Sensor de oxígeno o sonda lambda.

Sensor de oxigeno (O2 S) o Sensor de Oxigeno calentado (HO2S)

Mide el total de O2 sobrante de la combustión. Su propósito es mantener la relación aire/combustible en el nivel o rango exigido por el convertidor catalítico de tres vías, su tarea primordial es el control de emisiones antes que la economía o potencia.

La ECU alarga o acorta el tiempo de la inyección de acuerdo a la información dada por el sensor de oxigeno es decir si este detecta menos o mas oxigeno respectivamente.

MAS ACERCA DEL SENSOR DE OXIGENO
El convertidor catalítico de tres vías hace el mejor trabajo cuando la relación aire-combustible es cercana a la estequiométrica, cuando lambda (el factor de exceso de aire) está dentro de un rango muy estrecho alrededor de = 1. Los sistemas de inyección de combustible, a pesar de ser muy buenos para controlar la relación aire-combustible, no pueden mantener la mezcla dentro del rango requerido. La precisión necesaria requiere de la retroalimentación adicional de la que disponen los sistemas de control con lazo cerrado.

La fuente de esta retroalimentación es el sensor lambda (también llamado sensor de gas de escape, ó sensor de oxígeno), instalado en el sistema de escape. El sensor genera una señal de bajo voltaje; la fuerza de la señal está basada en la cantidad de oxígeno no utilizado remanente en la corriente de gases de escape ésta es una medida indirecta de la relación aire-combustible. La señal del sensor lambda proporciona retroalimentación a la ECU de la inyección de combustible, indicando con resultados reales si la relación aire-combustible necesita ser corregida. El sistema puede entonces ajustar el suministro de combustible para que = 1, y el escape sea lo más limpio posible.

Si el desgaste general del motor ó una válvula con fugas causa un cambio en la combustión, el sistema de retroalimentación puede compensarlo dentro de ciertos límites y aún así proporcionar la mejor mezcla posible de aire-combustible.

Fig. (1) .El sensor lambda se mira parecido a una bujía. Instalado en el tubo de escape ó el múltiple de escape sirve para sensar el contenido de oxígeno del gas de escape. Mientras más cerca esté de las válvulas de escape, se calentará más rápido.

Diseño y Operación del Sensor Lambda. El sensor lambda es en esencia una pequeña batería que genera una señal de voltaje basada en la diferencia entre el contenido de oxígeno del gas de escape, y el contenido de oxígeno del aire en el medioambiente.

Una vista en corte del sensor lambda es mostrada en la Fig. (2). La punta del sensor que penetra en el gas de escape es hueca, de esta manera el interior de la punta puede estar expuesto al aire del medioambiente. Ambos lados de la punta cerámica del sensor están cubiertos con electrodos metálicos que reaccionan para crear un voltaje sólo si el aire del medioambiente tiene un contenido de oxígeno más alto que el gas del escape y el material cerámico está a una temperatura superior a los 575ºF (300ºC). Cuando se cumplen estas condiciones, se genera un voltaje entre los dos lados de la punta. Esta tensión es normalmente cercana a 1 voltio. Sin embargo, si el motor está funcionando con una mezcla pobre, el gas de escape tiene aproximadamente la misma cantidad de oxígeno que el aire ambiental, así que el sensor lambda generará un voltaje pequeño ó nulo; si el motor está funcionando con una mezcla rica, el contenido de oxígeno del escape será mucho menor que el contenido de oxígeno del aire ambiental y el voltaje del sensor será mayor. Vea la Fig. (3).

Algunos autos tienen un sensor lambda que contiene un elemento calefactor con el fin de acelerar el calentamiento del sensor, así se mejora la manejabilidad y se reducen las emisiones de un motor frío. En un motor frío, un sensor lambda no calentado puede tardarse entre 90 y 120 segundos en calentarse lo suficiente para empezar a generar voltaje, mientras que un sensor calentado puede estar lo suficientemente caliente después de 10 ó 15 segundos.

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