Capítulo 4: Diagnóstico de sensores, atuadores e outros componentes eletrônicos do veículo através de um Osciloscópio

Por: Redação

Sabendo parametrizar um osciloscópio é possível realizar diversas medições em um veículo que possam auxiliar um reparador a chegar a conclusões mais assertivas e rápidas de um diagnóstico. Sabendo disso, a seguir vamos dar alguns exemplos de medições que podem auxiliar o técnico no reparo de componentes eletrônicos no seu dia-a-dia:

Ao fazer a comprovação de um ponto massa devem-se ligar todos os consumidores elétricos do veículo com o motor em funcionamento para se gerar uma carga correspondente no ponto de massa testado. Se possível golpear ou sacudir ao redor do ponto massa, pois isso pode gerar rapidamente as variações da tensão no osciloscópio, se houver alguma avaria no sistema

Teste na alimentação massa de qualquer componente: Os sensores, atuadores, unidades de controle em geral, entre outros componentes, são alimentados com um sinal positivo (5V ou 12V) e outro negativo (massa, 0V). Para um bom diagnóstico nesses componentes, é sempre importante checar, além do sinal, os pinos de alimentação do mesmo. Porém, como testar com precisão um sinal de aterramento de um sensor, atuador, unidade de controle ou qualquer outro componente?

É conveniente preferir sempre a utilização do osciloscópio para este tipo de medição, pois com um multímetro não se pode registrar quedas breves da tensão, não registrando necessariamente contatos falsos de uniões aparafusadas na carroceria do veículo que tenham uma variação ou queda rápida.

A medição de um ponto massa como ilustrado acima deveria resultar em um sinal totalmente plano com a linha estática na referência zero do osciloscópio, já que uma das pontas do osciloscópio está se referenciando com um massa da carroceria e a outra está medindo um massa de um componente, ou seja, não deveria existir diferença de potencial nesta medição. Contudo, não foi o que aconteceu neste exemplo, onde alguns picos de tensão podem ser notados ao longo do oscilograma. Isto representa uma falha no contato massa daquele componente, podendo influenciar diretamente no perfeito funcionamento do veículo.

Sincronismo do motor: Já é de conhecimento do reparador que para um motor funcionar em perfeito estado é necessário que o mesmo esteja em sincronismo mecânico entre a árvore de manivelas e o eixo de comando de válvulas. Se este sincronismo mecânico não estiver correto, o motor pode funcionar de maneira irregular, ocasionando vibrações e combustões imperfeitas dentro dos cilindros.

Para que o gerenciamento do motor consiga detectar este fenômeno, os motores (nacionais) da Volkswagen são equipados com um sensor, chamado de sensor de fase. Este sensor é instalado na tampa de válvulas e trabalha por meio do princípio Hall monitorando e informando à ECU o posicionamento angular do eixo de comando de válvulas. O sensor de fase informa para a unidade de comando do motor qual é a posição angular do eixo de comando de válvulas e comparando com o sinal de rotação, a ECU consegue identificar o momento de admissão de cada cilindro do motor tornando o gerenciamento do motor mais eficiente.

A cada volta na árvore de manivelas é possível
detectar uma falha no sinal do sensor de rotação do motor, proveniente de dois dentes faltantes na roda fônica. A cada duas voltas da árvore de manivelas, o eixo de comando de válvulas gira apenas uma vez e através do sensor de fase é possível identificar o momento de admissão de cada cilindro, aumentando o desempenho do motor

Comparando o sinal do sensor de rotação (instalado na árvore de manivelas) com o sinal do sensor de fase, a unidade de comando do motor consegue ainda monitorar o sincronismo do motor e dessa forma, alertar ao condutor, acendendo uma luz de advertência no painel de instrumentos, uma falha no sincronismo mecânico do motor, caso o mesmo apresente erros.

Isto é possível, pois o gerenciamento do motor sabe que após a falha do sinal do sensor de rotação do motor, no momento em que o 1º cilindro está em fase de admissão, o flanco de subida do sinal do sensor de fase vai coincidir com o flanco de subida do 14º dente do sinal de rotação, assim como demonstrado na ilustração a seguir:

Comparando o sinal de rotação (em amarelo) com o sinal do sensor de fase (em verde), o reparador consegue saber se o sincronismo entre a árvore de manivelas e o eixo de comando de válvulas do motor está em ordem sem desmontá-lo. Basta o reparador contar a quantidade de flancos de subidas que o sinal do sensor de rotação possui até o momento do flanco de subida do sinal do sensor de fase referente à admissão do primeiro cilindro. O sincronismo estará em prefeito estado se o flanco de subida do sensor de fase coincidir exatamente com o 14º flanco de subida do sinal do sensor de rotação

Esta estratégia de diagnóstico pode ser útil ao reparador, pois sem desmontar o motor é possível verificar o sincronismo do mesmo, evitando a desmontagem do motor desnecessariamente, sendo necessária a revisão do sincronismo somente quando houver uma divergência no confronto entre os sinais do sensor de rotação do motor e o sinal do sensor de fase, assim como mostra a ilustração a seguir:

Nesta ilustração é possível identificar que o flanco de subida do sinal do sensor de fase coincide com o flanco de subida do 16º dente do sinal do sensor de rotação. Isto representa um avanço no eixo de comando de válvulas de dois dentes da árvore de manivelas, o que representa 12º no deslocamento angular da mesma

ATENÇÃO: Essa análise não é válida para os motores que possuem eixo de comando de válvulas variáveis.

Análise do sinal das válvulas injetoras: As válvulas injetoras são atuadores, comandados pela unidade de comando do motor, responsáveis por liberar a passagem de combustível para o sistema de admissão de ar e combustível do motor. Elas funcionam através de um sinal positivo constante em um dos lados de sua bobina e do outro lado um pulso negativo no instante em que é necessária a injeção de combustível, proporcionado pela ECU. Contudo, é muito comum que o reparador tenha dúvidas quanto ao bom funcionamento destas válvulas.

Para testá-las devemos realizar a medição conectando uma das pontas do osciloscópio no lado negativo da válvula injetora e a outra no borne negativo da bateria, assim como demonstrado na ilustração “A” ao lado.

Na válvula injetora da ilustração “A”, as pontas de provas do osciloscópio estão: uma no lado do pulso negativo (gerado pela ECU) e a outra no borne massa da bateria. Isto proporciona uma análise somente do tempo de injeção (ti = 4,4ms) que está ocorrendo naquele momento, representado pelo pulso de 14V que no momento de acionamento das válvulas injetoras é derivado para 0V.

Contudo, com este método de medição somente visualiza-se, ao começo do sinal, a tensão da alimentação não submetida à carga. Se o injetor é excitado pelo negativo, a tensão deriva do borne massa da bateria. Se existisse uma avaria na alimentação de tensão até o injetor a imagem do sinal no osciloscópio nada mudaria, ou seja, a avaria não seria detectada facilmente.

Uma medição com as pontas de prova do osciloscópio em paralelo com a válvula injetora proporciona uma medição mais adequada para a total análise deste componente, garantindo um diagnóstico mais preciso desta avaria, assim como ilustrado na figura “B”:

Neste caso, se ocorrer uma queda de tensão causada por um aumento de resistência do lado positivo da válvula injetora o sinal mostrado na tela do osciloscópio se deformará indicando um oscilograma similar ao da figura “C”.


Ao medir uma válvula injetora com as pontas de provas em paralelo a ela é possível identificar mais facilmente uma avaria, pois a forma de onda representada na tela do osciloscópio se deforma com uma leva atenuação gradual do sinal do pulso de tensão. Onde o pulso de abertura da válvula injetora era anteriormente de 14V é atenuado até aproximadamente 8V. Isso ocasiona o mau funcionamento da válvula injetora, podendo gerar um comportamento indevido do motor