâmica não se limita ao histórico de falhas recorrentes ou troca de peças por osmose, se deve seguir um raciocínio lógico e lançar mãos de ferramentas adequadas para concretizar o diagnóstico com eficácia.

Apreciando os comentários, os leitores, poderão observar um erro comum: frequentemente a intervenção é no defeito e não na origem do problema. A conclusão é mais óbvia ainda: não basta suprir o elemento defeituoso, a solução definitiva somente ocorre ao se encontrar a causa do dano.

Algumas dicas que podem ajudar:

Faça revisão periódica conforme recomendação do fabricante.  Fazer manutenção antes que apareçam falhas evitam os danos consequentes e reduzem o custo de reparo.

Use somente peças originais, genuínas ou que possuam certificação de qualidade. Como se costuma dizer: O barato sai caro!

Evite fazer adaptações não autorizadas pelo fabricante.

Não substituam peças sem que se comprove por meios de testes que tenham defeitos. Geralmente trocar peças sem fazer um diagnóstico é desperdício de dinheiro. Em média 60% dos defeitos são causados por cabos ou conexões defeituosas.  

E sobretudo, confie seu carro somente a oficinas e profissionais qualificados que trabalhem com ética e transparência. E acredite, na maioria das vezes é preciso muito trabalho apenas para dizer o que deverá ser reparado.



Simulador para bobina de ignição

Atendendo solicitações segue detalhes a respeito do simulador para o teste de bobinas de ignição. A idéia é bem simples, se trata de um simulador PWM com base no circuito integrado 555. Os componentes foram escolhidos para obter uma freqüência de 100 Hz e permitir ajustes de 0 a 70 % de ciclo ativo. Esta freqüência equivale a 3000 rpm em um motor de quatro cilindros com distribuidor.

Pensado para ativar bobinas de ignição nada impede que o controlador seja usado para outros finalidades, tais como: atuadores de marcha lenta, motores, aquecedores, lâmpadas, etc.

Etapa de potência.
Visando simplificar a construção reciclei um módulo de ignição TSZ (foto abaixo) aproveitando todos os componentes da etapa de potência. A vantagem é que além do transistor de potência a caixa serve como dissipador e alojamento para a placa de circuito e ainda temos limitador da tensão no primário da bobina, supressores de transientes e excitador para o Driver.
O conector foi substituído por uma tampa de alumínio onde foi montado o potenciômetro de ajuste com marcas compassadas com incremento de um segundo por ponto.
Simulador PWM montado na caixa TSZ
Dispensando esta construção o leitor não terá dificuldade em encontrar os componentes numa loja de eletrônica. Apenas deve escolher um transistor driver do tipo darlington para 500 Volts/ 10 Amperes dotado de um bom dissipador de calor.

Abaixo se encontra o esquema elétrico. No quadro tracejado se destaca os componentes que podem ser reciclados do módulo TSZ. O borne 15 corresponde a alimentação positiva (fio vermelho), borne 31 alimentação negativa (fio preto),  borne 16 é a saída de controle para a bobina, fio verde (ligado ao borne 1 da bobina). O positivo de alimentação da bobina (15) é comum com a alimentação do módulo.  
Esquema elétrico simulador PWM para bobina de ignição
Abaixo temos o lay out da placa de circuito impresso. Os componentes originais da TSZ foram transferidos para esta nova placa acrescida do circuito PWM com base no CI 555.
Lay out: a esquerda placa lado do circuito impresso e a direita lado dos componentes. 
Placa de circuito impresso













A placa foi confeccionada a partir da impressão a laser em folha de transparência das trilhas do circuito. Usei o ferro de passar, método muito difundido na rede, para transferir o lay out para a placa cobreada.

Com alguma experiência e criatividade o leitor encontrará outras formas de construir este simulador, se assim desejar. A clareza desta matéria permite o entendimento e facilita a análise de funcionamento do teste da bobina de ignição. 

veja também:

Testando a bobina de ignição


Não há dúvidas que a falta de equipamento adequado representa uma dificuldade imensa para se fazer um diagnóstico seguro e preciso de bobinas de ignição. Há quem diga que o custo da ferramenta é a maior barreira, já outros culpam a falta de conhecimento técnico. Certo mesmo é a prática comum de substituição da peça duvidosa como forma de diagnóstico. E quando isto não é possível, o que fazer?

Medir a resistência elétrica dos enrolamentos da bobina de ignição é uma citação bastante comum nas literaturas dos manuais de diagnóstico, ainda que este método insuficiente para atestar sua integridade. Embora a resistência elétrica se apresente dentro da faixa de tolerância atribuída nos manuais ela pode ainda conter falhas que impedem o motor do veículo de funcionar ou o faz sob falhas, estancando sua potência.

Impossível de ser detectado na medição de resistência, a fuga de alta tensão entre enrolamentos e a carcaça da bobina é um defeito freqüente causado principalmente pela troca tardia de velas e cabos de ignição. Também, pequenos curtos circuitos entre as espiras do enrolamento podem surgir e dificilmente são percebidos nesta medição. A experiência mostra que medir a indutância da bobina é mais abrangente, porém uma ação incomum nas oficinas.

O teste simulado é sem dúvida mais completo, pois permite detectar defeitos causados pela má isolação e curto circuito nos enrolamentos. Ainda assim para ser eficaz é necessário submeter-la ao maior número possível de condições, como por exemplo: teste a frio, quente e sob nível máximo de alta tensão especificado.
Um teste complexo que devido a dificuldades raramente é executado pelo reparador.
teste da bobina de ignição com simulador.
Atenção - Cuidados com sua segurança:
Se você não possui conhecimento e experiência em alta tensão não tente reproduzir esta simulação, pois existe risco de morte.
 A imagem acima mostra o modelo usado para testar a bobina. Um módulo adaptado simula o pulso no enrolamento primário da bobina a uma freqüência de 100 Hz fixo e tempo de carga ajustável entre 0 e 7 milissegundos. Uma carga de resistor de 1 MOhm  (10 x 100 KOhm) em série com o resistor de 1 kOhm é aplicada a saída secundária de alta tensão. Montado em paralelo com o resistor de 1 KOhm se adapta um filtro formado por um diodo e capacitor onde se toma a medição da tensão gerada com um multímetro DC. A relação de medição aproximada é de 1000:1, isto quer dizer que 1 Volt no multímetro equivale a 1000 Volts na saída da bobina. 
Nesta simulação se obteve geração de aproximadamente 16,99 kV para a bobina Bosch KW097, sob tensão de alimentação de 11,5 Volts e a duração do pulso de carga regulado em 4 milissegundos.

Considerações gerais:
A fonte de alimentação deve ser dotada de proteção contra surtos de alta tensão e curto circuito. As partes metálicas da bobina devem ser aterradas/ ligada ao negativo da fonte.
Diagrama para teste simulado da bobina de ignição
 Tensão e sinal podem ser medidos com o osciloscópio entre os terminais do resistor de 1k. Para medir a tensão com um multímetro de corrente contínua será preciso adaptar um diodo de uso geral e o capacitor cerâmico (C) de 100 nf conforme mostra a figura.
A tensão da fonte pode ser ajustada para até 14 Volts. Tenha em conta que provas comparativas se façam baixo os mesmos parâmetros, já que a tensão induzida é influenciada pela alimentação e pelo tempo de carga.

Refletir sobre os problemas incidentes em bobinas de ignição e entender melhor seu funcionamento melhora a eficiência do diagnóstico. Por outro lado trocar velas e cabos de ignição preventivamente pode evitar a deterioração prematura da isolação da bobina, bom para evitar o agravamento do problema e reduzir o custo de manutenção.

Temas relacionados:

Detector de pulsos PWM com diodo LED

Recentemente respondi a um comentário a respeito de como usar um diodo LED para detectar pulsos, uma necessidade crescente frente ao amplo campo de aplicação de atuadores e sensores que funcionam por pulsos de qualquer e sinais PWM.

É importante ressaltar que existem multímetros com preços accessíveis para medir freqüência e duty cycle (ciclo ativo) que servem a este propósito. Entretanto usar algo assim tão simples e barato para detectar pulsos é tentador e está ao alcance de hobistas amantes da eletrônica, porém requer cautela e conhecimento para não causar dano ao sistema sob teste.

Minha sugestão é usar o circuito da figura abaixo que usa um diodo comum e um capacitor para fixar a tensão positiva e manter o led aceso sob uma fonte pulsada e apagado na ausência de pulso ou tensão permanente.

Este circuito responde bem a uma fonte de sinal PWM, pulsos em geral e inclusive detecta sinal de sensores indutivos acima de 3 Volts e freqüências superiores a 30 Hertz que possa fornecer mais que 3 miliamperes. Sob freqüência mais baixa o led irá piscar, porém isto não é problema em relação ao objetivo.
Capacitor de maior valor tem efeito melhor em freqüências mais baixas.

A idéia básica proposta pode ser melhorada para não afetar sinais de baixa potência devido a corrente drenada e manter a intensidade de luz do LED independente da fonte de sinal usando-se um transistor como driver. Para usar o positivo como referência basta inverter a ligação conectando o lado “ponta de teste” ao positivo da fonte e consequentemente o lado que está a massa se torna a entrada de sinal. 

libere sua criatividade e crie novos circuitos a partir desta idéia.

veja também:

Teste de unidades injetoras Diesel com osciloscópio

Dentre os sistemas de injeção eletrônica Diesel se encontra as bombas de injeção eletromecânicas também conhecidas por PDE e PLD, segundo a configuração. Uma das etapas de conserto desta unidade injetora é certificar-se que o atracamento da armadura ou induzido ocorra em um limiar de corrente exato, que deve ser ajustado para o perfeito funcionamento do motor.

Teste e ajuste devem ser realizados com uma fonte de corrente com alcance de pelo menos 10 Amperes. A corrente é incrementada até que se ouça um click, um indicador de ocorrência do atracamento, e simultaneamente deve ser lido valor de corrente atingido.

Fatores como aquecimento da bobina, variação rápida da corrente, instabilidades da fonte podem resultar em leituras incertas que comprometem a qualidade do teste.
Uma forma de aprimorar este teste é o uso do osciloscópio, pois proporciona um teste mais preciso já que não se necessita ajustar paulatinamente a corrente. Além disso, permite a visualização do incremento de corrente e o tempo de atração do induzido. Outras falhas mecânicas também poderão ser detectadas com este método.

Para realizar o teste é muito simples, conecte um resistor de 0,1 Ohms/10 W em série com a unidade injetora a ser testada e tome o sinal (queda de tensão) com o canal do osciloscópio conectado entre entrada e saída do resistor. Para este valor a leitura equivale a 0,1V/A. Caso deseje melhor visualização o sinal pode ser amplificado com o uso de um circuito integrado em uma configuração própria para instrumentação.
Corrente de atracamento da placa 7,5 A, unidade injetora tipo PLD.
A atração pode ser vista pela perturbação causada na curva de subida da corrente pela indutância da bobina ao movimentar o induzido.

O valor de corrente da respectiva unidade e sua curva característica de referência pode ser obtido ensaiando uma unidade nova ou em perfeito estado de funcionamento.

Veja também:

Como funciona os drivers de injetores common rail

Uma das coisas que me incomoda é ver o mecânico ou eletricista usando caneta de polaridade para testar a presença de pulsos nos injetores common rail. Obviamente se houvesse pulsos no injetor o motor produziria combustão, não é assim que acontece quando se joga spray na admissão!

Muitos vão querer justificar esta prática, o fato é que além de ruim tecnicamente é totalmente desnecessária.

Argumentos contra:
 - Os injetores Diesel operam com tensão inicial de cerca de 80 a 95 Volts, pode ocorrer sobrecarga.
- Existem Drivers tanto do lado do positivo quanto do lado do negativo da bobina do injetor, teste inconclusivo: pode ser um sinal de retorno.
- Se o motor não entra em funcionamento já é óbvio que os injetores estão inoperantes, resta saber a causa. 
Drivers de injetores common rail
  Analisando o esquema básico do circuito dos injetores (fig. acima), a tensão de 85 Volts armazenado no banco de capacitor será comutada pelos FETs (transistor de efeito de campo) T1 e T2 para comandar o injetor do cilindro 1. Após um breve intervalo de tempo o FET - T1 é cortado e T4 é ligado, mantendo a alimentação pela linha 30 (positivo da bateria). Em qualquer etapa a corrente elétrica, detectada através do resistor Rshunt, é limitada para valores adequados. Ao desligar o injetor, a sobretensão conhecida como força contra eletromotriz é direcionada a carga do capacitor pelos diodos D1 e D2. Esta também é a forma que se obtém a tensão de 85 Volts armazenada no capacitor.
O ciclo para o injetor 2 é similar, sendo que o FET – T1 e T4 são comuns ao funcionamento de ambos os cilindros.

O sistema ilustrado é apenas uma das variantes existentes. Cada fabricante emprega o método mais conveniente ao seu projeto, e independente do caso sempre teremos uma carga armazenada em um banco de capacitores com alta tensão.  
Unidade de comando dos injetores Toyota Hilux

A foto acima ilustra a unidade de controle dos injetores da Toyota Hilux. Este sistema possui um conversor DC/DC formado pelos indutores (bobinas) e capacitores localizado parte superior do módulo, para obter  a alta tensão.

Veja também: 

S10 LTZ motor não entra em funcionamento

Veículo:  Chevrolet 
Modelo: S10 LTZ - ano 2013 Diesel Common Rail

Defeito: motor não pega

Memória de erro:
Sinal do sensor de fase freqüência muita baixa

Histórico:
Motor havia sido substituído por outro parcial.

Procedimentos:
Testado o sensor de fase com o multímetro, ok.
Conferido parcialmente o sincronismo do motor já que havia dúvida devido a dificuldade de uso de ferramenta de travamento para o virabrequim. Verificado o sinal do sensor de fase com osciloscópio, normal. 
Ao verificar o sincronismo fase x rotação com o osciloscópio foi constatado que não havia sinal de rotação. Testado o sensor de rotação fora do local com multímetro, ok.
Verificando através do orifício do sensor constatou-se a ausência do anel impulsor magnético no eixo do virabrequim.
 
Anel impulsor magnético do sensor de rotação S10 LTZ Diesel
Solução: Remover motor para montar o anel impulsor que faltava.

Nota:
Constantemente me perguntam sobre problemas de falhas em veículos e a resposta é uma só: faça uma lista dos possíveis causas e teste cada uma delas. Somente substitua o componente se realmente constatar que o mesmo esteja inoperante.
Veja neste caso o erro nos remete ao sensor de fase, entretanto a causa da falha era a ausência do sinal de rotação. 

Outra coisa interessante neste caso, através do scanner havia leitura de rotação do motor, um parâmetro alternativo que nos leva a crer que estava em ordem o sinal de rotação do motor.
Em outra circunstância poderia ser que o motor entraria em funcionamento, mas não neste caso.
   
Estratégia do sistema:
Os injetores não são ativados caso haja erro dos sensores: de fase, rotação, pressão do rail.

IAW-5NF - Driver da bobina de ignição

A quantidade de energia (W) que uma bobina de ignição pode armazenar é um fator muito importante para proporcionar a queima da mistura ar/combustível, e pode ser calculada pela fórmula abaixo:
(W = ½ L I²)
É uma relação diretamente proporcional à indutância (L) e o quadrado da corrente primária (I) da bobina de ignição. Consecutivamente a corrente primária deve ser controlada com precisão, afim de, garantir o desempenho ideal e preservar a bobina de ignição contra sobrecargas térmicas.    
A relação de indutância por resistência do primário destaca a constante de tempo (constante de tempo = L/R) para que a corrente alcance 63% da corrente máxima da bobina. Vale lembrar que a corrente máxima é aquela obtida pela lei de Ohm (I=U/R).
Em linhas gerais, bobinas de alta potência requerem pulsos com 2 a 6 milissegundos de ciclo ativo para regular a corrente primária.

Para desempenhar esta tarefa o sistema de controle do motor IAW-5NF possui dois drivers bastante interessantes para comandar a bobina de ignição dupla, o circuito integrado VB025SP fabricado pela ST Microelectronics.
Drivers da bobina de ignição, módulo IAW-5NF
As principais características são: limite de corrente, proteção contra alta temperatura, diagnóstico de corrente da bobina, limite de tensão primária.
O sinal lógico de controle, acima de 4 Volts, gerado pelo processador da central de injeção IAW é aplicado ao pino (9) do CI estabelecendo o inicio de circulação da corrente primária com o chaveamento do transistor darlington para ligado, que cresce segundo a indutância da bobina. Ao interromper o sinal lógico de controle, nível de tensão abaixo de 1,9 V, a corrente primária é desligada. A tensão induzida no enrolamento primário ao desligar a bobina de ignição é limitada em cerca de 380 V pelo driver.
Diagrama módulo IAW5NF e driver da bobina, CI-VB025SP
A corrente primária efetiva é detectada pelo resistor em série (Rs) com a massa de potência.
Diagnóstico de corrente da bobina: Um sinal de tensão, cerca de 5 Volts, é emitido pela saída de Diagnóstico, pino (10) do CI, enquanto a corrente primária se mantiver acima de 4,5 Amperes, e pode ser usado pelo processador para detectar a comutação real da bobina.

Limite de corrente da bobina: A corrente primária é limitada a 10 Amperes pelo circuito interno do CI e em caso de excessos que resulte em derivações térmicas ela é reduzida para proteger o circuito.

A queda de tensão estimada entre o coletor-emissor do transistor darlington é de 1,5 a 2 Volts sob uma carga de 6,5 Amperes.
A base do transistor darlington, responsável pela etapa final, está accessível por meio do pino (8) do CI.  

Conclusão:
O uso de uma bobina inadequada vai alterar a corrente primária seja pela condição imposta pelo seu próprio enrolamento ou pelo comportamento interno do CI. Também qualquer falha que resulte em baixo fluxo de corrente primária pode ser diagnosticado.

Nem sempre encontramos estas informações nos manuais de serviço, e podemos até questionar a sua relevância, mas estou convencido da ajuda que isto representa no diagnóstico de falha do veículo. Espero que o exposto aqui seja suficiente para atender as necessidades básicas do reparador de veículo ou de módulos, caso deseje maiores detalhes consulte o datasheet do fabricante do componente. 

veja também: