sábado, 28 de janeiro de 2012

Funcionamento: Sensor de rotação do motor



Nesta edição, nos vamos entender detalhadamente como funciona o sensor de rotação do motor G28, que é um componente de vital importância do sistema de injeção eletrônica de combustível.

Com o sinal deste sensor a UCM calcula a rotação instantânea do motor e a posição da árvore de manivelas e, de posse destas informações efetua o cálculo da massa de ar admitida.

Basicamente, existem dois tipos de sensores de rotação, o de efeito Hall e o indutivo. Ambos têm a mesma função, o que varia são as caracteristicas construtivas e a forma em que o sinal de rotação é gerado.

O sensor de rotação de efeito Hall normalmente está fixado no flange do vedador traseiro do motor, juntamente com a roda geradora de impulsos, que está fixada à árvore de manivelas em uma posição predefinida (figura 1).
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Já o sensor de rotação tipo indutivo está fixado na lateral do bloco do motor, próximo ao lado da embreagem. Nesse ponto, no interior do motor, também fixo à árvore de manivelas e está fixada a roda geradora de impulsos em posição predefinida (figura 2).
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Princípio de geração do sinal de rotação

A roda geradora de impulsos em ambos os sensores possui 60 dentes com uma falha de 2 dentes. Através da roda geradora de impulsos, a unidade de controle do motor consegue determinar a posição exata da árvore de manivelas, ou seja, em que posição se encontra cada um dos cilindros do motor (figura 3).
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O PMS (ponto morto superior)  dos cilindros 1 e 4 encontra-se no 14° dente após a falha dos 2 dentes, enquanto que o PMS dos cilindros 2 e 3 encontra se no 44º dente.

A falha dos dois dentes é a referência para que a UCM possa realizar, com antecedência, o cálculo do ponto de ignição, tempo de injeção e comandar os atuadores envolvidos.

Se dividirmos 360º, considerando-se uma volta completa da roda dentada, por 60 dentes, concluímos que cada dente equivale a 6º. Então o PMS do 1º e 4º cilindros está a 84º após a falha dos 2 dentes (6º x 14 dentes) é nesse intervalo que a UCM realiza os cálculos do tempo de injeção e ponto de ignição em função das leituras obtidas pelos demais sensores do sistema de injeção.
A rotação do motor é obtida contando-se a passagem dos dentes por unidade de tempo (frequência).

Atualmente existem vários formatos de roda geradora de impulsos, algumas se parecem com engrenagens e outras não apresentam dentes aparentes. Mas o formato não altera o princípio de funcionamento do sensor que veremos mais adiante.

Essa roda possui posição de fixação definida e, caso seja montada errada, pode ocasionar falhas no motor ou até mesmo danificá-lo. Por isso, é essencial o uso da ferramenta T10017 para montar o flange de vedação, pois esta ferramenta posiciona a roda geradora de impulsos em relação a árvore de manivelas.

Principio de funcionamento do sensor de rotação indutivo
O sensor indutivo é constituído por uma bobina que envolve um núcleo imantado. No exemplo, a passagem dos dentes e dos vãos entre os dentes diante do sensor provocam a variação do campo magnético do núcleo imantado. Essa variação do campo magnético gera um sinal de corrente alternada induzida na bobina que é captado pela UCM (figuras 4 e 5).
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O sinal do sensor indutivo é sensível à distância entre a roda geradora de impulsos e o sensor.

Caso essa distância esteja fora da especificação, a UCM pode não interpretar o sinal.

Não é possível regular essa distância, portanto sempre verifique se o sensor está bem fixado e examine a roda geradora de impulsos quanto a existência de deformações nos seus dentes (figura 6).
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Principio de funcionamento do sensor de rotação Hall
O sensor Hall é constituído por um ímã permanente e um material semicondutor com propriedades elétricas especiais. O material semiconductor é alimentado pela UCM com tensão de 5V ou 12V (dependendo do sistema de gerenciamento), causando uma passagem de corrente elétrica pelo mesmo (figuras 7 e 8).
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A roda geradora de impulsos tem a finalidade de aproximar ou afastar o campo magnético, gerado pelo ímã permanente, da região do material semicondutor.
Quando o campo magnético é forçado a se aproximar do material semicondutor, ocorre um desvio dos elétrons que o estavam atravessando, causando uma diferença de potencial (tensão) no terceiro terminal do sensor.
Quando o campo magnético é forçado a se afastar, essa diferença de potencial desaparece.

A UCM percebe essa alteração do sinal analógico do sensor e, através de um circuito eletrônico interno, ajusta o sinal para onda quadrada.
O sinal do sensor Hall é menos sensível do que o sensor indutivo com relação à distância entre a roda geradora de impulsos e o sensor (figura 9).
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Em caso de avaria do sensor
Dependendo do sistema de gerenciamento do motor, caso a UCM não receba o sinal do sensor G28, esta registrará o tipo de falha na memória de avarias e adotará a informação do sensor de fase G40 para estimar a rotação do motor e a posição da árvore de manivelas. O motor continuará funcionando, porém com limitações.

**Fonte: http://noticiasdaoficina.com.br

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