Sensor de Oxigeno Wideband

SENSOR DE OXIGENO DE BANDA ANCHA

Sensores Automotrices.

Sensor de oxigeno wide band.

Universidad Internacional del Ecuador

Carlos González Aguilar.

Carlos González Aguilar., Facultad de Ingeniería Automotriz, Universidad Internacional

Del Ecuador

Guayaquil - Ecuador

Dir. : Guayacanes 511 y dátiles

Teléfono: +593-995266403

E-Mail: [email protected]

Instructor: Edwin Puente, Ing.

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Resumen

El sensor de oxígeno en un automóvil es ahora una parte integral del sistema de escape.

A pesar de que ha existido durante muchos años, desde la implementación del

Diagnóstico a bordo II en el año 1996, las cantidades de sensores de oxígeno por auto se

han duplicado.

En la actualidad, prácticamente todo fabricante de vehículos en el mundo usa al menos

dos sensores de oxígeno como equipo original, como por ejemplo, Chrysler, Ford y

General Motors en los Estados Unidos. Sin embargo, la evolución de dicho sensor se

inició como respuesta a los requisitos de emisiones cada vez más exigentes en la nación

norteamericana, marcadas por la exigencia de convertidores catalíticos en los sistemas

de escape.

El propósito principal del sensor de oxígeno es enviar una señal de mezcla rica o mezcla

normal a la computadora existente en el motor del vehículo en dependencia de la

cantidad de oxígeno existente en el gas que se expulsa por el tubo de escape. Dicha

señal es utilizada por la computador del vehículo para perfeccionar la mezcla de aire y

combustible a un nivel óptimo para lograr la eficiencia máxima del motor y alargar la

vida útil del convertidor catalítico.

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ÍNDICE

1. Sensor de oxigeno banda ancha............................................................................................3

1.1 Ubicación del sensor.....................................................................................................4

1.2 Terminología................................................................................................................4

1.3 Funcionamiento............................................................................................................5

1.4 Oscilograma del sensor................................................................................................6

2. Conclusiones........................................................................................................................6

3. Recomendaciones.................................................................................................................7

4. Referencias...........................................................................................................................7

http://www.ea1uro.com/eb3emd/Sonda_Lambda/Sonda_lambda.htm....................................7

5. Índice de figuras...................................................................................................................7

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1. Sensor de oxigeno banda ancha

El sensor lambda también se conoce como el sensor de oxígeno (O2) o sensor de oxígeno de los gases de escape calentados (HEGO) y tiene un papel muy importante en el control de las emisiones de escape en un vehículo equipado con un catalizador.

La sonda lambda estará conectada al correspondiente circuito electrónico mediante al menos cuatro hilos conductores, dos para la célula de bombeo y dos para la célula de medida. El circuito debe comprobar que la célula de medida entrega una tensión de 450 mV, correspondiente al valor λ=1 (correspondiente a los gases que están en la ranura de medida). Si éste varía, debe compensarse la cantidad de oxígeno existente en el gas que hay en la ranura de medida para mantener el valor λ=1, y para ello ha de modificar el valor de la corriente de bombeo que aplica a la célula de bombeo, para que ésta transmita o extraiga (según el caso) más o menos iones de oxígeno a través de ella hacia/desde la ranura de medida. Dado que la corriente de bombeo varía de forma bastante lineal en relación directa al factor lambda de los gases de escape, la medida del valor de la corriente de bombeo representa el valor de lambda, y es lo que mide realmente el circuito electrónico que controla la sonda lambda.

Fig. 1 Estructura de sensor de oxigeno banda ancha.

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1.1 Ubicación del sensor

El sensor lambda o de oxigeno está acoplado en el tubo de escape antes del convertidor catalítico.

1.2 Terminología

El sensor de Oxígeno es identificado en la literatura automotiva a través de las siguientes siglas:

EGO: Sonda no calentada.

HEGO: Sonda calentada; cuando es de 4 cables, el retorno de la señal también está ligado a la carcasa de la sonda.

ISOHEGO: Es siempre de 4 cables y el retorno de la señal esta aislado a la carcasa, esto hace que la señal sea menos ruidosa.

HO2S: Terminología usada en el protocolo OBDII para identificar al sensor de Oxígeno calentada.

UEGO: Sensor de Oxígeno universal de relación aire/combustible.

1.3 Funcionamiento

Este tipo de sensor puede determinar la concentración exacta de oxígeno y determinar así la relación aire-combustible en la cámara de combustión. Esta característica hace que las sondas del tipo LSU puedan ser utilizadas en todo tipo de motores de combustión, ya sean a gasolina, gas o diesel.

La célula de bombeo está colocada entre los gases de escape y la ranura de medida, mientras que la célula de medida está colocada entre la ranura de medida y el gas de referencia, esto es, el aire ambiente. La ranura de medida, pues, separa ambas células, y está conectada a los gases de escape mediante un pequeño canal que atraviesa la célula de bombeo.

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La célula de medida es una simple célula de Nernst, y por tanto tiene el comportamiento comentado anteriormente, y sólo presenta interés para la detección en las proximidades de λ=1, valor al cual genera una tensión en torno a los 450 mV. En las sondas lambdas de banda ancha se ajusta este valor al lambda de la ranura de medida por medio de una corriente que pasa por la célula de bombeo.

Fig. 2 cableado del sensor de oxigeno banda ancha.

1.4 Oscilograma del sensor

Fig. 3 sensor oxigeno comparativa oscilograma

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2. Conclusiones

Este sensor de oxigeno presenta muchas ventajas en comparación con el sensor de oxigeno de zirconio ya que es universal, esto significa que puede ser utilizado para vehículos a gasolina, diesel o a gas y nos puede dar un valor exacto de la mezcla estequiometrica ya que este sensor es digital como podemos observar en la diferencia de oscilogramas, por el contrario el de zirconio es un oscilograma análogo y es por esta razón que no se puede tener una lectura adecuada.

3. Recomendaciones

Tener cuidado con los siguientes aspectos para alargar la vida útil del sensor de oxigeno.

• Influencia ambiental, debido a sal y suciedad• Cambios bruscos de temperatura• Combustible con muy baja calidad• Hollin y residuos de aceite en los gases de escape• Exceso de aditivos en la gasolina

4. Referencias

http://www.ea1uro.com/eb3emd/Sonda_Lambda/Sonda_lambda.htm

Sensores de oxigeno Bosch- hoja de información.

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http://www.ea1uro.com/eb3emd/Sonda_Lambda/Sonda_lambda.htm


5. Índice de figuras

Fig. 1 Estructura de sensor de oxigeno banda ancha……………………………………4

Fig. 2 cableado del sensor de oxigeno banda ancha….…………………………………6

Fig. 3 sensor oxigeno comparativa oscilograma ……………………………….………6

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