Entenda o funcionamento e o diagnóstico do sensor TPS nos sistemas de injeção

A admissão de ar nos cilindros do motor é um importante parâmetro calculado pela Unidade de Comando do Motor, também chamada de UCE ou ECU. Avaliando a quantidade de ar admitido a UCE consegue controlar o tempo de injeção, dosando o volume correto de combustível de acordo com a situação de carga do motor (marcha lenta, acelerações e desacelerações). O Sensor de Posição da Borboleta – TPS (Throttle Position Sensor) informa à central a posição precisa da borboleta de aceleração, que é um dos parâmetros que auxiliam no cálculo do volume de ar admitido.

O Corpo da Borboleta encontra-se no coletor de admissão e é o componente responsável por restringir a entrada de ar para o motor. Portanto, nos motores ciclo otto, é ele quem faz o controle da admissão de ar para os cilindros, auxiliando nas acelerações, desacelerações e na marcha lenta. A abertura do Corpo da Borboleta pode ser definida pelo motorista ou pela UCE.

Os veículos mais novos vêm equipados com Corpo da Borboleta Eletrônico. Ou seja, a abertura e o fechamento da borboleta de aceleração são feitos por um motor de corrente contínua. Quem controla este motor é a UCE através da análise dos sinais enviados pelos sensores, principalmente do Sensor de Posição do Pedal do Acelerador SPA.

Porém, existem veículos mais antigos com Corpo da Borboleta controlado via cabo. Neste caso existe um cabo que liga o pedal do acelerador à borboleta de admissão e o acionamento da borboleta acontece diretamente pelas solicitações feitas pelo motorista.

O Sensor TPS é o responsável por informar o ângulo de abertura, ou posição instantânea, da borboleta de aceleração para a Unidade de Comando.

Com isso, estas informações são transmitidas na forma de tensão elétrica (VDC) e são utilizadas no cálculo do tempo de injeção (tempo de abertura das válvulas injetoras) instantâneo e consequentemente no controle das condições de marcha lenta, freio motor, aceleração rápida, plena carga e carga parcial.

Existem duas configurações deste sensor disponíveis no mercado:

Sensor TPS Resistivo: Esta configuração funciona como um potenciômetro e pode ser simples, possuindo apenas uma pista resistiva, ou duplo, com duas pistas resistivas. Nesse sentido, potenciômetros nada mais são do que resistores que tem sua resistência interna variável. Em outras palavras, você vai ver que a tensão de saída (sinal enviado à UCE) varia de acordo com a posição da borboleta de aceleração, fazendo com que os parâmetros de funcionamento do motor sejam calculados em função disso. Tanto no duplo quanto no simples prevalece o mesmo princípio de funcionamento, sendo o Sensor TPS duplo composto de dois sinais de saída (TPS1 e TPS2). Os dois sinais servem de redundância, ou seja, medem a posição da borboleta.

Sensor TPS Eletrônico: A grande vantagem dessa configuração é a vida útil (tempo de vida) por não haver uma pista resistiva e nem contatos elétricos internos, assim, não há desgaste de materiais. A precisão do sinal enviado à UCE é também um grande diferencial deste tipo de sensor que, por ter um controle eletrônico, existem poucas fontes de erros na medição. Mas, se fossemos nos aprofundar no funcionamento deste tipo de sensor, iríamos ter que tratar de assuntos específicos a respeito da composição e princípios dos circuitos integrados (CIs). É o sinal de saída do Sensor TPS Eletrônico. Igualmente ao sistema com pista resistiva, o sinal de saída varia de acordo com a posição da Borboleta de Aceleração e a UCE calcula seus parâmetros em função disso.

Assim, na grande maioria dos sistemas a Unidade de Comando Eletrônico do Motor – UCE alimenta o Sensor TPS com uma tensão de referência de aproximadamente 5 volts VDC. Ou seja, a resposta do sensor varia entre sinais maiores que 0 (zero) e menores que 5 volts VDC. Isto é válido para as duas configurações existentes.

Porém, isso não é uma regra, existem outras configurações de alimentação deste sensor.

Antes de realizar o teste de um Sensor de Posição da Borboleta – TPS, deve prestar atenção nos seguintes detalhes:

Certifique-se da boa condição da carga da bateria e alimentação da UCE;

A chave de ignição deve estar ligada;

Realize o teste do sensor com os conectores do sensor e da UCE conectados (circuito do sensor em carga);

Medir o sinal em tensão de corrente contínua VDC.

Após isso, deve realizar as medições das alimentações do sensor e dos sinais enviado à UCE, respeitando a seguinte ordem:

Avalie o aterramento do circuito do sensor e a tensão de alimentação do mesmo;

Analise o sinal enviado pelo sensor à UCE. O sinal deve variar de forma contínua (sem saltos ou interrupções) em função da abertura da borboleta de aceleração;

Verifique se existem modificações na posição do batente da borboleta de aceleração ou furos na borboleta (carros com GNV). Tais modificações descalibram a vazão de ar em marcha lenta através da borboleta de aceleração, o que pode resultar em adulteração na rotação de marcha lenta.

Como testar o Sensor de Posição da Borboleta

Verificar a alimentação do sensor

Na chave, ligue somente a ignição;

Desconecte o chicote do TPS;

Ajuste o multímetro na escala Vdc;

Insira as pontas de prova nos terminais A (1) e B (2) do chicote;

A tensão verificada deve ficar em torno de 5 volts.

Analisar o sinal do sensor TPS

Encaixe novamente o chicote no sensor;

Ainda com o multímetro na escala Vdc e a ignição ligada, verifique a tensão nos terminais A ou bloco do motor e C;

A tensão lida deve se enquadrar na faixa da tabela abaixo.

Defeitos mais comuns causados por falhas no Sensor TPS

Marcha lenta alta (motor acelerado) ou oscilando: Sensor enviando tensão incorreta com a borboleta fechada. Este defeito em alguns casos é intermitente e pode ser provocado por falhas no próprio sensor. Problemas de marcha lenta adulterada também podem ser causados por adulteração no batente da borboleta de aceleração, neste caso o sensor pode estar em boas condições.

Marcha lenta baixa (motor “morrendo” em desacelerações): Sensor enviando tensão incorreta com a borboleta fechada. Pode ser provocado por falhas no próprio sensor. Problemas de marcha lenta adulterada também podem ser causados por adulteração no batente da borboleta de aceleração, neste caso o sensor pode estar em boas condições.

Motor falhando (“vazios” durante acelerações): Interrupções (lacunas) na pista resistiva do sensor. Neste caso, ao avaliar o sinal do sensor, será percebida uma descontinuidade (variação repentina) no sinal de tensão durante a abertura e fechamento da borboleta.

Motor com baixo desempenho: Tensão enviada pelo sensor quando a borboleta está totalmente fechada OK; mas a tensão enviada pelo sensor quando a borboleta está totalmente aberta está incorreta.

Códigos de falhas (DTC) gerados por defeitos no Sensor TPS

Assim, juntamente com os defeitos no funcionamento do motor, a Unidade de Comando Eletrônico do Motor – UCE grava alguns códigos de falha em sua memória. Os códigos facilitam o trabalho na hora que você for efetuar o diagnóstico. Logo abaixo temos uma lista com os principais códigos de falhas do Sensor TPS:

P0120 – Mau funcionamento do circuito TPS.

P0121 – Circuito com sinal fora do padrão;

P0122 – Circuito com sinal baixo;

P0123 – Circuito com sinal elevado;

P0124 – Circuito com sinal intermitente.