Reparo de módulos – Drivers

Por vezes, frente a uma falha incomum, chegamos a suspeitar que o módulo de controle do sistema seja a causa do problema. Com seus circuitos discretos e sem informação técnica adequada é imaginado como uma caixa preta. Com o alto custo destes componentes e a alta incidência de danos o reparo de módulos eletrônicos conquistou seu espaço no mercado, contrariando a vontade dos fabricantes. Conhecer um pouco mais sobre os drivers das unidades eletrônicas é de grande ajuda para visualizar uma possível falha ou mesmo executar um teste superficial sem necessidade de abrir o módulo.

O sistema de gerenciamento eletrônico do motor, dito comumente “injeção eletrônica” – convertem as medições detectadas por meio de sensores em grandezas de controle que se efetuam através dos atuadores. Estas saídas de controle são perpetuadas por meio de drivers, que funcionam como booster ou amplificadores com potência suficiente para ligar/desligar ou controlar a energia dos elementos atuadores.

Transistor ou multidriver (chips com várias saídas integradas) é a interface com os atuadores, portanto os elementos mais danificados por freqüentes curto circuitos no componente ou chicote elétrico, razão que alavanca substancialmente o negócio de reparo de módulos.

Com a intenção de proporcionar a compreensão mais profunda do reparador, por hora vamos analisar o driver do relê principal do módulo de injeção motronic M1.5.1, esquematizado abaixo.

Driver do relê principal sistema de injeção Bosch M1.5.1

Funcionamento:

O borne 85 – bobina do relê principal - está conectado a uma linha direta com o positivo da bateria (linha 30). O borne 86 – saída da bobina do relê - se conecta ao borne 36 da UCE. Para acionar o relê é necessário que haja uma ponte entre os bornes 36 e 2,14 ou 24 - conectados ao negativo da bateria (linha 31). Esta ponte se faz pela junção eletrônica do c-e do transistor T220 ao reduzir a resistência próxima de zero e a série formada pelos resistores R227-R220. Fato que ocorre após ligar a chave de ignição e alimentar com +12 Volts o borne 27 da UCE, e circular corrente através do circuito série formado pelo diodo D221, resistor R221, b-e de T220 e resistores R227-R220.

Proteção de sobretensão:

Ao desligar a chave de ignição (linha 15), a força contra eletromotriz induzida na bobina do relê ao desconectar o driver, rompe a tensão zener imposta pelo diodo D220, levando o transistor T220 a conduzir novamente, fig. 2B, limitando o pico de tensão em aproximadamente 50 Volts. Esta função permite que a sobretensão se mantenha a níveis suportados pelo driver.

Proteção de drivers

Limitação de corrente:

Para aumentar a segurança da operação o driver está protegido contra sobrecarga ou curto circuito com o positivo. 

O paralelo formado pelos resistores R220-R227 detecta a corrente máxima para T220, aprox. 1 Ampere. Com uma queda de tensão de aproximadamente 0,6 Volts entre a b-e do transistor T221, veja fig. 2 A, se inicia o grampeamento da corrente de excitação de T220 via c-e de T221, impedindo o aumento da corrente através do driver.

 

Idealizados por seus projetistas a eletrônica se consolida em uma infinidade de circuitos, portanto, cada módulo pode conter funções específicas, diferentes das encontradas neste módulo. Informações precisas da sua arquitetura são sonegadas pelo fabricante, mas com algum recurso podemos desvendar o suficiente para o propósito do trabalho.

Enfim, conhecer algumas técnicas empregadas é importante para a atribuição de falha e execução de testes plausíveis tanto para o reparador de módulos como para o técnico de campo. 

Veja também:

Teste da conexão a massa

5 razões para checar o tempo de injecão

Funcionamento do diodo zener do alternador

Cuidado ao aplicar relê automotivo

Unidades de controle eletrônico do automóvel utilizam etapas de potência para acionar dispositivos conhecidos como atuadores: lâmpada, LEDs, relê, motor, eletroválvula, etc.

Estas etapas são desenvolvidas considerando os componentes envolvidos de maneira a proteger os dispositivos excitadores. Qualquer alteração no elemento atuador pode causar a queima do excitador ou registrar erros de função inesperados.

No caso de relês em particular, o técnico deve estar atento ao aplicar ou inserir relê, cuidando para não trocar-los de lugar, pois existe uma variedade bastante grande de tipos que visam proteger o driver contra picos de tensão que são induzidos pela bobina ao desligar estes componentes. 

A proteção pode ser feita com diodo comum (fig. a, b) ou resistor (fig. d,e) ligado em paralelo com a bobina ou por diodo zener (fig. c) montado internamente na unidade de controle.

O diodo também é utilizado em alguns relês para polarização, com a finalidade de evitar que a bobina seja energizada com a polaridade invertida, fig. e.

Por exemplo: O relê da fig. c não pode ser utilizado nos demais circuitos ilustrado aqui, pois não possui proteção, e ao desligar sua bobina poderia gerar picos de tensão de 200Volts ou mais. O gráfico a seguir ilustra que a tensão é limitada a 50 Volts pelo diodo zener da fig. c.

Pico de tensão na bobina do relê fig. c limitado pelo diodo zener

Fique “ligado”! Relê impróprio para o sistema pode causar dano ao driver ou erro de funcionamento difícil de identificar.

Veja também: 

Saiba como interpretar diagramas elétricos

Osciloscopio - considerações importantes

be-a-bá da ignicao eletrônica TSZi

Teste do regulador de tensão multifunção

Ao substituir o regulador de tensão de um Renault Máster cuja tensão do alternador variava entre 12,9 a 14,0 Volts e mantinha a lâmpada piloto (bateria) acesa, aproveitei a oportunidade para testar-lo fora do alternador. Creio que isto responderá algumas perguntas dos seguidores do blog sobre o teste deste componente separado do alternador.

Como já comentei este regulador possui inúmeras funções, muitas difíceis de serem percebidas, outras podem ser facilmente observadas, como por exemplo: o monitoramento do campo (DFM) e a pré-excitação pulsada (característica comum neste regulador de tensão).

Diagrama do regulador de tensão multifunção acoplado ao alternador

Funcionamento do regulador de tensão F00M144181:

O CI de controle central do regulador é inicializado através da lâmpada piloto ao ligar a chave de ignição. Após comuta o transistor T3 que leva o terminal L ao negativo acendendo a lâmpada piloto e ao mesmo tempo ativa a pré-excitação pulsada do campo por meio de T1 - Vide diagrama acima.  

Em regime normal de trabalho o transistor T3 é levado ao corte e T2 comuta o terminal L ao positivo (B+), apagando a lâmpada piloto.

O transistor T1 desliga o campo quando o borne B+ do alternador atinge o limiar de tensão superior e volta a ligar no limiar inferior, de maneira que a tensão entregue pelo alternador fique estável em uma ampla faixa de carga e rotação.  

O chaveamento do transistor T4 acompanha a pulsação do campo via transistor (T1) e serve para monitorar a carga do alternador através do borne DFM.

Testando o regulador na bancada de trabalho:

A figura a seguir ilustra a conexão do regulador para teste. Para a sinalização, uma caneta LED foi ligada ao borne L, no DFM foi montado um resistor de 10 KOhm, e a lâmpada incandescente 12V-2W simula o campo.   

Diagrama de teste do regulador de tensão multifunção do alternador.

A tensão DC da fonte é aplicada entre os bornes B- e B+ respeitando a devida polaridade. Neste teste o borne W permanece desconectado e a tensão da fonte é aumentada gradativamente. O chaveamento do campo (lâmpada conectada no par de escovas) se dá normal, recebe alimentação pulsada com ciclo ativo de 20% e é interrompida ao atingir 14,9 V.

O borne DFM, conectado ao B+ através de um resistor, registra uma imagem exata do controle aplicado executado no campo.

sinal do campo e do borne DFM o regulador de tensão multifunção

O LED sinalizador conectado no borne L não se apagou, indicando falha no regulador, apesar do funcionamento normal do campo.

No segundo teste, usando o gerador de sinal, foi aplicado um sinal de corrente alternada de tensão e freqüência variável no terminal W do regulador e a tensão do borne B+ foi mantida em 12,5V.

Com a freqüência do sinal entre 6 a 75 Hz a pré-excitação pulsada se iniciou com aproximadamente 4,5 Vpp e se manteve mesmo elevando a tensão acima de 14 VAC.

Sinal do campo versos sinal terminal W de baixa frequência

A pulsação falhada pode ser notada pela luminosidade oscilante da lâmpada (campo), possivelmente se deve ao mau funcionamento do regulador.

Com freqüência acima de 75 Hz a excitação é pulsada com tensão em torno de 3,2 VAC e se torna contínua e máxima acima deste valor. Ao atingir 12,2 Vpp a excitação é cortada, como mostra a figura abaixo.    

Sinal do campo versos sinal terminal W de alta frequência

Conclusão:

O teste demonstrou os seguintes defeitos no regulador: lâmpada sinalizadora não apaga e há irregularidades nos pulsos de excitação ao alimentar o borne W.

Vê-se que o terminal W do regulador influencia a geração do alternador, portanto ignorar-lo em um teste certamente levaria a um diagnóstico equivocado. Além disso, no alternador a alimentação (B+ e W) está sincronizada, pois a fonte é o estator do alternador, e o teste separado pode ser ruim.  

Por outro lado isso evidencia que a tensão e freqüência no terminal W, imposto pelo magnetismo residual ao girar o alternador, pode levar-lo a geração plena na falta da lâmpada piloto.

Conhecendo as funções detalhadas é possível elaborar formas mais adequada de testes. Testar este tipo de regulador com o próprio alternador ainda é a melhor opção, entretanto vemos aqui que é possível obter algum resultado ao usar esta técnica.

Enfim, fazendo se aprende, este exercício é válido para desmistificar e disseminar o conhecimento deste componente.

Veja mais:

Gerenciamento de carga do alternador

Dúvidas sobre regulador de tensão multifanção

Conheça o regulador de tensão multifunção

Sincronismo da Correia dentada do Pólo 2.0l

Sabe-se que ao substituir a correia dentada é necessário colocar o eixo motor e do comando de válvulas na marca de sincronismo ou usar ferramentas para travar o motor, conforme o caso. Um trabalho relativamente simples que pode se complicar devido ao erro de paralaxe ao tomar como referência as marcas nas polias, principalmente se o sincronismo está perdido por danos na correia, por exemplo.

   

As imagens a seguir ilustram o sincronismo das marcas de referência para montar a correia dentada do motor Volkswagen sigla BBX 2.0l usado no Pólo.   

Vista geral	Dica: Para evitar o erro de paralaxe use um pino guia para alinhar as marcas.
Eixo de comando	Eixo do motor

Como precaução o técnico deve ter sempre uma medida alternativa caso surja algum inconveniente. Quem possui um osciloscópio de dois canais a imagem dos sensores de fase e rotação obtidas como referência facilita a conferência e pode poupar muito trabalho se ocorre algum transtorno.

links relacionados:
Osciloscópio - verificação da correia dentada
Imagem sincronismo VW Polo 2.0

Imagem de sincronismo fiat-Marea 20V

Erros que abordam a sonda lambda

Muitos pensam que os erros de sonda lambda que ficam registrados frequentemente na memória de defeito do sistema de injeção é a causa do mau funcionamento de um motor, e inclusive substituem inutilmente a sonda lambda. A falta de êxito nestes casos é algo que merece reflexão.  

Inicialmente os sistemas de injeção eletrônica não possuíam sonda lambda, ela foi implantada posteriormente para atender leis mais severas de controle de emissões de gases poluentes e reduzir o consumo de combustível.

A figura que segue ilustra de forma simplificada o controle da sonda lambda no funcionamento da injeção eletrônica tradicional (mono combustível), entenda o processo.

Com base na informação do sensor de carga (massa de ar admitido versos rotação do motor) e temperatura do motor a unidade de comando do sistema de injeção (UCM) calcula a quantidade de combustível necessária para o correto funcionamento do motor, expresso por meio de um pulso de curta duração que regula a abertura do injetor de combustível. O volume de combustível injetado é produto do tempo de duração do pulso (ti – tempo de injeção) e pressão do combustível ©.

 

Sistema de injeção e regulagem lambda 

Ar e combustível são aspirados para o interior dos cilindros do motor e após comprimidos se inflamam pela centelha da vela de ignição. A queima da mistura ar/combustível gera gases residuais que são expelidos através do escapamento do motor. O oxigênio presente nestes gases, o único a ser detectado pela sonda lambda, é determinante para estabelecer a eficiência da combustão e para calcular o fator de correção (tc). O tempo de injeção corrigido torna a mistura ar/combustível ótima de maneira que os gases residuais da combustão sejam processados adequadamente pelo catalisador.  

O teor de oxigênio elevado, detectado pela sonda lambda no escapamento, pode indicar que volume de combustível injetado é pequeno, e para corrigir, o tempo de injeção (ti) é aumentado somando-se o tempo de correção calculado (tc). Da mesma forma a escassez de oxigênio pode representar um volume alto de combustível injetado, portanto agora a correção se faz deduzindo do tempo de injeção (ti) o tempo de correção apurado.

O fator de correção máximo é cerca de +/-20 % do tempo de injeção principal (ti) e geralmente é incapaz de causar falha acentuada no funcionamento do motor.

Conclusão:

A regulagem da mistura através da sonda é uma ação secundária, que tenta consertar irregularidades ocorridas na combustão.

A sonda lambda pode ser usada como “feedback” do processo de combustão.

Evidentemente qualquer problema que afeta a combustão do motor recai sobre a regulagem proporcionada pela sonda lambda. Ao alcançar o limite de compensação estipulado no sistema, a conseqüência será a suspensão da regulagem da mistura e registro de um erro que aborda a sonda lambda.

Mecânica do motor, fuga de ar na admissão, defeitos nos injetores de combustível, qualidade do combustível, pressão de combustível, sensores de carga e temperatura do motor, falhas de ignição, entre outros são problemas frequentemente identificados como elementos que provocam problemas de combustão e afetam a regulagem desempenhada pela sonda lambda.

A sonda pode sofrer danos conseqüentes de defeitos da combustão, entretanto em grande parte deles, após serem sanados, a sonda volta a operar normalmente.  

Pense nisso na próxima vez que encontrar um erro que aborda a sonda lambda memorizado no sistema de injeção. Além disso, somente substitua a sonda após testar-la minuciosamente, assim como qualquer outro componente.

veja também:

Erros de adaptação A/F em carros flex fuel

Adaptação lambda aditiva e multiplicativa

Sonda lambda com defeito

Diagnosticando redes bus de dados automotivas

O crescente aumento de computadores não surpreende ninguém, ao contrário somos ávidos por estas novidades anunciadas quase que diariamente e isto se estende aos veículos automotores, é claro.

Com tantos computadores advém a necessidade de estabelecer a comunicação entre eles, dando origem a intrincadas redes.

Acompanhar estes avanços tecnológicos é um grande desafio para o técnico reparador de automóveis, pois exigem atualizações constantes e também ferramentas apropriadas.

Alardeado por entusiastas a rede CAN (controller área network) chega a preocupar os profissionais que querem estar à frente, e acabam bombardeados com informações sobre protocolo de comunicação, arbitragem de dados, etc. Embora estas informações sejam interessantes, devemos questionar a sua relevância para quem precisa apenas reparar uma falha de comunicação. Redes multiplexadas já existem nos automóveis faz muito tempo e a CAN não é a única, há outras que sequer são notadas.  Portanto, desconhecer certos detalhes não representa um obstáculo para a manutenção.

Para o técnico reparador interessa a camada do transporte de dados, o meio físico que dará suporte a rede. Estrutura da rede (layout), aspectos e magnitude do sinal, orientação sobre substituição e configuração de componentes e logicamente a IHM – interface homem máquina, scanner como nos referimos comumente, aptos a acessar a rede, estes sim são pontos chave.

Estrutura de uma rede bus de dados

A estrutura da rede ilustrada na figura tem a seguinte arquitetura:

Rede CAN de baixa e alta velocidade apoiada nas normas ISO 11519-2 e ISO 11898

Rede LIN - Local Interconnect Network é um conceito de rede de baixo custo, de um fio, usado como sub-rede ou rede complementar. Se aplicam em dispositivos inteligentes como atuadores, sensores, unidades de bombas de combustível, unidades de velas aquecedoras, etc.

Linha K – rede de um fio usada para diagnóstico das unidades de comando – apoiada na norma ISO 9141-2

Para exemplificar comento um caso comum que ocorre ao instalar equipamentos de rádio ou similar, se colapsa a rede, bloqueando o arranque do motor e impede até mesmo a comunicação com o scanner. Infelizmente desconhecidos por muitos profissionais desta área. Portanto, conhecer a estrutura da rede traz grandes vantagens para o diagnóstico, permite compreender como uma falha pode afetar a rede e estabelecer o local de ação a ser rastreado.

Ao fazer medições entra em cena a ferramenta e parâmetros que devemos visualizar. Nota-se aí a pobreza dos manuais de serviços e também a falta de equipamento (osciloscópio) por parte das oficinas especializadas.

Sinal bus de dados CAN apoiado pela norma SAE J1939 – linha pesada Diesel.

Os sinais de bus de dados serão distintos, segundo a norma aqui citadas e outras que abrangem a área automotiva.  Observem os sinais das imagens ilustradas apoiado pela norma ISO e SAE, diferentes, apesar de alguma semelhança.   

CAN bus de dados apoiado pela norma ISO 11898

Como vemos, embasamentos puramente teóricos sobre redes são desejáveis, porém o que fará a grande diferença para o técnico reparador é um conteúdo que lhe permitirá sanar as falhas que se apresentam no dia a dia.

Espero que esta iniciativa sirva de reflexão para que o reparador automotivo reúna as condições essenciais para o correto diagnóstico de falhas em redes automotivas. 

Veja também:

Gerenciamento de carga do alternador

Fundamentos do osciloscopio

osciloscopio 2 - consideracoes importantes

Saiba como interpretar diagramas elétricos 4

Com tantas variantes como as que já mencionei anteriormente dá a impressão que não há mais nada para dizer, mas não para por aí, vejamos o modelo adotado pela Peugeot.   

Conhecendo-se a simbologia da norma DIN é possível seguir o circuito, entretanto a consulta dos documentos explicativos é extremamente necessária para a compreensão total.

Diagrama elétrico Peugeot 

A novidade aqui é a identificação dos componentes, representado por números (letra A). Os dois primeiros dígitos se refere ao grupo de sistema e os dois finais ao número do componente.

Ex.     Relê 1508. 

15 - grupo sistema de arrefecimento, 
08 - número do componente ou relê 08 do sistema de arrefecimento.

Componente 1320 (letra A). 13 – grupo sistema de injeção, 20 número do componente.

Consultando a legenda, do esquema elétrico, veremos que 1320 se refere a unidade de comando de injeção e ignição. Os ícones adicionais (letra H) no desenho ajudam no reconhecimento da função da peça.

Legenda dos identificadores ressaltados em vermelho no diagrama:

A - Número identificador do componente

B – Cor do conector (NR)

C – Quantidade de vias do conector (..V)

D – Símbolo de ponto de conexão a massa, identificação. (MC10)

E – Conector intermediário, identificação. (IC02A)

F – Alimentação de bateria (B03)

G – Símbolo de Chave de ignição, identificador. (CA00)

H – Símbolo da função (ícone)

I – Número do fusível (F..)

J – Número do fio 

K – Número do borne do componente

L – Máxi fusível (MF..)

Significado de alguns Prefixos:

C – conector

E - junção

IC – conector intermediário

M – Massa

CO – Controlado pela chave de ignição

Conclusão: O circuito é fácil de seguir, a dificuldade fica por conta de identificar cada componente envolvido, tornando a consulta da legenda obrigatória. 

Esquema literatura Bosch

A Bosch usa a representação dos diagramas esquemáticos na norma DIN em suas literaturas.

Mais resumido, tem a finalidade de mostrar as ligações essenciais ao sistema de Injeção de combustível, ABS, etc. de sua fabricação. Assim, muitos detalhes existentes nos esquemas das montadoras, exemplificado anteriormente, são ignorados. O resultado é um esquema elétrico isento de contaminação visual de fácil leitura e compreensão, essencial quando se trata de um sistema específico. 

Esquema parcial Bosch do sistema de injeção

Os diagramas são separados por páginas com 24 colunas de circuitos. Os símbolos podem ser interpretados genericamente, por exemplo: os componentes B1 e B2 são resistências variáveis em função da temperatura. Para saber função pertinente aos componentes é necessário consultar a legenda.

Vejamos a Legenda para alguns componentes:

B1 – Sensor de temperatura do líquido refrigerante

B2 – Sensor de temperatura e pressão do ar de admissão.

M1 – Motor da bomba elétrica de combustível

T1 – Bobina de Ignição

K1 – Relê da bomba elétrica de combustível.

X11 – Conector da unidade de comando

Como no modelo usado pela Volkswagen, algumas linhas estão seccionadas. O circuito da coluna 5 mostra que o fio ligado no borne 1 da válvula Y1 tem sequência no circuito 25, conectados às válvulas Y2...Y5 (como indicado no retângulo na coluna 3). O mesmo acontece com o fio na saída do fusível F1 que vai ligado ao componente B7 no circuito 35. Ou seja, este diagrama possui outra página (não ilustrado aqui) e algumas linhas terão sequência e poderão aparecer em várias páginas. 

Outra diferença que se nota é a alimentação do sistema, representada por duas linhas horizontais na parte superior e uma na inferior com a denominação de bornes, previsto na norma DIN.

30 – positivo direto da bateria

15 – positivo controlado pela chave de ignição

31 – negativo de bateria ou massa

Conclusão:

Vimos que são vastas as maneiras de representar o circuito elétrico de um veículo ou sistema, e nem foi mencionada outras tantas que existem por aí como a da "Ciclo Engenharia", "Dr. IE", etc. Embora haja muita semelhança entre as formas apresentada, sempre que necessário consulte a legenda adotada para compreender-las plenamente. 

Algumas dicas:
Não poupe esforço para compreender qualquer modelo, em algum momento vai necessitar e terá que usar o que está disponível. 
Dependendo da finalidade dê preferência aos esquemas elétricos simplificados para evitar uma longa sessão de interpretação. 
Se precisar refazer um chicote é conveniente ter o esquema detalhado da montadora. Afinal não existe nada pior que procurar um fio interrompido sem conhecer seu trajeto ou consertar um chicote que foi alterando em sua originalidade. 

Links relacionados:
Saiba como interpretar os diagramas elétricos parte 3
Bê-a-bá da ignicao eletrônica TSZi

Sistema de ignição indutivo Fiat

Os sistemas de ignição mais comuns são do tipo indutivo ou Hall, termo referenciado ao tipo de sensor de rotação e posição usado. O sensor indutivo, composto de bobina, impulsor - "aranha" e imã é um gerador de corrente alternada que induz o desligamento da bobina de ignição ao tornar o pulso negativo. 

Sensor indutivo montado dentro do distribuidor de ignição

O sistema de ignição indutiva montado em uma geração de veículos da Fiat e GM se diferencia pelo uso de módulos de tamanho reduzido, comumente chamado de mini TSZ. Nos veículos Fiat o módulo é montado em uma base na lateral externa do distribuidor de ignição e leva uma caixa metálica de cobertura para proteger-la contra descargas elétricas de alta tensão, como na foto a seguir:

Distribuidor Fiat com mini-TSZi

O módulo possui cinco pontos de conexão com o circuito, sendo dois para os pinos do sensor indutivo e outros três via conector do módulo para alimentação e bobina de ignição. 

  

Conexão do módulo TSZ com o sensor indutivo no distribuidor

Clique no link para ver detalhes de ligação  Diagrama eletrico tszi 019_022_026

O mecânico deve prestar atenção no rotor do distribuidor cuja ponta larga favorece o salto da centelha entre o rotor e pino da tampa do distribuidor, detalhe comum nos sistemas de ignição eletrônica. 

Vista interna do distribuidor de ignição

A bobina recomendada para este módulo é a Bosch KW 9 220 081 091, cuja indutância do enrolamento primário permite ajustar a corrente de operação ideal com o ângulo de permanência reduzido deste módulo.

Aplicação módulos x ângulo de permanência x bobina de ignição

A dissipação de calor do transistor de potência que comuta a bobina de ignição é crítica, causando frequentemente defeito intermitente como o apagamento do motor. Para melhorar a irradiação de calor e evitar defeito por superaquecimento deve ser usada uma fina camada de pasta térmica (geralmente fornecido com o módulo ou encontrado em loja de componente eletrônico) na superfície metálica do módulo em contato com a carcaça do distribuidor.   

A conexão do fio negativo, pino 2 do conector, é ligado a massa em um dos parafusos de fixação do módulo. É de grande importância que distribuidor tenha um bom contato com o bloco do motor, pois é através deste que circulará a corrente da bobina de ignição. 

Links relacionados:

Diagrama elétrico tszi 003_004_005_006

Diagrama elétrico tszi 021_023

Be-a-bá da ignicão eletrônica TSZi

Saiba como interpretar diagramas elétricos parte 3

Até aqui o leitor pode apreciar algumas variantes de diagramas elétricos, más não para aí, vamos ver outros modelos

  

Diagramas esquemáticos

Os diagramas esquemáticos são desenhos técnicos mais detalhados, seguem normas mais rígidas e representam muitas vezes a forma de atuação interna de seus componentes. O nível de detalhes varia segundo a finalidade do esquema. Os símbolos são normalizados e devem ser invariáveis para um mesmo componente, entretanto existem várias normas que regulamentam estes esquemas, por exemplo: norma DIN, IEC, ABNT, etc. Devido à similaridade entre elas isso não representa um grande obstáculo.

 

Exemplo de simbologia norma DIN

Denominação dos componentes conforme norma DIN:

Uma letra junto ao símbolo do componente denomina o grupo a que ele pertence, conforme lista que segue.

A – Dispositivos eletrônicos.

B – Transmissores (sensores) de grandezas

H – Luzes

F – Fusíveis

G – fonte de energia (bateria, alternador)

K – Relês

M – Motor elétrico

S - interruptores

X - Conectores

Y - Eletroválvulas

Esquemas e símbolos ilustram as literaturas técnicas e manuais de reparação a fim de simplificar e facilitar seu entendimento, a consolidação do conhecimento ocorre com o uso freqüente.

A seguir temos uma análise mais detalhada da aplicação destas normas e suas variantes.

Esquema elétrico padrão Volkswagen

A Volkswagen adota a simbologia DIN para ilustrar os esquemas elétricos.  O digrama completo do veículo é geralmente separado por secções que cabem em uma página. Os circuitos dispostos verticalmente podem ser localizados pelo número do circuito indicado no rodapé da página. Ao traçarmos uma linha vertical imaginária partindo do do número localizador do circuito, podemos visualizar os componentes aí endereçados. Por exemplo: no circuito número 8, no rodapé da página, encontramos as conexões para bomba de combustível.

 Interpretando estes circuito temos:

Na bomba de combustível, circuito 8, vemos que o negativo (massa) chega na bomba através fio marrom conectado pino 4 do conector c4a e da sua derivação no clipe formando duas vias de ligação a pontos massas distintos, um no tanque de combustível e o outro na coluna das dobradiças do lado esquerdo. O positivo da bomba chega pelo fio vermelho ligado ao pino 1 do conector C4a (na parte traseira) e fio preto/vermelho a partir da junção c1 do chicote de injeção. 

A linha continua em outra página do esquema no circuito 24, como indicado no retângulo, onde uma ponte através de clipe indica seu retorno para esta página no circuito 4 para ligar ao pino de saída 87 do relê da bomba. 

O pino 30, entrada de corrente do relê, se conecta ao positivo da bateria, protegido pelo fusível 14 da central elétrica, através do fio vermelho/azul e conector intermediário c6 pino 4.  Detalhes a respeito do acionamento da bobina do relê (pinos 85 e 86) nos remete aos circuitos 47 e 69, como indicado nos retângulos localizados nos circuitos 2 e 3.

Neste tipo de esquema a dificuldade se resume ao trajeto percorrido pela linha que pode aparecer em uma ou mais páginas, como visto neste trecho do circuito.

Informações complementares como: desenho dos conectores, localização dos componentes, etc. se encontram em desenhos complementares.

Agrupamentos de circuitos:

Visando facilitar o trabalho de reparação podemos ter os esquemas elétricos de um automóvel agrupados por sistemas, como: esquema do sistema de injeção de combustível, esquema do painel, esquema da iluminação, etc. Todas as conexões de um sistema, sempre que possível, estarão reunidas na mesma página, evitando portanto manusear um grande volume de páginas, como podemos apreciar na figura abaixo.

Esquema do sistema de alimentação, partida e ignição - Ford Escort

Neste diagrama os componentes podem ser localizados pelas coordenadas formadas por letra e número. A identificação dos condutores começa com a denominação dos bornes (norma DIN) e na seqüência a cor do fio. Todos os conectores e junções do chicote estão claramente demarcados.

Suponhamos que falta alimentação para o módulo de ignição, seguindo o caminho da corrente de alimentação do módulo de ignição, circuito ressaltado em vermelho no esquema, pode ser visto todos os pontos de conexões e junções no meio do circuito. A medição de tensão (voltagem) em cado ponto do circuito com certeza indicará o trecho em que ocorre a interrupção da corrente.

A visualização rápida de todos os elementos envolvidos, inclusive identificação das linhas com denominação do borne e ligações internas dos componentes, dá maior conforto e abrangência de uso do esquema. 

Com circuitos cada vez mais complexos nos veículos, você deve ter percebido como é importante trabalhar com os esquemas elétricos, além disso é mais produtivo e evita danos na instalação. No próximo artigo encerrarei este tema com os sistema usado pela Peugeot e Bosch.

Links relacionados:

Saiba como interpretar diagramas elétricos 2

Saiba como interpretar diagramas elétricos1

Diagrama eletrico ignicao tsz-h 142

Confira o sincronismo da Ranger 3.0 D

A Ford Ranger equipada com motor Diesel NGD 3.0 – MWM possui sistema de injeção common rail de alta pressão. Os sensores de fase e rotação do motor são do tipo Hall.

Desgastes no sistema de distribuição e deslizamento na polia do eixo de comando de válvulas causam a perda de sincronismo do eixo motor com o de comando de válvulas. Esta defasagem reflete no reconhecimento exato de sincronismo dos sinais dos sensores de rotação e fase do motor pela unidade de comando de injeção, impedindo o funcionamento do motor.

Sensor de rotação do motor:

O sensor de rotação do tipo Hall montado junto a uma roda dentada de 60-2 dentes no eixo de manivelas (virabrequim) permite à unidade de comando de injeção calcular a rotação do motor e a velocidade instantânea (aceleração) de cada cilindro.

Sensor de fase:

No eixo de comando de válvulas do motor se encontra uma roda impulsora de quatro dentes que irá excitar o sensor de fase do tipo Hall. Sincronizado com o sensor de rotação ambos os impulsos permitem a unidade de comando de injeção identificar cada cilindro e calcular a posição angular em que se encontram durante a fase de compressão do motor, condição indispensável para comandar os bicos injetores de combustível. Esta estratégia possibilita ainda a partida rápida do motor, independente da posição que tenha parado no funcionamento anterior, proporcionando vantagens adicionais ao sistema de carga e partida.

Ao deparar com o veículo com partida longa ou o motor não pega, memória de erros registrando os códigos P0340, PO341 ou P0342, a providência a tomar é conferir com o osciloscópio a existência do sinal de rotação e fase, bem como seu sincronismo. O aspecto dos sinais e o sincronismo correto podem ser visto na imagem a seguir.

Sincronismo do sinal de rotação e fase Ranger motor NGD 3.0D

Na falta do osciloscópio, embora menos eficaz, o funcionamento dos sensores pode ser comprovado com o multímetro. Entretanto o sincronismo só pode ser verificado com ferramentas especiais que travam o eixo motor e de comando de válvulas no ponto.

Saiba como interpretar diagramas elétricos - parte 2

Diagrama de fiação multifilar

O diagrama de fiação multifilar é um desenho bidimensional mais detalhado na representação simbólica de seus componentes.  Frequentemente usados para localizar interrupções no circuito durante um reparo no sistema elétrico, também servem para a montagem de um circuito ou equipamento. O excesso de cruzamento de linhas deve ser evitado para maior clareza. Este modelo é satisfatório para circuitos com poucos componentes ou detalhes.

O exemplo abaixo ilustra o sistema ignição EZ-k aplicado nos veículos com sistema de injeção eletrônica tipo LE-Jetronic: 

Diagrama de fiação multifilar – Sistema de ignição EZ-k veículo Gol GTi, fonte apostila VW.

Legenda:

a – Vai para o interruptor da borboleta do acelerador 

b – Vai para sensor de temperatura do motor

c - Vai para Unidade de comando LE-jetronic

d – Vai para o LED do painel

e - Alimentação de +12 V 

1 e 2 Pontos de conexão a massa (chassi)

“Linha 15” - positivo da bateria comutado pela chave de contato ou ignição.

Com este diagrama, apesar de existir muitos cruzamentos de linhas, não é difícil seguir ou montar o circuito.

Entretanto, o leitor deve observar que a disposição dos terminais no símbolo do distribuidor não corresponde à ordem física real na peça. A pinagem da EZ-k corresponde à vista frontal do conector do lado do chicote. E no módulo TSZ a ordem mostrada é da pinagem do módulo. Não se trata de erro, já que não há obrigatoriedade em manter a ordem exata dos pinos no diagrama.

Isto exige atenção do profissional ao confrontar o diagrama com a instalação. Se necessário consulte o desenho específico para o conector. 

Caso seja importante o autor pode advertir quanto à ordem adotada ou inserir desenho complementar dos conectores, como no exemplo da figura abaixo.

Diagrama de pinos dos conectores do chicote, vista frontal.

O cruzamento das linhas sem o ponto circular (em preto) indica que estas não estão conectadas entre si.

A linha tracejada ao redor do fio indica uma blindagem contra EMI (interferência eletromagnética). Normalmente a blindagem é conectada a massa (negativo), porém no caso do distribuidor esta blindagem também serve como condutor negativo de alimentação do sensor Hall no distribuidor.

A leitura é simples, alimentação de 12 V para o módulo EZ-k, por exemplo, chega pelo pino 5 do “conector A” e a ponte de fio entre ele e pino 6 do módulo EZ-k (vide legenda “e”).

Um fio conecta o pino 20 da unidade de comando EZ-k a um ponto de massa – chassi, indicado pelo retângulo “1”. E assim sucessivamente para qualquer outra linha.

Para interpretar diagramas deve ser aprendido o significado de termos e símbolos usados frequentemente, hora ressaltados em vermelho no diagrama e explicados, que normalmente não são legendados.

Já entender o funcionamento do sistema é necessário conhecimento complementar sobre seus componentes.

Diagrama de fiação unifilar

Em um circuito com muitos componentes e condutores elétricos seria difícil desenhar ou mesmo seguir seu trajeto sem se confundir. O diagrama de fiação unifilar é outra opção muito comum.

Usando a referência cruzada, a conexão do borne no componente “A” possui o endereço com denominação do borne e componente de destino “B”. Se necessário ainda pode ser incluído a bitola e cor do fio.

Não é necessário seguir o fio, basta ver a indicação do fio no pino do componente e já sabemos onde ele deverá chegar. A quebra da linha indica para que lado do circuito ela segue.

Diagrama de fiação unifilar – Sistema de ignição EZ-k, VW - Gol GTi

O diagrama unifilar acima é ideal para a montagem do circuito e também pode ser usado pelo técnico reparador para checar a continuidade e a conexão exata dos condutores. 

Na próxima matéria veremos os tipos de diagramas elétricos usados frequentemente pelas principais montadoras de veículos.

Saiba como interpretar diagramas elétricos - parte 1

Diagrama elétrico da ignição Hall TZH 142

Funcionamento do diodo Zener no alternador