Trata-se de um sensor de concentração de oxigênio, que permite obter informações sobre a composição da mistura.
Indicado para utilização em motores do ciclo Otto e motores Diesel.
Para o seu funcionamento é necessário uma unidade de controle especial.
O sensor deve ser instalado próximo (cerca de 1 metro) ao motor (antes do catalisador), mas fique atento em relação aos limites de temperatura, veja abaixo:
- Temperatura máxima no elemento sensor: 850 ºC
PS: Caso a temperatura no elemento sensor seja excedida a exatidão do sinal e a vida útil pode ser comprometida.
O sensor não deve funcionar com combustível com chumbo, tendo neste caso sua vida útil muito reduzida.
Formação da mistura - Princípios básicos
Mistura ar-combustível (considerando o uso de gasolina como combustível).
Um motor Otto precisa de uma determinada relação de ar-combustível para a operação. A queima total, teoricamente ideal, está em uma relação de 14,7:1 (gasolina). Que também é chamada de mistura estequiométrica. Isto significa que para a queima de 1 Kg de massa de combustível (gasolina) são necessários 14,7 Kg de ar. Ou expresso em volume: 1 L de combustível é totalmente consumido com cerca de 9500 L de ar.
Coeficiente de ar (Lambda)
Para determinar o quanto a mistura ar-combustível efetivamente disponível desvia da teoricamente necessária (14,7:1 para gasolina) foi escolhido o coeficiente de ar ou a relação de ar (Lambda).
= massa de ar admitida em relação a demanda de ar para a queima estequiométrica.
= 1: a massa de ar admitida corresponde à massa de ar teoricamente necessária.
< 1: predomina a falta de ar e, portanto a mistura rica. A potência máxima se dá com = 0,85...0,95 (motores originais)
> 1: nesta faixa predomina o excesso de ar ou mistura pobre.
AFR: Air Fuel Ratio
Significa relação ar/combustível, como mencionado acima o ARF teoricamente ideal para a gasolina é 14,7:1, veja na tabela alguns exemplos de ARF para mistura estequiométrica:
Combustível;
Gasolina
AFR 14,7:1
Etanol
AFR 9,0:1
Metanol
AFR 6,4:1
GNV
AFR 17,2:1
Para se obter o valor AFR a partir do valor em Lambda encontrado basta multiplicar o valor Lambda pelo AFR estequiométrico do combustível utilizado, por exemplo:
Exemplo 1:
Lambda encontrado = 0,65
AFR estequiométrico (gasolina) = 14,7
AFR = 0,65 x 14,7
AFR = 9,555
Exemplo 2:
Lambda encontrado = 0,65
AFR estequiométrico (etanol) = 9,0
AFR = 0,65 x 9,0
AFR = 5,85
Para se obter o valor Lambda a partir do valor AFR encontrado basta dividir o valor AFR encontrado pelo AFR estequiométrico do combustível utilizado, por exemplo:
Exemplo 1:
AFR encontrado = 9,555
AFR estequiométrico (gasolina) = 14,7
AFR = 9,555 / 14,7
Lambda = 0,65
Exemplo 2:
AFR encontrado = 5,85
AFR estequiométrico (etanol) = 9,0
AFR = 5,85 / 9,0
Lambda = 0,65
* Os exemplos e valores citados de AFR para a gasolina considera a gasolina pura, sem adição de etanol (Álcool).
Qual a diferença dos sensores O2 de banda estreita (Narrowband) e banda larga (Wideband) ?
Os sensores Narrowband são projetados para informar se a mistura está acima ou abaixo da relação estequiométrica (14.7:1 para gasolina) e não indicam bem outros valores.
Os sensores Wideband são mais eficazes, com uma escala mais larga de AFR (9.65: 1 a 20:1), indicando com precisão o valor Lambda real em toda faixa.
Quem o necessita ?
Motores com preparação média/alta são os que mais necessitam deste tipo de equipamento. Estas aplicações necessitam de uma leitura exata da relação ar/combustível
DETALHES DA MONTAGEM
O sensor deve ser instalado no escapamento com um ângulo de 10º em relação a horizontal, de modo a evitar o acúmulo de líquidos em seu elemento sensor.
Os cabos não devem tocar em partes excessivamente quentes.
