Trocar as peças não substitui um diagnóstico adequado

Análise feita com osciloscópio mostrou qual é o problema real no câmbio de um Toyota Camry 2004 que já havia sido trocado duas vezes.

Este relato foi trazido por um técnico experiente em diagnósticos de transmissão automática, e vale a pena ser divulgado para nossos leitores.

Quando um Toyota Camry 2004 com motor 2.4 litros e transmissão automática U241E chegou na oficina, trazia um histórico frustrante. A oficina anterior já havia trocado a transmissão duas vezes, e o veículo continuava apresentando problemas. Ele ligava na marcha errada, engatava com trancos e armazenava o código de falha DTC P0776 (Desempenho do Solenoide de Controle de Pressão ‘B’ / Travado Desligado, SL2). Nenhum diagnóstico havia sido realizado antes ou depois de qualquer uma das trocas. Nesse ponto, a oficina anterior ficou sem ideias e me encaminhou o veículo.

Este caso é um exemplo clássico de por que a troca de peças não substitui um diagnóstico preciso. A transmissão nunca foi o problema e, mesmo depois de duas unidades caras, a verdadeira falha ainda estava silenciosamente à espera de ser descoberta.

O primeiro passo foi verificar a reclamação do cliente e confirmar que o código de erro P0776 estava ativo. Com esse código presente, a transmissão entra em modo de segurança: ela trava em uma única marcha, não troca de marcha e engata bruscamente ao parar ou arrancar. Curiosamente, depois que o veículo ficou parado durante a noite e esfriou completamente, ele funcionava normalmente por um curto período, até apresentar o problema novamente. Essa pista relacionada ao calor foi significativa.

Assim, foi feita uma análise cuidadosa dos critérios de ativação do código. O P0776 é ativado quando o PCM (Módulo de Controle do Motor/Transmissão) comanda uma marcha específica, mas a relação de transmissão real (calculada comparando a velocidade do eixo de entrada, a velocidade do eixo intermediário e a velocidade do eixo de saída),não corresponde à marcha comandada. Quando essa discrepância é detectada, o PCM acende a luz de advertência do motor (MIL) e armazena o código. A lógica de controle da transmissão, então, entra em operação de segurança para proteger os componentes internos.

O U241E e a pressão hidráulica

Antes de tocar em um cabo de teste, o diagrama elétrico foi estudado (veja a Figura 1), para entender exatamente como a transmissão U241E gerencia a pressão hidráulica. Esse câmbio utiliza uma série de solenoides para regular a pressão da linha, a pressão de aceleração, a pressão da embreagem de travamento (Lock-up) e a pressão do acumulador. O PCM fornece tanto a alimentação quanto o controle de aterramento para esses solenoides; ele não simplesmente chaveia só um lado do circuito. Ambos os lados, de alta e baixa tensão, são gerenciados pelo PCM, o que torna esse sistema ideal para análise com osciloscópio.

O passo seguinte foi o de analisar os solenoides SL1 e SL2 diretamente no PCM, que está convenientemente localizado atrás do porta-luvas (fácil acesso sem precisar remover o painel). Foi conectada uma ponta de prova ao pino 19 do PCM (traço verde) para o SL1, ao pino 17 do PCM (traço amarelo) para o SL2 e prendi uma ponta de prova de amperímetro ao fio do circuito do SL2 (traço vermelho) para monitorar o fluxo de corrente real. Essa configuração de três canais mostrou o controle de tensão e a corrente fornecida simultaneamente.

Com o diagrama de aplicação dos solenoides em mãos, foi possível entender o que esperar de cada marcha. Na primeira marcha, tanto o SL1 quanto o SL2 são acionados. Quando a transmissão muda para a segunda marcha, o SL1 desativa enquanto o SL2 permanece ativado. Ambos os solenoides desativam na terceira marcha e, na quarta, o solenoide S4 entra em ação. É importante ressaltar que o SL1 não possui um estado aplicável na terceira ou quarta marcha devido ao sistema hidráulico interno, portanto, ele pode estar ativado ou desativado sem afetar o funcionamento nessas marchas. Esse contexto é essencial para a leitura dos traçados do osciloscópio (veja aFigura 2).

Na tabela mostrada abaixo, veja que não há aplicação para o solenoide SL1 em 3ª e 4ª marchas. Isto é porque a hidráulica interna da transmissão, o solenoide SL1 pode estar ou não aplicado, pois é irrelevante para a operação desta transmissão nestas marchas.

Com o osciloscópio configurado e o diagrama dos solenoides memorizado, iniciamos um teste de estrada. Durante um período considerável (vários minutos de condução mista na cidade), tudo parecia completamente normal. Os solenoides funcionavam corretamente nas mudanças de marcha, SL1 e SL2 ativavam sem problemas na primeira marcha, SL1 desativava suavemente na segunda e a sonda de corrente indicava um consumo consistente (ver Figura 3). O sistema parecia estar em boas condições.

Por fim, enquanto desacelerava até parar, o código de falha DTC foi ativado. Salvei imediatamente a forma de onda (mostrada na Figura 4). A informação mostrada no osciloscópio revelou toda a história.

A verdadeira história da falha

Os dados do osciloscópio foram conclusivos. O PCM perdeu a capacidade de manter o solenoide SL2 aterrado. Quando o veículo parava em marcha lenta, o sinal de controle do SL2 (que estava ciclando corretamente), começou a se degradar. A tensão não estava caindo de forma estável. A sonda de corrente confirmou que a corrente no circuito do SL2 estava se tornando errática, até falhar completamente. O PCM não conseguia mais completar o aterramento do SL2 (veja a Figura 5).

Assim que o SL2 falhou, o PCM respondeu exatamente como projetado: desligou também o SL1 (veja a Figura 6) e colocou a transmissão em modo de segurança (terceira marcha).

Sem comandos válidos para o solenoide, a transmissão não conseguia mais calcular as relações das marchas corretas, o que acionou o código de erro P0776. Veja a Figura 7 e observe a forma de onda com dificuldade para atingir o nível de terra antes de falhar completamente.

Testes de aterramento para descartar problemas na fiação

Antes de condenar o PCM, ao voltar para a oficina foram feitos testes completos da queda de tensão em todos os pontos de aterramento do PCM. Nesta aplicação, eles estão localizados no coletor de admissão e no bloco do motor. Foi testado cada circuito de aterramento sob carga, procurando por qualquer resistência que pudesse impedir o PCM de aterrar corretamente o circuito SL2 (veja a Figura 8).

Todos os aterramentos testados estavam dentro das especificações. Não houve queda de tensão, corrosão ou conexões soltas. A fiação externa não foi a responsável pela falha. Combinando isso com as evidências do osciloscópio mostrando o PCM com dificuldades para manter o aterramento interno no estágio de saída do driver, só havia uma conclusão possível: o próprio PCM era o culpado!

A natureza intermitente da falha, relacionada ao calor, também corroborou esse diagnóstico. Transistores internos e circuitos de acionamento em um PCM podem funcionar normalmente quando frios e falhar ao atingirem a temperatura de operação; exatamente o comportamento apresentado por este veículo. Um teste padrão com multímetro digital em um veículo frio mostraria tudo dentro da faixa normal. Somente um osciloscópio, usado durante um teste de estrada em condições reais de alta temperatura, poderia detectar a falha no momento em que ela ocorreu.

Este caso merece ser analisado não apenas pelo que foi encontrado, mas também pela forma como foi encontrado. Um multímetro digital não teria revelado essa falha. Um scanner mostrando o código de falha P0776 fornece uma direção para investigação, não para reparo. Mesmo um teste de pressão completo da transmissão não teria identificado um driver de saída do PCM como a causa raiz. O osciloscópio, usado durante um teste de estrada em condições reais com o sistema sob carga térmica real, capturou exatamente o que estava acontecendo no momento da falha.

Sem testes com osciloscópio, o próximo passo mais lógico após duas substituições de transmissão malsucedidas poderia ter sido uma terceira — ou talvez um chicote de fios, ou novos solenoides — o que, novamente, deixaria o PCM no lugar e o problema sem solução.

Espero que este relato de falha real possa incentivar os técnicos reparadores a buscar mais treinamento na utilização do osciloscópio em condições de falhas intermitentes, tornando o diagnóstico das transmissões modernas mais assertivos e compensadores. Até mais e um ótimo mês de trabalho a todos!!!