Sondas lambda (O2) explicadas
O que faz uma sonda lambda (O2), sonda a montante e a jusante, banco 1 sensor 1, banda estreita e banda larga, os códigos que regista, porque avaria e como a verificar.
Uma sonda de oxigénio (O2), também chamada sonda lambda, mede quanto oxigénio resta no escape. A centralina usa a sonda antes do catalisador para manter a mistura ar-combustível na proporção quimicamente correta, chamada lambda 1. Na gasolina, isso corresponde a cerca de 14,7 kg de ar por kg de combustível (a Bosch indica 14,66). Uma segunda sonda depois do catalisador verifica se o catalisador está a funcionar bem.
Sondas a montante e a jusante
Os sistemas de escape modernos têm pelo menos duas sondas lambda:
- Sonda a montante (sonda de regulação): antes do catalisador. A centralina lê-a para ajustar a injeção de combustível. Se a mistura estiver rica, injeta menos combustível; se estiver pobre, injeta mais.
- Sonda a jusante (sonda de diagnóstico): depois do catalisador. Verifica se a regulação a montante está a funcionar, e a centralina usa-a também como dispositivo de monitorização. Um catalisador cuja eficiência desce abaixo do limite faz registar o P0420 (banco 1) ou o P0430 (banco 2).
Banco 1, banco 2, sensor 1, sensor 2
Os códigos identificam as sondas pelo banco e pela posição:
- O banco 1 é o lado do motor onde está o cilindro 1. O banco 2 é o outro lado, nos motores em V e de cilindros opostos. Um motor com uma única fila de cilindros só tem banco 1.
- O sensor 1 é a sonda mais próxima do motor nesse banco (a montante). O sensor 2 é a seguinte ao longo do escape, normalmente depois do catalisador, e assim por diante.
Assim, «banco 1 sensor 1» é a sonda a montante do lado do cilindro 1. O lado que é o banco 1 depende de onde o fabricante pôs o cilindro 1; a informação técnica indica-o para o seu motor.
Tipos de sonda lambda
| Tipo | Como funciona | Sinal |
|---|---|---|
| De salto (banda estreita) | Compara o oxigénio no escape com o oxigénio no ar exterior. Deteta a passagem entre rico e pobre em torno de lambda 1. | Cerca de 20 a 900 mV, consoante o oxigénio no escape. |
| De banda larga (relação ar-combustível) | Mede a mistura real, com precisão, tanto do lado rico como do lado pobre. | Uma corrente de bombagem, nula em lambda 1. A centralina converte-a numa relação. |
As sondas são aquecidas para atingirem a temperatura de funcionamento; as sondas de dedo mais antigas da Bosch são aquecidas a cerca de 350 °C. As sondas planares mais recentes têm a resistência de aquecimento integrada no elemento sensor, por isso ficam prontas mais cedo após um arranque a frio.
O que o OBD-II verifica
As regras OBD-II obrigam a centralina a monitorizar:
- A tensão de saída e a velocidade de resposta das sondas a montante, incluindo a resposta lenta num só sentido (de rico para pobre ou de pobre para rico).
- A saída, a atividade e a resposta das sondas a jusante.
- O circuito de aquecimento de todas as sondas aquecidas.
A centralina tem de assinalar uma sonda antes de a sua deterioração fazer as emissões ultrapassarem 1,5 vezes a norma aplicável.
Códigos que uma sonda lambda pode registar
| Código | Significado (exemplo: banco 1 sensor 1) |
|---|---|
| P0130 | Circuito da sonda de oxigénio |
| P0131 | Circuito da sonda de oxigénio com tensão baixa |
| P0132 | Circuito da sonda de oxigénio com tensão alta |
| P0133 | Resposta lenta do circuito da sonda de oxigénio |
| P0134 | Circuito da sonda de oxigénio sem atividade detetada |
| P0135 | Circuito da resistência de aquecimento da sonda de oxigénio |
| P0031 / P0032 | Circuito de controlo da resistência de aquecimento baixo / alto |
| P2195 | Sinal da sonda lambda enviesado ou preso em pobre |
As mesmas avarias no banco 1 sensor 2 vão do P0136 ao P0141. O banco 2 sensor 1 começa no P0150.
Códigos que a sonda comunica mas não causa
Muitas vezes, a sonda é só o mensageiro. Uma sonda em bom estado que vê uma mistura realmente pobre ou rica comunica-o, e a centralina regista um código do sistema de combustível:
- P0171 e P0174: sistema demasiado pobre, banco 1 e banco 2.
- P0172 e P0175: sistema demasiado rico, banco 1 e banco 2.
Ar a entrar na admissão ou no escape entre o motor e a sonda falseia o sinal. É por isso que a rotina de teste da Bosch inclui um teste de estanquidade da admissão e do escape. Procure fugas antes de substituir uma sonda por causa de um código de mistura pobre.
Porque avariam as sondas lambda
A Bosch agrupa as avarias em falhas elétricas, danos mecânicos, envenenamento ou colmatação, e sobreaquecimento. O depósito numa sonda retirada aponta muitas vezes para a causa:
| Aspeto da ponta da sonda | Causa provável (Bosch) | O que verificar |
|---|---|---|
| Depósito verde e granulado | Líquido de arrefecimento a entrar na câmara de combustão | Junta da cabeça, cabeça do motor, coletor de admissão |
| Depósito vermelho ou branco | Aditivos de combustível | Deixar de usar o aditivo |
| Depósito preto e oleoso | Consumo elevado de óleo | Guias e retentores das válvulas |
| Depósito castanho-escuro | Mistura demasiado rica | Pressão de combustível |
| Cabo partido | Cabo demasiado esticado | Passar o cabo novo sem tensão |
| Bainha do cabo danificada | Impacto de pedras | Passagem e proteção do cabo |
Corrigir a causa é essencial. Uma sonda nova montada num motor que queima óleo ou líquido de arrefecimento fica contaminada da mesma forma.
Como verificar uma sonda lambda
A rotina de oficina da Bosch, por esta ordem:
- Com o motor quente, leia a memória de avarias e veja os valores em tempo real da sonda com um equipamento de diagnóstico.
- Compare o padrão do sinal com a especificação do veículo.
- Inspecione a cablagem e as fichas.
- Teste a estanquidade da admissão e do escape, sobretudo entre o motor e a sonda.
Num código da resistência de aquecimento, verifique a alimentação da resistência e se a centralina a está a ligar.
Os valores normais e os padrões de sinal dependem do veículo, por isso compare o que vê com a informação técnica.
Quando substituir uma sonda lambda
A Bosch trata as sondas lambda como peças de desgaste e recomenda verificá-las a cada 30 000 km (cerca de 18 600 milhas). Substitua uma sonda quando os testes acima mostrarem que está avariada, ou no intervalo indicado no plano de manutenção do fabricante do seu veículo, se o indicar.
- Monte o mesmo tipo de sonda que a original. A Bosch indica que as sondas de dedo têm de ser substituídas por sondas do mesmo tipo.
- As sondas Bosch novas vêm com a rosca já lubrificada.
- Depois de substituir uma sonda, apague o código e conduza. O monitor das sondas lambda tem de voltar a correr antes de aparecer como concluído; veja ciclos de condução e monitores de prontidão.
Um pouco de história
A Bosch pôs na estrada a primeira sonda lambda de série em 1976, em automóveis Volvo 240/260 para o mercado dos EUA. Tornou viável o catalisador de três vias, porque este só limpa bem os três principais poluentes quando a mistura é mantida perto de lambda 1. A monitorização da sonda de oxigénio foi, juntamente 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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Códigos relacionados
Fontes: Bosch lambda sensor technical brochures and history; 13 CCR 1968.2(e)(7); Vermont DEC O2S configuration; SAE J2012 code names