Apostila Joel

5/11/2018 Apostila Joel

1/34

PROJETO DO CURSO DE AUTO-ELETRICOONG UN'IAPS Instrutor: Joel da S ilva

UNIDADE DE APOIO SOCIAL

~ll IIY o II~""' .~=.l.:_,s, +T~~CICC E N X 4 ANTEGDACI IA

AUTO ESCOlA

IIwG>o:l,fr


2/34

o~ I m: r J :; i f i . ~ . . . .:u .. ..e'.wm)lom O g ' "0.:1 : .. e no z_. : : :1:1~:Ii. .

- -- -- --: . .-. . .---- --

~--~ ':"'" -, r: - r. . . . . . . . ~ . . .-.:.'~:T

. .' PRETO YERMElJIO SIJDA P/WZDE iFRE!O

, " -= l . .- ----; m . . . . . .g _ ~ . .- I z . m . 0..o I f ! ! ; '

2 1 S3 ;~

[>

.. -- -.".; --, - ...l : ' . " : : , . ~ ': -~ - ~. ... . '. ~ - ,'. ~

I i~ ~:'"-~.~f , - ~ .~ ~ _ "l : : . . _ G . . . : : = . . .

. . . .'"

02


3/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVACURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: \JOEL"

1C,OMUTP.DO'R

BAl iERL\ 12Y

"! I I I I Ias

03


4/34

C6digo do sistema eletrico em cores, nurneros, letras e sinais15 = Positivo Pos-iqnicao - preto ou amarelo30 = Positivo continuo - vermelho31 = Negativo - marrom49 = Entrada positiva do rele de setas - vermelho branco49A = Safda positiva e Negativa do rele de setas - preto verde branco49AR = Safda positiva da chave de setas do lade esquerdo - preto verde49AL = Safda positiva da chave de seta do lade direito - preto branco50 = Safda positiva do comutador - preto50 = Entrada positiva do motor de partida - preto54 = Safda positiva para luz de freio - preto vermelho56 = Safda positiva da chave de luz para 0 rele do farol - branco preto56 = Entrada positiva do rele de farol - branco preto56A = Safda positiva do rele de farol fase baixo - amareloF ou 56B = Safda positiva do rele de farol fase alta - branco58 = Safda positiva da chave de luz para a base de fusfveis - cinza58R =Safda positiva da fase de fusfveis para as lanternas-cinza vermelho I " " "

1"""1"""58L = Safda positiva da base de fusfveis para as lanternas - cinza preto 1"""58B = Safda positiva da chave de luz para 0painel - cinza vermelho I " " "61 = Safda negativa do alternador - azul85 = Entrada positiva ou entrada negativa - (a criterio)86 = Entrada positiva ou entrada negativa - (a criterio)87 = Safda positiva ou salda negativa - (a criterio)0- = Entrada negativa - marrom0+ = Vermelho pretoOF = verdeB+ = Positivo continuo - vermelhoS = Start Safda negativa da chave de setas p i 0rele do farol - marrom branco .".,",.'".'".'-.. '-.. ....

Safda positiva para luz de re (Preto Roxo)

C6digos positivos em numeros, letras, cores e sinais30,+,BAT, vermelho, positivo continuo, positivo direito

cores e sinais

D-, marrom, terra, massa, negativo30= entrada positiva ou negativa85= entrada positiva ou negativa86= entrada positiva ou negativa87= Safda positiva ou safda negativa

04


5/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVACURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: \JOEL"

POSITIVO E NEGATIVOCONTINUO

~I - -,C(

3

05


6/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVACURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: ''JOEL''

BOBINA DE IGNI


7/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVACURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: \JOEL",Luz DE FREIO - LUZ DE MARCHA RE

~II . . , .-

07


8/34


MARCADOR DE COMBUSTIVEL E LUZ DO TETO

3

08


9/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVA, , . ... CURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: \JOEL"SETAS DIREITA E ESQUERDA E LUZ DE PAINEL

3

09'


10/34


FAROL DE MILHA E BUSINA

"Cfw . '

R

3


11/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVACURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: \.JOEL"

Luz DA BATERIA - LUZ DO OLEO - DINAMO - REGULADOR DE TENSAO

-

C(

3 i

11


12/34


FAROL ALTO - FAROL BAIXO E LUZ DO PAINEL

~I

"

!'

3


13/34

CURSO BASICO DE ELETRICA AUTOMOTIVACURSO TEORICO E PRATICO - INSTRUTOR: "JOEL"

INSTALA


14/34

,,

14


15/34

ESQUEMA DO MOTOR DA VENTOINHA

~ : : : : l Jt": - : : : : : - 1.I, -

~

-J - . . . .""I'"- ~~-r , (.~ ~,f' It . . . . . . . . . . . .j W ' - . . .J ~, , I I I I I I I I " 1""-~ -'\ -J I" ~ ~1'..... ~ J ~-~I T -. II I I I I

87 i~~l!JI :~] I85 ~ ~ = = = = = = = = ~ - - - - - .86 30 ~ ~ iii4 J

- +I ! J I I~

15

I~ ~ iiiI ! J I ! J IJ 30-J-15-~

50-~


16/34

ALTERNADORa

c o0C(0)(5

0.. .

FUNCAO GERAL

CONSTRUCAO BAslCA DE UM ALTERNADOR

o alternador possui a funcao de transformar aenergia rnecanica do motor a cornbustao emenergia eletrica, para carregar a bateria e alimentaroutros equipamentos eletricos e/ou eletr6nicos dovelculo (cargas). Abateria deve ser carregada, a fimde garantir suprimento de energia eletrica para 0velculo com motor desligado e suprir energia parapartida do velculo (atraves do motor de partida).Podemos observar, no qrafico ao lado, que aenergia entregue pelo alternador e dependente darotacao do motor. Assim, conclufmos pelanecessidade de uma rotacao mfnima para carregara bateria efetivamente (normal mente acima de 0"01100 rpm). ~ 80L-2asicamente, ha quatro tipos de alternadores:

Alternador com rotor de poles tipo garra eaneis coletores; Alternador com rotor de poles individuais eaneis coletores; Alternador com rotor de poles tipo garra egerador de excitacao (sem aneis coletores); Alternador com 0rotor de poles internos esem aneis coletoresPara analise, adotaremos 0alternador com 0rotor de poles tipo garra e aneis coletores, que eum dos mais comuns.

No desenho ao lado, uma vista em corte de umalternador com rotor de poles tipo garra (K1 daBosch):

~ I Carcac;aTem por finalidade dar suporte rnecanico e "blindar" 0conjunto (atuar as perturbacoes eletro-maqneticasgeradas).

~ I VentiladorRetira 0 ar quente do interior do alternador,

mantendo os diodos, isoladores e condutores dentro deum limite de temperatura. Sua rotacao e solidaria aoEixo unico do alternador

Grafico da rotacao x corrente e potencia

A ....-------------- ...... K W120 6

2

- 5

- 4

a"0 600)C~L-aU

- 3

o o

I'

I'

1000 8000 12000 RPMRotacao do alternador (rpm)

16


17/34

1 c/o 1 1 Escovas I Anel ColetorGarante 0contato eletrico (de dois fios) ao rotor(que gira) atraves de escovas (grafite especial de boadureza e condutor eletrico) que pressionam os aneismetalicos.

~ 1 Rotor(Bobina, bobinado ouenrolamento de campo I excitacao)

E uma bobina (conjunto de espiras de condutoreseletricos, isolados entre si), montada de maneira circularsob um nucleo rnaqnetico. Em conjunto gera palosmaqneticos quando percorrido por corrente eletrica (acorrente esta controlada pelo regulador de tensao, entre1,5 e 3A). Os palos sao entrelacados e nao fazemcontato entre si. 0 rotor e colocado dentro do estator,sendo mantido em pequeno espaco ("gap") entre eles(aproximadamente 0,4 mm).A rotacao do conjunto e solidaria ao eixo unico doalternador. Assim, ao movimentar-se 0eixo, teremos um"campo maqnetico girante" que ira induzir correntealternada no estator. 0 fio de cobre esmaltadoempregado no enrolamento e especial e especial(classe de isolacao e temperatura limite de operacao) -Suporta ate 1800 G.

1 -

[] 1 EstatorE um enrolamento de tres fases que se encontradistribufdo no interior da carcaca em grupos deenrolamentos. Gada grupo de enrolamento (bobinas)

ocupa um terce do estator ou 1200 de um circulo.o fio de cobre esmaltado empregado no enrolamentoe especial (Classe de isolacao e temperatura limite deoperacao suporta ate 2300 G).Ao receber 0 campo maqnetico girante do rotor,atraves do "gap", uma tensao alternada e produzida nosenrolamentos do estator com diferente anqulo de fase.o resultado de uma volta do rotor e a producao de umasolenoids de tensao para cada fase de salda,defasadas de 1200 (sistema trifasico),Gada grupo de enrolamentos do estator tem doisterminais. 0 primeiro terminal e por onde a correnteentra (inicio de bobinamento) e 0segundo termina e por

onde a corrente sai (fim de bobinamento).Existem dois meios basicos de se conectar osterminais, em 'Y' e em '1\

Detalhe de conexao feita pelas escovas entreregulador tensao e 0 rotor.

Representacao do campo maqnetico geradopela passagem de corrente no rotor

Estator com seus terminais.

17


18/34

Conexeo em 'Y'

Os alternadores podem apresentar um terminal a mais - 'W'-que fornece um sinal de frequencia proporcional a rotacao domotor, inforrnacao, esta, que pode ser utilizada porcomputadores de bordo (para registrar infracoes de rotacao) oureguladores de tensao rnultifuncao (reguladores digitais), queapresentam melhor desempenho para carga de bateria.

@ ] I Diodos Retificadores de Potencia(Bobina, bobinado ou enrolamento de campo I excltacao)

A bateria e 0sistema eletrico do velculo nao aceitam correnteAC. A corrente AC, gerada pelo estator, necessita ser transformadaem DC. Coletores, como no 'dlnamo', nao podem ser utilizados, poiso estator e estacionario (como diz 0 pr6prio nome). A solucao eutilizar dispositivos semicondutores chamados de diodos, cujafuncao e converter a corrente alternada (corrente que circula nosdois sentidos) do estator em corrente continua (corrente que circulaem um unico sentido) na salda do alternador.

Tipos de inv61ucro dos diodos de potencia

o diodo permite a passagem de corrente em um unico sentido Anodo(retificacao - do anode para catodo) bloqueando a passagem nuo--------i ioiIlll-I--------Sentido contrario. ....

Catodo

18


19/34

A fim de proteger 0sistema eletrico contra sobre-tens6es ouespurios de tensao alta, podem ser utilizados diodos zener depotencia (ou diodo avalanche) no lugar dos diodos retificadoresde potencia. 0 diodo zener conduz em um sentido (de anodepara catodo) como 0 diodo retificador e no outro ele e umcircuito aberto, ate que a tensao sobre ele se aproxime datensao zener 'Vz' (25 a 30V) para sistemas de 14V e de 50 a55V para sistemas 28V). Neste momento, ele passa a conduzir"grampeando" a ten sao sobre ele na ten sao zener 'Vz'. 0diodoZener de potencia possui a vantagem de nao se danificarfacilmente por tensao reversa, como 0 diodo comum,aumentando, assim, a confiabilidade do alternador. Podemos ~~ .........~_,....:IIobservar, na figura abaixo, que dois zener em serie"grampeiam" 0barramento em 2xVz.

odiodo possui um limite de corrente de operacao. Podemoster casos de alternadores em que sao colocados diodos emparalelos, a fim de aumentar a capacidade de corrente deretificacao do alternador.

Diodos paralelos

11+12 ~

11

Ponte Retificadora

Conexao entre 0Rotore a ponte retificadora a zener.

[B J I Diodos Retificadores para Excitac;ao (Diodos de Excitac;ao)Possuem 0mesmo funcionamento dos diodos depotencia, s6 que sao para baixas correntes e servem paragerar corrente continua, sornentepara excitacao do rotor,atraves do regulador de tensao. Sao necessaries tres diodos(um por fase do estator), que podem se apresentar em um

unico encapsulamento (triodo).

Anodo

Diodo Comum.O J I Dissipador de Calor dos DiodosDa suporte rnecanico e permite maior area de refriqeracaoaos diodos (troca de calor com a venti lacao forcada).

Dissipador

19

Diodos de ExcitacaoReg. De Tensao I""~-~~~~----~~~'~

Conexao com diodos de ExcitacaoQ J IPoliaTorna 0 eixo do alternador solidario com arotacao do motor do velculo, ou seja, e 0

componente que garante a transferencia da energiaMecanica para 0alternador[IJ I Reguladores de TensaoMonitora a tensao de carga da bate ria,diretamente (regulador de tensao a quatro fios), ouindiretamente (regulador de tensao a tres fios),controlando a corrente eletrica que passa pelo rotor(que controla a corrente eletrica gerada peloalternador). Se a tensao de carga tender a baixar deum limite (por queda na rotacao do motor), ele iraaumentar a corrente eletrica que passa pelo rotor,corrigindo, assim, a tendencia de queda na tensaode carga (ate um limite minima de rotacao do

Motor).Nao existe um padrao regulador de tensao,podendo apresentar diversos tios, tamanhos emodelos. 0 regulador de ten sao pode estarMontado junto ao alternador ou pr6ximo a ele.


20/34

IIo ALTERNADOR EM OPERACAO (CIRCUITO COMUM)1 Circuitode Carga I

Composto pelo estator e circuitode retificacao de potencia.

Podemos observar, na figuraao lado, 0diagram a funcionalsimplificado envolvendo 0alternador:

Reguladorde tensao

o sistema esta inicialmente emrepouso. Ao girar a chave de ignic;ao, 0contato '1' fecha, passando a circularuma corrente eletrica '11' (correnteeletrica de pre excitacao do rotor)atraves do rotor (0regulador de tensaoesta conduzindo corrente, pois 0 seucontrole interne verifica que a tensaosobre ele e baixa, devido a queda nalarnpada de aviso no alternador). Estacorrente no rotor gera um pequenocampo rnaqnetico. Ao girar mais achave de iqnicao, e fechado umcontato rnornentaneo '2', que iraacionar 0 motor de partida (correnteeletrica 'lp"), Este da 0giro inicial nomotor a cornbustao (pela conversao daenergia eletrica 'la' em rnecanica) e emconjunto com 0 sistema de ignic;ao,permite a partida do motor ac o rn b u s t a o . 0 motor ac o m bu stao . Pa s sa ra energiam e ca ni ca para 0 alternador,

2 Circuito e E xc it ac a o I 3 Circuitode pre -exc i ta cao I I~Composto pelo Rotor e suas Composto pelo estator e circuitoconex6es. de retificacao de potencia.

:. ( ''. - .

0-

Que tara 0 rotor do alternador girar,gerando, assim, um "campo maqneticogirante", que ira induzir correnteeletrica alternada no estator. Esta sera,entao retificada pelos diodos deexcitacao '+d' e passara a fornecer acorrente eletrica de excitacao do rotor,atraves do regulador de ten sao,desligando, assim a larnpada de avisoAlternador.o sinal gerado pelos diodos deexcitacao tarnbern servira comoreferencia da tensao de bateria,

20

LaIp

1 Ignic;aoC D 2 partidaChavedeignic;ao

Para que 0regulador de tensao possaefetuar 0seu controle (indiretamente,pois a ten sao da bateria epraticamente a mesma de '0+' doregulador de tensao), A correnteeletrica alternada gerada pelo estatortarnbern sera retificada pelos diodosretificadores de potencia (diodospositives '+0' e negativos '-0'),gerando assim, a corrente de salda doalternador '12' para alimentar cargas'lc" e a carga de bateria 'lb', sendo12=lb+lc.


21/34

Circuito eletrico do AlternadorCom 0 regulador de tensao Positivo (0 regulador deten sao coloca 0 rotor ao retorno da bateria):

Com Regulador de tensao negativo (0 regulador detensao coloca 0 rotor ao sinal de excitacao):

Com 0regulador de tensao positive usandoterminal senstivo "bat":

- -~-~~~-~,-,--- - --,I_---+- .....,'-1, I ' , ~mp. r

~Iff

ao alternador e dimensionado para suprir energia ate umlimite de potencia, especificado por sua capacidade decorrente. Em vefculos equipamentos com acess6rios eletricose/ou eletr6nicos extras aos de fabrics (como equipamentos desom de potencia, far6is extras, etc.), Poderemos tersobrecarga do sistema eletrico do velculo, causandosobreaquecimento do alternador e cabos ou nao permitindo a

correta carga de bateria.Nos quadros a seguir, podemos ver 0dimensionamento deUm alternador em funcao de suas cargas medias.

21

Conexao com 0 regulador positive

Conexao com 0 regulador negativo

IIIIl~! D +II~IIII- - - - - - - - - - - - - - - - - - 'Conexao com regulador positive usando terminal "bat"

Consumo constante:Equipamento Potencia W

20

350W

Sistema de ignic;aoBomba eletrica de cornbustlvel 70lnjecao eletr6nica de cornbustlvel 100

Radio 12Farol baixo 1108101010


22/34

Consumo Momentaneo

Afim de garantir a carga da bateria, eutilizado um fator de 1,35 vezes.Itotal = 39,3x1 ,35=53A, sendo, portanto,recomendado um alternador comercial de 14V55A.

Temos, entao, uma potencia total consumida deP total=P1+P2=350+200,4=550,4W.Oque significa uma corrente consumida(sistema de 14V) de: I=PIV 550,4/14 = 39,3A.

IITESTANDO AS PARTESo alternador e considerado funcionalmente bomquando, ao ser aplicado ao sistema eletrico do velculo sob

sua especificacao funcional reduzida, apresentar umatensao sobre a bateria entre 14.0 e 14.4V (estando abateria em perfeito estado).Especificacao funcional reduzida: rotacao aproximada de 6000 rpm em sua polia; corrente de salda (terminal B+) igual a 50% de suacapacidade de qeracao nominal; temperaturas de sua carcaca entre 20 e 30C.Nos casos que a tensao esta correta (14,0 a 14,4V) eo vefculo fica esporadicamente sem bateria (apesar dabateria estar em boas condicoes), verificar os seguintesitens: 0 alternador esta dimensionado corretamente quantaa capacidade de corrente? Qual a fuga de corrente? (Medir).Com 0velculo desligado, colocar um amperfmetroem ser!e com um dos terminais da bateria.Caso haja um consumo menor do que100mA (rel6gio e alarme), 0 v e lc u l o

Esta sem fuga. Caso seja maior, revisar chicote, soquetesde larnpadas e outros (pode-se usar 0painel de fusfveispara isolar 0 problema, retirando-os um a um, a fim deisolar 0circuito defeituoso). Revisar e testar internamente os itens do alternador(inclusive 0 regulador de tensao),Nos casos em que a tensao especificada sob ascondicoes de carga e rotacao (14,0 a 14,4V) estejaincorreta: Desmontar 0 alternador e submeter todos oscomponentes aos testes individuais (inclusive 0reguladorde tensao), Mesmo que seja encontrado somente umcomponente com falha.DEVE-SE TESTAR TODOS, substituindo-se osDefeituosos. E interessante analisar se 0 defeito encontrado noalterador pode ser0unico causador do problema, ou se elee uma consequencia de problemas externos ao alterador,como curto-cicuitos, bateria defeituos, problemas deConexao, e outros.

[i!] Rotoro rotor pode apresentar defeitos, como conexao aberta Caso os aneis coletores estejam asperos ou sujos, devese(ao anel coletor), enrolamento aberto, curto-circuito ou baixa lixar levemente com lixa 400 (qranulacao), garantido,

isolacao entre espiras e/ou carcaca (neste caso 0 eixo), Assim, um bom contato.causado por problemas rnecanicos (esforco no eixoO ouexcesso de temperatura (sobrecarga).

22


23/34

De um modo geral, a resistencia eletrica para rotores dealternadores de 14V deve estar entre 2,5 a 4 Ohms(verificar 0 valor especificado pelo fabricante). E paraalternadores de 28V a resistencia eletrica deve estar entre8,0 e 20 Ohms. A resistencia deve ser medida co ohmfmetrona escala de 200 Ohms ou menor, nao esquecendo dedescontar a resistencia dos cabos de medida (obtern-se aleitura de resistencia dos cabos colocando em curto asponteiras de medida do ohmimetro).Se 0 rotor apresentar uma r e s i s t e n c i a ,

Eletrica entre aneis abaixo do especificado, significa que haum curto entre as espiras, que fara circular uma correntemaior pelo regulador de tensao, podendo danifica-lo.Igualmente, deve ser medida a isolacao entre os aneisdeslizantes e a carcaca seixo). Neste caso, oohmfmetrodeve indicar r e s i s t e n c i a e l e t r i c a alta(>1OOKohms).Deve-se inspecionar 0 estado do verniz dos fios(isolante); em caso de excesso de temperatura, 0Enrolamento pode carbonizar, inutilizando-o.

~ I Estatoro estator pode apresentar defeitos, como conexaoaberta, curto-circuito ou baixa isolacao entre espiras e/oucarcaca, deve possuir baixa resistencia eletrica. De ummodo geral, a resistencia eletrica para os rotores dealternadores de 14 V deve estar entre 01,10 a 0,27 Ohm(verificar 0 valor especificado pelo fabricante); e paraalternadores 28V a resistencia eletrica deve esta medidacom ohmfmetro (melhor com micro-ohmfmetro que utiliza

medida de resistencia a quatro fios), na escala 200 Ohms oumenor, nao esquecendo de descontar a resistencia doscabos de medida (obtern-se a leitura da resistencia dos

Cabos colocando em curto as ponteiras de medida doohmfmetro). Igualmente, deve ser medida a isolacao entreos aneis deslizantes e a carcaca (eixo). Neste caso 0ohmfmetro deve indicar resistencia alta (>100K Ohms).Um bobinamento incorreto, ou com curto entre espiras,pode reduzir 0 rendimento do alterador ou danificar osdiodos de retificacao de potencia.Deve-se inspecionar 0estado do verniz dos fios(isolante); em caso de excesso de temperatura noenrolamento pode carbonizar, inutilizando-o.

[ii] I DiodosOs diodos (como qualquer outro semicondutor) podemse danificar com excesso de corrente, tensao inversa outemperatura elevada. Em caso de falha, normal mente, 0diodo apresenta curto (raramente abre).Para teste dos diodos de potencia, excitacao ou triodousar 0ohmfmetro do multfmetro anal6gico na escala x10,ou 0multfmetro na escala para "juncoes",

----[>I--Ao testar um diodo em boas condicoes, usandoum multfmetro figital na escala para "juncoes",com a ponteira vermelha de teste ligadaao a n o d o e a ponteira preta de teste.

Testando a conducao do diodocom 0multfmetro digital

Ligada ao catodo, 0seu visor ira apresentar tensao direta emseus terminais em mV (para sillcio entre 400 e 900).Invertendo as ponteiras, 0visor deve apresentar a indicacaopara circuito aberto (1).o multfmetro anal6gico, como 0ohmfmetro, possuipolaridade invertida de suas ponteiras de teste em relacaoao digital. Ao testar um diodo em boas condicoes usando 0multfmetro anal6gico com 0ohmfmetro de x10, com aponteira vermelha ligada ao catodo e a preta ligada aoanode, deve-se observar a deflexao do ponteiro (circuloucorrente), invertendo as ponteiras de medida, 0ponteirodeve ficar im6vel (circuito aberto)

Testando 0corte do diodo com 0multfmetro digital.

23


24/34

Encapsulamentos:Diodo Retificador de Potencla

Diodo Retificador Comun

Positivo Negativo

Triodo:Composto por tres diodos, comos cato d o s intergidados emontados em um u n i c oencapsulamento. Deve-se testar os

tres diodos:

Ponte Trlfasica Retificadora de Potencla:Composta por seis diodos retificadores depotencia interligados, positives e negativosmontados sob um dissipador. Deve-se testartodos os diodos o Teste, no caso da ponteretificadora, podera ser feito com osdiodos montados, observando-se asconex6es, posicionamento e tipo dediodo (positivo ou negativo). Em casode verificacao de defeito em um ou

mais diodos da ponte retificadora, eaconselhavel a troca do conjunto,pois a solda e a fixacao dos diodosobedecem a um processo especial

visuettzeceo interna dos diodos

~ I Regulador de TensaoPara testar um regulador de tensao erecomendado equipamento de teste especfficocomo 0 Ik2000 fabricado pela IKRO. Esteequipamento incorpora a capacidade de testarvaries modelos de reguladores, inclusive 0atualregulador de tensao rnultifuncao (reguladordigital). 0 teste e autornatico (ele polariza 0dispositive conforme a tensao de operacao, tipoe modelo), bastando conectar 0 regulador aoequipamento e escolher 0modele de regulador.o equipamento ira verificar a tensao derequlacao, sua capacidade de corrente, se existecurto circuito, fuga ou se esta aberto.

., .24 IK 2000 testando urn requledor digital


25/34

Pode causar mal contato do rotor, causando baixofuncionamento de energia do alternador (bateria naocarrega).

~ I Qutros ItensInternamente, existem no alternador outros ftens quedevem serverificados, tais como: Isolacao dos parafusos de fixacao do regulador detensao:Sao pecas de nylon que isolam os terminais OF e 0+ de

curto-circuito com a carcaca. Oeve-se avaliar visualmenteo estado destes isoladores. Um curto-circuito nestesisoladores pode causar a queima do regulador de tensaoe/ou dos diodos de excitacao (triodo); EscovasVerificar se as escovas nao estao gastas (curtas), isso

II

Isolacao do terminal B+ do alternador com a carcaca:Verificar as condicoes desse isolante, pois se 0mesmoestiver danificado podera ocorrer a queima do estato,diodos, bateiria, etc. Verificacao dos mancais (rolamentos)Lavar os rolamentos em gasolina e em caso deverificacao de desgaste, substituf-Ios. Sua corretalubrificacao e importante, pois trabalham em regime dealta rotacao.Ao lubrificar, usargraxa apropriada.

RECQMENDACOES Antes de remover a alternador, desconecte 0terminalnegativo da bateria. Antes de dar a partida, certifique-se que a bateria estaconectada e em perfeita condicoes (verifique se a baterianao se encontra sullfatada). NUNCA, JAMAIS, REMOVAOS CABOS OA BATERIA ENQUANTO 0ALTERNAOORESTIVER SUPRINOO CORRENTE Nao aplicar esforco excessive sobre a carcaca domotor de partida, pois isto podera danifica-la. Verificar atentamente 0estado dos cabos, e conex6esda bateria. Um cabo ou conexao, corrolda ou quebrada,pode apresentar grande resistencia, fazendo aparecergrande nivel de tensao no sistema eletrico do velculo,

podendo causar a queima do regulador de tensao,alternador e outros. Nunca fazer a conexao do sistema eletrico de umvelculo a outro (ponte), pois isto podera danificar algumcomponente de qualquer um dos vefculos. Oleo e alternador nao se misturam. Oleo nas escovascausa a formacao de uma pasta condutora que podecolocar 0motor em curto 0 rotor (queimando 0 reguladorde tensao) ou causar mau contato entre aneis e escovas.o 61eo pode ainda impregnar 0 estator e dissipador decalor dos diodos de potencia, diminuindo 0alternador. 0solvente pode danificar os isolantes internos.

Para aprovacao de um alternador, 0mesmo deve sermantido sob as condicoes de funcionamento (rotacao ecarga), durante, no minimo, cinco minutos, pois haproblemas que s6 ocorrem quando e atingida umadeterminada temperatura (como os diodos fazendocontato terrnico ruim ao dissipador).

Atencao ao substituir um regulador de tensao. Emboraa aparencia seja a mesma, existem diferenc;as entre osreguladores de tensao, em razao da capacidade decorrente do alternador, conexao com rotor de tensao deoperacao. Ao recondicionar 0 rotor (rebobinar), observar que 0mesmo pode deixar 0 eixo de giro do altenadordesbalanceado, 0 que ira deteriorar rapidamente os

mancais. Ao rebobinar 0 rotor ou estator, observar 0diarnetro(nao pode ser maior ou menor) e 0 tipo de fio de cobreesmaltado utilizado ( classe de isolacao e temperaturalimite de operacao), Ao rebobinaro estator, observar que esistemcanaletas que nao podem ficar obstrufdas (por elementosutilizados na fixacao) pois isto irnpedira a corretaventilacao do estator, que trabalha com nfveis crlticos detemperatu ra. JAMAIS fazer 0 procedimento de polarizacao dedfnamos em alternadores.

25


26/34

IROCEDIMENTOS I ANALISE DE FALHA RELATIVA AALTERNADORES (PRINCIPAlS)SINTOMAS CAUSAS PROV AVEIS

Alternador nao carrega a bate ria ou a bate ria escovas gastas, quebradas, sujas emnao mantern a carga. 61eo ou presas no suporte (figura 1); coletor sujo ou gasto ; cabos soltos, mal conectados, ou oxidados; ponte retificadora ou trlodo danificados; correia frouxa (figura2) regular danificado; bateria com problemas; rotor ou estator em curto ou rompido

l.ampada de aviso do alternador no correia do alternador frouxa (figura2)painel oscilando (regulador danificado)l.ampada de aviso do alternador no larnpada ou LED queimado;painel nao acende ao ligar a iqnicao, bateria descarregada ou com problemas; cabos desligados ou com mal contao(figura 3)

chave de igniC;aocom problemas.l.ampada de aviso do alternador no painel regulador danificado;permanece acessa ap6s a partida do motor alternador com problemas.

Alternador carrega em excesso. isolacao do regulador de tensao comproblemas (figura 4) rotor ou estator mal condicionados; bateria com curto nas celulas: regulador danificado;

Escovas gastas(FIGURA 1)

Correia do alternador frouxa(FIGURA 2)

Cabo desligado(FIGURA 3)

Isolador do regulador detenseo quebrado(FIGURA 4)

26


27/34

MOTOR DE PARTIDA

II CONSIDERACOES GERAISMecanismo de cornbustao interna naoconseguem iniciar seu movimento semauxilio externo, pois, com 0motor parado, hauma grande re si stericia devido acornpressao, atrito de pist6es, biela emancais. 0esforco necessario para iniciar 0movimento vai de pender do tipo deco ns tr uc ao , numero de cilindros,viscosidade do 61eo e, principalmente, datemperatura do motor.A fim de garantir a partida, e necessarioque 0motor alcance uma rotacao minima(40 a 80 rmp para motor a gasolna e de 100 a200 rpm para motor a Diesel); e que sejaconseguida a mistura ar/combustivel ideal.No caso do motor a diesel, deve seralcancada, tarnbem, a temperaturanecessaria da carnara de cornbustao. Para apartida do motor a cornbustao, e necessarioum impulso rotativo de mesmo sentido dero t a c a o do motor (com ro t a c a orelativamente baixa e alto torque nosmomentos iniciais).Com 0 inicio do movimento do motor departida, as resistencia internas aomovimento diminuem e as primeirascombust6es fraca e irregulares se sucedem

ate 0 motor entrar em funcionamentoautomata (as combust6es internas do motormantern a rotacao).Com 0 motor de cornbustao oferece

II

Inicialmente grande resis-tencia mecanica, 0 motor departida precisa ter elevadotorque inicial. Com isso umgrande surto de energia eretirado da bateria (surto decorrente de centenas deAmperes) no momenta dapartida, ocasionando uma

queda de tensao no sistemaeletrico do velculo.Na figura acima, podemosobservar 0 disturbio de tensaono sistema eletrico do veiculo aoligar um motor de partida.

CONSTRUCAO BAslCA DE UM MOTOR DE PARTIDAHa vanes tipos de motor de

partida. Eles variam a suaconstrucao, basicamente, quanta aotipo de engrenamento do impulsorcom a cremalheira do motor(avarice ).Tipos basicos: avanco por inercia do pinhao:-avanco por fuso e alavanca decomando; avanco por induzido deslizante; avanco por haste deslizante;Iremos abordar 0motor de partidacom avanco por fuso e alavanca decomando.o motor pode sr dividido em trespartes principais1-Motor eletrico de corrente continua2 - Solen6ide3 -Impulsor 27


28/34

~ I Motor Ehf!tricode Corrente Continuao motor eletrico converte a energia eletrica em rnecanica(rctacao-torque). 0 motor e composto por induzido (parternovel) e pelas bobinas de campo (sapatas polares - partefixa). A corrente eletrica circula pelas bobinas de campo epelas espiras do induzido, gerando assim um campo

maqnetico de atracao/repulsao entre as partes, resultandoem movimento circular. A corrente eletrica e conectada aoinduzido (parte rnovel) atraves de aneis coletores e escovas

~ ISolen6ides do motor de partidaMola de Retorno Contato M6velo solenoids e um dispositive queconverte a energia eletrica em Engaternecanica. E 0 responsavel por

empurrar 0 impulsor ate 0 contatoentre 0 pinhao do impulsor e acremalheira; e por permitir, no finalde seu curso, 0 acionamento domotor eletrico de corrente continua.Na verdade, os solenoids dosmotores de partida reunern doisdispositivos: 0solenoids propriamente e um rele (chavemaqnetica), Ao energizar a bobina do solenoids, umcampo maqnetico puxa 0embolo (nucleo do solenoide),friccionando uma mola (mola de retrocesso). No final docurso, 0 embolo fecha um contato eletrico, que ficadisponfvel externamente. Ao desligar a bobina, amolade retrocesso ernpurrara 0 embolo para a posicaooriginal, desligando, assim 0contato.Os solenoids de motores de partida podem apre-sentar multiples bobina . 0 Mais comum e apresentarem

Bobina Mola de Presseodo ContatoSolen6ide em Corte

[3}] Ilmpulsor

Duas bobinas: uma bobina para puxar com forca 0embolo ateo fim de seu curso (bobina de chamada) e outra (que consumepouca energia) para manter 0embolo no final do curso (bobinade retencao), Este sistema possui a finalidade de economizarenergia, pois a bobina de chamada (que consume muitaenergia) e acionada somente inicialmente, ficando a bobina deretencao acionada permanentemente, desde a iqnicao.

Permite 0perfeito encaixe de seupinhao com a cremalheira (engrena-mento); Transfere a energia rnecanica domotor de corrente e continua a crem-alheira do motor; Permite que. Quando a velocidadede rotacao da cremalheira passar darotacao do motor de corrente continua,o pinhao que ali esta acoplado, fiquelivre para giro, ficando sem ainterferencia do motor de partida(dispositivo de roda livre).

Vista do pinhao e do dispositivode roda livre

28

Vista do fuso no centro doeixo.


29/34

IIMOTOR DE PARTIDA EM OPERACAO (CIRCUITO COMUM)Ao fechar a chave de ignic;ao (1), a bobina de retencao(28) e a bobina de chamada (2A) sao energizadas,acionando mecanicamente 0ernbolo. 0 embolo aciona aalavanca de comando (5), que empurra 0impulsor (6/7).0

impulsor e0eixo do rotor possuem "ranhuras" em forma dehelicoidal (fuso). Este fuso e 0 responsavel pelomovimento circular do impulsor enquanto 0 mesmoavanca em direcao a cremalheira. Os dentes do pinhao doimpulsor (4) podem coincidir diretamente com os dentesda cremalheira. No caso de colisao, am ola de retrocessodo solen6ide (3), e comprimida mais ainda, permitindo 0fechamento dos contatos do solen6ide (30), desligandoassim, a bobina de chamada (nao ha diferenc;a depotencial sobre a bobina) e acionando 0motor que ira giaro pinhao do impulsor pressionando contra a cremalheira(acao do fuso), ate acontecer 0 encaixe (engrenagem)Com 0pinhao do impulsor engrenado na cremalheira, ha atransferencia de energia do motor de corrente continuapara 0motor do velculo, iniciando 0 seu movimento. 0motor do velculo, aos poucos, aumenta sua rotacao, ateultrapassar a rotacao do motor de partida. 0 sistema deroda livre do impulsor (6) permite que 0pinhao gire commaior rotacao "desengrenando" do motor de partida. 0impulsor permanece em sua posicao devido a acao dabobina de retencao.

Motor de parida em repouso.

Ao desligar a chave de iqnicao, a bobina de retencao edesenergizada, fazendo com que 0embolo retorne pelaacao da mola de retrocesso, empurrando 0 impulsor devolta para a posicao de repouso, desengrenando 0pinhaoda cremaheira. Ao desengrenar, 0 piinhao pode aindaestar em movimento, sendo necessario frena-lo pararapidamente permitir outra partida. A frenagem ocorredevido ao atrito do disco de freio.

Motor de parida com a igniC;80 ligada(impulsor evencendo pela aC;80do solen6ide

IIF

TESTANDO PARTES o motor eletrico do motor de partida acionadopelo contato do solen6ide com 0pinhaoja engrenado na cremalheiraSolen6ide 12V 24Vbob. de chamada 0,6-0,8 1,2-1,4bob de retencao 1,0-1,8 3,8-4,0

Solen6ides doMotor de Partida

Os solen6ides podem apresentaros seguintes defeitos: enrolamento aberto. curto-circuito entre espiras; baixo circuito entre 0 enrola-mento e0chassi; contatos de potencia (rele)danificados.o estado do enrolamento dosolen6ide pode ser verificado atraves

do seu valor de resistencia, utilizandoum ohmfmetro na escala de 200 ou 20Ohms:

Medir ainda a resistencia entre asbobinas e 0 chassi do solen6ide.Precisa haver uma Resistencia alta(circuito aberto), maior que 1 megaohm.Deve-se, ainda, verificarmecanicamente se 0embolo deslizafacilmente.E necessario avaliar a folga axial.Se a mesma nao estiver entre 1 a 1,5mm, regular 0garfo ou incluir arruelasde calco, conforme especificado pelofabricante do motorde partida.

Terminais do solen6ide (0 borne menore a conexao do solen6ide e os maioressao os contatos de potencia para 0acionamento do motor eletrico),29


30/34

as espiras; se apresentar um valor alto, significa que 0enrolamento esta aberto. Tarnbem deve ser medida aisolacao entre os aneis deslizante e a carcaca (eixo).Neste caso, 0 ohmfmetro deve indicar resistencia alta(>100 Kohms).Deve-se inspecionar 0 estado do verniz dos fios(isolante). Em caso de excesso de temperatura 0enrolamento pode carbonizar, inutilizando-o.

~ Iinduzidoo induzido pode apresentar os seguintes defeitos: solda quebrada entre os fios e os aneis coletores; aneis coletores irregulares ou gastos; enrolamento aberto; curto-circuito ente espiras; baixo isolamento entre enrolamento e 0chassi.A resistencia eletrica para 0 induzido do motor departida e muito baixa 0,2 Ohm; verificar 0 valorespecificado pelo fabricante). A resistencia deve sermedida com micro-ohmfmetro na escala de 20 Ohms oumenor, nao esquecendo de descontar a resistencia doscabos de medida (obtern-se a leitura de resistencia doscabos colocando em curto as ponteiras de medida doohmfmetro).Se 0induzido apresentar uma resistencia eletrica entreaneis abaixo do especificado, significa que ha um curtoentre

~ I Bobinas de campoA bobina de da campo pode apresentar os seguintesdefeitos: enrolamento aberto; curto-circuito ente espiras; baixo isolamento entre enrolamento e 0chassi.A resistencia eletrica para as bobinas de campodo motor de partida e muito baixa ( 100 Kohms).Deve-se inspecionar 0 estado do verniz dos fios(isolante). Em caso de excesso de temperatura 0enrolamento pode carbonizar, inutilizando-o.

~ I Demais Componentes Verificar se as buchas do mancais nao apresentam desgaste emdemasia e se apresentam correta lubrificacao: Verificar se 0 impulsor gira livremente em umsentido, e ao girar no sentido contrario 0 rotoracompanha 0movimento; Verificar se 0 impulsor desliza livremente sobreas ranhura do eixo do rotor (fuso); Verificar a folga do garfo nos encaixes doimpulsor; Verificar 0 estado das escovas, elas podemestargastasou sujas (6Ieo, p6, etc.)

Vista exp/odida do motor de partida30


31/34

IJ RECOMENDACOES Nao utilizar solventes para limpar os componentesinternos do motor de partida, pois podem danificar osisolantes internos. Cuidado na hora da lubrificacao: 61eo nas escovas

causa a formacao de uma pasta condutora que podecolocar em curto 0 induzido ou causar mal contato entreaneis e escovas. Antes de remover 0motor de partida, desconecte 0terminal negativo da bateria. Antes de dar a partida, certifique-se que a bateria estaconectada e em perfeitas condicoes (verifique se a baterianao se encontra sulfatada). NUNCA, JAMAIS, REMOVAOS CABOS DA BATERIA ENQUANTO 0 ALTERNADORESTIVER SUPRINDO CORRENTE.

Nao aplicar esforco excessive sobre a carcaca domotor de partida, pois isto podera danifica-la. Verificar atentamente 0estado dos cabos e conex6esda bateria. Um cabo ou conexao corroldo ou quebradopode apresentar grande resistencia, nao permitindo 0surto de corrente necessario a partida. Ao rebobinar 0induzido ou a bobina de campo, deve-se observar 0diarnetro (nao pode ser maior ou menor) e 0tipo de fio de cobre esmaltado utilizado (classe de isolacaoe temperatura limite de operacao),

I PROCEDIMENTOS I ANALISE DE FALHA RELATIVA AALTERNADORES (PRINCIPAlS)SINTOMAS CAUSAS PROV AVEISAo ligar 0motor de partida, seu eixo nao gira bateria descarregada ou danificada;ou 0faz lentamente mau contato nos terminais da bateria; cabos danificados, terminais frouxosou oxidados; curto-circuito interne no motor de partida; contatos do solen6ide danificados ougastos; aneis coletores do induzido e/ouescovas com mau contato; chave de ignic;ao com mal contato; escovas gastas; buchas do rotor gastas (rotor travanas sapatas).Rotor gira, mas pinhao nao engrena. pinhao ou cremalheira com dentesdanificados; fuso do rotor travado por sujeira oumal lubrificado.Motor de partida permanece ligado chave de ignic;ao defeituosa (emap6s a partida do motor a cornbustao. curto ); reles de acionamento em curto.

31


32/34

oI n s(.)\n s-s. . . . .tn .e-

32

. . . . . . .~9 e oO)..cI.... c0...0). _ _ . . . . . . . . . .0) 0> C/), - r oc oo 1....-.~0r o " O. . o r oO).~" O r oC/) ~r o O "" O W, - -o C/)C/) e oC/)~r o u ,0) e oN o~ ~ r o~o~e o U e o() C/)coO)~ " O " OZ-o.. 0...

T"" U .-c n o : : . . . . . . .Dl~2Oo~

...Jl!J.~ .....1IJi'-_;:.t.: : : JLL

C/):2 :Io


33/34

33


34/34

..I IIi

I

i i

'-Q).>.........-::IIl"'II~~ -"_"~'IL"C U I ' _ _ , .IIIIIIiIIIIiIIIc,.C I----~...._lU~ t---~u, ~

Apostila Joel

Documents

Transcript of Apostila Joel