Introdução ao Osciloscópio

Uma das ferramentas de medição elétrica mais importantes na oficina mecânica atual é o osciloscópio.

O osciloscópio pode ser definido como um voltímetro linear, seu uso é necessário para analisar as mudanças no nível de tensão que ocorrem ao longo do tempo.

Este é um instrumento de medição capaz de visualizar em gráficos todas as medidas elétricas de tensão que se fazem com um voltímetro, além de outras que pela velocidade com que mudam seu valor não podem ser medidas com um multímetro.

Quando essa variação é lenta, ela pode ser verificada diretamente com o multímetro na medição de tensão, mas com a introdução nos carros de componentes eletrônicos e sistemas de comunicação entre unidades, essas variações são realizadas em taxas que o multímetro não é capaz de mostrar, portanto, um osciloscópio deve ser usado.

Existem osciloscópios de laboratório que incluem muitos controles e ajustes, alguns dos quais não são utilizados na área automotiva, por isso os mais indicados para reparo automotivo são os osciloscópios digitais portáteis, específicos para automóveis, ou também aqueles utilizados com o computador através de um software instalável e uma interface.

Conceitos básicos

É importante conhecer os tipos de sinais existentes, independentemente de se tratar de corrente contínua ou alternada. Existem basicamente três tipos de sinais:

• Senoidal . Com uma forma de onda normalmente devida a mudanças lentas do nível de tensão.

• Quadrado . Também comumente chamado de digital, pois há dois níveis de voltagem e a mudança entre ambos ocorre muito rapidamente.

• Triangular . Está em seu nível máximo de tensão por apenas um instante, portanto, forma picos ascendentes que podem formar duas ou três faces de um triângulo.

Para melhor interpretar as imagens exibidas pelo osciloscópio, é necessário compreender uma série de conceitos básicos. Às vezes, estes precisam ser calculados ou, dependendo do equipamento, é possível que os dados sejam exibidos na tela.

Amplitude . Este é o nível máximo de tensão que o sinal pode atingir. Vale lembrar que, em alguns casos, pode ser negativo.

Tensão pico a pico . Em sinais senoidais alternados, a tensão pico a pico é considerada o valor diferencial máximo de tensão.

Bordas . Podem ser ascendentes ou descendentes, são considerados os rasters em que o sinal se move entre dois pontos de tensão com valor diferente.

Ciclo . Um ciclo é um sinal completo, que se repete periodicamente no tempo.

Período . O período é a duração do ciclo completo.

Frequência . É o número de ciclos em um tempo específico. É medida em hertz (Hz). Um hertz corresponde a um sinal em que há um ciclo por segundo.

Tempo de permanência . É a porcentagem de tempo em que o sinal permanece com seu nível de tensão próximo ao terra em relação à duração de um ciclo. É medido em %; um valor de 100% corresponde a uma tensão contínua de 0 V ou terra, e 0% a uma tensão contínua positiva.

Ciclo de trabalho . O ciclo de trabalho é o ciclo ou tempo de trabalho de um atuador acionado por uma corrente pulsada, e corresponde à porcentagem do ciclo em que há diferença de potencial no atuador.

PWM ou RCO . Um sinal PWM (Modulação por Largura de Pulso) ou RCO possui uma frequência de sinal fixa e uma porcentagem de permanência variável. Esses tipos de sinais são comumente usados para controlar a corrente de trabalho de uma carga.

Tensão de Vale . A tensão de vale é a tensão que existe no final de uma borda descendente de um sinal, por exemplo, em uma queda de tensão.

Tipos de osciloscópios

O osciloscópio é um dispositivo que pode exibir graficamente a tensão do circuito ao longo do tempo em um eixo de coordenadas.

Essas coordenadas são chamadas de "y" para tensão do sinal e "x" para tempo do sinal.

Existem dois tipos de osciloscópios: analógico e digital.

Um osciloscópio analógico se baseia no movimento de um ponto de luz sobre uma tela de tubo de raios catódicos em tempo real, esse movimento provoca um feixe de luz que permanece temporariamente na tela como se estivesse traçando uma linha.

Portanto, sua imagem não pode ser exibida continuamente, pois o traço se move da esquerda para a direita na tela. Um gerador de dentes de serra é usado, fazendo com que o ponto de luz retorne rapidamente para a área esquerda da tela.

O principal problema desse tipo de osciloscópio está nos sinais de frequência muito baixa ou alta, pois no traçado em tempo real o feixe de luz não é exibido ou fica ilegível.

Por esse motivo, os osciloscópios digitais substituíram os dispositivos analógicos, pois estes, por meio de um conversor analógico/digital, são capazes de armazenar o sinal de amostragem e posteriormente reconstruí-lo para exibi-lo corretamente na tela.

Eles vêm em uma grande variedade com uma grande diferença de preço, sendo as variáveis mais importantes:

• Tipo de conversor analógico/digital.

• Taxa de amostragem.

• Capacidade de memória.

• Número de canais.

• Tipo de tela.

Para reduzir custos sem perder muito desempenho, existem os osciloscópios de PC, que consistem em placas com os componentes básicos do osciloscópio e utilizam os componentes já incorporados ao próprio PC, como processador, memória e tela.

Assim como os multímetros, existem osciloscópios projetados para o setor automotivo, que são projetados para uso na oficina tanto no que diz respeito ao display quanto aos adaptadores.

Cabos e grampos

Neste equipamento de osciloscópio padrão, pode haver fios convencionais ou fios de atenuação.

Cabos de atenuação são usados para exibir sinais de alta frequência que nosso equipamento não é capaz de exibir corretamente.

Normalmente, eles incluem um interruptor para selecionar manualmente a atenuação apropriada e sua tela deve ser conectada o mais próximo possível do terra.

É importante realizar um ajuste antes de usar os fios. Para isso, existe um pequeno parafuso para uma chave de fenda de ponta chata. Para a configuração, é necessário um gerador de sinal, que pode ser integrado a alguns osciloscópios, ao qual o fio é conectado para exibir seu sinal. O sinal deve ser ajustado girando o parafuso até que um sinal quadrado e nítido seja visto sem interferência.

Atualmente, existem adaptadores de atenuação com vários valores para encaixe na saída do canal, o que permite a utilização de cabos convencionais.

Para evitar danos à instalação elétrica do veículo, é muito importante escolher corretamente as pinças e sondas de teste fornecidas com o equipamento, ou equipá-lo com dispositivos adicionais.

Ao utilizar o osciloscópio em uma oficina mecânica, pode ser necessário um grampo ou sonda específica para melhorar o diagnóstico e evitar problemas com o dispositivo.

Os mais necessários desses tipos de pinças são as sondas de corrente, uma pinça indutiva e uma capacitiva.

As sondas de corrente ou amperímetros de garra são utilizadas para medir a corrente que flui pelo cabo em teste. Como não há contato direto com a instalação, elas causam pouquíssima interferência no sinal.

Existe uma grande variedade dessas sondas, dependendo das faixas de medição, precisão e sua utilização para os tipos de corrente, por isso é importante fazer a escolha adequada para o uso requerido.

O ideal é ter um para faixas abaixo de 30 A e outro com faixas de até 1000 A.

Este tipo de pinça deve possuir um botão de ajuste para 0 ou, na sua ausência, uma roda com reostato para ajuste antes de iniciar a medição, e em alguns casos existe um ajuste manual da sensibilidade de entrada, que mostra suas faixas e escala de saída.

Também pode ser usado para medir correntes contínuas e alternadas, ou ambas. Os dados técnicos indicam as frequências de sinal com as quais podemos trabalhar ao medir corrente alternada, e devemos ter em mente que, se esse valor de frequência for excedido, o sinal será distorcido.

Para usar um alicate amperímetro corretamente com o osciloscópio, siga estas etapas:

1. Conecte o grampo ao canal desejado e ajuste o alcance do grampo para um valor maior que a corrente que deve ser medida.

Por exemplo: se estiver testando um aquecedor, use uma faixa mínima de 30 A, pois estes podem fornecer um máximo de 28 A.

2 Ajuste o osciloscópio de acordo com a faixa selecionada na pinça. Esses dados são indicados na pinça como saída V/A.

No exemplo da imagem, pode-se observar que, se a faixa de saída selecionada for de 3 A, ela indica 1 V/A, portanto, cada volt medido equivale a 1 A. No entanto, se a faixa de saída selecionada for de 30 A, ela indica 0,1 V/A, o que significa que cada 100 mV medido equivale a 1 A.

3. Ajuste o display para 0 usando o botão ou a roda localizada na própria braçadeira.

4. Encaixe a pinça no cabo a ser medido. Durante esta etapa, lembre-se de que algumas pinças possuem uma seta que indica a direção da corrente; nesses casos, isso deve ser observado para que a medição seja correta. As pinças que não possuem essa seta podem ser colocadas em qualquer direção, mas lembre-se de que o sinal pode ser exibido de cabeça para baixo; nesse caso, gire-a para exibir o sinal corretamente.

AVISO!

Todos os grampos fornecem dados máximos de corrente e tensão de entrada; portanto, se o grampo for usado em um cabo que exceda esses valores, poderá causar danos irreparáveis ao grampo, o que resultará em medições erradas feitas naquele ponto.

Grampo indutivo. Este grampo é usado para sincronizar sinais; geralmente, é usado para exibir sinais de ignição, encaixando-o no cabo de alta tensão do cilindro número 1.

Seu funcionamento é simples: quando conectado a um cabo, a corrente que flui por ele causa um pequeno pulso de corrente devido à indução no enrolamento. Esse pico de tensão é usado como um gatilho de sincronização pelo osciloscópio.

Pinça capacitiva . Esta sonda é utilizada para a visualização do secundário de ignição, devendo ser fixada diretamente no cabo de alta tensão que vai até a tomada ou no cabo de alta tensão que vai da bobina até o distribuidor.

Embora as ignições convencionais exijam apenas o uso de uma pinça, há o problema nas ignições estáticas de que elas só podem ser exibidas uma por uma; portanto, alguns fabricantes de equipamentos projetaram sistemas com várias pinças capacitivas e programas de computador para melhores diagnósticos.

Características técnicas dos osciloscópios

Como mencionado anteriormente, há uma grande variedade de osciloscópios no mercado, portanto, é necessário entender as diversas características técnicas indicadas na ficha técnica para saber se o equipamento é adequado para as necessidades de testes em uma oficina mecânica.

As características mais importantes são:

• A largura de banda.

• A taxa ou frequência de amostragem.

• A sensibilidade de entrada.

• O número de canais disponíveis.

• A tensão máxima de entrada.

• A escala horizontal.

Largura de banda.  Indica a faixa de frequências que pode ser medida com precisão. De acordo com a regulamentação, este parâmetro é calculado de 0 Hz até que um sinal senoidal a 70,7% do valor aplicado na entrada (atenuação de 3 dB) seja capaz de ser exibido.

Ela é medida em MHz e quanto maior, melhor será a resolução na tela, 10 MHz é o mínimo aconselhável.

A taxa ou frequência de amostragem.  Este parâmetro é exclusivo dos osciloscópios digitais, pois estes possuem um conversor analógico/digital que converte o sinal de entrada em valores digitais para representá-lo na tela. Essas amostras, dependendo de seu tamanho e taxa, permitem uma melhor representação dos detalhes dos sinais.

Uma baixa frequência de amostragem pode exibir um sinal que não representa a realidade, um efeito chamado "Aliasing".

Leve em consideração tanto a taxa máxima quanto a mínima para esse parâmetro, caso contrário a exibição de sinais lentos aumenta.

Por esse motivo, esse parâmetro é dado em megasamples por segundo MS/s para seu valor máximo e em bits para seu valor mínimo.

Sensibilidade de entrada. Esta é a faixa mínima de tensão que pode ser exibida na tela; portanto, se o sinal oscilar abaixo desse valor, ele não poderá ser exibido.

Este parâmetro é dado em volts e geralmente está entre 2 mV e 100 mV por divisão.

Número de canais . É importante considerar o número de canais por dois motivos: primeiro, a necessidade deles e, segundo, os benefícios que se obtêm com seu uso.

No setor automotivo, são necessários no mínimo dois canais, embora quatro sejam o ideal. Existem osciloscópios com mais canais, mas eles não justificam o preço nem os benefícios da funcionalidade que oferecem.

No caso de osciloscópios com vários canais, a quantidade e o tipo de conversor analógico/digital utilizado podem influenciar a taxa de amostragem quando vários canais são utilizados simultaneamente, isso é indicado nas especificações técnicas no tipo de sistema de amostragem.

Tensão máxima de entrada . Esta é a tensão máxima de entrada que deve passar pelo canal do osciloscópio para não danificá-lo. Portanto, se for necessária uma verificação fora dessa faixa, é necessário o uso de um acessório de entrada para evitar esse problema.

Por exemplo, a necessidade de usar pinças capacitivas para exibir sinais na ignição.

Escala horizontal . Este parâmetro indica o tempo mínimo e máximo que pode ser exibido na mesma tela.

Por exemplo, para verificar corretamente o circuito de arrefecimento por meio de uma sonda de temperatura, é importante exibir no mínimo 5 minutos na tela para dar tempo ao motor de atingir sua temperatura e observar sua evolução (abertura do termostato, ventilador ligado, eficácia do sistema, etc.).

Configurações principais para exibição de sinais

Posicionando a linha de referência em 0

Para isso, é preciso saber se o sinal a ser verificado é direto ou alternado. Se alternado, posicione-o aproximadamente no centro da tela, mas se direto, posicione-o na parte inferior da tela se o sinal for positivo ou na parte superior se o sinal for negativo.

Para configurá-lo no Texa Twin Probe, arraste o triângulo, localizado à esquerda da retícula, para cima ou para baixo, com o mouse.

Configurações principais para exibição de sinais

Esta configuração altera o tamanho do sinal no eixo vertical Y, com a intenção de tornar todo o sinal visível na tela.

Embora em alguns osciloscópios você insira o valor de tela cheia, é comum inserir o valor "Tensão/Divisão", ou em outras palavras, o valor de tensão de cada divisão da retícula no eixo "Y". Um valor maior corresponde a um tamanho de imagem menor.

Da mesma forma que na configuração de nível, defina as divisões para ver a imagem mais ampla ou mais estreita. Aumentar o "Tempo/Divisão" resulta em uma imagem mais estreita e vice-versa.

Para configurá-lo no Texa Twin Probe, abra o menu T/DIV e selecione o valor de tempo mais apropriado.

O gatilho é o momento a partir do qual você deseja exibir o sinal. Há duas opções de configuração: nível e tempo.

Quando o nível de disparo definido estiver acima ou abaixo dos níveis de tensão do sinal, ele ficará instável ou nenhum sinal será exibido.

Juntamente com a configuração do tempo de disparo, o sinal capturado pode ser deslocado para um lado ou outro da tela para centralizá-lo e exibir o sinal da melhor forma possível.

Com o Texa Twin Probe, você pode selecionar em qual canal (CH1 ou CH2) deseja ativar o gatilho abrindo o menu de canais e selecionando "gatilho", embora por padrão ele seja sempre ativado no canal 1. Cada canal é associado a uma cor, portanto, as linhas e indicações mudam ao alterar a seleção do canal de gatilho.

Para definir o nível, arraste o mouse do computador sobre uma pequena caixa localizada à direita da tela, marcada com as letras "TL". Se um triângulo for visível no canto inferior ou superior, isso indica que o nível de disparo está selecionado fora da tela, em uma direção ou outra.

Para definir o tempo de disparo, arraste o mouse do computador sobre a pequena caixa localizada na parte inferior da tela marcada com as letras "TD".

Às vezes, os sinais se repetem continuamente ao longo do tempo e são fáceis de exibir; em outras, é difícil exibi-los corretamente, pois ocorrem em um tempo muito específico. Para isso, a função "gatilho" é necessária.

O gatilho ou ponto de gatilho é o nível de tensão selecionado para iniciar a varredura do sinal que você deseja exibir.

Este valor de tensão pode ser ajustado manualmente em todos os osciloscópios e é chamado de "nível de disparo".

Em alguns osciloscópios, ele também pode ser deslocado horizontalmente, para que você possa levar um sinal a qualquer área da tela para uma inspeção mais detalhada.

Se houver uma saída de gatilho externa, você pode conectar um fio ou grampo a ela sobre o sinal de um componente para fins de sincronização.

Quando falamos em sincronização, queremos dizer que queremos exibir um pequeno momento de um sinal para estudá-lo, e no qual não há uma diferença clara entre onde você pode definir o disparo e o osciloscópio não o exibiria corretamente. Por esse motivo, a função de disparo é usada em outro sinal para poder exibi-lo.

Se você deseja exibir o sinal que vai sincronizar e tem um osciloscópio com vários canais, você pode fazer isso, mas se não quiser exibi-lo, será necessário um disparo externo.

Junto com a opção de posicionar o gatilho em algum ponto da tela, as outras funções que o osciloscópio pode ter também devem ser dominadas.

A vantagem dos osciloscópios digitais é que eles podem ser configurados para exibir somente o que é necessário, portanto, a tela não precisa ser monitorada continuamente.

Isso é particularmente importante com falhas intermitentes, pois você não precisa depender da sorte para exibi-las.

O primeiro parâmetro a ser definido é a configuração de borda ou declive, que em alguns osciloscópios é exibida como "Fonte" ou "Declive". Há duas opções: crescente ou decrescente.

Quando você seleciona crescente, significa que você deseja exibir o sinal do gatilho, mas com a condição de que a linha de tensão esteja aumentando em valor.

Exemplo de uso com sinal de um injetor de gasolina:

Esses tipos de injetores possuem dois terminais: um com ignição positiva e o outro com pulsos de aterramento da unidade. Prenda o osciloscópio a este último. Após definir as escalas de tensão e tempo, selecione um nível de disparo de aproximadamente 8 V.

No caso de uma borda ascendente, você verá o sinal do fechamento do injetor, inversamente, se ela for descendente, você o verá da sua abertura.

Menu de opções em osciloscópios

Dependendo do osciloscópio, pode haver diferentes modos de disparo. Os mais importantes são:

• Modo automático . Este modo é ativado por padrão e sempre exibe o sinal, mesmo que não atenda à condição de disparo. Portanto, às vezes, o sinal é considerado instável (mover o nível de disparo pode estabilizá-lo). Este modo é aconselhável com sinais repetitivos constantes do tipo PWM ou RCO, como sinais de ativação de válvulas solenoides.

• Modo Normal . Neste modo, o sinal só é exibido se a condição de disparo for atendida e é renovado a cada vez que for atendido novamente. Deve-se tomar cuidado para que, se o sinal desaparecer, a última captura permaneça em exibição. Este modo é ideal para sinais rápidos e intermitentes.

• Como o próprio nome sugere, uma exibição só é produzida no momento em que a condição de disparo é atendida, sendo semelhante a tirar uma fotografia. Em alguns osciloscópios, pode ser exibido um tempo maior do que o exibido na tela, como se fosse uma fotografia panorâmica.

• Modo de execução livre ( Free Run ) . Este modo é usado para exibir corretamente sinais lentos, o que é aconselhável usar a partir de configurações de tempo de 2s/Div.

• Modo Envelope . A ideia desta função é rastrear um sinal e não excluí-lo da tela. Dessa forma, os sinais subsequentes são sobrepostos, permitindo que os mínimos e máximos da onda sejam exibidos perfeitamente sem a necessidade de controlar constantemente as frequências e amplitudes do sinal.

• Por meio do uso de cursores, os valores de diferença de tempo ou tensão podem ser determinados entre dois pontos de um sinal exibido em um osciloscópio.

  Para sua utilização, é necessário primeiro selecionar o canal no qual a medição será realizada.

  

  É possível ativar os cursores quando a medição estiver parada. Suas posições são exibidas e eles podem ser movidos e posicionados na área onde você deseja realizar a medição. Seus valores diferenciais são exibidos na área para isso.

  
  

Usando vários canais

A utilização de múltiplos canais ao mesmo tempo pode ser indicada para realizar uma comparação entre eles ou para agilizar o diagnóstico, embora seja necessário levar em conta certas condições para uma correta visualização e as perdas em termos de velocidade de captura que o equipamento pode apresentar quando múltiplos canais são visualizados.

A primeira coisa a ter em mente é que o ajuste de tempo é o mesmo para todos os canais exibidos, portanto sinais com variações muito lentas não devem ser exibidos com outros sinais muito rápidos, porque alguns dos sinais podem não ser exibidos corretamente.

Outro problema relacionado ao ajuste de tempo é que vários sinais não são exibidos no tamanho desejado de vários sinais, devido ao tempo decorrido entre eles.

O posicionamento dos diferentes canais a serem exibidos é muito importante, por isso os níveis de referência às vezes devem ser unificados para melhor comparação e outras vezes devem ser separados, com a consequente perda do tamanho da exibição.

Tanto o ajuste da tensão por divisão quanto a seleção do cabo ou garra a ser utilizado devem ser feitos de forma independente. Em qualquer caso, é importante garantir que o osciloscópio esteja ajustado corretamente.

O disparo deve ser ajustado com o modo e o canal mais adequados para a sincronização. Alguns osciloscópios não permitem a alteração do canal de disparo; nesses casos, o cabo desse canal é conectado ao componente que será usado para a sincronização.

No caso do Texa TwinProbe, o canal de disparo pode ser alterado no menu de canais.

Vamos ver um exemplo das vantagens de usar vários canais ao mesmo tempo na verificação de um sistema de temporização variável, tanto elétrica quanto hidraulicamente.

Para isso, os canais do osciloscópio são conectados ao sensor do virabrequim e ao sensor de fase, assim, se a válvula solenoide do sistema de comando variável for acionada, será observada uma variação nas posições de ambos, o que indica que ela está funcionando.

Captura com a válvula solenóide fechada:

Captura com a válvula solenóide aberta:

Para um funcionamento perfeito, os graus de deslocamento podem ser calculados e comparados com os valores fornecidos pelo fabricante, o que permite determinar seu funcionamento com precisão.

Isso é feito quando se conhece o número de dentes na roda fônica do sensor do virabrequim e se divide o valor pelos 360° de uma circunferência, o que calcula o número de graus por dente. Uma vez calculado esse valor, conta-se o número de dentes entre a primeira e a segunda capturas, multiplicando-se os dois valores resultantes.

Testando um circuito elétrico

Um circuito é considerado quiescente quando não há movimento de elétrons, embora possa haver uma diferença de potencial.

Este estado de tensão é mostrado em um diagrama de fiação.

Exemplo:

O diagrama corresponde ao circuito de partida de um veículo, que mostra que a bateria "107" está conectada, embora o motor de partida "163" não funcione até que a chave de ignição seja colocada na posição "104".

Nestes casos os testes que podem ser feitos são:

• Verificação dos diferentes níveis de tensão existentes . Conecte o multímetro em paralelo entre um dos terminais da bateria e o ponto a ser medido.

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• Verificação de continuidade. Selecione esta função no multímetro e conecte os dois pontos a serem medidos.

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• Verificação de resistência . É usada para comparar o valor de resistência de um componente com a especificação fornecida pelo fabricante. Para realizar este teste, às vezes é necessário remover o componente da instalação para evitar medições errôneas.

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• Verificação do isolamento . Esta verificação é realizada para garantir que não haja curto-circuitos para positivo ou negativo em nenhuma seção da instalação.

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Importante : Ao realizar uma medição de resistência ou continuidade, o multímetro gera uma diferença de potencial que faz com que uma pequena corrente flua para determinar a oposição ao fluxo de corrente do circuito em teste. Portanto, se houver uma diferença de potencial no circuito, ela pode interromper o sinal ou, às vezes, o fluxo de corrente fornecido pelo dispositivo pode impedir o funcionamento correto de alguns componentes eletrônicos. Por esse motivo, recomenda-se realizar todos esses testes com a bateria desconectada.

estando os sistemas de pré-aquecimento

O sistema de pré-aquecimento para motores a diesel auxilia nas partidas a frio e o pós-aquecimento reduz os níveis de ruído e poluentes.

Os principais componentes deste sistema são as velas de incandescência ou aquecedores.

Para verificar os aquecedores:

• Remova-os um por um e aplique corrente de bateria neles, coloque o cabo terra na rosca do aquecedor e o positivo no terminal dele. Você deverá vê-lo começar a brilhar em vermelho a partir da extremidade.

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• Verifique a resistência interna usando um multímetro em Ω. Solte o cabo de corrente do terminal e meça a resistência entre o terminal e o cabeçote (terra). Se estiver removido, você também pode medir entre o terminal e a luva roscada.

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• Conecte uma lâmpada de teste entre o terminal positivo da bateria e o terminal aquecido desconectado, e a lâmpada deverá acender.

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• Insira um amperímetro entre o terminal positivo e o terminal do aquecedor, e uma leitura deverá ser dada entre 18 e 28 A após ligar a ignição, e seu valor deverá cair progressivamente para entre 6 e 12 A.

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• O mesmo teste de corrente pode ser realizado com um alicate amperímetro, que também pode ser conectado a um osciloscópio. Isso evita o risco de curto-circuito.

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PROBLEMAS QUE PODEM SURGIR AO VERIFICAR OS AQUECEDORES

Os testes de corrente são os mais confiáveis, às vezes os testes de continuidade são satisfatórios, mas com o fluxo de corrente, pode ocorrer alguma forma de corte ou limitação de corrente.

O teste da lâmpada é muito confiável quando a corrente está fluindo, mas não dá uma indicação de curtos-circuitos internos que resultam em aquecimento insuficiente.

No teste com o amperímetro inserido no circuito há risco de ocorrer curto-circuito com o testador, por isso, o circuito só deve ser fechado com o positivo da bateria após a conexão estar segura com o terminal do aquecedor.

O uso da braçadeira evita o risco de curto-circuito e é mais conveniente, pois não é necessário soltar uma seção da instalação. Vale lembrar que, atualmente, o pré-aquecimento é realizado abaixo de temperaturas em torno de 5 a 15 °C; portanto, às vezes é necessário induzir a unidade de pré-aquecimento a funcionar, por exemplo, desconectando o sensor de temperatura do líquido de arrefecimento do motor.

Outro problema atual que pode surgir está relacionado ao aparecimento de velas de incandescência de arranque rápido, normalmente com filamento cerâmico, nas quais a tensão efetiva caiu de 11 V para valores em torno de 4 a 5 V. Tensões de 12 V não devem ser aplicadas a este tipo de aquecedores por mais de 3 segundos, pois existe um alto risco de destruí-los.

Teste dos sistemas de pré-aquecimento II

RELÉ OU UNIDADE DE PRÉ-AQUECIMENTO

O outro componente essencial do sistema é um relé ativado pela unidade de controle ou pelas caixas ou unidades de pré-aquecimento.

No caso de um relé, ele pode ser verificado como qualquer outro, apenas o fluxo de corrente do contator deve ser observado.

No caso das caixas de pré-aquecimento, as primeiras utilizadas tinham aquecedores de barras metálicas do tipo padrão que ajustavam a corrente por si sós. Isso deve ser levado em consideração ao determinar se há uma quebra prematura dos aquecedores ou se eles não estão desempenhando corretamente sua função.

Atualmente, o principal problema surge com as unidades de pré-aquecimento que precisam gerenciar os aquecedores rápidos, pois trabalham com uma tensão efetiva diferente dependendo de seu uso.

Fases operacionais:

1. Tensão da bateria com correntes de até 28 A por dois segundos.

2. Tensão efetiva em torno de 7,5 V com correntes em torno de 11 A por no máximo três segundos.

3. Fase de manutenção, tensão efetiva de 6 V com correntes em torno de 8 a 9 A.

4. Pós-aquecimento, tensão efetiva de 4 ou 5 V e correntes de 6 a 7 A.

A tensão efetiva é obtida por meio de uma ativação pulsada do tipo RCO, a frequência nos sistemas Bosch é de 32 Hz.

Nestes casos é aconselhável a utilização de um osciloscópio de dois canais, um conectado ao positivo de ativação e o outro canal conectado ao alicate amperímetro para verificar sua corrente de ciclo de trabalho.

CIRCUITO ELÉTRICO

Execute os testes do circuito elétrico de acordo com o diagrama de fiação, continuidade e isolamento são os testes usuais.

Se um fusível queima com frequência, a resistência total do circuito deve ser verificada para determinar se o problema é constante ou é causado por uma falha intermitente.

Testando os sistemas de ignição

Os únicos testes que podem ser realizados utilizando o multímetro em uma ignição convencional com pontos são a verificação da resistência interna de seus componentes e da alimentação da bobina.

Para isso, o melhor é usar um osciloscópio que permita visualizar as curvas tanto do primário quanto do secundário.

EXIBIÇÃO DE SINAL PRIMÁRIO

Para exibir o sinal primário, encaixe o grampo indutivo no cabo do cilindro 1 e o cabo de exibição no terminal 1 da bobina.

Lembre-se de que em alguns osciloscópios projetados para trabalho automotivo, essas pontas de prova não são encaixadas diretamente nos canais normais de medição; há conexões específicas para isso.

Isso ocorre porque os picos iniciais de carga do capacitor (B na imagem) são gerados pela autoindução da bobina primária e atingem entre 250 V e 300 V, dependendo do sistema.

À medida que o capacitor é descarregado no enrolamento primário da bobina, a faísca é produzida (entre A e C na imagem).

Na área de amortecimento, ocorrem cinco oscilações ao final da faísca, dissipando assim a energia até atingir a tensão da bateria, que desaparece com o ângulo de disparo das pontas.

EXIBIÇÃO DE SINAL SECUNDÁRIO

Para a visualização do secundário, juntamente com a pinça indutiva de sincronização instalada no cabo de alta tensão do cilindro 1, é necessária uma pinça capacitiva que é instalada no cabo de alta tensão que vai da bobina (terminal 4) até a tampa do distribuidor.

Na imagem do secundário, primeiro é exibida a tensão da agulha, que é o pico de tensão necessário para gerar a faísca. Este valor depende da resistência do circuito: se for baixa, a faísca não é produzida corretamente, mas se for alta, o tempo de faísca é limitado.

Este tempo de faísca ou tensão do arco (de C a D na imagem) é a duração da faísca na vela e sua eficácia.

Ao término da centelha na vela, ocorrem oscilações que coincidem com as da imagem do primário, que correspondem à dissipação de energia e dependem da resistência da bobina.

Finalmente é visto o fechamento do primário e o início do ângulo de disparo.

EXIBIÇÃO DE CORRENTE PRINCIPAL

Um dos melhores testes que podem ser realizados em uma ignição é o teste de corrente primária com um osciloscópio. Ele informa se uma voltagem adequada pode ser induzida na bobina para criar uma boa faísca.

Para isso, basta encaixar o alicate amperímetro no cabo 15 da bobina e ligar o motor; você verá um sinal em forma de barbatana de tubarão. A região ascendente desse sinal fornece a carga do enrolamento primário, que deve atingir aproximadamente 8 A, e nesse momento o sinal correspondente ao início da faísca no secundário cai drasticamente.

Teste dos sistemas de ignição II

DESENVOLVIMENTOS

Com o desenvolvimento das ignições transistorizadas, foram adicionados ao sistema de verificação diversos sensores de fase e rpm, módulos ou amplificadores de ignição, sensores de detonação e sensores de temperatura, mas as imagens dos primários e secundários só mudam durante as oscilações ao término da centelha, que, devido à redução do valor da resistência dos primários, passam de 5 para 3 oscilações.

Com a chegada das ignições estáticas, o grampo indutivo não é mais necessário, pois a sincronização não é necessária.

O problema que surge é que em alguns sistemas é impossível verificar o sinal primário, pois às vezes o módulo de potência ou amplificador é integrado à própria bobina, portanto a conexão do terminal 1 da bobina é interna.

Quanto ao secundário, em alguns veículos existem cabos de alta tensão nos quais se pode fixar diretamente a pinça capacitiva para visualizar o sinal secundário; mas, por vezes, devido à sua localização, é necessário o uso de adaptadores específicos ou então passar um cabo entre a bobina e a ficha para a sua fixação.

O teste que continua sendo útil é o teste de corrente primária, ao qual nestes casos é recomendável adicionar, em outro canal do osciloscópio, o sinal de comando para a faísca que é controlada pela central do motor.