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OUTUBRO 2017 TABELA COMPARATIVA TIPOS DE SENSORES DE OXIGÊNIO www. mte-thomson .com.br EMISSÕES SOB CONTROLE! SENSORES DE RELAÇÃO AR-COMBUSTÍVEL SENSOR TITÂNIO SENSOR DE NOX RICO POBRE 14.7:1 0 1 RICO POBRE 14.7:1 0 1 RICO POBRE 14.7:1 0 1 Sinal de Saída (mA) RICO POBRE A/F 0 5 -5 10 10 15 20 -10 Sinal de Saída (mA) RICO POBRE A/F 0 5 -5 10 10 15 20 -10 V 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 50 0 0s 2.0s 4.0s 6.0s 8.0s 10.0s V 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 50 0 0s 2.0s 4.0s 6.0s 8.0s 10.0s V 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 50 0 0s 2.0s 4.0s 6.0s 8.0s 10.0s RICA 10 15 20 K Ω POBRE +/–10ppm (0 PARA 100ppm) +/–10% (100 PARA 500ppm) Densidade NOx CLD/ppm 0 100 200 300 400 500 500 400 300 200 100 0 Sensor NOx sinal de saída/ppm Combustível Ar de Referencia Eletrodo (gás permeável) Aquecedor (opção) Aquecedor (opção) Celula Nernst 0.2 - 0.8 V Zircônia Gases de Escape (1 célula) ar ambiente Sensor de Relação Ar/Combustível - AFR Camada de Difusão Célula de Nernst Célula de Nernst Eletrodos de platina Câmara de referência Aquecedor Aquecedor Aquecedor Corrente de escape Zircônia Platina Referência do ar ambiente Sinal do Circuito Circuito de controle do aquecedor + Tensão do Sensor Ar Zr-O2 Combustível Pt-Externo Elétrodo Pt-Interno Elétrodo + Ø SENSORES LAMBDA SENSOR TITÂNIO SENSOR DE NOX SENSOR LAMBDA SENSOR LAMBDA SENS. LAMBDA PLANAR SENSOR WIDEBAND SENSOR LAF SENSOR WIDEBAND SENSOR A/F (V) 4.0 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 3,3V 14,7 12 13 14 15 Relação Ar/Combustível RICO ECU Voltagem Sensor A/F POBRE 16 17 18 19 Zircônia Lambda Sensor Aquecedor 12 Volt fornecido ECM Sensor ligação terra via ECM Sensor ligação terra via ECM Sinal Zircônia Lambda Sensor Aquecedor 12 Volt fornecido ECM Sensor ligação terra via ECM Sensor ligação terra via ECM Sinal Aquecedor 12 Volt fornecido ECM Sensor ligação terra via ECM Sensor ligação terra via ECM Sinal Zircônia Lambda Sensor Sensor ligação terra via ECM ECM Sinal INÍCIO 1976/1978 (1 E 2 FIOS) 1982 (3 E 4 FIOS) 1990 1992 1992 2001 OUTROS NOMES CONVENCIONAL CONVENCIONAL PLANAR BANDA LARGA BANDA LARGA BANDA LARGA AFR OTA ZFAS-N NOMES DE OUTRAS MARCAS EGO (SENSOR DE O2 NÃO AQUECIDO) HEGO/ISO - HEGEO/HO2S (SENSOR DE O2 AQUECIDO) HO2S (SENSOR DE O2 AQUECIDO) LAF (SENSOR DE O2 UNIVERSAL A/F) UEGO (SENSOR DE O2 UNIVERSAL A/F) WEGO/WRAF (SENSOR DE BANDA LARGA) RELAÇÃO AR/COMBUSTÍVEL TiO2 (SENSOR O2 RESISTIVO) NOx SENSOR FORMATO DEDAL DEDAL PLANAR DEDAL PLANAR PLANAR DEDAL/PLANAR DEDAL/PLANAR PLANAR NÚMERO DE FIOS 1 OU 2 3 OU 4 4 5 5 5 4 4 6 MATÉRIA PRIMA ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 TITÂNIO ZIRCÔNIA ZrO2 RESISTÊNCIA AQUECEDOR - OHMS SEM AQUECEDOR 3 A 5 - 11 A 13 8 A 10 2 A 3 2,5 A 5 2,5 A 5 2 A 3 4 A 7 - DEDAL / 12 A 15 - PLANAR TEMPO DE RESPOSTA 60 s 40 s 15 s 40 s 15 s 15 s 40 s ELEMENTO DA ALIMENTAÇÃO SEM AQUECEDOR FUSÍVEL FUSÍVEL RELÉ RELÉ RELÉ RELÉ RELÉ RELÉ CONSUMO DA ALIMENTAÇÃO SEM AQUECEDOR 2A 1,5A 8A 8A 8A 2,5A ALIMENTAÇÃO DO AQUECEDOR SEM AQUECEDOR 12V CONTÍNUA PWM PWM PWM PWM PWM 12 VOLTS PWM CURVA CARACTERÍSTICA MILIVOLTS (mV) MILIVOLTS (mV) MILIVOLTS (mV) MILIAMPERES (mA) MILIAMPERES (mA) MILIAMPERES (mA) VOLTS (V) RESISTÊNCIA KΩ 10 kΩ= MISTURA RICA /20 KΩ MISTURA POBRE SINAL COM MOTOR EM OPERAÇÃO FATOR LAMBDA - λ 1 1 1 0.75 A 1.5 0.75 A 1.5 0.75 A 1.5 0.75 A 1.5 PROCESSAMENTO SINAL - ECU BINÁRIO BINÁRIO BINÁRIO ANALÓGICO ANALÓGICO ANALÓGICO ANALÓGICO BINÁRIO NOx/ANALÓGICO/BINÁRIO TEMPERATURA DE OPERAÇÃO °C 350 350 350 650 650 650 650 700 A 850 CÓDIGOS MTE 78XX 78XX / 79XX 88XX / 89XX 97XX 97XX 98XX CÓDIGOS EQUIVALENTES LS / OZA LSH / OZA LSF / ZFAS-S L1H1 LSU 4.2/ ZFAS-U LSU 4.9/ZFAS-U 234 - 9000 OTA CÂMARA DE AR DE REFERÊNCIA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA FECHADA – O2 REFERÊNCIA BOMBEADO ABERTA PARA ATMOSFERA SEM CÂMARA FECHADA – O2 REFERÊNCIA BOMBEADO COMO TESTAR? MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO OSCILOSCÓPIO/SCANNER OSCILOSCÓPIO/SCANNER OSCILOSCÓPIO/SCANNER OSCILOSCÓPIO/SCANNER MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO SCANNER BOMBA DE OXIGÊNIO NÃO NÃO NÃO SIM SIM SIM SIM NÃO SIM ELEMENTO SENSOR CIRCUITO SENSOR FIAÇÃO Is 5V 3.0V 3.3V Vc +bat AFR Vref Is Rm PWM [8b] Vm A Microprocessador UC Ip 450 mV 12V Célula Bomba Ar de referência aberto Aquecedor Sinal do Sensor Gases de Escape Câmara de difusão O2 O2 Equilíbrio 450 mV 12V Ip Célula Bomba Célula Bomba Ar de referência fechado Aquecedor Sinal do Sensor Balanço elétrico Corrente da Bomba de referência Gases de Escape Câmara de difusão Eletrodos de platina Eletrodos de platina R Ti 4+ O2- O2- O2- O mais rico dos gases de escape, quanto menor for a resistência (R) Gases de Escape PRETO = SINAL VIOLETA (GM) = SINAL PRETO = SINAL CINZA = MASSA (TERRA) 1 FIO 2 FIOS DIOXIDO DE TITANIUM λ > 1 R > 15K OHMS (MAIS OXIGÊNIO) λ < 1 R < 15K OHMS (MENOS OXIGÊNIO) tempo V 3.0 O mA tempo Sinal de Saída (mA) RICO POBRE A/F 0 5 -5 10 10 15 20 -10 O mA tempo O mA tempo PRETO = SINAL CINZA = MASSA (TERRA) BRANCO = + 12 Volts BRANCO = – NEGATIVO PRETO = SINAL CINZA = MASSA (TERRA) BRANCO = + 12 Volts BRANCO = – NEGATIVO Câmara de difusão Bomba de Oxigênio Célula Sensora Rcal UC ECU Volts de referência Controle da Bomba de O2 Medição de Sinal da célula (=450mV) Resistência de calibração Potência do Aquecedor Sensor ligação terra via ECM Controle da Bomba de O2 ECM Sinal Rcal Ip V ref AMARELO = AQUECEDOR (+) LARANJA = AQUECEDOR (+) SINAL BRANCO = IP (+) SINAL DE BOMBA PRETO= Vs / IP (–) VERMELHO = Vs (+) SINAL DE CÉLULA AMARELO = Ip (–) / Vs(–) VERDE = Rcal BRANCO = AQUECEDOR (–PWM) CINZA = AQUECEDOR (+) PRETO = SINAL (+) VERMELHO = Ip (+) SINAL DE BOMBA AMARELO = Ip (–) / Vs(–) BRANCO = AQUEC. (–PWM) VERDE = Rcal CINZA = AQUECEDOR (+) PRETO = SINAL (+) VERM = Ip (+) SINAL BOMBA AMARELO = AQUECEDOR (– PWM) AZUL = AQUECEDOR (+) BRANCO = IP (+) SINAL BOMBA PRETO = IP (–) Vs (–) CINZA = AQUEC. (+) SINAL CÉLULA AZUL = SINAL (+) BRANCO = TERRA (–) PRETO = AQUECEDOR (–PWM) BLACK = AQUECEDOR (+) AMARELO = SINAL (+) PRETO = TERRA (–) CINZA = AQUECEDOR (+) BRANCO = AQUECEDOR (–PWM) VERMELHO = AQUECEDOR (+) BRANCO = AQUECEDOR (–) PRETO = SINAL (–) AMARELO = SINAL (+) CINZA = AQUECEDOR (+) BRANCO = AQUECEDOR (–) PRETO = SINAL (–) AMARELO = SINAL (+) BRANCO = IP I (+) VERDE = IP II (+) CINZA = Vs (+) PRETO = IP (–) Vs (–) AMARELO = AQUECEDOR (–) AZUL = AQUECEDOR (+) O2 O2 P1 NOx, O2 P2 UH UVP UNOx lP1 lP2 lCP Fios de Conector Sentido de Corrente de Bomba 450 mV Vs Sentido Vs/Ip 62 R B Ip Vs Aquecedor H – H + RCal Vs/Ip Controlador PID A C Rcal Ip/Vm Vm Vrel Vref=0,45V PWM 2,4V-2,7V Ip Ipa A Módulo DSP Microprocessador UC Sinal

TIPOS DE SENSORES DE OXIGÊNIO ... · tipos de sensores de ... cÂmara de ar de referÊncia aberta para atmosfera aberta para atmosfera aberta para atmosfera aberta ... port mte cartaz

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OUTUBRO 2017 TABELA COMPARATIVATIPOS DE SENSORES DE OXIGÊNIO

www.mte-thomson.com.br

EMISSÕES SOB CONTROLE!

SENSORES DE RELAÇÃO AR-COMBUSTÍVEL SENSOR TITÂNIO SENSOR DE NOX

RICO POBRE14.7:10

1

RICO POBRE14.7:10

1

RICO POBRE14.7:10

1

Sinal

de Sa

ída (m

A)

RICO POBRE

A/F0

5

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Sinal

de Sa

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V1000900800700600500400300200100500

0s 2.0s 4.0s 6.0s 8.0s 10.0s

V1000900800700600500400300200100500

0s 2.0s 4.0s 6.0s 8.0s 10.0s

V1000900800700600500400300200100500

0s 2.0s 4.0s 6.0s 8.0s 10.0s

RICA10

15

20

K Ω

POBRE

+/–10ppm(0 PARA 100ppm)

+/–10%(100 PARA 500ppm)

Densidade NOx CLD/ppm0 100 200 300 400 500

500

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300

200

100

0Sens

or N

Ox si

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a/pp

m

Comb

ustív

el

Ar de

Ref

eren

cia

Eletrodo (gás permeável) Aquecedor (opção)

Aquecedor (opção) Celula Nernst0.2 - 0.8 V

Zircô

nia

Gases de Escape(1 célula)

ar ambiente

Sensor de Relação Ar/Combustível - AFR

Camada deDifusão

Célula deNernst

Célula deNernst

Eletrodosde platina

Câmara dereferênciaAquecedor

Aque

cedo

r

AquecedorCorrente de

escape

Zircônia Platina

Referência doar ambiente

Sinal doCircuito

Circuito decontrole doaquecedor + –Tensão do Sensor

Ar

Zr-O2Combustível

Pt-Externo Elétrodo Pt-Interno Elétrodo

+ –Ø

SENSORES LAMBDA

SENSOR TITÂNIO SENSOR DE NOXSENSOR LAMBDA SENSOR LAMBDA SENS. LAMBDA PLANAR SENSOR WIDEBANDSENSOR LAF SENSOR WIDEBAND SENSOR A/F

(V)4.03.83.63.43.23.02.82.62.4

3,3V

14,7

12 13 14 15

Relação Ar/CombustívelRICO

ECU

Volta

gem

Sens

or A

/F

POBRE

16 17 18 19

Zircônia Lambda Sensor

Aquecedor 12 Voltfornecido

ECM

Sensorligaçãoterra

via ECM

Sensorligaçãoterra

via ECMSinal

Zircônia Lambda Sensor

Aquecedor 12 Voltfornecido

ECM

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Aquecedor 12 Voltfornecido

ECM

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Zircônia Lambda Sensor

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Sinal

INÍCIO 1976/1978 (1 E 2 FIOS) 1982 (3 E 4 FIOS) 1990 1992 1992 2001OUTROS NOMES CONVENCIONAL CONVENCIONAL PLANAR BANDA LARGA BANDA LARGA BANDA LARGA AFR OTA ZFAS-NNOMES DE OUTRAS MARCAS EGO (SENSOR DE O2 NÃO AQUECIDO) HEGO/ISO - HEGEO/HO2S (SENSOR DE O2 AQUECIDO) HO2S (SENSOR DE O2 AQUECIDO) LAF (SENSOR DE O2 UNIVERSAL A/F) UEGO (SENSOR DE O2 UNIVERSAL A/F) WEGO/WRAF (SENSOR DE BANDA LARGA) RELAÇÃO AR/COMBUSTÍVEL TiO2 (SENSOR O2 RESISTIVO) NOx SENSORFORMATO DEDAL DEDAL PLANAR DEDAL PLANAR PLANAR DEDAL/PLANAR DEDAL/PLANAR PLANARNÚMERO DE FIOS 1 OU 2 3 OU 4 4 5 5 5 4 4 6MATÉRIA PRIMA ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 ZIRCÔNIA ZrO2 TITÂNIO ZIRCÔNIA ZrO2

RESISTÊNCIA AQUECEDOR - OHMS SEM AQUECEDOR 3 A 5 - 11 A 13 8 A 10 2 A 3 2,5 A 5 2,5 A 5 2 A 3 4 A 7 - DEDAL / 12 A 15 - PLANAR TEMPO DE RESPOSTA 60 s 40 s 15 s 40 s 15 s 15 s 40 s ELEMENTO DA ALIMENTAÇÃO SEM AQUECEDOR FUSÍVEL FUSÍVEL RELÉ RELÉ RELÉ RELÉ RELÉ RELÉCONSUMO DA ALIMENTAÇÃO SEM AQUECEDOR 2A 1,5A 8A 8A 8A 2,5A ALIMENTAÇÃO DO AQUECEDOR SEM AQUECEDOR 12V CONTÍNUA PWM PWM PWM PWM PWM 12 VOLTS PWM

CURVA CARACTERÍSTICA

MILIVOLTS (mV) MILIVOLTS (mV) MILIVOLTS (mV) MILIAMPERES (mA) MILIAMPERES (mA) MILIAMPERES (mA) VOLTS (V) RESISTÊNCIA KΩ 10 kΩ= MISTURA RICA /20 KΩ MISTURA POBRE

SINAL COM MOTOR EM OPERAÇÃO

FATOR LAMBDA - λ 1 1 1 0.75 A 1.5 0.75 A 1.5 0.75 A 1.5 0.75 A 1.5PROCESSAMENTO SINAL - ECU BINÁRIO BINÁRIO BINÁRIO ANALÓGICO ANALÓGICO ANALÓGICO ANALÓGICO BINÁRIO NOx/ANALÓGICO/BINÁRIOTEMPERATURA DE OPERAÇÃO °C 350 350 350 650 650 650 650 700 A 850CÓDIGOS MTE 78XX 78XX / 79XX 88XX / 89XX – 97XX 97XX 98XX – –CÓDIGOS EQUIVALENTES LS / OZA LSH / OZA LSF / ZFAS-S L1H1 LSU 4.2/ ZFAS-U LSU 4.9/ZFAS-U 234 - 9000 OTACÂMARA DE AR DE REFERÊNCIA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA ABERTA PARA ATMOSFERA FECHADA – O2 REFERÊNCIA BOMBEADO ABERTA PARA ATMOSFERA SEM CÂMARA FECHADA – O2 REFERÊNCIA BOMBEADOCOMO TESTAR? MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO OSCILOSCÓPIO/SCANNER OSCILOSCÓPIO/SCANNER OSCILOSCÓPIO/SCANNER OSCILOSCÓPIO/SCANNER MULTÍMETRO/OSCILOSCÓPIO SCANNERBOMBA DE OXIGÊNIO NÃO NÃO NÃO SIM SIM SIM SIM NÃO SIM

ELEMENTO SENSOR

CIRCUITO SENSOR

FIAÇÃO

Is5V

3.0V

3.3V Vc+bat

AFR

Vref

IsRm

PWM

[8b]

Vm

A

Microprocessador

UC

Ip

450 mV12V

Célula Bomba

Ar de referência aberto Aquecedor

Sinal doSensor

Gases deEscape Câmara de

difusão

O2

O2 Equilíbrio

450 mV

12V

Ip

Célula Bomba Célula Bomba

Ar de referência fechado Aquecedor

Sinal doSensor

Balançoelétrico

Corrente da Bombade referência

Gases deEscape

Câmara dedifusão

Eletrodosde platina

Eletrodosde platina

R

Ti 4+O2-

O2-

O2-

O mais rico dos gases de escape, quanto menor for a resistência (R)Gases de Escape

PRETO = SINAL

VIOLETA (GM) = SINAL

PRETO = SINAL

CINZA = MASSA (TERRA)

1 FIO

2 FIOS

DIOXIDO DE TITANIUM λ > 1 R > 15K OHMS

(MAIS OXIGÊNIO)

λ < 1 R < 15K OHMS(MENOS OXIGÊNIO)

tempo

V

3.0O

mA

tempo

Sinal

de Sa

ída (m

A)

RICO POBRE

A/F0

5

-5

10

10 15 20

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O

mA

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O

mA

tempo

PRETO = SINAL

CINZA = MASSA (TERRA)

BRANCO = + 12 Volts

BRANCO = – NEGATIVO

PRETO = SINAL

CINZA = MASSA (TERRA)

BRANCO = + 12 Volts

BRANCO = – NEGATIVO

Câmara dedifusão

Bomba deOxigênio

CélulaSensora

Rcal

UC ECUVolts de referência

Controle da Bombade O2

Medição de Sinal da célula (=450mV)

Resistênciade calibração

Potência do Aquecedor

Sensorligaçãoterra

via ECMControleda Bomba de O2

ECM

SinalRcal

Ip

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AMARELO = AQUECEDOR (+)

LARANJA = AQUECEDOR (+) SINAL

BRANCO = IP (+) SINAL DE BOMBA

PRETO= Vs / IP (–)

VERMELHO = Vs (+) SINAL DE CÉLULA

AMARELO = Ip (–) / Vs(–)

VERDE = Rcal

BRANCO = AQUECEDOR (–PWM)

CINZA = AQUECEDOR (+)

PRETO = SINAL (+)

VERMELHO = Ip (+) SINAL DE BOMBA

AMARELO = Ip (–) / Vs(–)

BRANCO = AQUEC. (–PWM)

VERDE = Rcal

CINZA = AQUECEDOR (+)

PRETO = SINAL (+)

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AMARELO = AQUECEDOR (– PWM)

AZUL = AQUECEDOR (+)

BRANCO = IP (+) SINAL BOMBA

PRETO = IP (–) Vs (–)

CINZA = AQUEC. (+) SINAL CÉLULA

AZUL = SINAL (+)

BRANCO = TERRA (–)

PRETO = AQUECEDOR (–PWM)

BLACK = AQUECEDOR (+)

AMARELO = SINAL (+)

PRETO = TERRA (–)

CINZA = AQUECEDOR (+)

BRANCO = AQUECEDOR (–PWM)

VERMELHO = AQUECEDOR (+)

BRANCO = AQUECEDOR (–)

PRETO = SINAL (–)

AMARELO = SINAL (+)

CINZA = AQUECEDOR (+)

BRANCO = AQUECEDOR (–)

PRETO = SINAL (–)

AMARELO = SINAL (+)

BRANCO = IP I (+)

VERDE = IP II (+)

CINZA = Vs (+)

PRETO = IP (–) Vs (–)

AMARELO = AQUECEDOR (–)

AZUL = AQUECEDOR (+)

O2

O2

P1

NOx, O2

P2

UHUVP

UNOx

lP1

lP2lCP

Fios de Conector

Sentido de Corrente de Bomba

450 mV

VsSentido

Vs/Ip

62 R

BIp

Vs

Aqu

eced

or

H –

H +

RCal

Vs/IpControlador

PID

A

C

Rcal

Ip/VmVm

Vrel

Vref=0,45VPWM

2,4V-2,7V

Ip Ipa

A

Módulo DSP

Microprocessador

UC

Sinal