Sondas lambda, também denominadas por sensores de oxigénio, fazem parte do sistema de gestão da mistura de ar-combustível de motores de combustão interna e servem para monitorizar o desempenho de catalisadores de carros. Uma avaria está associada a sintomas típicos.
Basta continuar a ler para saber mais sobre sintomas típicos de avaria e quais os passos de reparação.
O que é a sonda lambda?
As sondas lambda (λ) são sensores de oxigénio que fazem parte do sistema de escapes automóveis e se encontram, geralmente, a montante e jusante do catalisador de carro. Inicialmente eram usados em combinação com motores a gasolina. Entretanto, carros modernos com motores a diesel e a gás também os integram. Os componentes servem para medir constantemente o teor de oxigénio residual nos gases de escape.
Sonda lambda: para que serve?
O teor de oxigénio medido nos gases de escape induz um sinal elétrico transmitido à centralina. Em combinação com o valor de massa de ar, a centralina calcula constantemente o valor lamba (λ) da última mistura de ar e combustível queimada nos cilindros. O sinal de uma segunda sonda montada a seguir ao catalisador permite à centralina monitorizar a capacidade de retenção de oxigénio do catalisador. Esta capacidade permite tirar conclusões sobre o seu desempenho.
O valor lambda descreve a proporção de massas numa mistura de ar-combustível relativamente à relação estequiométrica (λ=1), a qual proporciona uma combustão completa do carburante. A relação estequiométrica ideal para motores a gasolina é de 14,7 partes de ar para 1 parte de gasolina. Nesta relação, todas as moléculas de combustível reagem com todas as moléculas de oxigénio presentes. Após a combustão não resta oxigénio nem combustível por reagir. Quando o valor lambda é inferior à relação estequiométrica (λ<1), há uma falta de ar ou um excesso de combustível (mistura rica). Quando o valor é superior à relação estequiométrica (λ>1), há excesso de ar ou combustível insuficiente (mistura pobre).
A regulação continuada da proporção das massas de ar e de combustível, também denominada por regulação lambda, aumenta a eficiência de combustão e melhora o tratamento de gases de escape. Para tal, recorre-se aos sinais da sonda lambda num circuito de retorno. Os valores lambda medidos são permanentemente comparados com um valor de referência. No caso de motores a gasolina é típico ocorrer uma regulação da mistura que permite manter o valor lambda continuamente entre 0,97 a 1,03.
Tipos de sondas lambda
É possível distinguir entre dois tipos de componentes no que respeita a medição: sondas binárias ou de banda larga. As sondas binárias fazem medições comparativas (teor de O₂ dos gases de escape relativamente a ar de referência) ou medem alterações da resistência elétrica correlacionadas com o teor de oxigénio dos gases de escape. As de banda larga funcionam com base no princípio da medição comparativa.
- Sonda binárias ou de salto de tensão. Componentes deste tipo possuem um elemento de trabalho de cerâmica de dióxido de zircónio ou de dióxido de titânio, sendo alongados e ocos. Os sinais variam entre dois valores. Um dos sinais representa uma mistura rica, o outro uma mistura pobre. Tipicamente, a gama de valores medidos corresponde a um valor lambda de entre 0,97 a 1,03.
No caso sensores com dióxido de zircónio, o elemento de trabalho está também revestido de platina. Estas peças têm uma temperatura de funcionamento de 300 °C. A partir desta temperatura o elemento de trabalho que contém o ar de referência torna-se permeável a iões de oxigénio. A diferença de concentração de iões de O₂ entre o exterior e o interior do elemento de trabalho induz um fluxo de iões entre estes dois meios e gera uma tensão. A tensão é transmitida como sinal à centralina. Sensores binários podem também possuir uma alimentação elétrica com tensão constante e uma membrana com dióxido de titânio. Esta membrana altera a sua resistência elétrica de forma inversamente proporcional à concentração de oxigénio. É, portanto, mais condutora a baixas concentrações de O₂. As mudanças de tensão permitem calcular o teor de O₂. - Sondas de banda larga. Este tipo também recorre a ar de referência e uma membrana de dióxido de titânio, além disso, possui uma célula de bombeamento eletroquímica. Estas têm uma forma plana.
Trata-se de um tipo mais complexo que permite efetuar medições numa gama de valores alargada. Isto permite uma maior flexibilidade no que respeita a gestão do motor.
Sonda lambda: sintomas de avaria
O componente que se encontra a montante do catalisador é um sensor importante para fins de regulação do motor. Uma avaria neste componente provoca uma gestão errada da mistura de ar-combustível, pelo que é queimada uma mistura demasiado rica ou pobre. Tipicamente, esta avaria está associada aos seguintes sintomas:
- Diminuição da potência do motor;
- Aceleração pior;
- Funcionamento do motor irregular;
- Aumento da opacidade do fumo;
- Aumento do consumo de combustível;
- Ativação do modo de emergência;
- Ativação da luz de aviso do motor no tablier;
- Gravação de um código de erro no sistema OBD II.
Causas de avaria da sonda lambda
- Estes sensores tendem a avariar-se devido aos seguintes fatores:
- Desgaste no decurso do funcionamento normal;
- Acumulação de depósitos de carvão;
- Acumulação de resíduos oleosos ou aditivos (por exemplo, devido a anéis do pistão de carro defeituosos);
- Danos mecânicos (montagem com torque de aperto incorreto);
- Danos em cabos e conetores elétricos (alimentação insuficiente ou perda de ligação à terra);
- Sobreaquecimento (temperaturas acima de 900 °C);
- Falta de ar de referência (entupimento ou montagem incorreta).
Como testar a sonda lambda?
Testar e substituir estes componentes exige conhecimento especializado e ferramentas adequadas. O seu estado pode ser verificado com um instrumento de medição adequado. Tipicamente recorre-se a um multímetro, um osciloscópio ou um testador especial. Contudo, isto requer um conhecimento específico à cerca do sinal esperado.
Como substituir a sonda lambda?
Geralmente, diagnosticar, substituir ou limpar a sonda lambda na oficina não demora mais do que duas horas. As peças são relativamente fáceis de desmontar e o preço de uma sonda lambda é relativamente acessível, dependendo do modelo automóvel é possível adquirir um componente novo a partir de cerca de 40 €.
Normalmente, procede-se da seguinte maneira:
- Desmontar a peça;
- Limpar a peça;
- Limpar o orifício roscado;
- Aplicar pasta resistente à temperatura no orifício;
- Montar a peça nova, respeitando o torque de aperto prescrito;
- Eliminar a causa do dano e eliminar o código de erro;
- Testar o funcionamento.
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