Sonda lambda 17 pag
- 1. Regulación Lambda Sonda lambda de dos puntos o salto. La sonda lambda ( λ) compara la concentración de oxígeno restante en los gases de escape con la concentración de oxígeno en el aire de referencia. Según la composición de los gases de escape, la sonda emite una correspondiente señal a la unidad de control del motor. Seguidamente, la unidad de control del motor regula si hay que enriquecer la mezcla (añadir combustible) o empobrecerla (reducir la cantidad de combustible). Esta sonda trabaja como la denominada "sonda de dos puntos" y sólo indica si en los gases de escape se presenta mezcla rica ( λ < 1) o mezcla pobre ( λ > 1). Para un funcionamiento seguro de la regulación de la cerámica de la sonda se requiere una temperatura de los gases de escape de 350°C, como mínimo. A fin de que la sonda trabaje eficazmente ya con escasa carga del motor y bajas temperaturas de los gases de escape, una calefacción eléctrica integrada en la sonda proporciona temperaturas óptimas para la misma.
- 2. Es un sensor electroquímico de oxígeno que funciona según el principio de NERNST. Este sensor emplea un material cerámico (óxido de circonio ZrO) como electrolito. Una superficie de la cerámica se encuentra en contacto con el gas de escape mientras que la superficie opuesta permanece constantemente en contacto con el aire ambiente.
- 3. Por encima de los 300 ºC , el material cerámico adquiere ciertas características que le permiten transportar iones de oxígeno desde la superficie en contacto con el aire ambiente hasta la superficie opuesta, generando un voltaje de carácter galvánico. Este voltaje tiene una relación directa con la diferencia de concentración de oxígeno entre las dos superficies del sensor. Los gases de escape generados por los motores de combustión interna siempre contienen una cantidad de oxígeno residual, incluso cuando el motor está funcionando con mezclas excesivamente ricas. La proporción de oxígeno residual depende directamente de la relación aire/combustible que entra en el motor es decir, del factor λ de trabajo. Esta relación hace posible utilizar la información suministrada por la sonda lambda para controlar la relación aire/combustible. La tensión suministrada por la sonda en función del porcentaje de oxígeno de los gases de escape alcanza 800 a 1000 mV para una mezcla rica (λ < 1) y solamente 100 mV para un mezcla pobre (λ > 1) . La transición de la zona rica a la zona pobre tiene lugar a una tensión de 450 a 500 mV.
- 5. Sonda lambda Comprobación con voltímetro
- 10. Sonda lambda de banda ancha Esta sonda se utiliza antes del catalizador, usándose normalmente tras el catalizador una sonda convencional de salto. La detección y el análisis del valor lambda ( λ) está configurado de una forma distinta para la sonda lambda de banda ancha, en comparación con la de señales a saltos. En virtud de lo cual el valor lambda no se determina a partir de una variación de la tensión, sino que se utiliza aquí la variación de la intensidad de corriente.
- 11. Entre sus ventajas está una regulación más dinámica, pues la divergencia del valor teórico está actualizada y es conocida como valor concreto, con las de salto solo es posible saber si la mezcla es pobre o rica pero no en que cantidad. Una calefacción eléctrica Integrada en la sonda proporciona la necesaria temperatura de servicio de 600 ºC, como mínimo.
- 12. Supongamos que la mezcla de combustible/aire empobrece. Esto significa, que el contenido de ox í geno aumenta en los gases de escape y la c é lula-bomba, manteniendo un rendimiento uniforme, aporta una mayor cantidad de ox í geno al á rea de medici ó n de la que se puede escapar por el conducto de difusi ó n. De esa forma se modifica la proporci ó n del ox í geno con respecto al aire exterior y desciende la tensi ó n entre los electrodos. Para alcanzar nuevamente la tensi ó n de 450mV entre los electrodos, es preciso reducir el contenido de ox í geno por el lado de los gases de escape. A esos efectos la c é lula-bomba tiene que aportar una menor cantidad de ox í geno hacia el á rea de medici ó n. El rendimiento de la bomba se reduce, por tanto, hasta que se alcance nuevamente la tensi ó n de 450mV. La unidad de control del motor transforma el consumo de corriente de la bomba miniatura en un valor de regulaci ó n lambda y modifica correspondientemente la composici ó n de la mezcla.
- 13. El contenido de oxigeno en los gases de escape se reduce en cuanto la mezcla de combustible y aire se enriquece excesivamente. Debido a ello, la c é lula-bomba aporta una menor cantidad de ox í geno al á rea de medici ó n al mantener un caudal invariable, con lo cual aumenta la tensi ó n entre los electrodos. A trav é s del conducto de difusi ó n escapa en este caso una gran cantidad de ox í geno, en comparaci ó n con la aportada por la c é lula-bomba Resulta necesario aumentar el caudal de la c é lula-bomba para que aumente el contenido de oxigeno el á rea de medici ó n. Debido a ello se ajusta de nuevo el valor de los electrodos a 450mV, y la unidad de control del motor transforma la corriente absorbida por la c é lula-bomba en un valor de regulaci ó n lambda.
- 15. Clavija sonda lambda De salto Clavija sonda lambda De banda ancha
- 16. Célula de medición (combinación de célula de concentración de Nernst y célula de bombeo de oxígeno) Tubo doble de protección Anillo obturador Paquete de juntas Cuerpo de la sonda Manguito de protección Portacontactos Grapa de contacto Manguito PTFE (teflón) Tubo flexible PTFE Cinco líneas de conexión Juntas
- 17. Gases de escape 8. Célula de bombeo de oxígeno Uh. Tensión de caldeo Tubo de escape con electrodos interior y exterior Uref. Tensión de referencia Calentador 9. Capa porosa de protección (450 mV, corresponde a Sistema electrónico de regulación 10. Agujero de acceso de gases λ =1) Célula con vacío de referencia 11. Barrera porosa de difusión Ranura de difusión Ip. Corriente de bombeo Us. Tensión de sonda Célula de concentración de Nernst Up. Tensión de bombeo