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Erros que abordam a sonda lambda

Muitos pensam que os erros de sonda lambda que ficam registrados frequentemente na memória de defeito do sistema de injeção é a causa do mau funcionamento de um motor, e inclusive substituem inutilmente a sonda lambda. A falta de êxito nestes casos é algo que merece reflexão.  

Inicialmente os sistemas de injeção eletrônica não possuíam sonda lambda, ela foi implantada posteriormente para atender leis mais severas de controle de emissões de gases poluentes e reduzir o consumo de combustível.
A figura que segue ilustra de forma simplificada o controle da sonda lambda no funcionamento da injeção eletrônica tradicional (mono combustível), entenda o processo.
Com base na informação do sensor de carga (massa de ar admitido versos rotação do motor) e temperatura do motor a unidade de comando do sistema de injeção (UCM) calcula a quantidade de combustível necessária para o correto funcionamento do motor, expresso por meio de um pulso de curta duração que regula a abertura do injetor de combustível. O volume de combustível injetado é produto do tempo de duração do pulso (ti – tempo de injeção) e pressão do combustível ©.
 
Sistema de injeção e regulagem lambda 
Ar e combustível são aspirados para o interior dos cilindros do motor e após comprimidos se inflamam pela centelha da vela de ignição. A queima da mistura ar/combustível gera gases residuais que são expelidos através do escapamento do motor. O oxigênio presente nestes gases, o único a ser detectado pela sonda lambda, é determinante para estabelecer a eficiência da combustão e para calcular o fator de correção (tc). O tempo de injeção corrigido torna a mistura ar/combustível ótima de maneira que os gases residuais da combustão sejam processados adequadamente pelo catalisador.  

O teor de oxigênio elevado, detectado pela sonda lambda no escapamento, pode indicar que volume de combustível injetado é pequeno, e para corrigir, o tempo de injeção (ti) é aumentado somando-se o tempo de correção calculado (tc). Da mesma forma a escassez de oxigênio pode representar um volume alto de combustível injetado, portanto agora a correção se faz deduzindo do tempo de injeção (ti) o tempo de correção apurado.

O fator de correção máximo é cerca de +/-20 % do tempo de injeção principal (ti) e geralmente é incapaz de causar falha acentuada no funcionamento do motor.

Conclusão:
A regulagem da mistura através da sonda é uma ação secundária, que tenta consertar irregularidades ocorridas na combustão.
A sonda lambda pode ser usada como “feedback” do processo de combustão.
Evidentemente qualquer problema que afeta a combustão do motor recai sobre a regulagem proporcionada pela sonda lambda. Ao alcançar o limite de compensação estipulado no sistema, a conseqüência será a suspensão da regulagem da mistura e registro de um erro que aborda a sonda lambda.

Mecânica do motor, fuga de ar na admissão, defeitos nos injetores de combustível, qualidade do combustível, pressão de combustível, sensores de carga e temperatura do motor, falhas de ignição, entre outros são problemas frequentemente identificados como elementos que provocam problemas de combustão e afetam a regulagem desempenhada pela sonda lambda.

A sonda pode sofrer danos conseqüentes de defeitos da combustão, entretanto em grande parte deles, após serem sanados, a sonda volta a operar normalmente.  


Pense nisso na próxima vez que encontrar um erro que aborda a sonda lambda memorizado no sistema de injeção. Além disso, somente substitua a sonda após testar-la minuciosamente, assim como qualquer outro componente.

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Nova geração de veículos Diesel

Quem atua no setor automotivo já deve estar acostumado com as constantes mudanças tecnológicas presentes neste setor. Visando atender a nova resolução do CONAMA, conhecida como proconve fase 7 ou simplesmente P7, que entra em vigor a partir de janeiro de 2012, fabricantes de veículos Diesel trazem muitas novidades para a nova geração já disponível no mercado.

Quem visitou a FENATRAN que aconteceu no mês de outubro pp. pôde observar os novos desafios que isto representa no âmbito das oficinas especializadas, para frotistas, motoristas e principalmente no setor de produção e distribuição de combustível.

Para atender esta nova etapa e reduzir o NOx (óxidos nítricos) e particulados, todos os veículos Diesel serão equipados com EGR (recirculação de gases do escapamento), SCR (Redutor catalítico seletivo) e filtro de partículas, conforme a necessidade específica de cada motorização.  
Caminhão pesado com injeção de ARLA e sistema SCR

Injetor de ARLA no escapamento, antes do SCR
O tratamento com o sistema SCR funciona em conjunto com a injeção de ARLA32 (agente redutor líquido automotivo) a base de uréia diluída em água desmineralizada.
Motor Cummins com EGR
O sistema EGR utiliza uma válvula controlada pela UCM que regula a taxa de recirculação dos gases de escape de acordo com o regime de funcionamento do motor.
Acostumados aos problemas tão comuns de acúmulo de fuligem no escapamento, a vista interna de um catalisador certamente nos leva a interrogar quanto a sua fragilidade ao entupimento. 
Escapamento MBB Sprinter 315 CDI
A resposta virá com o tempo, lá das oficinas, mas o fator preponderante certamente está no uso de combustível apropriado: o Diesel com menos de 50 ppm de enxofre, como o S50 ou S10 e a manutenção adequada do veículo. No momento, o lema é obter o máximo de conhecimento destas novas tecnologias. 

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Carros hibridos x elétricos

Quem teve a oportunidade de visitar o salão do automóvel de S. Paulo certamente já tem mais um item para sua lista de sonhos. Tão atraente quanto a variedades de opções é o futuro dos carros, aí o show de tecnologia fica por conta dos carros híbridos e elétricos.

Como sabemos a injeção direta, o sistema start/stop da Bosch, entre outras tem como finalidade principal reduzir as emissões de CO2.

O carro elétrico por sua vez é a promessa do carro limpo, zero emissão, a total independência do petróleo. Parece perfeito, até refletirmos sobre a origem das fontes geradoras de eletricidade, também poluentes, pois grande parte delas ainda depende do petróleo, gás, carvão, etc.
Além disso, vivemos sob ameaça constante de um apagão em nosso país devido ao crescente aumento da demanda por eletricidade. Teria o carro elétrico um espaço nesta disputa? As plantas geradoras serão, um dia, totalmente limpas? E os impactos ambientais criados pelas hidroelétricas e usinas nucleares. Será este um mal menor? E a energia solar ou eólica, será o elo que falta nesta cadeia?  

Autonomia das baterias, torque, velocidade, e o tempo de recarga são dificuldades a serem assimiladas.

Talvez o carro híbrido, com seus motores de combustão e elétrico seja mais promissor no momento, apesar de não zerar as emissões de gases poluentes. O motor elétrico é a propulsão até uns 60 km/h e acima desta velocidade predomina o motor de combustão. Possível vantagem, esgotado a bateria ou se há necessidade de mais torque, ainda temos o motor de combustão, menor risco de parada por falta de energia e maior flexibilidade na hora de recarregar a bateria.
Reciclar a energia com o uso de freios regenerativo que armazena a energia gerada em frenagens eletrodinâmicas aumenta a autonomia em qualquer caso.

O uso de células solares que aproveitam a energia solar para carregar as baterias também é um aliado importante neste seguimento.

Enfim, carros elétricos e híbridos já são realidades nas ruas, uma jogada de marketing ou apenas os primeiros passos na corrida por uma tecnologia ideal?

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O que indicam os gases de escape

Com o analisador de gases se confirma o mau funcionamento do motor ou dos seus sistemas anexos, más encontrar a raiz do problema requer experiência e bons conhecimentos.

Vamos discorrer aqui alguns pontos relacionados ao motor e seus sistemas que contribui para a emissão anormal dos gases de escape.
A figura destaca um nível elevado de CO2 e O2 devido à mistura homogênea pobre.

CO – Monóxido de carbono
Produzido pela combustão incompleta. Tem seu volume aumentado com a mistura rica, baixa potencia da faísca, baixa compressão do motor, abertura das velas inadequada, baixa compressão do motor, temperatura do motor insuficiente, deficiência do catalisador, regulação da mistura.

HC – Hidrocarbonetos
É a fração de combustível não queimado que aparece no gás de escape após a combustão. O seu excesso está relacionado à má combustão, e os principais elementos responsáveis pela sua formação são: mistura muito rica ou muito pobre, falha de ignição, avanço de ignição inadequado, baixa compressão do motor, deficiência do catalisador.

CO2 – Dióxido de carbono
Produzido normalmente em qualquer combustão que contém carbono. Embora relacionado às alterações climatológicas, altos índices indicam o bom funcionamento dos motores de ciclo Otto carburados e de injeção indireta. Para uma combustão ótima este índice alcança 14,5 a 15,5%.
Reduzir o índice deste gás é um dos objetivos da injeção direta.

O2 – Oxigênio
É o gás necessário ao processo de queima ou combustão. Porcentagens altas de oxigênio no escapamento pode indicar: mistura pobre, perda de combustível no coletor de admissão, entrada falsa de ar no conduto de escape ou admissão, injetores entupidos.
No sistema de injeção direta é normal o alto nível de oxigênio durante o funcionamento de mistura homogênea pobre ou estratificada.

Alguns dos tópicos mencionados abrangem outras variantes que por sua vez serão diferentes segundo o sistema ou modos de funcionamentos, por exemplo:
  • A falha de uma vela em um dado sistema pode aumentar o nível de HC e O2. Porém naqueles sistemas onde se cancela o injetor ao reconhecer tal falha se notaria somente excesso de O2.
  • Em um sistema de injeção indireta, orientado pelos parâmetros de HC, CO e lambda se supõe que a mistura está rica. Isto nos leva a pensar em inúmeras possibilidades como: alta pressão do combustível, vazão dos injetores, erros no NTC do motor, sensor de carga defeituoso, etc.
Vejam, com o analisador se detecta a anormalidade, porém seria cômodo possuir outros equipamentos para se comprovar as suspeitas levantadas.

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Diagnóstico com o analisador de gases


É possível usar o analisador de gases para localizar defeitos de funcionamento do motor?

Muitos acreditam que sim, pois uma má emissão de gases evidencia o mau funcionamento do motor ou em um dos seus agregados. Já, associar o mau funcionamento do motor a um componente específico não é tão simples assim, talvez seja necessário utilizar-lo em conjunto com outros equipamentos ou recursos técnicos.

Sistema elétrico, mecânica do motor, carburação, regulação da mistura, sistema antipoluição, sistemas de alimentação ar/combustível, sistema de ignição são os principais elementos que formam o complexo sistema motor do carro.

Entender como cada um destes sistemas, e também a sua atuação conjunta, influencia nas emissões é o ponto de partida para usar o analisador de gases como uma ferramenta para encontrar a causa do defeito.

Tomamos como exemplo uma entrada falsa de ar no coletor de admissão, as reações serão diferentes em sistemas carburados e injetados com: MAP, massa/fluxo de ar ou potenciômetro. Com o MAP a estequiometria da mistura tende a manter-se, enquanto que a rotação de marcha lenta se desequilibra. Por outro lado, pequenos desajustes de misturas percebidos em sistemas carburados ou nos demais sistemas injetados sem sonda lambda são, muitas vezes, mascarados naqueles cuja regulação lambda existe.

Este breve texto demonstra o quanto pode ser complexo este assunto, porém ao adotar uma rotina prévia para verificar a mecânica do motor, o sistema elétrico e de carga, inspecionar o coletor de admissão e escape, os componentes antipoluição (canister, respiro do motor, EGR, etc.), pode simplificar o diagnóstico. Somente após sanar toda e qualquer irregularidade encontrada passe a usar o scanner e o analisador de gases.

Outra consideração importante é sobre o aparelho de medição, dê preferência para os analisadores de quatro gases com indicação de CO corrigido (COvrai) e relação lambda. Simultaneamente use o scanner para conferir os parâmetros adaptativos da regulação lambda, caso haja, pois o cruzamento das informações facilitará bastante o trabalho.

Afinados com a inspeção veicular

A inspeção veicular obrigatória na cidade de São Paulo aponta as tendências dos próximos anos, a sua exigência em todo o território nacional. Se por um lado é uma medida dura para os donos de veículos que se descuidam da manutenção, por outro uma ótima oportunidade para prestar serviços em sintonia com a regulamentação vigente.

Para os centros automotivos que ainda não estão alinhados com esta regulamentação, é o momento para investir em equipamento e treinamento de pessoal, e agregar aos serviços oferecidos uma pré-inspeção. Acredito que ninguém desejaria ser reprovado na inspeção oficial, não é! Pior ainda, não encontrar oficinas qualificadas para solucionar as falhas.

Este assunto interessa a todos os proprietários de veículos, donos de frotas, oficinas e prestadores de serviços. Para os que desejem saber mais, veja nos links abaixo a legislação vigente em São Paulo, regulamentações do CONAMA e como é feita a inspeção.

http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/meio_ambiente/inspecao_veicular/legislacao/index.php?p=11467

http://www.iusnatura.com.br/News33/news03_arquivos/CONAMA_418_09.pdf

http://www.controlar.com.br/inspecao_comoeainspcao.php?tipo=4

Poluição - Inspeção veicular

Com a aprovação da lei de inspeção veicular em vigor na cidade de São Paulo o uso do analisador de gases, imprescindível para homologação da oficina e até mesmo para fazer uma revisão preparatória ou corretiva, será cada vez maior.
Tão importante quanto um bom equipamento, é estar devidamente treinado para fazer um diagnóstico acertado e solucionar os problemas relevantes. Os profissionais que quiserem consagrar-se neste campo devem estudar mais detalhadamente a combustão dando ênfases à formação dos gases contaminantes, ao desempenho do catalisador, regulagem Lambda, blow by do motor, EGR, canister entre outros.

Não é nenhuma surpresa o descuido que há nestes quesitos, tanto por parte dos proprietários de veículos quanto pelos profissionais do ramo, pois até agora não existia nada que convencesse alguém a substituir um catalisador ou fazer uma manutenção mais apurada. Não podemos colocar toda a culpa na situação econômica em que vivemos, tão pouco podemos usar o argumento da inspeção obrigatória para impor preços e serviços de forma abusiva. De qualquer maneira, como citado na reportagem imprensa GMA, o mercado determina as regras.

Como tenho visto em outros países, outras medidas deverão e certamente serão tomadas para compor com melhor eficácia o combate ã poluição em zonas mais críticas, sem o detrimento nos direitos das pessoas. Além do rodízio existem outras medidas bem interessantes, como: criação de vias rápidas, inversão de mãos em grandes avenidas em horário de pico, transmissão de radio com informativos da situação do transito em determinadas zonas, zona restrita a veículos mais poluidores (carburados). Por outro lado a redução ou isenção de impostos no seguimento de fabricação e vendas de equipamentos necessários para a inspeção veicular e financiamentos mais adequados para a sua compra seriam bemvindos.