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Sensor de Oxígeno

¿Qué es una Sonda Lambda o Sensor de oxígeno?

Una sonda lambda, también conocida como sensor de oxígeno se encuentra ubicado en el sistema de escape del vehículo y su principal función es analizar la cantidad de oxígeno presente en los gases de escape expulsados por el motor.

¿Para qué sirve una Sonda Lambda o Sensor de Oxígeno?

Este sensor sirve para recopilar información sobre la quema del combustible y enviarla a la ECU del motor.

Motores de combustión interna (Ciclo Otto, Diesel o GNV) solo consiguen funcionar si existe oxígeno, combustible y calor (combustión o quema es una reacción exotérmica, ósea, ocurre de adentro hacia afuera). Sin estos elementos no es posible obtener una combustión interna necesaria para su funcionamiento.

El desafío en estos motores es obtener una mezcla ideal entre combustible y comburente, en el caso del oxígeno, llamada mezcla estequiométrica, es aquí donde el sensor de oxígeno juega un papel muy importante, ya que mide la cantidad de oxígeno resultante de la quema. Si la mezcla fuera pobre (más oxígeno que combustible) o rica (más combustible que oxígeno), el sensor envía una señal eléctrica (mili volts) a la unidad de mando del motor (ECU). Conforme a la señal enviada por el sensor a la ECU, esta inyecta una mayor o menor cantidad de combustible para que la situación de funcionamiento del motor pueda ser modificada y así tener un mejor desempeño del motor, mayor economía de combustible y reducción de emisiones contaminantes.

COMBUSTIBLE
AIRE/COMBUSTIBLE
Gasolina Pura
14,7:1
Etanol
9,0:1
Gasolina Común
13,2:1
Diesel
15,2:1
Metanol
6,4:1
Hidrógeno
34,0:1
Ejemplo: Gasolina Pura, para la quema total, necesitamos de 14:7 partes de aire para quemar 1 de Combustible. Esta proporción se ve alterada de acuerdo a diferentes condiciones ambientales tales como: temperatura, presión y humedad, del mismo modo condiciones del propio funcionamiento del vehículo, revoluciones, temperatura del motor, variación del potencia deseada, entre otras.

¿SENSOR DE OXÍGENO O SONDA LAMBDA?

El nombre correcto y completo para todos los tipos de este producto es SENSOR DE OXÍGENO. Él mide exactamente ese gas presente en la combustión independiente del combustible.

Cuando la mezcla es rica (mucho combustible), la tensión generada en Volts por el sensor es alta (900 mili volts), en ese instante la unidad de mando disminuye el pulso de inyección de combustible, convirtiendo la mezcla en pobre. El sensor informa a la unidad de mando con una señal baja (50 mili volts) en este momento la unidad de mando incrementa el pulso de inyección de combustible. Este movimiento de transición entre rico y pobre lleva por nombre la letra griega Lambda (ƛ).

En el grafico siguiente, se muestra por qué el sensor adopto este nombre. Solo que en algunos modelos de sensores actuales, llamados Banda Larga, no son llamados de Lambda, solo Sensores de oxígeno.

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OSCILACIÓN

Movimiento de transición entre mezcla rica y pobre de la señal de una Sonda Lambda

a)Mezcla rica

b)Mezcla pobre

Estequiometria/Lambda)

¿Qué es el Factor Lambda?

La letra Lambda también fue utilizada para definir el Factor Lambda (ƛ) que corresponde a la razón de equivalencia de la relación aire combustible real (aquella que está ocurriendo en el vehículo) entre la relación considerada ideal o estequiométrica para una mezcla.

 

) = Relación Real – Aire/Combustible  /

Relación Ideal – Aire/Combustible

 

Relación aire/combustible ideal

  • Gasolina: 14.7/1 (14.7 partes de aire por 1 parte de combustible)
  • Etanol: 9.0/1 (9.0 partes de aire por 1 parte de etanol)
  • Diesel: 15.2/1 (15.2 partes de aire por 1 parte de Diesel)

De esta forma podemos concluir que cuando una mezcla tiene más aire del especificado conforme a la tabla, se dice que ƛ>1 o que es una mezcla pobre. Cuando la cantidad de aire está por debajo de la especificada, se dice que ƛ<1 o que es una mezcla rica.

¿De qué está compuesto un Sensor de Oxígeno?

Un sensor de oxígeno está compuesto por un material cerámico interno llamado Dióxido de Zirconio con un revestimiento poroso de platina y es protegido por una protección metálica. Su funcionamiento se basa en la alteración de las propiedades de la cerámica a altas temperaturas permitiendo la difusión del oxígeno del aire.

Opera en función a la diferencia de concentración de oxigeno entre los gases de escape y el aire externo, generando una tensión de entre 50mV y 900mV.

Estos sensores tienen una limitante; para iniciar su funcionamiento es necesario que alcance una temperatura próxima a 300°C. Para los sensores más antiguos eran los propios gases de escape quienes calentaban dicho sensor, como resultado se tenía que esperar algunos minutos hasta que el sensor era puesto en marcha. Actualmente existen resistencias de calentamiento situadas conjuntamente en la cerámica permitiendo un calentamiento de hasta 10 segundos, aun cuando la temperatura de los gases no sea alta.

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¿Dónde se encuentra ubicado el Sensor de oxígeno en un vehículo?

Normalmente es localizado en el múltiple de escape muy cercano al motor y antes del catalizador. En esta posición el sensor controla la mezcla entre el combustible y el oxígeno.

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Después fue creado el protocolo OBD-2 que obliga a utilizar un segundo sensor de oxígeno después del catalizador. Este ahora monitorea el funcionamiento del catalizador, validando su función de convertir gases nocivos como CO y HC en H2O y CO2.

Video Tip #11

 

¿Cuáles son los tipos de Sensores de Oxígeno que se encuentran en un vehículo?

Hoy la mayoría de vehículos pueden llegar a utilizar algunas de las siguientes tecnologías:

1.- Sensor de Oxígeno Convencional: Están disponibles con 1, 2, 3 o 4 cables dependiendo la aplicación. Los vehículos modernos debido a normativas utilizan sensores de 4 cables, pues estos ya cuentan con un calentador interno y el sensor comienza a funcionar aproximadamente en 40 segundos.

2.- Sensor de Oxígeno Planar: Únicamente se encuentran disponibles con 4 cables y una construcción de cerámica diferente que promueve un calentamiento más rápido, cerca de 15 segundos en relación al Convencional. Así comienza más rápido el proceso de monitoreo de la mezcla aire/combustible.

3.- Sensor de oxígeno Banda Larga  4 cables: Conocido como sensor A/F (Relación Aire Combustible) este sensor es más preciso para medir y buscar una mezcla ideal. Consigue monitorear cuan es rico o pobre, diferente al sensor Convencional y Planar. Este sensor es utilizado en mayor cantidad por vehículos asiáticos como Honda, Nissan y Toyota.

4.- Sensor de oxígeno Banda Larga 5 cables: Así como el sensor A/F, consigue monitorear una condición mejor de mezcla conforme a la condición del vehículo.

Video Como funciona Sensor de oxígeno en español

¿Cómo sé que Sensor de Oxígeno debo utilizar en mi vehículo?

Hoy en día es muy complicado definir cuál es el sensor correcto. Mte-Thomson desarrollo un material detallado, explicando cada tipo. Se recomienda seguir los pasos del folleto “7 Pasos” ya que es el mejor camino.

Aprenda a identificar el tipo de sensor llevando a cabo las recomendaciones y pruebas cuidadosamente, ya no cometa más errores!

¿Cómo encontrar el sensor de oxígeno en el catálogo?

Encuentre en nuestro catálogo por modelo, año y motor, sea impreso o digital.

catalogo

Vea también los tips de Sensor de Oxígeno

Video en español Tip #26

 

Mitos o Verdades!

¿El sensor de oxígeno funciona como una pila?

Si, la cerámica que se encuentra dentro del sensor se transforma, por arriba de 300°C, en un conductor de iones de oxígeno. Así genera una tensión en mili volts muy semejante a una pila. Esta tensión que varía de 50mV a 900mV es enviada a la unidad de mando para que sea procesada la información en base al factor lambda.

¿Si la luz de avería en el tablero está encendida, puede ser el sensor de oxígeno?

Si la luz de avería está encendida, puede ser el sensor de oxígeno, pero a su vez pueden ser también diversos sensores por parte del sistema de inyección Electrónica. Para tener un mejor diagnóstico, acuda a su taller de confianza, para que realicen las pruebas necesarias. Si fuera el sensor de oxígeno, el mecánico tendrá que realizar un análisis antes de reemplazar, ya que existen factores que pueden ocasionar un mal funcionamiento del sensor: quema de aceite, mal combustible, inyectores, etc.

Siga las indicaciones del taller.

¿Puedo utilizar un sensor de oxígeno Universal?

Claro que se puede utilizar un sensor universal, para casos muy específicos. Recomendamos su uso cuando no encuentre el sensor original, principalmente para vehículos importados. Pero tenga mucho cuidado a la hora de la instalación.

¿Puedo intercambiar un sensor de oxígeno por otro sensor?

Nunca! Siempre utilizar el mismo tipo que requiere el vehículo. Ya que existen variaciones del mismo, por ejemplo convencional y planar. Sus valores de resistencia del calefactor y posición de cables pueden perjudicar el funcionamiento del sensor.