Técnicas - André Miura

Entenda como os Atuadores são comandados através do Módulo do motor de veículos ciclo Otto

O sistema de injeção eletrônica é composto por Sensores e Atuadores. Você conhece o princípio da eletrônica aplicado no comando de atuadores automotivos e os componentes envolvidos nesse processo?

Nas últimas décadas a eletrônica embarcada está cada vez mais presente nos veículos. É possível defini-la nos automóveis como sendo o controle de elementos mecânicos feito por componentes eletrônicos. Essa estratégia de funcionamento garante mais precisão no funcionamento dos elementos mecânicos, pois extrai deles o maior rendimento possível.

A ELETRÔNICA NO COMANDO DE ATUADORES

O comando eletrônico de atuadores parte do princípio de funcionamento de um componente muito importante na eletrônica – o Transistor. Ao ser inventado, esse componente de funcionamento simples revolucionou a eletrônica. Um transistor pode ser considerado um elemento de chaveamento e por isso é amplamente usado no acionamento de atuadores e na eletrônica embarcada automotiva.

Um transistor precisa receber um pulso de ativação que pode ser de baixa tensão e consegue chavear com tensões mais altas ou com um negativo de 0V. O transistor tem 3 terminais, sendo que o terminal 1 é chamado “Gate” – pois recebe um pulso de ativação, o terminal 2 chama-se “Source” e pode ser uma alimentação de uma tensão mais alta que do pulso de ativação ou um aterramento; e o terminal 3 denomina-se “Dreno”, pois trata-se do emissor do pulso de chaveamento. IMAGEM 1
Consideremos um exemplo desse princípio de chaveamento em um atuador muito importante para o sistema – os injetores de combustível.

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ACIONAMENTO DE UM INJETOR DE COMBUSTÍVEL

O acionamento de um injetor de combustível nos motores ciclo Otto é feito através de uma diferença de potencial nos dois terminais de ligação desse atuador. Um injetor, nessa aplicação, recebe em um de seus terminais uma alimentação positiva de tensão contínua equivalente à tensão da bateria do veículo, que pode-se afirmar que seja de 12V.

O acionamento e a injeção de combustível ocorrerá no momento em que um pulso negativo for enviado pelo Módulo (ECU) no segundo terminal do injetor. IMAGEM 2

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CIRCUITO ELETRÔNICO DE ACIONAMENTO DOS INJETORES DE COMBUSTÍVEL

O pulso negativo que chega ao injetor é enviado pela ECU por um componente que usa o princípio de funcionamento de um transistor – um sinal de ativação para um chaveamento negativo e a emissão desse sinal. Porém, vale lembrar que algum componente dentro da ECU precisa controlar o momento em que os pulsos de ativação saem para os injetores. Esse controle é possível porque envia os pulsos de ativação para os transistores apenas nos momentos ideais em que a injeção de combustível precisa acontecer.

O componente responsável por controlar o tempo em que cada pulso de ativação deve ser emitido para um comando de atuadores é o processador ou microcontrolador do Módulo. Esse componente é vital para o funcionamento de todos os sistemas. A alimentação padrão de um processador é de 5V. Portanto, os pulsos de ativação que saem de um processador para comandar um componente de chaveamento possuem amplitude de até 5V.
Como exemplo, pode-se observar o trabalho dos componentes responsáveis pelo acionamento dos injetores em um veículo da Fiat que utiliza o sistema 4AFB. IMAGEM 3

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É importante lembrar que o princípio do funcionamento de um transistor está sempre presente no comando de atuadores, porém estes podem estar agrupados e encapsulados em um C.I. (Circuito Integrado).  IMAGEM 4

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Com o uso de um osciloscópio é preciso verificar os pulsos de ativação que saem do processador e acionam os terminais Gate dos transistores que ativam os injetores. Esse pulso de ativação tem amplitude de até 5V e deve ser individual para cada transistor. IMAGEM 5

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Após ser acionado por um pulso de ativação no Gate, o transistor interno ao C.I. fechará sua chave de acionamento com um aterramento no Source com valor de 0V e emitirá um pulso negativo através do Dreno que terá conexão direta com o injetor. IMAGEM  6

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Com o auxílio de um osciloscópio é possível verificar a tensão contínua de alimentação do injetor (12V) e o exato momento da injeção devido ao pulso negativo (0V). Quando o transistor deixa de receber o pulso de ativação de 5V no Gate ele abre novamente sua chave e o injetor para de liberar combustível, mantendo novamente sua tensão de alimentação contínua de 12V.

DIAGNÓSTICO DE DEFEITOS EM CIRCUITOS DE COMANDO PARA ATUADORES

Devido ao princípio de funcionamento dos transistores, em caso de falha em atuadores dois princípios básicos devem ser localizados, de forma que possivelmente será encontrado o defeito: pulso de ativação do processador e saída de um sinal de acionamento para o atuador em questão. Com a ajuda de um esquema elétrico, localize as saídas dos sinais para o atuador que apresenta falha, para que seja possível fazer um caminho reverso dentro da ECU e localizar um transistor ou C.I. de ativação. Ao encontrá-lo, prossiga com os testes para verificar os sinais mencionados.

A capacitação profissional voltada para a eletrônica embarcada automotiva é vital para a sobrevivência do reparador no mercado atual. Entender todos os processos envolvidos para que algo funcione em um motor é de grande valor para o diagnóstico. Pensando nisso, invista em conhecimento e procure um curso de reparo de Módulos de injeção eletrônica. IMAGEM 7

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