ÍNDICE INTRODUÇÃO ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ........... ... 3 SENSORES E ATUADORES ........ ................ ................. ................. ................ ................. ................. ................ ................. ................. ........ 4 - Sensor ........ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ................ .......... .. 4 - Atuador ....... ............... ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ .......... .. 4 SENSOR INDUTIVO ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................. ................. ............ .... 5 - Sensor de rotação ......... ................. ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................. ................. ................ .......... 7 - Sensor de fase fase........ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ............... ....... 8 SENSORES DE TEMPERATURA ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................. ................. ............ .... 9 - Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento ......... ................. ................ ................. ................. ........... ...10 10 - Sensor de temperatura do ar de admissão ........ ................ ................ ................. ................. ................ ................ .......... 11 - Sensor de temperatura do óleo lubrificante lubrificante........ ................ ................ ................. ................. ................. ................13 .......13 SENSORES DE PRESSÃO.....................................................................................14 - Sensor piezoelétrico ........ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................. ................. ................ ..............14 ......14 - Sensor capacitivo ....... ............... ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ .......... ..15 15 - Sensor de pressão do ar de admissão ........ ................. ................. ................ ................ ................. ................. ..............16 ......16 - Sensor de pressão atmosférica ....... ................ ................. ................ ................ ................. ................. ................ ................18 ........18 - Sensor de pressão do Rail ........ ................ ................. ................. ................ ................. ................. ................ ................. ..............19 .....19 - Senso Sensorr de pressão do óleo lubrificante lubrificante do moto motorr .... ....... ....... ....... ....... ....... ....... ........ ....... ....... ....... ....... ....... ......21 ...21 SENSOR RESIST SENSOR RESISTIVO IVO ........ ................ ................ ............... ............... ................ ................ ................ ................ ................ ................ ............22 ....22 - Senso Sensorr do pedal do acelerado aceleradorr (Veículos (Veículos Worker Worker e Ônibus Ônibus Motor MWM) MWM) .... ........ ........ ........23 ....23 - Sensor do pedal do acelerador (Veículos Constellation Constellation)) ........ ................ ................. ................. ...............24 .......24 - Esquema elétrico do do pedal pedal do acelerador Hella Hella........ ................ ................. ................. ................ ................. ........... ..25 25 VÁLVULA REGULADORA DE PRESSÃO DO COMBUSTÍVEL ......... ................. ................. ................. .......... ..26 26 - Válvula reguladora de pressão do combustível ........ ................ ................. ................. ................ ................. ........... ..27 27 VÁLVULA INJETORA ........ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................ ................28 ........28 - Início de de injeção ........ ................ ................. ................. ................ ................ ................. ................. ................ ................ ................. ............ ...30 30 - Término de injeção ....... ............... ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ .......... 31 - Válvula injetora ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ..............32 ......32 REDE CAN ........ ................ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ................ ..............33 ......33 - O que que é a rede rede CAN CAN ....... ................ ................. ................ ................ ................ ................ ................. ................. ................ ...............33 .......33 TACÓGRAFO ........ TACÓGRAFO ................ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ........... ...34 34 - Códigos de falhas falhas no tacógrafo ........ ................ ................. ................. ................ ................. ................. ................ ...............35 .......35 - Tacógrafo DIÁRIO MTCO-13 MTCO-1390.1 90.1 ........ ................. ................. ................ ................ ................ ................ ................ .............35 .....35 - Tacógrafo SEMANAL MTCO-139 MTCO-1390.2 0.2 ......... ................. ................ ................. ................. ................ ................ ...............35 .......35
Dese nvol nvolvi vimento mento da Red e - Treina Treina mento
1
2
INTRODUÇÃO Visando o constante aperfeiçoamento do pessoal da rede autorizada de serviços, a Volkswagen Caminhões e Ônibus disponibiliza este material didático que tem por finalidade abordar os principais tópicos referentes ao procedimento de diagnóstico de falhas eletroeletrônicas - parte de sensores e atuadores. Este material contém informações, dados técnicos e tabelas dos sensores e atuadores dos motores MWM Série 12, que facilitarão o entendimento com relação ao funcionamento, estratégia e passos para a reparação das falhas eletroeletrônicas. Utilize este material, pois será de grande ajuda na execução das atividades diárias executadas nas oficinas autorizadas. Leia com atenção e assegure à sua atividade maior confiabilidade, com serviços de alta qualidade profissional!
As informações e dados técnicos contidos nesta apostila são de uso específico em ações de treinamento, estando sujeitos a alterações sem prévio aviso. Consulte sempre a literatura atualizada editada pela Volkswagen Caminhões e Ônibus.
Dese nvol nvolvi vimento mento da Red e - Treina Treina mento
3
SENSORES E ATUADORES Sensor Sensor é um dispositivo que tem como função receber um estímulo e produzir, em resposta a ele, um sinal correspondente. Em geral, esta resposta ocorre por meio de um sinal elétrico. No motor, os sensores são colocados em pontos estratégicos e visam coletar informações sobre as condições instantâneas de funcionamento do motor. Uma vez coletadas, estas informações são enviadas para processamento no Módulo de Gerenciamento Eletrônico do Motor (ECM), que determinará o início de injeção e débito de combustível.
Atuador Atuador é um componente que possui a função de executar um comando recebido de outro dispositivo. No motor, o dispositivo que envia comandos para os atuadores é a ECM. Desta forma, com base na interpretação feita pela ECM dos sinais enviados pelos sensores e pela correspondente ação dos atuadores, garante-se o bom funcionamento do motor. No entanto, se algum componente do sistema apresentar falha, é possível realizar o diagnóstico da mesma por meio do conector de diagnóstico presente no sistema.
Sensores
ECM
Atuadores
1 9
2
3
6 7
4
8
5 1 Sensor de posição do pedal do acelerador 2 Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento 3 Sensor de rotação do motor 4 Sensor de posição do motor 5 Sensor de pressão e temperatura do óleo lubrificante 6 Sensor de pressão atmosférica
4
10
11 7 Sensor de pressão do rail 8 Sensor de pressão e temperatura do ar de admissão 9 Válvula reguladora de pressão de combustível 10 Válvula injetora 11 Conector de diagnóstico
SENSOR INDUTIVO O sensor indutivo é um emissor de sinal que ao detectar, sem a necessidade de contato físico, a interferência de um corpo metálico em seu campo magnético, devolve um sinal elétrico de resposta proporcional à intensidade desta interferência. Este princípio de funcionamento é baseado no eletromagnetismo e os principais componentes construtivos deste sensor são uma bobina de espiras (enrolamento) e um imã interno permanente. Bobina de espiras Imã permanente
Anel de impulso
À medida que os ressaltos e rebaixos do anel de impulso (corpo metálico) passam pelo campo magnético na face do sensor, parte desse campo é absorvido, resultando na alteração do sinal elétrico de saída do sensor.
Dese nvol nvolvi vimento mento da Red e - Treina Treina mento
5
Se ocorrer um aumento ou diminuição da velocidade com que os dentes do anel de impulso passam pelo campo magnético, haverá também uma alteração proporcional no período (T) do sinal elétrico de resposta, conforme mostra a figura abaixo.
Marcha lenta
T
Alta rotação
F=1 T
T F = Fre req quência (Hz (Hz)) T = Período (m (ms)
Este sensor não é alimentado, ele gera energia.
6
F=1 T
Sensor de rotação Este sensor informa à ECM a rotação da árvore de manivelas e o momento em que determinado cilindro atinge o PMS (ponto morto superior) - 1.º e 4.º cilindros para motores de 4 cilindros e 1.º e 6.º cilindros para motores de 6 cilindros. Especi Esp ecific ficaçã ação: o: Se Senso nsorr ind induti utivo vo Resi stência:
650 Ω a 1000 Ω a 20 ºC
Estratégia: • Quand Quando o ocorre ocorre a perda perda de sinal dos sensore sensores: s: • O sinal do sensor sensor de fase é adotado adotado como parâmet parâmetro ro de funcionamen funcionamento. to. • O motor apresenta apresenta dificuld dificuldade ade na partida partida e funcionamen funcionamento to irregular. irregular. • O motor apresenta apresenta excesso excesso de fumaça fumaça preta , pois o módulo módulo não calcula calcula o início de débito exato. • Para que a ECM reconheça reconheça a ausência ausência do sensor, sensor, o motor deve funcionar funcionar ou girar girar por aproximadamente 10 segundos. Após isso é gerada uma falha leve
S O N I P 6 3
.
2 25 1 24 MALHA
3
• Para verificar o perfeito funcionamento do do sensor, desconectá-lo do chicote e, com o multímetro multí metro em tensão tensão alternada alternada ( ), conectar conectar as pontas pontas de prova prova nos pinos 1 e 2, medir medir a tensão de resposta e comparar com a tabela abaixo. Rotação (rpm)
Tensão (V)
600
4,8
1050
6,00
1500
7,60
+ -
2%
Caso os valores estejam muito fora da tabela, verificar se o sensor está com impureza na ponta e/ou danificado.
Dese nvol nvolvi vimento mento da Red e - Treina Treina mento
7
Sensor de fase Este sensor informa à ECM as posições e os tempos dos êmbolos do motor. A cada sinal transmitido, a ECM tem o controle de qual cilindro está em final de compressão e início de combustão. Adicionalmente, com base nestas informações, a ECM calcula o momento exato em que o diesel deve ser pulverizado na câmara de combustão. Especificação: Especifica ção: Senso Sensorr induti indutivo vo Resistê Resi stênc ncia ia:: 650 Ω a 1000 Ω a 20 ºC Estratégia: • Quando a ECM reconhe reconhece ce a perda de sinal do sensor, é gerada uma falha leve
.
• O sinal do sensor sensor de rotação é adotado como parâmetro parâmetro de funcionamento. funcionamento. • Motor apresenta apresenta dificuldade dificuldade na partida e funcionament funcionamento o irregular. • Para que a ECM reconheça reconheça a ausência de sinal do sensor, sensor, o motor deve funcionar funcionar ou girar aproximadamente 10 segundos.
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1 23 2 30 MALHA
3
• Para verificar verificar o perfeito perfeito funcionament funcionamento o do sensor, desconec desconectá-lo tá-lo do chicote chicote e, com o multímetro multí metro em tensão tensão alternad alternadaa ( ), conectar conectar as pontas pontas de prova nos nos pinos 1 e 2, medir medir a tensão de resposta/comparar com a tabela.
R o t açã o ( r p m )
Tensão (V)
750
15
1000
20
+ -
2%
Caso os valores estejam muito fora da tabela, verificar se o sensor está com impureza na ponta e/ou danificado.
8
SENSO SEN SO RES DE TE TEM P ER ERAT ATU U RA O sensor de temperatura é um resistor que, em função de mudanças na temperatura do ambiente que o cerca, tem sua resistência elétrica alterada. Este tipo de resistor é conhecido como termistor e, devido a este comportamento, é utilizado no monitoramento da temperatura. Existem dois tipos básicos de termistor: o de Coeficiente Positivo de Temperatura (PTC) e o de Coeficiente Negativo de Temperatura (NTC). No motor, o termistor utilizado é do tipo NTC. Neste, quanto maior o aumento na temperatura, menor a resistência apresentada pelo termistor.
Temperatura (ºC)
Resistência (Ω)
Dese nvol nvolvi vimento mento da Red e - Treina Treina mento
9
Sensor de temperatura do líquido de arrefecimento Especificação: Sensor resistivo tipo NTC Resistências: Temperatura (ºC)
Resistência (k (k Ω)
0
5a7
25
1,7 a 2,5
50
0,7 a 1,0
75
0,30 a 0,45
100
0,15 a 0,22
Estratégia: • Quando a ECM ECM reconhece reconhece a perda de sinal sinal do
Temperatura (ºC)
Tensão (V) 2%
.
130
0,3
• O valor de 086 ºC ºC é adotado como padrão padrão de funcionamento para a temperatura. • Motor fica com funcionament funcionamento o irregular (grilando). • A rotação é limitada a 2450 2450 rpm. • Para temperaturas acima acima de 108 ºC a ECM
113
0,55
105
0,66
102
0,68
99
0,7
90
0,9
60
1,75
50
2,0
40
2,5
10
3,75
0
4,0
090
4,1
063
4,5
sensor, é gerada uma falha leve
gera um aviso de falha grave
PARE
(115-09 - defeito físico que ocasionou falha elétrica). • A rotação é limitada a 1500 1500 rpm. • A lâmpada indicadora de temperatura do painel acende quando a temperatura atinge 107 ºC (Veículos Worker).
10
+ -
Sensor de temperatura do ar de admissão Especificação: Sensor resistivo tipo NTC. NTC . Resistências: Temperatura (ºC)
Resistência (k (k Ω)
0
5a7
25
1,7 a 2,5
50
0,7 a 1,0
75
0,30 a 0,45
100
0,15 a 0,22
Estatégia: • Quando a ECM reconhece reconhece a perda de sinal sinal do sensor, é gerada uma uma falha leve e o valor de 40 ºC é adotado como padrão de funcionamento do motor.
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11
• O Módulo não entra em estratégia estratégia para temperatura alta e baixa. Tensão (V) 2% + -
12
Temp (ºC)
0,40
120
0,50
115
0,75
98
1,00
86
1,5
66
2,0
54
2,5
40
3,0
27
3,8
5
3,9
0
4,0
095
4,5
070
Sensor de temperatura do óleo lubrificante Especificação: Sensor resistivo tipo NTC. Tensões: Temperatura (ºC)
Tensão (V)
120
0,40
107
0,60
100
0,70
75
1,25
65
1,50
53
2,00
14
3,50
0
3,9
091
4,0
081
4,25
+ -
2%
Estratégia: • Quand Quando o a ECM reconh reconhece ece a perda de sinal do senso sensor, r, é gerada uma falha leve
.
• O valor de temperatura temperatura do líquido líquido de arrefecim arrefecimento ento é adotado adotado como padrão padrão para a temperatura do óleo lubrificante. • A rotação rotação permane permanece ce normali normalizada. zada. • Quando a temperatura temperatura do óleo é maior que 125 125 ºC, gera falha grave e rotação rotação limitada em 2200 rpm.
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SENSORES DE PRESSÃO Os sensores de pressão são de muita importância para o controle e gerenciamento eletrônico de injeção do combustível nos motores diesel. Em geral, são empregados dois tipos de sensores de pressão que tem construções diferenciadas. A seguir, temos sua definição:
Sensor piezoelétrico O sensor de pressão ou sensor piezoelétrico é um sensor constituído por um cristal que, ao sofrer esforço mecânico (compressão ou tração) e deformar-se, tem a capacidade de produzir uma diferença de potencial e, consequentemente, voltagem resultante. Em geral, cristais de quartzo, sal de rochelle, turmalina ou cerâmicas artificiais são empregados na construção deste sensor.
14
Sensor capacitivo Os sensores capacitivos detectam variações de capacitância que são convertidas em valores de tensão, em um circuito feito com capacitores e resistores, alimentado por uma fonte de tensão. A variação de capacitância é causada por alteração na área das placas, na constante dielétrica do meio entre as placas, conforme ilustração:
A pressão a ser medida faz modulação da posição das placas e, por consequência, variam o dielétrico e a capacitância entre as mesmas. Esta capacitância variável será convertida em um valor de tensão, que informará a pressão ao módulo (ECM).
Como a quantidade de energia elétrica produzida é de baixa potência, incorpora-se ao sensor um amplificador de sinal. Três fios de ligação são utilizados: dois para alimentação e um para o sinal.
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Sensor de pressão do ar de admissão Especificação: Sensor de pressão piezoelétrico. Tensões: Pressão (bar)
16
Tensão (V) 2% 2% + -
0,20
0,40
0,26
0,50
0,33
0,60
0,60
1,00
0,78
1,30
0,92
1,50
1,07
1,70
1,25
2,00
1,60
2,50
1,75
2,75
1,91
3,00
2,08
3,25
2,25
3,50
2,40
3,75
2,56
4,00
2,75
4,25
2,90
4,50
Estratégia: • Quand Quando o a ECM reconh reconhece ece a perda de sinal do senso sensor, r, é gerada uma falha leve
.
• O valor de de 1,5 bar bar é adotado adotado como como padrão padrão para a pressã pressão. o. • Nas pressões acima de 1,50 bar, o motor apresenta apresenta fumaça preta. • Em condição condição de ML, se a pressão pressão for menor que 0,78 0,78 bar a ECM gera falha leve
e mantém o débito de combustível baixo.
• Em condição de marcha marcha lenta, se a pressão for maior que 1,07 bar, a ECM ECM gera falha leve e aumenta o débito de combustível (fumaça preta).
A rotação não é limitada para esta falha.
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Sensor de pressão atmosférica Especificação: Sensor de pressão piezoelétrico.
Sensor de pressão atmosférica
Este componente é verificado apenas pela ferramenta de diagnóstico VCO-950 em leituras e códigos de falhas. Não há possibilidade de realizar medições separadamente, pois o mesmo está incorporado à ECM.
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Sensor de pressão do Rail Especificação: Sensor de pressão piezoelétrico. Tensões: Pressão (bar)
Tensão (V) 2% 2% + -
0
0,50
90
0,75
195
1,00
290
1,25
380
1,50
470
1,75
570
2,00
600
2,10
660
2,25
750
2,50
850
2,75
940
3,00
1030
3,25
1130
3,50
1225
3,75
1330
4,00
1420
4,25
1500
4,50
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Estratégia: • Quando a ECM reconhece reconhece a perda de sinal sinal do sensor, é gerada gerada uma falha grave PARE
é assumida uma pressão de 560 a 620 bar para para funcionamento (estratégia). (estratégia).
• O início de injeção varia de -8 a -11 APMS durante o funcionamento. • A pressão será elevada ao máximo, máximo, fazendo com que a válvula de de alívio do rail se abra (fisicamente). • A rotação é limitada a 1500 rpm. • É possível ouvir um ruído ruído proveniente da válvula de alívio. • A temperatura do combustível no tanque tanque vai se elevando. • Em marcha lenta, se a pressão for maior que 600 bar, o motor desliga (débito mínimo).
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20
12 27 20
5V SINAL
3 2 1
Sensor de pressão do óleo lubrificante do motor Especificação: Sensor de pressão piezoelétrico. Tensões: Pressão (bar)
Tensão (V) 2% 2% + -
0,5
0,50
10
0,90
1,5
1,20
2,0
1,60
2,5
2,00
3,0
2,30
3,5
2,70
4,0
3,00
4,5
3,40
4,5
3,40
5,5
4,00
Estratégia: • Quando a ECM reconhece a perda de sinal do sensor, é gerada uma falha leve
.
• O valor de 3,0 bar é adotado como padrão para a pressão. • O ponteiro indicador da pressão de óleo óleo do painel fica no vermelho e a lâmpada permanece acesa. • A rotação rotação é limitada limitada a 2450 2450 rpm. • Motor com funcionamento funcionamento irregular. • Quando o valor da pressão do óleo for menor que 2,45 bar, a ECM ECM gera uma falha grave
PARE
.
• A rotação rotação é limitada limitada a 1500 1500 rpm. • No instante em que que é gerada a falha grave, grave, com 2,45 bar o indicador indicador zera e a luz de advertência acende.
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SENSOR RESISTIVO Este tipo de sensor é composto por um resistor cuja resistência elétrica pode assumir diferentes valores, de acordo com a variação da posição de um conector numa trilha ou faixa de deslizamento interna. Geralmente, este resistor também é chamado de potenciômetro e sua variação de resistência pode ocorrer de forma linear ou não-linear.
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22
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S O N I P 9 8
5V R2
1
5V R1
2
R1
3
SINAL R1
4
R2
5
SINAL R2
6
1 2 3 4 5 6
67 55 81 83 58 84
S evliuEfroadon(n d o o aod ecvrhanre)r(o aetgen C lu seinia)arlrí íttçco lonen pefsse1ltida,l cçaaeén o ãi5 E :fh :S e.ead S eeH ô n tp s,is ceep ilrm sd n rre .V F aeiãsp rP rip sbtq • o cim rm (raleio std l1 3 2 n ,cp p C ld lcaf0 io noa:g rtçtE o aéP d trn g m sei4 xtl.s6 raeo e)M cad v faecu n éh aêifd e1 0 pãram . C A Ç N I D F à R O N D 1 E O P S T I S 3 1 2 atrateillcsrikΩ Ω 3 vn )5 eati3 tle,s4,n4 êo o p 2 E eekssiin ::rrtt0 E C 4 aT M aaO p am rID k9 aá1 d csvo N O + P (E a(P ção – elA n tg Ω A p rreaao sid V xT 1 kΩ E C .5 p rIaiV C A D IaM Ç F N T IaN O R O n3 1 o p 5 E n 5 N v:a5 eV rp i0 ttli5 1 7 R keR ên araettiellcssrciiΩ Ω E2 6 aM aC rà n k5 2 aR d ec,,sv2 n Ω 1 N O + m IO P ão i4 – A nei,g t),5 ksin 9 1 Ω 6 o p 5 E e : r t á ê :E A T N E rTo s)d a sb 6 lotaed ,rlosn x a 0 ,ap e 1 8 ap M E a(m .ç2 p rlS dsceC isao n telb -fiasH ro .tln reslt 42 movo
Terra (-)
3
_ 1 k
Sinal Analógico 1
0,4
4
1,2 k
0,48
+ Alimentação (+/-5 V)
Terra ( - )
Sinal Analógico 2
2
5
_ 6
1 k
0,4
+ 1,7 k
Esquceap o m d H ecrio lréaetlal Alimentação (+/-5 V)
1
1 2 3 4 5 6
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0,68
UL L RenmDO UL Á G DE Pcn(aáoraMvdljtA E SrobaptR R E S C O V L D E M O Írí ibop B U asealh d td g ãm rero v lV o q n v çuv ãd o tlreu d n )T d cfA m asco iseÃO aáled u raA tC acosazg iéeW P ro lasu E p aí eetm stsip irp cu otralisn em p o ld Pd W M (a.eo rsep asc,éd .nln )q P O lm sd d irlem pu M lP eo au tp çe)u ãrm o tu levm narltp ioam ee(λ u
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S O N I P 6 3
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07 SINAL PWM 05
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Módulo 1
120 12 0 Ω
60 Ω
120 Ω
Módulo 2
G O Ó F T o ó m tC rlh u n éq in tio açãtn zO valsep n íéi u í ad ou rt !”escaditral co m eO sp ag d sas am ,tiR d go leu aas fdcrsaom rí so m “p zeraon d .cií íuo b i,rn huam sA .lay fcu aeclza rvtp iÉ lo u nsv íarR lig edm m rihO rsn y t”a.m d olrip ,rd P cvestru ísrt çãA D ch “Lv iaçeIA o ãm O ao ed sD sao ó u A etq eso fu o M am nesP áA ,o sG u iarg sn t,rp g óin lda. fp .ielaí Á D M c– o R ôcntó iT alg C fo raetg O 1 9 1 -séo sn am p g e,3 o m r3 ro p eP zN n d sm u iA v(a (aM se– ilúm r3 r.lau on )m odft9 S co EM ô n iO eItam A Lp eaP r0 hT C n ad ecm O fictoró 1 sr2 ae0 n zd -as. 4
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