O mau funcionamento do sensor de velocidade da roda é um dos problemas mais irritantes para os motoristas de hoje. Antes, um mau funcionamento normalmente desabilitava os freios antibloqueio. Agora, um sensor de velocidade da roda com defeito pode desabilitar o controle de estabilidade, os recursos ADAS e o controle de cruzeiro.
Para os técnicos, os sensores de velocidade de roda de alta resolução em veículos modernos podem fazer mais do que apenas velocidade. Esses sensores podem detectar pequenos movimentos das rodas para auxiliar em sistemas de conveniência, mecânicos e de segurança.
A reclamação típica do motorista será que eles têm luzes acesas e uma mensagem de aviso no painel de instrumentos. Eles podem até reclamar que recursos dos quais dependem não estão mais funcionando.
Então, qual é a estratégia de diagnóstico? Nós cobrimos qual é a condição. A causa de um código ou reclamação do sensor de velocidade da roda pode ser mecânica ou elétrica.
Comece com os códigos
Os códigos do sensor de velocidade da roda vêm em dois sabores – códigos de “circuito elétrico” e códigos “erráticos” causados por condições em que o módulo ABS não consegue racionalizar as saídas de um determinado sensor de velocidade da roda. Os códigos de circuito para aberturas e curtos são fáceis de entender eletricamente. Os códigos para desempenho errático podem ser causados pela relação física entre o anel codificador do rolamento da roda e o sensor de velocidade da roda. Esses códigos são gerados quando o módulo que processa o sinal não consegue racionalizar as mudanças na velocidade quando comparado às outras rodas ou às leis da física. Todos os códigos do sensor de velocidade da roda são apenas os pontos de partida de um diagnóstico e não um motivo para pedir uma peça.
Se os códigos forem elétricos por natureza, você precisa confirmar o valor resistivo do sensor de velocidade da roda, que deve estar entre 1.000 e 2.500 ohms (dica principal: verifique um sensor de velocidade da roda em bom estado no lado oposto do veículo para obter o valor exato). Em seguida, examine a integridade da fiação. Além disso, meça a saída da tensão ou a presença de uma tensão de polarização para confirmar a operação do módulo.
Conforme dito anteriormente, códigos de sensor de velocidade de roda erráticos são definidos porque o módulo não consegue racionalizar a saída de um sensor. Se o módulo vê uma queda do sinal do sensor, isso literalmente se traduziria no veículo parando em polegadas e então acelerando de volta para essa velocidade em algumas polegadas. O software que controla o ABS sabe que isso não é possível, então ele define um código.
Operação elétrica
Existem dois “tipos” de sensores geralmente encontrados no carro moderno – o sensor de velocidade passivo e o sensor de velocidade ativo. Ambos desempenham a mesma função, mas funcionam de forma totalmente diferente. O sensor de velocidade passivo usa um ímã com fio de cobre fino enrolado em volta dele para criar seu próprio campo magnético alternado. A polaridade muda de positiva para negativa conforme o anel de tom passa pelo campo magnético. Essa frequência muda com a velocidade da roda.
O sensor ativo mais novo usa um sinal digital criado pelo controlador ABS. Este tipo de sensor usa um efeito Hall ou um sinal de relutância variável com um padrão de onda quadrada. O sensor consiste em dois fios; um é usado como a tensão CC positiva do controlador e o outro fio como retorno (terra) para ele. As vantagens dos sensores de velocidade ativos são sua capacidade de ler com mais precisão em velocidades baixas do que os sensores de velocidade passivos. Eles não precisam autogerar a tensão necessária pela ação de giro da roda. Além disso, como esses sensores usam uma tensão CC, eles podem detectar não apenas a velocidade da roda, mas a direção do deslocamento.
Sensores de velocidade ativos ou “Sensores Magneto Resistivos” consistem em dois resistores paralelos e um material magnético localizado a uma distância precisa de um ímã permanente. Os resistores têm cerca de 1,4k ohms cada, no entanto, se você fosse medir a resistência nas extremidades do fio, provavelmente veria de 5 a 6 mega ohms. Isso ocorre porque você está lendo os valores de resistência não apenas dos resistores, mas do material magnético dentro do sensor. Esses resistores paralelos trabalham juntos para criar as mudanças de voltagem que você verá no seu osciloscópio de laboratório conforme a roda de tom ou o anel do codificador passa pelo ímã interno. A roda de tom (se achatada) parece o padrão de onda quadrada que ela cria. Como a parte alta do dente da roda de tom está perto do sensor, uma voltagem mais alta é criada, enquanto o oposto é feito quando a parte inferior da roda de tom está perto do sensor, mesmo que esteja perto da voltagem da bateria no sensor.
Uma luz de teste consiste em um fio terra, uma lâmpada (resistência) e a extremidade positiva, que é basicamente a mesma coisa que o sensor tem internamente, menos os ímãs. Se você tentar colocar uma luz de teste no fio positivo do sensor, o computador verá isso como um possível curto para o terra. Ou seja, ele pensa que sua luz de teste é o sensor porque a tensão de retorno no lado terra do sensor mudou drasticamente. Na verdade, na maioria desses sistemas ABS, se você fizer um “curto” no fio, o processador desliga esse sensor (0,0 V) até o próximo ciclo da chave. Dessa forma, ele evita qualquer dano aos circuitos internos do processador. Mas, se você continuasse a verificar o circuito sem desligar a chave, você acabaria voltando para o processador e provavelmente chegaria à conclusão de que o processador está ruim.
Rolamentos de roda de escopo
Usar um osciloscópio ou osciloscópio pode medir mais do que apenas a saída do sinal. Testar com um osciloscópio pode mostrar a saúde do circuito com o sensor de velocidade da roda em uma extremidade e o módulo na outra.
Um sensor de velocidade de roda ativo pega a voltagem do módulo ABS (variando de 8 a 12 volts) e muda o sinal de voltagem em apenas 0,6 a 1,2 volts. Os picos e vales da onda quadrada mostram os ímãs de polaridade alternada no anel codificador passando pela ponta do sensor. Quanto mais rápido os ímãs passam, maior a frequência da forma de onda, que é então traduzida em velocidade da roda pelo módulo ABS. Embora essa explicação possa ser simplificada demais, é conhecimento suficiente para interpretar a forma de onda.
Antes de conectar um osciloscópio, você precisa entender melhor o circuito e a tensão de polarização. O módulo ABS fornece tensão ao sensor de velocidade da roda. Os níveis gerais de corrente de um circuito de sensor de velocidade da roda são baixos, mas se o circuito estiver em curto com a energia ou o aterramento, há potencial para causar danos ao circuito no módulo que mede pequenas alterações na tensão. Não há fusíveis no circuito do sensor de velocidade da roda para proteger o módulo. O módulo se protege enviando um sinal de baixa tensão por um milissegundo quando é ligado pela primeira vez e realiza uma auto verificação.
Se o circuito for comprometido por um aberto ou curto, a resistência aumentada ou diminuída fará com que a voltagem caia ou exceda as especificações. Se as leituras dos testes de tensão de polarização estiverem corretas, o módulo fornece voltagem ao circuito para operação. Se as leituras não estiverem na faixa prevista, o módulo não fornecerá energia e definirá um código e desativará os sistemas de ABS e controle de estabilidade.
Testes de tensão de polarização também funcionam para detectar aberturas no circuito. É por isso que se um sensor de velocidade da roda for desconectado, ele cortará a energia e definirá um código. Quando o técnico não treinado não vê energia no sensor, ele pode pensar que o módulo está com defeito e substituí-lo.
Para ler a voltagem com o sistema ligado, você terá que fazer uma sondagem reversa em um conector ou usar um chicote de derivação para limpar o código do módulo ABS e testar o circuito.
Quando um osciloscópio estiver conectado, você terá que ajustar sua escala de voltagem e cursores para ver as mudanças de 0,6 a 1,2 volts na faixa de 5 a 12 volts. A forma de onda deve ser limpa e consistente. Picos e vales ausentes podem indicar danos ao anel codificador. Em alguns casos, os ímãs do anel codificador atrairão detritos metálicos, fazendo com que a forma de onda pule entre picos e gere códigos para um sinal errático.
Um grampo de ampère de baixa corrente pode ser usado para verificar circuitos de velocidade de roda ativos. Ele não será capaz de ver com a mesma resolução de um teste de voltagem, mas pode confirmar se o módulo está fornecendo energia e até mesmo um sinal de voltagem de polarização. O único problema é encontrar uma seção do chicote onde os dois fios são divididos no poço da roda.