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:

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: velas, cachimbos e cabos de vela 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: afaste o PC, a interface e o cabo USB do motor o máximo possível.

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, cabos da ignição ou cabos de vela.

A vela

A vela é a suspeita número um. Por dentro ela tem um eletrodo central, um isolador de cerâmica, o corpo metálico e, em muitos modelos, um resistor que freia os pulsos rápidos antes que se transformem em ondas. Recomendamos usar sempre velas resistivas: em muitas marcas são identificadas por um R no código.

Em funcionamento normal, a faísca salta na ponta, dentro do cilindro, envolvida por metal. Mas 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: a faísca salta ao ar livre, fora do cilindro.
• Faíscas pela superfície do isolador, entre o corpo da vela e o cachimbo.

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 ou substituir a vela e o cachimbo.

Cachimbo de vela com resistor

Em motos e karts, o cabo de vela quase sempre vem preso à bobina e não pode ser trocado. Nesses casos, pode-se usar uma vela resistiva, um cachimbo com resistor de 5 kΩ, ou ambos.

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.

Cabos de vela

Quando o cabo de vela puder ser trocado, utilize sempre cabos supressivos (EMI suppression). 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. Um cabo de cobre funciona como 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 ao colocar o veículo no dinamômetro; além de melhorar a medição, ajuda a evitar danos no sistema de aquisição, no PC ou no monitor.

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. O cabo USB não deveria ter mais de 3 m.
• Com a conexão de dados por WiFi, o sistema de aquisição fica isolado eletricamente do PC: o limiar sobe e ganha-se muita margem. Nesse caso o cabo USB é usado apenas para a alimentação. É a opção recomendada quando há problemas de interferência ou quando é necessária uma distância maior.

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, uma bomba ou um motor elétrico 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.

Outras fontes de interferência na oficina

O ruído nem sempre vem do motor. Motores trifásicos, eletroválvulas e outras cargas indutivas produzem um pico de corrente ao ligar ou desligar. Até a partida de um compressor em outra parte da oficina pode gerar picos que se propagam pelo ar e pela instalação elétrica.

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.

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 um computador a poucos metros do motor.

Resumo

• Vela resistiva, em bom estado e bem apertada.
• Cachimbo em bom estado, de preferência com resistor de 5 kΩ.
• Cabos de vela supressivos (nunca de cobre).
• Cabos de medição e USB longe dos cabos de potência e de ignição, cruzando-os a 90°.
• Haste de aterramento com o dinamômetro, a interface e o PC conectados.
• Cabo USB curto e de boa qualidade ou, melhor ainda, conexão por WiFi.

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