Procedimentos de testes e diagnósticos em Sistemas de injeção Eletrônica Automotivo e Sistemas Elétricos
Conector OBD-II e códigos de falha explicados
O conector OBD (diagnóstico de bordo) é um link de
comunicação com a ECU (unidade de controle eletrônico), por meio do qual é
possível acessar e redefinir os códigos de falha do veículo. Nos veículos
atuais, existem diversos módulos de computador de bordo, dedicados a diferentes
tarefas no veículo. Além disso, o acesso às diferentes informações de
diagnóstico dos módulos é feito por meio do conector de diagnóstico. Na maioria
dos veículos, há apenas um conector OBD-II no veículo, por meio do qual todos os
sistemas podem ser diagnosticados e programados.
Layout dos pinos do conector de diagnóstico OBD-II
Desde a introdução do padrão OBD-II, o conector e a pinagem
são idênticos em todos os veículos. A Figura 1 mostra o conector de interface
J1962 fêmea padrão de 16 pinos (2 fileiras de 8 pinos) e sua atribuição.
Alguns pinos são padrão e exigidos por todos os fabricantes,
enquanto outros (específicos do fabricante) ficam a critério individual de cada
fabricante. As linhas de barramento de comunicação são usadas para transmissão
de dados, as linhas ISO fornecem transferência de dados para muitos veículos e
os terminais específicos do fabricante podem ser usados para qualquer finalidade que o fabricante
escolher.
Figura 1. Interface do conector OBD-II e layout dos
pinos:
Pino 1.
Pino específico do fabricante 2. Pino de linha positiva do barramento (+)
3. Pino específico do fabricante
4.
Pino de aterramento do chassi 5. Pino de aterramento do sinal
6. Pino CAN alto 7. Pino
de linha ISO K 8. Pino específico do fabricante 9. Pino específico do
fabricante 10. Pino de linha negativa do barramento (–) 11. Pino
específico do fabricante 12. Pino específico do fabricante 13. Pino
específico do fabricante 14. Pino CAN baixo 15. Pino de linha ISO
L 16. Tensão da bateria
Localização do conector de diagnóstico OBD
Normalmente, o conector OBD-II está localizado no lado do
motorista, no compartimento de passageiros, próximo ao volante ou ao console
central da alavanca de câmbio, para fácil acesso pelos técnicos de diagnóstico,
tanto do lado do passageiro quanto de fora do veículo. Ao contrário do conector
OBD-II, que é padronizado para estar a 0,6 m (24 polegadas) da área do volante
ou ao alcance do motorista, um conector OBD-I pode estar localizado em outras
áreas, como sob o capô, no compartimento do motor, próximo ao servofreio, por
exemplo.
Códigos de falha OBD-II explicados
Códigos de falha, também conhecidos como códigos de
diagnóstico de problemas (DTCs), geralmente são compostos por uma letra seguida
de quatro números, de modo que cada código tem um total de cinco caracteres.
Aqui está uma identificação dos caracteres usados:
Primeiro caractere:
B xxxx – Sistemas de carroceria (iluminação, airbags, sistema de
controle climático, etc.)
C xxxx – Sistemas de chassi (sistema de freio antibloqueio,
sistemas eletrônicos de suspensão e direção, etc.)
P xxxx – Sistemas de trem de força (motor, sistemas de emissão e
transmissão)
U xxxx – Sistemas de comunicação de rede e integração de veículos
(barramento e módulos de fiação de rede de área de controlador, etc.)
Segundo caractere:
x 0 xxx – Código ISO/SAE padronizado
x 1 xxx – Código específico do fabricante
x 2 xxx – Código específico do fabricante ou código ISO/SAE
x 3 xxx – Código específico do fabricante ou código ISO/SAE
Terceiro caractere:
xx 0 xx – Sistema geral
xx 1 xx – Sistema de injeção de ar secundário
xx 2 xx – Sistema de combustível
xx 3 xx – Sistema de ignição
xx 4 xx – Sistema de monitoramento de exaustão
xx 5 xx – Controle de marcha lenta ou controle de cruzeiro
xx 6 xx – Sinal de entrada/saída das unidades de controle
xx 7 xx – Sistema de transmissão
xx 8 xx – Sistema de transmissão
xx 9 xx – Sistema de transmissão
Quarto e quinto caractere:
xxx XX – Refere-se ao componente real que a ECU identificou
com falha.
Figura 2. Leitor de código OBD-II – Como ler códigos de
falha
Vejamos o código P0302 como exemplo:
• O primeiro caractere do código é uma designação de letra
para indicar o subsistema geral que define o código. Neste caso, (P) indica o
trem de força.
• O segundo caractere numérico (0) indica que este é um código genérico (SAE ou
ISO).
• O terceiro caractere numérico denota o subsistema afetado. Neste caso, (3)
indica uma falha de ignição no sistema de ignição.
• Os dois caracteres numéricos finais indicam um número de código que
identifica uma falha específica em um circuito ou componente e geralmente definem
o tipo de falha que está sendo observada. Neste caso, (02) indica falha de
ignição detectada no 2º cilindro.
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Sensores RPM indutivos e de efeito Hall explicados
Engenheiro Automotivo • Fotógrafo • Criador de Conteúdo
26 de maio de 2015
Os sensores de RPM indutivos e de efeito Hall nos
veículos atuais são usados principalmente
para medir o rpm e determinar a posição do
virabrequim ou do eixo de comando nos sistemas de gerenciamento do motor, bem
como medir a velocidade (rpm) das rodas em sistemas ABS, sistemas ESP, etc.
Os sensores de RPM geralmente podem ser do tipo Hall ou
indutivos. O funcionamento desses sensores é fundamentalmente semelhante em
todos os casos, embora a construção possa variar dependendo do tipo de sensor,
do uso pretendido ou da aplicação do fabricante.
Princípios de operação e especificações do sensor
indutivo
O sensor indutivo, também conhecido como sensor de
captação magnética, durante o trabalho operacional, como resultado do efeito
indutivo, na bobina do sensor está produzindo a tensão oscilante, ou seja, um
tipo de sinal de forma de onda senoidal (∼ tensão CA).Quando a roda dentada com os dentes passa a uma distância
suficientemente próxima (G) do pino polar do sensor, o campo magnético ao redor
da bobina é alterado. À medida que o campo magnético muda, uma tensão é
induzida na bobina, que é proporcional à intensidade e à taxa de variação do
campo magnético. Uma oscilação completa é produzida para cada dente que passa
ao lado do pino polar do sensor. A Figura 1 mostra os componentes integrais
básicos e a forma do sinal gerado por um sensor indutivo.
Figura 1. Sensor indutivo:
1. Invólucro do sensor, 2. Fios de sinal de saída, 3. Proteção revestida
coaxial
, 4. Ímã permanente, 5. Bobina indutiva, 6. Pino do polo,
7. Roda de gatilho, G. Entreferro
Dependendo da aplicação do fabricante e do tipo de
sensor, a resistência elétrica da bobina normalmente varia entre 500 ohms e
1.500 ohms. Em alguns casos extremos, o valor mais baixo pode ser de cerca de
200 ohms, e em alguns casos, o valor mais alto pode chegar a 2.500 ohms.
O sinal de tensão produzido pelo sensor
depende da velocidade da roda dentada e do número de voltas da bobina,
portanto, uma tensão de saída pode ser esperada entre 1 V e 2 V durante a
partida do motor,
por exemplo, mas em casos de rotação mais alta, pode-se esperar uma tensão
maior. O sinal de tensão de saída produzido pelo sensor é fraco, ou seja, com
baixo nível de energia, e pode ser facilmente degradado por outros sinais
externos mais fortes, como o sistema de ignição, por exemplo. Por esse motivo, para
eliminar influências externas, os fios de sinal do sensor para a unidade de
controle são geralmente blindados com um tipo de proteção de fios revestidos
coaxiais.
Princípios de operação e especificações do sensor de
efeito Hall
Ao contrário dos sensores indutivos, o sinal de saída de
um sensor de efeito Hall não é afetado pela taxa de variação do campo
magnético. A tensão de saída produzida normalmente está na faixa de milivolts
(mV) e é amplificada adicionalmente por componentes eletrônicos integrados,
instalados dentro do invólucro do sensor.
Procedimentos de diagnóstico e teste de sensores
indutivos
• Desconecte o sensor e verifique
se a resistência elétrica da bobina indutiva está aproximadamente entre 500
ohms e 1.500 ohms. Se o valor da leitura for drasticamente diferente, incluindo
zero ou infinito, substitua o sensor.
NOTA: Em alguns casos extremos, a menor resistência pode ser de cerca de 200
ohms, assim como em alguns casos, a maior resistência pode ser de até 2.500
ohms.
• Verifique o tamanho do entreferro (G) entre o sensor e a roda de gatilho, o
valor deve ser: G ≈ 0,8 – 1,5 mm (0,03 – 0,06 pol.).
• Verifique a limpeza do pino do sensor (às vezes pode ter torneamentos de
metal acumulados).
• Verifique a continuidade e a condição dos
fios, conectores, terminais e a condição da blindagem.
• Desconecte o sensor e verifique se há tensão CA de saída ao dar a partida no
motor (para sensores de rotação do motor) ou ao girar uma roda (para sensores
de roda ABS). O sinal de tensão de saída pode ser esperado entre 1 V e 2 V (∼tensão CA) durante a
partida do motor, por exemplo, mas em casos de rotação mais alta,
pode-se esperar uma tensão maior. Além disso, esta operação pode ser realizada
com o conector do sensor conectado.
Diagnóstico e procedimentos de
teste do sensor de efeito Hall
Para testes, podem ser utilizados: lâmpada LED de teste,
multímetro elétrico ou osciloscópio. Ao utilizar a lâmpada LED de teste,
durante a partida do motor, o LED deve piscar rapidamente de acordo com a
rotação do motor, mas em rotações mais altas, a piscada é difícil de
acompanhar. Nesse caso, é melhor usar um multímetro ou osciloscópio para
verificar a frequência e a tensão do sinal.
Aviso importante: Ao testar o sinal de um sensor,
nunca utilize uma lâmpada de teste com filamento de tungstênio, pois isso pode
causar uma sobrecarga de corrente e danificar o sensor. Recomenda-se sempre
utilizar ferramentas mais sensíveis, como uma lâmpada de teste com luz LED ou
um multímetro elétrico, por exemplo.
Sistema de ignição com emissor indutivo
Engenheiro Automotivo • Fotógrafo • Criador de Conteúdo
19 de julho de 2015
Sistema de ignição BOSCH com emissor indutivo (sensor de
captação) dentro do distribuidor
Neste breve artigo sobre reparo automotivo, você pode
encontrar dados técnicos sobre uma geração mais antiga de sistemas de ignição
Bosch com emissor indutivo (também conhecido como sensor de captação magnética)
implementado dentro do distribuidor de ignição.
Os diagramas de fiação, o layout da caixa de gatilho, as
braçadeiras de entrada e saída, o formato do sinal de tensão de saída, bem como
os procedimentos de teste e outras especificações são destinados principalmente
aos técnicos de reparo automotivo ou entusiastas do faça você mesmo para obter
uma maneira fácil de diagnóstico de reparo mais preciso, ou seja, como um guia
para descobrir alguns eventuais defeitos relacionados a esses tipos de sistemas
de ignição.
Figura 1) Diagrama de fiação da caixa de gatilho Bosch de
7 polos com emissor indutivo:
TB: caixa de gatilho de 7 polos (também conhecida como unidade de controle
eletrônico de ignição ou módulo de ignição), SP: vela de ignição, ID:
distribuidor de ignição com emissor indutivo, IC: bobina de ignição, B: bateria
do veículo, S: interruptor de ignição e partida.
Terminais da bobina de ignição:
Terminal 1: (bobina de ignição, distribuidor, baixa tensão) é o grampo
negativo,
Terminal 15: (bateria + através do interruptor de ignição) é o grampo
positivo e é conectado ao terminal 1 por uma bobina de fio dentro da bobina
(enrolamento primário) que envolve o núcleo magnético várias vezes usando um
fio de bitola grossa,
Terminal 4: (bobina de ignição, distribuidor, alta tensão) também é
conectado ao terminal 1 por um fio mais fino (enrolamento secundário) enrolado
100 vezes mais que o fio primário.
Outros terminais:
Terminal 30: da bateria (+) direto,
Terminal 31: retorno à bateria (-) ou direto ao terra,
Terminal 50: controle de partida.
Figura 2) Layout do terminal da caixa do gatilho de
ignição:
1) grampo de saída: 1 indicador da bobina de ignição, 2) grampo de entrada: 31
(terra),
3) circuito do transmissor de proteção, 4) grampo de entrada: 15 bateria+
através do interruptor de ignição, 5) e 6) entrada do remetente indutivo,
Figura 3) Sinal de tensão de saída e construção do
emissor indutivo
Procedimentos de diagnóstico e teste
As etapas a seguir devem ajudá-lo a diagnosticar quando
há um mau funcionamento neste tipo de sistema de ignição:
• Desconecte o conector elétrico do sensor indutivo
(sensor de captação) no distribuidor de ignição e verifique se a resistência
elétrica da bobina indutiva está entre 500 e 1.500 ohms. Se o valor da leitura
for drasticamente diferente, incluindo zero ou infinito, substitua a bobina
indutiva do sensor.
• Ligue a ignição e verifique se há uma alimentação de 12
volts na caixa de gatilho (módulo de ignição) entre o terminal 4 e o terminal
2. Além disso, para ter certeza de que a fiação, os fios e as conexões
elétricas estão corretos, você pode verificar também se há +12 volts no
terminal 4 em relação ao aterramento da bateria, bem como se há -12 volts no
terminal 2 em relação ao polo positivo (+) da bateria.
• Verifique se há um sinal de saída (∼
tensão CA) nos pinos de saída do sensor indutivo ao dar a partida no motor. Normalmente, a
tensão de saída
produzida é de 0,5 a 2 volts durante a partida
do motor, por exemplo, mas em casos de rotação mais
alta, pode-se esperar uma tensão maior. Além disso, para garantir que a fiação, os
fios e as conexões elétricas
estejam em boas condições, ou seja,
para garantir que o sinal chegue à caixa de
gatilho, verifique se há o mesmo sinal
de tensão entre os pinos 5 e 6 no conector da
caixa de gatilho.
Para testes, podem ser utilizados: lâmpada LED de teste,
multímetro elétrico ou osciloscópio. Ao utilizar a lâmpada LED de teste,
durante a partida do motor, o LED deve piscar rapidamente de acordo com a
rotação do motor, mas em rotações mais altas, a piscada é difícil de
acompanhar. Nesse caso, é melhor usar um multímetro ou osciloscópio para
verificar a frequência e a tensão do sinal.
• Verifique a continuidade e o estado dos fios,
conectores, terminais e o estado da blindagem.
• Verifique a resistência do enrolamento primário da
bobina de ignição entre os terminais 1 e 15. A leitura deve estar na faixa de
0,5 a 1,5 ohm (Ω), de acordo com o tipo de bobina de ignição.
• Verifique a resistência do enrolamento secundário da
bobina de ignição entre os terminais 1 e 4. Dependendo do tipo de bobina de
ignição usada, a leitura pode variar e deve estar na faixa de kΩ: de 4 kΩ a 9
kΩ, em alguns tipos de bobina de ignição até mais.
• Verifique a resistência dos fios de alta tensão das
velas de ignição. Dependendo do tipo de fio, o valor da resistência elétrica
deve ser drasticamente diferente; por exemplo, para fios de cobre, a faixa é em
ohms, e para fios de grafite, em k-ohms. Portanto, para saber o valor exato da
resistência, consulte o manual de serviço do tipo específico de veículo.
Além disso, não se esqueça de verificar o estado das
demais peças, como: tampa do distribuidor, rotor do distribuidor (polegar),
velas de ignição, etc., para verificar se há danos físicos, rachaduras,
desgaste ou outros danos semelhantes.
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Sistema de ignição com sensor de efeito Hall
Engenheiro Automotivo • Fotógrafo • Criador de Conteúdo
5 de setembro de 2015
Sistema de ignição BOSCH com sensor de efeito Hall
Neste breve artigo sobre reparo automotivo, você pode
encontrar dados técnicos sobre uma geração mais antiga de sistemas de ignição
Bosch com sensor de efeito Hall implementado dentro do distribuidor de ignição.
Os diagramas de fiação, o layout da caixa de gatilho, as
braçadeiras de entrada e saída, o formato do sinal de tensão de saída, bem como
os procedimentos de teste e outras especificações são destinados principalmente
aos técnicos de reparo automotivo ou entusiastas do faça você mesmo para obter
uma maneira fácil de diagnóstico de reparo mais preciso, ou seja, como um guia
para descobrir alguns eventuais defeitos relacionados a esses tipos de sistemas
de ignição.
Figura 1) Diagrama de fiação da caixa de gatilho Bosch de
7 polos com emissor Hall:
TB: caixa de gatilho de 7 polos (também conhecida como unidade de controle
eletrônico de ignição ou módulo de ignição), SP: vela de ignição, ID:
distribuidor de ignição com emissor de efeito Hall,
IC: bobina de ignição, B: bateria do veículo, S: interruptor de ignição e
partida.
Terminais da bobina de ignição:
Terminal 1: (bobina de ignição, distribuidor, baixa tensão) é o grampo
negativo,
Terminal 15: (bateria + através do interruptor de ignição) é o grampo
positivo e é conectado ao terminal 1 por uma bobina de fio dentro da bobina
(enrolamento primário) que envolve o núcleo magnético várias vezes usando um
fio de bitola grossa,
Terminal 4: (bobina de ignição, distribuidor, alta tensão) também é
conectado ao terminal 1 por um fio mais fino (enrolamento secundário) enrolado
100 vezes mais que o fio primário.
Outros terminais:
Terminal 30: da bateria (+) direto,
Terminal 31: retorno à bateria (-) ou direto ao terra,
Terminal 50: controle de partida.
Figura 2) Layout do terminal da caixa do gatilho de
ignição:
1) grampo de saída: 1 indicador da bobina de ignição, 2) grampo de entrada: 31
(terra),
3) -Vcc: pólo negativo (-) da fonte de alimentação do sensor,
4) grampo de entrada: 15 bateria+ através do interruptor de ignição,
5) +Vcc: pólo positivo (+) da fonte de alimentação do sensor, 6) sinal do
sensor
Figura 3) Sinal de tensão de saída e construção do
distribuidor
Figura 4) Posição fechada e aberta da palheta do gatilho
do sensor Hall
A: Quando o gatilho está fechado, o sinal é Us = 12 volts
B: Quando o gatilho está aberto, o sinal é O volts
Procedimentos de diagnóstico e teste
As etapas a seguir devem ajudá-lo a diagnosticar quando
há um mau funcionamento neste tipo de sistema de ignição:
• Ligue a ignição e verifique se há uma alimentação de 12
volts na caixa de gatilho (módulo de ignição) entre o terminal 4 e o terminal
2. Além disso, para ter certeza de que a fiação, os fios e as conexões
elétricas estão corretos, você pode verificar também se há +12 volts no
terminal 4 em relação ao aterramento da bateria, bem como se há -12 volts no
terminal 2 em relação ao polo positivo (+) da bateria.
• Ligue a ignição e verifique se há uma alimentação de 12
volts no sensor de efeito Hall, no plugue do sensor, entre os pinos de
alimentação (+) e (-).
• Verifique se há um sinal de saída no pino do sensor de
saída ao dar a partida no motor. Além disso, para garantir que a fiação, os
fios e as conexões elétricas estejam em boas condições, ou seja, para garantir
que o sinal chegue à caixa de gatilho, verifique se há o mesmo sinal no pino 6
do conector da caixa de gatilho.
Para testes, podem ser utilizados: lâmpada LED de teste,
multímetro elétrico ou osciloscópio. Ao utilizar a lâmpada LED de teste,
durante a partida do motor, o LED deve piscar rapidamente de acordo com a
rotação do motor, mas em rotações mais altas, a piscada é difícil de
acompanhar. Nesse caso, é melhor usar um multímetro ou osciloscópio para
verificar a frequência e a tensão do sinal.
• Tente simular o pulso do sensor Hall:
Quando a ignição é ligada e o plugue do sensor é desconectado, o pulso pode ser
simulado segurando (tocando frequentemente) o cabo de aterramento. Portanto, se
todos os outros elementos estiverem funcionando corretamente, exceto o sensor,
você deverá ouvir uma faísca no cabo de alta tensão.
• Verifique a resistência do enrolamento primário da
bobina de ignição entre os terminais 1 e 15. A leitura deve estar na faixa de
0,5 a 1,5 ohm (Ω), de acordo com o tipo de bobina de ignição.
• Verifique a resistência do enrolamento secundário da
bobina de ignição entre os terminais 1 e 4. Dependendo do tipo de bobina de
ignição usada, a leitura pode variar e deve estar na faixa de kΩ: de 4 kΩ a 9
kΩ, em alguns tipos de bobina de ignição até mais.
• Verifique a continuidade e o estado dos fios,
conectores e terminais. Verifique também a resistência dos fios de alta tensão
das velas de ignição. Dependendo do tipo de fio, o valor da resistência
elétrica deve ser drasticamente diferente; por exemplo, para fios de cobre, a
faixa é em ohms, e para fios de grafite, em k-ohms. Portanto, para saber o
valor exato da resistência, consulte o manual de serviço do tipo específico de
veículo.
Não se esqueça de verificar também o estado das demais
peças, como: tampa do distribuidor, rotor do distribuidor (polegar), velas de
ignição, etc., para verificar se há danos físicos, rachaduras, desgaste ou
outros danos semelhantes.
Princípios de operação e diagnóstico do injetor de
combustível
Engenheiro Automotivo • Fotógrafo • Criador de Conteúdo
28 de junho de 2015
Injetores de combustível em motores a gasolina explicados
A unidade de controle eletrônico (ECU no sistema de
gerenciamento do motor) determina a quantidade precisa e o momento específico
da dose necessária de gasolina para cada ciclo, coletando informações de vários
sensores do motor. Assim, a ECU envia um sinal elétrico de comando com a
duração e o momento corretos para a bobina do injetor de combustível. Dessa
forma, o injetor se abre e permite que a gasolina passe por ele para o motor.
Um terminal da bobina do injetor é alimentado diretamente
por 12 volts, controlado pela ECU, e o outro terminal da bobina do injetor fica
aberto. Quando a ECU determina a quantidade exata de combustível e o momento de
injetá-lo, ativa o injetor apropriado, ligando o outro terminal ao terra
(massa, ou seja, polo negativo).
A figura 1, em A, mostra uma construção típica de um
injetor de combustível para sistema de injeção de ponto único (SPI), e em B,
mostra uma construção típica de um injetor de combustível para sistema de
injeção multiponto (MPI).
Figura 1) Tipos de injetores de combustível:
A) Injetor de combustível para sistema de injeção de ponto único (SPI)
1. Filtro fino de gasolina, 2. Bobina elétrica, 3. Mola de retorno, 4. Conector
elétrico,
5. Saída de combustível, 6. Armadura, 7. Válvula de esfera
B) Injetor de combustível para sistema de injeção
multiponto (MPI)
1. Mola de retorno, 2. Filtro fino de gasolina, 3. Conector elétrico, 4. Bobina
elétrica,
5. Armadura, 6. Válvula de agulha
No sistema de injeção de ponto único, é
utilizado apenas um injetor comum, localizado antes do acelerador e que injeta
o combustível para todos os cilindros. Esses tipos de injetores geralmente
possuem impedância relativamente baixa .
No sistema de injeção multiponto, é utilizado
um injetor para cada cilindro. Os injetores estão localizados após a borboleta
de aceleração e posicionados de forma a apontar para a parte traseira das
válvulas de admissão. Esses tipos de injetores geralmente
possuem impedância relativamente alta .
Impedância do injetor de combustível
De acordo com o tipo de sistema de injeção usado,
geralmente há duas faixas gerais de impedância (resistência elétrica) para as
bobinas do injetor:
• Injetores de alta impedância são geralmente usados em sistemas multiponto e têm uma impedância na faixa
de 12 a 18 ohms (15 ohms ± 3 ohms).
• Injetores de baixa impedância são geralmente
usados em sistemas
de ponto único e têm uma impedância na faixa
de 0,5 a 2,5 ohms (1,5 ohms ± 1 ohm).
Sinais de tensão e corrente do injetor de combustível
O diagrama a seguir mostra uma forma de onda de tensão e
corrente do sinal comum à maioria dos injetores de alta impedância.
Diagrama 1) A forma de onda de tensão e corrente em
injetores de alta impedância
Sinal de tensão: No ponto A, o injetor está
desligado. No ponto B, a ECU liga o injetor, trazendo o terra (massa) para a
bobina do injetor, de modo que no ponto C a tensão cai para zero. No ponto D, a
ECU desliga o injetor. Neste ponto, há uma quantidade de energia armazenada na
bobina do injetor, de modo que uma grande força eletromotriz reversa é gerada,
causando um grande pico de tensão no ponto E. Essa tensão é rapidamente
dissipada pela impedância da bobina do injetor e retorna rapidamente a 12 volts
no ponto F.
Sinal de corrente: No ponto A, o injetor está
desligado. No ponto B, a ECU liga o injetor, de modo que, no ponto C, a
corrente aumenta através da bobina. Quando o campo magnético se torna forte o
suficiente para superar a mola interna e a pressão do combustível, a agulha se
levanta, o que produz uma pequena queda na corrente próxima ao ponto D. A ECU
desliga o injetor no ponto E, de modo que a corrente retorna a zero no ponto F.
O diagrama a seguir mostra uma forma de onda de tensão e
corrente do sinal comum à maioria dos injetores de baixa impedância.
Diagrama 2) A forma de onda de tensão e corrente em
injetores de baixa impedância
Sinal de tensão: No ponto A, o injetor está
desligado. No ponto B, a ECU liga o injetor, trazendo o terra (massa) para a
bobina do injetor, então no ponto C a tensão cai para zero. Quando a ECU
determina que o fluxo de corrente é alto o suficiente para levantar a agulha,
desliga o injetor no ponto D. A energia armazenada na bobina do injetor causa o
grande pico de tensão no ponto E, então a ECU pulsa o injetor ligando e
desligando, mais rápido do que o injetor pode reagir, então a agulha flutua em uma
posição aberta durante F. Quando uma quantidade suficiente de combustível é
fornecida, o injetor é desligado. Isso produz um grande pico de tensão que cai
imediatamente para 12 volts no ponto G.
Sinal de corrente: No ponto A, o injetor está
desligado. No ponto B, a ECU liga o injetor, de modo que, no ponto C, a
corrente através da bobina aumenta. Quando o campo magnético se torna forte o
suficiente para superar a mola interna e a pressão do combustível, a agulha se
levanta, o que produz uma pequena queda na corrente no ponto D. Para evitar
superaquecimento, a ECU começa a pulsar o injetor no ponto E. Os pulsos
continuam durante F e, após o pulso final, a corrente retorna a zero no ponto
G.
Procedimentos de diagnóstico e teste
Diagnóstico Elétrico
• Desconecte o conector do injetor e verifique a
impedância (resistência elétrica) da bobina do injetor com um multímetro. Para
injetores de baixa impedância, a leitura deve estar na faixa de 0,5 a 2,5 ohms
(1,5 ohms ± 1 ohm), e para injetores de alta impedância, na faixa de 12 a 18
ohms (15 ohms ± 3 ohms). Se a leitura apresentar desvios drásticos, incluindo
zero ou infinito, substitua o injetor.
• Quando a ignição for ligada ou durante o funcionamento
do motor, verifique se há uma alimentação de 12 volts CC no terminal (pino) do
injetor em relação ao polo negativo da bateria.
• Durante a partida do motor, com osciloscópio ou lâmpada
LED, verifique o sinal elétrico do injetor em relação ao polo positivo da
bateria, pois a ECU controla o aterramento (massa - polo negativo) da bobina do
injetor. A lâmpada LED deve piscar rapidamente de acordo com a rotação do
motor.
• Verifique o funcionamento do relé de controle
(alimentação), se aplicável no sistema. Saiba mais sobre testes de relés no
seguinte link:
Fundamentos e Testes de Relés Automotivos
• Verifique a continuidade e as condições de todas as
conexões elétricas, terminais dos injetores (pinos), fios dos injetores para a
ECU, etc.
Diagnóstico de abastecimento de combustível
• Verifique a pressão do sistema de combustível.
Normalmente, o valor da pressão do combustível deve ser em torno de 1 bar, mas
em alguns sistemas MPI a pressão de trabalho pode atingir 3-4 bar.
• Verifique a condição da mangueira de vácuo para o regulador de pressão de
combustível.
• Verifique a operação do regulador de pressão de combustível.
• Verifique os injetores para quaisquer vazamentos ou danos mecânicos.
• Verifique a condição dos anéis de vedação de borracha na extremidade inferior
do injetor.
• Verifique a condição dos anéis de vedação de borracha na extremidade superior
do injetor.
• Verifique a amplitude do ângulo de dispersão da injeção de combustível.
• Verifique os injetores para quaisquer depósitos de sujeira e combustão
(cinzas) ao redor do bico.
Engenheiro Automotivo • Fotógrafo • Criador de Conteúdo
1 de junho de 2015
O relé é uma chave operada eletromagneticamente, que, com
uma corrente de entrada baixa, tipicamente na faixa de 100 mA a 150 mA, pode
ser comutada para uma corrente alta de até 80 A, em alguns casos até mais.
Quando a corrente de entrada flui através da bobina de cobre, o campo magnético
é gerado e a placa de ferro macio articulada é rapidamente atraída, a qual, por
sua vez, é mecanicamente conectada ao único contato móvel da chave (veja a
figura 1 abaixo).
O outro contato da chave é fixo (contato estacionário),
posicionado a uma distância muito curta do contato móvel. Dependendo do tipo de
relé, os contatos da chave podem ser normalmente abertos ou normalmente
fechados. O número de polos refere-se ao número de chaves, portanto, um relé
unipolar possui apenas uma chave.
Diferentes tipos de relés unipolares
A figura 1 mostra um relé unipolar normalmente aberto
típico, em que os contatos estão normalmente abertos quando o relé não está
acionado (OFF), ou seja, a bobina não está energizada. Quando o relé está
acionado (ON), ou seja, a bobina está energizada, nesse caso os contatos estão
fechados (os contatos 8 e 9 estão conectados), então a chave do relé está
ligada.
Figura 1. Relé unipolar normalmente aberto:
1. Carcaça
2. Peça polar
3. Mola de retorno
4. Bobina de cobre
5. Dobradiça
6. Trança de cobre flexível
7. Núcleo de ferro macio
8. Contato elétrico móvel
9. Contato elétrico fixo
A figura 2 mostra um relé unipolar típico, normalmente
aberto, com pinos interligados. Quando o relé não está ativado (OFF), os
contatos estão normalmente abertos. Quando o relé está ativado (ON), os
contatos estão fechados, ou seja, a chave do relé está ligada.
Figura 2. Relé unipolar normalmente aberto com pino de
ligação:
1. Carcaça
2. Peça polar
3. Mola de retorno
4. Bobina de cobre
5. Dobradiça
6. Trança de cobre flexível
7. Núcleo de ferro macio
8. Contato elétrico móvel
9. Contato elétrico fixo com dois pinos
A Figura 3 mostra um relé unipolar normalmente fechado
típico. Quando o relé não está ativado (OFF), os contatos estão normalmente
fechados (conectados 8 e 9). Quando o relé está ativado (ON), os contatos estão
abertos.
Figura 3. Relé unipolar normalmente fechado:
1. Carcaça
2. Peça polar
3. Mola de retorno
4. Bobina de cobre
5. Dobradiça
6. Trança de cobre flexível
7. Núcleo de ferro macio
8. Contato elétrico móvel
9. Contato elétrico fixo
A figura 4 mostra um relé de comutação unipolar típico.
Neste caso, o contato A está normalmente aberto e o contato B está normalmente
fechado. Quando o relé não está ativado (OFF), o contato A está aberto (OFF) e
o contato B está fechado (ON). Quando o relé está ativado (ON), o contato A
está fechado (ON) e o contato B está aberto (OFF).
Figura 4. Relé de comutação unipolar:
1. Carcaça
2. Peça polar
3. Mola de retorno
4. Bobina de cobre
5. Dobradiça
6. Trança de cobre flexível
7. Núcleo de ferro macio
8. Contatos elétricos não móveis (A e B)
9. Contato elétrico móvel
Especificações, características, símbolos de fiação e
marcação do pino do relé
Os relés geralmente são alimentados com 12 V diretamente
da bateria do veículo. A resistência elétrica (impedância) da bobina varia e
depende do fabricante e do tipo do relé, mas, em geral, um valor típico deve
ser esperado entre 50 ohms e 200 ohms. A corrente de entrada normalmente está
na faixa de 100 mA a 150 mA.
A Figura 5 mostra a marcação usual dos pinos (terminais)
e o layout de um relé unipolar normalmente aberto. A marcação dos pinos é feita
principalmente com os números indicados nos símbolos de fiação abaixo. Às
vezes, a numeração (marcação) dos pinos pode ser diferente, por exemplo, com os
números 1, 2, 3, 4 ou similares. Nesse caso, para encontrar os pinos, deve-se
seguir o esquema de símbolos do relé, que geralmente é desenhado na parte
superior ou lateral da carcaça do relé.
Figura 5. Relé unipolar normalmente aberto:
Pino 85 pólo elétrico negativo da bobina (massa)
Pino 86 pólo elétrico positivo da bobina (sinal de comando)
Pino 30 permanente mais 12V
Pino 87 comutado mais
Quando um sinal de comando é enviado ao pino 86, o relé é
ativado (ON). Nesse caso, os contatos de comutação são fechados (pinos 30 e 87
estão conectados), então a chave é ligada. Alguns sistemas de gerenciamento de
veículos/motores exigem o uso de um resistor (R) para limitar o fluxo de
corrente através da bobina ou o uso de um diodo (D) para dissipar a energia
armazenada na bobina. Em ambos os casos, o layout dos pinos é o mesmo e é
mostrado na figura 5.
NOTA: Os tipos de relé sem diodo integrado podem
funcionar mesmo se os pinos da bobina estiverem conectados em direções opostas
(não importa onde o positivo esteja conectado, ou seja, o polo negativo dos
pinos da bobina). Porém, no caso de usar um relé com diodo integrado, é preciso
ter cuidado ao conectar o relé, pino 85 ao negativo e pino 86 ao
positivo . Se a conexão for feita em direções opostas, pode ocorrer a
quebra do fusível ou de algum outro elemento do circuito elétrico onde o relé
está conectado.
A Figura 6 mostra a marcação padrão dos pinos e o layout
de um relé unipolar normalmente aberto com pinos interligados. A construção e a
numeração dos pinos podem variar dependendo do fabricante.
Figura 6. Relé unipolar normalmente aberto com pino
ligado:
Pino 85 pólo elétrico negativo da bobina (massa)
Pino 86 pólo elétrico positivo da bobina (sinal de comando)
Pino 30 positivo permanente de 12 V
Pino 87 ou 87b positivo comutado (pino ligado)
Quando um sinal de comando é enviado ao pino 86, o relé é
ativado (ON). Nesse caso, os contatos de comutação são fechados (o pino 30 e o
pino 87 estão conectados), então o interruptor é ligado.
A Figura 7 mostra a marcação padrão de pinos e layout
para um relé unipolar normalmente fechado.
Figura 7. Relé unipolar normalmente fechado:
Pino 85 pólo elétrico negativo da bobina (massa)
Pino 86 pólo elétrico positivo da bobina (sinal de comando)
Pino 30 permanente mais 12V
Pino 87 comutado mais
Este tipo de relé funciona de forma oposta aos tipos
anteriores. Na posição normal, quando a bobina está sem sinal de comando (não
ativada), os contatos de comutação estão fechados (pinos 30 e 87 conectados),
ou seja, a chave está ligada. Quando um sinal de comando é enviado ao pino 86,
o relé é ativado. Nesse caso, os contatos de comutação estão abertos (pinos 30
e 87 desconectados), então a chave está desligada.
A Figura 8 mostra a marcação padrão dos pinos e o layout
de um relé de comutação unipolar. A construção e a numeração dos pinos podem
variar dependendo do fabricante.
Figura 8. Relé de comutação unipolar:
Pino 85 pólo elétrico negativo da bobina (massa)
Pino 86 pólo elétrico positivo da bobina (sinal de comando)
Pino 30 positivo permanente 12V
Pino 87 positivo comutado (normalmente aberto)
Pino 87a positivo comutado (normalmente fechado)
Neste caso, na posição normal, quando a bobina está sem
sinal de comando (não ativada), o contato do pino 87 está normalmente aberto
(desligado) e o contato 87a está normalmente fechado (ligado). Quando o relé é
ativado com um sinal de comando, o contato 87 está fechado (ligado) e o contato
87a está aberto (desligado).
Raramente, em alguns casos, é possível encontrar um tipo
de relé com fusível integrado para proteção. Este tipo é mostrado abaixo.
Figura 9. Tipo de relé unipolar com fusível integral:
Pino 85 pólo elétrico negativo da bobina (massa)
Pino 86 pólo elétrico positivo da bobina (sinal de comando)
Pino 30 permanente mais 12V
Pino 87 comutado mais
Procedimentos de diagnóstico e teste
• Verifique se há algum som de "clique" no
momento da ativação do relé.
• Verifique a condição dos fios e terminais (corrosão, superaquecimento,
tenacidade dos terminais, etc.).
• Desconecte o relé e verifique a resistência elétrica da bobina (entre os
pinos 85 e 86). A resistência deve estar aproximadamente entre 50 ohms e 200
ohms. Se a leitura estiver drasticamente fora desses valores, bem como os dois
valores extremos: zero ou infinito, é necessária a substituição.
• Verifique se há um circuito aberto (resistência infinita) entre os terminais
do interruptor (30 e 87) para um relé normalmente aberto quando a bobina não
está energizada (relé não está ativado/DESLIGADO).
• Verifique se há continuidade entre os terminais do interruptor (30 e 87) para
um relé normalmente aberto quando a bobina está energizada (relé está
ativado/LIGADO). Veja a figura 10.
Figura 10. Procedimento de teste:
Conecte o pino 85 e um pino da luz ao polo negativo (negativo) da bateria, bem
como o pino 87 ao outro pino da luz. Em seguida, conecte os pinos 30 e 86 ao
polo positivo (positivo) da bateria do carro. Se o relé estiver funcionando
corretamente, a luz deve estar LIGADA. Se você desconectar 86 ou 85, a luz deve
estar DESLIGADA.
OBSERVAÇÃO: Os relés sem diodo integrado podem
funcionar e você pode testar mesmo se os pinos 85 e 86 estiverem conectados em
direções opostas. Já os relés com diodo integrado devem ter cuidado ao
conectar o relé durante o teste!
O pino 85 deve ser conectado ao polo negativo e o pino 86 ao polo positivo da
bateria do carro.
