Capítulo 2: Ferramenta de diagnóstico

Por: Redação

Utilizando um osciloscópio pode-se obter o oscilograma do sinal Hall e calcular inclusive a rotação do motor. Para isto deve-se ligar a pinça do osciloscópio no pino de sinal do sensor Hall para capturar o sinal. Para isso o conector do sensor Hall possui três pinos: os das extremidades são positivo e negativo e o central é o de sinal. Olhando o conector do lado chicote frontalmente na posição de referência (trava metálica do conector voltada para cima), o pino da esquerda é o negativo de alimentação do sensor e o da direita é o de alimentação positiva. Note que em geral na linha Volkswagen, estas identificações dos pinos aparecem no conector do sensor no distribuidor com os sinais + (positivo de 12 V), – (negativo de 12 V) e zero para o pino de sinal.

O oscilograma obtido representa a diferença de potencial medido na unidade de comando considerando as fases de sinal alto e as de sinal baixo sendo: o sinal de nível alto a fase que representa a exposição do sensor de efeito Hall ao campo magnético do imã permanente pela janela do rotor e, a fase de sinal baixo, a cobertura do sensor pelo rotor metálico impedindo a ação do campo magnético diretamente no sensor. Medindo-se um período completo (no exemplo uma fase de sinal alto e uma fase de sinal baixo) tem-se a duração em milissegundos de ¼ da rotação do distribuidor, portanto 90º, neste caso representado no oscilograma pelo DX.

 

Usando o exemplo do sistema 1AV que foi utilizado nos motores AP, o sensor Hall do distribuidor era alimentado pela unidade de comando sendo: Pino 5 da unidade de comando a alimentação negativa | Pino 29 da unidade de comando a alimentação positiva | Pino 16 da unidade de comando o pino de sinal negativo

Usando o exemplo do sistema 1AV que foi utilizado nos motores AP, o sensor Hall do distribuidor era alimentado pela unidade de comando sendo: Pino 5 da unidade de comando a alimentação negativa | Pino 29 da unidade de comando a alimentação positiva | Pino 16 da unidade de comando o pino de sinal negativo


Uma voltado distribuidor de ignição corresponde a duas voltas na árvore de manivelas. 90º de giro no distribuidor (um período de sinal) corresponde a meia volta na árvore de manivelas, portando, 180º de giro.

Uma voltado distribuidor de ignição corresponde a duas voltas na árvore de manivelas. 90º de giro no distribuidor (um período de sinal) corresponde a meia volta na árvore de manivelas, portando, 180º de giro.

Calculando a rotação do motor pelo sinal Hall do distribuidor - O período (um sinal alto e um sinal baixo) foi identificado no oscilograma pelo DX, neste caso 26,8 ms (milissegundos) de duração. Quatro períodos correspondem a uma volta completa do distribuidor, portanto, duas voltas completas na árvore de manivelas cujo tempo de duração é de 107,2 ms (DX x 4 períodos), logo 720º na árvore de manivelas.

Considerando que 1 ms (milissegundo) corresponde a divisão de 1 segundo em 1000 partes, entende-se que em apenas 1 segundo, a árvore de manivelas girará 1000ms/(DX x 2)ms, portanto, 1000 ms / (26,8 x 2)ms = 18,656 RPS (Rotações Por Segundo). Multiplicando este número de rotações por 60 segundos teremos as rotações desenvolvidas por minuto: 18,656 RPS x 60 Segundos = 1119,36 RPM.

Sendo:

DX = Período do oscilograma em ms;

A multiplicação de DX por 2 corresponde ao tempo em ms de meia volta do distribuidor que, por sua vez, corresponde ao tempo em ms de 1 volta completa da árvore de manivelas;

Multiplicando-se as rotações por segundo por 60 obtêm-se as rotações por minuto.

Este mesmo raciocínio pode ser utilizado para o deslocamento angular na árvore de manivelas: um giro completo corresponde a 360º. Como a rotação do motor em 1 segundo é de 18,656 vezes, isto significa que o deslocamento angular total da árvore de manivelas é de 6.716,417º/segundo. Multiplicando este deslocamento angular de 6.716,417º por 60 segundos (1 minuto), tem-se que o deslocamento angular total em 1 minuto. Isto significa 402.985,074º.

Dividindo-se este valor por 360º tem-se a rotação do motor em RPM (Rotação Por Minuto). Sendo neste caso a rotação de 1.119,4 RPM. Com este raciocínio podemos, pela análise do oscilograma, determinar a rotação do motor e o deslocamento angular da árvore de manivelas. Logicamente a unidade de comando do sistema de gerenciamento do motor utiliza simplesmente o período para a realização do cálculo, já que esperar uma volta completa não atende os requisitos de definição da posição angular da árvore de manivelas visto que os tempos de injeção e ignição devem ocorrer antes do ponto morto superior.

Calculando a posição de PMS pelo sinal Hall do distribuidor –Quando o sistema de gerenciamento utiliza distribuidor como sensor de rotação e a injeção é sequencial, isto é, na fase de

Representação planificada do rotor metálico do distribuidor

Representação planificada do rotor metálico do distribuidor

admissão de cada cilindro, o sensor Hall do distribuidor passa a ser o indicador de primeiro cilindro na posição de ponto morto superior. Para isto, este distribuidor possui a janela do primeiro cilindro maior em aproximadamente 1 mm linear do que as demais. Esta é a referência de primeiro cilindro em PMS.

Num distribuidor convencional com quatro janelas iguais (sem informação de primeiro cilindro em PMS), cada janela do rotor metálico entre levantar e abaixar o sinal corresponde a um deslocamento angular de 66º na árvore de manivelas (exposição do campo magnético no sensor Hall). Num distribuidor com referência de primeiro cilindro em PMS, a janela deste cilindro é mais larga que as demais totalizando 72º de deslocamento angular da árvore de manivelas contra os 66º das demais janelas.

No sentido de rotação do distribuidor, considerando que o distribuidor de ignição esteja montado na posição de sincronismo mecânico (primeiro cilindro em PMS), cada vez que uma janela expõe o campo magnético para o sensor, faltam 72º para que o cilindro atinja o PMS. Como a janela do primeiro cilindro é maior, assim que o campo magnético é cortado pelo rotor, a posição do êmbolo deste cilindro será exatamente 0º, portanto posição de PMS. Para os demais cilindros, a janela é exposta com 72º APMS, porém o corte do sinal ocorrerá 6º a menos do que a janela do primeiro cilindro, totalizando 66º. Ou seja: faltarão 6º APMS de deslocamento angular para atingir a posição com pressão máxima do cilindro.

Assim, a janela correspondente à posição de ponto morto superior (PMS) na fase de combustão do primeiro cilindro, é 6º maior do que as janelas dos demais cilindros. Desta forma o sinal Hall é gerado ao se detectar a abertura das janelas do rotor metálico sempre 72º antes do PMS em todos os cilindros. Nos cilindros 2, 3 e 4, quando o sinal Hall é interrompido, faltam 6º APMS para que os êmbolos destes cilindros atinjam a posição de compressão máxima. Será por meio deste recurso que, após a montagem do distribuidor na posição de primeiro cilindro em PMS, o motor entrará em funcionamento comandando a ignição reproduzindo exatamente o sinal Hall do distribuidor. Esta é a estratégia inicial de ignição destes motores.

Assim, o primeiro cilindro terá ponto de ignição em 0º e os demais cilindros terão ignição com 6º APMS. Com esta estratégia o motor tem condições de ser colocado em funcionamento para, posteriormente, ser realizada a regulagem final da posição do distribuidor, mais conhecido como regulagem do avanço inicial de ignição. Veja como:

Representação gráfica do sinal digital entre alto e baixo

Representação gráfica do sinal digital entre alto e baixo