Aula 1 Parte 1 Componentes Automotivos Elementares SCCS

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1 Aula 1 Parte 1 Componentes Automotivos Elementares Introdução Todo sistema de eletrônica embarcada precisa ser conectado ao menos à bateria do veículo. A grande maioria, além de receber a alimentação, precisa também ter conectadas suas entradas e saídas, e algumas dessas saídas precisam ser conectadas aos relés. Da mesma forma, alguns dos circuitos utilizados nesses sistemas necessitam ser protegidos de sobrecargas e curtos-circuitos. 1 2 Introdução Esta aula trata dos componentes que cuidam dessas tarefas. Aborda os chicotes elétricos, os fusíveis e os relés. Ao contrário do que pensa a maioria das pessoas, os fusíveis são instalados para proteger os chicotes elétricos, e não os componentes elétricos e eletrônicos ligados a ele. Apesar de parecerem elementares e serem esquecidos por grande parte das pessoas, são eles que garantem a conectividade e proteção dos sistemas embarcados. 3 A Tabela a seguir exibe alguns exemplos de correlação entre valores de corrente elétrica que circula pelos condutores e os respectivos valores especificados para os fusíveis. 4

2 Correlação entre corrente em condutores e capacidade de fusíveis. Corrente máxima no circuito (A) Valor do Fusível (A) Perceba que especificamos cada fusível considerando capacidade 20% acima da corrente máxima no circuito protegido. Se o fusível fosse utilizado para proteger os módulos conectados aos circuitos, atrelaríamos seus valores às especificações técnicas de cada módulo. 5 6 No geral, os fusíveis utilizados nos veículos são do tipo "blade". Imagens de minifusíveis Entre eles, podemos destacar os minifusíveis e os maxifusíveis. A seguir são mostrados alguns minifusíveis e as dimensões normalmente utilizadas em projeto. 7 8

3 Dimensões de minifusíveis(mm) Imagens de maxifusíveis 9 10 Dimensões de minifusíveis(mm) Na Figura é possível ver alguns mini e maxifusíveis instalados em um veículo; A imagem mostra uma caixa de relés e fusíveis localizada no compartimento do motor de um veículo de passeio

4 Percebe-se que os fusíveis instalados no veículo em questão são de cores diferentes. As cores representam valores de corrente. As Tabelas a seguir descrevem a codificação de cores normalmente utilizada pelas montadoras de veículos. 13 Código de Cores de Minifusíveis Corrente elétrica (A) Código de cor 2 Cinza 3 Roxo 4 Rosa 5 Marrom-claro 7,5 Marrom-escuro 10 Vermelho 15 Azul 20 Amarelo 25 Branco 30 Verde 14 Código de Cores de Maxifusíveis Corrente elétrica (A) Código de cor 20 Amarelo 25 Cinza 30 Verde 35 Marrom-escuro 40 Laranja 50 Vermelho 60 Azul 70 Marrom-claro 80 Branco Um dos principais atuadores elétricos em um automóvel é o relé. Esse componente é utilizado para comandar os mais variados tipos de sistemas; de lâmpadas a motores elétricos. Quando um módulo eletrônico precisar, por uma de suas saídas, comandar algum sistema de potência, e essa saída não for eletricamente capaz de fazê-io, um relé deve ser utilizado

5 As Figuras a seguir mostram, respectivamente, a imagem de um relé automotivo, suas dimensões externas, a numeração de seus terminais e seu circuito interno. Pode-se dizer que o tipo de simbologia a ser apresentado é padrão entre os fabricantes de relés automotivos, o que facilita bastante a análise de catálogos e esquemas elétricos dos automóveis em geral. Da mesma forma é a numeração dos terminais. Relé automotivo Dimensões Relé(mm) Numeração de Terminais Circuito interno 19 20

6 O exemplo em questão é de um relé simples, com contato normalmente aberto, utilizado no comando de lâmpadas, buzinas e do sistema desembaçador do vidro traseiro, entre outros. As Tabelas a seguir relacionam os números possíveis de terminais e as suas respectivas funções em um relé automotivo. Como mencionado, a numeração dos terminais é padrão, adotada pela maioria das montadoras de veículos. A numeração em um relé automotivo pode ser encontrada na base do relé, ao lado de cada terminal Numeração 84 84a 84b a 86b 87 87a 87b 87c Função Entrada - acionamento e contato do relé Saída -acionamento Saída -contato do relé Saída -acionamento(final da bobina) Entrada -acionamento(início da bobina) Início da bobina (ou 1ªbobina) Derivação na bobina (ou 2ªbobina) Entrada (relénormal fechado "NF") 1ªsaída (lado NF) (relénormal fechado "NF") 2ªsaída (relénormal fechado "NF") 3ªsaída (relénormal fechado "NF") 23 Numeração 87z 87y 87x 88 88a 88b 88c 88z 88y 88x Função 1ªentrada (relénormal fechado "NF") 2ªentrada (relénormal fechado "NF") 3ªentrada (relénormal fechado "NF") Entrada (contato de relénormal aberto "NA") 1ªsaída (contato de relénormal aberto "NA") 2ªsaída (contato de relénormal aberto "NA") 3ªsaída (contato de relénormal aberto "NA") 1ªentrada (contato de relénormal aberto "NA") 2ªentrada (contato de relénormal aberto "NA") 3ªentrada (contato de relénormal aberto "NA") 24

7 Os chicotes são os fios elétricos que interligam os componentes eletro-eletrônicos em um automóvel. Distribuição dos Um veículo de passeio chega a ter centenas de metros de cabos espalhados por sua carroceria. A Figura a seguir exibem os principais chicotes existentes em um veículo de passeio convencional Exemplo de um Chicote Exemplo de um Chicote 27 28

8 Repare que, no geral, os chicotes automotivos possuem um tronco principal e desse tronco partem alguns ramos secundários e terciários. Essa forma de criar um chicote não é regra. Depende apenas de critérios de engenharia que, normalmente, buscam facilitar a montagem do veículo, garantir a qualidade do produto final e, certamente, otimizar os custos da peça. 29 Como mencionado anteriormente, a quantidade de chicotes elétricos em um automóvel é imensa. Pela Figura a seguir é possível observar a distribuição dos chicotes pela carroceria de um típico veículo de passeio. Quase todas as regiões da carroceria têm contato com, ao menos, um ramo do chicote 30 Diagramas Elétricos Distribuição dos 31 Os sistemas de eletrônica embarcada, para operarem de forma correta, devem seguir um esquema de ligações, o chamado diagrama elétrico do veículo. Existem várias formas de criar um diagrama elétrico. As variações são basicamente relacionadas aos softwares utilizados para desenhar os diagramas e à simbologia adotada para representar os componentes e sistemas do veículo. 32

9 Diagramas Elétricos Exemplo de diagrama elétrico - sistema lavador dos vidros Diagramas Elétricos Exemplo de diagrama elétrico - acendedor de cigarros e tomada de força Diagramas Elétricos Exemplo de diagrama elétrico - ligação entre módulo e interruptores Comentários finais Os chicotes, fusíveis e relés são componentes fundamentais em um veículo. Sem eles, os atuais sistemas de eletrônica embarcada não existiriam. 35 O entendimento desses componentes, mesmo que superficial, é fundamental para os profissionais que desejam atuar na área de sistemas embarcados. 36