Sensor De Oxigeno

Sensor de oxigeno (sonda lambda)

Sonda Lambda" "Sensor de Oxígeno" "EGO Sensor" (Exhaust Gas Oxygen Sensor), son sus nombres más conocidos.

Que es el sensor de oxigeno? El sensor de oxígeno es un pequeño generador de reacción química que informa a la computadora la calidad de los gases de escape. La computadora utiliza esta información para ajustar la mezcla de airecombustible.

función del sensor de oxigeno. Los sensores de oxígeno son usados para controlar el sistema de combustión interna y optimizar el rendimiento del combustible minimizando las emisiones contaminantes. Los sensores de oxígeno censan la cantidad de oxígeno en el escape mandando la señal a la computadora del automóvil. La computadora ajusta la mezcla aire/combustible para proporcionar un óptimo desempeño del motor. Si tiene mucho oxígeno entonces la “mezcla es pobre”, causando problemas en el desempeño del motor. Poco oxígeno significa que la “mezcla es rica”, por lo que incrementará el consumo de combustible y contaminación.

Tipos de sonda lambda: Se distinguen tres tipos diferentes de sondas Lambda. Las sondas Lambda de dióxido de circonio y dióxido de titanio también se denominan "de salto" o "binarias" porque la señal de la sonda oscila Entre dos valores. El tercer grupo está formado por las llamadas sondas Lambda de banda ancha, también denominadas "lineales", porque pueden medir y lograr una transición fluida entre diferentes estados de mezcla.

Sonda lambda de dióxido de circonio: Esta sonda Lambda consta de un electrolito sólido de circonio. Este material es conductor iónico de oxígeno a partir de 300 ºC. El contenido de oxígeno en el gas de escape se mide mediante los electrodos situados en la parte interior (referencia/aire ambiental) y la parte del gas de escape (gas de medición).

La señal de salida se crea con los iones de oxígeno que se mueven por el elemento e intentan compensar la diferencia de oxígeno (diferencia en la presión parcial de oxígeno). La sonda Lambda de dióxido de circonio se caracteriza por las siguientes propiedades: -Rápida puesta en funcionamiento. -Resistencia térmica. -Resistencia a los golpes de agua. -Resistencia a la toxicidad. -Alto grado de fiabilidad. Estas sondas se utilizan, dependiendo del vehículo, como sondas reguladoras y de diagnóstico.

Funcionamiento de la sonda Lambda de dióxido de circonio: El elemento de dióxido de circonio de la sonda es digitiforme y hueco. La parte interior está en contacto con el aire ambiental. La parte exterior está en la corriente del gas de escape. Ambos lados están recubiertos por una capa de platino porosa y fina que funciona como un electrodo. Cuando la sonda Lambda alcanza la temperatura de funcionamiento, los iones de oxígeno empiezan a fluir debido a la diferencia en la concentración de oxígeno. Los iones de oxígeno se mueven desde el aire exterior en dirección al gas de escape a fin de equilibrarlos. Debido a la diferencia de potencial que se genera se crea una tensión eléctrica en el electrodo de platino. Si la mezcla es pobre, la señal de la sonda será de aproximadamente 0,1 voltios. Si la mezcla es rica, será de 0,9 voltios. Si Lambda=1, se produce un salto característico en la tensión de 0,8 voltios.

Asignaciones de cables: Las sondas no calentadas con contacto de masa a través de la rosca tienen sólo una línea de transmisión negra. Las sondas no calentadas con contacto de masa al sistema eléctrico del vehículo disponen además de un cable de masa gris. Las sondas calentadas disponen de tres o cuatro cables. También en este caso el negro transmite de forma constante la señal de la sonda. Hay otros dos cables blancos que se encargan del suministro de corriente del calefactor. Si la conexión de masa no se realiza a través de la rosca habrá una conexión de masa gris adicional al sistema eléctrico del vehículo.

Sonda Lambda de dióxido de titanio: La sonda Lambda de dióxido de titanio también es una sonda binaria. El dióxido de titanio tiene una propiedad especial: la resistencia eléctrica se modifica de forma proporcional a la cantidad de oxígeno en el gas de escape. En este caso, la resistencia medida informa sobre el estado de funcionamiento en el que se encuentra el motor. La sonda Lambda de dióxido de titanio se caracteriza por las siguientes propiedades: .Es robusta y compacta. .Presenta una gran velocidad de reacción. .No necesita aire de referencia. .Alcanza rápidamente la temperatura de funcionamiento. Estas sondas se utilizaban, dependiendo del vehículo, como sondas reguladoras y de diagnóstico, pero en los equipos originales ya no se utilizan.

Funcionamiento de la sonda Lambda de dióxido de titanio: El elemento de dióxido de titanio modifica su resistencia eléctrica de forma proporcional a la presión parcial de oxígeno en la mezcla de gases. Si la proporción de oxígeno es elevada (λ > 1) la conductividad del dióxido de titanio es menor, si la proporción de oxígeno es baja (λ < 1) su conductividad es mayor. Si el elemento se somete a una determinada tensión, la tensión de salida se modificará en función de la concentración de oxígeno en el gas de escape. La temperatura de funcionamiento de estas sondas Lambda ronda los 700 °C. A partir de 850 °C la sonda puede estropearse. Otra ventaja de este tipo de sondas: la sonda de dióxido de titanio no necesita aire exterior como referencia, por lo que es más pequeña.

Asignaciones de cables: En todos los tipos, la señal (-) es negra, la señal (+) es amarilla y la conexión del elemento térmico (-) blanca. Sólo en el color del cable del elemento térmico (+) hay dos asignaciones diferentes: en las sondas Lambda del tipo 1 el cable es rojo, en las del tipo 2 gris.

Sonda lambda de banda ancha: A partir de la aprobación de la legislación correspondiente para la reducción de las emisiones y el consumo, surge la necesidad de que los motores funcionen de forma regulada al margen de la mezcla estequiométrica. Para conseguir esto se han desarrollado las llamadas sondas Lambda. Estas sondas Lambda lineales pueden emitir una señal proporcional a la cantidad de oxígeno residual contenida en el gas de escape. Esta señal está disponible en una amplia relación de aire y combustible. La señal de salida se corresponde con el flujo bombeado necesario para fijar un nivel de oxígeno constante en una cámara de medición (Lambda = 1 se corresponde con 450 mV). Cuanto más se aleje de este valor el gas de escape que se introduce, mayor será el flujo bombeado y en consecuencia, la señal de salida de la sonda.

La sonda Lambda de banda ancha tiene las siguientes ventajas: .Rápida puesta en funcionamiento. .Elemento monolítico con calefactor integrado. .Estructura hermética para generar automáticamente una referencia del oxígeno. .Resistencia térmica. .Alto grado de fiabilidad. Estas sondas Lambda son las que se utilizan de forma habitual en los motores de gasolina y tienen múltiples aplicaciones en los vehículos diésel.

Funcionamiento de la sonda Lambda de banda ancha: Estas sondas tienen dos células: una célula de medición y una célula de bombeo. Con la célula de medición se mide la cantidad de oxígeno contenida en el gas de escape que se encuentra en la cámara de detección y se compara con un valor nominal de 450 mV.

Si los valores difieren, se conecta una corriente de bombeo a la célula de bombeo para que entren en la cámara o salgan de ella (según corresponda) los iones de oxígeno que sea necesario para que la tensión de la célula de medición sea nuevamente de 450 mV. Este flujo de bombeo es la magnitud que describe el valor lambda exacto de la mezcla de forma casi lineal. En las mezclas estequiométricas es igual a cero porque la presión parcial del oxígeno de la cámara de detección se corresponde con el valor nominal arriba indicado.

Asignaciones de cables: Las sondas Lambda de banda ancha disponen de cinco conexiones de cables. El elemento calefactor se alimenta de corriente a través del amarillo y azul. La señal del flujo de bombeo (lp+) fluye por el cable blanco, la de la célula de medición (Vs+) por el cable gris. El cable negro representa la conexión de masa para la célula de bombeo y de medición.

Ubicación de la sonda lambda en el automóvil: La sonda se atornilla normalmente en el escape del motor, tras el punto donde se juntan los escapes de todos los cilindros del motor, y antes del catalizador. En vehículos con altos requisitos legales en lo referente a la limpieza de los gases de escape y al autodiagnóstico se utilizan varias sondas. En motores con cilindros en V, se utiliza una sonda por banco de cilindros, o incluso una por cilindro para una regulación selectiva de la mezcla para cada uno de los cilindros.

La regulación lambda con la sonda antes del catalizador tiene una precisión limitada, ya que la sonda está expuesta a notables influencias medioambientales. La exposición de una sonda lambda detrás del catalizador a estas influencias es considerablemente menor. Por esta razón además de la sonda antes el catalizador se ha implantado una segunda sonda lambda (calefactada) en el sistema de escape después del catalizador. Sirve para comprobar el funcionamiento del catalizador. Adicionalmente se lleva a cabo una autoadaptación de la sonda antes el catalizador.

Fallas comunes de las sondas Lambda: -Causas más frecuentes de fallas de las sondas Lambda . Sobrecalentamiento.- Temperaturas superiores a 950 °C causadas por una avería en la combustión, el punto de encendido o tiempos de válvulas no adecuado. . Aspiración de aire defectuosa.- La sonda no ha sido montada correctamente. . Mala conexión de masas.- Se produce oxidación en el tubo de gases de escape. . Contactos de conexión defectuosos.-Se producen oxidaciones en la conexión por enchufe. . La cerámica y la vaporización se han averiado.- Par de apriete de la sonda demasiado alto. . Obstrucción del cuerpo de la sonda por residuos de aceite.- Aceite no combustionado en el motor. Causado por aros de pistón o retenes de válvula desgastados.

pruebas a la sonda lambda: Los sensores de oxígeno averiados o desgastados causan problemas. como un consumo inadecuado de combustible, perturbaciones de las pruebas de emisión, fallos del convertidor electrolítico y condiciones de conducción deficientes. Para probar el funcionamiento de la sonda lambda hay que disponer de un osciloscopio. Lo primero que debe hacerse es comprobar que el montaje básico del motor cumple con las especificaciones del fabricante. A continuación se procede al completo calentamiento del motor: recuerde que la sonda lambda no funciona hasta que alcanza la temperatura adecuada. Utilizando elementos de conexión apropiados, una la salida del sensor al osciloscopio - no desconecte de la ECU el sensor. Ponga en funcionamiento el motor a unas 2.000 rpm. Si la sonda lambda funciona bien, la señal fluctuará con rapidez entre 0,2 y 0,8 voltios aproximadamente. El tiempo que tarda en cambiar de 0,2 voltios a 0,8 voltios (tiempo de respuesta del paso de la mezcla de pobre a rica) debe ser de unos 390 milisegundos, y el tiempo de respuesta del paso de la mezcla de rica a pobre debe ser similar.

Si la salida del sensor es constante o el tiempo de respuesta es excesivamente lento, deberá sustituirse el sensor. Una buena idea es comprobar el funcionamiento de la sonda lambda cada vez que se haga un reglaje del motor y antes de las pruebas de emisión.