Sensor de Oxígeno Profr. Francisco de La Garza.V.

El Sensor de Oxígeno (EGO) se encuentra localizado en el múltiple de escape antes del convertidor catalítico.

Se encarga de "leer" la cantidad de oxígeno existente en los gases del escape e informarle al ECM a través de un voltaje variable de referencia (de 0 a 1 voltio)

Para que funcione correctamente tiene que alcanzar una temperatura de 315°C (600°F).

El sensor de oxígeno está construido de tres placas, dos de platino y una de bióxido de circonio.

El bióxido de circonio y el platino son materiales electrolíticos que producen un voltaje por medio de reacciones químicas a alta temperatura (arriba de 300°C), dependiendo del oxígeno existente en cada uno de ellos.

El sensor de oxígeno (o Sonda Lambda) como su nombre lo indica, únicamente puede detectar el contenido de oxígeno en los gases del escape ignorando los HC, el NOX, el CO y el CO2.

Un contenido en los gases del escape de 2% se considera como normal y corresponde a una mezcla de 14.7 partes de aire por una de combustible.

 Con ésta proporción el voltaje de referencia será entre 350 y 550 milivoltios.

Mayor contenido de O2 será mezcla pobre y el voltaje de referencia será bajo. Una mezcla rica tendrá menos contenido de O2 y el voltaje de referencia será alto.

Según información del sensor de oxígeno ECM controla:

- El pulso de inyección (milisegundos que dura abierto el inyector).

- Salida de datos.

- Luz "SES" (Service Engine Soon)

Pruebas del Sensor de Oxígeno.

- El cable del voltaje de referencia tanto conectado como desconectado deberá tener voltaje variable con el motor caliente y funcionando.

Este voltaje se mide con un voltímetro digital y sus lecturas cambian tan rápidamente que no es posible leerlas y varían de 900 mv (milivoltios) a menos de 100 mv.

Es recomendable cambiar el sensor de oxígeno cada 50000 Kms.

Nota: El utilizar gasolina con plomo, afecta al sensor de oxígeno, éste se deteriora y es necesario reemplazarlo.

http://automecanico.com/auto2027A/chevr1213.html

Sonda Lambda de dióxido de circonio

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 unresistencia 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.

Principio de funcionamiento de la sonda de dióxido de circonio

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.

La tensión es proporcional a la cantidad de oxígeno

Debido a la diferencia de potencial que se genera se crea una tensión eléctrica (U) 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 Lambda de dióxido de circonio de la marca NTK disponen de hasta cuatro 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

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

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

Las sondas Lambda de dióxido de titanio de la marca NTK tienen siempre cuatro 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.

Asignación de cables de la sonda Lambda de dióxido de titanio del tipo I y II

Sonda Lambda de banda ancha

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.

Presentación espacial del elemento de una sonda de banda ancha

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.

Sección por el elemento planar de una sonda Lambda de banda ancha

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 NTK 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.