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Como funciona o sensor de oxigênio?

Componente que analisa os gases liberados pelo motor é fundamental para o funcionamento correto do automóvel, principalmente os flex.

 

Motor a combustão só trabalha da seguinte maneira: se houver oxigênio e combustível. Sem esses elementos não acontece a explosão que é necessária para o funcionamento do motor.

O grande desafio está na mistura ideal entre combustível e comburente. O componente responsável por levar ao módulo de injeção eletrônica a informação é o sensor de oxigênio ou a Sonda lambda, como também é conhecida. O papel da sonda é medir a quantidade de oxigênio presente nos gases eliminados pelo motor. Essa peça realiza a medição, e os dados são utilizados pelo módulo da injeção para obter o ponto estequiométrico. Resumindo: a mistura ideal entre gasolina, etanol ou diesel e o oxigênio.

A sonda de oxigênio é posicionada estrategicamente no carro, ficando perto do coletor de escape do motor, alguns centímetros antes do catalisador, coletando os gases ainda quentes. Para funcionar a peça precisa de temperatura de 300 e 600 ºC, temperatura essa, que transforma o dióxido de zircônio ou o óxido de titânio utilizado no sensor em condutor de íons de oxigênio. Alguns tipos são aquecidos eletricamente e não dependem do calor do motor para entrar em funcionamento.

Veja na imagem principal do post como procede o funcionamento.

 

O funcionamento perfeito

 

Qualquer variação na quantidade de oxigênio é percebida na tensão gerada pelo sensor. No caso da gasolina, a razão perfeita da mistura ar-combustível é de 14,7 partes de ar para uma de gasolina (14,7:1). Mas há um detalhe: esta razão muda de acordo com a temperatura, pressão, umidade e além das características do motor, como rotação e temperatura de funcionamento.

Quando a informação sobre a quantidade de oxigênio liberado pelo motor, obtida pela sonda, chega à Unidade de Comando Eletrônico (ECU), a queima é equilibrada.

Se nos motores a gasolina à sonda é importante para atender normas de emissões (foi para isso que começou a ser usada, nos Volvo 240 exportados para os EUA, a partir do fim dos anos 1970), nos bicombustíveis tem função ainda mais crucial. É dela a missão de corrigir a injeção para o novo combustível ou a mistura usada. O etanol possui menor poder calorífico (a quantidade de calor emitida pela combustão completa de um combustível), o que faz sua razão perfeita ser de 9,0 partes de ar para uma de etanol. Ou seja: é necessário mais álcool para obter o mesmo poder calorífico da gasolina.

A sonda lambda percebe isso quando muito oxigênio passa por ela – em outras palavras, quando a mistura fica pobre. 

É importante saber que a sonda lambda não “sabe” qual é o combustível que está sendo queimado (quando o fabricante precisa desta informação, é necessário inserir um sensor específico na linha de combustível).

Esse componente apenas emite um sinal elétrico usado para corrigir a razão ar-combustível na queima. E é essa a razão pela qual carros flex podem funcionar com qualquer proporção de álcool e gasolina no tanque.

O tempo de resposta da sonda lambda a qualquer alteração de fatores é muito pequeno – da ordem de 0,13 a 0,30 segundo, dependendo das especificações do sensor – e o de processamento do sinal é ainda mais rápido. Quando há problemas (ou defeitos), os tempos de resposta da peça podem aumentar. Uma das razões, por exemplo, é o depósito de carvão no sensor.

Apesar de tantas responsabilidades, a sonda de oxigênio costuma ser acusada de causar alguns defeitos que, na verdade, estão relacionados ao sistema de ignição, arrefecimento do motor ou em outros sensores e atuadores. O fato é que as sondas são bastante resistentes e duráveis: as originais e sem aquecimento elétrico duram cerca de 80 mil km, enquanto as com aquecimento podem passar dos 160 mil km.

No passado, tudo era mais simples: carburadores e injeções mecânicas simplesmente não permitiam variação na quantidade de combustível injetada no motor. Isso explica a importância que era dada a um bom ajuste de carburador.

Fonte: Revista Quatro Rodas

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Comentários

  1. sidnei| 07/01/2018

    Otimo Post, tirei minha duvida quanto ao "o que tem dentro do sensor para que ele funcione "!

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