Quando o primeiro veículo com injeção eletrônica de combustível chegou ao Brasil, muitas questões surgiram entre os profissionais da reparação automotiva. Ao olhar no interior do capô do Gol GTI 1989, em exposição em feira automotiva, não acharam mais um carburador e uma nova peça surgiu – o módulo de injeção eletrônica ou ECU (Eletronic Control Unit). Quais seriam os novos desafios para a reparação automotiva? Quais ferramentas seriam necessárias? Iriam aumentar ou diminuir manutenções? Valeria a pena investir nessas novas tecnologias?
Imagem 1 – Módulo de injeção Eletrônica do Gol GTI 1989 – Primeiro no Brasil
Ficava claro que especializações seriam necessárias. Mas, infelizmente, 30 anos mais tarde muitos reparadores ainda têm sérias dificuldades ao lidar com a eletrônica embarcada nos automóveis, e em alguns casos, ainda as mesmas perguntas mencionadas acima. A causa? Na maioria dos casos, apenas falta de conhecimento técnico. Lembre-se sempre: reparar é apenas uma consequência de se dominar bem o funcionamento. Conhecimento é a chave!
Entretanto, o sistema de injeção eletrônica trouxe consigo não apenas novos desafios, mas também novas oportunidades de serviço para a oficina! Cada vez mais os profissionais com as habilidades e equipamentos necessários para essas reparações têm se destacado em sua região. Um dos componentes mais importantes desse sistema é o Módulo de Injeção eletrônica, o verdadeiro cérebro do sistema. É um componente que oferece a possibilidade de reparo, embora exija conhecimentos específicos. Confira algumas informações importantes sobre a arquitetura dos módulos de gerenciamento eletrônico!
Estratégias de construção de um módulo de injeção
Todos os módulos de injeção, independentemente de sua fabricante ou aplicação, seguirão as mesmas lógicas de construção interna. A construção do “hardware” (parte física dos módulos – componentes, trilhas, terminais, conectores etc.) deve seguir o mesmo padrão em todos os casos, pois a eletrônica é universal. Portanto, os sistemistas têm que se adequar aos conceitos da eletrônica e não o contrário.
Para entender melhor a construção de hardware das placas automotivas podemos separá-las em “blocos de funcionamento”. Entender alguns conceitos presentes nesses blocos é de grande ajuda na localização de defeitos nessas unidades de comando eletrônica e até mesmo em diagnósticos no veículo e seus periféricos. É possível dividir essas estratégias de construção dos módulos em 3 blocos. Confira!
Imagem 2 – Setores ou blocos de funcionamento de uma ECU
Bloco de Alimentação
O bloco de alimentação é de vital importância, pois tem a função de fornecer as condições necessárias para o funcionamento de todos os componentes. Esse bloco tem as funções de proteger, controlar e distribuir a tensão de fonte da bateria do veículo.
Para proteger um módulo de possíveis picos de tensão ou inversões de corrente, ocasionados por uma possível inversão dos polos da bateria ou problemas no alternador, o bloco de alimentação conta com diodos - componentes semicondutores que podem agir como condutores diretos ou isolantes. Caso a energia entre em contato com esse componente não satisfazendo os requisitos impostos pelo fabricante, ele agirá como um isolante. Por isso tais componentes são muito usados na proteção das placas. Os diodos podem impedir que a corrente circule em uma direção errada e proteger contra picos de tensão, descarregando-os em um aterramento seguro.
Imagem 3 – Diodos aplicados no bloco de alimentação de uma ECU
Após garantir a proteção e controle na entrada de tensão, é necessário agora distribuir essa tensão por toda a placa em uma medida aceitável, menor que a de fonte. Para isso, todo módulo de injeção conta com um Regulador de tensão. Esse componente, muitas vezes em forma de CI (Circuito Integrado), tem como função básica transformar a tensão de entrada da bateria em várias saídas na tensão de trabalho interna do Módulo – 5 Volts. Esse componente também envia 5 Volts para os diversos sensores que necessitam de alimentação.
Imagem 4 – Exemplo de regulador de tensão
Bloco de entrada e processamento de sinais
Esse bloco de funcionamento contém vários circuitos independentes – um para cada elemento sensor que a ECU necessita monitorar. Algumas falhas nesse bloco podem ser graves, visto que sem alguns sinais um veículo pode não dar a partida, como por exemplo sinal de rotação ou fase do motor. É preciso ter em mente que um sinal não pode ser interpretado pelo módulo da maneira que sai dos sensores (em sua maioria sinais analógicos), por isso dizemos que ele precisa ser processado.
Imagem 5 – Exemplo de sinal analógico do sensor de rotação
A porta de entrada de um sensor para o interior de um módulo de injeção será sempre um circuito chamado “Low Pass” (passa baixo), composto por capacitores e resistores para filtrar “ruídos” elétricos no sinal, inevitáveis devido aos diversos componentes trabalhando e gerando esses ruídos no motor. Após ser filtrado e estabilizado em uma medida de tensão aceitável ao processador (5V), o sinal segue para um conversor A/D (Analógico/Digital) para ser transformado em uma onda do tipo quadrada e digital. Esse componente muito importante também é um CI, e em alguns casos pode estar interno ao processador.
Imagem 6 – Conversor A/D e sinal digital
Imagem 7 – Exemplo de medição da conversão dos sinais em bancada com o auxílio de um simulador
Bloco de comando para atuadores
Agora que o sinal está pronto para ser interpretado pelo processador, é a hora de basear-se nesse sinal e dar um comando de ativação para um atuador. Atuadores podem ser eletroinjetores, eletroventiladores, relés e qualquer outro elemento que atue fisicamente no funcionamento do motor.
A ativação de um atuador sempre se baseia no funcionamento de um transistor – componente eletrônico de chaveamento. Um transistor recebe um pulso de tensão de ativação do processador da ECU em um de seus terminais e consegue fechar um circuito em seu interior, emitindo por outro terminal disparo de tensão que irá ativar um atuador. Ele pode estar isolado - fazendo apenas uma dessas ligações - ou pode estar com mais de uma entrada e saída de pulsos de ativação, em um CI transistores sempre fornecem a potência faltante para que haja funcionamento e fluxo de corrente elétrica no atuador para que funcione, podendo enviar um pulso de tensão positiva ou fornecer um aterramento interno na ECU.
Invista em conhecimento e equipamentos
Em anos recentes, algo que tem animado os reparadores automotivos para ingressar no ramo de reparo de módulos de injeção é perceber que até mesmo as fabricantes dos módulos - antes interessadas em dificultar o reparo para que apenas a troca fosse possível - hoje também desenvolvem soluções para esse serviço. Até mesmo a maior sistemista e fabricante de módulos de injeção do mundo, nos últimos anos desenvolveu grandes centros de reparação na Europa para Módulos de injeção, Módulos ABS, Painéis de instrumentos, GPS e rádios originais automotivos.
Sem conhecimentos específicos é impossível efetuar reparos de módulos de injeção com sucesso. Portanto, invista em você, profissional reparador! Especialize-se nessa área que talvez ainda não conheça - a eletrônica embarcada automotiva voltada ao reparo de módulos. Para isso, procure cursos específicos e mantenha-se sempre atualizado nas inovações da área automotiva. Invista na aquisição de equipamentos voltados para a eletrônica como simuladores, ferramentas de medição e soldagem, para que tenha um laboratório completo e especializado. Dessa forma, com certeza poderá se destacar em sua região como um profissional completo e moderno!