Entendendo os sinais de referência de cinco volts

Jun 14, 2023

O velho ditado no ramo de computadores é: "entra lixo, sai lixo". Durante o processo de diagnóstico, ocasionalmente esquecemos que os módulos de controle do motor OBD II (ECMs) não podem funcionar a menos que coletem e processem dados com precisão de sensores de referência de 5 volts. A maioria dos sensores de gerenciamento do motor são circuitos de dois fios que contêm uma referência de 5 volts e um fio de retorno de sinal ou circuitos de três fios que contêm um fio de retorno de sinal de 5 volts e fio terra auxiliar.

Neste mês, usarei dois estudos de caso mais antigos, incluindo um Jeep Cherokee Sport 1997 e uma van comercial Chevy 2002 para fornecer dois exemplos do mundo real de como sensores de dois e três fios podem causar uma condição de operação rica intermitente.

O conceito fundamental é simples: uma referência de 5 volts flui através de um sensor contendo uma resistência que varia de acordo com mudanças de temperatura, pressão ou posição. Devido a esta resistência variável, a tensão de retorno do sinal para o ECM é sempre menor que a tensão de referência.

Dados de gerenciamento do motor, como temperatura do ar de admissão (IAT), temperatura do líquido de arrefecimento do motor (ECT), posição do acelerador (TP), fluxo de massa de ar (MAF), pressão barométrica (BARO), sensor de oxigênio (O2), posição do virabrequim (CKP), árvore de cames posição (CMP), temporização variável da válvula (VVT), nível de combustível e outros sensores de motor relacionados ao OBD II são usados ​​para controlar os mapas de ignição, combustível e aceleração de um motor. O sistema de gerenciamento do motor também pode coletar dados indiretos do ABS (velocidade do veículo) e dos módulos de transmissão (faixa de marchas) para ajudar a fazer cálculos de ignição, combustível e posição do acelerador.

O ECM detecta falhas do sensor e define códigos comparando ou "racionalizando" os dados de entrada entre os sensores relacionados. Por exemplo, os dados dos sensores do líquido de arrefecimento, do ar ambiente, da temperatura da bateria, do óleo do motor e do fluido da transmissão devem ser quase iguais após uma "imersão fria" durante a noite. Se um sensor estiver fora da faixa devido a calibração defeituosa, o ECM definirá um código para esse sensor comparando-o com as três ou quatro entradas de dados restantes.

Os "critérios de habilitação" para um código específico descrevem as condições sob as quais o código será definido. Em alguns casos, um sensor pode exigir dois ciclos de direção para acender a luz de verificação do motor (CE). Outras vezes, o software ECM que monitora um sensor autônomo pode não detectar uma falha devido à falta de dados completos.

Quando o sistema de sensores está monitorando os dados corretamente, o ECM ajusta automaticamente os mapas de ignição e combustível e as aberturas do acelerador para as configurações desejadas. Quando um ou mais sensores falham, começamos a ver várias reclamações intermitentes e contínuas de dirigibilidade. É raro, mas se um único sensor causar um curto-circuito na referência de 5 volts para o terra, o ECM pode recorrer ao uso de um modo "limpo" do motor que reduz drasticamente a potência.

Para ilustrar um aspecto fundamental do diagnóstico do sensor de dois fios, vamos examinar um dos meus estudos de caso envolvendo um Jeep Cherokee Sport 1997 com o motor de 4,0 litros que estava apresentando uma reclamação de travamento cerca de 10 minutos após uma partida em imersão a frio (veja a foto 1 ). Após um banho quente de 30 minutos, ele funcionaria normalmente.

Os diagnósticos básicos do sensor ECT incluem um circuito aberto exibindo -40° F no fluxo de dados ECT e entre 250° e 300° F se os fios de retorno de referência e sinal estiverem em curto. ECTs fora de calibração são detectados através do processo de racionalização. (veja a foto 2)

Como você pode suspeitar, esse foi um problema sem código que confundiu duas oficinas anteriores. Se bem me lembro, uma loja substituiu o controle de ar de marcha lenta (IAC) e outra substituiu o sensor de oxigênio porque o escapamento "cheirava rico".

A melhor prática para diagnosticar reclamações intermitentes de dirigibilidade é recuperar e armazenar todos os códigos e dados relevantes na ferramenta de varredura, selecionar o registro de dados ou o menu "filme" e levar o veículo para um test drive. Analisando o fluxo de dados, ocorreu-me que, após cerca de 10 minutos de funcionamento, a temperatura do líquido de arrefecimento do motor mal havia subido acima da temperatura ambiente.