Afirmamos com certeza que os testes nos sistemas de ignição são os mais procurados pelos reparadores automotivos que buscam o diagnóstico avançado com osciloscópio.
Provavelmente essa cultura vem dos antigos testadores de motores da década de 80 e 90.
Então é muito comum o reparador comprar seu osciloscópio, retirar do plástico, ligar no computador e perguntar no grupo de Whatsapp: “Isso aqui está bom ou ruim?”.
Não sabe ele que está diante de um dos sinais mais difíceis de interpretar. Analisar um sinal de ignição é ver o comportamento de uma centelha num motor de combustão interna, em tempo real.
Já parou para fazer as contas de quantas centelhas são disparadas em apenas 10 segundos na marcha lenta? E a centelha sofre influência de fatores como: pressão de compressão do cilindro, mistura ar-combustível, detonação, resistências do circuito primário e secundário, são tantos fatores a serem levados em consideração numa análise que sem um treinamento apropriado, impossível um diagnóstico conclusivo. Neste mês focaremos em conceitos básicos deste sistema.
tem como abordar este tema de ignição sem antes falar de magnetismo. Vamos entender como o sinal é gerado.
Os imãs são materiais ferromagnéticos que possuem a propriedade de atrair ou repelir outros imãs.
Acredito que é do conhecimento de todos que polos iguais se repelem e os polos opostos se atraem. Isso acontece pelo fato de cada polo gerar um campo magnético com uma orientação específica.
Imãs naturais têm seus campos magnéticos fixos e com muitas aplicações na área automotiva. Entretanto os eletroímãs apresentam vantagens em relação aos imãs naturais.
O eletroímã consiste de um material ferromagnético, enrolado com diversas voltas de um fio de cobre no qual uma corrente é aplicada e gerando um campo magnético. Outro conceito importante para o entendimento do sistema de ignição é fenômeno físico chamado de indução eletromagnética.
Nesta figura, um galvanômetro G (instrumento utilizado para medir corrente elétrica de baixa intensidade) está ligado em um condutor no formato espiral. Outro condutor ligado a uma fonte de tensão, ao ser comutada a corrente no circuito através de um interruptor, irradia um campo magnético que pode ser “sentido” pela outra bobina.
acontece no circuito de ignição do veículo: a UCE do veículo manda pulsos elétricos na bobina primária e por indução temos uma tensão e corrente gerada no circuito secundário.
Os primeiros testes que podemos fazer nas bobinas de ignição são os testes de resistência do circuito primário e secundário.
Entretanto estes testes podem não ser conclusivos e o osciloscópio é mais adequado para os testes de ignição. Neste primeiro momento, dividiremos os testes na ignição numa abordagem simples e em duas etapas:
Tensão de primário;
Tensão de secundário.
Tensão de primário
Aqui analisaremos o comportamento do sinal que entra na bobina de ignição, quando o circuito de potência de chaveamento encontra-se dentro da UCE. Geralmente a bobina recebe uma tensão positiva constante e a UCE chaveia um pulso negativo, gerando uma onda característica capturada com o osciloscópio. No exemplo, usamos o SCOPEX4 da Alfatest.
Entenda cada etapa do sinal
A - Tensão positiva que retorna pela bobina, a tensão gerada pelo alternador
B - Momento em que a UCE chaveia o sinal negativo. Este período também é chamado de Tempo de carregamento da Bobina de ignição.
C - Tensão de disparo. No momento que a UCE remove o negativo da bobina, uma tensão é gerada pelo circuito. Geralmente essa tensão induzida fica próxima dos 350 Volts. Muita atenção nesta hora! Corre-se o risco de queimar o seu osciloscópio.
Os equipamentos especificam a tensão máxima suportada em suas entradas. Osciloscópios de uso automotivo dispõem de um acessório chamado de Atenuador, que reduz a tensão em 10 vezes.
Sendo uma tensão lida no primário de 350 Volts, com atenuador acoplado no circuito, ela reduz a tensão para 35 Volts. Então podemos testar sem nenhum medo.
D - Tempo de queima. Aqui medimos o tempo que a centelha dura dentro do cilindro. Como o osciloscópio consegue detectar eventos na ordem de milésimos e bilionésimos de segundo, avaliamos a qualidade da centelha nesta parte do sinal.
E - Tensão residual. Essas ondinhas que vão amortizando representam parte da energia dissipada da bobina. Sua análise é importante para determinar a saúde do sistema de ignição
Instrumentação
Para testes no sistema de ignição, certifique-se que as sondas estão bem conectadas ao negativo. Deixe o osciloscópio e o cabo USB longe do sistema de ignição. A captura do sinal pode ser realizada no conector elétrico que chega à bobina.
A sonda com a garra de jacaré preta deve ser aterrada firmemente no motor, o acessório Atenuador ligado em série no circuito e a ponta de prova vermelha ligada a um dos sinais pulsantes enviados pela UCE.
Secundário de ignição
O sinal do secundário é o espelho do primário. Isso acontece por causa do fenômeno de indução eletromagnética, como vimos no começo do texto. Como a bobina é um amplificador de tensão, a bobina secundária tem mais espiras que a bobina primária. O sinal de secundário é bastante parecido com o do primário, mas com algumas particularidades:
F - O círculo destaca um fenômeno característico do secundário que acontece nos instantes iniciais do carregamento da bobina.
- Tensão máxima de disparo. Medido em kV (quilovolts) representa uma importante medida para diagnóstico do sistema de ignição. A distância entre eletrodos da vela, pressão de compressão e outros fatores influenciam diretamente neste valor lido. Um destaque deverá ser grifado aqui aos reparadores: a exatidão deste valor dependerá da calibração da sonda de captura e capacidade de trigger do osciloscópio.
H - Tempo de queima ou duração da centelha. Semelhantes ao do primário de ignição aqui tem o tempo que a centelha durou na câmara de combustão. Nesta parte do sinal, se manifesta a maioria dos defeitos de ignição. Em um sistema em bom estado, a duração da centelha tem valor superior a um MS (um milissegundo).
I - Tensão residual. Semelhante ao primário de ignição. Vai a dica: em alguns veículos vi sinais com pouca oscilação e que não caracterizavam um defeito. Antes de condenar algum componente, acesse a biblioteca nas nuvens do osciloscópio ou o Fórum Oficina Brasil para obter uma imagem de referência.
Instrumentação
A instrumentação do secundário pode ser feita com uma sonda capacitiva ligada no cabo de vela. A sonda “abraça” o cabo de vela, captando o campo gerado pela centelha que passa no cabo, sem contato direto com a alta tensão.
Outra sonda que podemos usar para sinais de secundário é a sonda indutiva. Usamos esta ferramenta para capturar sinais de secundário de bobinas COP, aquelas que ficam sobre as velas de ignição. Basta encostar a sonda em cima da bobina para capturar o sinal.
As mesmas instruções para captar o sinal de primário valem pra cá: terminal preto bem fixado ao massa do motor e os cabos do equipamento devem ficar distantes do sistema de ignição.
Normalmente a calibração da sonda capacitiva é x10.000 ou seja, pra cada um volt que aparece na tela do osciloscópio, estará lendo dez mil volts no cabo de ignição. Já para a sonda indutiva, o valor de calibração depende de cada fabricante.
Até a próxima!