Tempo de injeção do bico injetor: largura de pulso, pico indutivo e osciloscópio
O tempo de injeção, ou largura de pulso do bico injetor, é o intervalo em que a ECU mantém energizada a bobina eletromagnética do bico. Num circuito comandado pelo negativo, o bico recebe alimentação positiva (B+) por um terminal e a ECU liga o outro terminal à massa por meio de um transistor de potência low-side.
A leitura correta exige relacionar tensão, corrente, pressão diferencial e resposta mecânica. Um pulso de 4 ms indica um comando mais longo que um de 2 ms, mas sozinho não permite calcular a massa de combustível sem conhecer a vazão, a pressão, a tensão da bateria e o tempo morto do bico.
Como a ECU controla o bico injetor
Alimentação B+ e caminho de massa
Um terminal do bico fica ligado à alimentação do sistema. O segundo terminal vai até a saída da ECU. Com o bico desligado, o driver fica aberto e o terminal de controle fica próximo da tensão de alimentação.
Quando a ECU calcula que precisa injetar combustível, ativa o transistor low-side, que fecha o caminho para a massa. A tensão do terminal de controle cai para perto de 0 V, a corrente aumenta na bobina e o campo magnético desloca a armadura contra a força da mola. O movimento abre a válvula interna e libera a passagem do combustível.
O nível real de alimentação depende da tensão disponível no veículo. Por isso, o sinal deve ser comparado com a tensão medida no terminal B+ na mesma condição de teste. Uma queda importante entre bateria, fusível, chicote e bico pode reduzir a corrente mesmo com o comando da ECU aparentemente correto.
O que o nível baixo representa
No sinal de tensão medido no circuito de controle, o trecho baixo representa aproximadamente o tempo elétrico de acionamento. A borda de descida marca o fechamento do caminho de massa; a borda de subida marca a interrupção da corrente pelo driver.
O tempo de injeção normalmente é expresso em milissegundos. A ECU o modifica conforme a carga, a rotação, a temperatura, as correções de combustível, a tensão do sistema e as condições de funcionamento. Por isso não existe um valor único correto para todos os motores. Nos motores flex, rodar com etanol exige um tempo de injeção maior do que com gasolina, porque o etanol precisa de mais massa de combustível para a mesma quantidade de ar.
Como interpretar um pulso de 2 ms e de 4 ms
Um pulso de 2 ms mantém o bico comandado por menos tempo que um de 4 ms. Em condições iguais, o intervalo maior permite entregar mais combustível. Mesmo assim, essa relação não deve virar uma regra universal de vazão.
A massa injetada depende da pressão diferencial entre a linha de combustível e o coletor ou a câmara, da vazão nominal do bico, do tempo morto, da tensão aplicada e da estratégia de controle. Nos primeiros instantes do pulso, parte do tempo é gasta para vencer a inércia e abrir a válvula. Por isso o tempo elétrico e o tempo efetivo de fluxo não são exatamente iguais.
O tempo de injeção mostrado nos dados ao vivo do scanner deve ser comparado com a carga calculada, as correções de combustível (fuel trim) e a pressão medida. Um pulso alto pode ser a resposta normal da ECU a uma mistura pobre. Também pode estar compensando uma restrição hidráulica, pressão insuficiente ou vazão reduzida.
O que o pico indutivo mostra
Interrupção da corrente
Quando o driver abre o caminho de massa, a corrente da bobina não desaparece instantaneamente. O campo magnético colapsa e a energia armazenada produz uma tensão induzida de retorno, conhecida como pico indutivo ou flyback.
O pico pode chegar a várias dezenas de volts, mas sua amplitude não é uma especificação universal. Depende da indutância, da corrente atingida, da resistência do circuito e da estratégia de proteção do driver. O circuito pode limitar ou amortecer o retorno com um diodo, um diodo Zener, uma rede resistiva-capacitiva ou outra solução integrada à ECU.
Um pico ausente ou muito reduzido obriga a revisar o método de medição, a bobina, a corrente e o circuito de comando. Não condene o bico só por comparar a amplitude com um valor genérico. A comparação válida é com outro bico equivalente e com a informação técnica da aplicação.
Movimento da armadura
Em alguns bicos, a rampa de corrente mostra uma pequena variação quando a armadura sai do assento e se move dentro do circuito magnético. Essa alteração pode confirmar que a bobina foi energizada e que houve um evento mecânico de abertura.
No desligamento, outra variação pode aparecer na queda do pico indutivo quando a armadura volta ao assento. A forma não é idêntica em todos os projetos e deve ser interpretada junto com o sinal de tensão, a corrente e a resposta hidráulica.
Um sinal elétrico presente não prova que o bico entrega a vazão correta. A armadura pode estar suja, travada ou lenta. Medir a resistência do bico é uma verificação inicial útil, mas não substitui o teste dinâmico nem a avaliação do leque de pulverização.
Diagnóstico profissional com osciloscópio
Preparação do teste
Consulte o diagrama elétrico para identificar o terminal B+ e o terminal de controle. Ligue o canal no circuito comutado e posicione a referência do instrumento conforme o procedimento do veículo. Selecione uma escala de tensão que permita ver o nível de alimentação e o pico indutivo sem cortar o sinal.
A ponta de prova e seus acessórios devem suportar a tensão máxima esperada. Uma ligação inadequada pode danificar o osciloscópio.
Sequência de interpretação
Primeiro observe o nível de repouso e compare com o B+. Depois confirme a queda para perto de 0 V e meça o tempo de injeção. Em seguida, analise o pico indutivo, seu amortecimento e a repetibilidade do sinal.
Se possível, use um segundo canal ou uma pinça amperimétrica. A tensão confirma o comando e a corrente mostra como a bobina se energiza. Uma corrente que cresce devagar, não atinge o nível esperado ou tem uma rampa diferente pode apontar para resistência elevada, bobina alterada, tensão baixa ou problema no driver.
Por fim, compare o bico com outro cilindro nas mesmas condições. A medição da bobina deve ser relacionada com a pressão de combustível, o balanço de cilindros, as correções de mistura e a vazão. Se o comando elétrico é normal, o diagnóstico deve continuar na parte hidráulica e mecânica.
Como separar uma falha elétrica de uma hidráulica
Se falta a alimentação B+, verifique fusíveis, relés, emendas, terminais e queda de tensão. Se o nível alto está correto, mas o sinal não cai para a massa, verifique o fio de controle, o conector e o transistor de saída da ECU. Se aparecem o pulso e o pico indutivo, mas o cilindro contribui pouco, não conclua que o bico está entregando o combustível corretamente.
Uma restrição no filtro interno ou no bocal pode produzir pouca vazão com uma forma de onda elétrica normal. Uma pressão diferencial incorreta afeta todos os bicos e deve ser medida na linha de combustível na condição em que a falha aparece. O teste de balanço, a medição de vazão e a inspeção do leque de pulverização (na limpeza por ultrassom, por exemplo) completam a avaliação quando o sinal elétrico não explica o sintoma.