Interferência Eletro Magnética - perigo a bordo...

30/09/2013 12:30

Cezar de Aguiar – Agência Autodata

Este é um assunto sério, relevante, pouco conhecido do grande público e negligenciado por fabricantes de veículos e autopeças pelo mundo afora. Não é um artigo para engenheiros, e sim para suas vítimas. Por isso vou usar termos claros, elucidativos, mas bem longe do jargão de laboratório, que mais confunde do que explica o que significa esta ameaça crescente!

Nos primórdios dos veículos automotores, pouca coisa requeria energia elétrica para fazer funcionar um automóvel: um dínamo, acionado pela correia da hélice de ventilação do radiador, uma bateriazinha mixuruca, daquelas de chumbo-ácido, com mais ou menos 6 volts, serviam para dar a partida, distribuir as centelhas das velas de ignição na ordem necessária, acender os faróis e lanternas, acionar o limpador do para-brisa, e a buzina, para avisar os circunstantes do perigo que se aproximava, e só.

Quando surgiram os autorádios AM, lá pelos anos 50, apareceu um problema: dependendo da qualidade do material do cabo da bobina do sistema de ignição e sua condição de aterramento, aparecia um incômodo zumbido característico, constante ou intermitente, que perturbava a recepção do sinal de rádio e, às vezes, variava com a rotação do motor. Os mecânicos artesanais daquele antanho chamavam aquilo de “estática” e afirmavam que era assim mesmo e que não tinha conserto. Os mais sabichões, os “especializados”, chamavam aquilo de “interferência” e improvisavam alguma gambiarra marota pra minimizar a encrenca. Havia até quem invocasse uma santa: provavelmente é por isso a que padroeira da eletrônica na cidade de São Paulo é Sta. Ifigênia... Mas não era perigoso!

O progresso foi complicando a tecnologia dos automóveis, pela introdução de peças e partes elétricas: componentes e circuitos, como cabos, fios, conectores, fusíveis, condensadores, sensores, atuadores, controladores, reguladores, capacitores, diodos, válvulas, lâmpadas, fusíveis, relés, circuitos para pisca-piscas, micro motores elétricos de passo, potenciômetros, interruptores, comutadores e dezenas mais de componentes do reino analógico, movidos à eletricidade de baixa voltagem.

O sistema de cabos e fios dos automóveis é comparável ao sistema nervoso dos organismos vivos. Contanto que tudo funcione como deve, ninguém nem lembra que ele existe. Mas quando surge uma falha pode ser um desastre. Não raro diversos processos e aplicações são afetados ou deixam de funcionar ao mesmo tempo. A vítima pode morrer.

O conteúdo eletrônico dos automóveis e outros veículos esta crescendo em proporções geométricas em anos recentes. E coisas como microcontroladores dedicados e específicos estão sendo usada, numa vasta gama de funções potencialmente perigosas, como os controles de aceleração, frenagem, estabilidade, atitude nas suspensões, acionadores dos “airbags”, e nos sistemas de controle dos motores, transmissões, e até nos sistemas de comunicação e registro de falhas para facilitar diagnósticos. A primeira noção perdida nesse processo é que – ao contrário do que ocorre nos aviões, em que tais sistemas são completamente integrados há décadas – a eletrônica embarcada nos veículos terrestres é adicionada unitariamente em agregados separados, sendo adotados às pressas para atender esta ou aquela demanda, não raro do pessoal de marketing numa espécie de corrida armamentista. E oficinas de pouca ou nenhuma especialização instalam aparatos eletrônicos em veículos, já em uso, sem a menor preocupação com possíveis conflitos de configuração, compatibilidade, adequação e interferências na confiabilidade e segurança do veículo.

Ainda estamos falando de coisas que são instaladas nos veículos em si e que saem com elas de fábrica. Um automóvel atual virou o invólucro de um emaranhado de fios, cabos e conectores, módulos e unidades interligadas ou não. E é da essência disso tudo que haja emendas e interrupções, ou engates através de conectores, crimpagem, soldas e até fixadas por grampos ou parafusos especiais em módulos de contato múltiplo. Segmentos de fio são antenas perfeitas para a captação de sinais externos ao circuito a que pertencem. Cada emenda, ou secção de um cabo elétrico pode ensejar a captação de alguma frequência infringente, para usar um termo entrou no vocabulário popular há apenas duas semanas. Interferências endógenas são não só possíveis como prováveis; isto é, de sistemas existentes e operando no próprio veículo.

Com a tecnologia digital, que hoje está se tornando massiva nos veículos em geral, passa-se a usar “clocks” de sincronia, que funcionam como o batimento cortical nos seres vivos. E as torrentes de dados e sinais de input e output viraram avalanches devido às transiências e seus impactos na precisão de comutação dos microprocessadores. Para fazer frente a esse fluxo indômito, foram decretados aumentos de grande magnitude na frequência dos “clocks”. Só que, quanto maior a frequência, maior a sensibilidade dos sistemas para interferência eletromagnética. Os dados, que precisam ser precisos e confiáveis, viraram um turbilhão de informação conflitante num sistema ensandecido e vulnerável. E isso pode matar!

Os automóveis e outros veículos automotores trafegam no mundo real, e produzem interferências uns nos outros. Seus ocupantes empregam uma vasta gama de aparatos eletrônicos, e os operam a bordo, como walkie-talks, telefones celulares, computadores portáteis, sistemas portáteis de som e vídeo, brinquedos eletrônicos manejados por crianças, sistemas de navegação por GPS sem qualidade espectral, rádios, TVs, e, nos veículos pesados, comunicadores de padrão CB, SSB, etc.

O espectro eletromagnético das cidades e do campo está completamente congestionado por sinais de telefonia/duplex, bobinas embutidas nos pavimentos captando e transmitindo pulsos de dados dos sistemas de controle de trafego, ambulâncias e viaturas policiais com sirenes ultrassônicas, linhas de alta tensão cruzando a cidade, viaturas das empresas serviços de reparos das utilidades públicas com geradores e aparelhos de solda a bordo, sinais de auxílio ao tráfego aéreo. Há frequências reservadas para usos militares, e grandes clusters de equipamentos de controle meteorológico, relógios digitais ao ar livre, radares portáteis de vigilância do trafego, pra citar apenas uns poucos...

Há dezenas de antenas de células de telefonia sem fio nos tetos de edifícios em cada quarteirão das cidades e ao longo das estradas que emitem radiais de alta frequência. Essas coisas geram e recebem radiação constante e podem se afetar, mutuamente, modulando ondas de forte interferência. Há aeronaves sobrevoando as vias e viaturas operando transmissores de sinal de TV de alta resolução e canais de serviço de internet por rádio. Há estações de broadcasting AM e FM 24 horas no ar com potências para emissão de grande alcance. E estações piratas de radiofonia operando das favelas e interferindo diretamente nas frequências de comunicação das torres de controle dos aeroportos.

A fiação de distribuição de energia elétrica, telefonia convencional, televisão a cabo e outros serviços virou nos últimos anos um emaranhado incompreensível, com teias inacreditáveis e irremediáveis. Há linhas de alimentação de trens urbanos e suburbanos em rotas de nível, a céu aberto e correndo lado a lado com avenidas e estradas movimentadas. Observe você mesmo! Os semáforos inteligentes emburreceram, e há centenas deles embandeirados pelas ruas e avenidas das grandes cidades. Há sítios de grandes subestações de transformadores que regulam a energia elétrica distribuída pelos bairros das megalópoles. Transformadores são grandes fontes de radiação eletromagnética. Esse caos é inconstante, pois os vetores de geração de sinais espúrios são aleatórios dada a característica sistêmica de “laisse faire” das autoridades. Estamos inundados por radiações incontroláveis.

Quando os sistemas automotivos eram analógicos e predominantemente mecânicos, os defeitos que surgiam começavam com um barulhinho, que ia aumentando com o tempo, até virar um barulhão e, então, quando menos se esperava, acontecia alguma quebra ou falha. As coisas eram materialmente físicas; havia barras ou cabos de metal, alavancas, puxadores, acionadores manuais, manivelas. Olhar para o problema e vislumbrá-lo era facílimo. Geralmente era algo que tinha se partido, rompido pelo desgaste, não raro porque tinha sido maltratado por falta de manutenção, ou pelos solavancos constantes por transitar em pavimentos precários.

Por exemplo: havia um tirante flexível de aço, encapado por uma espécie de mangueira reforçada, que tinha uma ponta fortemente presa ao pedal do acelerador, e outra que atravessava a parede corta fogo por baixo do painel de instrumentos, e era fortemente fixada na alavanca de marcha do carburador. O tal tirante durava tanto quanto o carro, e raramente dava defeito.

Hoje, essa função, projetada com tédio por sábios em informática e especialistas em mecatrônica, inclui uma longa série de componentes eletrônicos, sensores, transponders, captadores, atuadores e cabos condutores de sinais, etc. que interpretam a velocidade pretendida pelo motorista (verificando o ângulo posicional do pedal do acelerador !?), e encaminham o resultado calculado para o computador central de bordo, que então confere o status dos diferentes elementos eletrônicos envolvidos para, em seguida, mandar pulsos de dados de comando para os atuadores espalhados pelo veículo afora para dosarem o ar e o volume de combustível exato para alcançar a velocidade ideal, sem poluir mais do que o necessário...

Detalhe: Digital significa que só são permitidos dois números, ou 0 (zero) ou 1 (um) para escrever e enviar todos os códigos. Bilhões de zeros e uns por segundo são emitidos, em paralelo e em série nas entranhas dos sistemas da eletrônica embarcada. Tudo é feito numa rapidez alucinante. São os bits e os bytes trafegando pela infovias ... que são cabos físicos, quilômetros deles. Isso tem uma consequência radical. Ao contrário do sistema decimal, analógico, é preciso encarar a realidade: neste exato milisegundo tudo está OK com o pedal do acelerador. Mas no milisegundo seguinte há uma falha. No espaço de um milisegundo, e por uma saturação (Overflow, Spike ou Jamming) dos processadores causada por interferência eletromagnética (ou outro defeito qualquer), passamos de 1 para 0, ou vice versa, em algum ponto da cadeia de bits. De certo para errado! Algo parou de funcionar, mas não vai haver barulhinho algum... Talvez só o da trombada!

E agora o mais assustador! Antigamente a produção de viaturas adquiria seus sistemas elétricos e eletrônicos de meia dúzia de fornecedores mundialmente conhecidos e com grande controle de padrões e especificações. Havia normas rígidas e vigilância governamental rigorosa. O uso do espectro eletromagnético era monitorado e havia penalidades para infratores. Hoje, com o aumento explosivo da demanda de tais artefatos, há varias centenas de produtores de componentes passíveis de causar interferência eletromagnética sendo vendidos sem controle e aplicados em veículos pelo mundo afora. E veículos inteiros de fornecedores do outro lado do planeta são trazidos para ambientes totalmente diferentes dos existentes nos seus países de origem. Quem disser que sabe o tamanho dos problemas atuais e futuros dessa área do desconhecimento está mentindo. Mas no Brasil há até um jornalista, que, pasmem, é engenheiro automotivo, e que diz que não acredita nisso porque isso não existe!

Não há laboratórios confiáveis sobre esse assunto no Brasil. Não há aparelhamento especializado para avaliar o desempenho de coisa alguma nesse ramo. Não há normas adequadas. Ao invés de adotar normas internacionais bem traduzidas e comentadas, há grupos de diletantes - cujo entusiasmo patriótico está no inverso da competência - inventando normas ao léu, sem referência alguma. Quem tem juízo busca auxílio no exterior. Tais testes altamente complexos são caros, demorados, e vagas para novos clientes submeterem seus aparatos a exames lá fora são disputadas a peso de ouro. É que nos países civilizados os conflitos e acidentes são investigados a fundo e as “liabilities” (responsabilidades civis) imputadas aos responsáveis atingem bilhões de dólares. Além disso, as cadeias têm portas de cofre de banco e a justiça funciona e é eficaz...

A eletricidade viaja pelos fios; a interferência eletromagnética viaja pelo espaço, e é invisível...

Mas os efeitos de interferência eletromagnética nos veículos estão se tornando graves e potencialmente fatais!

Uma montadora importante fez recentemente um recall de vários milhões de unidades pelo mundo afora. Custou os tubos...

Aqui qualquer hora vai acontecer. Depois não digam que eu não avisei...

No Brasil muito pouca gente sabe um pouco do que eu anotei acima. E os que sabem preferem ficar quietos, porque não há nenhum projeto, iniciativa ou plano para encaminhar uma solução - nem mesmo paliativa - pois o problema envolve fontes exógenas e tem uma dimensão agigantada por décadas de inércia. E há uma agravante: o país é permeável à entrada de produtos de procedência duvidosa. E é avesso ao bom senso na normatização.

Alguém se habilita?