Interferências

O motor acelera normalmente, mas o tacômetro mostra saltos de RPM impossíveis, ou a conexão com o software cai de repente. Na maioria dos casos isso é interferência gerada pela ignição do motor.

No vídeo a seguir (em espanhol) explicamos de onde vem a interferência, como ela se propaga e como eliminá-la no dinamômetro:

Limiar, ruído e picos

O sinal que entra no sistema de aquisição tem um limiar de tolerância a interferências. Sempre existe um nível de ruído elétrico de fundo, e cada vez que salta uma faísca aparece um pico de ruído.

Enquanto os picos ficarem abaixo do limiar, nada acontece. Se um pico o ultrapassa, o sistema conta pulsos que não existem: a leitura de RPM dispara ou a conexão cai e o software congela.

Há dois caminhos para resolver isso, e convém aplicar os dois:

• Baixar o ruído: fiação de 12 V da ignição, cabos de vela e velas adequados, e cabos de medição bem separados.
• Afastar o limiar: uma boa conexão com o PC e um bom aterramento.

Como a interferência se propaga

Pelo ar

Não é preciso que um cabo toque em outro para haver interferência. Cada faísca é um pulso de corrente muito rápido que emite ondas, como um rádio. O receptor, neste caso, é o sistema de medição que está a poucos metros do motor.

PROPAGAÇÃO SEM FIO

As interferências eletromagnéticas se propagam pelo ar. Sua intensidade diminui com a distância.

Pelos cabos: acoplamento

Quando um cabo conduz um pulso de corrente, cria um campo magnético ao seu redor. Se outro cabo corre em paralelo, esse campo induz uma tensão nele.

• Quanto mais próximos os cabos e mais longo o trecho em paralelo, maior o acoplamento.
• Ao separá-los, a influência cai rapidamente.
• Se dois cabos precisam se cruzar, que se cruzem a 90°.

Regra prática

Os cabos dos sensores e o cabo USB nunca devem ir na mesma canaleta nem amarrados junto a cabos de potência, e devem ficar longe dos cabos de 12 V da ignição.

Circuito de 12 V da ignição

Cada cabo de 12 V que conduz a corrente da ignição é uma antena. Quanto mais longo o cabo e maior o laço que ele forma, mais interferência irradia.

Normalmente a bateria fica longe do motor, e o positivo vai até a mesa de comando, passa pela chave de ignição e volta ao motor. São vários metros de cabo grosso que emitem interferência a cada faísca e passam muito perto do PC e dos cabos de medição.

A forma correta de reduzir a interferência é:

1. Montar a bateria perto do motor, no painel onde ficam a bobina e a ignição. Assim os cabos de potência são curtos e o laço diminui.
2. Instalar um relé automotivo nesse mesmo painel, para continuar podendo cortar a ignição a partir da mesa de comando. O circuito de potência fica com cabos curtos junto ao motor, e da mesa vai apenas um cabo fino para acionar o relé. A chave de ignição pode ser de baixa amperagem.

A ligação do relé tem apenas 4 cabos:

Terminal	Ligação
30	Positivo da bateria (cabo grosso)
87	Para a bobina / ignição (cabo grosso)
85 e 86	Um para a chave de ignição da mesa de comando e o outro para o negativo (cabos finos)

Não elimine o corte da ignição

Ligar o positivo da bateria direto na ignição elimina quase toda a interferência, mas não é mais possível cortar a ignição a partir da mesa. Serve apenas como teste, nunca como instalação definitiva.

Cabos de vela

Utilize sempre cabos de vela supressivos (EMI suppression) e evite cabos de cobre. Um cabo comum é apenas um condutor de cobre com isolamento; um cabo supressivo tem um núcleo resistivo (de carbono, ou uma espiral sobre um núcleo de ferrite) que freia os pulsos rápidos antes que se transformem em ondas. Cada cabo de cobre é uma antena de interferência.

Cabos de competição

Muitos cabos "de competição" têm pouca supressão ou são simplesmente de cobre. No dinamômetro não são necessários cabos de competição: são necessários cabos supressivos de verdade. É uma boa prática substituí-los cada vez que um motor é montado no dinamômetro; além de melhorar a medição, ajuda a evitar danos no sistema de aquisição, no PC ou no monitor.

A vela

Por dentro a vela tem um eletrodo central, um isolador de cerâmica, o corpo metálico e, em muitos modelos, um resistor que cumpre a mesma função do cabo supressivo. Recomendamos usar velas resistivas: em muitas marcas são identificadas por um R no código.

Há falhas que não se notam no motor, e sim na medição:

• Trinca interna no isolador: a faísca salta na trinca e na ponta. O motor continua funcionando normalmente, mas essa faísca extra está em uma zona sem blindagem e a interferência dispara.
• Cachimbo solto ou danificado, ou faíscas pela superfície do isolador entre o corpo da vela e o cachimbo: são faíscas ao ar livre, fora do cilindro.

Essas falhas geram picos tão intensos que ultrapassam o limiar mesmo com todo o resto bem instalado.

Leituras estranhas de um dia para o outro

Se um dinamômetro que sempre funcionou bem começa de repente a mostrar leituras estranhas ou quedas de conexão, a primeira coisa é revisar as velas e os cachimbos.

Conexão com o PC

A forma de conectar o PC influencia diretamente o limiar de tolerância. Com um cabo USB curto e de excelente qualidade tem-se uma boa referência; se o cabo for mais longo, o limiar cai e os picos mais altos começam a passar. Se precisar de uma distância maior, utilize um cabo USB amplificado (ativo) ou um hub USB com alimentação.

Fugas para a terra

Há um problema que parece interferência, mas é outra coisa: as fugas para a terra.

• Um PC de mesa pode ter uma pequena falha de isolamento na fonte, e parte da tensão da rede passa para o gabinete. Essa corrente busca a terra e muitas vezes a encontra pelo cabo USB, através do sistema de aquisição. O resultado são quedas de comunicação.
• Também pode acontecer o contrário: uma fuga em uma lâmpada, em uma bomba d'água ou no motor de partida do dinamômetro busca a terra pelos cabos dos sensores, entra no sistema de aquisição e sai pelo USB em direção ao PC.

A solução é uma haste de aterramento exclusiva para o dinamômetro, à qual se conectam o chassi do dinamômetro, o terra do sistema de aquisição e o terra do PC. Assim a fuga tem um caminho direto e não passa pelas medições.

Comutação de motores e válvulas

Os motores trifásicos, válvulas solenoides e outras cargas indutivas produzem um pico de corrente ao ligar ou desligar. Essa corrente, ao circular pelos cabos que vão até a carga, pode gerar interferências eletromagnéticas ou até causar problemas na linha elétrica da sala. Até a partida de um compressor de ar em outra parte da oficina pode afetar a medição.

PROPAGAÇÃO PELA REDE ELÉTRICA

As interferências por condução se propagam pelos cabos. Podem afetar grandes distâncias, dependendo da instalação elétrica.

• Afaste os cabos de medição e o cabo USB dos cabos que alimentam bombas, motores ou eletroválvulas.
• Se a instalação elétrica for deficiente, instale uma linha de alimentação exclusiva para o PC e o sistema de aquisição.

Dinamômetros de rolo e motos

Tudo isso também se aplica a dinamômetros de rolo. Nesse caso a bateria e a fiação de 12 V são as do veículo e não há muito o que modificar, mas os cabos de vela, as velas, a conexão e o aterramento, sim.

Em motos, o cabo de vela quase sempre vem preso à bobina e não pode ser trocado. Nesse caso, utilize uma vela resistiva ou um cachimbo com resistor de 5 kΩ.

Motores dois tempos

Em alguns motores, por exemplo dois tempos, o resistor pode enfraquecer a faísca e fazer o motor falhar. Teste o motor antes de realizar as medições.

Dinamômetro ≠ pista

Todas essas medidas são para o dinamômetro, não para a corrida. Na pista são usados componentes pensados para impactos, vibrações e condições muito mais exigentes. No dinamômetro não existem essas exigências, mas existe algo que a pista não tem: sensores, aquisição de dados e computadores a poucos metros do motor.

Resumo

• Positivo da ignição através de um relé, com a bateria perto do motor.
• Cabos de vela supressivos (nunca de cobre).
• Velas resistivas e cachimbos em bom estado.
• Cabos de medição e USB longe dos cabos de potência, cruzando-os a 90°.
• Haste de aterramento com o dinamômetro, a interface e o PC conectados.
• Cabo USB curto e de boa qualidade.

Se depois de aplicar tudo isso ainda tiver problemas, entre em contato conosco e revisamos juntos.