Guia completo sobre reparação em ECU
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Introdução
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Entendendo o módulo de injeção eletrônica (ECU)
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Localizando e identificando os componentes
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Funcionamento dos componentes eletrônicos
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Conclusão
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Sobre a Chiptronic
Introdução
INTRODUÇÃO
A partir da década de 1980, os automóveis passaram a contar com um sistema de injeção eletrônica que otimiza o funcionamento do motor, diminuindo os níveis de emissão de gases, tornando mais eficiente o consumo de combustível e melhorando a performance do veículo. Hoje em dia, a injeção eletrônica se tornou regra na indústria automobilística e vem sendo aperfeiçoada constantemente. Esse sistema é controlado eletronicamente pela ECU (do inglês Engine Control Unit ou Electronic Control Unit), a Unidade de Controle do Motor, um microprocessador responsável pela armazenagem de dados sobre o desempenho do motor, vindos de fábrica, e o monitoramento dos parâmetros de funcionamento, fazendo o diagnóstico constante e trabalhando para a manutenção dos padrões básicos. O problema é que, por ser o componente central e estar interligado a diversos outros elementos, curtos-circuitos, oxidação, picos de tensão ou mesmo infiltração de água podem danificar a ECU e paralisar o veículo. Devido ao alto custo para a substituição da unidade e do tempo de espera para o fornecimento pela concessionária, a busca pela reparação deste componente se tornou a primeira opção entre os proprietários. Assim, para qualquer oficina mecânica ou autoelétrica, se torna indispensável o conhecimento sobre o funcionamento e a reparação dos componentes da ECU. Este serviço tem se mostrado muito lucrativo para aquelas que conseguem se especializar e deixar a terceirização de lado, além de ser bastante vantajoso para os proprietários, pois o gasto com a reparação é bem menor que o valor da substituição.
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Entendendo o módulo de injeção eletrônica (ECU)
ENTENDENDO O MÓDULO DE INJEÇÃO ELETRÔNICA (ECU)
A Unidade de Controle do Motor (também chamada de módulo de injeção eletrônica ou, nos motores a diesel, Controle Eletrônico do Diesel - EDC) é a responsável pela manutenção do funcionamento adequado do veículo. Para isso, ela processa os dados recebidos por meio de sensores espalhados pelo motor, compara-os com parâmetros preestabelecidos de fábrica e envia sinais de controle aos atuadores. Por isso, é considerada o cérebro do veículo. Assim, a ECU controla, conforme a necessidade momentânea e a ação do motorista, basicamente, quatro itens: a mistura ar-combustível que entra no motor, o atuador de marcha lenta, o tempo de ignição e o comando de válvulas.
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ENTENDENDO O MÓDULO DE INJEÇÃO ELETRÔNICA (ECU)
O FUNCIONAMENTO DA ECU Os dados são coletados pelos sensores e emitidos por meio de pulsos elétricos analógicos. Ao chegarem na ECU, são convertidos para sinais digitais para poderem ser lidos pelo processador central. Este vai instantaneamente compará-los com os parâmetros gravados em sua memória, os chamados mapas de injeção eletrônica. Depois, enviará um novo sinal digital, que passará por outro conversor para transformá-lo em analógico, chegando ao atuador referente, que funcionará conforme o comando da ECU.
De maneira geral, o módulo de injeção eletrônica serve para manter o motor funcionando em qualquer condição, seja mecânica, climática ou de uso. É ele que adapta o tempo de injeção, a sincronia das centelhas das bobinas, a ação da bomba de combustível, o funcionamento do sistema de arrefecimento, as entradas e saídas de ar e de gases do motor para que ele não morra, a depender da situação. Nos veículos mais modernos, a unidade é também responsável pelo controle integrado do funcionamento dos freios ABS (Sistema Antibloqueio de Frenagem), do acionamento dos airbags, a transmissão automática, os controles de tração e estabilidade, entre outros. É também a ECU a responsável por avisar ao motorista sobre problemas no carro captados pelos sensores, por meio das luzes de alerta no painel.
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ENTENDENDO O MÓDULO DE INJEÇÃO ELETRÔNICA (ECU)
O DIAGNÓSTICO DE AVARIAS A Unidade de Controle do Motor também é capaz de fazer o diagnóstico do motor. Ao receber sinais incomuns de algum sensor ou não os receber, a ECU aciona seu modo de Emergência. Dessa forma, ela gera um código relacionado àquela avaria e avisa ao motorista sobre uma possível falha no sistema de injeção eletrônica por meio do sinal luminoso de alerta no painel. Para reconhecer o diagnóstico da central é preciso utilizar um Scanner, instrumento capaz de fazer a leitura da descrição do código da avaria, acessar os parâmetros predefinidos, verificar o funcionamento dos sensores e dos atuadores. No entanto, muitas vezes, o problema pode se dar na própria unidade, de forma que algum mau funcionamento de circuitos ou componentes causado por queima, solda fria, desgaste ou oxidação, pode acusar um falso diagnóstico. Por isso, é preciso verificar visualmente e com instrumentos de mensuração e teste as condições de cada elemento da ECU.
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Localizando e identificando os componentes
LOCALIZANDO E IDENTIFICANDO OS COMPONENTES
A Unidade de Controle do Motor é uma placa de circuito impresso na qual são conectados processadores, memórias, drives, conversores e outros componentes eletrônicos. Basicamente, estão alocados e divididos em quatro blocos, distinguíveis visualmente sobre a placa. PRIMEIRO BLOCO É por onde entra a energia elétrica com tensão de 12VCC e de onde ela é distribuída para a ECU. Como a maioria dos sistemas digitais utiliza uma tensão de apenas 5VCC, é neste bloco que ela é convertida pela fonte. O primeiro bloco pode ser localizado reconhecendo seu maior driver, ou seja, a fonte. Próximos a ela, estão os capacitores e os diodos de entrada, que também protegem os outros componentes da placa.
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LOCALIZANDO E IDENTIFICANDO OS COMPONENTES
SEGUNDO BLOCO É onde ocorre a conversão do sinal analógico para o digital e o processamento destas informações. É também neste bloco que são armazenados os parâmetros preestabelecidos pela fábrica que são comparados com os dados obtidos pelos sensores. Após essa análise, o processador envia um sinal digital sobre como os atuadores devem proceder ou, em caso de algum dano, aciona o modo de Emergência da ECU. Este bloco, geralmente, está localizado em uma posição mais central da placa, sendo identificável pelo processador principal.
Em seu entorno estão localizados o EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), onde estão armazenados os mapas de injeção e todos os outros padrões, um processador safety (responsável pelos parâmetros de emergência) e o oscilador de cristal. Ainda, faz parte deste bloco o conversor analógico-digital, que pode estar incorporado ou não ao processador principal.
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LOCALIZANDO E IDENTIFICANDO OS COMPONENTES
TERCEIRO BLOCO O terceiro bloco é formado pelos capacitores de entrada e pelos resistores de entrada e adaptação dos sinais. São os componentes responsáveis pela ligação entre os sensores com os drivers e o processador principal no segundo bloco. Os sinais analógicos chegam pelas conexões com os capacitores e são preparados para serem lidos pelo processador ou, se for o caso, convertidos pelo conversor analógico-digital. QUARTO BLOCO Este último é responsável pela saída dos sinais em direção aos atuadores no veículo. É composto pelos circuitos drivers (driver do motor de passo, drivers das bobinas, etc.) que convertem os sinais digitais, recebidos do processador principal, em analógicos para controlar os atuadores.
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Funcionamento dos componentes eletrônicos
FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES ELETRÔNICOS
Neste capítulo, vamos falar um pouco sobre o funcionamento e as funções de alguns dos principais componentes da Unidade de Controle do Motor, apresentados no capítulo anterior. Lembrando que as ECUs possuem diferenças, de acordo com os modelos dos automóveis, sua época e as necessidades e funcionalidades para as quais ela foi projetada. Assim, somente com um estudo mais aprofundado é possível a identificação de todos os componentes de uma ECU. FONTE É um driver operacional que recebe a corrente elétrica do sistema elétrico do automóvel e atua como transformador, diminuindo a tensão de 12VCC para apenas 5VCC, que é a utilizada pela maior parte dos sistemas digitais. Dessa forma, ela é a responsável pela capacidade da ECU de se comunicar com os atuadores via sinais analógicos. CAPACITORES DE ENTRADA São as conexões utilizadas para a entrada dos sinais analógicos de 5VCC, vindos dos sensores. Alguns dos sensores mais comuns monitorados pela Unidade de Controle são:
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FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES ELETRÔNICOS
Sensor de oxigênio Verifica a presença de oxigênio nos gases do escape. Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento Informa a temperatura do motor através do monitoramento do líquido de arrefecimento. Sensor de detonação Controla o ponto de ignição para evitar batidas de pino. Sensor da borboleta Monitora a posição da borboleta para estratégias de aceleração.
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FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES ELETRÔNICOS
PROCESSADOR PRINCIPAL É o componente mais importante da unidade, sendo o responsável pelos cálculos e análises, além da elaboração de diagnósticos e controle das ações.
O processador principal recebe os sinais analógicos (pulsos elétricos com tensão de 5VCC), vindos dos sensores do automóvel, que são convertidos em códigos binários (os sinais digitais), ou os converte, pois, em alguns casos, o conversor analógico-digital está acoplado a ele. Depois, faz a leitura destes sinais e os interpreta com base em padrões preestabelecidos de funcionamento ideal. Então, calcula quais as melhores ações para que o motor (ou outros sistemas eletrônicos do carro sob sua responsabilidade) tenha o melhor rendimento possível. Após estes cálculos, o processador envia sinais digitais para os drivers dos atuadores. É o processador principal, também, que armazena duas memórias importantes para o funcionamento da ECU: a memória RAM e a ROM. Enquanto a última é somente uma memória de leitura, que é programada pelo fabricante com padrões de calibragem, a RAM é uma memória volátil, ou seja, faz uma armazenagem temporária dos dados coletados pelos sensores e dos códigos de falhas.
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FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES ELETRÔNICOS
MEMÓRIA EPROM A EPROM é o “HD da ECU”. Armazena permanentemente os mapas de injeção eletrônica, os algoritmos de comando da central e outros parâmetros preestabelecidos utilizados pelo processador para calcular as condições ideais de funcionamento dos sistemas do veículo. Essa memória é programada pelas montadoras e pode ser alterada para modificar os padrões de funcionamento do motor. DRIVERS DOS ATUADORES Os drivers dos atuadores fazem a ligação do processador principal com os atuadores do veículo. Eles são os responsáveis por receberem os sinais digitais (códigos binários) e convertê-los para sinais analógicos (tensão 5VCC) que controlam o funcionamento dos atuadores. Podem ser drivers dedicados a um atuador específico ou controlarem mais de um, sendo um multidriver. Alguns dos principais atuadores no veículo controlados pela ECU são:
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FUNCIONAMENTO DOS COMPONENTES ELETRÔNICOS
Motor de passo Mantém a marcha lenta ao controlar a entrada de ar que passa pela borboleta. Bobinas Sua função é fornecer a centelha para os cilindros no motor. Injetores São responsáveis pela injeção de combustível no motor. Ventilador de arrefecimento Usado para resfriar o líquido de arrefecimento no radiador. Bomba de combustível Transfere, sob pressão, o combustível do tanque para os injetores.
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Conclusão
CONCLUSÃO
Como vimos, com o advento da injeção eletrônica, os automóveis passaram a ser mais eficientes, d i m i n u i n d o o c o n s u m o d e c o m b u s t í ve l e melhorando seu aproveitamento energético. Isso possibilitou a redução das emissões de gases na atmosfera e tornou as viagens mais confortáveis, já que a inteligência artificial ligada ao sistema de injeção trabalha para que o veículo desenvolva seu melhor rendimento em todas as condições. Por isso, a injeção eletrônica vem ganhando mercado desde a década de 1980 e se tornou regra nos novos carros, que chegam ao mercado com tecnologias cada vez mais modernas e integradas, que em nada lembram os antigos motores a carburação.
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CONCLUSÃO
Neste cenário, é imprescindível para as oficinas mecânicas e autoelétricas se especializarem no diagnóstico e no reparo das Unidades de Controle do Motor, os módulos da injeção eletrônica. São elas que controlam toda a performance dos automóveis, por meio da análise de dados recebidos por sensores e comandos enviados para os atuadores, agindo como um verdadeiro cérebro artificial do carro. Hoje em dia, estas centrais já são responsáveis por controlar, inclusive, as novas tecnologias de freios ABS, airbags, e controles de tração e estabilidade.
Estes serviços de diagnóstico e reparação dos módulos têm se mostrado extremamente lucrativos para as oficinas, pois é um mercado com tendência de crescimento conforme a modernização da frota, além de ser muito vantajosos para os proprietários, pois possuem um custo muito menor do que a substituição de toda a central. Portanto, esperamos que este e-book seja apenas o início de um aprendizado maior. Não esperamos com ele esgotar o assunto, mas incentivar uma especialização nesta que apesar de ser uma área das mais complexas no ramo automotivo, entretanto, uma das mais lucrativas.
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A Chiptronic já está no mercado há mais de 19 anos, trabalhando no desenvolvimento de equipamentos e softwares para o ramo da tecnologia automotiva. O primeiro grande projeto da empresa foi a tecnologia que fazia com que veículos, originalmente a gasolina, rodassem a álcool com bom rendimento, sem alterar sua estrutura mecânica original. Assim, a empresa participou diretamente do processo de transição dos veículos brasileiros para os motores Flex. Daí em diante, tornou-se referência nacional no desenvolvimento de soluções para diagnóstico automotivo. Além disso, a Chiptronic oferece diversos cursos na área de tecnologia voltada para a reparação automotiva, com o objetivo de proporcionar a capacitação de profissionais que atuem na área. Prezando pela excelência na qualidade dos produtos e serviços, a empresa busca constantemente incentivar a sociedade, através do governo e das montadoras, a alcançar um meio de desenvolvimento da tecnologia automotiva que não agrida o meio ambiente, como ocorre nos dias de hoje. Você pode saber mais sobre a Chiptronic, além de se manter informado sobre as novidades do mundo automotivo, acessando o site e o blog da empresa!
