Olá, caros leitores! Nesta matéria continuaremos o assunto pertinente à identificação de falhas nos motores de combustão ciclo Otto. Nesta matéria vamos explorar o diagnóstico dos componentes eletroeletrônicos que compõem o sistema de ignição eletrônica.
Apresentaremos, em detalhes, as técnicas e estratégias de diagnóstico, assim como a utilização do osciloscópio para nos auxiliar na determinação da causa das anomalias presente neste sistema de forma rápida e assertiva através da captura e interpretação dos sinais emitidos pelos diversos componentes. Apresentaremos, em detalhes, um caso de estudo, a fim de apresentar ao amigo reparador a aplicação prática desta fantástica ferramenta que além de promover um diagnóstico rápido e eficiente, também aumenta, consideravelmente, a produtividade da oficina.
SISTEMA DE IGNIÇÃO
Antes de iniciar a explorar as características e principais pontos a serem analisados nos gráficos do sistema de ignição, devemos antes de mais nada, entender a função e o funcionamento deste sistema.
O sistema de ignição eletrônica produz e controla a centelha secundária de alta energia. Esta centelha inflama a mistura ar/combustível comprimida exatamente no momento certo, proporcionando máximo desempenho, economia de combustível e controle das emissões do escapamento. O módulo de controle do motor (ECU) coleta informações do sensor de posição do eixo de manivela e o sensor de posição do eixo-comando de admissão/exaustão para determinar a sequência, duração e temporização da fagulha para cada cilindro. O ECU transmite um sinal de frequência para o módulo da bobina de ignição dos circuitos de controle de ignição para disparar a centelha entre os eletrodos das velas.
Alguns cuidados são necessários antes de iniciarmos os testes. A não observância destes procedimentos poderá acarretar problemas indesejados tanto ao reparador quanto no equipamento utilizado.
O técnico jamais deverá fazer qualquer intervenção neste sistema com contato físico direto com o motor em funcionamento, pois as velas, cabos de velas e bobinas poderão estar com fuga de energia e, desta forma, o reparador será atingido pela alta tensão e poderá sofrer graves consequências. Ao realizar os testes, o técnico deverá instalar os equipamentos corretos de forma segura, com o motor do veículo desligado, a fim de garantir sua segurança e do próprio equipamento.
Como este sistema trabalha com tensões que podem ultrapassar os 350 Volts em seus enrolamentos primários, faz-se necessário a utilização de um acessório de segurança chamado atenuador, cuja função é reduzir a tensão lida a valores aceitáveis pelo osciloscópio utilizado para captura, pois a maioria dos osciloscópios suportam tensões em torno de 35 Volts em suas entradas, este atenuador reduz a tensão na razão de 20:1.
Já em seu circuito secundário, as tensões podem chegar a 15 mil volts, assim, para se testar este circuito deve-se utilizar, obrigatoriamente, uma sonda específica, como a capacitiva com atenuação X10.000.
Analisando um sistema de ignição bastante genérico, observamos que o módulo de controle do motor através de um drive de potência interno envia um sinal negativo ao circuito primário da bobina de ignição a fim de permitir a circulação de corrente elétrica através de seu enrolamento. No momento em que essa corrente elétrica é interrompida é induzida uma alta tensão no enrolamento secundário que por sua vez é enviada aos
eletrodos da vela.
Neste tipo de sistema, ao se colocar as pontas de prova do osciloscópio nos pinos de controle da bobina teremos um sinal característico.
Os pontos numerados no gráfico mostram os principais pontos que devem ser analisados com o objetivo de avaliar se o sistema de ignição tem alguma anomalia ou se está em perfeito estado.
O ponto 1 exibe o tempo em que o primário da bobina é energizado pelo módulo de controle do motor.
A parte identificada pelo ponto 2 apresenta a tensão induzida no circuito primário da bobina no momento da interrupção da corrente elétrica. Este valor deve ser aproximadamente de 5 a 6 vezes maior que o valor de tensão exigido para a manutenção da centelha.
Já o ponto 3 é um ponto vital para se diagnosticar de forma conclusiva o sistema de ignição, pois informa o tempo que a centelha é mantida dentro do cilindro no momento da combustão. Este tempo não deve ser inferior a 1 milissegundo (1,00ms), pois caso contrário, o motor do veículo irá funcionar de forma irregular.
E, finalmente, o ponto 4 identifica a tensão residual proveniente da bobina após o disparo da centelha. Caso no gráfico não apareçam estas oscilações é sinal que a bobina não tem mais energia suficiente para manter a centelha contínua e com duração de tempo suficiente, o que provocará falhas no funcionamento do motor.
Se captarmos o sinal através dos cabos de velas, ou seja, do lado de alta tensão ou secundário de ignição, teremos um sinal.
Examinando o gráfico da figura 6, vemos que ela é semelhante ao sinal do primário. Neste tipo de sistema de ignição o secundário é espelho do primário. A única diferença é a existência de oscilações no início de energização do primário da bobina, destacado pelo círculo vermelho. Os pontos de análise são os mesmos descritos analisados no sinal do primário.
A figura 7 relaciona o sinal proveniente do primário e secundário da bobina.
Se por um lado temos um sistema de ignição no qual o módulo de potência está localizado dentro da central de comando do motor, temos por outro lado que o módulo de potência estará integrado à própria bobina de ignição.
Neste tipo de sistema de ignição a característica do sinal proveniente do enrolamento primário será diferente, apresentando na tela do osciloscópio um sinal digital que na maioria das vezes não mostrará muita coisa do estado do sistema, não sendo desta forma um sinal conclusivo para avaliar a qualidade e duração da centelha criada.
Assim, para diagnosticar o sistema de forma precisa, o técnico deverá analisar o circuito secundário através da captura do sinal utilizando a pinça capacitiva já comentada no início da matéria.
Para exemplificar a utilização destas técnicas e metodologia de diagnóstico, vamos ilustrar um caso cedido gentilmente pelo amigo reparador Mauro Cervo, proprietário da Auto Center Roda Livre, localizada na cidade de Porto Alegre, no estado do Rio Grande do Sul. Este caso está disponível no portal GSA, Gráficos e Sinais Automotivos, de forma gratuita e disponível no endereço: http:// ondasautomotivas.forumeiros. com/, neste ambiente o reparador irá encontrar vários sinais de diferentes componentes e sistemas, além de dicas, que irão lhe ajudar de sobremaneira no seu dia a dia na oficina. Neste ambiente virtual ocorre o compartilhamento de imagens e informações de vários técnicos automotivos capacitados de diversos pontos de nosso país
O proprietário de um veículo Kia Sportage 2.0 2013 chegou à oficina relatando que o automóvel apresentava uma falha intermitente que só se manifestava nas retomadas de velocidade, em marcha lenta e nas acelerações leves apresentava perfeito funcionamento, entretanto, em acelerações bruscas a falha era evidente.
Mauro, após ouvir atentamente o cliente, iniciou o diagnóstico utilizando o scanner automotivo para visualizar possíveis falhas no sistema eletroeletrônico do veículo.
Após instalar o equipamento e acessar a função de visualização dos códigos de falhas, deparou-se com o código P0302, referente a falha de combustão no segundo cilindro do motor.
Antes de realizar qualquer desmontagem desnecessária o técnico, de posse de um osciloscópio, captou o sinal do secundário da ignição, obtendo o sinal.
Para verificar o comportamento do sistema com o motor em marcha lenta e sem carga, situação está em que o motor não apresentava nenhuma irregularidade, o reparador fez uma nova captura.
Observem amigos reparadores que embora o tempo de centelha esteja maior que 1,00ms, o que explica o funcionamento regular do motor, a tensão requerida para a bobina disparar a centelha é muito alta, devido a velas bastante gastas por falta de sua substituição na quilometragem indicada pelo manual técnico do veículo.
Assim, após a substituição das velas de ignição o técnico submeteu o motor do veículo a vários regimes de funcionamento e em todas as situações obteve o gráfico exibido. Amigos reparadores, finalizamos assim mais uma matéria, explorando este universo fantástico do diagnóstico automotivo. Procurei destacar os principais pontos de análise do gráfico do sistema de ignição a fim de facilitar e viabilizar a resolução das anomalias deste sistema. Apresentamos o código de falha P0302 enfatizando a sequência utilizada pelo técnico com o objetivo de encontrar a causa raiz da anomalia. Sucesso a todos! - Até a próxima.