Apresentação Sistemas Elétricos

1. Sistemas Elétricos
Introdução
Aprendizagem Industrial em Manutenção de Equipamentos de Mineração

2. Objetivo da Unidade Curricular
 Propiciar ao estudante o desenvolvimento de
competências em sistemas automotivos
mecânicos, planejando seu trabalho, seguindo
normas e procedimentos técnicos, de qualidade,
de produtividade, de preservação ambiental, e de
saúde e segurança no trabalho.

3. O que será visto na Unidade Curricular
1. Introdução
História, princípios básicos, aplicação e controle de emissão de poluentes
2. Princípio de funcionamento
Princípio de funcionamento do sistema de alimentação eletrônico
3. Sensores e atuadores
Tipos de sensores e atuadores, Função e localização, Funcionamento e
Características construtivas
4. Anomalias nos sistemas de alimentação e ignição
Tipos de anomalias, Características das anomalias, Tipos, Características,
Aplicações, Manutenção e - Limpeza e conservação
5. Sistema de exaustão
Catalizador e Analisador de gases
6. Gerenciamento eletrônico de motores Diesel
Tipos de sensores e atuadores, Funcionamento e Características construtivas
7. Anomalias nos sistemas de alimentação Diesel
Tipos de sistemas, Características construtivas, Causas e possíveis soluções e
Inter-relações entre os sistemas

4. REFERÊNCIA

5. Avaliação – 50pts
 Avaliação:
 Prova dia 04/03/20 (25pts)
 Vistos, Exercícios e Trabalhos
 15pts
 Participação:
 10pts

7. Contato

8. Introdução aos Sistemas Elétricos

9. FONTE: ACEA (European Automobile Manufactures Associations)

10. Componentes básicos
Unidade de Controle Atuadores
Sensores
Fusíveis e Relés
Cabos e Conectores

11. Cabos Elétricos
 Definição: Elemento
metálico, geralmente de
forma cilíndrica,
utilizado com a função
específica de transportar
energia elétrica.
 Cerca de 2500 metros de
compõem um automóvel
atual.

12. Cabos Elétricos
 Distribuir energia da bateria para os
dispositivos localizados por todo o carro.
 Ela também tem que transmitir dados em
um barramento de dados, bem como uma
variedade de sinais analógicos e digitais
de interruptores e sensores.
Cabos de sinais: conduzem pequenas correntes.
Cabos de potência: conduzem correntes elevadas.

13. Cabos Elétricos
Diferenças entre Rígidos e Flexíveis
 As características elétricas
(capacidade de condução de
corrente, resistência da isolação,
etc.) dos cabos flexíveis são as
mesmas dos rígidos.
 A grande diferença é que os cabos
flexíveis são melhores para a
instalação devido ao fácil
manuseio.

14. Cabos Elétricos
Composição
 O fio automotivo é normalmente composto de
cabos de cobre de boa qualidade.
 Normalmente, quanto melhor a qualidade dos
cabos, menor a resistência e maior a corrente que
o fio pode conduzir.
 O tipo de cobre utilizado tem efeito na sua
resistência;

15. Cabos Elétricos
Tipos de Isolação
 Os cabos elétricos podem ter isolação do tipo PVC,
EPR, HEPR ou XLPE, a diferença deles está exatamente
na temperatura de operação, sobrecarga e curto-
circuito.

16. Cabos Elétricos
Comprimento
 Cada tipo de fio possui uma certa quantidade de
resistência por metro;
 Quanto mais longo for, maior sua resistência.
 Se a resistência for muito alta, boa parte da energia
que flui pelo fio será transformada em calor.
 Essencialmente, o aumento da temperatura limita a
capacidade de condução de corrente do fio, já que
uma temperatura muito elevada pode derreter o
isolante;

17. Cabos Elétricos
Temperatura
 Tabela. Temperaturas admissíveis para alguns tipo
de revestimento de condutores, para temperatura
ambiente de 30ºC
Material
Temperatura de
operação em
regime contínuo
Temperatura de
sobrecarga
Temperatura de
curto-circuito
PVC - Cloreto de polivinila 70 ºC 100 ºC 160 ºC
XLPE – Polietileno reticulado 90 ºC 130 ºC 250 ºC
EPR – Borracha etileno propileno 90 ºC 130 ºC 250 ºC

18. Cabos Elétricos
Seção nominal
 Seção nominal de um fio ou cabo: é a área da seção
transversal do fio ou da soma das seções dos fios
componentes de um cabo.
 (a) AWG (American Wire Gauge – circular mil): escala
em progressão geométrica de diâmetros expressos em
polegadas;
 (b) Série métrica da IEC (International
Electrotechnical Comission).

20. Cabos Elétricos
Seção nominal
 A bitola ou ou diâmetro do fio, também
determina qual a sua resistência.
 Quanto maior a bitola, ou seja, o diâmetro do fio,
menor a sua resistência;

21. Cabos Elétricos
Agrupamento
 A forma como um fio está agrupado afeta sua
capacidade de dissipar calor.
 Se o fio estiver em um maço com outros 50 fios,
pode conduzir muito menos corrente do que se
fosse o único fio no maço.

22. Ábaco
 Utilizado para
dimensionamento de
cabos.
 Assim, podemos
verificar qual o cabo
ideal para uma
determinada aplicação.

23. Ábaco
Exemplo
 Temos um equipamento de 120W,
que será utilizado com 12V, mas
teremos um cabo com 15 metros
entre a fonte e o equipamento.
 Com a tabela podemos traçar uma
reta entre os 120W e 12V,
chegando na corrente que é de 10
Amperes.
 Dos 10 amperes traçamos outra
reta passando por 15 metros em
12V, esta chega em 10mm², que é
a bitola de nosso cabo.

24. Chicote Elétrico
 Em função do grande números de
componentes elétricos/eletrônicos
disponíveis no automóvel, o sistema
elétrico automotivo é distribuído
através desse conjunto de fios que
recebe o nome de chicote.
 O chicote elétrico é formado por fios
e cabos que constituem elementos
de conexão do sistema elétrico.

25. Chicote Elétrico
 Todos os fios da instalação, à exceção
das ligações à massa, à bateria e aos
cabos de alta tensão da ignição,
apresentam cores diversas, que
correspondem a um código de
identificação.
 Na maioria dos automóveis, o código
está normalizado a fim de permitir
reconhecer rapidamente os diferentes
circuitos ao efetuar-se qualquer
reparação.

26. Cabos Elétricos
Codificação
 Com a finalidade de facilitar a identificação, os
isolantes lisos são de diversas cores, às vezes
possuem ranhuras, pontos ou listras de diversas
cores.

27. Codificação
 Num projeto, cada circuito é identificado por
um número e cada condutor por uma cor.
 O número precede ou sucede o código de cor,
de acordo com o fabricante.
 Quando duas abreviações seguem, a primeira
designa a cor de base do isolante e a segunda,
a cor das listras ou pontos.
 R/W : isolante vermelho [red] com listras brancas
[white]
 R/W D : isolante vermelho [red] e pontos [dots]
brancos [white].
 As abreviações dos códigos das cores e os
números dos circuitos são dados em todos os
bons diagramas elétricos.

28. Conectores
 Na extremidade desses fios são
colocados conectores para
tomadas de encaixe múltiplos.
 Sem eles, seria praticamente
impossível construir ou prover
sua assistência técnica.

29. Conectores
 Os conectores fazem a
conexão entre o chicote e a
central elétrica do
automóvel.
 Cada fio de um chicote
pertence a um determinado
circuito.

30. Conectores
 Existem vários tipos de conectores que são
empregados de maneira distinta, conforme a sua
aplicação. Os seguintes critérios determinam sua
escolha:
 Segurança da conexão e dos cabos;
 Separação segura entre os circuitos de corrente;
 Mínima resistência de conexão para cada circuito;
 Resistência à água;
 Contato elétrico seguro ao conectar e desconectar.

31. Conectores
Ex: conector de oito pinos
 Para realizar essa
conexão, há um total de
23 partes separadas.
 As partes principais são:
 Capa
 Pinos e soquetes
 Pino/soquete de retenção
 Vedações

32. Conectores
 Sempre que medirmos algo em um
módulo, necessitamos conhecer a
posição onde encontraremos o que
queremos, para isso temos o esquema
elétrico.
 Mas necessitamos saber como encontrar
o que queremos no veículo, para isso
sempre temos que ter o posicionamento
dos conectores no módulo em mente.

33. Conectores
 Para verificarmos os conectores precisamos
colocar a trava dos conectores para cima vendo a
conexão como na figura acima.
 Nesta posição é só contarmos da esquerda para
direita como na figura.

34. Conectores
 Nas conexões sempre podemos encontrar o
número de cada posição gravada, com esta
informação e o esquema elétrico específico do
veículo, o técnico pode diagnosticar o defeito.

35. Conectores
 Existem algumas conexões que são um pouco mais complicadas, mas
para conhecê-las basta olhar no conector, pois sempre temos os
números de cada posição gravado no conector.
 Caso não tenhamos as anotações sempre teremos material de apoio
onde podemos encontrar.
 Exemplo softwares de manutenção e manual do fabricante.

36. Fusível
 O fusível é um componente que tem por
função proteger a instalação elétrica e
impedir, desta forma, a ocorrência de
acidentes.

37. Fusível
 Fundem-se quando a corrente elétrica circulante
atinge um limite acima do tolerável,
interrompendo o circuito.

38. Fusível
 Ao dimensionar-se um fusível, deve-se
conhecer a corrente que circulará no
circuito e instalar um fusível com
capacidade de 25 a 50% maior.

39. Fusível
Exemplo de alguns fusíveis
 Fusível de 500A para motor de
partida (ônibus O500R)
 Este fusível é o mais encontrado
em veículos, normalmente
possuem capacidade de 5A, 10A,
15A, 20A, 25A e 30A
 Estes fusíveis de 100A são
utilizados para proteção da
central elétrica de alguns ônibus

43. Fusível
Exercício
 Calcule o fusível para o circuito abaixo.

44. Semicondutores
 Dois são os materiais usados na confecção de
semicondutores, o silício que é encontrado na
areia da praia e o germânio, existente na fuligem
de chaminé, portanto são materiais muito comum
de se encontrar.
 A fabricação consiste na purificação em alto grau,
quando purificados, eles tem uma estrutura
cristalina como o sal e o açúcar.

45. Semicondutores
 Os átomos que compõe estes materiais são
rigidamente integrados em uma estrutura que não
permita que haja qualquer movimento, isto significa
que o silício e germânio puro são excelentes
isolantes elétricos.

46. Semicondutores
 Depois da purificação, uma quantidade muito
precisa de impurezas são adicionadas a este
material e a este processo nós chamamos de
dopagem.
 As impurezas se ajustam na estrutura planar e
faz uma associação de elétrons que são livres
para se mover sobre a mesma e produzir um
fluxo de corrente elétrica.
 Ali existirá um excesso de elétrons dando a
característica de semicondutor do tipo N.
 Algumas outras impurezas deverão criar lacunas
na superfície da estrutura planar e daí dar ao
mesmo uma característica positiva pela menor
quantidade de elétrons, dando o nome de
semicondutor do tipo P.

47. Semicondutores
 Os transistores , diodos, diodos emissores de luz
(LED), etc, são semicondutores muito comuns de
se encontrar no mercado.

48. Diodos
 Os diodos possuem dois terminais, um é o ânodo e
o outro é o cátodo, portanto estes componentes
são polarizados.
 Quando medimos o diodo fora de seu circuito,
pode-se observar que num sentido existe uma
alta resistência e baixa no outro.
 Existem diodos que determinam a tensão de corte
em seus terminais, estes diodos são chamados de
diodos ZENER.
 Diodos também podem emitir luz como no caso os
diodos LASER, infravermelho e LED

49. Diodos
 O Diodo somente permite a passagem de corrente
elétrica em um sentido, por isso nos dois circuitos
abaixo somente um terá a lâmpada acesa, pois o
outro diodo bloqueia a passagem de corrente
elétrica.

50. Diodos
Teste
 Temos uma escala no
multímetro específica
para teste dos diodos, o
mesmo durante o teste
deverá apresentar um
valor medido somente
quando polarizado
corretamente com o
multímetro.

51. Motores Elétricos
 Se observarmos com mais atenção, temos
vários motores elétricos em nossos
veículos. Esses motores são de pequeno
porte, porém de grande utilidade.
 Ex.: limpador de pára-brisas, lavador pára-
brisas, trava elétrica, retrovisor elétrico,
vidro elétrico.

52. Motores Elétricos
 São constituídos por bobinas estáticas (carcaça) e
rotores móveis que geram o movimento mecânico
do eixo para executarem seu trabalho.
 A maioria deles são bipolos e podem ser testados
com o multímetro.

53. Motores Elétricos
 Ao aplicarmos uma
tensão o motor gira
em um sentido, se
invertermos sua
polaridade, gira no
outro.

54. Relés
 É um componente destinado a comandar
uma corrente alta a partir de uma
bobina de comando (corrente baixa).
 Normalmente instalamos relé em
circuitos de alta corrente elétrica.

55. Relés
 Ele é constituído de uma bobina que
quando alimentada com tensão gera
um campo magnético que atrai um
contato que se fecha acionando ou
desacionando o componente
desejado.

56. Relés
 A bobina esta ligada nos pontos
85 e 86.
 O terminal 30 está diretamente
ligado ao 87a, enquanto não há
alimentação nos terminais 85 e
86.
 Ao alimentar 85 e 86, o terminal
30 será conectado ao 87.

57. Relés
 Existem alguns relés que
possuem um diodo em paralelo
e em série à bobina, neste
caso há polaridade.

58. Relés

61. Relé Temporizador Eletrônico

62. Interruptores
 Todos os circuitos elétricos são comandados por
meio de interruptores.
 A diversidade de circuitos exige a existência de
diferentes interruptores, que se distinguem,
sobretudo, por sua capacidade, seu número de
pólos e seu número de direções.
 São especificados pela intensidade máxima da
corrente com que podem trabalhar. Uma corrente
excessiva gasta os contatos causando falhas
elétricas.

63. Interruptores