Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Histórico
O que é a Sonda Lambda?
Por quê medir o nível de oxigênio no escapamento?
A Sonda
S d
ƒ Tipos de Sondas
Funcionamento
Relação Ar-Combustível
Tensões Geradas
UC - Sistemas de Malhas
Interface com a UC
Conclusão
Referências
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Visando adequar os seus carros as normas de
controle de poluição, a partir da década de 90, a indústria
automobilística substituiu os sistemas com carburadores,
pelo
l sistema
i t
com injeção
i j ã eletrônica.
l tô i
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p ç fundamental p
A sonda lambda é uma peça
para a autoregulação dos sistemas de injeção eletrônica;
Š Ela é um sensor que mede o nível de oxigênio existente
no escapamento
t do
d veículo;
í l
Š
Figura 1: A Sonda Lambda
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g
p
p
Medir o nível de oxigênio
no escapamento
é importante
pois, informa se a queima de combustível foi ideal;
Š Com essa medição o sistema controla a necessidade de
i j t mais,
injetar
i ou menos, combustível
b tí l no sistema.
i t
Š
Figura 2: Parte do Sistema de Injeção Eletrônica
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p
p
A sonda é constituída internamente por
um corpo
cerâmico à base de dióxido de zircônio (ZrO2) recoberto
por uma fina camada de platina, envolto por um cilindro
(eletrodo negativo).
negativo) E centralmente por um cone
concêntrico (eletrodo positivo).
Š
Figura 3: Corte Transversal Mostrando a Sonda Internamente
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p cerâmico se encontra em
O lado interno do corpo
contato direto com o ar atmosférico;
Š O lado externo do corpo cerâmico está exposto aos gases
d combustão;
da
b tã
Š A figura abaixo ilustra o que foi dito acima.
Š
Figura 4: Secção Transversal Ampliada Representando o Substrato de Zircônia.
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Š
Aquecidas:
ƒ
ƒ
ƒ
Š
possuem um resistor PTC interno
A 3 fios: 2 fios p
para alimentação do aquecedor;
q
1
para o sinal; o retorno do sinal é feito pelo chassi;
A 4 fios: 2 fios para a alimentação do aquecedor; 2
fios para o sinal,
sinal e o seu retorno é isolado do chassi;
Não aquecidas:
ƒ
ƒ
ƒ
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não possuem o resistor interno;
depende do gases presentes no escapamento para o
seu aquecimento;
q
normalmente possuem apenas 1 fio, o do sinal.
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Ap
partir de 300°C o ZrO2 torna-se condutor de íons de
oxigênio;
Š Nestas condições, cargas negativas (O-2) migram de
uma placa
l
d platina
de
l ti para outra,
t conduzidas
d id pelo
l ZrO
Z O2.
Š
Figura 5: Secção Transversal Ampliada Representando o Substrato de Zircônia.
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Š
Definição da relação ar
combustível:
ar-combustível:
Mistura Rica :
baixa concentração de oxigênio,
g
λ< 1 ;
ƒ Mistura Pobre :
alta concentração de oxigênio, λ> 1;
ƒ Mistura Estequiométrica:
relação ideal, fator λ = 1.
ƒ
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Š
p
g
ç
Na tabela abaixo podemos
observar algumas
relações
ar-combustível para diferentes combustíveis.
Combustível
Relação Ar-Combustível
Estequiométrica (Kg/Kg)
Gasolina
14,7/1
Álcool
9,0/1
Gasolina (22% de etanol)
13,3/1
Diesel
,
15,2/1
Metanol
6,4/1
Propano
15,6/1
Butano
15,4/1
M t
Metano
17 2/1
17,2/1
GLP
15,5/1
Querosene
14,5/1
Hidrogênio
34,0/1
Éter
7,7/1
Tabela 1: Relação Ar-Combustível
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Š
Š
Š
As tensões g
geradas variam de 100 a 900mV;;
Entre 100 e 450mV (mistura pobre, λ>1);
Entre 450 e 900mV (mistura rica, λ<1).
Figura 6: Tensão Gerada
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Š
Malha Aberta:
Em regimes transitórios, ou seja, bruscas variações
na posição da borboleta, durante a partida a frio (warm-up)
e em plena carga, o sistema opera em malha aberta com
lambda objetivo menor que 1.
Nessas condições o sinal gerado pela sonda não é
utilizado pela unidade de comando (UC).
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Š
Malha Fechada:
Quando o motor funciona em regimes estáveis, como em
marcha lenta, suaves acelerações, velocidade do veículo constante com
abertura de borboleta menor que 70% e dentro de um certo limite
máximo de rotação, o sistema opera em malha fechada e, o módulo
passa a calcular a mistura ar combustível em tempo real, baseada no
sensor de oxigênio
g
e através do tempo
p de abertura dos bicos injetores,
j
,o
que permite uma mistura muito próxima à mistura estequiométrica.
Figura 7: Sistema de Malha Fechada
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Quando a sonda está ligada à
unidade de comando, e está inoperante
(fria), podem-se apresentar duas
situações, dependendo do circuito de
entrada da unidade de comando:
ƒ a) o sinal assume um valor de
tensão de aproximadamente, 0
volts. Este é o caso do sistemas
EEC-IV;
ƒ b) o circuito de entrada na
unidade de comando impõe
um valor de tensão de
aproximadamente 0,45 volts.
Este é o caso, de quase todos
os sistemas atuais, exceto EECIV.
Š
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Figura
g
8: Interface com a UC
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p
, podemos
p
q , a sonda
Diante do exposto,
observar que,
lambda (sensor de oxigênio) é de extrema importância para
a regulação do sistema de injeção eletrônica dos carros.
El transforma
Ela
t
f
um percentual
t l de
d oxigênio
i ê i em uma
tensão que, em fim, pode ser utilizada pela unidade de
comando para controlar a injeção de maior ou menor
quantidade de combustível.
Š
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Š
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Š
Š
Š
Š
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Sensor
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Temperatura.
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