Mestrado em sistemas e processos industriais UNISC Disciplina : Fundamentos de Instrumentação para Controle de Processos

Transcrição

1 Ederson Luis Posselt; Eloy Maury Metz Mestrado em sistemas e processos industriais UNISC Disciplina : Fundamentos de Instrumentação para Controle de Processos Professor : Adilson Bem da Costa

2 Sumário Introdução; Princípios de Funcionamento; Fluxograma de Funcionamento ; Como Testar e Validar; Outras Aplicações; Considerações Finais; Referencias

3 Introdução Anecessidadedereduziraemissãodepoluentesfezcomque o Carburador fosse substituído por uma nova tecnologia de injeção eletrônica. OníveldasmisturasdeAreCombustívelnainjeçãoeletrônica é determinado pelas informações obtidas a partir da sonda Lambda. AsondaLambdaalemdereduzironíveldepoluentesemitidos para a atmosfera, garante uma maior potencia ao motor, economia de combustível e maior vida útil do catalisador.

4 Introdução A sonda LAMBDA foi criada em 1976 pela BOSH na Alemanha para auxiliar o controle de mistura da injeção eletrônica. Os diversos tipos de sonda são reconhecidos pelas siglas : EGO -Sonda não aquecida de 1 fio HEGO -Sonda aquecida de 3 ou 4 fios ISO HEGO -Sonda com 4 fios isolada da carcaça do motor HO2S -Padrão OBD II, norma SAE J1930 UEGO Sensor universal de Ar/Combustível

5 Fig.: 01 - Ilustração das sondas Lambda EGO, HEGO com 1, 3 e 4 fios

6 Princípios de Funcionamento A sonda LAMBDA, instalada no escapamento do motor informa aunidadedecomandoatravésdeumsinalelétricosobrea quantidade de oxigênio resultante da queima da mistura de ar/combustível. O controle da Injeção eletrônica realiza ajustes na mistura ar/combustível de acordo com o sinal recebido. Potencializar o desempenho do motor e reduzindo a emissão de gases poluentes e aproveitar ao máximo o combustível.

7 Princípios de Funcionamento Fig.: 02 - Curva característica da voltagem de uma sonda Lambda

8 Princípios de Funcionamento Nafigura2épossívelobservaracurvacaracterísticadasonda, onde o fato mais importante é a relação entre o tipo de mistura e a concentração de oxigênio na combustão. Misturas POBRES indicam maior concentração de oxigênio na combustão e conseqüentemente uma menor voltagem é enviada ao controle. Misturas RICAS indicam menor concentração de oxigênio na combustão e conseqüentemente uma maior voltagem é enviada ao controle.

9 Princípios de Funcionamento Fig.: 03 - Estrutura de uma sonda Lambda

10 Princípios de Funcionamento As sondas são divididas em dois grupos conforme o elemento ativo,zircôniooutitânio,ondeasondadezircônioéamais difundida atualmente. É utilizado material cerâmico que em temperaturas acima de 300 C torna-se condutor gerando uma voltagem entre 0V e 1V dependendo da concentração de oxigênio na combustão. Comatemperaturainferiora300 CasondaLAMBDAestá inoperante, comportando se como um circuito aberto.

11 Princípios de Funcionamento Fig.: 04 Sinal emitido pela sonda de Zircônio. Fig.: 05 Sinal emitido pela sonda de Titânio.

12 Fluxograma de Funcionamento

13 Como Testar e Validar O procedimento a ser demonstrado é baseado na sonda lambda HEGO utilizado em sistemas de injeção eletrônica MotronicMP9.0 eiaw 1AVS queequipamalgunsveículos Volkswagen.

14 Como Testar e Validar

15 Outras Aplicações É possível efetivar a construção de um monitor de combustão industrial com a utilização de uma sonda Lambda automotiva. APropostaocorreemfunçãodosaltoscustosdosmonitores industriais atuais, que estão na faixa de R$ a R$ sem contar os custos de manutenção periódicos. Foi montada uma câmara de combustão com uma sonda lambda e após a realização das medidas, comparou-se as mesmas a um monitor industrial e verificou-se uma desvio na ordem de 10%. Umdosproblemasapresentadosnoprojeto,foiotempode aquecimento da sonda, cerca de 10 minutos.

16 Considerações Finais Com o desenvolvimento deste projeto foi possível observar a importância e os benefícios da sonda Lambda. Muitos pesquisadores irão aprofundar suas pesquisas sobre esta sonda e adaptá-la à outras situações. O baixo custo e a enorme confiabilidade destas sondas permiteacriaçãoeseuusoemdiversasaplicações.

17 Referências CARBUREL. Sonda Lambda. Disponível em: < Acessado em: Abr BOSCH; Sonda Lambda Bosch, o máximo de desempenho. Disponível em: < as_2001.pdf>. Acessado em: Abr MANUAL BOSCH; Super profissionais Bosch, programa exclusivo de atualização em tecnologia mundial. ALFATEST. Sensores de oxigênio..disponível em: < noticias/ sensores.html>. Acessado em: Abr DOUTOR-IE. Sensor de oxigênio (sonda lambda) Disponivel em: < /dica.php?dica=68>. Acessado em: Maio PICO. All about lambda sensor. Disponível em:< Acessado em: Maio LIMA, Lutero; et all. Construção e avaliação de um monitor de combustão industrial. Disponível em: < Acessado em: Maio de 2009.