Eletronica Automotiva Previamente Explicada

ELETRÔNICA AUTOMOTIVA

Instituto NCB

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ELETRÔNICA AUTOMOTIVA

 Autor: Newton C. Braga

São Pauo ! Bra"# ! 2$1%

Paa&ra"!'(a&e: Eetr)n#'a ! Engen(ar#a Eetr)n#'a ! Co*+onente" ,

Re+ara-ão , Ser&#'e

Co!"rig#t b"

INTITUTO NEWTON C BRAGA.

$% e&i'(o

To&o) o) &ireito) re)er*a&o). +roibi&a a re!ro&,'(o total o,

!arcial- !or ,al,er meio o, !roce))o- e)!ecialmente !or )i)tema)

gr/0ico)- micro01lmico)- 0otogr/0ico)- re!rogr/0ico)-

0onogr/0ico)-*i&eogr/0ico)- at,almente e2i)tente) o, ,e *en#am a )er in*enta&o).

Ve&a&a a memori3a'(o e4o, a rec,!era'(o total o, !arcial em

,al,er !arte &a obra em ,al,er !rograma 5,)cibern6tico

at,almente em ,)o o, ,e *en#a a )er &e)en*ol*i&o o, im!lanta&o no

0,t,ro. E))a) !roibi'7e) a!licam8)e tamb6m 9) caracter1)tica) gr/0ica)

&a obra e 9 ),a e&itora'(o. A *iola'(o &o) &ireito) a,torai) 6 !,n1*el

como crime :art. $;< e !ar/gra0o)- &o C=&igo +enal- c0. Lei n>

?.;@-&e $4$4;D com !ena ?.;@-&e !ri)(o e m,lta- con5,ntamente com b,)ca e

a!reen)(o e in&eni3a'(o &i*er)a) :artigo) $- $F- $<- $? &a Lei n>

.@;;- &e $<4$4F- Lei &o) ireito) A,torai).

Diretor responsável: Newton C. Braga

Diagraa!"o e Coor#ena!"o: Renato +aiotti

Índice

1 - Revisão dos Conceitos Básicos de Eletrônica …... 13

C#r'u#to etr#'o/ 'orrente/ ten"ão e re"#"t0n'#a...1%

C#r'u#to etr#'o...1

Pot0n'#a etr#'a... ..1

Pot0n'#a 345 6 ten"ão 3V5 7 'orrente 3A5...18

S#"te*a 9e 2 V...2$

;onte" 9e energ#a etr#'a 3gera9ore"5...2< Cua" Se'un9=r#a"...%$ Cua" 9e N>?ue C=9*#o...% Re'#'an9o Energ#a...%  A+er@e#-oa*ento"...% Cua 9e E9#"on ou #9r7#9o 9e N>?ue!;erro...%8

>na*o" e aterna9ore"...%8

CODUE ELTRICO ...%F So'orro +ara A'#9enta9o" +or C(o?ue" Etr#'o"...2

Ga#oa 9e ;ara9aH...2

Ter*o" e* Ing0"... Due"t#on=r#o:...< 2 - Os Componentes Eletrônicos Básicos - Passivos …... ! O" Co*+onente" Eetr)n#'o" B="#'o" ! Pa""#&o"...8

Re"#"tore"...8

Ca+a'#tore"...$ In9utore"...2

Tran"@or*a9ore"...% ;u">&e#"... ;u">&e#" Para U"o Auto*ot#&o... Interru+tore" e C(a&e"...<$ L*+a9a" e LE"...<2 LE" Na" A+#'a-Je" Auto*ot#&a"...< Outro" 'o*+onente"...$ Co*+onente" Eetr)n#'o" B="#'o" ! At#&o"...1

#o9o"...1

Tran"#"tore"...2 SCR"... Outro" t#r#"tore"... C#r'u#to" #ntegra9o" 3CI"5...<

M#'ro'ontroa9ore"...

SP"...8

Ter*o" e* Ing0"...F Co*+onentKou e&#'eK...F Due"t#on=r#o...82

3 - Componentes eletrônicos "ásicos # sensores e at$adores …... !3

Co*+onente" eetr)n#'o" ="#'o" , "en"ore" e atua9ore"...8%

Sen"ore" re"#"t#&o"...8%

Sen"ore" In9ut#&o"...8

Sen"ore" Ca+a'#t#&o"...88

Sen"ore" a...8F Sen"ore" Me'n#'o" ...F2 Sen"ore" t#+o Ree9 Sw#t'(e"...F< Sen"ore" 9e Pre""ão...F8 Sen"ore" Magneto Re"#"t#&o"...1$$

Sen"ore" 9e Ga"e"...1$2  Atua9ore"...1$< C(a&e" 9e 'ontroe...1$< Re"...1$ Soen#9e"...11 T#+o" 9e Soen#9e"...11 Motore"...118

COMO ;UNCIONAM OS MOTORES...11F Ter*o" e* Ing0"...12

Due"t#on=r#o:...12

 - O %$lt&metro no '$tom(vel …... 12)

Por?ue +re'#"a*o" 9e u* *ut>*etro...12< Co*o ;un'#ona o Mut>*etro...1%2 O In"tru*ento 9e Bo#na M&e...1%2 #&er"a" E"'aa" ...1%

O Mut>*etro #g#ta...1%8 O *ut>*etro Auto*ot#&o...1$

 Anag#'o ou #g#ta , Dua o Me(or Mut>*etro ...12 #g#ta 7 Anag#'o...1%

 A" Cara'ter>"t#'a" 9o" Mut>*etro"...18 Due Mut>*etro Co*+rar...1%

Ca""#@#'an9o o" Mut>*etro"...1 Co*o U"ar Correta*ente o Mut>*etro...1F

O Mut>*etro Anag#'o B="#'o...1F O Mut>*etro 9#g#ta...1<8 Ter*o" e* Ing0"...12

Due"t#on=r#o...1%

* - %otor e +istema de ,nião …... 1/*

O Co*u"t>&e...1

O +ro'e""o 9e ?ue#*a...1< Carro a g="...18%

 'oo Co*u"t>&e e ;e7 , Não  no&#9a9e...18

Vantagen" 9o 'oo...18

e"&antage* 9o ='oo...18< O" Motore" 9e Co*u"tão Interna ou Motore"  E7+o"ão...18< O Motor #e"e...1F O "#"te*a 9e Ign#-ão...1F  A o#na 9e #gn#-ão...1F8 O C#r'u#to Co*+eto...2$2  Ana#"an9o o C#r'u#to...2$2 EMI...2$

O ;#* 9a" Vea" 9e Ign#-ão...2$F O CARRO COM COMBUSTO MAGNTICA...211

PORDUE OS CAMPOS MAGNTICOS IN;LUEM NA COMBUSTO...212

Ter*o" e* Ing0"...21< Due"t#on=r#o...21< ) - ,nião Eletrônica ... 21!

O" +r#*e#ro" "#"te*a"...218

Su"t#tu#n9o o Pat#na9o...22%

O E;EITO ALL...22

OS SENSORES NA PRTICA...22

IGNIQO POR ESCARGA CAPACITIVA...2%$

 A Ign#-ão +or 9e"'arga Ca+a'#t#&a...2%

To+oog#a"...2$

M#'ro'ontroa9ore"...2

Manuten-ão...28  A LU E PONTO...2F O CIRCUITO A LU E PONTO...22 USANO A LU E PONTO...2< Ter*o" e* Ing0"...2 Due"t#on=r#o...28

7 - Baterias e Alternadores …... 260

 A" Bater#a"...2<$ Cua" Pr#*=r#a"...2<  A 'ua 9e Le'an'(...2<< ;un'#ona*ento...2<F P#(a" 'o*un" não "ão re'arreg=&e#"...21 Cua" Se'un9=r#a"...22 Bater#a C(u*o!'#9o...22  A Bater#a Auto*ot#&a...2< O #9r)*etro ou en">*etro...281

Cua" 9e N>?ue C=9*#o...282

 A+er@e#-oa*ento"...28

Cua 9e E9#"on ou #9r7#9o 9e N>?ue!;erro...28

Con'u"ão...28

O" Aterna9ore"...28

O NAMO E O ALTERNAOR...288

O Aterna9or +or 9entro...2F% SERVICE...2FF Re+ara-ão 9e Aterna9ore" , Te"te 9e Aterna9ore"...%$% Duan9o u*a @a"e @ata...%$ O Me9#9or 9e R#++e 9e Aterna9or...%$ Montage*...%$< Ca#ra-ão...%$8

O"'#o"'+#o...%11

Re'u+eran9o Bater#a" Su@ata9a"...%12

COMO ;UNCIONA...%1

Montage*...%1

 PROVA E USO...%18

Ter*o" e* Ing0"...%2$

Due"t#on=r#o...%2$

! - %otor de Partida e ,n0eão Eletrônica …... 322

O Motor 9e Part#9a...%2%

Ine-ão Eetr)n#'a...%2F Pr#n'>+#o 9e @un'#ona*ento...%%1

Co*ate  Pou#-ão Co* a Eetr)n#'a na Ign#-ão e Ine-ão ...% Par*etro" ?ue In@ue* na E*#""ão 9e Pouente"...%8 O Controe +ea eetr)n#'a...% O" Con&er"ore" Cata>t#'o"...%F  A Son9a L*9a...%<

O" A'#ona9ore"...%<8 Ter*o" e* Ing0"...%% Due"t#on=r#o...%

 - ireão Eltrica4 +$spensão 'tiva e 'B+ …... 3/)

#re-ão Etr#'a...%< Su"+en"ão Eetr)n#'a...%81

Su"+en"ão At#&a...%82

O S#"te*a 9e ;re#o" ABS...%88

O ABS...%F%  A#rag...$2

Ter*o" e* Ing0"...$ Due"t#on=r#o...$8

15 - 6rio Eltrico4 +e$rana4 7P+ …... 15

Tr#o Etr#'o...1$

 Aar*e"...11

 Aar*e 9e Intru"ão Utra"")n#'o ...1

#t" Tr#o Etr#'o...1

Tra&a"...1F V#9ro" Etr#'o"...22

I*o##a9or...2< Tran"+on9er"...2F Por entro 9o C#r'u#to...% Le#tura e Gra&a-ão...%< Controe Re*oto...%8

GPS , GLOBAL POSITIONING SWSTEM...1

O GPS...% USOS PARA O GPS...< COMO ;UNCIONA O GPS...8

Ter*o" e* Ing0"...<$ Due"t#on=r#o...<1 11 - ,nstr$mentos4 Painel e +om... )3

Cu"ter...< O &eo'>*etro...<8 O ta')*etro...2

In9#'a9ore" 9e @un-Je"... Outro" In9#'a9ore"...8

So*/ R=9#o e To'a C"...88

O" T#+o" 9e Antena...$%

 A E"'o(a 9a Antena... ...$8

In"taa-ão...$F So* Potente ...1$

 A "ou-ão 'a+a'#t#&a...12

Utra Ca+a'#tore"...1%

Re+ara-ão 9e Auto!R=9#o" e So* Auto*ot#&o...1

U"an9o u* a*+#@#'a9or e7terno...1< Ter*o" e* Ing0"...1F Due"t#on=r#o...2$

12 - Central de Controle 8EC9:4 Redes '$tomotivas e Carro Eltrico... 2/2 M#'ro'ontroa9ore"...22

 A Centra Eetr)n#'a...2

Re9e CAN...%8

EMI...2

S#"te*a 9e 2 V... O Carro Etr#'o...8

Bater#a" Re9o7 , Carga e* *#nuto" +ea tro'a 9o eetr#to... Co*o ;un'#ona...< Cua" a Co*u"t>&e...F O ?ue "ão a" 'ua" a 'o*u"t>&e...<$ Outro" t#+o" 9e Cua"...<<  A+#'a-Je" Aternat#&a"...<8 O" Motore" 9o" Carro" Etr#'o"...1

Ru*o ao Carro "e* Manuten-ão...2

Co*o #""o +o9e "er @e#to...% Ter*o" e* Ing0"...< Due"t#on=r#o...< ';E<O+ …... */! RESPOSTAS OS DUESTIONRIOS...8

LINS INTERESSANTES...8

'PRE+E;6'=>O

,rante no))a carreira e)cre*emo) m,ito) artigo) tratan&o &e

a!lica'7e) eletrHnica) no) a,tom=*ei)- al6m &e &armo) ,m c,r)o

intro&,t=rio ,e a!arece, n(o )= em !,blica'7e) im!re))a) como

tamb6m em no))o )ite. O tema 6 0a)cinante e a to&o o momento no*a)

tecnologia) e)t(o a!arecen&o no) *e1c,lo) ,e ca&a *e3 incor!oram

mai) eletrHnica. M,ito) tm !e&i&o a elabora'(o &e ,m c,r)o com!leto

)obre o a)),nto o ,e 6 ,ma i&eia ,e no) 0a)cino, e ,e agora )e

torna reali&a&e. No entanto- o tema 6 m,ito am!lo- o ,e )igni0ica ,e

me)mo com ,m enorme conteJ&o- ain&a n(o con)eg,imo) abor&ar

t,&o. A))im- !ara o) ,e &e)e5am con#ecimento) mai) ime&iato)

re)ol*emo) !re!arar e)te li*ro ,e 6 a intro&,'(o 9 eletrHnica &o

a,tom=*el- &e ,ma 0orma )im!le)- !ara ,em &e)e5a trabal#ar n,ma

o0icina- in)talar e,i!amento) e ace))=rio) em carro)- o, )im!le)mente

con#ecer ,m !o,co mai) &e )e, !r=!rio carro. +ara e)te c,r)o- a

e2igncia ,e temo) 6 ,e o leitor con#e'a o) 0,n&amento) &a

eletrHnica- o, )e5a- con#e'a com!onente) e circ,ito) b/)ico) al6m &e

,m !o,co &e in)tr,menta'(o- como o ,)o &o m,lt1metro e o te)te &o)

com!onente). A))im- !ara o) ,e n(o ten#am con#ecimento alg,m &e

eletrHnica ),gerimo) ,e- ante) &e)te li*ro- leiam o no))o C,r)o &e

EletrHnica 8 EletrHnica B/)ica K *ol,me $- C,r)o &e EletrHnica K

EletrHnica Anal=gica K Vol,me  e a )6rie Como Te)tar Com!onente) 8

Vol,me $ a <. Tamb6m 6 intere))ante ter o li*ro Con)erte T,&o ,e &/

m,ita) &ica) )obre re!ara'(o. En0im- trata8)e &e ,m li*ro &e inicia'(o e

conceito) b/)ico) ,e )er/ &e gran&e ,tili&a&e !ara ,em &e)e5a

a!ren&er ,m !o,co )obre o 0,ncionamento &o) )i)tema) eletrHnico)

&o) a,tom=*ei). Lembramo) ,e e)te li*ro 0oi elabora&o em D$ e

,e con)tantemente no*a) tecnologia) e)tar(o a!arecen&o no)

*e1c,lo). Artigo) )obre e)ta) tecnologia) e)tar(o con)tantemente

a!arecen&o no )ite &o a,tor ,e ent(o 6 in&ica&o !ara a at,ali3a'(o &e

,em go)ta &o a)),nto. Tamb6m lembramo) ,e- como )e trata &e E8

boo- o a,tor !o&er/ 0a3er at,ali3a'7e) con)tante) )em!re ,e 0or

nece))/rio e me)mo a,ele) ,e 5/ ten#am com!ra&o o li*ro ter(o

a,tomaticamente e))a) at,ali3a'7e)- )em a nece))i&a&e &e com!rar a)

no*a) *er)7e).

Newton C. Braga

,;6RO9=>O

O )i)tema )im!le) &e igni'(o &o) carro) mai) antigo)- ,e n(o

tin#a na&a &e eletrHnico a n(o )er ,m tran)0orma&or :bobina &e

igni'(o- e*ol,i, !ara o) )i)tema) com!le2o) controla&o) !or

micro!roce))a&ore) e microcontrola&ore) com ,ma eletrHnica

)o0i)tica&a ,e e2ige t6cnica) e e,i!amento) e)!eciai). E)te) li*ro)

n(o !reten&e en)inar t,&o )obre o) )i)tema) eletrHnico) &o)

a,tom=*ei)- !oi) e2i)tem alg,n) !onto) m,ito a*an'a&o) ,e )omente

o) engen#eiro) ,e trabal#am com )e, !ro5eto na) 0/brica) !reci)am

con#ecer. O ,e &aremo) ne)te li*ro )(o o) conceito) b/)ico) )obre o

0,ncionamento &e &i*er)a) !arte) &o circ,ito eletrHnico &o carro ,e

!o&em )er man,)ea&a) o, re!ara&a) &e 0orma )im!le) o, !elo meno)

ter )e,) &e0eito) &iagno)tica&o) com 0acili&a&e !or alg,6m ,e n(o

)e5am ,m e)!eciali)ta. Com o con#ecimento b/)ico &e)te) &oi)

*ol,me)- o) intere))a&o) em abrir ,ma o0icina !o&em !artir !ara ,ma

e)!eciali3a'(o em em!re)a) ,e 0a3em o treinamento &e !ro0i))ionai)

e en)inam a ,)ar 0erramenta) a*an'a&a) &e &iagn=)tico. No entanto- o

,)o &e))a) 0erramenta) )em!re )er/ 0acilita&o )e o leitor con#ecer ,m

!o,co mai) )obre o 0,ncionamento &o) )i)tema) eletrHnico) &o carro e

6 e))a 5,)tamente a 0inali&a&e &e)te) li*ro). Trataremo) &o) )i)tema)

&e igni'(o &e to&o) o) ti!o)- &a in5e'(o eletrHnica- carga &e

bateria-&o) )i)tema) &e 0renagem AB- )i)tema) &e con0orto e !ain6i) al6m &e

ace))=rio) como )om- alarme)- etc. En0im- trata8)e &e ,ma obra &e

inicia'(o m,ito Jtil !ara ,em 5/ con#ece ,m !o,co &e eletrHnica e

&e)e5a ir ,m !o,co al6m.

Newton C. Braga

Cap&t$lo 1

Revisão dos Conceitos Básicos de Eletrônica

+ara enten&er o 0,ncionamento &o a,tom=*el mo&erno n(o ba)ta

o con#ecimento &a mecnica.  !reci)o con#ecer eletrici&a&e b/)ica e a

!artir &ela o) 0,n&amento) &a eletrHnica.

e bem ,e ten#amo) recomen&a&o ao) leitore) ,e n(o ten#am

,ma boa 0orma'(o em eletrHnica a leit,ra &e no))o) li*ro) C,r)o &e

EletrHnica K Vol $ K EletrHnica B/)ica- C,r)o &e EletrHnica K Vol  K

EletrHnica Anal=gica e al6m &i))o a) e&i'7e) Como Te)tar

Com!onente) em < Vol,me e o li*ro Con)erte T,&o- &i)!on1*ei) no

0ormato &igital- &amo) a )eg,ir ,ma !e,ena re*i)(o &e conceito) ,e

!o&e )er m,ito im!ortante !ara reciclar con#ecimento) e !ara a*i*ar a

mem=ria &o) ,e )a1ram &e ,ma e)cola t6cnica #/ m,ito tem!o.

(o 5,)tamente o) 0,n&amento) ,e &aremo) a !artir &e agora

inician&o !ela re*i)(o &o) conceito) b/)ico) &e eletrici&a&e ,e )er(o

,tili3a&o) na) e2!lica'7e) &a maioria &o) e,i!amento) eletrHnico) &o

a,tom=*el abor&a&o) ne)te li*ro.

Cir$uito el%tri$o& $orrente& tens"o e resist'n$ia

Uma corrente el6trica con)i)te n,m 0l,2o &e carga) ,e circ,la

atra*6) &e ,m 0io con&,tor. E)ta) carga) )(o o) el6tron) ,e

encontram liber&a&e &e mo*imento em materiai) como o)

metai)-con0orme mo)tra a 0ig,ra $. E)te) materiai) )(o &enomina&o)

con&,tore) &e corrente el6trica.

Figura 1 – A corrente elétrica

Lembre-se:

Num condutor elétrico a corrente consiste num fluxo ordenado de cargas.

No entanto- o) con&,tore) n(o )(o !er0eito). O) el6tron) ,e

0ormam ,ma corrente encontram certa &i0ic,l&a&e !ara !a))ar atra*6)

&o) 0io). E))a &i0ic,l&a&e 6 &enomina&a re)i)tncia e 6 con)tante. A

re)i)tncia &e ,m 0io 6 me&i&a em o#m) :P.

e a!licarmo) a ,m con&,tor- ,e a!re)enta certa

re)i)tncia-,ma ten)(o- a corrente )er/ &etermina&a !ela re)i)tncia &e))e

con&,tor. A re)i)tncia limita- !ortanto a inten)i&a&e &a corrente n,m

0io. Maior re)i)tncia- menor corrente com a me)ma ten)(o.

Curiosidade – Por que os elétrons são negativos? 

Quando Benjamim Franklin precisou explicar o sentido do movimento das cargas elétricas nos seus trabalos de pes!uisa com objetos eletri"ados ele acou !ue o movimento dos elétrons ocorria de um peda#o de l$ para um  peda#o de cera eletri"ado !uando na realidade

ocorria ao contr%rio. Assim& ao se enganar !uanto ao sentido da corrente ele assumiu !ue os elétrons eram negativos e assim ficou...

Cir$uito el%tri$o

O) el6tron) n(o !o&em )er cria&o). Uma bateria 0ornece el6tron)

!ara ,ma lm!a&a- ma) ela !reci)a e)tar con)tantemente re!on&o

e)te) el6tron) ,e )aem &ela. A))im- )= 6 !o))1*el obter ,ma corrente

0a3en&o circ,lar o) el6tron) no ,e &enominamo) circ,ito- con0orme

mo)tra a 0ig,ra F.

Figura ' – (ma corrente circulando por uma l)mpada

+ara acen&er ,ma lm!a&a :,e &enominamo) rece!tor &e

energia- !or e2em!lo- !reci)amo) &e ,ma 0onte &e energia :,e

&enominamo) gera&or. No ca)o &o carro- o gera&or 6 a bateria.

A ,anti&a&e &e energia ,e !o&emo) tran)0erir !ara a lm!a&a

n(o &e!en&e a!ena) &a ten)(o ,e a!licamo) nela- ma) tamb6m &a

corrente.

E))a tran)0erncia- con0orme mo)tramo) na 0ig,ra F- )e 0a3

atra*6) &e ,m 0io ,e le*a a corrente e o,tro ,e a tra3 &e *olta !ara