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Diagnóstico de motor - leitura e interpretação de código de falhas e análise por imagens

Nesta matéria vamos mostrar um caso que exigiu do reparador o domínio de várias ferramentas de diagnóstico, assim como a habilidade de interpretar os códigos de falhas apresentadas pelo scanner

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Por Laerte Rabelo


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Olá, caros leitores!
Apresentaremos de forma didática todas as informações referentes ao funcionamento do sistema de combustão do motor (princípio de funcionamento, tipos e componentes), para em seguida exibir a metodologia utilizada pelo técnico para identificar o causador da anomalia. 

Como acontece a combustão dentro do motor do veículo?

1-    Motor de Combustão

Motor de combustão é um sistema que transforma a energia liberada de uma reação química exotérmica (que libera energia em forma de calor) em energia mecânica.
Essa reação química exotérmica, conhecida como combustão, ou simplesmente queima, ocorre entre uma substância combustível e um comburente (oxigênio), quando estimulada por uma energia de ativação (exemplo: centelha para o motor do Ciclo Otto).

A figura 1 apresenta os elementos básicos necessários para que ocorra a combustão. 

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Observando apenas os elementos apresentados pela figura 1 podemos ser levados a crer que, com a presença dos elementos comburente (oxigênio), combustível (Gasolina, Etanol, GNV), e o calor (centelha) a combustão irá acontecer de forma perfeita. 
Entretanto, um dos elementos que não é apresentado na figura 1 é a pressão de compressão do motor, elemento

indispensável para a geração de calor necessária para a ocorrência da combustão. 

Assim, a figura 2 mostra a inclusão da pressão de compressão entre os elementos fundamentais para que aconteça a combustão. 

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A partir da análise da figura 2, fica mais fácil para o amigo reparador desenvolver uma melhor estratégia de diagnóstico que evidencie a presença desses elementos no momento certo e na quantidade exata para que ocorra uma combustão de qualidade. 

Para tanto, será necessário realizar testes nos componentes responsáveis pela geração ou transporte destes elementos. 

A figura 3 apresenta, alguns componentes que estão envolvidos direta ou indiretamente com os elementos indispensáveis para a combustão que devem ser analisados através da realização de testes. 

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2-    Código de falhas ou DTC (sigla em inglês de Diagnostic Trouble Codes) 

Quando um módulo de controle do motor por exemplo, reconhece e identifica um problema, um DTC para essa falha é armazenado em sua memória. Esses códigos destinam-se a ajudá-lo a determinar a causa raiz da falha. Os códigos de diagnóstico exigidos por lei em todos os sistemas OBDII são padronizados e todos os fabricantes de veículos utilizam a mesma lista de códigos comuns. 
Este código deve possuir um formato claro, como especificam as Normas SAE e ISO. A figura 4 exibe um exemplo de estrutura dos códigos de falha. 

Diagnostico de motor
 

3. Falha na tradução do código de falha P0300

Um dos códigos de falhas mais conhecidos pelos reparadores que trabalham com sistema de injeção eletrônica é o P0300, que na maioria dos Scanners Automotivos é descrito como falha de ignição. Todavia, essa descrição é oriunda de uma falha na tradução do termo Random/Multiple Cylinder Misfire Detected, como está exibida na imagem. 

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A tradução correta seria a apresentada pela figura 6, ou seja, falha de múltiplos cilindros e não falha de ignição. 

Diagnostico de motor
     

Quando se traduz como falha detectada, abre-se novas possibilidades, pois a falha no cilindro pode ser causada por problemas em diferentes sistemas e não somente o de ignição. Como vimos no início da matéria a combustão é o resultado da combinação de vários fatores, como alimentação de combustível, fornecimento de oxigênio, calor através da centelha e pressão de compressão, ou seja, um problema em qualquer componente que faz parte destes sistemas pode ser a causa da falha do cilindro. 

Mas para entender realmente como isso acontece devemos antes de mais nada compreender como o módulo do sistema de gerenciamento eletrônico do motor identifica a falha de múltiplos cilindros, ou seja, o código P0300.

4. Estratégia MISFIRE

 Esta estratégia tem como ponto principal de análise a variação da velocidade angular da árvore de manivelas em radianos/segundos. Para tanto, ela utiliza como parâmetro principal o sinal do sensor de rotação (CKP), por isso é imprescindível a realização do aprendizado deste sensor quando solicitado. A figura 7 apresenta esquematicamente a dinâmica utilizada pela central eletrônica para determinar se há ou não a ocorrência de MISFIRE.

Diagnostico de motor

Após o cálculo do torque do motor, a central eletrônica irá realizar o cálculo da taxa de Misfire, ou seja, busca por padrões de falha, para tornar este teste ainda mais conclusivo, a central pode utilizar outros sensores como o sensor de oxigênio, por exemplo. 
A figura 8 exibe o princípio de funcionamento da estratégia de detecção de Misfire. O gráfico indica a presença de Misfire através da verificação de padrões de falha. 

Diagnostico de motor

Em outras palavras, a presença de Misfire é evidenciada pela queda de torque produzido pelo motor por um ou mais cilindros. Dependendo da intensidade e característica da redução do torque a central consegue identificar o cilindro causador desta queda. 

A figura 9 mostra de forma simplificada a comparação do torque do motor com funcionamento normal e com a presença de Misfire. 

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5. Estudo de Caso 

Para exemplificar e tornar mais claro a compreensão das estratégias de diagnóstico de falhas que apresentam o código P0300, vou utilizar um caso que foi cedido, gentilmente, pelo amigo reparador Francisco Alysson Candido da Silva, proprietário da AG Auto Service, localizada na rua José Felix, 434, Bairro Áua Fria, Cidade de Fortaleza no estado do Ceará.
O proprietário de um Honda Fit 1.5 16v ano 2015, figura 10, chegou na oficina relatando que seu veículo apresentava funcionamento irregular e consumo excessivo de combustível. 

Diagnostico de motor


Após ouvir atentamente os relatos do cliente, o técnico realizou um teste de rodagem no veículo. Constatou de pronto a ocorrência de pré-ignição, batida de pino e por fim, uma vibração excessiva no motor. 

De posse das informações fornecidas pelo cliente e as evidências coletadas no teste de rodagem, Alysson iniciou a realização dos testes que identificariam o causador das anomalias. 

Para iniciar o diagnóstico o reparador decidiu colocar o scanner no veículo a fim de verificar a presença de algum código de falhas presente no sistema. A figura 11 exibe a tela do equipamento. 

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Se seguíssemos ao pé da letra as informações contidas no código de falhas disponibilizado pelo scanner, certamente iriamos trocar cabo, vela e por que não a própria bobina de ignição.
Todavia, o técnico sabia que o código P0300 se refere a falha de múltiplos cilindros, sabia também que uma infinidade de componentes de diferentes sistemas poderiam ser os causadores da anomalia no veículo. 
Assim, o colega reparador iniciou os testes, medindo através do osciloscópio específico a compressão relativa com o objetivo de verificar o estado dos componentes mecânicos do motor. A figura 12 mostra o resultado do teste. 

Diagnostico de motor

Ao ver o resultado do teste, o técnico confirmou que os componentes mecânicos como cabeçote, junta do cabeçote, válvulas, dentre outros, estavam em perfeito funcionamento. 
Para confirmar definitivamente que não havia defeito mecânico na parte superior do motor, foi realizada a análise do vácuo, utilizando para isso um transdutor de vácuo (TVA), instalado no coletor de admissão. 

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Com o propósito de verificar se havia algum problema nas válvulas de escape, ou uma possível obstrução, por exemplo, o técnico realizou a análise das ondas de pressão no escape, utilizando-se para tanto de um transdutor instalado no final do escapamento (TVE). A figura 14, apresenta o gráfico com as variações de pressão no escape com os bicos e a bobina de ignição desligados. 

Diagnostico de motor

O próximo passo realizado por Alysson foi a verificação das ondas de pressão presentes no escapamento do veículo, a fim de verificar possíveis problemas tanto no sistema de alimentação, quanto no sistema de ignição. Para realizar esse teste utilizou um transdutor instalado no escapamento do veículo (TVE) com o motor em funcionamento. A figura 15 exibe o resultado do teste. 

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Ao observar o gráfico, o reparador identificou de pronto que havia problemas relacionados à combustão. Esta falha poderia ser causada por falha no sistema de combustível ou pelo sistema de ignição. 
Com isso, o próximo sistema verificado foi o de ignição, através da análise do sinal captado por uma pinça específica para este teste, visualizado na tela do osciloscópio. 

Diagnostico de motor

Ao realizar a interpretação do sinal, o técnico verificou que não havia nenhum problema no sistema de ignição. 
O último sistema a ser testado pelo reparador foi o de alimentação. Desta forma, decidiu remover os bicos injetores, mas antes, teria que remover o coletor de admissão. 

Diagnostico de motor

Feita a remoção do coletor, partiu para a verificação visual dos injetores, como mostra a figura 18. 

Diagnostico de motor

Sem muito esforço verificou que os bicos injetores estavam bastante carbonizados, o que evidenciava que estava próximo de solucionar o caso do mau funcionamento do motor. 
Sem perder de tempo, partiu para a limpeza externa dos injetores para realizar uma verificação mais detalhada dos mesmos. 

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Agora só restava instalá-los no equipamento para análise da vazão, leque e resistência elétrica dos mesmos. 
Durante os testes no equipamento, foi constatado que os bicos injetores do segundo e terceiro cilindros estavam com a vazão bem abaixo dos demais. 
Por isso, foi realizada a limpeza interna dos mesmos através do próprio equipamento. Terminada a limpeza, foram realizados novos testes, conforme mostra a figura 20. 

    Diagnostico de motor

Com todos os injetores funcionando de forma uniforme, o técnico realizou a montagem dos mesmos no veículo e o colocou em funcionamento. 

Para sua satisfação o motor voltou a funcionar perfeitamente e nenhum código de falhas apareceu na tela do scanner. 
Por fim, realizou um teste de rodagem que confirmou a assertividade do diagnóstico.

Até a próxima!

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