Sensor de Oxigeno/Sonda lambda

Sensores

Banda estrecha VS Banda ancha

El sensor de oxigeno convierte la densidad del oxigeno de los gases de escape en una señal eléctrica.

Para detectar la densidad del oxigeno utiliza la característica de conductividad de los iones de oxigeno en un electrolito solido de zirconio.

El electrolito de zirconio tiene la forma de una sonda de pruebas con electrodos de platino en ambos lados, estando la parte exterior en contacto con los gases de escape y la parte interior en contacto con el aire exterior atmosférico, el cual usa como valor de referencia conocido.

Si existe una diferencia de densidad de oxigeno entre ambas partes del sensor, se generará un voltaje entre los electrodos.

En función de si la relación A/F es rica (menos oxigeno) o pobre (mas oxigeno) se genera un mayor o menor voltaje respectivamente.

Si λ<1(mezcla rica) se generaran 800mV aprox., ya que hay mucha conductividad iónica.

Si λ>1(mezcla pobre) se generaran solo 100mV aprox. ya que no hay casi conductividad iónica.

Hay una clara “frontera” a los 500 mV aprox. que la ECU puede leer y alargar o acortar el tiempo de inyección consecuentemente.

Este tipo de sensor de oxigeno es el denominado de banda estrecha o binario, ya que solo es capaz de leer si la relación AF esta por encima o por debajo de la AF estequiométrica.

En función de los datos trasmitidos por el sensor O2 a la ECU, esta alargara o acortara el tiempo de FI, pero esto solo ocurre en regímenes estacionarios o en transitorios muy progresivos.

Retroalimentación Sensor O2 de bucle cerrado

Su función es optimizar al máximo el funcionamiento del catalizador de tres vías, utilizando un sistema de gestión de bucle cerrado.

Ya que bajo estas condiciones de relación AF, conseguimos la temperatura de trabajo ideal del catalizador, para que se den las reacciones químicas necesarias para la eliminación de los elementos contaminantes.

l - Value

Lambda window

100 %

0 %

Sensor voltage

V

1,0

0,2

Conversion rate of

catalytic converter

50 %

Rich Stoichiometric Lean

CO

HC

NOx

La reacción en el electrolito de zirconio no se da hasta llegar a 300ºC, por lo que algunos modelos equipan a los sensores de oxigeno con un sistema de calentamiento para acelerar cuando empieza a retroalimentar el sensor a la ECU.

CALENTADOR

Sensor O2 de Banda estrecha

Sensor O2 de Banda estrecha

Tienen entre 1 y 4 cables, uno de los cuales siempre es la señal de datos de voltaje(mV).

Otro puede ser utilizado para aislar la masa y así reducir el ruido eléctrico (retornos de masa común) .

Los de 3 o 4 cables, incluyen un elemento calentador para que empiece a trabajar antes.

Sensor O2 de Banda estrecha

TÍPICO SENSOR

DE 4 CABLES

ECU(R1 2009)

Sensor O2 de Banda estrecha

El Dióxido de circonio es una sustancia electrolítica que mantiene una buena rigidez mecánica, además de poder transportar una corriente eléctrica de iones de oxígeno cuando alcanza la temperatura optima (600⁰ aprox.).

Por lo que entre los electrodos de Platino se da una reacción catalítica entre iones libres de oxígeno del electrolito y el combustible parcialmente quemado de los gases de escape.