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Consultor OB - Diogo Vieira

Sonda Lambda: parte final do caso de estudo deste importante sensor do sistema de injeção

O osciloscópio é uma excelente ferramenta no diagnóstico para identificar anomalias no sensor de oxigênio que podem apontar, por exemplo, defeitos em partes mecânicas que afetam o correto funcionamento do motor

Um Corsa Wind 1997 chegou até nós com a queixa de problemas de alto consumo. Neste modelo de motor, a sonda lambda possui apenas um fio. Não há resistência de pré-aquecimento e a massa do sensor é na própria carcaça.

Sem nenhum DTC encontrado na memória de avarias, partimos para a análise com scanner. Em reclamações de alto consumo, além de checar todo o sistema de ignição e filtros, análise com scanner nos parâmetros de AJUSTE DE CURTO E LONGO PRAZO e sonda lambda, também a temperatura operacional do motor deve ser obrigatoriamente checada. No corsa Wind, além da sonda lambda travada, o sistema de arrefecimento apresentava uma baixa temperatura quando disparava o eletro-ventilador, algo em torno dos 75°C. Comparando o termo interruptor (cebolão) que estava instalado no veículo com a aplicação que constava no site da MTE THOMSON, vimos que aplicaram uma peça errada, causando uma pane no sistema de arrefecimento. Corrigida esta etapa do diagnóstico, voltamos a monitorar a sonda lambda.

Figura 1

Na figura 1, mesmo trabalhando na temperatura ideal, que fica em torno dos 95°C, a sonda apresentava anormalidade, quase que travada em 450 mV e com um pequeno range de funcionamento. Uma inspeção visual na cabeça da sonda e vimos a fuligem preta, resultado de um processo de mistura muito rica. Trocamos a sonda lambda, o cebolão do radiador, filtros de ar e combustível e velas de ignição e o carro ficou 100%.

Figura 2 - acionamento do aquecedor

A figura 2 mostra um sinal de acionamento da resistência do sensor lambda de uma Ecosport 1.6 Flex. Há carros em que o acionamento é com tensão direta da bateria. Neste caso aqui mostrado, vemos pulsos vindos da ECU.

Sonda lamda 2 - Ecosport 1.6 IAW 4AFR - Diagrama Ciclo Engenharia

Com a tensão chegando normalmente no conector da sonda lambda pelos pinos 1 e 2, cabe ao reparador checar o valor de resistência do sensor de oxigênio e compará-lo com os dados fornecidos pelo fabricante da peça e também conferir a correta aplicação para o veículo. A MTE THOMSON disponibiliza um catálogo online que ajudará o profissional nesta etapa do processo de diagnóstico.

Um Nissan Tiida chegou até nós com sérios problemas de funcionamento, falhando muito e vários DTCs gravados na memória de avarias. Resolvidas todas as panes no sistema de ignição e injetores, sobrou uma falha referente ao aquecedor da sonda pós-catalisador. A tensão que chegava no chicote do aquecedor da sonda estava normal, semelhante ao da figura 2.

Figura 3 - Sonda pós catalisador Nissan Tiida

A figura 3 mostra o sinal da sonda pós-catalisador. Veja que o sinal é contínuo, mostrando que a conversão catalítica está sendo efetuada, porém de forma abrupta o sinal sofre oscilações na tensão. Trocamos a sonda lambda, andamos com o veículo para a ECU executar os monitores de diagnóstico e a falha não voltou mais. A análise dos monitores no modo $06 do protocolo OBDII é importante para o diagnóstico do sensor lambda.

Figura 4

Um Palio 1.0 motor Fiasa chegou até nós com queixa de alto consumo de combustível. Percebia-se que na marcha lenta, o funcionamento estava “quadrado”, irregular e com o vacuômetro ligado no coletor de admissão, via-se que o ponteiro oscilava bastante. Testes com o transdutor de vácuo apontaram falhas no comando de válvulas. Prosseguindo com os testes para poder fechar o diagnóstico e passar o orçamento para o cliente, ao analisar o sensor de oxigênio, conforme a Figura 4, vimos algo de errado. A anormalidade vista neste sinal, os pequenos “pulsos” que podem ser percebidos tanto nas cristas como nos vales do sinal do sensor, nos dizem que há problemas mecânicos em um ou mais cilindros.

Lembremos que o motor de ciclo OTTO é uma “bomba de ar”, admitindo e expulsando uma quantidade X de ar em cada cilindro. Aqui neste caso, em que há problema na calagem(vedação) de válvulas que comprometem diretamente a eficiência volumétrica dos cilindros, vemos “pulsos” de ar sendo expelidos pela descarga.

Figura 5 - Foto de Osair Xavier. Sinal de sonda lamda evidencia falha mecânica no motor

A Figura 5, cedida pelo reparador Osair Xavier, ativo participante do fórum e adepto do diagnóstico avançado, mostra um sinal do sensor de oxigênio no canal vermelho e no canal azul o primário de ignição. Veja que cada “pulso” de ar coincide com o sinal do primário de ignição. Lembrando que quando um cilindro está em PMS, prestes a entrar em combustão, o cilindro gêmeo está expulsando gases.

O próximo carro é uma Ecosport flex com motor 2.0 16V. O carro “tremia na marcha lenta” e o cliente chegou com o diagnóstico pronto de bobinas de ignição. Cliente relatou que na oficina anterior fizeram o cabeçote e a falha que persistia era causada por panes no sistema de ignição. A figura 6 mostra o sinal obtido com osciloscópio no fio de sinal do sensor lambda.

Figura 6 - Sinal lamda do Escosport 2.0 16v Flex

Podemos observar que a sonda cicla com uma boa frequência, tende à mistura pobre e possui estas pequenas ondulações em todo o sinal. Para fechar o diagnóstico que o problema não era no sistema de ignição eletrônica e sim no cabeçote, com um transdutor de vácuo ligado ao coletor de admissão, capturamos o sinal de vácuo na partida, desligando o sensor de rotação. O sinal irregular de vácuo no canal azul da figura 7 aponta que cilindros “engolem” ar de forma diferente.

Para finalizar, veremos agora um dificílimo caso de um Celta flex 2009. Este carro apresentava falhas no ajuste de A/F, perdia força e falhava muito quando ligava o ar-condicionado. Recebemos o carro e vimos uma falha relacionada ao interruptor de freio. Alguns sistemas de injeção da GM quando têm alguma falha registrada na memória de avarias, o sistema de injeção trava o A/F e sintomas de carro sem potência ou com dificuldades para pegar pela manhã são bem comuns.

Figura 7 - Vácuo na partida de uma Ecosport Flex com problemas no cabeçote

Efetuamos a troca do sensor de pedal do freio, inspecionamos todo o sistema de ignição, injetores, bomba de combustível e cada atuador e sensor do sistema. Havia uma falha na bobina de ignição, mas não era o defeito principal que o carro apresentava, pois mesmo mudando a bobina, falhava muito quando ligava o ar-condicionado. Testes de pressão de compressão apresentaram valores aceitáveis. Sincronismo também estava em ordem. Apenas o vácuo estava com um valor um pouco abaixo do normal na marcha lenta. Porém, o ponteiro do vacuômetro estava “parado” nos dizendo que aparentemente não haviam problemas no assentamento das válvulas. Imagens com o transdutor de vácuo também não mostraram problemas graves. A figura 8 mostra o sinal do sensor lambda capturado com nosso osciloscópio:

Figura 8 - Celta 1.0 Flex. Caso de difícil diagnóstico

A imagem da figura 8 foi capturada com veículo em marcha lenta, já aquecido. É evidente que há falhas mecânicas no motor. O intrigante acontece quando se liga o ar-condicionado, aumentando a carga do motor, conforme figura 9.

Diante de todo serviço feito, apenas tínhamos uma certeza que havia uma pane na parte mecânica do motor. Não dava para dizer o que exatamente era, mas conseguimos dar uma luz sobre o caso. Como o veículo já havia passado em outras oficinas e o sintoma parecia ser algum defeito no sistema de injeção, o cliente optou em ter uma outra opinião e levou o veículo. Posteriormente ele nos informou que colocaram outras ECUs para teste e sem sucesso. O cliente acabou vendendo o carro para não ter despesas com a parte mecânica do motor. Comando de válvulas trocado? Talvez sim. Talvez um problema na parte inferior do motor, como aplicação errada dos pistões. Uma grande possiblidade de ser um defeito colocado por outro mecânico.

Figura 9 - Sinal lambda do Celta Flex na marcha lenta e ar-condicionado ligado

Cada vez mais fica evidente que o osciloscópio é uma ferramenta indispensável ao reparador automotivo. Para mais informações técnicas o leitor terá acesso nos livros do Sr. Humberto Manavella em suas obras: CONTROLE INTEGRADO DO MOTOR, DIAGNÓSTICO AUTOMOTIVO AVANÇADO e EMISSÕES AUTOMOTIVAS. Os livros podem ser adquiridos com o próprio autor pelo E-mail: humberto@hmautotron.eng.br.

Não deixem de acessar o Casos de Estudo no fórum Oficina Brasil e até a próxima.

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