Sonda lambda de banda larga – como testar
Aprenda a testar de forma rápida, eficiente e conclusiva o sinal do sensor (sonda lambda) de banda larga Bosch LSU 4.9 (wide band), quando aplicado em um motor Ciclo Otto (etanol, gasolina ou flex).
A sonda lambda de banda larga Bosch LSU 4.9 tem 6 fios no lado do chicote e 5 fios no lado do sensor. Os fios do lado da sonda são padronizados:
- fio cinza – positivo do aquecedor da sonda
- fio branco – negativo do controle do aquecedor da sonda PWM
- fio amarelo – referência negativa de alimentação do elemento sensor
- fio preto – referência positiva de alimentação do elemento sensor
- fio vermelho – sinal do sensor
É importante lembrar que o aquecedor da sonda lambda tem uma resistência que varia de 2 Ω a 5 Ω (Ohms).
Teste do controle do aquecedor da sonda
Para realizar o teste pode ser utilizado 1 multímetro ou 1 osciloscópio.
Primeiramente conecte o osciloscópio e o multímetro no fio branco da sonda lambda (controle do negativo do aquecedor).
Ao ligar o carro, o gráfico apresenta:
- ciclo de trabalho negativo: 2%
- frequência: 102Hz
Logo após o ciclo de trabalho aumenta para quase 90%, ou seja, o aquecedor se apresenta bastante ligado (quase com tensão de bateria). Perceba como a largura do pulso varia.
Um instante depois o pulso de controle do aquecedor se altera para um ciclo de trabalho negativo de aproximadamente 50%.
Medindo a tensão no negativo do aquecedor (fio branco) o resultado é, aproximadamente, 7,00 VDC (tensão média deste sinal pulsado). Ou seja, quando a UCE (unidade de comando eletrônico) está controlando o negativo do aquecedor é apresentada uma tensão menor do que a tensão da bateria.
Resumindo, é possível perceber através do gráfico do osciloscópio que:
- ao ligar o carro a UCE quase não está ligando o aquecedor,
- logo após o aquecedor é ligado e a tensão cai, (a largura de pulso negativo aumenta).
- por fim o ciclo de trabalho negativo fica em 50%.
Essa variação da largura de pulso mostra que o controle negativo do aquecedor da sonda lambda de banda larga é um sinal PWM (idêntico ao sinal da banda estreita).
Teste do sinal da sonda lambda de banda larga bosch LSU 4.9
Equipamentos necessários para o teste
Para realizar o ensaio utilizamos 2 multímetros, 1 osciloscópio e 1 spray lubrificante.
Primeiramente conecte um multímetro (A) e o osciloscópio no fio vermelho da sonda lambda (fio do sinal).
Com a chave de ignição ligada e o motor desligado, a UCE envia uma tensão de referência para o sensor (aproximadamente 1,89 VDC).
Conecte o outro multímetro (B) ao fio de controle do aquecedor. A tensão deve ser de, aproximadamente, 13,00 VDC.
Preparação antes do teste
Ligue o carro e acelere ao giro máximo (com o veículo parado) por algumas vezes, para que o aquecedor da sonda lambda ligue e o sensor comece a operar.
O teste do sinal deve ser realizado com a motor em temperatura operacional, por isso deve-se acelerar (por até 5 segundos no máximo) e soltar repetidas vezes, até que o sensor comece a funcionar.
Quando a sonda não está operando, normalmente o seu sinal fica lento ou travado próximo à tensão de referência (aproximadamente 1,89 VDC).
Você pode perceber o funcionamento da sonda lambda quando a tensão do fio de controle do aquecedor diminuir (multímetro B), ou seja, o sensor passa a ser aquecido pela unidade de comando (UCE).
Através do multímetro é possível conferir que o sinal do sensor fica oscilando entre mistura rica (menor que 2,50 VDC) e mistura pobre (maior que 2,50 VDC). Este é o comportamento ideal.
SINAL DA SONDA LAMBDA (fio vermelho), medido em VDC
- Mistura pobre – maior que 2,50 VDC
- Mistura estequiométrica – igual a 2,50 VDC
- Mistura rica – menor que 2,50 VDC
Já no osciloscópio o gráfico se apresenta da seguinte maneira:
O comportamento deste sensor é um pouco diferente em comparação com o sensor de banda estreita.
Testando o sinal da sonda lambda de banda larga
É hora de provocar um enriquecimento. Para isso injete um pouco de spray lubrificante no respiro do motor. Instantaneamente a mistura se altera (ficando rica, abaixo de 2,50 VDC), provocando a reação do sensor. Essa mudança é visualmente identificada através do gráfico do osciloscópio, conforme abaixo.
Rapidamente a mistura volta ao normal, com as oscilações características entre mistura rica e mistura pobre.
Este é o correto funcionamento da sonda lambda de banda larga, reagindo conforme a concentração de oxigênio é alterada.
Repita o processo de injetar spray por algumas vezes para certificar que a sonda está operando perfeitamente.
Nos sensores de banda larga Bosch LSU 4.9 o sinal também poderia ser medido em Amperes. Nesse caso, no fio vermelho da sonda (lado da sonda), o sinal oscilaria entre aproximadamente -10 mA (menos dez miliamperes) e +10 mA (mais dez miliamperes) da seguinte forma:
SINAL DA SONDA LAMBDA (fio vermelho), medido em Amperes
- Mistura pobre – maior que 0 mA (zero miliampere), sinal positivo.
- Mistura estequiométrica – igual a 0 mA (zero miliampere).
- Mistura rica – menor que que 0 mA (zero miliampere), sinal negativo.
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