Estrutura básica de um módulo parte 1TER, 23 DE AGOSTO DE 2011 15:36 MURILLO SEÇÃO: TÉCNICAS

Avaliação do Usuário:  / 29 

Pior Melhor 

ANTERIOR 1 OF 2

PRÓXIMO

 

A partir desta edição vamos mostrar alguns conceitos básicos sobre módulos de injeção eletrônica. A falta deconhecimento nessa área acarreta criação de conceitos de funcionamento nem sempre corretos, que acabam dificultando o diagnóstico. O módulo possui um micro controlador que chamamos de processador, nome mais popular para o pequenocomputador interno capaz de realizar cálculos com valores previamente gravados em tabelas. Esses valores estão alojados dentro do chip, na

memória de calibração ou, como ocorre nos módulos mais novos, dentro do processador em si.Primeiramente, iremos falar sobre algumas estratégias dos módulos em geral, pois muitas vezes ocorrem trocas desnecessárias por desconhecimento dessas estratégias ou até mesmo do funcionamento desse componente.Os módulos mais novos possuem estratégias de auto-adaptação, também conhecido como modo de aprendizado. Este ajuste costuma enganar o reparador que, ao substituir  o módulo, resolve temporáriamente o problema.Isso ocorre porque a nova central está com o BLM, que armazena todos os parâmetros auto-adaptativos, ainda sem valores. Assim, depois de alguns ciclos de funcionamento do motor, o mesmo defeito constatado anteriormente, irá ocorrer, ficando gravado na nova central.

O que é BLM?

BLM é uma sigla que significa BLOCK LEARN MEMORY, ou seja, Bloco de Memória de Aprendizado, também conhecido como parâmetros auto- adaptativos. Esses valores podem ser lidos através de um scanner convencional.Se os valores estiverem acima de 128, indicam que a ECU está enriquecendo a mistura, ao passo que valores abaixo de 128 indicam que a ECU está empobrecendo a mistura. Temos ainda, em diversos sistemas de injeção, leituras de BLM de curto prazo, que varia em quase todos os momentos de funcionamento do motor, e de longo prazo, que varia de forma mais lenta e somente após vários ciclos do motor.

Estratégias dos sensores (Conversão Analógico/ Digital) 

O sinal de saída de muitos sensores é do tipo analógico, isto é, tem forma de onda. Esses sinais precisam ser transformados  em sinais digitais, que possuem forma quadrada. Essa conversão é feita por um circuito integrado ou, em alguns casos, internamente pelo micro controlador.Os comentários a seguir serão feitos considerando uma central de Fiat Uno SPI equipado com sistema de injeção Magneti Marelli IAW G7, que trabalha com um único bico injetor. Esta central equipa também os Tempra 8V.

Processadorprincipal e auxiliar

Identificados na imagem com números 1 e 2, esses dois componentes são o coração do módulo. Internamente, contém um software específico no qual serão executadas as rotinas de trabalho do sistema de injeção. Existem vários fabricantes desse item no mercado, tais como Nec, Motorola e Texas Intruments, entre outros.Nos módulos mais modernos existem processadores que englobam conversores A/D, memória RAM, memória ROM e reguladores em um mesmo encapsulamento (montagem).Para testar um processador, é necessário ter em mãos o diagrama que indica onde está ligado cada pino do processador. Este esquema recebe o nome de Data Sheet. Os testes que podemos fazer no processador são os de alimentação do componente e de clock ou geração de pulsos. Esse último que deve ser analisado com o auxílio de um osciloscópio, e a frequência dos pulsos é gerada por um cristal.Muitas vezes, quando as leituras de sensores informam valores muito além dos normais de funcionamento do motor naquele momento, os erros serão registrados no processador, e o sistema poderá entrar em modo de emergência, dependendo do defeito ocorrido nos sensores.Para que a central volte novamente a funcionar corretamente, será preciso realizar o procedimento de reset que está armazenado nesse processador.  Falhas do tipo erro “ECU”, erro processador ou erro parâmetros auto-adaptativos são bastante comuns e, para corrigir essas falhas, é preciso executar o reset do processador por meio de ferramentas e equipamentos especiais.Em algumas centrais equipadas com processador Motorola, o trabalho de troca do

software do componente pode ser feito com o uso de um leitor chamado ST10. Atualmente,  temos processadores aplicados em painéis de instrumentos, BCM, módulos de rede CAN, entre outras aplicações.

Processador BGA 

Essa sigla significa Ball Grid Array e é um tipo de conexão de microchips muito utilizaado atualmente. Nesse tipo de conexão, o chip possui pequenos pontos de solda na sua parte inferior e é fixado diretamente na placa-mãe. O chip primeiramente é encaixado e a solda é feita em uma câmara de vapor a aproximadamente 180° C, temperatura em que a solda se funde, mas que ainda não é suficiente para derreter os demais componentes da placa do módulo, incluindo os conectores plásticos e os chips. Esses componentes são projetados para suportar temperaturas ligeiramente mais altas. 

Memórias de calibração

A EPROM, ou Erasable Programmable Read Only Memory  , é uma memória apenas de leitura. Assim, o processador do módulo somente consegue ler os arquivos armazenados, não podendo gravar ou sobrescrever informações. É possível apagar os dados gravados nesta memória, porém é preciso utilizar uma luz especial, do tipo ultravioleta. Por outro lado, para inserir novos dados nessa memória , é utilizado um equipamento conhecido como gravador de EPROM.Já em memórias tipo EEPROM ou FLASH, o próprio processador pode realizar alterações em determinadas partes da memória. Essas memórias são responsáveis por guardar as tabelas de injeção, de avanço de ignição, de curva de rotação por carga, de partida a frio, entre outras estratégias de funcionamento da injeção e ignição pré-determinadas pelos engenheiros responsáveis pela calibração do módulo.Existem vários tipos de encapsulamentos de memórias encontradas no mercado, tais como: PLCC, PSOP, DIP, TSOP. Existem diversas fixações dessas memórias nas placas, e estão indicados nos pontos 3, 4 e 5 da imagem. Acompanhe nas próximas edições a descrição de outros componentes dos módulos de injeção, assim como os princípios de funcionamento e os respectivos testes.

Estrutura básica de um Módulo - Parte 2SEX, 16 DE SETEMBRO DE 2011 14:52 ANDRÉ BERNARDO SEÇÃO: TÉCNICAS

Avaliação do Usuário:  / 15 

Pior Melhor 

ANTERIOR 1 OF 5

PRÓXIMO

A central de injeção Magneti Marelli IAW G7 é equipada com sistema recovery de autodiagnóstico, a qual possui um software apropriado. Este software é um programaauxiliar, formado por linguagem lógica e matemática, que permite o controle dos sensores e atuadores do sistema.A central consegue encontrar um defeito de funcionamento e individualizar os componentes causadores do defeito em espaço de tempo muito curto. Por este motivo, ela é responsável por gerar um valor constante que substituirá o sinal do sensor avariado até que o defeito seja resolvido. Este procedimento também é conhecido como modo de emergência. Estes defeitos são gravados na memória não volátil (EEPROM).No autodiagnóstico dos sensores e portas de comando dos atuadores, se houverem defeitos esporádicos ou permanentes, serão validados permanecerão na memória, mesmo depois do desligamento do motor.A seguir, vamos falar mais sobre alguns componentes aplicados em módulos.Capacitores

O capacitor é um componente eletrônico capaz de armazenar e fornecer cargas elétricas. Ele é formado por duas placas paralelas, separadas por um material isolante chamado dielétrico.

Quando ligamos o componente a uma tensão fixa, por um breve momento, uma pequena corrente passa por ele, até que suas placas paralelas fiquem carregadas. Nesta situação, uma das placas fica com carga negativa (excesso de elétrons) e a outra, com carga positiva (falta de elétrons).

A unidade de medida do capacitor é o Farad (F) e representa um ampére em um segundo a uma tensão de um volt. Como esta unidade é muito grande, uma vez que quase sempre os circuitos eletrônicos trabalham com correntes da ordem de milésimos de ampére, normalmente são encontrados capacitores em submúltiplos de Farad, especialmente microfarad (10-6, µF), nanofarad (10-9, nF) e picofarad (10-12, pF).

Tipos mais comuns de capacitores:

- C0G ou NP0: possuem resistência à temperatura, porém são maiores e mais caros. Normalmente, têm capacitância entre 1pF e 0,1 µF;- Poliestireno: têm capacitância na ordem pF;- Poliéster: têm capacitância entre 1nF até 1µF; - Tântalo: são compactos, operam com baixa voltagem e têm uma vida útil muito grande, sendo os mais encontrados atualmente em módulos. Têm capacitância de até 100µF.

Os capacitores têm várias aplicações nos circuitos eletrônicos, e uma das principais é a filtragem. Eles acumulam carga quando estão ligados a uma tensão e, quando esta é interrompida, o capacitor é capaz de continuar fornecendo esta mesma tensão durante um pequeno período de tempo.

Assim, ele pode funcionar como uma espécie de bateria de curta duração, garantindo o fornecimento de energia em uma tensão constante.

DIODOS

O diodo convencional é um componente formado pela junção de dois materiais semicondutores: um do tipo N e outro do tipo P.

O material tipo N tem excesso de elétrons (potencial negativo), enquanto o material tipo P tem excesso de lacunas (potencial positivo). Desta forma, quando ele for colocado no circuito, permitirá a passagem de corrente em apenas um sentido.

Quando diretamente polarizado (energizado), o diodo conduz eletricidade de forma semelhante a uma chave, apresenta uma queda de tensão de aproximadamente 0,6V, podendo ser maior ou menor, dependendo do tipo de material empregado em sua fabricação. O diodo está diretamente polarizado quando o terminal com material tipo P está ligado ao polo positivo da bateria. Quando reversamente polarizado, o diodo praticamente não conduz.

Diodo Zener

O diodo Zener, também conhecido como diodo de ruptura ou diodo regulador de tensão e, normalmente, é aplicado em módulos e circuitos eletrônicos para proteger a entrada de energia contra picos de tensão vindas do alternador.

Isso ocorre por que, quando o diodo é polarizado reversamente, permite que seja mantida uma tensão constante em seus terminais e, por este motivo, é utilizado na estabilização de tensão em circuitos eletrônicos.

Memória RAM

A memória de acesso aleatória (em inglês, randon acess memory) corresponde ao item quatro no esquema do módulo, e é uma memória do tipo volátil. Isto significa que todas as informações que estão armazenadas nela serão perdidas quando alimentação do módulo for desligada.

Esta memória é usada para armazenar os dados nos momentos em que o módulo efetua os cálculos de injeção e ignição. Este tipo de memória era bastante utilizada em módulos mais antigos, tais como este em questão.Após encontrar uma anomalia, é ativado o procedimento de recovery, exceto quando temos problemas nos sensores de rotação e PMS. Esta informação será armazenada na memória RAM.

Em sistemas de injeção mais recentes, os dados são salvos em memórias EEPROM, que não se apagam quando a alimentação é desligada.

Estes dados são armazenados para cálculos da injeção, tais como posição do motor de passo, abertura do corpo de borboleta, grau de avanço do ponto de ignição para próxima partida, entre outros.

Cristal

O cristal corresponde ao item 12 no esquema do módulo e possui uma frequência característica do material de que é fabricado. Esta fre-quência serve como um “marca passo”, indicando os pulsos nos quais será estabelecida a base de tempo para que determinadas rotinas ou comandos do processador sejam acionadas. Este cristal deve estar localizado sempre próximo ao processador principal.

Quanto maior a frequência do cristal oscilador do processador, mais precisa é a leitura do RPM. Este procedimento é usado para se alterar a leitura rotação do motor. Como exemplo, se com um cristal de 4 198 MHz a rotação máxima é de 5 600 rpm, com 5 038 MHz, este valor pode subir para 6 500 rpm.

O cristal também é responsável pelo clock do módulo, gerando uma frequência estável que, na maioria dos módulos, fica em torno de quatro MHz.

Este componente pode apresentar formas diversas em módulos mais novos, mas também pode ser aplicado como solda na superfície da placa. Nesta condição, não existe mais a necessidade de furar a placa de circuito impresso.

Varistor

O varistor, também chamado de VDR (na sigla em inglês, resistor dependente da voltagem), corresponde ao item sete no esquema do módulo e é um componente eletrônico cujo valor de resistência elétrica varia de forma inversa à tensão aplicada nos seus terminais.

Isto quer dizer que, à medida que a diferença de potencial sobre o varistor aumenta, sua resistência diminui.

Este componente geralmente é instalado em alguns módulos para proteger a entrada de alimentação contra sobrecargas. Se ocorrer curto circuito ou inversão de polaridade da bateria, a função do varistor é de aquecer, sendo destruído e mantendo o restante do módulo a salvo.

Convém que o varistor utilizado tenha sempre as mesmas especificações, uma vez que existem diversos varistores com características similares no mercado.

Atualmente, a aplicação mais comum é a utilização dos varistores em equipamentos de proteção indireta contra surtos (picos) de tensão da rede elétrica. Um exemplo desses equipamentos é o filtro de linha, que possui varistores com o objetivo de “barrar” a sobretensão que porventura chegue pela rede elétrica.