Vamos falar de um defeito cabuloso que aconteceu em um Corolla 1.8 de ano 2000 que não pegava facilmente e deixou o proprietário do veículo numa angustia tão grande que já estava para vender o veículo, pois não aguentava mais gastar tanto dinheiro com este Corolla.
Consideramos uma das panes mais complexas que pegamos aqui na oficina, pelo grau de dificuldade de peças para teste e falta de informações deste modelo de injeção.
Histórico do problema
O veículo sofreu uma pane elétrica, ficou sem funcionar. A causa era o módulo TCCS (ECU injeção). Foi necessário trocar o módulo e codificar a chave.
Nesta época, também foi feita uma revisão geral no veículo. Segundo o relato do proprietário, que também é um profissional do nosso ramo, os problemas surgiram após estes serviços.
O carro ficou com muita dificuldade para entrar em funcionamento, seja com o motor quente ou frio.
O veículo não pegava, entretanto havia centelha saindo nos quatro cabos de vela, os injetores pulverizavam combustível e tinha pressão de compressão no motor.
Foram substituídos: velas de ignição, rotor do distribuidor, bomba de combustível, filtro de ar e filtro de combustível.
Conferido o sincronismo do motor, pressão de combustível, equalização dos injetores, sensor de temperatura, desmontagem do coletor de admissão para a troca das juntas, conferido escapamento, troca do distribuidor para teste e o teste do sistema de imobilizador.
Os retrabalhos e gastos em dobro
Como várias oficinas tentaram diagnosticar a pane do veículo e não havia um plano de manutenção e diagnóstico, muitos serviços foram repetidos e peças trocadas sem necessidade. Um exemplo: se a bomba de combustível era nova e a pressão de linha estava em ordem, será que havia necessidade de desmontar o conjunto para trocar novamente o refil? Ou colocar dois ou mais distribuidores ou ainda outras centrais TCCS de injeção? Para que o leitor possa entender o que fora feito no veículo, uma oficina conseguiu um Corolla de mesmo modelo, ano e motor funcionando normalmente. Fizeram a troca do kit do módulo TCCS/immo e o carro de teste que recebeu o kit do nosso Corolla sofredor passou nos testes de partida: funcionava “de primeira” toda vez que era solicitado a partida, deixando claro que não havia problema na UCE e imobilizador.
O velho jeito brasileiro
Alguém descobriu que se injetasse pulsos com uma canetinha de polaridade no fio do sensor de rotação (denominaremos sinal NE, conforme a montadora Toyota), o carro entrava em funcionamento.
Dando toques neste fio, o led acendia e ouvia-se claramente a bomba de combustível armando e os injetores pulsando. Esse procedimento apenas ajudava na partida, já que o carro não conseguia manter a marcha lenta e apagava. Só funcionava se acelerássemos constantemente. Era dessa forma que o proprietário conseguia se deslocar entre as oficinas mecânicas. Logicamente que as constantes partidas lhe custaram uma bateria nova e um serviço no motor de partida.
A falta de informações técnicas
Apesar de tantas empresas de diagramas elétricos no mercado, ainda somos carentes de informações técnicas.
Se diagramas elétricos que não correspondem à fiação do veículo já são uma dor de cabeça nas oficinas, imagine a falta de informações que somente encontramos nos manuais de serviço da montadora.
Na vida do reparador brasileiro, o Google é fundamental para resolver algumas panes, principalmente de veículos importados.
O Corolla em teste está equipado com o motor 7AFE, mesmo motor que equipou o Toyota Cellica e este veículo foi a base de nossa pesquisa de informações técnicas. A figura 2 mostra o motor 7AFE, dando um destaque no Distribuidor de ignição.
Começando o diagnóstico
No conector de diagnóstico deste Corolla, tivemos acesso aos DTCs gravados na memória através de códigos de piscada. Os códigos apontavam para falhas no sistema de ignição, Sensor de rotação (sinal NE) e sensor de temperatura do ar. Quanto à falha no sensor de temperatura, foi fácil de resolver: apenas o plugue quebrado e dando circuito aberto. Entretanto as outras falhas exigiram um diagnóstico avançado. A figura 3 traz a representação geral do funcionamento do sistema de ignição deste Corolla, que explicaremos com detalhes adiante.
G(-): Neste pino da UCE TCCS sai um negativo que alimenta o sensor de rotação (NE) e o sensor de fase (sinal G1). Observação: essa figura é ilustrativa, mostrando a teoria do circuito. No caso do Corolla testado, cada sensor tem um negativo específico até a ECU.
Sinal NE: O sinal NE fornece a posição do virabrequim e a rotação do motor. Consiste em um sensor indutivo que sofre uma variação em seu circuito elétrico quando os dentes de ferro do eixo do distribuidor passam em frente da sua bobina. Observação: essa figura é ilustrativa, mostrando a teoria do circuito. No caso do Corolla testado, a bobina do NE é dupla e ligada em série.
G1: O sinal deste sensor de fase, de construção análoga ao sensor NE, fornece a referência de PMS (Ponto Morto Superior) do pistão. Cruzando a informação deste sensor com o sensor NE, o módulo de injeção é capaz de identificar o cilindro em compressão, desencadeando as estratégias de avanço, tempo de injeção e outros.
UCE: A nossa conhecida Unidade de Controle Eletrônico, que neste modelo de veículo também chamamos de TCCS. Dentre tantos sinais de entrada e saída que a UCE possui, destacam-se os sinais de IGT (sinal de saída), sinal IGF (sinal de entrada), sinais NE e G1(ambos sinais de entrada).
Módulo de ignição: Montado dentro do distribuidor, recebe um pulso da UCE para a ativação do transistor de potência. Este transistor é o responsável pela geração de pulso negativo da bobina de ignição.
Bobina de ignição: Como sabemos, recebe um pulso negativo em um terminal do enrolamento primário e uma alimentação positiva noutro terminal. Por fenômenos físicos, consegue gerar uma faísca de alta tensão para as velas.
Condensador: não presente nesta figura, todavia outro importante componente que fica ligado ao fio positivo da bobina de ignição.
Portanto, dentro do distribuidor do Corolla encontramos: Sensor NE, sensor G1, módulo de potência, bobina e condensador.
Sinais IGT e IGF
Estes importantíssimos sinais são os resultados de complexos circuitos eletrônicos e uma elaborada estratégia de software. Acompanhe a figura 4.
O sistema de gerenciamento do motor 7AFE determina o avanço de ignição com base nos sinais de alguns sensores e cruza estas informações com os valores nos mapas internos, gravados na memória.
Assim, a UCE consegue valores satisfatórios de avanço para cada regime de funcionamento do motor.
Um bom projeto de gerenciamento eletrônico do motor capricha neste parâmetro: se uma centelha é lançada de forma antecipada ou com atraso demasiado para determinada carga do motor, podemos ter uma perda de potência ou funcionamento irregular ou ainda danos mecânicos no motor.
Determinado o valor de avanço de ignição, a UCE envia ao módulo de potência localizado dentro do distribuidor um pulso de comando. Com o transistor conduzindo, cria-se uma corrente elétrica no circuito primário e o desligamento abrupto do transistor gera uma tensão no secundário da bobina na ordem de kV (quilovolts).
Esse pulso de comando é o nosso sinal IGT, nada mais do que um comando “liga, desliga” do transistor do módulo de potência. E o sinal IGF? É um pulso produzido pelo módulo de ignição que vai para a UCE. Ele informa o funcionamento do circuito de ignição. Temos um sinal de “check” que verifica se bobina centelhou.
A UCE usa esta informação, na maioria dos casos, para liberar o funcionamento dos injetores. Sem este sinal, o funcionamento do motor é comprometido. Na ausência do sinal IGF, gera-se um DTC na memória da unidade de comando. Acompanhe a diagramação em blocos do módulo de ignição na figura abaixo.
O circuito do IGF gera um pulso eletrônico baseado nos níveis de corrente que a bobina atinge no seu carregamento. Enquanto escrevia esse parágrafo, parei para pensar no que aconteceria se alguém tentasse adaptar uma bobina de ignição ou mesmo a instalação de uma bobina de má qualidade nesse distribuidor do Corolla... o consumo de corrente da bobina mudaria e será que iria alterar o sinal do IGF?
Identificação de alguns componentes do distribuidor
Atente para os itens destacados
- O eixo do distribuidor. No mesmo eixo há quatro dentes para sinal de rotação (Sinal NE) e apenas um dente para o sensor de fase (G1).
- Módulo de potência. De um lado temos as conexões elétricas para os sinais IGT e IGF e noutro lado o fio de pulso da bobina e a alimentação positiva. O aterramento é feito na própria carcaça do distribuidor.
- Bobina de ignição. Em um dos seus terminais temos 3 fios: o positivo pós-chave, a alimentação do condensador e o positivo que alimenta o módulo de potência. No outro terminal temos o fio negativo de acionamento e um fio que vai ligado ao tacômetro.
Atenção para um detalhe da bobina.
Vêm gravado no corpo da bobina as polaridades “-“ e “+” para a correta ligação. Geralmente as cores marrom e preta são designadas para alimentações negativas, entretanto nesse caso as cores devem ser ignoradas! Um dos fios positivos ligados no terminal positivo da bobina tem a cor marrom.
Na figura 8 temos a imagem do sensor de rotação NE e fase G1.
O sensor NE tem duas bobinas que são ligadas em série. O sensor G1 tem uma bobina simples presa numa chapa metálica. Este item está disponível para venda no Mercadolivre, não sendo necessário a troca completa do distribuidor na falha de um destes sensores.
Dica para capturar o sinal de primário de ignição
A UCE manda pulsos de 5 Volts de amplitude para o módulo de ignição e este aciona a bobina. Como todos os itens do sistema de ignição ficam dentro do distribuidor, teremos que encontrar outra forma de capturar o primário de ignição. Neste motor 7AFE, podemos capturar o sinal de primário no fio que vai ao tacômetro ou no conector de diagnóstico.
O pino IG- do conector de diagnóstico nos fornece a tensão primária da bobina de ignição. Atenção para esta medida com seu osciloscópio: no sinal temos tensões acima de 300 Volts e em muitos osciloscópios será necessário o uso de um atenuador, um dispositivo eletrônico para diminuir a tensão lida e proteger o osciloscópio.
Agora que você está fera na teoria desta fascinante tecnologia da Toyota, aguarde a próxima publicação. Traremos detalhes do nosso Troubleshooting (pesquisa de pane) com nosso osciloscópio para resolver este “causo sinistro”. Até a próxima!