Tensão e Corrente de Partida de um Opala de 6 cilindros

Serão apresentadas abaixo as medidas de tensão e corrente do sistema de partida de um Diplomata 89 de 6 cilindros a gasolina.

Todas as partes envolvidas - motor de partida, automático de partida, motor 4.1 a gasolina, etc. - estão com as especificações originais de fábrica. O motor 4.1 de 6 cilindros a gasolina está com 120.000 km e não apresenta desgaste significativo. Esse motor nunca sofreu modificação ou precisou de intervenção mecânica, exceto para a troca da junta da tampa de válvula.

Durante as medições, o Diplomata estava equipado com uma bateria Moura de 70 Ah praticamente nova, com carga quase total.

As medidas que serão apresentadas a seguir são inéditas, creio. Pelo menos, desconheço que medidas semelhantes para um Opala tenham sido publicadas anteriormente na internet.

Possivelmente as medidas realizadas possam ser úteis para quem quiser entender melhor o desempenho do sistema de partida do Opala. Certamente, podem servir também como referência para a manutenção do Opala.

Equipamentos utilizados:

1. Osciloscópio: Fluke Scopemeter 199C
2. Software de comunição: Flukeview 4.2
3. Ponta de prova de tensão: Fluke 10X
4. Pinça de corrente: Hantek CC-800


A chave de partida é acionada no instante 0 e desligada cerca de 2 segundos depois (1.84s para ser mais exato).
A escala de tempo, exceto para a última forma de onda, é sempre de 200 mili-segundos por divisão (200 ms/Div).
As medidas de corrente e tensão são tomadas simultaneamente.





Formas de ondas de tensão e corrente separadas, para melhor observação dos detalhes e valores principais:

O pico de corrente, que ocorre a 10ms após o acionamento da chave, é de aproximadamente 350A.
Após cerca de 500ms (1/2s), o motor de partida entra em regime de trabalho e a corrente fica oscilando entre 115A e 168A.


A tensão da bateria cai a 8.5V durante o pico inicial de corrente. Quando motor de partida entra em regime, a tensão oscila em torno de 10V.


Detalhe do pico de corrente no motor de partida nos primeiros 100 ms:




Uma informação complementar importante é fornecida no Manual de Reparações do Opala, edição de 1989, onde a GM fornece a medida de corrente como o motor de partida bloqueado:




Na verdade, essa informação veio de uma edição antiga do Manual de Reparações, que mostrava, inclusive, a corrente de rotor bloqueado dos antigos Opalas de 4 cilindros:



Como comentários gerais, a partir das formas de onda acima é possível tirar conclusões importantes, por exemplo, sobre a saúde de todos os componentes do sistema de partida de um Opala: bateria, cabos; escovas, coletor e enrolamentos do motor de partida; automático de partida, etc.

Também, a partir das medidas pode ser estimada a potência mecânica máxima e a efetivamente fornecida pelo motor de partida. Inclusive a rotação do motor a gasolina durante a partida pode ser determinada a partir das forma de onda da corrente.

Surpreendente à primeira vista, até mesmo falhas de compressão dos cilindros do motor a gasolina podem ser diagnosticadas com segurança.

Gerald, mais uma vez quero expressar minha admiração pela técnica !

Você está criando uma verdadeira enciclopédia de informações do carro!

Posso sugerir um ensaio?

Coloca a pinça de corrente no "cabo fusível" - aquele primeiro trecho que é a continuação do positivo da bateria e que vai para o alternador, e faz as mesmas oscilografias... a tensão você pega do B+ do alteernador.

Nesse mesmo cabo - quando é original de fábrica - 10 cm depois tem uma emenda com o cabo que vai para o alternador... esse sim é um cabo mais grosso. Coloca a pinça de corrente nele e faz as mesmas oscilografias.

A ideia aqui é poder visualizar os transitórios que circulam por ali quando se dá na partida, e justificar uma série de recomendações que se faz quando na instalação de som, injeção eletrônica, alarmes... para se tomar a tensão direto da bateria, e não

Sei que vais ser um pouco trabalhoso... e limitado também pelo time/div e memória do osciloscópio.

Estou com você! É a primeira vez vejo algo de prático sobre o assunto. Muito se fala e pouco se mostra!

Parabéns mais uma vez e obrigado!

Interessante. Por curiosidade, durante o teste, em que locais do circuito você colocou as pontas de prova e a pinça?

Muito bom! Vou salvar aqui.  

Parafraseando o marinheiro, "medir é preciso!" - tanto no sentido da necessidade como no sentido da exatidão

Nada como medir e entender o que se passa.

Eu já fiz uma medida semelhante no meu 6cil e a parte de tensão foi bem parecida.
Só nao medi a corrente por não ter um shunt ou essa pinça que usou.
Aliás, acho que vou atrás de uma pinça dessas - é bem útil!!

acezario escreveu:

Posso sugerir um ensaio?

Coloca a pinça de corrente no "cabo fusível" - aquele primeiro trecho que é a continuação do positivo da bateria e que vai para o alternador, e faz as mesmas oscilografias...  a tensão você pega do B+ do alteernador.


A ideia aqui é poder visualizar os transitórios que circulam por ali quando se dá na partida

Acezario, você está certo, estudar os transitórios/transientes que ocorrem no sistema elétrico de um carro é importante, principalmente quando o carro usa sistemas eletrônicos muito sensíveis. Lá fora há muitos estudos nesse sentido.

O alternador é uma fonte importante de interferências e ruídos elétricos, entretanto, é bom lembrar que durante a partida, o alternador fica inativo, pois a rotação do motor principal é bastante baixa nesse momento. De fato, a partir da análise das formas de onda apresentadas é possível deduzir que o motor girava a cerca de 180 RPM, rotação insuficiente para o alternador produzir corrente.

Rubão6cc escreveu:Legal Gerald!

Bem vindo de volta

Rubão, apenas passei para para ver como as coisas estão indo por aqui. Aproveitei para trazer uma pequena contribuição técnica para aqueles que querem conhecer um pouco mais sobre o sistema elétrico do Opala.

opala4cc escreveu:Interessante. Por curiosidade, durante o teste, em que locais do circuito você colocou as pontas de prova e a pinça?

A ponta de prova foi ligada aos terminais da bateria e a pinça de corrente mediu a corrente no fio grosso que liga o terminal + da bateria ao motor de partida.

chevy250 escreveu:Aliás, acho que vou atrás de uma pinça dessas - é bem útil!!

Eu usei a Hantek CC-800, mas no Brasil você encontra mais facilmente a Hantek CC-650, que mede até 650 A.

A Hantek CC-650 serve perfeitamente para medir a corrente de partida, entretanto, aconselho comprar antes uma pinça de corrente mais sensível como a Hantek CC-65, que mede até 65 A.

A Hantek CC-65 é ideal para medir praticamente todas as correntes encontradas no sistema elétrico do Opala, exceto, é claro, as correntes de partida.

Opa Gerald, vamos extrapolar um pouco mais seus resultados?



Observando a oscilografia de corrente, tenho o entendimento de que cada “pico de corrente” é a “assinatura” de um cilindro entrando em compressão, já que o motor fica mais pesado para comprimir, e demanda mais corrente do motor de arranque.

Dito isso, vou considerar:

• Os ~122(ms) de diferença entre as fases de compressão de cada cilindro. Para facilitar, vou considerar 0,122(s)
  
  
• O motor de 6 cilindros.
  

Assim, a cada 6 “assinaturas”, temos 2 voltas no virabrequim – isso porque o motor precisa de duas voltas para completar o ciclo de trabalho.

Para calcular o RPM no instante da partida, temos então a seguinte expressão:

60 (segundos) / { 0,122(s) * [ 6(cilindros)/2(voltas) ] } = 163,9 RPM

E aí? Confere?

Fiquei realmente intrigado com a forma como você conseguiu determinar a velocidade do motor apenas a partir da oscilografia... então fiz minhas conclusões!

Acezario, sua análise está perfeita!

Aliás, o valor rotação que apresentei antes, de 180 RPM, estava incorreto!   Por desatenção, usei nos meus cálculos 112 ms como o período da onda, quando deveria ter usado 122ms.    Acabei obtendo a rotação de 178.6 RPM, que arredondei para 180 RPM, mas a rotação correta é a que você calculou, 163.9 RPM.

Agora, sabendo que o número de dentes da engrenagem do volante (chamada erroneamente de "cremalheira") é de 153 dentes e que o pinhão do motor de partida tem 9 dentes, é possível calcular a rotação do motor de partida, que será dada por:

163.9 x (153/9) = 2788 RPM

É interessante pensar no que acontece com a oscilação da corrente de partida quando um dos cilindros está com compressão baixa, devido, p.ex., a válvula que não fecha direito  ou a anéis quebrados...

Como curiosidade técnica, a variação da corrente de um motor elétrico com a carga é usada em máquinas de lavar por tombamento para detetar o desbalanceamento da carga de roupa dentro do tambor.