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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.

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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.

Osciloscópio 2 - Considerações importantes

O uso do osciloscópio vai além da simples aquisição da imagem do sinal. Existem situações em que não basta comprovar a existência do sinal, precisamos ir mais fundo e realçar pequenos detalhes da curva visualizada para elucidar a medição que desejamos.
Sendo mais que mero expectador e interagindo com o equipamento, melhores resultados serão obtidos.

Enganam-se aqueles que pensam que o ajuste padrão do equipamento e uma coleção de imagens de sinais são suficientes para obter um diagnóstico eficaz com o osciloscópio.

Oscilograma primário da bobina de ignição - visualização de detalhe
Solucionar problemas com osciloscópio requer mais do que isso, antes de tudo é necessário levantar hipóteses prováveis que se relacione com sintoma apresentado no veículo. Portanto, conhecer profundamente detalhes sobre o funcionamento do componente e sua ação dentro do sistema é indispensável. De outra maneira não saberíamos o que está correto e tão pouco seria possível associar diferenças causadas pela falha ou por variantes que ocorrem devido ao ajuste do equipamento e interferências inerentes da rede elétrica do veículo. 

O osciloscópio é empregado quando não há outro recurso que permita visualizar a hipótese de defeito sugerido ou que recursos contidos tornem o diagnóstico mais fácil e eficiente.

Testar um potenciômetro com o osciloscópio, por exemplo, é mais eficiente que medir a resistência ou a tensão do sinal, pois podem ser percebidas pequenas falhas difíceis de serem detectadas com o multímetro.
Recentemente tive uma experiência em que o osciloscópio se revelou uma ferramenta eficiente ao detectar um defeito na rede CAN. Era impossível a comunicação com o “scanner” através da rede CAN e a tensão medida na rede com o multímetro estava coerente, porém ao visualizar o sinal com o osciloscópio notou-se que os dois canais apresentavam sinais idênticos. Com base no conhecimento prévio pôde ser deduzido que havia um curto circuito entre as linhas CAN-Hi e CAN-Lo.

 Muitos podem argumentar que se tivesse a imagem gravada e rotulada – “Rede CAN em curto circuito” - seria fácil identificar a falha.
Meu maior argumento é que conhecer a teoria torna possível o reconhecimento da falha. Além disso, peculiaridades em uma falha poderiam conter diferenças que causariam dúvidas e se sabe lá quantas imagens distintas seria possível desenhar.

É certo que podemos estudar e reunir poucos oscilogramas teóricos, já oscilogramas de defeitos e seus atributos, por sua infinidade, é praticamente inviável.

Veja também:
Verificação de sincronismo da correia dentada com osciloscópio
Entenda a curva dos sensores de pressão absoluta
Energia de ignição e alta tensão

Fonte de alimentação de 5 Volts

A alimentação de 5 Volts é empregada em grande parte dos sensores do automóvel, além disso, há componentes que requerem dupla alimentação (12 e 5 Volts simultaneamente). O técnico que não possui uma fonte adequada pode superar esta necessidade de maneira simples e econômica.

Facilmente encontrado nas lojas de eletrônica comercial, o CI regulador da national semicondutor LM341T-5.0 ou LM78M05 de três pinos proporciona uma saída de 5 Volts regulada, protegida contra sobrecarga térmica  e corrente de carga limitada a 0,5 A. Componentes similares de outros fabricantes, genericamente designado como 7805, também podem ser usados.

Na figura abaixo temos um exemplo de montagem feita em um conector de encaixe, reciclado de uma placa de circuitos.
A entrada do positivo de alimentação (pino 1) suporta tensão variável entre 7 a 15 Volts. O pino central (pino 3)/dissipador é conectado ao negativo, comum para a entrada e saída. A tensão positiva de saída regulada para 5 Volts é obtida no pino 2. A alimentação de entrada pode ser conectada a uma bateria ou outra fonte DC qualquer.

Caso a fonte empregada esteja sujeita a interferências eletromagnéticas se recomenda montar os capacitores indicados no “datasheet” do fabricante, conforme esquema seguinte:

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Entenda a curva dos Sensores de pressão absoluta

Frequentemente deparamos com a necessidade de verificar o sinal de um sensor em um regime do qual não temos o valor para aferição.
O que fazer?

A dependência recíproca entre duas grandezas nada mais é do que uma função matemática, e com alguma informação é possível obter a expressão matemática que reina sobre os parâmetros do sensor.

Por hora vou mencionar somente a função linear, uma linha reta, a curva característica apresentada pelos sensores de pressão absoluta usados para medir e ou regular a pressão de combustível, pressão do óleo do motor, pressão do coletor de admissão motores ciclo Diesel e Otto, etc.

Para esta função vale a expressão matemática:

y  = a . x  + b

Tomando como exemplo o sensor de alta pressão de combustível (pressão rail) em um veículo Diesel onde se deseja aferir a tensão que entrega o sensor a 1300 bar. Sabe-se que a tensão do sinal é de 0,5 V com pressão zero (P1) e de 1,41 V a 350 Bar (P2). Veja o gráfico abaixo:
 Para U = f (P) onde P é a variável independente e U é a variável dependente.

Sendo o eixo y o da tensão e o eixo x para pressão, podemos reescrever a relação da expressão como segue e encontrar os coeficientes a e b que reina sobre os valores para este sensor.

U = a . P  +  b

U – tensão do sinal em Volts e P - pressão em bar.

Para P1 = 0  => U = a . P1 + b => 0,5 = 0 + b => 0,5 = b

b é chamado de coeficiente linear da reta, é a ordenada onde a reta cruza o eixo y.

Substituindo os valores para P2 na expressão temos:

U = a . P2 + 0,5 => 1,41 = a . 350 + 0,5 => a = 0,00266

a é chamado coeficiente angular da reta ou taxa de crescimento do sinal (V/bar).

Logo, para se determinar qualquer outro ponto da reta basta usar a fórmula:

U = P . 0,00266 + 0,5

Portanto, para 1300 bar teremos:  U = 1300 . 0,00266 + 0,5 = 3,95 V.

Como demonstrado, a matemática é uma ótima ferramenta para construir ou acrescentar parâmetros a uma tabela de teste.
Esta função se aplica ainda a qualquer sensor cuja curva do sinal é linear.
Entretanto se a intimidade com esta matéria não lhe cai bem, aguarde por mais dicas a este respeito.

Veja também:

Erros de adaptação A/F em carros “flex-fuel”

Ao planejar uma manutenção preventiva, muitas vezes o técnico recomenda a limpeza de injetores, troca velas, cabos, filtros, etc. Avanços tecnológicos empregados na fabricação de injetores e o uso de gasolina aditivada reduzem bastante a necessidade de manutenção dos mesmos. Por outro lado fatores adversos como: o uso alternado com diferentes tipos de combustível, próprios dos carros "flex-fuel", e condições gerais de manutenção em relação à troca de óleo do motor, arrefecimento, “blow by”, etc. podem acelerar o processo de deterioração dos injetores.

Como sabemos, a adaptação lambda pode compensar desvios da mistura ar-combustível (A/F) provocados pelos inconvenientes citados, basta consultar a adaptação aditiva e multiplicativa para constatar falha que ainda não foi registrada na memória de erro da UCM.

Ao ler o A/F em um veículo “flex-fuel”, bem como seus parâmetros adaptativos, o técnico pode acreditar que a leitura corresponde fielmente à proporção de mistura gasolina/álcool, porém o que muitos ignoram é que a indicação pode ser errônea. Isto mesmo, as falhas citadas podem levar a adaptação A/F de combustível a um valor inconsistente. Casos mais sutis sequer são percebidos por técnicos menos atentos.

Vejam este exemplo: Ao escanear um veículo VW Gol 1000 flex com sistema ME 7.5.20 se observa os parâmetros visto na tela abaixo:
Estado da mistura e A/F com veículo defeituoso
A primeira vista tudo está perfeito, não há reclamação do cliente, e o carro funciona "perfeitamente". O caso é que o carro estava abastecido com gasolina, sendo assim, o parâmetro de  A/F para combustível está incorreto. Retirado uma amostra do combustível para teste, quem é do tempo do carburador sabe como é, se adiciona 100 ml de água a 100ml de combustível em uma proveta, agita e teremos a separação dos líquidos. Com o teor de 70% de gasolina, concluiu-se que se tratava de uma adaptação errônea de A/F para combustível. Fazendo a readaptação com o scanner para o A/F de gasolina, figura a seguir, o mesmo voltava à condição anterior após o uso do carro.
A/F para gasolina forçado com o scanner de diagnóstico 
Com base na adaptação (cerca de 11% de aumento de Ti), histórico de manutenção e a kilometragem do veículo (97.000 km) optou-se pela limpeza nos injetores que certamente poderiam estar obstruídos, pois não havia nenhuma outra falha evidente.
Após a limpeza dos injetores e uso do veículo os parâmetros se mantiveram próximo dos valores ideais para gasolina como mostra a tela do scanner abaixo.

Notem, com A/F de gasolina (13,2) a adaptação multiplicativa deve indicar -20%, neste caso. Com os injetores sujos este valor caia para -9%, indicando aumento do tempo de injeção.

Quando o sistema entra na fase de reconhecimento de combustível, que pode ocorrer independente de haver abastecimento, erroneamente toma esta falha como adaptação de combustível. 

O que ocorre neste veículo é muito comum, independente de marca ou modelo, portanto fique atento para não errar no diagnóstico. Outro alerta é quanto à necessidade de testar o teor de álcool do combustível ou outra forma de trabalho que evite equívocos.

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Adaptação de combustível em carros Flex Fuel - II

Dando ênfase ao comentário feito pela motordomundo, acrescento que o A/F mencionado é o encontrado diretamente nas leituras do veículo Gol Flex sistema ME7.5.20, executadas com o scanner VAG.
Abaixo publico as imagens da tela do VAG em diferentes leituras:
A/F (campo 31.3) 132.0 leia-se 13.2:1, teor de álcool E22 (campo 31.4) 

A/F (campo 31.3) 90.0 leia-se 9:1, teor de álcool E100 (campo 31.4)

A/F (campo 31.3) 98 leia-se 9,8:1, teor de álcool E84 (campo 31.4)
Tomando estes parâmetros e colocando-os em um gráfico (abaixo) podemos ter uma linha de tendência, e inclusive levantar novos pontos possíveis.
A linha do gráfico nos mostra uma variação, aparentemente, linear. Infelizmente carecemos de literaturas neste assunto, porém podemos aprender muito com as deduções feitas nas medições "in loco" através do equipamento de diagnóstico. Ainda que tais deduções estejam sujeitas a equívocos, deve ser explorada com o objetivo de encontrar a resposta ideal. Seria interessante fazer ensaios com combustível conhecido para aferir as leituras.

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Teste do corpo de borboleta E-GAS - acelerador eletrônico

Os sistemas de injeção eletrônica possuem autodiagnóstico para os sensores e atuadores, e podem memorizar os erros encontrados. O técnico, ao constatar falha memorizada pela unidade de comando do motor (UCM), necessita, obviamente, testar o componente suspeito e suas respectivas conexões. 
Acelerador eletrônico E-GAS

Geralmente a UCM não pode detectar se a incoerência do sinal reside nas partes interna ou externa do sensor ou atuador. Sabemos ainda, que muitos defeitos elétricos sequer são detectados pela UCM.

Casos a parte, o corpo de borboleta dos sistemas de acelerador eletrônico ( Drive by Wire), conhecido também como E-GAS, por razões de segurança possui um  autodiagnóstico bem mais preciso. Naturalmente, exceto a necessidade de testar os conectores e o chicote elétrico, podemos considerar o mesmo devidamente testado pela UCM.

A logística usada pela UCM se resume em uma operação matemática, deve-se obter como resultado o valor da tensão de alimentação ao somar a tensão dos sinais fornecidos pelos potenciômetros, veja foto.

Tensào potenciômetro P1
Tensào potenciômetro P2
Somado a tensão de P1 e P2 deve ser igual a tensão de alimentação dos potenciômetros.

Desde o momento que a chave de ignição é ligada, a supervisão é continua e abrange totalmente a faixa de varredura dos potenciômetros. A tolerância permissível é bem estreita, o que garante a ótima precisão do autodiagnóstico e as medidas de emergências cabíveis.

Links relacionados:
Teste do medidor de fluxo de ar Bosch
Osciloscopio - Testando potenciômetros
Sensor de temperatura NTC
Corpo de borboleta monoponto - TBI

Pressão absoluta x Pressão manométrica

Os manômetros de ponteiros, geralmente, medem a diferença de pressão existente entre um meio e a pressão atmosférica,

Se a pressão medida for maior que a pressão atmosférica, a diferença é conhecida como pressão manométrica ou relativa e se inferior à atmosférica é comumente denominada de vácuo.

A pressão atmosférica depende da altitude do local
A pressão relativa, medida pelos manômetros de ponteiro, pode ser definida como sendo a pressão que se acrescenta à pressão atmosférica existente, enquanto que o vácuo será o valor decrementado.

Portanto, a pressão absoluta é o resultado da soma da pressão relativa (manométrica) e a pressão atmosférica. Quando se tratar de vácuo, se determina subtraindo o valor de pressão indicado no vacuômetro do valor medido por um barômetro.   

Em termos práticos:
Se a pressão atmosférica é de 690 mmHg e o vacuômetro colocado no coletor de admissão indica 450 mmHg, qual é o valor da pressão absoluta no coletor? 

P. absoluta = P. atm – P. vacuômetro = 680 – 450 = 240 mmHg

Resultado: A pressão absoluta no coletor é 240 mmHg ou ~32 kPa ou 320 mbar.

Cuidado! É muito comum a confusão ao falar de pressão de turbo alimentação, coletor de admissão e componentes relacionados a ele, pois alguns manuais expressam valores absolutos enquanto que outros os valores relativos.

Diagnóstico: Motor afogando, mistura rica, excesso de consumo


Motor ciclo Otto injetado
Motores de ciclo Otto injetados frequentemente apresentam falhas relacionadas com o enriquecimento da mistura. Um diagnóstico dos componentes, potenciais causadores desta deficiência, certamente indicarão as medidas a serem tomadas para eliminar o mau funcionamento.

A seguir temos uma lista dos elementos que devem ser investigados.

1 – Medidor de massa de ar, MAP ou medidor de fluxo de ar com defeito.
Afetados pela carbonização, óleo proveniente do blow by, poeira ou danos no componente, afeta a medição da carga do motor e consequentemente a mistura ar/combustível.

2 – Sonda Lambda defeituosa.
Lembre-se, o sinal da sonda é influenciado por outras falhas como: entrada falsa de ar no coletor de escape ou admissão, mau contato nos conectores, aquecimento da sonda, condição geral do sistema e motor. Portanto, faça uma avaliação geral antes de substituir a sonda.

3 – Sensor de temperatura defeituoso ou mau contato nas suas conexões.
O tempo de injeção pode aumentar drasticamente por uma falha de contato ou tolerância inadequada na resistência do componente, porém leve em conta também as deficiências do sistema de arrefecimento.

4 – Pressão de combustível alta.
A pressão alta geralmente é causada pelo entupimento da mangueira de retorno ou regulador defeituoso, desajustado, aplicação errada.

5 – Fuga de combustível no regulador de pressão.

Regulador de pressão VW-Polo

Retire a mangueira da câmara de vácuo do regulador, não pode haver vestígio de combustível aí.

6 – Válvula de injeção gotejando.
Remova o tubo distribuidor sem desmontar os injetores. Com o sistema de combustível pressurizado observe a estanqueidade dos injetores por cerca de um minuto. Caso haja falha, faça a manutenção das válvulas com um equipamento de ultrassom, se persistir o defeito substitua a válvula. 

7 – Válvula de injeção incorreta, maior vazão.
Confira a aplicação, teste a vazão da válvula com um equipamento apropriado.

8 – Entrada falsa de ar no coletor.
Isto provoca uma adaptação distorcendo a relação da mistura. Verifique as mangueiras, conexões e demais componentes ligados ao coletor como: válvulas do canister, EGR, da partida a frio, etc.

9 – Falha de ignição.
Vela, bobina, cabo de ignição defeituosos também provocam adaptação irregular da mistura.
O funcionamento do motor com mistura rica tende a carbonizar e acentuar a formação de fuligens nas velas. Portanto, seja cauteloso ao determinar se é a vela a causadora da falha ou a sua inoperância é causada por outros elementos como: baixa combustão, ponto de ignição inadequado, sistema de arrefecimento, e outros aqui citados.

10 – Defeito do motor.
Um exame das velas e do vácuo no coletor dará uma impressão geral sobre as condições de funcionamento do motor, porém não deixe de verificar a compressão e vazamento de cilindro, correia dentada, sistema de arrefecimento do motor.

11 – Mau contato das conexões massa da unidade de comando.
Esta falha é bastante comum e pode alterar o acionamento do injetor,a carga da bobina de ignição, sinal da sonda lambda, etc.
Revise e teste todas as conexões a massa. Limpe as superfícies de contatos e reaperte os parafusos. 

12 - Qualidade de combustível.
Teste o combustível e se necessário esgote tanque e reabasteça com combustível normalizado.

13 – Verifique também a tensão de alimentação da unidade de comando e dos sensores. Tensão baixa provoca distorções nos sinais e no funcionamento dos atuadores.

E o mais importante de tudo! Todas as vezes que ocorrerem defeitos como estes o combustível não queimado acumula no óleo do cárter, e se vaporiza ao aquecer o motor. Aspirados através da mangueira de respiro, conhecida como blow by, em excesso enriquece a mistura e faz o motor falhar. Neste caso é conveniente desconectar a mangueira do blow by no coletor (não se esqueça de colocar um tampão no orifício deixado no coletor) durante o diagnóstico e após eliminar a falha troque o óleo do motor.

Veja também :
 Sensor de temperatura NTC
Teste do medidor de fluxo de ar
Defeitos elétricos intermitentes em automóveis
Saiba mais sobre os medidores de massa.de ar
Saiba mais sobre os medidores de massa de ar

Sensor de temperatura NTC

Pertencente ao grupo dos termistores, o NTC é um semicondutor que tem sua resistência alterada pela temperatura. No NTC (negative temperatur coeficient) a resistência diminui com o aumento da temperatura.

Devido a sua alta sensibilidade, resposta rápida e a baixa influencia dos fios de conexão são amplamente usados nos automóveis para a medição de temperatura, tais como a do ar admitido, ambiente, do motor, cambio, combustível e do gás de escape.

Consistem de óxidos metálicos prensados e encapsulados em vidro, como os vistos nos medidores de massa de ar HFM5 da Bosch, ou epóxi. Em aplicações imersas em água, óleo ou combustível, geralmente são inseridos em invólucros metálicos.

Geralmente o sensor é especificado à temperatura de 20 ºC ou 25 ºC, por exemplo: 3 kOhms a 25 ºC. Conforme o caso, a resistência pode ter tolerâncias de fabricação que vão de 1 a 5 %.

A curva característica pode ser determinada pela fórmula matemática abaixo, desde que se conheça o fator constante (B) determinado na fabricação e o valor de resistência Ro a temperatura To especificada.

RT = Ro . e (B/T- B/To)

RT - resistência para uma outra temperatura T.

Outra maneira é usar dois valores de resistências e temperaturas conhecidos para gerar uma curva de tendência e a sua equação através do Excel e assim determinar outros pontos da curva.

As duas alternativas descritas têm suas complicações resultando em valores aproximados, na prática o melhor mesmo é ter em mãos uma tabela de valores referente às aplicações do veículo.  

Como a UCE converte a resistência do sensor em temperatura?
O circuito típico usado é um divisor de tensão formado pela resistência interna a UCE (Ri) e o NTC.
Ve = Tensão regulada pela UCE
Vs = Sinal, obtido pela queda de tensão sobre o NTC
RNTC = Resistência do NTC

O sinal de tensão (Vs) sobre o NTC é convertido em um sinal digital em (A/D) e processado com base na tabela do sensor, gravado na UCE, para estabelecer a temperatura em questão.

Teste do sensor:
O sensor pode ser testado de três formas:
1 - Medir a queda de tensão sobre ele no circuito original sem desconectar-lo.
2 - Medir a sua resistência elétrica.
3 - Com o scanner, ler a temperatura convertida pela UCE.

Em qualquer caso é necessário referenciar com a temperatura real encontrada no objeto da medição (motor, ar, etc.), que pode ser conhecida por meio de um termômetro infravermelho ou outro meio qualquer.

Ao testar o circuito, eu particularmente prefiro medir a queda de tensão, pois assim pode ser testado o sensor e suas conexões de uma só vez. Caso haja divergência, aí sim fazer medições isoladas no sensor, circuito ou UCE, a fim de encontrar a origem da falha.

Defeitos:
Interrupção, falhas intermitentes provocadas por mau contato nas ligações internas do sensor ou externas (conectores) é comum. O mau contato geralmente grava erro como passado ou intermitente, portanto execute os procedimentos adequados para identificar-los.

Menos comum, porém acontece, são os erros ao substituir o componente por sensor simples em lugar de duplo ou vice versa, uso de sensores de tolerância ou resistência diferentes. As conseqüências são afogamentos, misturas ricas ou pobres, adaptação lambda excessiva. Conforme a falha, os erros gravados nem sempre acusa o sensor de temperatura.

Veja também:

Teste do medidor de fluxo de ar Bosch

O medidor de fluxo de ar se baseia no princípio do potenciômetro. O seu cursor se desloca em função do fluxo de ar admitido pelo motor e a queda de tensão varrida é a medida deste volume. 

Os multímetros, essenciais em qualquer teste elétrico, raramente detectam defeitos causados por desgastes e sujidades nas pistas dos potenciômetros, neste caso o osciloscópio possibilita um teste mais abrangente.

Afetado pela força da mola de retorno ou atrito no eixo da paleta sensora, a precisão do medidor somente pode ser comprovada com o conhecimento do volume de ar que o atravessa e a sua respectiva curva característica.

Pelos argumentos citados é fácil perceber que o teste completo do medidor é inviável nas oficinas reparadoras, tanto que a troca da peça suspeita acaba sendo o último recurso disponível.

Contudo são recomendáveis os testes básicos a fim de minimizar trocas empíricas, reduzir custos e aumentar a eficiência.

A seguir alguns testes com multímetro e osciloscópio feitos no medidor ...2 130:
1- Resistência do NTC, bornes 1 e 4: valor teórico 2,5 kOhms a 20°C.

2 - Tensão do sinal, borne 2 e 4: 0,25 a 4,6 V com tensão de alimentação de 5 V entre borne 3 (+) e 4 (-). Mover a paleta sensora até o batente.
Atenção: A tensão do sinal varia em função da tensão de alimentação. 

3 - A resistência entre negativo de referencia (pino 4) e sinal (pino 2) varia de 60 a 1070 Ohms caindo para 560 Ohm no final do curso, veja gráfico.

4 - Sinal livre de interrupções e ruídos elétricos, como no teste 2, porém verificado com o osciloscópio.

Os testes são similares para todos os medidores de fluxo dos sistemas Motronic da Bosch, observando-se apenas as conexões referentes ao NTC que se conecta ao pino 5 em alguns modelos e a existência do potenciômetro de CO, geralmente conectado ao pino 1.

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Injeção direta – sinal do tempo de injeção

Nos sistemas de injeção de alta pressão, Diesel (common rail – CRI) e gasolina direta (GDI), o acionamento das válvulas injetoras se desenvolve da seguinte maneira: na etapa final de controle o capacitor é carregado com uma tensão de 80 a 100 V e descarregado, no momento da injeção pelo fechamento de uma chave eletrônica, através da bobina dos injetores.

Estranho, não! Nem tanto, se baseia no mesmo principio usado no flash das máquinas fotográficas ou da ignição de descarga capacitiva.

Uma unidade geradora localizada na UCM transforma a tensão da bateria em tensão contínua mais alta e carrega o capacitor. No momento da injeção a descarga do capacitor gera um impulso elevado de corrente na bobina do injetor, conferindo-lhe uma comutação rápida e efetiva de abertura. Seguido a este impulso breve se aplica corrente regulada para manter o injetor aberto enquanto durar o tempo de injeção.

O capacitor e a bobina do injetor formam um circuito oscilante, portanto ao usar o osciloscópio para verificar a tensão se nota picos positivos e negativos em torno de 100 V nos terminais dos injetores, comprovando-se o correto funcionamento da unidade geradora de carga. 
Más, se o objetivo é verificar o tempo de injeção e o comportamento do sinal, se recomenda o uso do osciloscópio na função de amperímetro, no qual se visualiza um sinal, algo como a figura acima (a forma de onda pode variar) com picos que alcançam entre 12 a 25 Amperes.

Respondendo a inúmeras consultas sobre este tema, espero que esta informação possa dar o suporte necessário.

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