Sensor de oxigênio (sonda lambda) explicado

O sensor de oxigênio (O2), também chamado de sonda lambda, mede quanto oxigênio sobra no escapamento. O módulo do motor usa o sensor antes do catalisador para manter a mistura ar-combustível na proporção quimicamente correta, chamada de lambda 1. Para a gasolina, isso dá cerca de 14,7 kg de ar por kg de combustível (a Bosch indica 14,66). Um segundo sensor depois do catalisador verifica se o catalisador está funcionando bem.

Sensores antes e depois do catalisador

Os sistemas de escapamento modernos têm pelo menos dois sensores de oxigênio:

• Sensor pré-catalisador (sensor de controle): antes do catalisador. O módulo lê esse sensor para ajustar a injeção de combustível. Se a mistura estiver rica, ele injeta menos combustível; se estiver pobre, mais.
• Sensor pós-catalisador (sensor de diagnóstico): depois do catalisador. Ele verifica se o controle feito com o sensor pré-catalisador está funcionando, e o módulo também o usa como dispositivo de monitoramento. Um catalisador com eficiência abaixo do limite gera o P0420 (banco 1) ou o P0430 (banco 2).

Banco 1, banco 2, sensor 1, sensor 2

Os códigos identificam os sensores por banco e posição:

• O banco 1 é o lado do motor onde fica o cilindro 1. O banco 2 é o outro lado, em motores em V e boxer. Um motor com uma única fileira de cilindros só tem banco 1.
• O sensor 1 é o mais próximo do motor naquele banco (antes do catalisador). O sensor 2 é o seguinte ao longo do escapamento, normalmente depois do catalisador, e assim por diante.

Então “banco 1 sensor 1” é o sensor antes do catalisador do lado do cilindro 1. Qual lado é o banco 1 depende de onde a montadora colocou o cilindro 1; as informações técnicas mostram isso para o seu motor.

Tipos de sensor de oxigênio

Os sensores são aquecidos para chegar à temperatura de trabalho; os sensores tipo dedal mais antigos da Bosch são aquecidos a cerca de 350 °C. Os sensores planares mais novos têm o aquecedor embutido no elemento sensor, então ficam prontos mais cedo depois de uma partida a frio.

O que o OBD-II verifica

As regras do OBD-II exigem que o módulo monitore:

• A tensão de saída e a velocidade de resposta dos sensores pré-catalisador, incluindo resposta lenta em um só sentido (de rico para pobre ou de pobre para rico).
• A saída, a atividade e a resposta dos sensores pós-catalisador.
• O circuito do aquecedor de todo sensor aquecido.

O módulo precisa sinalizar o sensor antes que o desgaste dele faça as emissões passarem de 1,5 vez o limite aplicável.

Códigos que um sensor de oxigênio pode gerar

As mesmas falhas no banco 1 sensor 2 vão do P0136 ao P0141. O banco 2 sensor 1 começa no P0150.

Códigos que o sensor informa, mas não causa

Muitas vezes o sensor é só o mensageiro. Um sensor bom que enxerga uma mistura de fato pobre ou rica informa isso, e o módulo gera um código do sistema de combustível:

• P0171 e P0174: sistema muito pobre, banco 1 e banco 2.
• P0172 e P0175: sistema muito rico, banco 1 e banco 2.

Ar entrando na admissão ou no escapamento entre o motor e o sensor distorce o sinal. Por isso a rotina de teste da Bosch inclui um teste de vazamento na admissão e no escapamento. Procure vazamentos antes de trocar um sensor por causa de um código de mistura pobre.

Por que os sensores de oxigênio falham

A Bosch agrupa as falhas em defeitos elétricos, danos mecânicos, contaminação ou entupimento, e superaquecimento. O depósito em um sensor removido costuma indicar a causa:

Corrigir a causa é fundamental. Um sensor novo instalado em um motor que queima óleo ou líquido de arrefecimento vai ser contaminado do mesmo jeito.

Como testar um sensor de oxigênio

A rotina de oficina da Bosch, nesta ordem:

1. Com o motor quente, leia a memória de falhas e veja os valores em tempo real do sensor com um scanner.
2. Compare o padrão do sinal com a especificação do veículo.
3. Inspecione a fiação e os conectores.
4. Faça o teste de vazamento na admissão e no escapamento, principalmente entre o motor e o sensor.

Em um código de aquecedor, verifique a alimentação do aquecedor e se o módulo está acionando o aquecedor.

Valores normais e padrões de sinal dependem do veículo, então compare o que você vê com as informações técnicas.

Quando trocar o sensor de oxigênio

A Bosch trata as sondas lambda como peças de desgaste e recomenda verificá-las a cada 30.000 km (cerca de 18.600 milhas). Troque o sensor quando os testes acima mostrarem que ele está com defeito, ou no intervalo do plano de manutenção da montadora do seu veículo, se ele indicar um.

• Instale o mesmo tipo de sensor do original. A Bosch observa que sensores tipo dedal precisam ser substituídos pelo mesmo tipo.
• Os sensores Bosch novos já vêm com a rosca engraxada.
• Depois de trocar o sensor, apague o código e rode com o carro. O monitor do sensor de oxigênio precisa rodar de novo antes de aparecer como concluído; veja ciclos de condução e monitores de prontidão.

Um pouco de história

A Bosch colocou na rua a primeira sonda lambda de série em 1976, nos Volvo 240/260 para o mercado americano. Ela viabilizou o catalisador de três vias, porque ele só limpa bem os três principais poluentes quando a mistura é mantida perto de lambda 1. O monitoramento do sensor de oxigênio foi, junto com o catalisador, um dos dois requisitos mínimos de OBD das Clean Air Act Amendments de 1990 dos EUA. Veja a história do OBD-II.

Para outros termos, veja o glossário OBD-II.

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