Guia para realizar diagnóstico automotivo avançado com osciloscópio na reparação de veículos

Este mês trocarei os casos de diagnóstico práticos por um guia com as principais perguntas que recebi e as respostas com meu ponto de vista.  Que esta matéria seja um farol para os profissionais que estão ou querem fazer parte deste fascinante mundo do diagnóstico avançado.

Quais os tipos de osciloscópio que posso comprar para minha oficina?

Reparadores que lidam diariamente com o diagnóstico de injeção eletrônica compreendem perfeitamente que apenas um scanner não é o suficiente para atender os carros que chegam na oficina. “Nenhum scanner faz tudo”, já que existem tantos sistemas produzidos.

Poderíamos aplicar este mesmo raciocínio quando se trata de osciloscópios.  Há um osciloscópio que faça tudo? Por mais estranho que pareça, sim. Há sim osciloscópios capazes de realizar muitos tipos de teste, de diversos tipos e frequências. O detalhe é que, quanto melhor for o hardware e software do equipamento, quanto mais funções for disponibilizado, maior será o custo.

Podemos realizar alguns diagnósticos com segurança usando equipamentos mais simples, mais baratos, se conhecermos os limites do equipamento.  

No mercado basicamente temos quatro tipos:  

• Osciloscópios digitais de bancada; 
• Osciloscópios digitais USB de uso geral ou automotivo; 
• Osciloscópios integrados a um scanner automotivo; e 
• Osciloscópios analisadores de motor.  
• Segue abaixo a descrição de cada um com observações relevantes:

– Osciloscópios digitais de bancada.  Equipamentos usados em reparação eletrônica, geralmente funcionam com alimentação de energia elétrica (110 V ou 220V).  São bons aparelhos e o custo dependerá da qualidade de hardware e funções.  Para o pátio de oficina, muitos recursos não serão utilizados pelos mecânicos e devido à quantidade de funções, será necessário um curso de instrumentação eletrônica. Equipamento ideal para oficinas que reparam UCE (unidades de comando eletrônico). 

- Osciloscópios digitais USB. Estes equipamentos funcionam ligados a um computador. No geral, são relativamente leves e com menor custo se comparados com o modelo anterior.  Os softwares de operação destes equipamentos podem ser semelhantes ao de uso de bancada ou ainda com aplicação automotiva. 

- Osciloscópios integrados a um scanner automotivo.  Alguns fabricantes de scanner disponibilizam um hardware integrado com um osciloscópio.  Existe a vantagem da portabilidade e de um software dedicado. 

-  Osciloscópios analisadores de motor.  Estes, concebidos exclusivamente para o uso em oficinas mecânicas. O conjunto de hardware, software e acessórios possibilitam diagnósticos mais rápidos e específicos. Os modelos que encontramos no mercado possuem 2,4 ou 8 canais.  

O que é um software automotivo?

Um software capaz de deixar o ambiente de trabalho com uma operação mais fácil, seja com um visual mais limpo, pré-testes configurados ou banco de dados integrados.  Este software também poderá conter funções específicas para testes de sensores ou atuadores. Por exemplo: rotina de compressão relativa, teste de ignição, balanceamento de cilindro ou scripts.

Qual o melhor osciloscópio para quem está começando?

Se a grana estiver curta, comece por um equipamento mais simples, via USB e de pelo menos dois canais.  Com o tempo, você pega a prática e se prepara para adquirir um equipamento que te atenda melhor:  vai trabalhar com transdutores? Linha leve ou diesel? Carros importados e defeitos complexos? Precisará de um suporte do fabricante?  Estas perguntas são decisivas para quem deseja fazer um upgrade de equipamento.

Consigo aprender a operar o equipamento sem treinamento?

Com muito foco e dedicação, sim. Mas acredito que a sua jornada de aprendizado será maior.  Recomendo procurar instrutores que são referências nessa área, com experiência para compartilhar e que ofereça um suporte pós-curso.

Preciso de um banco de dados de imagens para trabalhar?

Sempre. Nosso diagnóstico é por imagem.  A imagem capturada em tempo real deverá ser comparada com uma imagem padrão.  O grande problema é que são muitos sensores, atuadores e sistemas.   Por isso enfatizamos que reparador participe de fóruns e grupos específicos de estudo nos quais imagens podem ser compartilhadas.  Empresas que fornecem diagramas elétricos também já fornecem este serviço.

Quantos canais deve ter meu primeiro equipamento?

Geralmente dois canais são suficientes.  O uso simultâneo de canais dependerá da complexidade do diagnóstico.  Quanto mais difícil for o problema, mais canais poderemos necessitar.  

Meu osciloscópio só tem dois canais e preciso capturar 3 sinais: um sinal de rotação e dois sinais de fase.  Como eu faço?

Primeiro capture o sinal de rotação (CKP) com um dos sensores fase (CMP) e grave sua imagem.  Posteriormente capture o sinal de rotação com o outro sensor de fase.  Compare com a imagem do seu banco de dados.

Quais configurações devo olhar quando for comprar meu equipamento?

São vários os fatores que determinam um bom hardware do equipamento e não uma característica isolada.  Muitos reparadores observam a largura máxima de banda do equipamento em MHz (Mega Hertz) e pegam esse valor como parâmetro na hora de comprar o equipamento. 

Além desta característica, eu observaria também outras características que fazem o sinal medido na tela ser o mais próximo do real, ou seja, características do osciloscópio mais ligadas à qualidade do sinal, como resolução em bits, amostragem e memória.  No geral equipamentos de 20 MHz atendem bem nossos testes pois os sinais automotivos são em sua maioria de baixa frequência. Lembrando aos leitores que o preço do equipamento é diretamente proporcional a esse “pacote de características”. Quanto maior for a memória ou resolução ou amostragem, maior o preço final.

Quais são os acessórios que devo ter obrigatoriamente para começar os diagnósticos?

Geralmente os osciloscópios já vem de fábrica com cabos padrão, sejam atenuados ou não atenuados.  Listaremos abaixo alguns acessórios essenciais para os testes de chão de oficina.  Aconselho adquirir pelo menos um item de cada para seus testes:

9.1 - Sonda Universal com garras de jacaré. Geralmente feita com um cabo coaxial, com 1 metro de comprimento e duas garras de jacaré nas extremidades. De baixo custo, pode ser adquirida facilmente na internet.  São originais de alguns equipamentos. Usada para sensores e atuadores de baixa tensão e sinais de baixa frequência.

9.2 - Sonda Universal para osciloscópio. Classificada como uma sonda passiva, possui um circuito atenuador que reduz a tensão (em 10 vezes, 100 vezes ou 1000 vezes).  A sonda conta com um circuito de compensação ou calibração.  Outro detalhe interessante é que existem sondas com banda de frequência diferentes.  Testes de rede CAN devem ser feitas com este tipo de sonda para um mínimo de qualidade no sinal, e não a sonda universal de garras de jacaré do exemplo anterior. 

9.3 – Atenuadores.  Acessório usado para atenuar (reduzir) a tensão medida, protegendo a entrada do equipamento contra tensões acima do máximo permitido. Os mais comuns são do tipo 10:1, 20:1 e 100:1.  Atenuam dez vezes, vinte vezes e cem vezes, respectivamente.  Na minha oficina, uso o atenuador 20:1. 

9.4 - Sonda Secundário cabo de vela.  A sonda capta o campo gerado no cabo de vela.  Geralmente a calibração é de 1:10.000 e não há necessidade do uso de atenuadores.  De efeito capacitivo, o circuito da ferramenta é calibrado e o capacitor interno não deve ser alterado. 

Quais os acessórios que devo comprar para completar meu kit?

Acima listamos os acessórios que deveremos ter na oficina para realizar o mínimo de testes.  Agora, vou listar algumas ferramentas que irão complementar seu kit, deixando o seu diagnóstico em outro nível:

10.1 - Sonda de Trigger.  Sonda usada para a sincronização dos sinais (trigger ou disparo). Abraçada no cabo de vela, manda a informação de disparo de centelha.  Pode ser confeccionada pelo reparador, utilizando-se de uma sonda velha de pistola de ponto ou RPM de multímetro. 

10.2 - Sonda para bobinas Cop.  Nas bobinas que ficam sobre as velas, impossibilitando o teste no cabo que liga à vela de ignição, usamos esta sonda.  Basta encostar em cima da bobina para captar o campo gerado. A sonda pode ser confeccionada com um sensor CKP velho, mas deverá ter um atenuador 10:1 no mínimo.  Para sondas fabricadas artesanalmente, não há um fator de calibração. 

10.3 – Sonda amperimétrica de baixa corrente. Também conhecida como pinça amperimétrica ou Clamp.  Trata-se de um transdutor de corrente (transforma a grandeza corrente elétrica na grandeza tensão elétrica).  Útil para a análise de correntes de bomba combustível, injetor, bobina, eletroválvulas e etc. 

10.4 – Sonda amperimétrica de alta corrente. Este transdutor de corrente é usado para a análise de correntes até 650 Amperes.  Muito útil no diagnóstico de motores de partida, alternadores ou testes de compressão relativa. 

10.5 - Transdutor de pressão de efeito piezoelétrico.  Consiste, basicamente, de uma pastilha piezoelétrica que transforma variações de pressão em sinais elétricos. Pode ser utilizado para verificar variações de pressão em vários pontos do veículo, por exemplo:   

Coletor de admissão (vácuo do motor);

Vareta de nível de óleo (variação depressão no cárter);

Tubo de escapamento (pulsos de escape); 

Tomada de vácuo do regulador de pressão de combustível na flauta.

Bastante útil para a análise de componentes mecânicos e eletromecânicos do motor, como bicos injetores, válvulas, anéis de segmento, comando de válvulas, cabeçote, dentre outros, evitando assim a desmontagem parcial ou total do motor.

10.6 - Transdutor pressão de cilindro.  Consiste de um chip que converte variações de pressão em sinais elétricos que serão exibidos na tela do osciloscópio. O transdutor de pressão é ideal para:

● Verificação de sincronismo entre o eixo comando de válvulas e virabrequim;
● Verificação de sincronismo entre a roda fônica e o virabrequim;
● Verificação da integridade do motor (vedação de válvulas, vedação de cilindro, obstrução no escape, etc.);
● Diagnóstico dos atuadores presentes nos veículos que utilizam a tecnologia de comando de válvulas continuamente variável, conhecidos como VVT, VVTi e etc.