Motor de partida é testado por centenas de milhares de ciclos

Um dos pontos que mais chama a atenção é a simulação da vida útil do motor de partida. Em vez de depender exclusivamente de veículos rodando por longos períodos, as bancadas conseguem reproduzir o comportamento do motor de combustão e submeter o componente a uma quantidade elevada de acionamentos.

Segundo Freitas, existem testes realizados diretamente no veículo instrumentado, com ciclos que podem chegar a 100 mil, 200 mil ou até mais partidas, de acordo com o ensaio realizado. Também há bancadas capazes de testar quatro motores de partida simultaneamente. Um servo motor reproduz a curva de rotação do motor de combustão, inclusive as oscilações provocadas pela compressão dos cilindros.

Na prática, isso permite acelerar os ensaios de durabilidade sem a necessidade de manter vários veículos exclusivamente para os testes.“A gente consegue simular em bancada em mais de um motor de partida por vez. Então aqui a gente consegue acelerar muito mais o desenvolvimento do que se a gente tivesse um carro só testando, um motor só testando”, analisou.

Para o mecânico, esse tipo de ensaio ajuda a explicar o comportamento do motor de partida, que não depende apenas da capacidade de girar o motor. Temperatura, rotação, carga mecânica e número de acionamentos também fazem parte das condições às quais o componente é submetido.

Alternador não é avaliado apenas pela corrente que entrega

Nos ensaios de performance, o alternador é submetido a diferentes rotações e cargas elétricas. São monitorados parâmetros como tensão, corrente, temperatura e torque, além da eficiência energética.

Na área de durabilidade, os testes podem permanecer em funcionamento por centenas de horas. Portanto, a bancada permite controlar a rotação e a carga consumida pelo alternador, enquanto câmaras climáticas possibilitam variar a temperatura. Esse ponto é especialmente importante para o diagnóstico, uma vez que um alternador pode apresentar tensão aparentemente correta em uma determinada condição e ainda assim ter problemas quando submetido a temperatura, rotação ou carga diferentes.

Vibração pode revelar problemas que não aparecem na bancada convencional

Outro ensaio reproduz as vibrações que o componente encontra no veículo. A bancada tridimensional movimenta o produto nos três eixos para simular condições como buracos e irregularidades da pista.

O ensaio também permite avaliar aspectos estruturais, como carcaças, soldas, montagem e torque dos parafusos.“Você não solta parafuso porque a vibração é implacável. Se o parafuso não tiver apertado com o torque correto, a força de atrito correta, o parafuso chegou aqui, ele vai soltar, chega na frequência natural ali”, afirmou.

A informação interessa diretamente à oficina porque problemas de fixação e vibração podem estar relacionados a ruídos, folgas e falhas que não necessariamente aparecem durante uma inspeção visual com o veículo parado.

Água, lama e alta pressão também entram no teste

Os componentes ainda são submetidos a condições ambientais severas. Entre os ensaios estão exposição à água, pulverização de solução salina, alta pressão e lama. No teste de água, o objetivo é verificar o comportamento do componente diante de respingos que podem ocorrer durante a utilização do veículo. Já o ensaio de alta pressão simula situações mais severas, como a lavagem do compartimento do motor.

Ainda há testes com uma mistura de água e argila para verificar, entre outros pontos, a possibilidade de entrada de contaminantes em regiões como rolamentos.

Esses ensaios ajudam a entender por que fatores externos devem ser considerados durante o diagnóstico de um alternador ou motor de partida. Um componente instalado no cofre está sujeito à água, barro, temperatura e contaminantes, e não apenas às condições elétricas.

O que o mecânico precisa saber sobre o sistema híbrido de 48 V?

Além dos componentes tradicionais, o laboratório apresentado na visita trabalha com sistemas de eletrificação leve. Daniel Amaral, gerente de produtos eletrificados, mostrou o funcionamento do BRM (Boost Recuperation Machine), máquina elétrica que pode atuar tanto como motor quanto como gerador. Inclusive, os modelos da Stellantis, como Jeep Renegade e Fiat Toro, saem de fábrica com essa tecnologia.

A lógica é diferente da de um alternador convencional, já que quando funciona como motor, o BRM fornece torque ao sistema, e quando atua como gerador, recupera energia. “O BRM, para quem ainda não conhece, é um Boost Recuperation Machine. Então é uma máquina para dar torque, então na hora que ele vira motor e na hora que ele vira alternador, ele pega e recupera energia.”

O sistema utiliza um estator de alta densidade de preenchimento, rotor com ímãs permanentes e um inversor responsável pelo controle eletrônico. Há ainda um sistema de leitura da posição do rotor, necessário para que o controle saiba exatamente como comandar a máquina quando ela está operando como motor.

Esse detalhe é importante para o reparador porque mostra uma mudança de conceito: o componente deixa de ser apenas um gerador acionado mecanicamente e passa a ser uma máquina elétrica controlada eletronicamente.

BRM trabalha com torque e recuperação de energia

Em uma aplicação de 48 V, a máquina pode receber comandos de torque e também atuar na recuperação de energia durante determinadas situações de desaceleração. No laboratório, o sistema é monitorado por meio de mensagens eletrônicas e parâmetros de funcionamento. A própria máquina possui recursos de controle que fazem com que boa parte do diagnóstico seja realizado eletronicamente.

Daniel explica que uma futura aplicação para oficinas pode utilizar o próprio motor associado a um software de diagnóstico, sem depender necessariamente de um equipamento extremamente complexo.“O mecânico vai conseguir transformar um dos motores hora em motor, hora em gerador e a gente vai saber se a máquina que ele tirou para fazer o diagnóstico está funcionando como deveria.”

Para a oficina independente, esse conceito aponta para uma mudança importante: o diagnóstico de componentes eletrificados tende a exigir não apenas medições elétricas convencionais, mas também a compreensão de torque, geração, recuperação de energia, sinais de controle e comunicação eletrônica.

E o ruído? Até isso é medido

O último estágio apresentado foi o laboratório acústico. Motores de partida e alternadores passam por medições para identificar diferentes fontes de ruído, incluindo rolamentos, fluxo de ar e ruído magnético.

A necessidade ganha importância em veículos mais silenciosos, principalmente eletrificados, nos quais ruídos que antes eram mascarados pelo funcionamento do motor de combustão podem se tornar mais perceptíveis. “Então aqui a gente vai avaliar todas as fontes de ruído que o nosso produto pode ter. A gente está falando aí de rolamento, a gente está falando do fluxo de ar que passa por dentro do alternador, por exemplo, do ruído magnético que ele gera.”

Para o mecânico, o ponto central é que o ruído não deve ser tratado automaticamente como característica normal do componente. Dependendo da aplicação, frequência e condição de funcionamento, ele pode ser uma informação importante para o diagnóstico.

O que muda para o mecânico?

A principal conclusão da visita ao laboratório é que o diagnóstico de sistemas de partida, geração e eletrificação está ficando mais amplo. Alternadores e motores de partida continuam dependendo de fundamentos conhecidos — tensão, corrente, rotação, temperatura, fixação e condições mecânicas —, mas novos sistemas acrescentam eletrônica de potência, controle de torque, recuperação de energia e comunicação.

Para o reparador, conhecer como o componente trabalha ajuda a interpretar melhor os sintomas encontrados na oficina. E, no caso dos sistemas de 48V, entender a diferença entre gerar energia e produzir torque será cada vez mais importante para separar uma falha elétrica convencional de um problema relacionado ao controle da máquina elétrica.

Como resumiu Caio Freitas ao final da visita:“Às vezes você pega peças na sua oficina, você acha que elas nunca foram testadas, mas muitas delas na indústria têm esse papel, de fornecer um produto que vai ser testado antes de chegar.”

A tendência é que essa mesma lógica avance para os sistemas eletrificados: quanto mais máquinas elétricas e eletrônica de potência chegarem aos veículos, mais o diagnóstico da oficina dependerá de entender o que o componente deveria fazer em cada condição de funcionamento e não apenas se existe tensão ou continuidade no circuito.