11 janeiro 2009

Sensor de oxigênio

O sensor de oxigênio também chamado de sonda lambda, sensor estequiométrico, sensor do escapamento é parte integral do sistema de controle de emissões de poluentes.
O sensor de oxigênio gera voltagem própria, acima dos 300 graus centígrados, na maioria dos casos a tensão varia entre 0 e 1000 mV.
O módulo de injeção aumenta ou diminui o tamanho do pulso da injeção de combustível através da tensão do sensor de oxigênio.
Um simples fio do sensor de oxigênio é aterrado no escapamento, logo depois do coletor do escapamento.



Nos casos de dois fios o sensor recebe um terra próprio.


OPERAÇÃO OPEN LOOP (circuito aberto)
Quando um motor tem sua primeira partida e a rotação está abaixo do seu valor pré determinado na memória do modulo de injeção, o sistema vai para malha aberta (open loop) e ignora o sensor de oxigênio. Esta operação também é chamada de fase de aquecimento.

OPERAÇÃO CLOSED LOOP (circuito fechado)
Quando os valores de closed loop forem alcançados neste modo de injeção, o módulo passa a calcular a mistura ar combustível em tempo real, baseada no sensor de oxigênio e através do tempo de abertura dos bicos injetores, o que permite uma mistura muito próxima à mistura estequiométrica.

O sensor de oxigênio é constituído pôr um corpo cerâmico à base de zircônio recoberto por uma pequena camada de platina, fechada em uma extremidade e colocada em um tubo protetor e alojado em um corpo metálico, que fornece uma posterior proteção e ainda permite a montagem no coletor de escape.

A parte externa do elemento de zircônio encontra-se exposta ao fluxo abrasador dos gases de escapamento, enquanto a parte interna está em comunicação com o ar ambiente onde a taxa de oxigênio na atmosfera é sempre igual a 21%.
O funcionamento do sensor de oxigênio pode ser comparado a um elemento galvânico (placas positivas e negativas imersas em solução ácida ou bateria, que fornece uma tensão); no caso do sensor de oxigênio, um elétrodo positivo interno cerâmico (eletrólito estacionário), fornece uma tensão em função da diferença de oxigênio que existe entre eles.
Portanto, na passagem da mistura rica para a pobre, ou vice versa, por causa desta oxidação catalítica (devido à presença de platina que age como catalisador e da temperatura que deve ser superior à 300 graus centígrados) os ions de oxigênio, existentes no material cerâmico (elemento estacionário), podem-se condensar em quantidades mais ou menos elevadas no elétrodo negativo dando origem a uma variação de tensão que, enviada ao módulo de injeção, lhe permite variar os tempos de abertura dos bicos de injeção de forma tal a manter o teor da mistura através de empobrecimento ou enriquecimento o mais próximo possível do teor estequiométrico.
Em 1990, foi inventado o sensor de oxigênio aquecido. Neste sensor são usados três fios, um terra para sonda, um sinal de tensão para o módulo e no último uma tensão para o aquecimento, que é feito por uma resistência , já que o sensor não funciona abaixo de 300 graus centígrados.
No caso de sensores com quatro fios o quarto passa a ser terra.
Nos veículos mais novos com sistemas mais modernos de OBD II e sistemas de controle de poluentes mais rígidos, usam dois sensores de oxigênio, o segundo após o catalisador para monitoramento da eficiência do conversor catalítico (catalisador).




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