O uso de vários módulos eletrônicos e diversos periféricos de medição de sinais elétricos está presente hoje até nos veículos mais simples. Assim, a demanda por conhecimentos em eletrônica na área automotiva tem sido cada dia maior. Com isso, a habilidade em operar equipamentos de medição para grandezas e sinais elétricos também é uma realidade.
Infelizmente, em nosso país ainda há falta de mão de obra qualificada na área da eletrônica embarcada. Para entender o funcionamento do automóvel atual, não basta apenas o conhecimento da mecânica do sistema. É preciso conhecer a eletricidade básica e a partir dela os fundamentos da eletrônica aplicada no veículo. E para diagnosticar falhas em tais elementos o uso de equipamentos de medição precisos como o Multímetro e o Osciloscópio é indispensável!
Ferramentas essenciais para o reparador moderno
Existem muitos equipamentos para executar testes em sensores, atuadores e analisar estes sinais dentro da unidade de comando do motor (ECU). Porém, podemos citar como ferramentas precisas e essenciais o Multímetro e o Osciloscópio.
As principais funções do multímetro são: medição de tensão e corrente (AC e DC), resistência e continuidade (beep). Portanto, essa ferramenta realiza medições de grandezas elétricas. Essas funções podem ser muito úteis para conferir se as unidades de comando estão sendo corretamente alimentadas, se existem avarias em chicotes (escala de continuidade) ou para medir valores de resistência de uma rede CAN por exemplo. (Fig. 1)
Figura 1
Porém, em diversos testes de sensores, atuadores, ou para um teste preciso no sinal de uma rede CAN, o multímetro seria incapaz de indicar para o mecânico se o trabalho daquele sistema está correto. Já o osciloscópio é um aparelho que permite visualizar graficamente sinais elétricos e suas variações em um intervalo de tempo selecionado pelo usuário. Essa é a principal diferença entre o Multímetro e o Osciloscópio. A interpretação do sinal de um osciloscópio é simples: o eixo vertical (Y) representa a amplitude do sinal (tensão) e o eixo horizontal (X) representa a medida de tempo em que vamos observar a variação do sinal (S / mS / µS). (Fig.2)
Figura 2
Principais regulagens de um Osciloscópio
Para realizar testes precisos e exatos no veículo é importante conhecer os principais controles e regulagens de um osciloscópio. Para cada aplicação ou medição feita é necessário ajustar o osciloscópio para que seja possível visualizar com facilidade o sinal na tela do equipamento. As principais regulagens do osciloscópio são as mostradas na Imagem 2: Escala de Tensão e Base de Tempo.
Para regular a escala de Tensão, localize o seletor referente ao canal que será usado e procure uma indicação relacionada com Volts/Div. Essa regulagem indicará para o osciloscópio qual deve ser o valor de cada divisão vertical da tela em tensão, medida em Volts (Ex: 5V). Para regular a base de Tempo, localize o seletor referente a todos os canais e procure a indicação relacionada com Sec/Div. Essa regulagem indicará para o osciloscópio qual deve ser o valor de cada divisão horizontal da tela em segundos, milissegundos ou até microssegundos, dependendo do teste que faremos (Ex: 2.0ms).
Testes práticos usando um Osciloscópio
Com o uso de um osciloscópio pode-se economizar muito tempo no diagnóstico de defeitos com algumas medições simples e eficientes, evitando assim a troca desnecessária de peças na busca do problema. Veja alguns exemplos:
Muitas vezes o mecânico pode se deparar com defeitos relacionados à falta de sinal de rotação. Nem sempre isso é identificado pelo scanner. O veículo pode apresentar como sintomas: falhas na partida, falta de centelha, oscilação de marcha lenta, etc. As causas da falta de sinal de rotação podem estar no sensor, mas podem também estar relacionadas a problemas com a roda fônica, como roda empenada, afastada ou com “dentes” quebrados. Muitas vezes o mecânico chega nesse diagnóstico após horas de trabalho efetuando diversos testes e trocando peças e sensores. O osciloscópio poderia indicar problemas com o sensor ou roda fônica caso não mostre um sinal correto no visor, ou até mesmo ausência de sinal fônico. Vejamos esse teste: (Fig.3) (Fig.4)
Figura 3
Figura 4
No exemplo acima, a falha no sinal se refere à falha da roda fônica que pode ter uma configuração 60-2. Essa falha pode ser usada pelo sistema para medir o ponto do motor. Uma queda anormal de um dos pulsos, entre uma falha e outra, indicaria problemas na roda.
Também é possível verificar corretamente o trabalho de diversos atuadores. Por exemplo, na falha de um dos eletroinjetores, podemos usar um osciloscópio para verificar se o injetor em falha está recebendo o devido pulso negativo vindo do Módulo do motor (ECU). Em caso de aterramento distante do ponto de medida, pode-se usar uma ponteira de multímetro conectada à garra “jacaré” para buscar um ponto de negativo mais longe, no exemplo a seguir, o da própria bateria. Vejamos esse teste: (Fig.5) (Fig.6)
Figura 5
Figura 6
No teste acima, uma linha contínua de alimentação 12V, ao invés de pulsos negativos de acionamento, indicaria um problema no Módulo do motor (ECU). A presença de pulsos e não acionamento do injetor indicaria um defeito na peça.
Outro teste muito interessante que é possível efetuar apenas com o uso de um osciloscópio é a sincronia entre sinais, por exemplo, entre os sinais de rotação e fase. Esse teste pode ser a chave para localizar defeitos muitas vezes difíceis de solucionar. Confira um exemplo abaixo coletado de um osciloscópio automotivo usando dois canais de medição. Neste exemplo usamos um FORD KA SE 1.0 Sedan. Para saber o sincronismo correto, com base em um oscilograma de consulta coletado em um veículo em bom funcionamento, contaremos da seguinte maneira: Com base no sinal de rotação (do tipo HALL) e fase do comando de escape (do tipo HALL), partindo do início da falha da roda fônica, devemos contar 20 dentes até o início do segundo maior ressalto do comando de válvulas. Este período levou um tempo de 21,88ms em uma frequência de 45,71Hz aproximadamente. (Fig.7)
Figura 7
É vital que os profissionais da área automotiva se especializem, aprendam a trabalhar com equipamentos modernos de medição para efetuar um bom trabalho na oficina. Invista em conhecimento! Procure um treinamento profissionalizante no uso de osciloscópio automotivos para diagnósticos e análises gráficas eficientes!