Sensor de Fase CMP: sincronize-se com este assunto

Sensor de fase – CMP


Importantíssimo para o funcionamento do motor, o Sensor de Fase – CMP (Camshaft Position Sensor) é o componente que identifica a posição exata do eixo de comando de válvulas e, juntamente com a informação do Sensor de Rotação – CKP, a Unidade de Comando do Motor (UCE ou ECU) calcula suas estratégias de funcionamento através do ponto eletrônico (também chamado de sincronismo virtual).

Agora, fique por dentro dos tipos, funcionamento e formas de testar o Sensor de Fase – CMP! Separamos, também, uma lista com 47 códigos de falha OBD genéricos que podem estar relacionados a falhas no sensor de fase, disponível para você no fim deste post!

Neste post você vai ver:

Qual a função do sensor de fase – CMP?

Presente nos motores a combustão interna com injeção sequencial de combustível, o Sensor de Fase – CMP é o componente que auxilia a UCE a saber se o cilindro está em situação de receber o combustível ou a centelha da vela de ignição, ou seja, a fase do cilindro.

Porém, isto não é uma regra. Há sistemas com injeção sequencial que utilizam de estratégias diferentes para identificar a fase do cilindro e não possuem sensor de fase. Por exemplo, em alguns desses sistemas, a fase do cilindro é calculada indiretamente através do sinal do Sensor de Rotação do Motor – CKP.

Exemplo de sensor de fase - CMP
Exemplo de sensor de fase – CMP

Outro exemplo de sistemas que não utilizam sensor de fase são os veículos da Fiat lançados por volta do ano 2000, que utilizam uma estratégia chamada de Sensor de Fase via Software. Resumidamente, essa estratégia consiste em cortar a injeção de combustível no primeiro cilindro (de 2 a 3 vezes consecutivas) durante a partida e também durantes desacelerações do motor (de 2000 para 1000 rpm), fazendo com que a central identifique, através da diminuição da rotação, a fase do primeiro cilindro e a partir disso o mapa de injeção é mantido na sequência (1-3-4-2).

Atualmente, muitos motores com dois eixos de comandos de válvulas (DOHC) estão equipados com dois sensores de fase, um para identificar a posição do eixo de comando das válvulas de admissão e outro para o eixo de comando das válvulas de escape. Nos motores com disposição dos cilindros em “V” (V6, V8, etc.) é possível ainda que o motor possua quatro sensores de fase, dois para cada banco de cilindros do motor.

Qual é o princípio de funcionamento do sensor de fase – CMP?

O princípio de funcionamento dos sensores de fase é a geração de pulsos de tensão a partir da passagem das referencias do comando de válvulas (dentes) em frente ao sensor. Existem comandos de válvulas com uma ou com múltiplas referências. Estas referências podem ser dentes usinados junto ao eixo, como também podem ser dentes de uma espécie de roda fônica que fica instalada concêntrica ao eixo de comando de válvulas.

Referência do sensor de fase - referência fundida junto ao eixo de comando de válvulas
Referência do sensor de fase – referência usinada junto ao eixo de comando de válvulas
Referência do sensor de fase - referência na roda fônica do comando de válvulas
Referência do sensor de fase – referência na roda fônica do comando de válvulas

Portanto, o funcionamento do sensor vai depender do sistema em que você efetuar o reparo/manutenção.

Ele pode ser um componente vital, ou não, para o funcionamento do motor. Em outras palavras, quando for vital, se houver uma falha grave ou falta deste sensor, o motor não pega.

Sempre fique atento à lógica de funcionamento do sistema para ter uma referência de como o sensor deve se comportar e, assim, conseguir realizar um diagnóstico assertivo.

A seguir, falaremos mais sobre o funcionamento dos tipos de sensores: Indutivo e Hall.

Sensor de fase indutivo

Também chamado de Sensor de Relutância Variável, normalmente, este tipo de sensor opera sem nenhum tipo de alimentação externa, assim, seu princípio de funcionamento é bastante simples. Primeiramente, consiste em um ímã permanente envolvido por uma bobina. Este imã tem seu campo magnético alterado com a passagem dos dentes de referência que ficam junto ao comando de válvulas. A partir desta alteração no campo magnético do imã permanente, uma tensão variável em formato de onda é induzida nos terminais de saída da bobina, sendo lida e interpretada como o sinal do sensor pela Unidade de Comando do Motor.

Contudo, vale ressaltar que os sensores indutivos só terão valores de tensão (sinal) mensuráveis a partir de uma determinada velocidade de giro do motor. Por exemplo, se você quiser testar o sensor de fase girando a roda do veículo com a mão (com marcha engatada), pode não perceber sinal sendo gerado e talvez seja induzido a um diagnóstico incorreto sobre o funcionamento do sensor. Portanto, fique atento a isso!

Como testar o sensor de fase indutivo?

Primeiramente, para testar o sensor você pode:

  • Utilizando um multímetro, avaliar a resistência elétrica do indutor (bobina);
  • Com analisador de polaridade, avaliar a existência de sinal sendo enviado pelo sensor;
  • Com osciloscópio, analisar o sinal do sensor (amplitude, forma da onda, etc);
  • Adquirir a assinatura da Plataforma Doutor-IE e ficar por dentro de diversos materiais exclusivos para seus diagnósticos!

Teste da resistência elétrica

A realização deste teste é feita com o auxílio de um multímetro.

Assim, para efetuar o teste de resistência elétrica do sensor de fase, siga os seguintes passos:

  • Desconecte o conector do sensor. Nunca se deve realizar o teste de resistência com o conector ligado, isso pode acarretar em medições erradas;
  • Selecione o multímetro para medir resistência elétrica (Ω);
  • Conecte as ponteiras do multímetro nos terminais do sensor;
  • Compare o valor obtido.

Este teste é bem vantajoso, pois você pode testar a integridade da bobina, porém, pode não ser 100% conclusivo. Por exemplo, você pode ter problemas no sinal do sensor que são gerados por uma distância excessiva entre o sensor e os dentes de referência, ou sensor fora do lugar. Dessa forma a resistência do CMP indutivo pode estar correta e mesmo assim existir algum problema no sinal do sensor. Fique atento a isso!

Contudo, o teste da resistência elétrica também pode ser feito através do conector da central (desconectado), conectando as ponteiras do multímetro nos terminais que vão para o sensor de fase. Através deste teste você avalia tanto a bobina do sensor como o chicote do veículo.

Teste de pulsos de sinal enviados à UCE

A realização deste teste é feita com o auxílio de um analisador de polaridade.

Para efetuar o teste dos pulsos de sinal gerados pelo sensor de fase indutivo, siga os seguintes passos:

  • Alimente o analisador de polaridade conectado as garras jacaré na bateria;
  • Conecte a agulha do analisador no terminal do sinal do sensor;
  • Dê partida no motor;
  • Identifique o envio de pulsos à UCE (LEDs piscando).

Popularmente conhecido como caneta de polaridade, este é um equipamento muito utilizado na reparação automotiva e em certos diagnósticos é um teste razoável, porém pode não ser totalmente conclusivo. Assim, este teste não é capaz de detectar problemas na posição do eixo comando de válvulas, falta de dentes de referência, etc.

Contudo, o teste dos pulsos também pode ser feito através do conector da UCE, conectando a agulha do analisador no terminal da central que recebe o sinal do sensor. Assim, a verificação com o analisador de polaridade inserido próximo à UCE, pode reduzir a possibilidade de diagnóstico incorreto causado por problemas no chicote elétrico do veículo.

Análise do sinal do sensor de fase indutivo

A realização deste teste é feita com o auxílio de um osciloscópio.

Assim, para efetuar o teste do sinal do sensor de fase indutivo através do osciloscópio, siga os seguintes passos:

  • Conecte a ponta de teste do osciloscópio no terminal do sinal do sensor. Lembre-se de aterrar o cabo de referência do canal que está utilizando;
  • Dê partida no motor;
  • Analise o gráfico/sinal na tela do seu equipamento.

Para ilustrar, trouxemos um oscilograma, coletado em uma de nossas pesquisas de campo, de um sensor de fase indutivo em funcionamento.

Oscilograma - Sensor de Fase tipo indutivo
Oscilograma – Sensor de Fase tipo indutivo

Deste modo, como você pode ver no oscilograma, o eixo de comando de válvulas tem apenas um “dente” de referência a cada volta de 360º do comando (720º do virabrequim). Sendo assim, a cada volta do comando o dente de referência do eixo de comando de válvulas passa pelo sensor e um pico de tensão de aproximadamente 2,4 VDC é lido pela UCE.

Portanto, a análise do sinal através do gráfico gerado pelo osciloscópio é extremamente assertiva, pois, se houvesse irregularidade no funcionamento do sensor ficaria nítido no gráfico.

Entretanto, para um diagnóstico 100% assertivo, você precisa ter um gráfico de referência para comparar com o sinal coletado no veículo. Logo, este gráfico pode ser um sinal coletado em outro veículo em perfeito estado de funcionamento ou um oscilograma de literatura técnica como os milhares de gráficos presentes nos manuais de Oscilogramas e Testes da Plataforma Doutor-IE.

Assim, evite perder tempo com diagnósticos imprecisos e acesse nosso post sobre a importância de ter um osciloscópio automotivo na sua oficina!

Sensor de fase tipo hall

Ao contrário dos sensores indutivos, este tipo de sensor necessita de uma alimentação externa para sua operação. Ou seja, sem que uma fonte externa (UCE, bateria, etc) esteja fornecendo energia elétrica para o sensor, ele não funcionará.

Dessa forma, dos três fios presentes no chicote destes tipos de sensores, dois são referentes à alimentação: um para alimentação positiva e outro para a alimentação negativa. O terceiro fio é referente ao sinal enviado pelo sensor à UCE.

Temos um post completo e muito útil sobre o funcionamento dos sensores tipo hall no nosso blog. Não deixe de ver! Portanto, pulamos direto para os testes do sensor de fase hall.

Como testar o sensor?

Primeiramente, para testar o sensor você pode utilizar um:

  • Analisador de polaridade, para avaliar a existência de sinal sendo enviado à UCE;
  • Osciloscópio, para analisar o sinal do sensor (amplitude, forma da onda, etc).

Teste dos pulsos de tensão

A realização deste teste é feita com o auxílio de um analisador de polaridade.

Logo, para efetuar o teste dos pulsos de tensão gerados pelo sensor de fase hall, siga os seguintes passos:

  • Alimente o analisador de polaridade conectado as garras jacaré na bateria;
  • Conecte a agulha do analisador no terminal do sinal do sensor;
  • Dê partida no motor;
  • Identifique o envio de pulsos à UCE (LEDs piscando).

Logo, o diagnóstico de falha no sensor de fase utilizando o analisador de polaridade só é conclusivo quando o sensor não emite sinal. Assim, se o envio do sinal do sensor estiver incoerente ou incorreto, o analisador pode detectar os pulsos e o teste não será conclusivo.

Análise do sinal do sensor

A realização deste teste é feita com o auxílio de um osciloscópio.

Assim, para efetuar o teste do sinal do sensor de fase hall através do osciloscópio, siga os seguintes passos:

  • Conecte a ponta de teste do osciloscópio no terminal do sinal do sensor. Lembre-se de aterrar o cabo de referência do canal que está utilizando;
  • Dê partida no motor;
  • Analise o gráfico na tela do seu equipamento.

Como exemplo, trouxemos o gráfico de uma coleta feita em nossas pesquisas de campo do funcionamento de um sensor de fase hall.

Oscilograma do Sensor de Fase - CMP tipo Hall
Oscilograma – Sensor de Fase tipo Hall

Deste modo, como você pode ver no oscilograma, o funcionamento dos sensores tipo hall é diferente dos indutivos. São gerados pulsos de onda quadrada com a passagem dos dentes de referência em frente ao sensor.

No exemplo que trouxemos, a referência do eixo de comando de válvulas possui 10 ressaltos que, se você notar, são espaçados exatamente de acordo com a ordem de ignição do motor (1-3-4-2). Essa disposição é adotada em alguns motores para facilitar a interpretação do oscilograma na hora de efetuar o diagnóstico.

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Quais os sintomas de defeitos no motor causados pelo mau funcionamento do sensor?

Logo, por ser um componente importantíssimo para o correto funcionamento do motor, qualquer irregularidade no sinal do sensor de fase enviado à UCE pode acarretar em defeitos e falhas. Assim, listamos os principais sintomas de defeitos do motor causados pelo mau funcionamento do sensor de fase para que você fique por dentro:

  • Luz de avarias acesa no painel de instrumentos;
  • Partidas mais demoradas;
  • Motor falhando;
  • Perda de potência;
  • Motor “morre”;
  • Alto consumo de combustível;
  • Motor não pega.

Quais os principais motivos de mau funcionamento do sensor?

Contudo, os sintomas de defeitos no motor listados acima podem ser causados por defeitos no próprio componente ou pelos famosos defeitos colocados, que nada mais são que defeitos causados por erro humano. Listamos abaixo os principais motivos de mau funcionamento do sensor:

  • Interferência no sinal enviado à UCE;
  • Posicionamento incorreto do sensor;
  • Borra de óleo sobre os dentes do eixo;
  • Sensor de aplicação incorreta;
  • Problemas no chicote do sensor (rompimento, oxidações, aterramento ou soldas);
  • Sensor sujo ou desgastado;
  • Falta ou falhas na alimentação do sensor.

Códigos de falha (DTC)

Dessa forma, juntamente com os defeitos no funcionamento do motor, a Unidade de Comando Eletrônico do Motor – UCE grava alguns códigos de falha em sua memória. Os códigos facilitam o trabalho na hora que você for efetuar o diagnóstico. Logo abaixo temos uma lista com alguns códigos de falha que podem estar relacionados ao mau funcionamento do sensor de fase – CMP:

  • P0008 – Falha no Sincronismo da Corrente/Correia Dentada do Banco 1
  • P0016 – Falta de Correlação Entre os Sinais do Sensor de Fase (CMP) e do Sensor de Rotação do Motor (CKP) – Sensor “A” do Banco 1
  • P033F – Perda de Sincronismo do Motor
  • P0340 – Falha no Circuito Elétrico do Sensor “A” de Fase do Motor (CMP) do Banco 1 – Circuito defeituoso
  • P0341 – Falha no Circuito Elétrico do Sensor “A” de Fase do Motor (CMP) do Banco 1 – problema de faixa/funcionamento
  • P0348 – Falha no Circuito Elétrico do Sensor “A” de Fase do Motor (CMP) do Banco 2 – Sinal de entrada alto
  • P0393 – Falha no Circuito Elétrico do Sensor “B” de Fase do Motor (CMP) do Banco 2 – Sinal de entrada alto
  • P0394 – Falha no Circuito Elétrico do Sensor “B” de Fase do Motor (CMP) do Banco 2 – Circuito intermitente

Veja em outro post como interpretar os códigos de falhas.

 

BÔNUS – PDF com 47 códigos de falha obd genéricos que podem estar relacionados ao sensor de fase

Tabela de códigos de falha – Sensor de Fase CMP
>> Baixe a tabela completa em PDF <<

Tabela códigos de falhas DTC - sensor de fase CMP
Tabela códigos de falhas DTC – sensor de fase CMP

 

Baixe gratuitamente o PDF completo com 47 códigos de falha obd genéricos que podem estar relacionados ao mau funcionamento do sensor de fase. Este é um material feito especialmente para os leitores desse post, aproveite!