O que este setor precisa medir
A instrumentação automotiva se divide em duas tarefas especificadas de formas bem diferentes. A primeira é o ensaio de desenvolvimento e validação, em que o instrumento precisa captar com exatidão um sinal que muda rápido e registrá-lo, e cujo resultado pode ser analisado por semanas depois. A segunda é o ensaio de produção e de fim de linha, em que a mesma medição é feita milhares de vezes, com um resultado claro de aprovação ou rejeição e um tempo de ciclo que não pode atrasar.
A distinção muda completamente as prioridades. Um banco de testes favorece largura de banda, número de canais e sincronização. Uma estação de produção favorece repetibilidade, tempo de ciclo e um dispositivo de fixação que apresente a peça sempre da mesma forma. Um instrumento escolhido para uma tarefa raramente se sai bem na outra, e uma especificação que não diz qual se aplica costuma sair superdimensionada para a produção ou subespecificada para o desenvolvimento.
A outra constante aqui é que o requisito normalmente vem de fora da planta. Valores de torque, pressões, vazões, parâmetros elétricos e tolerâncias dimensionais vêm acompanhados de uma definição - um desenho, uma norma do cliente ou um procedimento interno de ensaio -, de modo que o trabalho é atender a essa definição, e não escolher o melhor instrumento por preferência.
Onde os instrumentos se encaixam
Desenvolvimento do trem de força e bancos de testes
Células de ensaio de motor, transmissão e acionamento elétrico. Torque, velocidade, temperatura, pressão e vazão são captados em conjunto e precisam ser sincronizados, e o número de canais costuma ser alto.
Validação de componentes e subsistemas
Bombas, injetores, válvulas, trocadores de calor e baterias ensaiadas individualmente. Vazão, pressão e temperatura dominam, frequentemente em taxas rápidas e com requisito de registrar o transitório, e não o regime permanente.
Produção e ensaios de fim de linha
Estações de montagem e verificações de fim de linha. Decaimento de pressão, vazão, torque, continuidade elétrica e verificação dimensional, cada uma contra um limite definido, dentro de um tempo de ciclo curto.
Medição no veículo e em sistemas
Medição de parâmetros elétricos, temperatura, vibração e posição a bordo do veículo e em bancada. Equipamento portátil é frequentemente usado, e o ambiente é muito menos controlado do que o de um laboratório.
Instrumentação usada neste setor
| Medição | O que é medido neste setor | Instrumentos comumente especificados |
| Pressão | Pressão de combustível, óleo, sistema hidráulico, freios, admissão e escapamento, estática e flutuante | Transmissores e transdutores selecionados pela resposta em frequência que a medição exige, com conexão e vedação dispostas para que o sensor não altere o sistema que ele mede |
| Vazão | Vazão de combustível, líquido de arrefecimento, óleo e ar, incluindo transitórios rápidos e quantidades muito pequenas | Medidores mássicos Coriolis e de deslocamento positivo para combustível, medidores eletromagnéticos e por ultrassom para líquido de arrefecimento, e medição térmica ou por pressão diferencial para ar |
| Temperatura | Temperatura de líquido de arrefecimento, óleo, escapamento, superfície e componentes, na bancada e no veículo | RTD e termopares, com a escolha definida pelo tempo de resposta e por o sensor precisar ou não ser embutido no componente medido |
| Torque, velocidade e posição | Torque de eixo, velocidade de rotação, ângulo e posição linear | Transdutores de torque na linha do eixo, codificadores e sensores de velocidade, e transdutores de deslocamento ou de posição para medição de atuadores |
| Elétrica | Tensão, corrente, potência, resistência de isolamento e integridade de sinal em sistemas convencionais e eletrificados | Analisadores e medidores de potência dimensionados para a forma de onda, testadores de isolamento para o sistema de alta tensão, e canais de aquisição com a largura de banda que a comutação exige |
| Medição dimensional e inspeção | Verificação de geometria de componentes, acabamento superficial, revestimento e montagem | Gabaritos, indicadores e medição por coordenadas para desenvolvimento, e gabaritos específicos com dispositivo de fixação para a produção, onde o tempo de ciclo é o fator determinante |
Que a medição seja para desenvolvimento ou para produção deve ficar dito desde o início; isso muda a largura de banda exigida, o dispositivo de fixação e o registro mais do que muda a faixa.
Como especificar uma planta automotiva
- Desenvolvimento ou produção, dito em primeiro lugar. Os dois implicam requisitos diferentes de largura de banda, tempo de ciclo e fixação, e a mesma medição nominal é especificada de forma diferente para cada um.
- A norma ou o desenho que define a medição, incluindo a tolerância e as condições em que ela se aplica, porque neste setor o critério de aceitação normalmente vem de fora da planta.
- Largura de banda e tempo de resposta sempre que a grandeza flutua, já que um sensor lento demais para o transitório produz um registro suavizado e simplesmente errado.
- Sincronização entre canais, porque o resultado de um banco de testes costuma ser a relação entre vários sinais, e não uma leitura tomada isoladamente.
- Tempo de ciclo em uma estação de produção, que restringe o dispositivo de fixação, o tempo de estabilização e o modo como o resultado é julgado, e não apenas o instrumento.
- Fixação e repetibilidade, porque uma medição de produção só é boa quanto o método de apresentar a peça ao instrumento.
- Condições ambientais: temperatura, vibração, fluidos e - em trabalho a bordo do veículo - a ausência de qualquer ambiente controlado.
- O registro exigido, incluindo se ele acompanha a peça, se é arquivado por rastreabilidade e em que formato precisa ser produzido.
Normas e aprovações que podem se aplicar
- Normas de ensaio do cliente e do setor que definem o método de medição e os critérios de aceitação, e que normalmente são o ponto de partida da especificação.
- Requisitos de segurança elétrica para sistemas de alta tensão, que regem os instrumentos e os procedimentos usados em trens de força eletrificados.
- Requisitos de segurança funcional e de máquinas em torno de bancos de testes e equipamentos rotativos, que afetam a proteção e o intertravamento, e não a medição.
- Normas de materiais e dimensionais aplicadas ao componente sob ensaio, que decidem o que a inspeção tem de demonstrar.
- Descrevemos o que uma instalação pode ter de atender. Não afirmamos que uma aprovação seja detida por um produto, salvo quando o certificado nos foi fornecido, e as páginas de produto seguem a mesma regra.
Aplicações neste setor