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HistóricoO que é a Sonda Lambda?Por quê medir o nível de oxigênio no escapamento?A S dA Sonda

Tipos de SondasFuncionamentoFuncionamentoRelação Ar-CombustívelTensões GeradasUC - Sistemas de MalhasInterface com a UCConclusãoConclusãoReferências

28/11/2008 2Sonda Lambda - Diego Roberto

Visando adequar os seus carros as normas deVisando adequar os seus carros as normas decontrole de poluição, a partir da década de 90, a indústriaautomobilística substituiu os sistemas com carburadores,

l i t i j ã l t ô ipelo sistema com injeção eletrônica.


A sonda lambda é uma peça fundamental para a auto-p ç pregulação dos sistemas de injeção eletrônica;

Ela é um sensor que mede o nível de oxigênio existentet d í lno escapamento do veículo;


Figura 1: A Sonda Lambda

Medir o nível de oxigênio no escapamento é importanteg p ppois, informa se a queima de combustível foi ideal;

Com essa medição o sistema controla a necessidade dei j t i b tí l i tinjetar mais, ou menos, combustível no sistema.


Figura 2: Parte do Sistema de Injeção Eletrônica

A sonda é constituída internamente por um corpop pcerâmico à base de dióxido de zircônio (ZrO2) recobertopor uma fina camada de platina, envolto por um cilindro(eletrodo negativo) E centralmente por um cone(eletrodo negativo). E centralmente por um coneconcêntrico (eletrodo positivo).


Figura 3: Corte Transversal Mostrando a Sonda Internamente

O lado interno do corpo cerâmico se encontra empcontato direto com o ar atmosférico;

O lado externo do corpo cerâmico está exposto aos gasesd b tãda combustão;

A figura abaixo ilustra o que foi dito acima.

28/11/2008 7Sonda Lambda - Diego RobertoFigura 4: Secção Transversal Ampliada Representando o Substrato de Zircônia.

Aquecidas:Aquecidas:possuem um resistor PTC internoA 3 fios: 2 fios para alimentação do aquecedor; 1p qpara o sinal; o retorno do sinal é feito pelo chassi;A 4 fios: 2 fios para a alimentação do aquecedor; 2fios para o sinal e o seu retorno é isolado do chassi;fios para o sinal, e o seu retorno é isolado do chassi;

Não aquecidas:não possuem o resistor interno;não possuem o resistor interno;depende do gases presentes no escapamento para oseu aquecimento;qnormalmente possuem apenas 1 fio, o do sinal.


A partir de 300°C o ZrO2 torna-se condutor de íons dep 2oxigênio;

Nestas condições, cargas negativas (O-2) migram del d l ti t d id l Z Ouma placa de platina para outra, conduzidas pelo ZrO2.


Figura 5: Secção Transversal Ampliada Representando o Substrato de Zircônia.

Definição da relação ar-combustível:Definição da relação ar combustível:Mistura Rica :

baixa concentração de oxigênio, λ< 1 ;gMistura Pobre :

alta concentração de oxigênio, λ> 1;Mistura Estequiométrica:

relação ideal, fator λ = 1.


Na tabela abaixo podemos observar algumas relaçõesp g çar-combustível para diferentes combustíveis.

Combustível Relação Ar-CombustívelEstequiométrica (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 17 2/1Metano 17,2/1

GLP 15,5/1

Querosene 14,5/1

Hidrogênio 34,0/1

28/11/2008 Sonda Lambda - Diego Roberto 11

Tabela 1: Relação Ar-Combustível

Éter 7,7/1

As tensões geradas variam de 100 a 900mV;g ;Entre 100 e 450mV (mistura pobre, λ>1);Entre 450 e 900mV (mistura rica, λ<1).

28/11/2008 12Sonda Lambda - Diego RobertoFigura 6: Tensão Gerada

Malha Aberta: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 comlambda objetivo menor que 1.

Nessas condições o sinal gerado pela sonda não éNessas condições o sinal gerado pela sonda não éutilizado pela unidade de comando (UC).


Malha Fechada:Malha Fechada:Quando o motor funciona em regimes estáveis, como em

marcha lenta, suaves acelerações, velocidade do veículo constante comabertura de borboleta menor que 70% e dentro de um certo limiteabertura de borboleta menor que 70% e dentro de um certo limitemáximo de rotação, o sistema opera em malha fechada e, o módulopassa a calcular a mistura ar combustível em tempo real, baseada nosensor de oxigênio e através do tempo de abertura dos bicos injetores, og p j ,que permite uma mistura muito próxima à mistura estequiométrica.


Figura 7: Sistema de Malha Fechada

Quando a sonda está ligada àunidade de comando, e está inoperante(fria), podem-se apresentar duassituações, dependendo do circuito deentrada da unidade de comando:entrada da unidade de comando:

a) o sinal assume um valor detensão de aproximadamente, 0volts. Este é o caso do sistemasEEC-IV;b) o circuito de entrada naunidade de comando impõeum valor de tensão deum valor de tensão deaproximadamente 0,45 volts.Este é o caso, de quase todosos sistemas atuais, exceto EEC- Figura 8: Interface com a UC

IV.


g

Diante do exposto, podemos observar que, a sondap , p q ,lambda (sensor de oxigênio) é de extrema importância paraa regulação do sistema de injeção eletrônica dos carros.

El t f t l d i ê iEla transforma um percentual de oxigênio em umatensão que, em fim, pode ser utilizada pela unidade decomando para controlar a injeção de maior ou menorquantidade de combustível.


COSTA. P. G. Sensor de Oxigênio. Disponível em: <http://www.oficinaecia.com.br/bibliadocarro/biblia.asp?status=visualizar&cod=32>. p // / / pAcesso em: 05 nov. 08. MARTINS, C. L.; HONÓRIO J.; KLECHOWICZ, N. J. Dispositivo de aquisição de dadosde desempenho para veículos de arrancada. Universidade Tecnológica Federal doParaná. Curitiba/PR, 2006./ ,Sensor de Oxigênio de Alta Temperatura. Disponível em:<http://www.metaltech.com.br/teoriase.html>. Acesso em: 10 nov. 08.Sensores de Oxigênio. Disponível em: <http://www.alfatest.com.br/noticias/sensores.html>. Acesso em 20 nov. 08.http://www.alfatest.com.br/noticias/sensores.html . Acesso em 20 nov. 08.Sonda Lambda. Disponível em: <http://turbobr.pbwiki.com/Sonda+Lambda>. Acesso em: 20 nov. 08.Sonda Lambda. Disponível em: <http://www.r19club.com/How-to/sondalambda php> Acesso em 14 nov 08to/sondalambda.php>. Acesso em 14 nov. 08.Sonda Lambda Bosch. Disponível em: <http://www.bosch.com.br/br/autopecas/produtos/injecao/downloads/folheto_sondas_2001.pdf>. Acesso em 14 nov. 08.Sonda Lambda 2008/2009 Disponível em: Sonda Lambda 2008/2009 . Disponível em: <http://www.bosch.com.br/br/autopecas/produtos/injecao/downloads/catalogo_sonda_lambda_2008_2009.pdf>. Acesso em 14 nov. 08.


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