Diagnóstico e Manutenção avançada em DCU’s – Bombas de ARLA – Sistema EMITEC

Como diagnosticar falhas no motor da bomba de ARLA 32 (Sistema EMITEC)

Em todos os sistemas de pós-tratamento SCR Diesel, o motor elétrico da bomba de ARLA é um dos componentes mais exigidos, por isso, entender de forma clara como ele funciona e suas possíveis falhas é essencial para realizar um diagnóstico preciso e garantir uma reparação eficiente. Confira o passo a passo desse diagnóstico.

O sistema EMITEC é amplamente utilizado no Brasil e está presente em diversas montadoras, como Ford, MAN e Volkswagen. Esse sistema tem como característica trabalhar tanto com Ar quanto com o reagente ARLA 32, sendo assim composto por elementos internos pneumáticos e hidráulicos. Entre os componentes envolvendo o sistema hidráulico, o motor elétrico é um dos mais importantes, por ser o principal responsável por gerar pressão de reagente no sistema, atuando o pistão e o diafragma para succionar o reagente e gerar pressão. Falhas em seu funcionamento podem ocasionar a falta de pressurização do ARLA 32 e consequentemente, parada do sistema.

Nesse artigo, realizaremos uma análise técnica do circuito de monitoramento do motor de passo, analisando etapa por etapa do seu funcionamento. Começaremos pelo sinal de acionamento da DCU, aprenderemos como validar as bobinas internas e por fim como validar o sinal de feedback responsável pela sincronização do seu acionamento. Em todos os casos de falha nesses componentes, o sintoma é o mesmo: paralização da rotação do motor ocasionando parada no sistema.

Validação do Sinal de Acionamento do Motor

A placa acoplada dentro da Emitec tem, dentre outras funções, o objetivo de acionar o motor da bomba. Esse acionamento é feito por meio de um sinal de tensão alternado para acionamento das bobinas. A análise desse sinal com o osciloscópio é essencial para ter a validação do acionamento do motor.

O acionamento desse motor é realizado por um controle bifásico defasado. Essa defasagem entre as fases permite a energização alternada das bobinas, conforme podemos observar no osciloscópio. Nota-se que, em determinados intervalos, uma fase permanece em nível estático enquanto a outra apresenta o chaveamento, caracterizando a defasagem necessária para o acionamento. Essa alternância controlada entre níveis lógicos define a sequência de excitação das bobinas produzindo a rotação do motor.

Validação da Bobina do Motor

O motor elétrico do sistema EMITEC é constituído por duas bobinas, responsáveis pela geração do campo eletromagnético que promove a rotação do conjunto. Quando energizadas de forma controlada pela unidade eletrônica, essas bobinas criam um campo magnético alternado que interage com o rotor, resultando no movimento rotacional do eixo do motor. A validação dessas bobinas pode ser feita por meio do cabo de conexão elétrico, identificado na placa pela cor azul, de 4 terminais, onde a bobina 1 é conectada aos terminais 1 e 3 do conector, e a bobina 2 é conectada aos terminais 2 e 4. Entre os terminais de cada bobina, precisamos encontrar um valor de resistência baixa, entre 5 e 6 Ohms.

Esse movimento aciona uma engrenagem motriz de pequeno diâmetro de 14 dentes (1), que transmite o movimento por meio de uma correia dentada (2) para uma engrenagem maior de 56 dentes (3). Esta engrenagem está acoplada a um pistão (4) com eixo excêntrico, responsável por converter o movimento rotacional em movimento alternativo linear do pistão. Esse movimento alternado (ciclo de avanço e retorno) promove a sucção e compressão do fluido por meio do diafragma, resultando na pressurização do ARLA 32 dentro do sistema.

Circuito de Feedback

Uma etapa de validação do funcionamento do motor está na verificação do sinal de feedback enviado para o processador da posição do motor. Para criar esse sinal, a engrenagem de maior diâmetro possui um pequeno ímã incorporado, que atua como referência de posição. Devido à sua polarização, esse ímã gera um campo magnético que, ao passar próximo a placa eletrônica, em um setor específico é detectado e convertido em um sinal elétrico de nível baixo. Nesse instante, o circuito de leitura é acionado e esse sinal é enviado ao processador.

A informação gerada permite ao módulo monitorar a posição do conjunto, sincronizar o funcionamento da bomba e garantir o controle da pressurização do ARLA 32. Sem esse imã ou se ele estiver invertido, esse sinal não é transmitido, fazendo com que o motor fique desordenado e pare de funcionar. Para a leitura do imã, na parte de trás da placa existe uma área aberta, sem a proteção da carcaça de ferro, expondo a placa eletrônica. Essa abertura proposital facilita a leitura do campo gerado pelo imã.

Como último passo de verificarão de seu acionamento precisamos analisar o circuito responsável diretamente na placa eletrônica da DCU, nesse circuito encontramos resistores, capacitores de cerâmicas e o principal componente responsável pelo chaveamento do sinal de nível lógico baixo - uma SOT-23 cuja numeração é “22L”.

Essa SOT-23 trabalha como transistor, ou seja, um chaveador que ao receber um estímulo libera passagem de um nível de tensão. No caso, trabalha com a liberação de um nível lógico baixo, ou seja, 0V, dando um pico negativo em uma corrente contínua de 5V. Esse nível baixo que trabalha em uma escala de milissegundos, é identificado pelo processador como a passagem do motor.

Dessa forma, passamos por todos os setores envolvendo o trabalho desse importante componente na EMITEC - o motor elétrico de passo. Ao realizar os estímulos em bancada para testes ou após a reparação, o uso de uma ferramenta específica é essencial para validação de todo funcionamento de dosagem.

Ao longo desta análise, ficou claro que o diagnóstico do sistema EMITEC — especialmente no conjunto do motor de passo — não depende apenas de identificar sintomas, mas de compreender profundamente cada etapa do seu funcionamento, desde o acionamento pela DCU, passando validação das bobinas, até a leitura correta do sinal de feedback. Esse domínio técnico permite ao profissional sair do diagnóstico superficial e atuar de forma assertiva na causa raiz da falha, reduzindo retrabalho e aumentando a confiabilidade dareparação.

LEGENDAS DAS IMAGENS:

Imagem 1 – Sistema EMITEC de bombeamento

Imagem 2 – Conjunto do sistema do motor de passo

Imagem 3 – Sinais de acionamento das bobinas 1 e 2

Imagem 4 – Conector eletrônico da placa, conexão com o motor

Imagem 5 – Identificação das engrenagens, correia dentada e pistão

Imagem 6 – Imã responsável pelo monitoramento do motor de passo      

Imagem 7 – Área aberta na carcaça de ferro da placa eletrônica

Imagem 8 – SOT com numeração “22L

Imagem 9 – Sinal no terminal 2 da SOT com numeração “22L”

Imagem 10 – Simulação de trabalho da DCU EMITEC com ferramenta especia