Sondas lambda NTK
- ¿Por qué son necesarias las sondas lambda?
- ¿Cómo funciona una sonda lambda?
- ¿Cómo se prueban las sondas lambda?
- Inspección visual
- ¿Por qué son recomendables las sondas lambda NTK?
¿Por qué son necesarias las sondas lambda?
Todo el mundo está de acuerdo en que hay que reducir la contaminación producida por los vehículos de motor. A este fin, las autoridades gubernamentales vienen introduciendo progresivamente una legislación cada vez más rigurosa sobre la emisión de los gases de escape. El método más corriente utilizado por los fabricantes de vehículos para reducir las emisiones, es el catalizador de tres vias. Este dispositivo transforma los gases contaminantes en otros menos perjudiciales. Sin embargo, los catalizadores de tres vías solo funcionan eficientemente si puede mantenerse la relación aire-combustible dentro de límites muy ajustados y aquí es donde entra en juego la sonda lambda. La sonda lambda se instala en el tubo de escape situado inmediatamente antes del catalizador de tres vías.
La sonda lambda detecta constantemente la composición del gas de escape. Ante cualquier cambio de voltaje en la salida del sensor, la unidad de control del motor (ECU), instruye al sistema de mezcla de combustible para que modifique la riqueza de la mezcla (véase el diagrama). A esto es a lo que se llama control en circuito cerrado y garantiza una correcta riqueza de la mezcla en todas las ocasiones y el rendimiento óptimo del catalizador. Al mismo tiempo, asegura unas condiciones de conducción idóneas.
¿Cómo funciona una sonda lambda?
Hay dos tipos de sondas lambda que se diferencian por los distintos elementos cerámicos que usan para detectar la composición del gas de escape.
Sensores de zirconio:
El exterior del elemento de zirconio está en contacto con el gas de escape y el interior, en contacto con el aire. Ambas superficies del elemento están revestidas con una fina capa de platino. Los iones de oxígeno pueden pasar a través del elemento y depositar una carga en la capa de platino. Estas capas de platino son los electrodos, que transmiten la señal del sensor desde el elemento hasta el cable de carga (vea el diagrama II).
El elemento de zirconio conduce los iones de oxígeno cuando la temperatura excede aproximadamente de 300ºC. Debido a las propiedades especiales de dicho elemento, cuando la concentración de oxígeno a uno y otro lado del mismo es diferente, se genera una tensión. Si la mezcla de aire-combustible es excesivamente pobre, la tensión generada es baja, y si es excesivamente rica, la tensión que se genera es alta. Alrededor de 14,7:1, relación aire / combustible, la tensión cambia bruscamente (vea el diagrama III).
Dicha relación exacta de aire/combustible se conoce como Lambda Pi 1,0 y es la razón por la que los sensores se denominan sondas lambda. La ECU utiliza la tensión producida por la sonda lambda para ordenar al sistema de mezcla de combustible que aumente o disminuya la riqueza de la misma. Como el sensor sólo genera tensión cuando el elemento está por encima de unos 300ºC, el gas de escape requiere muy poco tiempo para calentar el elemento hasta esa temperatura después de haber puesto en funcionamiento el motor. Para reducir el tiempo que el sensor emplea en activarse, la mayor parte de los sensores actuales se instalan con un calentador cerámico interior. Estos sensores tienen 3 ó 4 hilos conductores. Para garantizar el máximo rendimiento y fiabilidad de los calentadores cerámicos NTK, nos basamos en nuestra dilatada experiencia en la tecnología de película de capas múltiples.
Sensores de titanio:
El elemento de titanio de estos sensores no genera tensión alguna, a diferencia de lo que ocurre con el elemento de zirconio. En lugar de ello, cambia la resistencia eléctrica del elemento de titanio según la concentración de oxígeno en el gas de escape. Al valor lambda 1,0 corresponde un cambio grande del valor resistivo del elemento. Así, cuando se aplica una tensión al elemento, el valor de la tensión de salida varia en función de la concentración de oxígeno en el gas de escape. Esta señal procedente del sensor la utiliza la ECU para ejercer el control en circuito cerrado. Como los sensores de titanio no necesitan aire en un lado del elemento, pueden ser mucho más reducidos y quedar completamente sumergidos en el flujo del gas. El elemento sensor, sus electrodos de platino y el elemento calefactor van montados en un substrato cerámico utilizando la tecnología de capas múltiples de pelicula gruesa de NTK. Los sensores de titanio y de zirconio no son intercambiables entre sí debido a la diferencia de tamaño y a las distintas estrategias de control que emplean uno y otro para interpretar la señal del sensor.
¿Cómo se prueban las sondas lambda?
Los sensores de oxígeno averiados o desgastados causan problemas. como un consumo inadecuado de combustible, perturbaciones de las pruebas de emisión, fallos del convertidor electrolítico y condiciones de conducción deficientes. Para probar el funcionamiento de la sonda lambda hay que disponer de un osciloscopio. Lo primero que debe hacerse es comprobar que el montaje básico del motor cumple con las especificaciones del fabricante. A continuación se procede al completo calentamiento del motor: recuerde que la sonda lambda no funciona hasta que alcanza la temperatura adecuada. Utilizando elementos de conexión apropiados, una la salida del sensor al osciloscopio - no desconecte de la ECU el sensor. Ponga en funcionamiento el motor a unas 2.000 rpm. Si la sonda lambda funciona bien, la señal fluctuará con rapidez entre 0,2 y 0,8 voltios aproximadamente. El tiempo que tarda en cambiar de 0,2 voltios a 0,8 voltios (tiempo de respuesta del paso de la mezcla de pobre a rica) debe ser de unos 390 milisegundos, y el tiempo de respuesta del paso de la mezcla de rica a pobre debe ser similar. Si la salida del sensor es constante o el tiempo de respuesta es excesivamente lento, deberá sustituirse el sensor. Una buena idea es comprobar el funcionamiento de la sonda lambda cada vez que se haga un reglaje del motor y antes de las pruebas de emisión.
El funcionamiento lento del sensor afecta al consumo de combustible. Una sonda nueva se amortizará pronto por sí misma reduciendo el consumo de carburante.
Inspección visual
La inspección visual por sí sola no es suficiente, por lo general, para saber si la sonda lambda funciona correctamente. Sin embargo, deben verificarse el cable y el conector para ver si están dañados. Cualquier daño alteraría la señal del sensor. Compruebe el cuerpo del sensor para ver si tiene abolladuras que demuestren que ha sufrido algún impacto mecánico que pudiera agrietar el elemento.
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El aspecto del tubo de protección del elemento sensor puede ya dar cierta indicación de posibles problemas. |
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La excesiva cantidad de depósitos blancos o grises indica que se están usando aditivos en el combustible o que el motor está quemando aceite. Algunos componentes de los aditivos del combustible y del aceite pueden contaminar el elemento sensor. Corrija la causa y cambie el sensor. |
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La aparición de depósitos brillantes indica la presencia de plomo. El plomo ataca al platino del elemento sensor y al catalizador. Cambie el sensor y utilice únicamente combustible sin plomo. |
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¿Por qué son recomendables las sondas lambda NTK?
NTK es el principal fabricante del mundo de sondas lambda para los constructores de automóviles. Su experiencia le permite ofrecer el sensor apropiado para cada tipo de vehículo. Para la perfecta sustitución de un sensor instalado como equipo original, se prestará especial atención a todas las especificaciones técnicas, como el tipo de elemento, la resistencia del calentador y el conector. Como todas las sondas lambda NTK se suministran con conectores de especificación OEM ya instalados, no existe peligro de que penetre agua que perturbe el correcto funcionamiento de la sonda.
Fuente: Catálogo NTK 2009/2010
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