Strada 1.4 2015: Veículo sem força
Este artigo é um estudo de caso com a utilização de ferramentas adequadas para um diagnóstico avançado em motores de ciclo otto .Neste estudo de diagnóstico de falhas, iremos utilizar de ferramentas como, Scanner, osciloscópio e Transdutores, para uma análise de causa raiz.
Toda análise antes de seu inicio, é de suma importância um bom diálogo com o cliente, pois com um bom diálogo você terá muitos direcionamentos fornecido pelo cliente, para uma análise pontual com foco na reclamação.
"Neste caso, o cliente relatou que seu veículo perdeu a força e aumentou o consumo".
É muito importante utilizar procedimentos de análise, para economia de tempo e foco no resultado, com um bom procedimento você tem um caminho a seguir, isto evita trabalho em excesso e trabalho escasso. Um trabalho organizado convêm de salvar DTC´s do Scanner, salvar dados de parâmetros, salvar imagens de osciloscópio, anotar testes já realizados, para evitar aquela pergunta pessoal, será que eu já fiz esse teste, ou, eu não lembro como era aquele sinal que eu tinha capturado, então meu amigo você entrara em um giro sem fim.
Na industria automotiva existe alguns parâmetros de análise com foco na causa raiz, logo pode se aplicar o mesmo método em oficinas mecânicas, basta praticar.
Na industria automotiva eles seguem normas da ISO 9000 e IATS 16949 .E para que servem estas normas? São metodologias a serem seguidas, para padronizar o modo de como se trabalham, dando foco na análise, e qualidade no resultado do trabalho.
Uma ferramenta de padronização de análise para resolução de problemas dentro destas normas é conhecida como Metodologia 6 Sigma " DMAIC", Seis Sigma é um conjunto de práticas originalmente desenvolvidas pela Motorola para melhorar sistematicamente os processos ao eliminar defeitos (blogdaqualidade).
Definição: Tipo de problema. Ex: Motor sem potência
Medição: Obtenção de dados , cliente, Scanner e osciloscópio..
Análise: Analisar os dados coletados suspeitos. Ex: Sensor MAP, Gráfico da sonda lambda, gráfico do transdutor.
Melhoria : Propor uma solução para cada causa raiz. Ex: Troca do sensor, upgrade de software e etc.
Controle: Monitorar o veículo. Ex: Realizar testes de rodagem com o veículo, diálogo com o cliente pós serviço.
Agora entraremos nos passos das analises do veículo Strada 1.4.
Passo 1: Diálogo com o cliente.
Algumas perguntas específicas, fazem com que o cliente passe informações sigilosas, que nem mesmo ele saberia te passar se você não o perguntasse, por isso algumas perguntas investigativa é muito bem vinda ao abordar o cliente.
Exemplo: Qual sua reclamação? Sempre ocorre essa falha? Quando você começou a perceber? Você fez algum serviço no seu carro recentemente? Foi realizado algum upgrade em seu veículo? Perguntas como estas te direcionara a muitas coisas, isso você pode ter certeza.
Passo 2: Verificação dos DTC´s:
O veículo é construído para trabalhar em cima de muitas variáveis, e quando uma variável trabalha muito alem do mapeamento, dependendo da tecnologia do módulo, alguns DTC´s são gerados para facilitar na hora do exame. Portanto consultar logo de cara esses parâmetros é muito essencial para avaliar possíveis causas.
Analisando os DTC´s com o PDL 5500,foi possível verificar 3 códigos de falhas sendo:
P0704: Pedal de embreagem
P0130: Sonda pré-catalizador
P0136: Sonda pós-catalizador
Logo os códigos relacionado a sonda lambda chamou a atenção e, foi decidido verificar o tempo de resposta da sonda via osciloscópio. Verificar se a sonda esta oscilando no Scanner não é certeza que ela tem uma velocidade ideal de trabalho, com o osciloscópio é possível analisar a velocidade com que a sonda muda de pobre para rico e rico para pobre.
Utilizando um osciloscópio picoscope, foi verificado o tempo de resposta da sonda, entre 300 mV á 600 mV e, seu tempo de resposta se obteve entre 92 ms, dentro do range de tolerância de trabalho da sonda com um máximo de 150 ms .Logo pode se descartar uma possível sonda com defeito.
Passo 2: Verificação dos Parâmetros do Scanner relacionado a falha.
Ao analisar os parâmetros do veículo, deve se verificar com base na falha do veículo, olhar todos os parâmetros do Scanner pode elevar seu tempo de diagnóstico. Ex: Se a falha é no ABS, qual o motivo de analisar dados da sonda lambda.
Ao verificar os parâmetros do Scanner, logo nos direcionamos para o sensor MAP, devido o tipo de reclamação do cliente, perda de desempenho. O sensor MAP, sensor de pressão absoluta, é um importante parâmetro de análise para motores fora de sincronismo e com falha de combustão, pois seus parâmetros são afetados diretamente quando se encontra este tipo de anomalia.
Consultando os parâmetros do MAP, observamos um valor que nos chamou á atenção, para este veículo o MAP costuma trabalhar no range entre 320 á 380 mBar, porém o mesmo se encontrava na faixa de 421 mBar, ou seja, o valor estava acima do tolerável.
Alguns fatores fazem o MAP trabalhar elevado, sendo:
-Falhas de combustão"Misfire";
-Sincronismo;
-Comando torcido;
-Regulagem de válvulas e etc.
Como o MAP estava trabalhando fora do range e, o cliente nos relatou que seu veículo estava sem força, resolvemos então utilizar os transdutores, para avaliar o motor pela dinâmica do ar.
Passo 4: Análise com os Transdutores
Foi analisado com o transdutor de pressão e transdutor de vácuo o sincronismo dinâmico do motor.
Nota: Quando falamos de sincronismo dinâmico, estamos falando de uma análise do sincronismo apenas com o fluido do ar, o movimento do ar que entra no motor e sai do motor, este movimento gera oscilações que são capturadas pelos transdutores e convertidas em sinais elétricos para o osciloscópio.
Feito a análise da dinâmica do ar do motor com os transdutores, foi observado que o PMS do transdutor de vácuo sinal em vermelho, estava 10 graus atrasado em relação ao PMS do transdutor de pressão. Vale lembrar que o transdutor de vácuo representa o comando e o transdutor de pressão representa a posição do pistão.Portanto nesta análise se constatou que tínhamos um motor mecanicamente fora de sincronismo, porém isto não é o suficiente para bater o martelo e ir já desmontando a correia de sincronia, temos que dar continuidade no diagnóstico com outras analises para descobrir se é a parte de cima do motor ou a parte de baixo que esta fora de sincronismo.
Nota: Sincronismo virtual: -Cuidado ao analisar apenas o sincronismo virtual, pois em alguns casos se trabalha entre 4 a 3 variáveis no sincronismo, sendo:
CMP de admissão,
CMP de exaustão,
CKP, Virabrequim.
Polias com chaveta, polias louca.
No entanto mais algumas analises devem ser realizadas, para descobrir se a parte de cima esta fora em relação a parte de baixo, ou se a parte de baixo esta fora em relação a parte de cima.
Podemos ter o comando na sua posição correta, e o virabrequim fora, assim como podemos ter o comando fora e o virabrequim na sua posição correta, ou a roda fônica fora em relação ao virabrequim.
Observação: Vamos imaginar os motores EA111, onde o sinal de rotação CKP, sua leitura é feita através da flange que vai no interior do câmbio. Analisando o sinal virtual do CMP e CKP e, comparando com outro sinal de banco de dados e, o mesmo estiver fora de sincronismo, você tiraria o cambio somente com essas analises do sincronismo virtual? É ai quem entra o transdutor de pressão, mas isto podemos falar em outro artigo em breve.
Transdutor de Pressão vs Sinal do CKP " Rotação"
Analisando o gráfico do transdutor de pressão sinal azul em relação ao CKP sinal vermelho, podemos dizer com total certeza que a parte de baixo esta correta, mas porquê? É sempre bom ter os dados da posição da roda fônica em relação ao virabrequim, já ouviu aquela pergunta, aquele carro o PMS é em qual dente? O dente x, é o dente após a falha da roda fônica que indica o PMS do pistão, ou seja, se o motor o PMS é no dente 17, mecanicamente a roda fônica no dente 17 coincidirá com o centro do sensor CKP, isso em um motor sem anomalias, portanto o pistão estará em PMS. Vale lembrar que cada sistema tem suas particularidades, alguns motores tem a polia com chaveta, alguns são polia louca, e outros nem polia tem.
Voltando á analise do gráfico acima, o pico do transdutor de pressão representa o PMS do cilindro em analise.Em motores de 4 cilindros, temos pistões gêmeos, no entanto o mesmo dente de referência do cilindro 1 é valido para o 4, assim como o cilindro 2 é valido para 3 . Mas atenção, este veículo Strada o dente de PMS do 1 e 4 é no dente 17 ou 102° e o PMS do 2 e 3 é no dente 47. Indicamos sempre trabalhar com os cilindros 1 e 4 , pois a linguagem é mais universal entre os reparadores e, você não ira cair no erro tão facilmente, mas como um bom técnico, é bom saber todas as cartas na manga possíveis.
No gráfico o PMS do transdutor de pressão coincide com o dente 17 do sinal CKP, isto nos mostra que a roda fônica esta correta em relação ao virabrequim, a chaveta não quebrou não rodou, a parte de baixo esta correta. Esta é a primeira analise que se deve fazer quando existe a suspeita de um motor fora de sincronismo.
Como a analise do transdutor de pressão em relação ao CKP mostra que que a roda fônica esta correta em relação ao virabrequim, o sinal de CKP se torna uma referência para analisar em relação a parte do transdutor de vácuo que representa o comando. No caso do gráfico acima estamos utilizando o transdutor de vácuo em relação ao CKP, pois o CKP agora é uma referencia exata no dente 17 para o PMS do transdutor de vácuo
No gráfico acima foi realizado um ampliação da imagem para melhor visualização do sincronismo e podemos ver com clareza que o dente do CKP coincide no 18 e não 17, como essa roda fônica é de 60 dentes -2 em seu circulo de 360º, então a razão de 360º para 60 dentes é de 6 graus para cada dente da roda fônica, portanto este veículo se encontra 6 graus fora de ponto.
Como a análise mostra que o motor esta fora de sincronismo, utilizamos a ferramenta de fasagem para concluir a veracidade das analises com os transdutores.
Na imagem acima, mostra o relógio comparador na correta posição do pistão em PMS.
Nota: Pode se observar marcações com tinta branca na engrenagem do comando, isto nos da indício que este motor foi realizado uma troca de correia dentada sem as ferramentas de fasagem.
Observem na imagem acima, que a ferramenta de fasagem não se encaixa no comando, com o pistão em PMS, confirmando assim a análise com os transdutores.
Conforme imagem acima, este motor foi desmontado a correia dentada, e refeito o processo de montagem adequado com as ferramentas de fasagem, assim pode se observar o encaixe correto da ferramenta no comando com o pistão em PMS.
Concluído a montagem da correia novamente, um novo teste com os transdutores de pressão e vácuo foi realizado, para verificar o sincronismo dinâmico. Notem que o pico do transdutor de pressão coincide com o PMS do transdutor de vácuo, sendo 0º graus de diferença em ambos.
Esta analise foi refeita com o transdutor de vácuo e o sinal do CKP e, antes onde o dente de sincronismo se encontrava no 18, agora depois da correção o mesmo se encontra no dente 17.
Após a correção e aferição com os transdutores, uma nova consulta com o Scanner foi realizada, onde foi verificado novamente o valor do MAP, o mesmo voltou em sua faixa correta de trabalho, marcando 363 mBar em marcha lenta.
Conclusão:
Concluímos que a reclamação do cliente, procede de uma incorreta montagem da correia dentada, fazendo com que o motor trabalhasse com um tempo de válvula incorreto, elevando assim a pressão interna do coletor de admissão e afetando diretamente o sensor MAP, como o sensor MAP é uma referencia para o tempo de injeção, o tempo de injeção foi aumentado pela UCE . Resumindo, o veículo trabalhou com excesso de combustível e com gases em excesso da combustão retornando para o coletor de admissão.
Jovino Transdutores
Jordan Jovino: Engenheiro Mecânico
Instagram @jordanjovino