Verificar e substituir o sensor ABS

Os sensores de rotação da roda registram o movimento giratório das rodas. Essa informação é um parâmetro essencial para inúmeros sistemas de assistência e de segurança. Nessa página você poderá obter informações sobre as diferenças entre os sensores de rotação da roda ativos e passivos, assim como seus princípios de funcionamento. Além disso, os mecânicos profissionais poderão encontrar instruções, passo a passo, com várias dicas práticas para a detecção de erros e substituição de sensores de rotação da roda.

As seguintes informações técnicas e dicas práticas foram elaboradas pela HELLA, com o intuito de apoiar as oficinas profissionalmente nos trabalhos do dia a dia. As informações disponibilizadas neste web site apenas devem ser utilizadas por pessoal especializado e devidamente qualificado.

Sensores ABS

A importância de sensores ABS

A crescente complexidade do tráfego rodoviário exige cada vez mais dos motoristas. Os sistemas de assistência auxiliam o motorista e otimizam a segurança no trânsito. Na grande maioria dos veículos novos na Europa, os sistemas modernos de assistência ao motorista já fazem parte do equipamento básico, criando novas exigências para as oficinas mecânicas.

O sistema eletrônico de automóveis desempenha atualmente um papel fundamental em todos de equipamentos de conforto e segurança. A interação otimizada dos sistemas eletrônicos complexos assegura o correto funcionamento do veículo e aumenta a segurança no trânsito.
Para a comunicação de dados inteligente dos sistemas de veículos eletrônicos são utilizados sensores. Quanto à direção segura, os sensores de rotação desempenham um papel particularmente importante e isso se reflete em suas inúmeras utilizações em diferentes
sistemas de veículos.

Em sistemas de assistência ao motorista, como ABS, ASR, ESP ou ACC, os sensores são usados pelos módulos de comando para detectar a rotação da roda.

A informação da rotação da roda é também disponibilizada pelo módulo de comando ABS a outros sistemas (sistemas de motor, de engrenagem, de navegação e de controle de chassi) através de linhas de dados.

Devido à sua ampla versatilidade de uso, os sensores de rotação contribuem diretamente para a dinâmica de condução, segurança no trânsito, conforto de condução, assim como para a redução do consumo de combustível e de níveis de emissão. Os sensores de rotação da roda também são muitas vezes chamados de sensores ABS, pois foram incorporados no veículo pela primeira vez quando o ABS foi introduzido.

Devido ao seu modo de ação, os sensores de rotação da roda são classificados como sensores ativos ou passivos. Uma classificação exata ainda não foi definida.

Porém, no dia a dia na oficina, estabeleceu-se a seguinte definição:

Se um sensor se “ativar” somente quando for aplicada uma tensão de alimentação, gerando em seguida um sinal de saída, esse sensor é designado por “ativo”.
Se um sensor funcionar sem uma tensão de alimentação adicional, esse sensor é designado por “passivo”.

Sensor de rotação indutivo e sensores de rotação da roda ativos

Sensor de rotação indutivo, sensores passivos

Sensor de rotação indutivo, sensores passivos: figura 2 — Figura 2

Funcionamento
Os sensores de rotação da roda estão montados diretamente sobre a roda de impulso, que está ligada ao cubo da roda ou ao veio de transmissão. O pino polar, que está envolvido por um enrolamento, está conectado a um ímã permanente, cujo efeito magnético se estende até a roda polar. O movimento giratório da roda de impulso e a respectiva alternância entre o dente e a crena provocam uma alteração no fluxo magnético entre o pino polar e o enrolamento. Esse campo magnético alternante induz uma tensão alternada mensurável no enrolamento ( figura 1 ).

A frequência e as amplitudes dessa tensão alternada são proporcionais à rotação da roda. Sensores indutivos passivos não necessitam de uma alimentação de tensão separada através do módulo de comando. Uma vez que a área de sinal para a detecção de sinal é definida pelo módulo de comando, a altura da amplitude deve se encontrar dentro de uma faixa de tensão. A distância (A) entre o sensor e a roda de impulso é definida pela estrutura do eixo ( figura 2 ).

Sensores de rotação da roda ativos

Funcionamento
O sensor ativo é um sensor de proximidade com um sistema eletrônico integrado, que é alimentado por uma tensão definida pelo módulo de comando ABS. Como roda de impulso é possível usar, por exemplo, um anel multipolar que é inserido simultaneamente em um anel de vedação de um rolamento da roda. Nesse anel de vedação estão inseridos ímãs com direção polar alternada ( figura 3 ). Os resistores magnetorresistentes integrados no circuito eletrônico detectam um campo magnético alternado durante o movimento giratório do anel multipolar. Esse sinal senoidal é transformado pelo sistema eletrônico do sensor em um sinal digital ( figura 4 ). A transmissão para o módulo de comando é efetuada em forma de um sinal de corrente usando o método de modulação por largura de impulsos.

O sensor está conectado ao módulo de comando através de um cabo de conexão elétrico de dois polos. Através do cabo de alimentação da tensão é transmitido simultaneamente o sinal do sensor. O outro cabo serve como massa do sensor. Além dos elementos do sensor magnetorresistentes, atualmente também são usados elementos do sensor Hall, que permitem entreferros maiores e que reagem às menores alterações no campo magnético. Se for instalado no veículo um anel multipolar em vez de uma roda de impulso de aço, é fixado adicionalmente um ímã no elemento do sensor. Se a roda de impulso girar, o campo magnético constante se altera no sensor. O processamento de sinais e o circuito integrado (IC) são idênticos ao sensor magnetorresistente.

Vantagens dos sensores ativos

Detecção da rotação a partir estado de repouso. Isso permite medir velocidades a partir de 0,1 km/h, o que é importante em sistemas de controle de tração (ASR) no momento da início do movimento.
Os sensores que funcionam de acordo com o princípio Hall detectam movimentos para frente ou para trás.
O sensor tem um design menor e mais leve.
A eliminação das rodas de impulso simplifica as articulações de transmissão de força.
A sensibilidade a interferências eletromagnéticas é menor.
As alterações do entreferro entre os sensor e o anel magnético não têm implicações diretas no sinal.
Ampla insensibilidade a vibrações e variações de temperatura.

Verificar os sensores abs

Possibilidades de controle em sensores ABS com defeito: diagnóstico: figura 1

Possibilidades de controle em sensores ABS com defeito: diagnóstico: figura 2

Geralmente, antes da verificação dos sensores de rotação da roda ocorre uma falha no sistema de frenagem ABS/ASR/ESP.

Após a lâmpada de advertência acender, ficarão disponíveis as seguintes opções para a detecção de erros e diagnóstico:

Leitura da memória de erros
Controle da tensão de alimentação e de sinais usando um multímetro e um osciloscópio
Inspeção visual do cabeamento e dos módulos mecânicos

Aparelho de diagnóstico

Ler a memória de erros
Avaliação de parâmetros
Comparação e avaliação de sinais de cada sensor de rotação da roda

Multímetro

Voltímetro (verificar a alimentação de tensão)

Ohmímetro

Verificação da resistência interna (em sensores ativos não é possível medir a resistência interna)

Osciloscópio

Representação do sinal (avaliação da trajetória do sinal)

A detecção de erros em sensores de rotação da roda pode ser difícil com relação à distinção entre sensores ativos e passivos, uma vez que esses nem sempre é possível diferenciá-los visualmente. Aqui devem ser consultadas as especificações do fabricante e as indicações do respectivo fabricante do veículo. Devido à suas características técnicas vantajosas, como a precisão e a reduzida dimensão, desde 1998 a maioria dos fabricantes usa sensores de roda ativos.

Possibilidades de teste para sensores ABS com defeito: requisitos para diagnósticos fiáveis

Pré-requisitos para um diagnóstico seguro

Documentação suficiente sob a forma de dados técnicos
Um aparelho de diagnóstico , um multímetro ou um osciloscópio
O know-how do técnico e os treinamentos dos colaboradores

No diagnóstico de sistemas complexos, dispor da melhor tecnologia nem sempre é suficiente para reparar o veículo. Somente pessoal devidamente qualificado impede a substituição arbitrária de componentes do sistema, evita falhas em processos de oficina e fortalece a relação de confiança com os clientes.

Devem ser observados os seguintes avisos de reparo gerais:
Os trabalhos de reparo em sistemas de frenagem somente podem ser realizados por técnicos qualificados.

Em todos os trabalhos de reparo em sistemas de frenagem, devem ser observados os avisos de segurança do fabricante do veículo e as instruções de montagem específicas do produto

Os respectivos torques de aperto devem ser obrigatoriamente respeitados.

Substituir o sensor abs

Verificar o sensor ABS: a lâmpada de advertência do ABS está acesa — Reclamação do cliente: a lâmpada de advertência do ABS está acesa.

Diagnóstico de erros no dia a dia na oficina

Usando o seguinte exemplo “Sensor de rotação traseiro esquerdo defeituoso” explicaremos o diagnóstico de um sensor de rotação da roda ativo. Seu cliente comunica uma falha de funcionamento do sistema ABS. A lâmpada de advertência do ABS acende durante a condução.

O seguinte procedimento de reparo é exemplificado usando um BMW E46. As representações esquemáticas, imagens e descrições servem somente para explicar o conteúdo do documento e não podem ser usadas como base para realizar uma instalação ou um reparo.

Preparação para o diagnóstico:

Para classificar corretamente o veículo é importante que os documentos do veículo (certificado de registro) estejam anexados à encomenda.
Verifique a tensão da bateria. Uma alimentação de tensão insuficiente pode provocar falhas no sistema, medições incorretas ou quedas de tensão.
Verificar os fusíveis associados ao sistema. Em algumas situações, uma olhada na caixa de fusíveis permite eliminar a primeira origem do erro.

Detecção de erros

Controle do freio de serviço

Colocar o veículo no frenômetro. Nesse caso, recomenda-se um frenômetro de rolos. Basta aplicar o freio levemente que já é possível detectar eventuais anomalias na mecânica de frenagem. Um desbalanceamento no disco de freios resulta em diferentes velocidades da roda na frenagem, alterando assim a informação da rotação da roda que é recebida pelo módulo de comando.
Determinar a eficácia de frenagem.

Verificar o sensor ABS: verificação do freio de serviço — Uso do aparelho de diagnóstico

Inspeção visual

Colocar o veículo sobre o elevador para veículos.
Verificar as rodas quanto a dimensão e pneus corretos.
Verificar a pressão dos pneus e a profundidade dos sulcos.
Verificar a folga do rolamento da roda e a suspensão do eixo.
Verificar o nível do fluido para freios.
Verificar o desgaste das pastilhas de freio.
Verificar os conectores e o cabeamento dos sensores quanto a posição, fixação e danos mais visíveis.

Uso do aparelho de diagnóstico

Conectar o aparelho de diagnóstico ao conector OBD de 16 polos. Dependendo do fabricante do veículo e da data do licenciamento de veículo pode ser necessário usar outra tomada de diagnóstico e um adaptador adicional.

Selecionar o programa.
Selecionar o veículo.
Selecionar o tipo de combustível.
Selecionar o modelo.

Selecionar a função pretendida.
Selecionar o sistema.

Dependendo do aparelho de diagnóstico usado podem ser exibidos aqui avisos adicionais sobre as variantes do sistema instaladas no veículo. Caso não seja possível efetuar uma classificação exata do sistema, sem que o respectivo módulo de comando seja danificado, pode ser executada consecutivamente uma sequência de diagnóstico com os módulos de comando indicados. A comunicação somente será estabelecida no módulo de comando corretamente identificado pelo aparelho de diagnóstico.

Iniciar o diagnóstico de erros.

Uma comunicação segura com o módulo de comando pressupõe uma conexão correta e uma tensão da bateria suficiente. Aqui é claramente visível a tensão da bateria de 12,69 volts, avaliada pelo módulo de comando. Uma tensão de alimentação insuficiente do módulo de comando pode indicar uma falha no cabeamento ou um defeito na bateria do veículo.

Ler a memória de erros

Nesse exemplo foi registrado o código de erro “Sensor de rotação traseiro esquerdo”. Além do código numérico, também é indicada por alguns equipamentos de diagnóstico uma definição do código de erro. Isso facilita os passos de diagnóstico seguintes.

Avaliar os detalhes

Aqui são registrados os primeiros avisos de uma possível causa do erro. O código de erro indicado não indica necessariamente um defeito real do componente. Antes de iniciar a substituição dos componentes, essas informações devem ser lidas cuidadosamente para determinar o procedimento seguinte do diagnóstico.

Leitura de parâmetros/blocos de valores de medição

Aqui são exibidos os valores reais para uma avaliação posterior. Nesse caso, é possível observar claramente a trajetória do sinal com defeito em relação ao sensor HR. Com base nas irregularidades visíveis na trajetória do sinal é possível delimitar a falha.

Aviso:
Se a trajetória do sinal não indicar nenhuma irregularidade, primeiramente será preciso apagar o erro. Em seguida, executar um teste de rodagem com o aparelho de diagnóstico conectado. Nesse caso, recomenda-se avaliar os parâmetros simultaneamente para poder delimitar a causa, caso o erro reapareça.

Verificar o sensor ABS: leitura de parâmetros/bloco de valores de medição

Verificar a alimentação de tensão

Nesse caso, recomenda-se medir diretamente no conector do sensor para verificar todo o cabo entre o módulo de comando e o sensor.

Dica prática:
Devido à estrutura do conector, realizar uma medição segura diretamente nos conectores de encaixe requer muito tempo. Portanto, é mais prático fabricar um adaptador a partir de um sensor antigo com a mesa estrutura.

Verificar o sensor ABS: verificar a alimentação de tensão

Verificar o alojamento do sensor e o anel de impulso

Remover o sensor
Verificar o sensor e o anel de impulso quanto a danos.

No nosso exemplo foi detectada uma falha no cabo do sensor: uma interrupção no cabo de alimentação, causada por um dano mecânico, provocou mau contato na carcaça do conector.

Verificar o sensor ABS: verificar o alojamento do sensor e o anel de impulso

Substituir o sensor de rotação da roda

Limpar o alojamento do sensor. Limpar a superfície de contato com uma escova de arame ou, se necessário, com uma folha de lixa.
Substituir o sensor de rotação da roda. Verifique se o cabo do sensor está corretamente colocado e fixado.
Observar o torque de aperto. Se existir um torque de aperto especificado pelo fabricante, esse deve ser respeitado.

Ler a memória de erros

Apagar o erro registrado.
Graças aos trabalhos de diagnóstico realizados no veículo, o módulo de comando pode detectar erros adicionais. Esses erros têm que ser apagados antes de realizar o teste de rodagem.

Realizar o teste de rodagem

Para verificar o sinal da rotação da roda após a substituição do sensor, deve ser realizado, em seguida, um teste de rodagem com o aparelho de diagnóstico conectado ao mesmo tempo que é realizada uma avaliação dos parâmetros.

Verificação final

Após o teste de rodagem, a memória de erros deve ser novamente lida. Graças à interconexão dos sistemas no veículo, uma falha no sistema ABS também é salva em outros módulos de comando. Nesse caso, recomenda-se realizar uma consulta geral dos módulos de comando e apagar os erros registrados.

Em todos os trabalhos de controle e diagnóstico devem ser sempre observadas as indicações do fabricante do veículo. Dependendo do fabricante do veículo podem existir métodos de controle adicionais específicos do veículo que também devem ser observados. A interação ideal entre o ser humano e a tecnologia nunca foi tão importante. Somente um profissional de oficina competente com o know-how atualizado e que saiba usar o equipamento técnico de forma otimizada estará preparado para as necessidades do futuro.

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