Utilizando o sensor de etanol como ferramenta de diagnóstico junto com o osciloscópio

Sistema Flex Fuel indireto - A maioria dos motores de ciclo Otto hoje recebe o sistema de gerenciamento de bicombustível Flex Fuel, este sistema tem a capacidade de operar em qualquer proporção de combustível com eficiência, logo é necessária uma estratégia para que a combustão ocorra de forma eficiente, por exemplo quando o veículo é abastecido. 

Uma das estratégias utilizadas para o reconhecimento do tipo de combustível é um método indireto, uma técnica muito usual em motores aspirados, em que a detecção da concentração do etanol é através da detecção do teor de oxigênio existente após a queima do combustível. 

O etanol contém cerca de 35% de oxigênio em sua composição, o que aumenta a proporção de oxigênio nos gases de escape. A ECU é programada para analisar essa variação na proporção de teor de oxigênio através da sonda lambda, logo após um evento de reabastecimento. 

 Sistema Flex - Sensor de Etanol

O sensor de etanol é aplicado nos veículos de injeção direta na linha de baixa pressão, sendo de fácil acesso. Este sensor envia um sinal digital de onda quadrada para a ECU e através da frequência recebida do sensor, calcula o teor de etanol. Se a frequência se encontrar com 50 Hz, teremos então 0% de etanol, se a frequência se encontrar com 150 Hz, teremos 100% de etanol. A base de cálculo da porcentagem de etanol é dada pela frequência da forma de onda em razão de uma constante de 50. Para se utilizar o sensor de etanol como ferramental de diagnóstico, será necessário um osciloscópio ou multímetro para a análise da frequência e do pulso. 

Vamos simular um caso no qual encontramos um veículo com uma frequência de 90 Hz, logo vamos utilizar a equação da frequência. Com base na tabela de equação do sensor, iremos substituir o Hz da fórmula pelo valor de 90.

Substituindo o Hz por 90 e subtraindo pela constante de 50, encontramos uma porcentagem de 40% de etanol no combustível. Sendo assim podemos analisar o combustível real do tanque, mesmo que o scanner informe um valor diferente do verdadeiro.

Aplicação do sensor de etanol como ferramenta

Este sensor de etanol pode ser adaptado como ferramental de trabalho junto a um osciloscópio. Basta fazer um circuito para alimentá-lo e ligá-lo na linha de combustível do veículo e com um osciloscópio ou multímetro será possível analisar a frequência do combustível.

Estudo de caso com sensor de etanol 

Nesta análise será apresentado como foi realizado o diagnóstico em um veículo Meriva 1.8 2008 Flexpower, utilizando o sensor conjugado a um osciloscópio. Em uma análise é interessante padronizá-la, separando por módulos, você pode utilizar um diagrama de Ishikawa para ajudá-lo a organizar seu trabalho. No diagrama separamos 6 módulos chaves de estudo com o título principal sendo a reclamação do cliente: 

Reclamação: Dificuldade de partida - Marcha lenta ruim - Sem potência.

Módulos: Scanner; Injeção; Módulo; Motor; Ignição; Programação.

Análise dos módulos:

1-Scanner (DTC).

Aplicando o Scanner PDL 5500 para leitura de DTCs logo se observou o seguinte código: P0460 “Avaria no sensor de nível de combustível”.

O que é um código P0460? 

É um código genérico aplicado em todos os motores com sistema OBDII, é um indicativo de mau funcionamento do circuito do sensor de nível de combustível. Este código geralmente aparece quando o sensor de nível envia uma resposta para o módulo com a quantidade de combustível “X” diferente da quantidade real que está no tanque de combustível.

Também foram separados alguns dados para análise em relação ao defeito apresentado no carro, sendo estes: 

• Relação de combustível;

• Ajuste de curto prazo;

• Ajuste de longo prazo. (Fig.4)

 Dados: Relação etanol/gasolina: 20 %; Longo Prazo: 20 %; Curto Prazo: 22 %.

Mensurando a relação de combustível pode se observar que os parâmetros do scanner indicam que o módulo está reconhecendo 20 % de etanol e 80 % gasolina.

Verificando os parâmetros de curto prazo o mesmo está trabalhando na faixa de 22%, um indicativo de que o módulo está tendo uma informação de mistura muito pobre, e está enriquecendo a mistura.

Os dados de longo prazo estão na faixa de 20%, este parâmetro já mudou o mapeamento de injeção, para tentar encontrar a mistura mais ideal possível.

Próximo passo foi analisar o tipo de combustível real que estava no tanque de combustível do veículo, para confrontar com os 20% de etanol encontrado no scanner. Para esta análise foi utilizado o sensor de etanol na linha de combustível. Com o sensor instalado junto a um osciloscópio foi realizada a captura da forma de onda. No gráfico temos uma forma de onda quadrada, um sinal digital, no qual podemos mensurar a frequência e determinar o tipo de combustível real. 

No gráfico temos um ciclo de trabalho de 6,82 ms, e sabemos que (frequência=1/tempo), sendo assim podemos encontrar a frequência apenas com o ciclo de trabalho da forma de onda.

Não se preocupe em fazer este cálculo, o osciloscópio tem o valor de frequência ao analisar o ciclo da forma de onda. No caso temos 146, 62 Hz e com essa frequência já podemos calcular o teor de etanol, para isto vamos usar a função de teor de etanol.

Realizando a análise com o sensor de etanol, verificamos uma porcentagem de 96,62% etanol no combustível do tanque, divergindo dos dados do scanner com 20% de etanol. O sensor de etanol mede o teor real de combustível, e o scanner informa o que o módulo está reconhecendo.

Foi feita a programação do combustível, alterando a relação etanol/gasolina para a proporção correta de 96,62% etanol. Após a programação correta, foram verificados os parâmetros do scanner e foi observado que a relação de combustível mudou seu valor para 100%, o ajuste de curto prazo em 1% e longo prazo 0%, e o veículo voltou a ficar dentro dos parâmetros com funcionamento eficiente.