Formação Modular Automóvel
DIAGNÓSTICO E
REPARAÇÃO EM
SISTEMAS COM
GESTÃO ELECTRÓNICA
DIAGNÓSTICO E
REPARAÇÃO EM
SISTEMAS COM
GESTÃO ELECTRÓNICA
Colecção Formação Modular Automóvel
Título do Módulo Diagnóstico e Reparação em Sistemas com Gestão Electrónica
Coordenação Técnico-Pedagógica CEPRA – Centro de Formação Profissional da Reparação Automóvel
Departamento Técnico Pedagógico Direcção Editorial CEPRA – Direcção
Autor CEPRA – Desenvolvimento Curricular
Maquetagem CEPRA – Núcleo de Apoio Gráfico
Propriedade Instituto de Emprego e Formação Profissional Av. José Malhoa, 11 - 1000 Lisboa
1ª Edição Portugal, Lisboa, Fevereiro de 2000
Depósito Legal 148204/00
© Copyright, 2000 Todos os direitos reservados
ÍNDICE
DOCUMENTOS DE ENTRADA
OBJECTIVOS GERAIS... E.1 OBJECTIVOS ESPECÍFICOS ... E.1 PRÉ REQUISITOS ... E.4
CORPO DO MÓDULO
0. INTRODUÇÃO...0.1
1. CONSULTA DE MANUAIS / LITERATURA TÉCNICA ...1.1
1.1 - O QUE É UM MANUAL ... 1.1 1.2 - COMO CONSULTAR UM MANUAL ... 1.3 1.2.1 - ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA CONSULTA DO MANUAL ... 1.5 1.2.2 - A IMPORTÂNCIA DOS VALORES... 1.8 1.3 - EXEMPLOS DE CONSULTA DE LITERATURA TÉCNICA ... 1.10
2. EQUIPAMENTOS DE DIAGNÓSTICO...2.1
2.1- O QUE SÃO... 2.1 2.2 EXEMPLO DE ALGUNS EQUIPAMENTOS DE DIAGNÓSTICO ... 2.2 2.2.1 MULTÍMETRO ... 2.2 2.2.1.1 - TENSÃO ... 2.4 2.2.1.2 - OHMS ... 2.5 2.2.1.3 - TESTE DE CONTINUIDADE ... 2.6 2.2.1.4 - MEDIÇÃO DE FREQUÊNCIAS ... 2.7 2.2.1.5 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA ... 2.8 2.2.1.6 - MEDIÇÃO DE CORRENTE ... 2.9 2.2.1.7 - MEDIÇÃO DE DWELL... 2.10 2.2.1.8 - MEDIÇÃO DE DUTTY CYCLE ... 2.11 2.2.1.9 - MEDIÇÃO DE ROTAÇÕES ... 2.12
2.2.3.1 - LASER 2000 ... 2.16 2.2.3.2 - MOTOR SCAN 5400... 2.16 2.2.3.3 - EQUIPAMENTOS DE MARCA ... 2.17 2.2.4 - OSCILOSCÓPIO ... 2.18 2.2.5 - CAIXA DE TERMINAIS... 2.18 2.2.6 - AUTODIAGNÓSTICO ... 2.20 2.2.7 - AUTSCOPE ... 2.20 3 - A GESTÃO ELECTRÓNICA ... 3.1 3.1 - EVOLUÇÃO HISTÓRICA... 3.1 3.2 - O QUE É A GESTÃO ELECTRÓNICA ... 3.3 3.2.1 -VANTAGENS/DESVANTAGENS... 3.9 3.2.2 - TECNOLOGIA UTILIZADA ... 3.10 3.3 - SISTEMAS COM GESTÃO ELECTRÓNICA ... 3.11 3.3.1 - REDE DE INFORMAÇÃO ... 3.11 3.3.1.1- SENSORES ... 3.11 3.3.1.2- UNIDADES DE COMANDO ELECTRÓNICO ... 3.12 3.3.1.2.1- PARÂMETROS DE ENTRADA ... 3.14 3.3.1.2.2- PARÂMETROS INTERNOS... 3.15 3.3.1.2.3- PARÂMETROS DE SAÍDA ... 3.17 3.3.1.3- ACTUADORES ... 3.18 3.4 - CIRCUITO DE UM SISTEMA DE GESTÃO ELECTRÓNICA ... 3.19
4 - MÉTODO DE DIAGNÓSTICO ... 4.1
4.1 - O QUE É O DIAGNÓSTICO ... 4.1 4.2 - CONDIÇÕES PARA O DIAGNÓSTICO... 4.2 4.2.1 - PRECAUÇÕES / O QUE NUNCA FAZER ... 4.3 4.2.2 - INFORMAÇÕES ÚTEIS ... 4.5 4.3 - FICHAS DE DIAGNÓSTICO... 4.5 4.4 - DIAGNÓSTICO AO SISTEMA DE GESTÃO ELECTRÓNICA... 4.8 FASE 1 - CONHECIMENTO DO SISTEMA ... 4.10 FASE 2 - CAMINHO A SEGUIR ... 4.10 FASE 3 - IDENTIFICAÇÃO DE AVARIA ... 4.10
2.2.3 PROBLEMA PRÁTICO/TEÓRICO (Peugeot 205 GTI) ... 4.10 4.4.1.1 - ANÁLISE AO SISTEMA DE INJECÇÃO ... 4.15 4.4.1.2 - ANÁLISE AO SISTEMA DE IGNIÇÃO ... 4.25 4.4.2 – PROBLEMA TEÓRICO / PRÁTICO ( AX 1.4 Cat)... 4.41 4.4.2.1 - ANÁLISE AO SISTEMA DE IGNIÇÃO ... 4.47 4.4.2.2 - ANÁLISE AO SISTEMA DE INJECÇÃO ... 4.55
5. MÉTODO DE REPARAÇÃO E CONTROLO ...5.1
5.1 - O QUE É A REPARAÇÃO ... 5.1 5.2 - O QUE É O CONTROLO DA REPARAÇÃO ... 5.2 5.3 - REPARAÇÃO E CONTROLO DO SISTEMA ... 5.3 5.3.1 - SENSORES DE TEMPERATURA ... 5.3 5.3.2 - SENSOR INDUTIVO ... 5.5 5.3.3 - SENSOR ANTI-DETONAÇÃO... 5.6 5.3.4 - SENSOR HALL... 5.8 5.3.5 - SENSOR DE PRESSÃO ABSOLUTA ... 5.10 5.3.6 - CAUDALIMETRO ... 5.11 5.3.7 - SENSOR DE OXIGÉNIO... 5.12 5.3.8 - POTENCIOMETRO DA BORBOLETA ... 5.13 5.3.9 - RELÉS ... 5.14 5.3.10 - REGULADOR DE PRESSÃO... 5.14 5.3.11 - INJECTOR... 5.15 5.3.12 - UNIDADE DE CONTROLO ELECTRÓNICA (UCE) ... 5.17
BIBLIOGRAFIA ... C.1
DOCUMENTOS DE SAÍDA
PÓS-TESTE ... S.1 CORRIGENDA E GUIA DE AVALIAÇÃO DO POS TESTE... S.9
ANEXOS
EXERCÍCIOS PRÁTICOS... A.1 GUIA DE AVALIAÇÃO DOS EXERCICIOS PRÁTICOS... A.5
OBJECTIVOS GERAIS E ESPECÍFICOS
Depois de ter estudado este módulo, o formando deverá ser capaz de:
OBJECTIVOS GERAIS
Ter a noção do funcionamento dos sistemas com gestão Electrónica;
Interpretar correctamente os manuais e os valores daí retirados;
Utilizar correctamente os aparelhos de leitura;
Diagnosticar e reparar as avarias nos sistemas;
OBJECTIVOS ESPECÍFICOS
Proceder á leitura dos manuais, ler os dados obtidos e tirar as correc-tas conclusões.
Utilizar correctamente os equipamentos de ajuda ao diagnóstico:
Utilizar correctamente o voltímetro;
Utilizar correctamente o amperímetro;
Proceder ás condições necessárias para o diagnóstico
Identificar a ficha de diagnóstico e utiliza-la caso necessário
Proceder à identificação correcta, dos componentes principais dos sistema com gestão electrónica.
Descrever sem falhas, o funcionamento de um sistemas com gestão electrónica e referir suas vantagens e desvantagens.
Realizar o diagnóstico da avaria correctamente
Proceder ao diagnóstico da fuga de combustível
Proceder ao diagnóstico da bomba de combustível
Proceder ao diagnóstico da pressão de combustível
Proceder ao diagnóstico da pressão de gasolina residual
Proceder ao diagnóstico da alimentação da U.C.E.
Proceder ao diagnóstico do sinal de arranque
Proceder ao diagnóstico do sinal de ignição
Proceder ao diagnóstico da sonda de temperatura do motor
Proceder ao diagnóstico do caudalimetro
Proceder ao diagnóstico da estanquecidade no circuito de admissão
Proceder ao diagnóstico do ralenti e mistura
Proceder ao diagnóstico do interruptor da borboleta
Proceder ao diagnóstico do sensor indutivo
Proceder ao diagnóstico da bobine de alta tensão
Proceder ao diagnóstico do relé duplo
Proceder ao diagnóstico do sensor de oxigénio
Proceder a substituição dos componentes eléctricos avariados
I nt r o d ução ao
A ut o mó vel D esenho T écni co
M at emát i ca ( cál cul o ) F í si ca, Q uí mi ca e M at er i ai s O r g ani z ação O f i ci nal LE G EN D A Módulo em estudo Pré-Requisito Si st emas d e A vi so A cúst i co s e Lumi no so s Si st emas d e I g ni ção Si st emas d e C o muni cação T ecno l o g i a d o s Semi - C o nd ut o r es - C o mp o nent es C ál cul o s e C ur vas C ar act er í st i cas d o M o t o r Si st emas d e A d mi ssão e d e Escap e T i p o s d e B at er i as
e sua M anut enção M ag net i smo e
El ect r o mag net i sm o - M o t o r es e G er ad o r es Si st emas d e C ar g a e A r r anq ue C o nst r ução d a I nst al ação E l éct r i ca Lub r i f i cação d e M o t o r es e T r ansmi ssão A l i ment ação D i esel Si st emas d e A l i ment ação p o r C ar b ur ad o r Lei t ur a e I nt er p r et ação d e Esq uemas E l éct r i co s A ut o D i st r i b ui ção C o mp o nent es d o S i st ema El éct r i co e sua Si mb o l o g i a E l ect r i ci d ad e B ási ca Emi ssõ es Po l uent es e D i sp o si t i vo s d e C o nt r o l o d e Emi ssõ es Si st emas d e Seg ur ança A ct i va Si st emas d e T r avag em A nt i b l o q uei o Si st emas d e I nj ecção El ect r ó ni ca V ent i l ação F o r çad a e A r C o nd i ci o nad o Si st emas d e T r avag em Hi d r ául i co s F er r ament as M anuai s T er mo d i nâmi ca M anut enção Pr o g r amad a Pr o cesso s d e T r açag em e Punci o nament o P r o cesso s d e C o r t e e D esb ast e
OUTROS M ÓDULOS A ESTUDAR
A nál i se d e G ases d e Escap e e O p aci d ad e Pr o cesso s d e F ur ação , M and r i l ag em e R o scag em G ases C ar b ur ant es e C o mb ust ão N o çõ es d e M ecâni ca A ut o mó vel p ar a G PL C o nst i t ui ção e F unci o nament o d o Eq ui p ament o C o n-ver so r p ar a G PL Leg i sl ação E sp ecí f i ca so b r e G P L D i ag nó st i co e R ep ar ação em Si st emas co m G est ão El ect r ó ni ca D i ag nó si co e R ep ar ação em Si st emas E l éct r i co s C o nvenci o nai s R o d as e P neus N o çõ es B ási cas d e So l d ad ur a M et r o l o g i a Ó r g ão s d a Susp ensão e seu
F unci o nament o G eo met r i a d e D i r ecção Si st emas d e I nj ecção M ecâni ca D i ag nó st i co e R ep ar ação em Si st emas M ecâni co s D i ag nó st i co e R ep . d e A var i as no S i st ema d e Susp ensão U ni d ad es El ect r ó ni cas d e C o mand o , Senso r es e A ct uad o r es S i st emas d e I nf o r mação S i st emas d e Seg ur ança Passi va S i st emas d e D i r ecção M ecâni ca e A ssi st i d a Si st emas d e T r ansmi ssão S i st emas d e C o nf o r t o e S eg ur ança Emb r ai ag em e C ai xas d e V el o ci d ad es
COLECÇÃO FORM AÇÃO M ODULAR AUTOM ÓVEL
C i r c. I nt eg r ad o s, M i cr o co nt r o l ad o r es e M i cr o p r o cessad o r es R ed e d e A r C o mp . e M anut enção d e F er r ament as Pneumát i cas S i st emas E l ect r ó ni co s D i esel C ar act er í st i cas e F unci o nament o d o s M o t o r es F o cag em d e F ar ó i s Lâmp ad as, F ar ó i s e F ar o l i ns S i st emas d e A r r ef eci ment o S o b r eal i ment ação
R ed e El éct r i ca e M anut enção d e
F er r ament as El éct r i cas
0 – INTRODUÇÃO
Os fabricantes de automóveis aplicam em cada modelo que comercializam novas inova-ções tecnológicas, que tem como alicerces na experiência adquirida em modelos ante-riores assim como das investigações sobre as preferências do mercado. Uma das gran-des novidagran-des que estão a ser divulgadas é nos sistemas com gestão electrónica. Fica para trás o abrir e fechar do ar e surgem sistemas que realizam este controlo. Todos estes sistemas recorrem incondicionalmente à electrónica. Para se intervir nestes siste-ma devemo-nos de munir com equipamento específico e de muita qualificação Técnica. Assim o profissional da reparação automóvel, Mecânica e Eléctrica, deve cada vez mais, estar consciente para a importância de ter amplos conhecimentos na área da electricidade e electrónica, caso contrário estará condenado à extinção.
O presente manual pretende ser um auxiliar precioso para o apoio à compreensão dos sistemas com gestão electrónica e seu diagnóstico, aqueles que procuram conhecimen-tos no diagnóstico e na reparação destes sistemas.
Vamos no entanto incidir o nosso estudo dos sistemas com gestão electrónica, ao siste-ma Motronic.
1. CONSULTA DE MANUAIS / LITERATURA TÉCNICA
1.1 – O QUE É UM MANUAL
Já lá vai o tempo, em que a definição dos bons Técnicos eram os que tinham os valores memorizados, valores de tensão, binários de aperto, valores de afinação, evitando assim o recurso aos manuais, para não dar o mau aspecto ao cliente.
Não nos podemos esquecer no entanto, que nessa altura devido à simplicidade dos veícu-los e à utilização comum dos mesmos componentes para diferentes veícuveícu-los, não era necessário o conhecimento de muitos valores, evitando por isso o recorrer aos manuais téc-nicos.
Os sistemas de ignição, independente do veículo possuía sempre os platinados, o respecti-vo condensador, e que em nada era necessário binários de aperto.
Hoje em dia e cada vez mais, ao contrário do que se passava antigamente, devido à diversi-dade dos componentes, a sua alteração de valores de modelo para modelo, assim como a sua função específica, torna-se impensável o uso da mesma táctica, para lidar com os pro-blemas.
Chega-se então a uma nova definição do bom Técnico.
Nos dias actuais, um bom técnico deverá saber consultar um manual e retirar dele o maior numero de informação necessária para o ajudar a resolver o problema técnico.
Com esta atitude, os problemas derivados da não informação técnica, pela parte das ofici-nas, serão minorados, aumentando a rentabilidade das mesmas e diminuindo o numero de reclamações.
Levando em consideração todos estes factores, tendo como base os dados dos fabricantes ou de outras fontes fieis, que possam servir como referência a uma determinada operação ou simplesmente para a comparação de valores e como resultado de várias pesquisas cria-se uma compilação de toda a informação referente a um, ou vários assuntos, num livro… Surge assim, o Manual Técnico.
Qualquer manual técnico deverá ser visto como uma valiosa ferramenta de trabalho, sempre com o mesmo objectivo, dar ao conhecimento de uma forma transparente e ver-dadeira, todas as informações necessárias para a resolução do problema.
Podemos consultar manuais específicos, dedicados a um só assunto tais como, dese-nhos técnicos, sistemas de injecção, ignição, gestão electrónica, binários de aperto, fol-gas, valores de alinhamento de direcção.
Estes manuais têm por obrigação serem muito mais bem elaborados na profundidade dos assuntos a tratar, uma vez que reportam um determinado assunto e como tal devem de ser constituídos com o máximo da informação.
Por outro lado podemos consultar manuais mais genéricos, dados técnicos e afinações, onde contêm uma informação mais sucinta, podendo ter estas estar relacionadas desde
o motor até ás dimensões dos pneus, passando pela parte eléctrica. Nestes manuais podemos encontrar alguma isenção de informação, uma vez que por
terem que retractar toda a informação, alguma mais superficial pode não ser contempla-da.
Toda esta informação técnica, tem ainda a variante de gasolina / diesel, todas com uma importância vital, para o este sector do Ramo Automóvel.
De maneira a ser um auxilio de consulta, esta informação de um Manual Técnico, pode ser encontrada em vários suportes físicos, variando a rapidez de acesso e os custos a suportar por este investimento.
Podemos então, de acordo com as possibilidades de cada técnico, adquirir esta infor-mação em micro-fichas, livros, diskettes e cd´s.
Existem no entanto vários manuais sobre os mesmos assuntos, em que os argumentos de venda se baseiam-se, não só no seu conteúdo, mas também na facilidade de locali-zação e interpretação da informação, sendo estes aspectos importantes na aquisição de um manual.
O manual técnico resume-se então a uma base de dados, que deverá ser considerado, tal como uma chaves de fendas, numa ferramenta de trabalho, que tem como base de sua existência, o facto de conter o maior numero de informação que diga respeito ao assunto tratado no mesmo, figura 1.1.
Qualquer manual além de ser constituído com uma ampla compilação de dados técnicos, deverá também de ser acompanhados, principalmente, pelas respectivas marcas e modelos, em ordem alfabética.
Torna-se assim como mais um auxilio que os técnicos dispõem ao seu alcance, para a recolha de dados técnicos permitindo, por este meio, tapar as lacunas de falta de infor-mação e dar mais um passo à frente para a solução da avaria com alto nível de garantia.
1.2 - COMO CONSULTAR UM MANUAL
A consulta de um manual em particular, estará relacionado com o manual a consultar, assim como o tipo de informação que queira retirar do mesmo, pois uma consulta de informação mecânica, não se procederá na totalidade, do mesmo modo que se irá proce-der a uma consulta sobre os dados de uma carroçaria.
Existe no entanto vários passos que deverão de um modo geral serem seguidos, assim como elementos necessários para a sua consulta, dependendo neste caso, do tipo de informação que se vá retirar.
Os manuais deverão de recorrer a uma simbologia normalizada, existindo para tal nor-mas que regulamentam esta simbologia, norma DIN, para que mais fácil se torne a com-preensão da informação, independentemente do manual utilizado, sendo porem esta uma condição ainda não geral.
Deverão, tal como a simbologia, recorrer ás unidades de leitura no sistema internacional, SI, ou caso contrário, descreverem o processo de conversão para a unidade utilizada. Deste modo, pode-se proceder a uma comparação de valores de um modo mais eficaz, sem dar origem a erros.
Na consulta de um manual de gestão electrónica, é comum surgirem códigos numéricos de sinais, cumprindo as respectivas normas. Alguns destes sinais e seus respectivos códigos são indicados na tabela 1.1.
Tabela 1.1 – Identificação de linhas
Todos os manuais devem possuir uma nota introdutória que através de um exemplo, expliquem o modo de consulta do respectivo manual.
LINHA SINAL
30 Tensão directa da bateria (12V).
15 Tensão ao accionar o contacto das chaves (12V). 50 Tensão ao accionar o arranque (mínimo 10,5V). 31 Massa directa do chassi.
1 Sinal da ignição
TD Sinal da ignição ( relé taquimétrico) 85 Massa da bobine do relé
85b Massa controlada da bobine do relé 86 Positivo da bobine do relé
86a/ 86b Positivo da 1ª / 2ª bobine do relé
87 Linha de saída do rele para alimentação dos consumidores (12V). 87a 1ª saída de tensão (12V).
87b 2º saída de tensão para alimentação da bomba de gasolina (12V). 87c 3º saída de tensão (12V).
Devem ainda possuir um índice em ordem alfabética das marcas, modelos e respectivas páginas onde contem a informação como se demonstra de seguida:
Alfa Romeo Alfa 33 1.3 /1.5 1982-87 2 Alfa 33 1.7 i.e 1988-95 3 Audi Autodiagnóstico 14 80 1.3/1.6/1.8 1979-86 15
Esta informação encontra-se por ordem alfabética, e depois de localizado a marca deve-remos localizar o modelo e respectiva cilindrada. Devemos de seguida identificar o ano de fabrico e por fim ver a página.
Após localização da página, poderemos ainda ter que seleccionar a informação pretendi-da, através de outros critérios, tais como código de motor, sistema de ignição.
Estes últimos dados, revelam-se ainda mais importantes para a informação requerida, devido à sua particularidade, uma vez que o mesmo modelo pode ser produzido com diferentes sistemas, por exemplo, de gestão electrónica.
No entanto se fossemos consultar, para o mesmo veículo, mesmo modelo, a sequência de aperto da colaça, possivelmente não necessitaríamos de tanta informação.
Manuais mais elaborados, específicos, informam ainda como se verifica o funcionamento de componentes que podem ser encontrados no respectivo manual, técnicas de repara-ção e afinarepara-ção, assim como outras informações importantes para a ajuda à resolurepara-ção das avarias.
1.2.1 - ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA CONSULTA DO MANUAL
electrónica nos sistemas de segurança, enfim, de os sistemas que se baseiem numa gestão electrónica, para realizarem uma determinada função.
Toda esta extensa gama de informação deverá ser ilustrada através de desenhos técnicos, acompanhados pelos correspondentes dados e medidas de verificação, com as respectivas unidades.
Os dados e medições que se encontram num manual resultam de leituras realizadas com o equipamento necessário e adequado para a respectiva medição, definindo assim o bom esta-do de um componente, ou de uma simples operação.
Em situações particulares, as quais devem ser salientados pelo manual, procede-se a medi-ções sobre determinadas condimedi-ções, as quais deverão ser na medida do possível, criadas por parte do técnico, comparando então os valores obtidos nas leituras.
Dever-se-á entender como equipamento necessário, o(s) aparelho(s) que deverão ser utiliza-do(s) por um técnico de modo a que obtenha valores do mesmo sistema de unidades que é utilizado num determinado manual ou possa perante um valor de afinação do manual transpo-lo para a prática.
Só desta forma se poderá comparar valores e tirar alguma conclusão.
Temos então que recorrer a equipamento que esteja calibrado por uma entidade credenciada para o efeito, para que a comparação de resultados seja a mais coerente possível, não nos induzindo em erro.
Quando se realiza uma medição, num determinado processo de diagnóstico, terão que haver algumas precauções, tanto a nível do processo de medição, assim como do estado físico do componente, que terão que ser levadas em consideração, tais como:
Terminais limpos e secos
Componente desligado do sistema
Aparelho de medição na função respectiva, com a escala mais indicada
Bateria no estado de carga normal
Todos os receptores desligados
Motor no estado normal de funcionamento ( uma a duas vezes de funcionamento do sistema de arrefecimento )
Não encostar as mãos nos condutores afectos à leitura
Todas as medidas serão realizadas tendo em consideração estes factores.
Nas medições dos valores destes sistemas, aqui contemplados, cerca de 90% das leitu-ras que aparecem nos manuais, são leituleitu-ras em que o aparelho utilizado é um Multíme-tro, portátil.
Não significa que não hajam outros elementos alternativos de medição tais como, o osci-loscópio, manómetro de pressão, pistola de ponto, que têm grande utilidade na medição das formas de onda ou de valores.
No entanto, o que um manual deve tentar fornecer, são valores de tensão, corrente, resistência, que possam definir, perfeitamente o estado de um determinado componente, recorrendo a elementos, equipamento, o mais acessíveis e comuns a este ramo, tal como o multímetro, figura 1.2.
Devemos também de destacar a possibilidade de trabalhar com o analisador de gases, como um elemento necessário nos processos de regulação e ajuste, uma vez que são medidas que podem identificar e controlar uma avaria no sistema de injecção ou de igni-ção.
Devemos então possuir elementos quer a nível de ferramentas, como as já referidas, quer a nível de medidas, como iremos referir, para de um modo correcto realizar a
com-paração dos dados técnicos.
Pelo motivo aqui apresentado, vamos realizar algumas medições importantes que são comuns a todos os sistemas e a todos os manuais.
1.2.2 - A IMPORTÂNCIA DOS VALORES
No dia a dia, nas medições que se realizam, muito dificilmente iremos encontrar um com-ponente, que apresente as mesmas características das do manual.
Isto deve-se principalmente ao uso que o componente tem, originando aquecimento que altera os valores da sua resistência, alterando por sua vez e atendendo à lei de Ohm, o valor da tensão e da corrente que este componente gera serão alterados. O factor de tolerância que dois componentes da mesma série têm é também um factor a ter em consideração, portanto não podemos levar ao pormenor os valores descritos nos manuais.
Com este facto, não implica que um valor que não coincida com o do manual leve ao diagnóstico de um componente avariado.
Temos então e principalmente através da experiência, reconhecer quando é que um valor, apesar de não coincidir com o do manual, representa ainda um bom estado do componente.
Se estivermos a medir o valor de tensão de uma bateria e se em vez de se obter uma tensão de 12V, obtivermos uma tensão de 11,5V, apesar de uma diferença de 0,5V, 500mV, não podemos concluir que a bateria esteja danificada.
No entanto se estivermos a medir um sensor indutivo que deveria de apresentar um valor de 700mV e apresenta um valor de 200mV, apesar do mesmo valor de diferença, 500mV, certamente que neste último caso o sensor não estará em boas condições. Para termos uma ideia mais correcta do estado de um componente, para além do valor de comparação na consulta do manual, devemos ter conhecimento de outras operações que podemos realizar, para definir o estado do mesmo componente, apesar de não virem expressas nos manuais, principalmente nas situações em que a comparação com os dados do manual levanta dúvidas.
No caso do sensor indutivo, de um Alfa Romeo, podemos nos manuais, encontrar os valores de 400-800 ohm, com um valor de tensão de 700mV.
Se obtivermos este valor de resistência e um valor de 300mV deveremos, antes de con-clusões precipitadas, verificar algumas condições, tal como a distância do entre-ferro, a presença de sujidade, limalhas.
Este conhecimento, apesar de não vir referido em qualquer manual, deverá de ser utili-zado permitindo, comprovar o bom estado do componente.
Em caso afirmativo, chega-se então à conclusão que o valor obtido de tensão, 300mV, por si só não atribui o estado de danificado ao sensor.
As principais funções do multímetro que podemos e devemos utilizar, para melhor com-provar o respectivo componente, deverão de coincidir com a dos manuais.
Existem componentes, nos quais se podem realizar mais do que um medida, para com-provar o seu estado.
Pode-se verificar de seguida na tabela 1.2, várias medidas a realizar para comparação com manuais técnicos, comprovando-se por este meio o estado do componente:
Continuidade % HZ Resis. Rpm temp V/ac V/dc
Bobines X X X Sensor de temperatura X X X Condensadores X X X Contactos X Tampa do distribuidor X X Velocidade do motor X Injectores X X X X Sensor Hall X X Motor Passo-a-passo X X X X Módulo Amplificador X X X Sensores Indutivos X X X Sensor Map X X Sensor de O2 X X
1.3 - EXEMPLOS DE CONSULTA DE LITERATURA TÉCNICA
Para melhor compreensão da informação aqui mencionada vamos dar alguns exemplos de consultas a manuais técnicos. Para uma maior aplicação prática, podemos recorrer a uma viatura actual.
Vamos neste primeiro exemplo, ter como base um manual representado pela AUTOTEC, Técnicas de equipamento auto, Lda.
Este manual pode ser encontrado em livro e pretende dar uma informação genérica das características mecânicas e eléctricas das viaturas.
Neste manual podemos encontrar uma régua numerada de 1 a 65, como se verifica na figura 1.9, em que a cada número está associado uma informação.
Vamos, a título de exemplo consultar alguns dados técnicos do Honda Civic 1.3. Luxe. Em primeiro lugar iríamos procurar a página onde temos os dados desta viatura. Após esta operação vamos identificar o modelo e a gama da viatura, que foi encontrado na pri-meira coluna da página 130, ver figura 1.10.
No número 4, deveremos verificar se a nossa viatura se encontra entre o ano de 1984 e 88.
Em caso afirmativo podemos retirar toda a informação da régua, uma vez que estamos perante dados técnicos específicos para a viatura. No caso negativo deveremos certificar se o ano da viatura é o correcto e se assim for teremos que recorrer a outro manual mais abrangente.
No número 6, retirámos o n.º de cilindros, 4 e a cilindrada, 1342 Cm3. Os binários de aperto da polie da cambota podem ser retirados no n.º 50.
Continuando com esta leitura podemos retirar toda a informação que nos aparece na régua.
Num segundo exemplo, vamos recorrer a um manual produzido pela AUTOTECNIC 2000.
Este manual pode ser encontrado em livro, ou em CD e pretende dar uma informação específica das características eléctricas das viaturas. Estes dados são completados pelos desenhos técnicos dos sistema com gestão electrónica.
Este manual está ordenado por fichas, em que o Volkswagen Golf 1.8 GTI, é descrito na ficha 006, como é ilustrado nas figuras 1.11 e 1.12.
Na primeira figura identifica-se a marca e o modelo, assim como o ano de produção (a partir de 03-1987). A marca do sistema de injecção é Digifant II. Nesta ficha verifica-se as característica dos componentes e os valores a obter num processo de medição.
Se no processo de diagnóstico duvidarmos que a bomba de combustível está avariada, poderemos, através do manual, verificar quais as medidas que devemos realizar para a sua comprovação, que neste caso será a resistência interna, o caudal debitado e a ten-são de alimentação.
Temos que no processo de medição atender a todas as precauções para efectuar uma leitura correcta. Deveríamos então obter, no correcto funcionamento da bomba, uma resistência interna de 0,5 a 1,5 Ohm, o caudal debitado seria no mínimo de 1,1 litros/ minuto, e a tensão de alimentação deveria ser de 12 Volt, tensão da bateria.
possam identificar.
Podemos ainda ter o conhecimento da função de cada terminal da central.
Na figura 1.13 o esquema eléctrico do sistema de Gestão electrónica, com a respectiva identificação dos componentes e ligações.
Este Desenho Técnico, será sem dúvidas o mais importante, uma vez que permite ter uma planificação de todos os condutores, e respectivas ligações.
No processo de diagnóstico, podemos seguir as linhas e procurar a anomalia do circuito. Por exemplo, analisando o circuito, podemos saber que o terminal positivo do componen-te 16, bacomponen-teria, liga ao componen-terminal 30 do componencomponen-te 10 e ao componen-terminal 30 do componencomponen-te 11, ambos relés.
Sabemos também que os injectores estão ligados em paralelo e que a excitação provem do terminal 12 da central e o positivo do terminal 87 do componente 10.
O estabilizador de ralenti, componente responsável por manter o ralenti estável, é alimen-tado pelos terminais 22 e 23 da central.
2. EQUIPAMENTOS DE DIAGNÓSTICO
2.1 – O QUE SÃO ?
Os complexos sistemas das viaturas de hoje em dia e em virtude da elevada tecnologia utilizada, não são fáceis de reparar!
Basta para tal referir, que após a substituição de um componente danificado, a viatura apresentará, na maioria das situações, o mesmo sintoma.
Os tradicionais equipamentos/ferramentas de diagnóstico, que até então eram utiliza-das, não são suficientes para a ajuda do diagnóstico e reparação dos sistemas mais evoluídos.
Temos como exemplo o famoso busca pólos de 12V, que antiga-mente era suficiente para a detecção da maioria das ava-rias e agora de pouco serve, além do mais, quando utilizado incorrectamente pode danificar de um modo irreparável o(s) componente(s), ver figura 2.1
Então, para “a substituição do busca pólos”, são criados diversos equipamentos que vão de encontro ao auxilio do diagnóstico da avaria das viaturas.
Os aparelhos de diagnóstico são hoje em dia uma parte inseparável para uma correcta detecção, reparação e controlo das avarias em sistemas com gestão electrónica.
Equipamentos compatíveis com os sistemas, que possibilitem de um modo rápido e efi-caz realizar a identificação das avarias são cada vez mais necessários, uma vez que sem eles não se conseguiria reparar de um modo eficaz os veículos.
Todo o equipamento que nos permita de um modo correcto chegar à identificação da avaria, podemos dizer que será um equipamento de diagnóstico.
Temos e teremos então, um acompanhamento sempre paralelo do desenvolvimento dos dois sistemas, por um lado sistemas de gestão electrónica, por outro equipamento de diagnóstico ao respectivo sistema.
2.2 – EXEMPLO DE ALGUNS EQUIPAMENTOS DE
DIAG-NÓSTICO
Quanto mais evoluído for o sistema da viatura, mais bem apetrechado devemos estar a nível de equipamento de diagnóstico.
Nunca esquecer que toda a informação e manuais Técnicos devem ser considerados como uma importante ferramenta de diagnóstico.
Vamos de seguida mencionar algum equipamento oficinal necessário para a realização de um correcto diagnóstico, descrevendo as suas principais funções.
2.2.1 – MULTÍMETRO
Este equipamento, será certamente o que está mais ao alcance dos interessados, até pelo seu preço acessível.
Sendo um elemento portátil, permite um fácil manuseamento, apesar de englobar várias funções para a ajuda do diagnóstico.
Podemos encontrar multímetros analógicos e digitais, sendo estes últimos os mais recentes.
Os analógicos, figura 2.2, são necessários para a visualização de variações de formas de onda, onde se pode verificar o deslocar do ponteiro. Temos de ter em atenção para não se inverter a polaridade ás pontas de prova, situação a qual danificaria o aparelho.
Fig.2.2 – Multímetros Analógicos
Estes aparelhos estão desactualizados devido às suas limitações de funções, assim como os problemas de sensibilidade e precisão associados ao aumento do atrito pelas peças mecânicas em movimento.
Para solucionar estes problemas, surgem os aparelhos digitais, em que todo o processa-mento do sinal de entrada é processado de um modo digital, e é visto pelo o utilizador, minorando aqui mais um erro, o erro de leitura.
Fig. 2.3 – Multímetro Digital
Os processos de medição são de todo idênticos aos multímetros analógicos. Verifica-se de seguida, os métodos de leituras das principais grandezas:
2.2.1.1 – TENSÃO
A medição desta grandeza, será sempre efectuada em paralelo com a carga. Devemos ter em atenção, nos aparelhos analógicos, á escala utilizada, uma vez que uma escala inferior á grandeza a medir, pode danificar o aparelho. Tal cuidado não é necessário nos digitais, uma vez que será indicado o ultrapassar da escala.
Devemos colocar o terminal vermelho com a ponta de prova positiva e o terminal preto com a negativa. A troca da polaridade, fará com que apareça uma indicação de “ – “.
Fig. 2.4 – Leitura de uma tensão
2.2.1.2 – OHMS
A medição desta grandeza, será também efectuada em paralelo com a carga, mas não podendo esta estar em contacto com o circuito. A não verificação deste ponto, poderá induzir no aparelho a tensão do circuito, ou simplesmente realizar uma leitura da resis-tência do sistema e não do componente que estamos a medir.
Nesta leitura, nos aparelhos analógicos, o uso de uma escala incorrecta, só impossibilita-rá realização da leitura pretendida.
Na figura 2.5, verificámos a medição da resistência de um sensor de temperatura, o qual se encontra retirado do circuito.
Nesta situação, a inversão dos terminais em nada implica na leitura da grandeza. Numa medição superior a 1000 Ohm, devemos ter o cuidado de não tocar com as mãos nas pontas de prova, com o problema de alterarmos o valor da medida.
Fig. 2.5 – Leitura de resistência
2.2.1.3 – TESTE DE CONTINUIDADE
Na verificação deste teste, teremos de ter o cuidado que os pontoa a analisar não se encontrem sobre tensão, tal como na leitura de ohmímetro. Para tal é conveniente desli-gar pelo menos um terminal do componente a efectuar o teste.
O aparelho produzirá um teste audível quanto a resistência entre as suas pontas de pro-va for inferior a 30 Ohm.
A medição de uma curto circuito será identificado com um sinal sonoro acompanhado por uma informação do display de “ 0.00 ”.
A medição de circuito aberto será identificado com uma informação no display de “ 0 L “ dando a informação de infinito. Em alguns casos pode-se obter o valor de “ 1 “, depen-dendo dom tipo de fabricante. Na figura 2.6, podemos ver a selecção da função para a
medição deste teste de continuidade.
Nesta função podemos ainda realizar a medição de diodos. Para tal basta carregar na tecla de “ Buzzer/ diodo”, altura que aparece no display um diodo, tal como se verifica na figura 2.7.
2.2.1.4 – MEDIÇÃO DE FREQUÊNCIAS
Para realizar esta medição devemos de colocar o selector de funções como se indica na figura 2.8. Este procedimento permite saber qual a frequência do sinal que estamos a medir. Deste modo saberemos se existe uma variação da forma de onda gerada por um sensor, por exemplo sensor indutivo.
Fig. 2.6 – Teste de continuidade Fig.2.7 – Teste do diodo
Preto Vermelho
Preto Catodo Vermelho
Devemos também aqui, aproximar o mais possível a nossa escala à medição da gran-deza a medir, ficando a saber o valor mais exacto da onda, 30 Hz.
Fig. 2.8 – Medição de frequência
2.2.1.5 – MEDIÇÃO DA TEMPERATURA
Para realizar esta medição devemos de colocar o selector de funções do modo que é indicado na figura 2.9. Com esta medição, podemos saber qual o valor da temperatura onde é introduzido a ponta auxiliar de prova.
Preto Vermelho
Este procedimento permite comparar valores de sensores, com os dos manuais, a uma determinada temperatura, temperatura de teste.
Fig. 2.9 – Medição da temperatura
2.2.1.6 – MEDIÇÃO DE CORRENTE
Podemos com esta medição verificar se o componente está a consumir uma corrente diferente à indicada pelo fabricante, assim como verificar o consumo da viatura em “Stand By“.
Ponta de Prova de Temperatura
Esta medição realiza-se em serie com a carga, ver figura 2.10 e deve-mos sempre inicializar a medição pela escala superior, salvo nos casos em que já tenhamos uma ideia do valor da corrente a medir.
Fig. 2.10 – Medição da corrente
2.2.1.7 – MEDIÇÃO DO DWELL
Para se realizar esta medição, deve-mos seleccionar o numero de cilin-dros da viatura. De seguida, tal como se indica na figura 2.11, colo-car a ponta de prova positiva, onde existe o impulso de disparo e retirar o valor obtido.
Vermelho Preto
Fig. 2.11 – Medição do dwell
2.2.1.8 – MEDIÇÃO DO DUTY CYCLE
Para se realizar esta medição, devemos rodar o selector de funções para a indicada na figura 2.12.
Esta medição é cada vez mais importante, uma vez que os sistemas começa a gerar uma forma de onda digital, “0” ou “1”, e ter uma rapidez muito elevado, o nosso voltímetro não consegue identificar, devido ao seu tempo de resposta, a variação do sinal.
Para tal recorre-se, como se pode verificar na figura 2.12, á medição do dwell. Esta medi-ção permite-nos saber se um actuador esta a ser excitado ou não. Esta grandeza poder-se-á definir como o ciclo de trabalho, a relação de tempo em que o actuador está activo perante o tempo em que está desactivo. Esta medição é obtida em percentagem.
Uma forma de onda que esteja o mesmo tempo quer no estado positivo quer no estado negativo, iríamos obter um valor de 50%.
Fig. 2.12 – Medição do dutty cycle
Preto
2.2.1.9 – MEDIÇÃO DAS ROTAÇÕES
Para se realizar esta medição, devemos rodar o selector de funções para a indicada na figura 2.13.
Com o acessório disponível, devemos de o colocar de modo ilustrado na respectiva figu-ra, tendo em atenção que o sentido da seta indicado na figufigu-ra, deve estar para o lado da vela.
Após esta ligação, ler o valor obtido no aparelho.
Esta função permite realizar o ajuste das rotações, nos veículos que não possuem conta - rotações, ou simplesmente confirmar o valor, uma vez que este será mais exacto.
Fig. 2.13 – Medição das rotações
2.2.2 – ANALISADOR DE GASES
Existem no mercado muitos equipamentos deste tipo, mas tendo sempre como principal objectivo realizar a medição dos gases resultantes da combustão do motor.
Deveremos certificar que o modelo escolhido para se realizarem as medições está apro-vado por uma entidade credível para o efeito, obedecendo assim à legislação em vigor. Só assim teremos a certeza que o nosso equipamento nos indicará valores correctos. Este equipamento é utilizado tanto como meio de diagnóstico como meio de controlo, e só terá uma maior utilidade nos casos em que a viatura já se encontre em funcionamen-to.
Inicialmente, estes equipamentos eram comercializados tendo como capacidade de medição o CO – monóxido de carbono, sendo então chamados analisadores de um gases.
Com um maior aperto legislativo, foram criados os analisadores de quatro gases, sendo estes os mais actuais. Estes últimos permitem efectuar uma medição computadorizada de CO-monóxido de Carbono, Cdioxido de carbono,HC- hidrocarbunatos e O2-oxigénio.
Podem-se encontrar já analisadores que permitem realizar o controlo aos referidos ante-riormente, assim como os NO, NO2, NOX, possuindo a capacidade de calculo do factor Lambda, CO corrigido e eficiência do catalisador.
Devem de permitir ainda o registo da temperatura do óleo e das rotações a que se reali-za os testes.
Tem-se ainda todo o interesse realizar uma impressão dos valores obtidos, pelo que o equipamento deverá possuir esta opção.
A aprovação de um destes equipamentos deverá ser publicada no Diário da República, com as características do mesmo.
Na figura 2.14, verifica-se um despacho da aprovação deste tipo de equipamento.Fig. 2.14
– Modelo de analisador aprovado pelo D.R.
2.2.3 – LEITOR DE CÓDIGOS
Este tipo de equipamento permite aceder á unidade de comando electrónica, traduzindo o código binário, código de zeros e uns, num código compatível com o utilizador.
A união física, entre o leitor de código e entre a unidade electrónica de comando, se reali-zará através de um cabo de comunicação. Este cabo, nada mais é do que dois ou mais elementos condutores que têm como função, transmitir a trama, conjunto de vários bytes, entre os dois pontos.
Podemos dizer que nos sistemas de gestão electrónica da última geração, os quais não limpam a memória após o desligar da bateria, teremos que recorrer a este equipamento para detecção da avaria e principalmente para a limpeza dos erros detectados pela memória.
Quando se analisa um determinado problema, independentemente do sistema, deve-se, regra geral, realizar os seguintes passos.
Ligar a alimentação do leitor de códigos, nos casos em que esta é separada.
Entrar dentro da central do veículo, escolhendo para tal o sistema. Neste ponto, deve-se seguir as instruções do próprio aparelho.
Antes de se realizar o diagnóstico, devemos entrar nas avarias memorizadas, le-las e de seguida apaga-las. Tenta-se assim evitar com que possíveis avarias pontuais, influenciem o nosso diagnóstico, assim como o funcionamento da viatura.
Tenta-se colocar o carro em funcionamento e após o reconhecimento do sintoma ler novamente a avaria.
Procurar novamente avarias. Seguir as instruções do próprio aparelho.
Agora podemos então ler a avaria existente. Mediante as condições em que se façam as pesquisas das avarias, poderemos obter uma avaria no sensor indutivo, quando esta pes-quisa é realizada com o motor parado. Tal não deverá ser considerado, de imediato como avaria uma vez que a central não tem informação deste sensor por não se dar ao arran-que.
Após termos lido o erro obtido, por exemplo, potenciometro da borboleta, não devermos de nos apressar a comprar outro, uma vez que podemos ter a situação de um mau con-tacto, ou até um fio traçado.
Devemos então recorrer a manuais técnicos, estudar o esquema eléctrico e verificar se as linhas do referido componente, chegam em boa continuidade à central. Caso negativo, deveremos de reparar a anomalia e dar um início novo, a pesquisa com o leitor de códi-gos.
Existem no mercado inúmeros aparelhos que permitem ter esta função. Podemos defini-los como sendo de multimarca, ou específicos.
No primeiro caso temos a vantagem de entrar em muitos sistemas, ficando no entanto limitado nas funções que podemos desempenhar.
Os segundos têm a vantagem, e uma vez que são estudados especificamente para uma marca, de possuírem a capacidade de explorar todos os circuitos, quer de injecção, igni-ção, ABS, Airbags, tudo para a marca de viaturas para que foram concebidos.
2.2.3.1- LASER 2000
A Laser 2000, da Lucas, é um leitor de avarias, portátil, que é constituído pela mais recente tecnologia em matéria de micro processador. Permite realizar diagnósticos em estrada, e nos casos das avarias aleatórias, permite realizar um registo de dados para serem posteriormente analisados.
2.2.3.2- MOTORSCAN MODELO 5400
Permite este equipamento o diagnóstico de avarias. Possui para isso diskettes do tipo estáticas onde estão memorizadas dados de cada viatura. Uma comunicação entre este leitor e a central permite, na maioria das vezes identificar o erro e transmiti-lo ao operador do sistema.Após a reparação, realiza-se a anulação do erro.
Uma actualização da infor-mação deste sistema implica uma gravação numa nova diskette. É um sistema com-patível com as fichas de EOBD-OBD
Na figura 2.15, podemos ver o aspecto deste aparelho de diagnóstico de multimarca.
Fig. 2.15 – Aspecto do equipamento destinado a detecção das avarias nos sistemas de gestão electrónica, multimarca.
2.2.3.3- EQUIPAMENTOS DE MARCA
Verifica-se então que existem muitos equipamentos para realizar este diagnóstico. Por tal motivo, a escolha não é fácil. Assim como a evolução das viaturas a nível electrónico é grande, figura 2.16, também alguns equipamentos, para concentrarem todas as possi-bilidades de diagnóstico se tornam cada vez mais poderosas.
Na figura 2.17 podemos ver a sistema de diagnóstico, de uma marca que dentro dessa marca faz todos os sistemas, Air-Bags, Injecção, Ignição, Diesel, Abs…
2.2.4- OSCILOSCÓPIO
Este equipamento permite visualizar as formas de ondas que são geradas pela unidade de controlo, permite ainda guardar na sua memória as mesmas ondas.
Este equipamento, tem como uma das suas funções um multímetro, sendo esta a capa-cidade mais elementar deste poderoso equipamento. Com um software adicional, pode-mos ligar a um computador e registar todos os seus valores de diagnóstico.
Na figura 2.18 podemos ver um destes equipamento.
Fig. 2.18 – Osciloscópio portátil
2.2.5 – CAIXA DE TERMINAIS
Podendo este aparelho ser encontrado com outros nomes, por exemplo caixa de Bor-nes, a sua função é de facilitar o diagnóstico da viatura.
Para tal, retira-se a ficha da unidade, interligando-se de seguida o terminal fêmea deste dispositivo.
O terminal macho do dispositivo, irá ligar ao terminal fêmea de origem da instalação, fazendo-se assim uma ligação em paralelo com a instalação de origem.
Na figura 2.19, ilustra-se um deste dispositivo.
Fig. 2.19 – Caixa de alvéolos
Podemos deste modo efectuar todas as medições dos sensores através de um único ponto de ligações, evitando o alargar dos terminais da ficha da central.
Com este equipamento, teremos que recorrer aos manuais, para consultarmos o terminal a que cada sensor / componente vai ligar, de modo a termos acesso a uma medição ime-diata. A caixa de alvéolos é um equipamento universal e como tal, a ordem de ligação dos alvéolos aos componentes será diferente, a menos que a mesma caixa seja sempre ligada ao mesmo modelo de automóvel.
Nestes tipos de medições, devemos ter em atenção que quando queremos medir senso-res em que o valor dado é em senso-resistência, deveremos desligar a unidade, caso contrário corremos o perigo de estar a efectuar medições de resistências em paralelo.
2.2.6 – AUTODIAGNÓSTICO
Não podendo ser considerado como um equipamento, é no entanto uma capacidade que algumas unidades possuem.
Este autodiagnóstico, aproveita o facto da unidade de controlo guardar em sua memória as avarias continuas e/ou esporádicas, para que com um aparelho de diagnóstico com-patível com o sistema possa entrar dentro dele e “perguntar” qual é o problema.
Podemos no entanto, em certos sistemas, realizar um shunt em dois terminais da ficha de diagnóstico, permitindo que a luz de diagnóstico aceda e apague um número de vezes, correspondendo esse numero à identificação de um problema.
Recorrendo a uma tabela, elaborada pela marca, permite-nos atribuir a essa sequência de piscadelas, a avaria do sistema.
2.2.7 – AUTOSCOPE
Como já referido, existem no mercado equipamento que têm a função de osciloscópio e outros de multímetro. Neste equipamento reúnem-se em um só os dois, de um modo portátil.
Este equipamento é capaz de ampliar qualquer curva dos sensores ou sinais de coman-do da U.C.E..
3 – A GESTÃO ELECTRÓNICA
3.1 – EVOLUÇÃO HISTÓRICA
Estamos na era da Electrónica Automóvel…
Se fizermos a questão do que mais evoluiu em menos curto espaço de tempo, certa-mente que chegaremos a uma só resposta!
A Electrónica Automóvel.
Perante uma época de revolução Industrial, automatização da Indústria, sistemas com-putadorizados, conquista do Espaço, seria de esperar que a palavra Automóvel fosse também alterada no seu conteúdo de ser.
Se pensarmos na época de 1900 em que a iluminação dos automóveis começou com velas dentro de cilindros de lata e nos tempos presentes já se aplica as lâmpadas de descarga, onde se recorre a um circuito electrónico, verifica-se que existe neste simples pormenor uma preocupação na introdução da tecnologia disponível com vista a um determinado objectivo.
Nos sistemas de injecção, ignição, assim como outros que constituem o automóvel, sofreram também grandes alterações.
Nos sistemas de injecção, ainda que inicialmente tenham sido aplicações que funciona-vam de um modo mecânico, K-jetronic, e que não tiveram o sucesso esperado, tinha-se já dado um passo na introdução da tecnologia da injecção.
Neste sistema, o controlo de combustível é realizado de um modo mecânico, como se pode ver na figura 3.1. A entrada de ar através de 1, que vai ser medido em 8, será a responsável por uma maior passagem da entrada 3, para as saídas 4.
O embolo de controlo 5, é controlado pela pressão exercida em 2, pressão de controlo. 1- Entrada de ar 2- Pressão 3- Entrada de combustível 4- Saída combustível 5- Embolo de controlo 6- Estrutura 7- Protecção 8- Medidor
Fig. 3.1- Medidor do caudal de ar/ controlo e distribuição do combustível
Serviram estas aplicações, para o conhecimento das bases de implementação de outros com sucesso.
A aplicação da tecnologia nos sistema de injecção e ignição, teve as primeiras aplicações nos anos 50.
Tendo sido inicialmente uma aplicação no campo da aviação, tal como o ABS, foi durante o período da segunda guerra mundial que houve uma maior pesquisa nesta matéria, e que rapidamente se alastrou para os veículos de competição onde em 1954 foi imple-mentado num veículo de série.
Com uma evolução tecnológica acentuada na área da electrónica, começa-se paralela-mente a este factor, a introduzir a tecnologia disponível nos automóveis e como resultado os sistemas aplicados nos mesmos começam a sofrer grandes alterações a este nível.
Verifica-se então, que sistemas de Injecção e de Ignição mais evoluídos, levam à necessidade de possuírem uma central electrónica a qual será responsável por realizar o controlo de todo o sistema, obtendo assim de motores com menos cilindrada, inúme-ras vantagens que se serão salientadas mais á frente.
Não descuidando o aspecto de segurança, surgiram diversos sistemas quer activos quer passivos, em que uma grande percentagem deles têm como base a gestão electró-nica. São exemplos o sistemas de ABS, e dos Airbags, que não serão aqui abordados. Nestes casos, teremos que possuir uma gestão mais rápida e mais precisa uma vez que um atraso de milésimas de segundos é muito significativo.
Se pensarmos nos imobilizadores electrónicos, e a tecnologia que está presente, nos sistemas, quando se introduz a simples chave na ignição, verifica-se aqui também uma grande introdução da gestão electrónica.
Pensando mais além, e tendo conhecimento dos travões eléctricos, direcção assistida electricamente, bloco de motor de arranque/alternador, acelerador eléctrico e ainda o sistema a ser implementado, designado por multiplexagem, verificamos que haverá cada vez mais a introdução paralela da tecnologia ao nosso alcance, a qual terá um grande peso na alteração da palavra Automóvel.
Tecnologias ainda mais evoluídas são estudadas para que de uma forma mais compac-ta e autónoma, consigam desempenhar as mesmas e outras funções de uma forma, rápida e fiável.
Todo este processo evolutivo, é acompanhado por uma grande pesquisa em novas tec-nologias, e só a um aumento da concorrência e a um “Know How” é que permite realizar toda esta implementação da Tecnologia, a um preço tão acessível, em veículos de gamas médias.
3.2 – O QUE É A GESTÃO ELECTRÓNICA
Nos tempos presentes temos vindo a deparar com um aumento bastante significativo do nível de complexidade das viaturas que diariamente entram nas oficinas.
Desde dos acabamentos até ao coração do veículo, motor, verifica-se que há um esforço significativo para aumentar os conceitos de conforto, segurança e performance, sem des-cuidar no entanto, os de consumo e os Ambientais.
Com este aumento da exigência imposta à tecnologia de uma viatura, satisfazendo assim o cliente, ter-se-á que recorrer a sistemas capazes de proceder ao tratamento desta informação de uma forma rápida e eficaz.
Para estas aplicações serem viáveis, como já referido, recorre-se a processos mais evo-luídos que permitam estabelecer um controlo do processo criado e tratar todo o tipo de informação que é gerada, assim como mediante essa informação actuar nos parâmetros correspondentes.
Numa definição simples, poder-se-á definir gestão electrónica, como sendo um circuito electrónico, autónomo, com um determinado numero de entradas e de saídas, e que quando excitada/alterada a(s) entrada(s), e de acordo com o programa contido na memó-ria, irá actuar a(s) saída(s) necessárias que por sua vez, irá dar uma nova informação à central, realimentar as entradas de modo a obter/manter o resultado expresso na memó-ria.
Em analogia ao ser humano, ele para desenvolver uma acção e para a colocar em práti-ca, analisando em tempo real as suas consequências, terá que possuir um cérebro, mús-culos e um sistema que permita analisar em tempo real, o resultado dessa acção, visão, corrigindo a acção se tal for o caso.
Pode-se então dizer que quando um ser humano desenvolve uma acção, na qual cria um movimento, onde irá realizar uma comparação do que está a fazer, com o que queria fazer.
É através da realimentação, actualização da informação, que se realiza o controlo do seu movimento, para que execute a função que tinha em pensamento, objectivo final.
Vejamos esta teoria, numa aplicação prática:
O ser humano quando deseja pegar em um lápis, desencadeia uma acção, a qual tem origem no cérebro, através dos músculos. Recorrendo à informação dos sensores, siste-ma nervoso, visão, vai permitir aferir o movimento para que o objectivo seja alcançado.
Este último passo, realimentação, tem uma vital importância, uma vez que é o retorno da atitude desencadeada, e que por sua vez vai permitir a concretização do objectivo. É de realçar que, no ser humano os meios utilizados para atingir um determinado objecti-vo, assim como outras características desse acto, dependem da idade, sexo, da educa-ção, características físicas, e de outros aspectos, onde o ser humano baseado nesses parâmetros de aprendizagem irá desenvolver todo processo.
Teremos aqui vários procedimentos para um mesmo objectivo.
No entanto, nos veículos com gestão electrónica tal não acontece, uma vez que a pro-gramação da memória, que se pode traduzir num mapa cartográfico, será a mesma para um mesmo modelo, salvaguardando as situações de introdução de alterações de potên-cia. O mapa cartográfico, figura 3.2, não é mais do que um mapa tridimensional que tra-duz o comportamento da viatura em função do regime do motor, linha 1, e da carga do mesmo. Estes comportamentos vão determinar o angulo da ignição. Com este procedi-mento retira-se o dispositivo centrífugo/depressão da ignição, possibilitando muitos mais estados de funcionamento do motor, optimizando o sistema.
Se compararmos a figura 3.2, com a 3.3, que representa um mapa tridimensional com um sistema de avanço mecânico, verifica-se a existência de patamares, o que traduz limites nos diferentes estados do motor, incompatibilizando o funcionamento do motor com os instantes de faísca.
Fig. 3.3 – Mapa cartográfico de avanço mecânico
Com os mapas cartográficos de avanço electrónicos teremos o mesmo comportamento eléctrico, para as mesmas situações, situações essas que são definidas como estados ou pontos de funcionamento. Estes mapas são elaborados pelos fabricantes, os quais de acordo com as capacidades da viatura, e dos estudos realizados elaboram ponto a ponto o mapa cartográfico.
Tal como no ser humano, vamos agora analisar o comportamento de uma viatura.
Quando se carrega no acelerador, existe um movimento do potenciometro da borboleta, que vai permitir que a central reconheça a acção desencadeada pelo condutor, através de uma variação de tensão.
A central ao obter esta informação, em tensão, e de acordo com o processo de aprendi-zagem, programa, mapa cartográfico, irá então aumentar ao tempo de injecção, até ao valor que está expresso na memória. No caso de o motor se encontr numa fase de desenvolvimento, que será detectado pelos sensores de rotação, estes irão actualizar a central com uma informação evolutiva do processo, que por sua vez irá comandar o(s) actuador(es) até que o sistema fique no ponto de funcionamento que o condutor deseja, e que dentro do possível se mantenha esse equilíbrio.
Temos então um sistema de gestão electrónica, que nada mais é, do que um circuito gerido pôr uma central, Unidade Electrónica de comando, U.E.C., figura 3.4, que tendo
em conta os valores que se apresentam na sua entrada, parâmetros de entrada, valores esses gerados pêlos sensores em tensão, frequência, corrente, ou noutra forma de infor-mação, e seguindo um programa preestabelecido, vai desencadear acções que vão resultar na acção dos actuadores parâmetros de saída, músculos, que actuando nas res-pectivas saídas, actuadores, vão dar origem a um novo valor pela parte do sensor que será apresentado novamente á U.E.C. que definirá novamente o que fazer, baseada no programa e assim sucessivamente.
Para a gestão de um sistema de injecção/ignição, a central terá que analisar sistematica-mente elementos que tenham em conta a quantidade de ar admitida, sua temperatura, temperatura do motor, rotações, e outros elementos que prevejam casos particulares de funcionamento do mesmo, tal como o sensor antidetonação.
A gestão electrónica, veio em muito no auxilio dos sistemas utilizados nas viaturas, per-mitindo um controlo mais eficaz, em função da informação dos sensores.
A gestão em si, é levada a cabo pela Unidade de Controlo Electrónica, sendo esta a que gere mais informação. Ao contrário do que poderia parecer, esta unidade não avaria facil-mente, uma vez que trata de sinais com pouca amplitude, e o seu comando de potência é feito através de relês, ou através de transístores de potência, suportando assim estes componentes correntes mais elevadas, para os quais estão preparados. Esta unidade está bem protegida das intempéries, tal como da humidade e não só, factor o qual provo-caria a danificação permanente deste modulo.
Temos, deste modo, a vantagem de possuir sistemas com mais variáveis de entrada permitindo um controlo mais sofisticados de um modo mais simples, o quais levam a uma melhor performance do motor tirando desde cedo o melhor rendimento de um modo calculado, permitindo assim levar ao máximo o esforço do motor sem causar qualquer tipo de dano.
Convém salientar que os Sistemas com Gestão Electrónica de acordo com a quantida-de quantida-de funções que assumem, se diviquantida-dem em duas partes quantida-de tecnologia, uma digital e outra analógica.
Há uma leitura do fenómeno físico e que de acordo com as características do sensor essa grandeza física é quantificada de um modo analógico, casos dos sensores con-vencionais, ou é internamente convertida de um modo digital, sensores electrónicos. Esta informação chega à ficha da central e através de componentes electrónicos, é fil-trada e amplificada. Depois é tratada de um modo analógico como até então, ou é con-vertida em digital, para ser tratada pelo microprocessador.
No primeiro tratamento de informação, analógico, teremos uma informação traduzida em função da amplitude do sinal, sendo o segundo, tratamento digital, o mais utilizado, uma vez que a informação será em função de dois estados lógicos, presença de tensão ou ausência da mesma, designado por zero ou um respectivamente. Na figura 3.5 e 3.6, podemos verificar uma forma de onda analógica e digital, respectivamente.
De uma forma, ou de outra, o valor é comparado com valores programados, mapa car-tográfico, de onde resultará uma informação que será transmitida a um andar final o qual se ocupará de amplificar essa corrente de modo a excitar o actuador.
3.2.1. VANTAGENS / DESVANTAGENS
As vantagens de um sistema que possua uma gestão electrónica são inúmeras, no entanto existem também alguns inconvenientes que se podem tornar graves quando forem submetidos a uma má intervenção técnica.
Este tipo de gestão origina uma restrição ás pessoas capazes de executarem qualquer tipo de intervenção nos sistemas, por um lado devido ao conhecimento teórico e por outro devido ao equipamento dedicado que é necessário.
Recorrendo a Sistemas de Gestão electrónica, injecção, ignição, vem-se por este meio permitir ao sistema usufruir de algumas vantagens que serão mencionadas de seguida.
- Redução no consumo – Com sistemas deste tipo podemos obter uma redu-ção significativa no consumo, uma vez que estamos perante um sistema controlado autonomamente, que se adapta a novos pontos de funcionamen-to do mofuncionamen-tor .
- Arranque facilitado – tendo inicialmente a central a informação da tempera-tura a que se encontra a viatempera-tura permite calcular a quantidade de combustí-vel necessária para o arranque, evitando desgaste no motor de arranque.
- Maior potência – um aumento de potência na ordem dos 10%, é alcançado, face ao sistema convencional, carburador. A situação de uma mistura contro-lada só pode ser levada a cabo, não se for o condutor a ter uma implicação directa no processo, caso que acontecia nos sistemas convencionais, mas sim se houver uma um dispositivo a comandar esta situação, que se adapta-rá a cada momento às exigências do condutor e ás capacidades do motor. Como uma mistura rica não significa directamente que seja ideal para o aumento da potência, tendo em consideração os vários sensores que darão informação a central, esta irá efectuar um controlo on line da dosificação, obtendo como resultado uma maior potência.
- Acelerações imediatas – na sequência do que foi dito anteriormente, exis-tindo a cada momento uma melhor dosificação, a viatura encontra-se mais apta a realizar uma alteração ao seu estado de rotação, levando com que a viatura altere de regime com maior facilidade.
- Protecção Ambiental – Todas as medidas colocadas em prática vão de encontro à melhoria da qualidade do nosso meio Ambiente. Com este tipo de gestão teremos um maior controlo de todo o processo, face a num siste-ma convencional, que terá como usiste-ma das consequências a usiste-ma menor libertação de gases. Em sistemas bastantes mais evoluídos podemos ter um controlo independente a cada cilindro, permitindo assim a mistura cor-recta de uma forma individualizada, diminuindo ainda mais o consumo, res-peitando o meio Ambiente.
3.2.2 – TECNOLOGIA UTILIZADA
Já se verificou que existe para comandar todo o sistema uma unidade, que irá coordenar todos os parâmetros de entrada e actuar nos de saída. Estamos a falar da Unidade Elec-trónica de Controlo.
Este componente, normalmente num invólucro metálico, devido ás interferências provo-cadas pelos ruídos eléctricos , está hoje e cada vez mais restrito a intervenções, uma vez que está lacrado, e os componentes utilizados são de difícil acesso, evitando assim mãos alheias. A central está deste modo automaticamente excluída de reparações.
O número de componentes, semicondutores, integrados que inicialmente constituíam uma central era enorme. Apesar das suas grandes dimensões, a capacidade de trata-mento de informação era limitada, assim como os parâmetros de entrada e de saída. Recorrendo à tecnologia de superfície, o que permite a aplicação de componentes de um modo compacto, consegue-se implementar nos dias de hoje, 5 vezes mais componentes, numa unidade de dimensões mais reduzidas, o que permite conseguir processar mais informações com mais exactidão e com uma maior velocidade de processamento.
A central fica em comunicação com o circuito exterior através de uma ficha. Uma vez que a U.E.C. tem a função de fazer a leitura dos sensores e de acordo com o programa
intrín-seco tomar decisões activando, ou não os actuadores, teremos que ter uma ficha com bastantes ligações, sendo usuais fichas de 11,35, 55 pinos, de acordo com a complexida-de do sistema. Na figura 3.7, pocomplexida-demos ver a ligação a uma ficha complexida-de uma central com ape-nas 11 terminais, uma vez que esta central é responsável apeape-nas pelo comando de igni-ção.
Fig. 3.7- Ficha de ligação à central e respectiva central
3.3 – SISTEMAS COM GESTÃO ELECTRÓNICA
3.3.1 – REDE DE INFORMAÇÃO
3.3.1.1 – SENSORES
Entende-se como sensores os componentes, que através da alteração de um fenómeno físico, traduzem essa alteração como uma variação em tensão, frequência, ou em outro fenómeno eléctrico. A informação actual, dos sensores, vai permitir informar a central de um estado actual do funcionamento do motor
Serão estes componentes os responsáveis pelos parâmetros de entrada, dos quais fala-remos mais á frente.
