Sensor de Oxigênio (Sonda Lambda) Caracteristicas básicas e como testar .

Posted on 30/05/2009. Filed under: Dica Técnica, Injeção Eletrônica |


Sensor de Oxigênio (Sonda Lambda)

O sensor de oxigênio ou sonda lambda está localizado no escapamento do veículo. Informa à unidade de comando eletrônico-UCE a concentração de oxigênio nos gases de escape. Seu sinal é proporcional a essa concentração. Portanto, com base no sinal do sensor de oxigênio a UCE pode avaliar a mistura ar/combustível admitida pelo motor e fazer correções instantâneas se a mesma não estiver sendo dosada na proporção correta (fator *lambda = 1).

A sonda é constituida basicamente por um elemento cerâmico (titânia** TiO2 ou zircônia ZrO2). Os sensores de dióxido de zircônio (zircônia) enviam à UCE uma tensão que pode variar entre aproximadamente 0,100 volts VDC (mistura pobre) e 0,900 Volts VDC (mistura rica). Nos sensores de titânia o comportamento é oposto (tensão maior-mistura pobre; tensão menor-mistura rica)
 

Sinal do sensor de oxigênio em marcha-lenta com o motor aquecido  

Os sensores de oxigênio só se tornam ativos quando seu elemento cerâmico atinge temperaturas superiores a 300ºC. No mercado nacional é comum encontrarmos sensores de oxigênio com diferentes números de fios condutores:

• Sensor com um fio – Conhecido como sonda lambda não aquecida-EGO (Exhaust Gas Oxygen Sensor), seu aquecimento ocorre somente devido ao contato direto do mesmo com os gases de escape. Possui somente o fio de saída do sinal. Seu aterramento é feito em sua própria carcaça.

• Sensor com três fios – Conhecido como sonda lambda HEGO (Heated Exhaust Gas Oxygen Sensor). Possui o fio de saída de sinal e os fios de alimentação do resistor de aquecimento. Seu aterramento é feito em sua própria carcaça.

• Sensor com quatro fios – Conhecido como sonda lambda HEGO (Heated Exhaust Gas Oxygen Sensor). Possui o fio de saída de sinal, os fios de alimentação do resistor de aquecimento e o fio de aterramento do sensor. 

 

Testando um sensor de oxigênio (sonda lambda)

Na realização do teste de um sensor de oxigênio observe os seguintes detalhes:

• Certifique-se da boa condição de carga da bateria e alimentação da UCE.

• Verifique se o sensor está aterrado em sua carcaça (para os sensores de 1 e 3 fios) e em seu fio de aterramento (para sensores de 4 fios).

• Para os sensores de 3 e 4 fios; com o conector elétrico do sensor desligado e em temperatura ambiente, meça a resistência elétrica do seu aquecedor. Reconecte a conector do sensor e verifique a alimentação positiva (deve haver tensão de bateria) e negativa do aquecedor.

• Com o conector elétrico do sensor instalado e a chave de ignição ligada, meça a tensão (em volts VDC) de referência*** no fio de sinal do sensor. Esta tensão deve estar entre 0,100 e 0,550 volts VDC (vide especificações do sistema em questão).

• Com o motor em marcha-lenta aquecido (após a ventoinha ter desligado pela 2º vez) e a sonda devidamente instalada e conectada ao chicote da UCE, avalie a tensão enviada pelo seu fio de sinal para a UCE. A tensão deve oscilar rapidamente (aproximadamente 1 volt por segundo) entre 0,100 volts VDC (mistura pobre) e 0,900 volts VDC (mistura rica) – Vide item Paradigma Técnico.

Paradigma Técnico
Quando o sinal do sensor deixa de oscilar rapidamente (fica “travado”), muitos profissionais substituem o componente. Baseiam-se no fato de que quando um sensor de oxigênio está em boas condições de funcionamento o seu sinal deve estar oscilando rapidamente entre aproximadamente 0,100 volts VDC e 0,900 volts VDC. Normalmente cometem um engano pois o sinal do sensor pode estar, por exemplo, “ travado” em 0,200 volts VDC (mistura pobre) porque a mistura está realmente pobre e a UCE não está “conseguindo” efetuar o seu ajuste por já ter ultrapassado os seus limites de correção – Vide dica 2.

* Fator lambda é a relação entre a quantidade de ar admitida pelo motor e a quantidade de ar ideal. Matematicamente temos: Fator lambda = quantidade de ar admitida quantidade de ar ideal, portanto:

• Fator lambda menor que 1 = Mistura rica
• Fator lambda maior que 1 = Mistura pobre
• Fator lambda igual a 1 = Mistura ideal (estequiométrica)

** Sensores de titânia não são utilizados no mercado nacional.

*** Muitos profissionais desconsideram a existência dessa tensão de referência enviada pela UCE para a sonda e efetuam o teste de sinal do sensor com o seu conector desligado. Por isso, evite diagnósticos equivocados e sempre efetue o teste de sinal da sonda com o seu conector elétrico ligado. É importante ressaltar ainda que em alguns sistemas de injeção não se observa a existência desse sinal de referência (como no sistema FIC EEC IV). Nesse caso o sinal da sonda pode ser avaliado com o seu conector elétrico desligado do chicote da UCE.

Dica 1

Exemplo de teste para uma sonda lambda – HEGO
Sensor aplicado nos sistemas de injeção eletrônica Motronic MP 9.0 e IAW 1AVS que equipam os veículos Gol MI 1000 8V e Gol/Parati MI 1000 16V (para outros sistemas as considerações podem variar)

Atenção!!
Efetuar os testes obedecendo a seqüência. Antes, efetuar o Teste de Carga da Bateria.

1º Teste (teste de aterramento da carcaça da sonda)

• Conectar o analisador de polaridade na carcaça da sonda.

• Deve haver polaridade negativa.

 

2º Teste (teste de aterramento da sonda na UCE)

• Desconectar o conector elétrico da sonda.

• Conectar o analisador de polaridade no terminal do conector (lado do chicote) que vai ao pino 15 da UCE.

• Deve haver polaridade negativa.

3º Teste (teste da resistência de aquecimento)

• Com o conector elétrico da sonda desconectado.

• Selecionar o multímetro na escala OHMs.

• Medir a resistência elétrica entre os fios brancos da sonda.

• A resistência deve estar entre 3,0 e 9,0 OHMs (em temperatura ambiente). 

 

4º Teste (teste de alimentação positiva da resistência de aquecimento)

• Reconectar o conector elétrico da sonda lambda.

• Dar partida no motor.

• Com o analisador de polaridade, medir a polaridade no fio branco da sonda ligado ao fio preto e vermelho (positivo do aquecedor).

• A polaridade deve ser positiva. 

 

5º Teste (teste de alimentação negativa da resistência de aquecimento)

• Com o conector elétrico conectado, medir a polaridade no outro fio branco (negativo do aquecedor) da sonda.

• A polaridade deve ser negativa. 

 

6º Teste (teste da voltagem de referência)

• Desligar o motor.

• Com o conector elétrico conectado.

• Ligar a ignição sem dar partida.

• Medir a voltagem VDC entre o fio preto da sonda e o fio que vai ao terminal 38 da UCE.

• A voltagem deve estar entre aproximadamente 0.350 e 0.550 volts VDC. 

 

7º Teste (teste de voltagem do retorno)

• Dar partida deixando o motor aquecer (até desligar a ventoinha pela 2º vez).

• Com o multímetro medir a voltagem no fio preto da sonda (fio de sinal para a UCE).

• Com o motor frio, a sonda envia uma voltagem fixa entre 0,350 e 0,550 volts (VDC) com pequenas oscilações.

• Com o motor quente, a voltagem deve oscilar rapidamente* (mais de 1 vez por segundo) entre aproximadamente 0,100 volts (mistura pobre) e 0,900 volts (mistura rica).

• Acelerando-se a voltagem deve tender rapidamente a valores entre 0,700 e 1,000 volts (VDC).

* O sinal não pode estar oscilando lentamente. Cuidado com “sondas lentas”! 

 

A voltagem está entre 0.350 e 0.550 volts?
Sim
Não
Circuito da sonda lambda OK.
O Valor Medido é…
Sempre menor que 0,450 volts
(mistura pobre)
Sempre maior que 0,450 volts
(mistura rica)
Verificar:
*Sinal dos sensores MAP, ACT, CTS e TPS.
*Pressão da linha de combustível menor que a tabelada (filtros obstruídos, bomba elétrica desgastada, regulador de pressão adulterado).
*Uma ou mais válvulas injetoras inoperantes ou entupidas.
*Entradas falsas de ar nos coletores de admissão e de escape ou escapamento.
*Combustível de má qualidade.
* Fazer limpeza no corpo de borboleta.
*Correia dentada fora do ponto.
Se tudo estiver OK e o defeito persistir, substitua a sonda lambda.
Verificar:
*Sinal dos sensores MAP, ACT, CTS e TPS.
*Filtro de ar obstruído
*Cabos de velas, velas de ignição.
*Pressão da linha de combustível maior que a tabelada (regulador de pressão adulterado ou retorno entupido).
*Motor (queimando óleo) ou válvulas presas.
*Correia dentada fora do ponto.
*Catalisador obstruído.
*Válvula(s) injetora(s) suja(s) ou gasta(s).
*Combustível de má qualidade.
* Fazer limpeza no corpo de borboleta.
Se tudo estiver OK e o defeito persistir, substitua a sonda lambda.

Dica 2

Como avaliar se o defeito está na sonda lambda quando o seu sinal não estiver oscilando corretamente.

1 – Quando o sinal estiver praticamente fixo “travado”abaixo de 0,450 VDC (mistura pobre).

Provocar um enriquecimento repentino na mistura (injetando uma pequena quantidade de Spray**** lubrificante no coletor de admissão, através da tomada de vácuo do regulador de pressão, por exemplo). Logo após o enriquecimento da mistura, o sinal enviado pela sonda deve instantaneamente ultrapassar 0,500 VDC e voltar ao valor inicialmente medido. Se houver essa oscilação no sinal da sonda, pode-se afirmar que ela está OK e o defeito está sendo provocado por outro elemento do sistema (válvulas injetoras entupidas, pressão baixa na linha de combustível, entradas falsas de ar etc.). Caso não haja oscilação, o defeito está na sonda.

2 – Quando o sinal estiver praticamente fixo “travado”acima de 0,450 VDC (mistura rica).

Provocar um empobrecimento repentino na mistura (ocasionando por um pequeno intervalo de tempo uma entrada falsa de ar, por exemplo). Logo após o empobrecimento da mistura, o sinal enviado pela sonda deve instantaneamente diminuir (abaixo de 0,450 VDC) e voltar ao valor inicialmente medido. Se houver essa oscilação no sinal da sonda, pode-se afirmar que ela está OK e o defeito está sendo provocado por outro elemento do sistema (válvulas injetoras gastas, pressão alta na linha de combustível etc.). Caso não haja oscilação, o defeito está na sonda. Portanto a sonda lambda está em boas condições quando é capaz de detectar rapidamente variações na mistura ar/combustível.
**** Realize este procedimento com bastante cautela. Evite acidentes ao manusear combustíveis.



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