Uma sonda lambda é um dispositivo eletrônico que monitora o nível de oxigênio nos gases de escape de um motor de combustão interna. Em seguida, ele ajusta a proporção da mistura ar-combustível do motor por meio da ECU e realiza a combustão adequada. Ele mantém o funcionamento eficiente do seu carro.
Vamos explorar o sensor lambda.
O que é um sensor lambda?
Uma sonda lambda, ou sensor de oxigênio, é um dispositivo de detecção usado para monitorar e medir o volume de oxigênio nos gases de escape de um motor de combustão interna. O sensor é instalado na tubulação de escape do seu carro ou veículo.
O sensor de O₂ identifica a melhor relação ar-combustível (AFR) para o motor e mantém as emissões adequadas. Um máximo de quatro sensores de oxigênio podem ser usados em um veículo, dependendo do seu tipo e fabricação. Os sensores lambda identificam os níveis de oxigênio do escapamento e enviam dados em tempo real para a ECU.
Em seguida, a ECU calcula a relação da mistura ar-combustível para o motor, o que garante a combustão adequada nas câmaras de combustão e reduz as emissões de gases nocivos ao meio ambiente. A sonda lambda mantém a relação da mistura ar-combustível em torno de 14,7 estequiométrica para o motor a gasolina.
Essa proporção de ar e combustível é chamada de relação ar-combustível estequiométrica (RAF). Os motores queimam todos os combustíveis completamente, sem excesso de ar ou combustível, se funcionarem nessa proporção.
Como funciona um sensor lambda?
Os sensores operam com base no princípio de receber uma entrada e compará-la com o valor padrão, enviando então a saída relacionada.
Quando a sonda do sensor lambda detecta uma temperatura em torno de 350 graus, a quantidade extra de oxigênio nos gases de escape gera uma mudança de voltagem na sonda.
Isso indica que a função de detecção depende do conteúdo de oxigênio nos gases de escape.
Em seguida, o pino lambda do sensor de oxigênio conta o gás O2 no escapamento (que está próximo de 0,3 a 3%) em comparação com o oxigênio no ar natural (cerca de 20,8-21%).
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Se a quantidade excedente de oxigênio no escapamento for inferior a 3%, a mistura ar-combustível do motor é indicada como um estado de combustão rica, o que significa que consome combustível em excesso. Nesse estado, até 0,9 V são registrados na sonda do sensor.
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Por outro lado, se o excesso de oxigênio no escapamento for igual a 3%, o motor é identificado como de combustão pobre, o que significa que consome mais ar do que o padrão e causa uma combustão ineficiente. Em um estado de combustão pobre, a sonda detecta 0,1 V.
Como mencionado acima, o sensor de oxigênio lambda calcula o excesso de oxigênio nos gases de escape do motor.
Após a conclusão do cálculo, o sensor lambda de O₂ envia um sinal de tensão elétrica para o circuito da unidade de controle do motor. A ECU identifica se o motor está em uma condição de combustão pobre ou rica com base na tensão transmitida a ele.
Tipos de sensores de oxigênio:
Zircônia e Titânia são dois tipos populares de sensores de oxigênio usados em sistemas de escapamento modernos. Entre eles, o sensor de oxigênio de zircônia ou lambda é o mais utilizado.
O sensor de oxigênio de zircônia funciona com base no sinal de tensão gerado pela mudança de emissão de O2 com os gases de escape.
Quando o volume de oxigênio no escapamento de um motor é maior que o valor padrão, trata-se de uma mistura pobre, e o sensor de O2 recebe baixa voltagem.
E quando a quantidade de oxigênio no escapamento é baixa, ele é definido como uma mistura rica de ar e combustível. O sensor detecta alta voltagem.
Por outro lado, o sensor Titania funciona com base nas mudanças na resistência elétrica que ocorrem devido ao volume de oxigênio concentrado nos gases de escape. A unidade de controle do motor (ECU) interpreta essas flutuações na resistência do sensor para corrigir a relação ar-combustível.
Existem dois outros tipos de sensores de oxigênio:
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sondas de salto
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e sondas de banda larga
Sonda de salto: O sensor de oxigênio com sonda de salto também é conhecido como sensor de banda estreita ou sensor de comutação. Este tipo de sensor não fornece dados contínuos como o sensor de banda larga. Ele detecta qualquer salto repentino de tensão e envia os dados do sinal de salto para a ECU.
Isso significa que o sensor de oxigênio da sonda de salto pode detectar e enviar dados quando identifica que a mistura está pobre ou rica.
O sensor de sonda de salto não é normalmente utilizado em veículos modernos devido a algumas limitações. No entanto, alguns sensores de sonda de salto têm um tempo de resposta mais rápido, de quatro segundos, e não requerem nenhum valor de referência de gás. Ele é conectado à alimentação de 5 V da unidade de controle do motor.
Sonda de banda larga: O sensor lambda com sonda de banda larga é conhecido por sua precisão de medição. Também conhecido como sensor de oxigênio de banda larga, ele consegue manter uma ampla faixa de relações ar-combustível em comparação com o antigo sensor de banda estreita. Ele pode medir misturas ricas e pobres, o que não é possível com o sensor de sonda de salto comum.
O outro nome deste sensor de banda larga é sensor de oxigênio de sonda linear. A maioria dos motores modernos possui sensores lambda de oxigênio de banda larga para diferentes vantagens. Esta sonda possui todos os recursos para o monitoramento moderno do sistema de escapamento.
Melhorou a eficiência de combustível, reduziu as emissões, reduziu o tempo de resposta, fez medições precisas e melhorou o desempenho do motor.
Tem aplicações no ajuste de desempenho do motor e na pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias.
Perguntas frequentes
O que um sensor lambda faz?
A sonda lambda examina o volume de gás O2 no escapamento de um motor de combustão interna. Em seguida, envia um sinal à unidade de controle do motor para ajustar o AFR adequadamente.
O que acontece se o sensor lambda estiver com defeito?
Uma sonda lambda defeituosa causa desvios na mistura ar-combustível e pode aumentar o consumo de combustível e as emissões excessivas de CO₂ nos gases de escape. Também pode afetar o desempenho do motor.
Como o sensor envia um sinal em tempo real da quantidade de oxigênio no escapamento, ele pode enviar uma mensagem errada para a ECU em caso de mau funcionamento. Como resultado, o motor do seu veículo pode consumir muito combustível (estado de queima rica) ou consumir pouco combustível (estado de queima pobre).
Quanto tempo duram os sensores lambda?
Sensores lambda podem durar entre 80.000 e 160.000 km a uma velocidade média de 80 km/h. Convertendo para horas de funcionamento, a autonomia será entre 2.000 e 4.000 horas.
No entanto, esse cálculo de vida útil é apenas uma estimativa e pode variar significativamente dependendo das condições do veículo e de outras situações.
O que acontece se eu remover o sensor lambda?
Alguns usuários podem remover a sonda lambda de seus veículos para reduzir custos de manutenção e solução de problemas. No entanto, essa não é uma boa prática e pode causar alguns problemas, como atraso no desempenho do motor, aumento no consumo de combustível e aumento nas emissões de escapamento.
Isso pode resultar em violações de regulamentações ambientais e multas indesejadas por parte das autoridades.
O que mata os sensores lambda?
O sensor de oxigênio pode falhar devido à idade, quilometragem, contaminação interna ou falhas elétricas.
Portanto, verificações regulares e substituições a cada 30.000 milhas podem ser necessárias.
Conclusão: O sensor lambda O₂ é um dispositivo pequeno, mas essencial para motores a diesel, gasolina e gás. Ele identifica e calcula o volume de oxigênio no escapamento e envia dados em tempo real para a ECU.
A ECU, então, corrige as proporções da mistura ar-combustível e garante uma queima eficiente do combustível. Portanto, você precisa cuidar do sensor de oxigênio para uma operação eficiente do seu veículo.