Un sensor de oxígeno es un dispositivo diseñado para registrar la cantidad de oxígeno que queda en los gases de escape del motor de un automóvil. Está ubicado en el sistema de escape cerca del catalizador. Con base en los datos obtenidos por el especialista en oxígeno, la unidad electrónica El control del motor (ECU) ajusta el cálculo de la proporción óptima. mezcla de aire y combustible. El coeficiente de exceso de aire en su composición se indica en la industria del automóvil con la letra griega. lambda (λ), por lo que el sensor recibió un segundo nombre: sonda lambda.

Coeficiente de exceso de aire λ

Antes de analizar el diseño del sensor de oxígeno y el principio de su funcionamiento, es necesario decidir sobre un parámetro tan importante como la proporción de exceso de aire en la mezcla de aire y combustible: qué es, a qué afecta y por qué el sensor lo mide. .

En teoria funcionamiento del motor de combustión interna existe tal cosa como relación estequiométrica- ésta es la proporción ideal de aire y combustible en la que se produce la combustión completa del combustible en la cámara de combustión del cilindro del motor. Esto es muy parámetro importante, sobre cuya base se calculan el suministro de combustible y los modos de funcionamiento del motor. Equivale a 14,7 kg de aire por 1 kg de combustible (14,7:1). Naturalmente, tal cantidad de mezcla de aire y combustible no ingresa al cilindro en un momento dado; esta es solo una proporción que se recalcula para condiciones reales.

Dependencia de la potencia (P) y el consumo de combustible (Q) de la relación de exceso de aire

Factor de exceso de aire (λ)- esta es la relación entre la cantidad real de aire que ingresa al motor y la teóricamente necesaria (estequiométrica) para combustión completa combustible. En términos simples, esto es "cuánto más (menos) aire entró en el cilindro del que debería entrar".

Dependiendo del valor de λ, se distinguen tres tipos de mezclas de aire y combustible:

• λ = 1—mezcla estequiométrica;
• λ < 1 — «богатая» смесь (избыток — топливо; недостаток — воздух);
• λ > 1 - mezcla “pobre” (exceso - aire; falta - combustible).

Los motores modernos pueden funcionar con los tres tipos de mezcla, dependiendo de las tareas actuales (ahorro de combustible, aceleración intensa, concentración reducida). sustancias nocivas en los gases de escape). Desde el punto de vista de los valores óptimos de potencia del motor, el coeficiente lambda debe tener un valor aproximado de 0,9 (mezcla “rica”), el consumo mínimo de combustible corresponderá a una mezcla estequiométrica (λ = 1). Mejores resultados para la purificación de gases de escape también se observará en λ = 1, ya que el funcionamiento efectivo conversor catalítico ocurre en una composición estequiométrica de la mezcla de aire y combustible.

Propósito de los sensores de oxígeno.

Ubicación de los sensores de oxígeno en el sistema de escape.

Estándar en autos modernos Se utilizan dos sensores de oxígeno (para motor en línea). Uno antes del catalizador (sonda lambda superior) y el segundo después (sonda lambda inferior). No hay diferencias en el diseño de los sensores superiores e inferiores; pueden ser iguales, pero realizan funciones diferentes.

El sensor de oxígeno anterior o delantero detecta la cantidad de oxígeno restante en los gases de escape. En señal de de este sensor La unidad de control del motor "entiende" con qué tipo de mezcla de aire y combustible funciona el motor (estequiométrica, rica o pobre). Dependiendo de las lecturas del sensor de oxígeno y del modo de funcionamiento requerido, la ECU ajusta la cantidad de combustible suministrado a los cilindros. Como regla general, el suministro de combustible se ajusta hacia la mezcla estequiométrica. Cabe señalar que cuando el motor se calienta, la ECU del motor ignora las señales del sensor hasta que alcanza la temperatura de funcionamiento. La sonda lambda inferior o trasera se utiliza para ajustar aún más la composición de la mezcla y controlar el correcto funcionamiento del convertidor catalítico.

Diseño y principio de funcionamiento del sensor de oxígeno.

Diseño Sensor de oxigeno

Existen varios tipos de sondas lambda que se utilizan en los automóviles modernos. Consideremos el diseño y el principio de funcionamiento del más popular de ellos: un sensor de oxígeno basado en dióxido de circonio (ZrO2). El sensor consta de los siguientes elementos principales:

• Electrodo externo: hace contacto con los gases de escape.
• El electrodo interno está en contacto con la atmósfera.
• Elemento calefactor: se utiliza para calentar el sensor de oxígeno y llevarlo a la temperatura de funcionamiento más rápidamente (aproximadamente 300 °C).
• Electrolito sólido: ubicado entre dos electrodos (dióxido de circonio).
• Marco.
• Carcasa protectora de la punta: tiene orificios (perforaciones) especiales para la penetración de los gases de escape.

Dispositivo de punta de sonda lambda

Los electrodos exterior e interior están recubiertos de platino. El principio de funcionamiento de una sonda lambda de este tipo se basa en la aparición de una diferencia de potencial entre las capas de platino (electrodos), que son sensibles al oxígeno. Ocurre cuando el electrolito se calienta, cuando los iones de oxígeno se mueven a través de él desde el aire atmosférico y gases de escape. El voltaje que aparece en los electrodos del sensor depende de la concentración de oxígeno en los gases de escape. Cuanto mayor sea, menor será el voltaje. El rango de voltaje de la señal del sensor de oxígeno es de 100 a 900 mV. La señal tiene forma sinusoidal, en la que se distinguen tres regiones: de 100 a 450 mV - mezcla magra, de 450 a 900 mV - rica mezcla, el valor de 450 mV corresponde a la composición estequiométrica de la mezcla de aire y combustible.

Tipos de sondas lambda

Además del circonio, también se utilizan sensores de oxígeno de banda ancha y titanio.

• Titanio. Este tipo de generador de oxígeno tiene un elemento sensible hecho de dióxido de titanio. Temperatura de trabajo Para un sensor de este tipo comienza a 700 °C. Las sondas lambda de titanio no requieren la presencia de aire atmosférico, ya que su principio de funcionamiento se basa en cambiar la tensión de salida, en función de la concentración de oxígeno en el escape.
• La sonda lambda de banda ancha es un modelo mejorado. Consta de un sensor de circonio y un elemento de bombeo. El primero mide la concentración de oxígeno en los gases de escape, registrando el voltaje provocado por la diferencia de potencial. A continuación, la lectura se compara con un valor de referencia (450 mV) y, en caso de desviación, se suministra una corriente que provoca el bombeo de iones de oxígeno desde el escape. Esto sucede hasta que el voltaje llega a ser igual al especificado.

Vida útil del suministro de oxígeno y sus averías.

La sonda lambda es uno de los sensores que se desgasta más rápidamente. Esto se debe a que está constantemente en contacto con los gases de escape y su recurso depende directamente de la calidad del combustible y del estado del motor. Por ejemplo, un generador de oxígeno de circonio tiene una vida útil de entre 70 y 130 mil kilómetros.

Dado que el funcionamiento de ambos sensores de oxígeno (superior e inferior) está controlado por el sistema diagnóstico a bordo OBD-II, si alguno de ellos falla, se registrará el error correspondiente y se iluminará el panel de instrumentos. lámpara de advertencia Funcionamiento defectuoso " Comprobar motor" Diagnosticar una falla en en este caso posible utilizando un escáner de diagnóstico especial.

Señal de un sensor de oxígeno en funcionamiento.

Cuando el sensor de oxígeno funciona correctamente, la característica de la señal es una onda sinusoidal regular, que demuestra una frecuencia de conmutación de al menos 8 veces en 10 segundos. Si el sensor falla, la forma de la señal diferirá de la de referencia o su respuesta a los cambios en la composición de la mezcla se ralentizará significativamente.

Principales averías del sensor de oxígeno:

• desgaste durante el funcionamiento (“envejecimiento” del sensor);
• romper circuito eléctrico elemento de calefacción;
• contaminación.

Todos estos tipos de problemas pueden ser causados ​​por el uso combustible de baja calidad, sobrecalentamiento, la adición de diversos aditivos, aceites y agentes de limpieza que ingresan al área de operación del sensor.

La cantidad de emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera está estrictamente regulada. estándares ambientales la mayoría de los países del mundo, incluida la Federación de Rusia. Para reducir el nivel de humos nocivos, se crearon convertidores catalíticos (o catalizadores, como también se les llama). Estos dispositivos reducen el volumen de sustancias nocivas que ingresan al aire junto con los gases de escape generados durante el funcionamiento del motor de combustión interna.

Sin duda, los catalizadores son componentes necesarios de un automóvil, pero su eficacia está determinada por determinadas condiciones. Durante el funcionamiento del neutralizador, es necesario controlar la composición de la mezcla de aire y combustible; de ​​lo contrario, el elemento útil dejará de realizar sus funciones. Para que el dispositivo funcione el mayor tiempo posible, se utilizan sensores de oxígeno especiales, también conocidos como sensores de oxígeno, sensores de concentración de O2 o sondas lambda (LZ).

¿Qué es una sonda lambda?

Si hablamos de de qué es responsable la sonda lambda, entonces es más fácil caracterizarla como un dispositivo que determina el nivel de oxígeno contenido en los gases de escape.

El hecho es que un volumen insuficiente de aire en el sistema de combustible (λ > 1 - mezcla pobre) generalmente conduce al hecho de que los hidrocarburos y el monóxido de carbono resultante no se oxidan por completo. Si hay oxígeno, por el contrario, hay demasiado en esta mezcla (λ< 1 - богатая смесь), то оксиды азота не будут разлагаться на кислород и азот. Поэтому наличие ЛЗ в любой системе просто необходимо.

Si consideramos qué es una sonda lambda en un automóvil, en función de su diseño, entonces el sensor de oxígeno consta de los siguientes elementos:

• Una punta de cerámica (generalmente hecha de dióxido de circonio), equipada con pantallas protectoras, así como aberturas para la entrada de gases de escape y aire atmosférico. Son estas pantallas las que son los elementos de trabajo del LZ.
• Elementos calefactores térmicamente conductores que se encuentran dentro de las puntas cerámicas.
• Colectores de corriente de señal eléctrica ubicados en la parte media de los sensores de oxígeno.

Todos estos componentes (excepto las partes sensibles de las puntas) están cubiertos con una caja metálica con rosca, gracias a la cual la pieza se fija al cuerpo del tubo receptor.

El principio de funcionamiento de las sondas lambda.

Los sensores de oxígeno están equipados con cableado, un extremo del cual está conectado a sistema a bordo automóvil, que le permite "solicitar" datos a LZ sobre el estado mezcla de combustible una vez cada 2 segundos. A medida que aumentan las RPM, aumenta la frecuencia de actualización.

En esencia, el LZ también funciona como una celda galvánica. Después de la instalación en el colector de escape, el sensor se calienta hasta 400 grados bajo la influencia de los flujos de gases de escape provenientes del motor. En este estado, la punta de circonio se "activa" y comienza a "respirar" con aire exterior por un lado y gases de escape por el otro. Tan pronto como uno de los electrodos detecta un cambio en la cantidad de oxígeno, sistema de control la señal correspondiente se transmite a la máquina.

La información obtenida sobre el volumen de oxígeno en la mezcla es analizada por el sistema de control, lo que permite mantener una relación óptima (estequiométrica) de aire y combustible en las cámaras de combustión del automóvil.

¡Saludable! La relación estequiométrica entre oxígeno y combustible debe ser de aproximadamente 14,7:1.

Para proporcionar un ajuste de datos más preciso, se utiliza un segundo sensor, que se encuentra detrás del catalizador. Sin embargo, el número de sondas lambda puede ser mayor.

Cómo determinar cuántos sensores de oxígeno hay instalados en un automóvil

Para saber cuántas sondas lambda hay en su automóvil, puede comunicarse con un centro de servicio de automóviles, donde se le entregará una copia impresa con datos sobre el diagnóstico del LZ (generalmente es una foto de la parte inferior del automóvil con sensores resaltados). Sin embargo, puedes ahorrar dinero y encontrarlos tú mismo.

En primer lugar, es necesario averiguar en qué año se fabricó el coche. Si posee una PBX fabricada antes del año 2000, lo más probable es que solo tenga 1 LZ instalado. En mas autos modernos, liberado después del “cero” suele haber 2 o 4 sensores.

Para determinar su número con mayor precisión, es necesario aclarar el tamaño del motor. Si esto es:

• menos de 2 litros, entonces encontrará 2 LZ en el automóvil (uno estará ubicado en el compartimiento del motor, donde podrá notarlo fácilmente, y el segundo, debajo de la parte inferior del automóvil);
• más de 2 litros, entonces el automóvil tendrá 4 sensores (2 superiores ubicados en el compartimiento del motor y 2 inferiores, debajo de la parte inferior del automóvil).

Encontrar los sensores superiores es bastante sencillo (son los que se cambian con más frecuencia), para ello:

• Abre el capó del coche.
• Centrado Compartimiento del motor Debajo de la tapa de plástico con el nombre de la marca del coche encontrará el motor del coche.
• Inspeccione el espacio alrededor del motor y encuentre tubos enormes (colector de escape), que están adyacentes al motor por un lado y son profundos por el otro.
• En el colector de escape, busque una pequeña pieza cilíndrica, cuya longitud será de unos 5 a 7 centímetros. Esta será una sonda lambda (o varias, en este caso un sensor estará situado a la derecha y el otro a la izquierda).

Vale la pena señalar que la información sobre para qué se necesita una sonda lambda y dónde se encuentra es de interés para los propietarios de automóviles y no por interés ocioso. La cuestión es que, según libros de servicio diferentes autos Estos elementos deben cambiarse después de cierto kilometraje. Normalmente, los sensores que han funcionado durante más de 80 mil kilómetros deben reemplazarse; sin embargo, según la práctica, los sensores pueden soportar cargas el doble si se siguen algunas recomendaciones.

Cómo alargar la vida útil de las sondas lambda y cuándo cambiarlas

Sabiendo a qué afecta la sonda lambda, es bastante fácil determinar el mal funcionamiento de este elemento. Por ejemplo, si notas que:

• en ralentí o con poco gas el motor funciona de manera inestable o se cala por completo;
• el consumo de combustible ha aumentado significativamente;
• características dinámicas los coches se han deteriorado mucho;
• Después de apagar el motor, apareció un peculiar crujido en la zona del catalizador, acompañado de olor desagradable sulfuro de hidrógeno (o, como dice la gente común, "huevos podridos");

entonces, lo más probable es que haya llegado el momento de cambiar el LZ y no será posible extender la “vida” de este elemento. Sin embargo, si todos los sistemas funcionan correctamente, puede aumentar la vida útil del sensor si:

• Usar unicamente gasolina de alta calidad recomendado para su vehículo.
• Elija líquidos probados con aditivos, acompañados de certificados de conformidad.
• Nunca utilice selladores para fijar sensores (especialmente compuestos de silicona).
• No haga funcionar el motor repetidamente en un período corto de tiempo.
• Al comprobar el rendimiento de los cilindros, no desconecte las bujías.
• No sobrecalentar Sistema de escape automóviles (los sensores de oxígeno solo pueden soportar hasta 950 grados).
• No utilice productos químicos en las puntas de los sensores. compuestos activos.
• Asegúrese de que la conexión entre el sensor y la tubería permanezca sellada.

Si sigue estos consejos, podrá utilizar el LZ de su automóvil por más tiempo.

En custodia

No se debe descuidar un elemento aparentemente tan simple desde el punto de vista del diseño como una sonda lambda, ya que juega un papel importante en el funcionamiento de los principales sistemas de la máquina. El costo de un LZ nuevo es de aproximadamente 1500 a 2000 rublos, por lo que puede ahorrar en reemplazarlo si opera el automóvil, teniendo en cuenta las recomendaciones de los especialistas y realiza los diagnósticos de manera oportuna.

en motores Combustión interna El oxígeno determina la proporción óptima de componentes de la mezcla combustible, la eficiencia y el respeto al medio ambiente del funcionamiento del motor. La sonda lambda (λ) es un dispositivo para cambiar el volumen de oxígeno o su mezcla con combustible no quemado en el colector. unidad de poder. Una idea del diseño y principio de funcionamiento del sensor ayudará al propietario del automóvil a controlar su rendimiento, evitando trabajo inestable motor y consumo excesivo de combustible.

Finalidad y principio de funcionamiento de la sonda lambda.

Sonda lambda montada en el tubo de escape

Duro Requisitos medioambientales En el caso de los automóviles, los fabricantes se ven obligados a utilizar convertidores catalíticos que reducen la toxicidad de los gases de escape. Pero su funcionamiento eficiente no se puede lograr sin controlar la composición de la mezcla de aire y combustible. Dicho control se realiza mediante un sensor de oxígeno, también conocido como sonda λ, cuyo funcionamiento se basa en el uso comentario dispositivos y Sistema de combustible con discreto o sistema electrónico inyección

La cantidad de exceso de aire se mide determinando el oxígeno residual en los gases de escape. Para ello, se coloca la sonda lambda delante del catalizador. colector de escape. La señal del sensor es procesada por la unidad de control y optimizada. mezcla de aire y combustible, dosificando con mayor precisión el suministro de combustible a los inyectores. En algunos modelos de automóviles, se instala un segundo dispositivo después del catalizador, lo que hace que la preparación de la mezcla sea aún más precisa.

La sonda lambda funciona como una celda galvánica con un electrodo sólido fabricado en forma de cerámica de dióxido de circonio dopado con itria, sobre el que se deposita platino, que actúa como electrodos. Uno de ellos registra las lecturas del aire atmosférico y el segundo, los gases de escape. Trabajo efectivo El dispositivo es posible cuando la temperatura alcanza más de 300 o C, cuando el electrolito de circonio se vuelve conductor. El voltaje de salida surge de la diferencia en la cantidad de oxígeno en la atmósfera y los gases de escape.

Dispositivo sensor de oxígeno (sonda lambda)

Hay dos tipos de sondas λ: de banda ancha y de dos puntos. El primer tipo tiene un mayor contenido de información, lo que le permite ajustar con mayor precisión el funcionamiento del motor. El dispositivo está fabricado con materiales que pueden soportar temperaturas elevadas. El principio de funcionamiento de todos los tipos de sensores es el mismo y es el siguiente:

1. Dos puntos miden el nivel de oxígeno en el escape del motor y en la atmósfera mediante electrodos en los que la diferencia de potencial cambia según el nivel de oxígeno. La señal es recibida por la unidad de control del motor, después de lo cual el suministro de combustible a los cilindros por parte de los inyectores se ajusta automáticamente.
2. La banda ancha consta de un elemento de inyección y un elemento punto a punto. Se apoya en sus electrodos. presión constante 450 mV ajustando la corriente de bombeo. Una disminución del contenido de oxígeno en el escape provoca un aumento del voltaje en los electrodos. Después de recibir la señal, la unidad de control crea la corriente necesaria en el elemento de inyección para bombear o expulsar aire y llevarlo al voltaje estándar. Entonces, cuando la mezcla de combustible y aire es excesivamente rica, la unidad de control envía una orden para bombear una porción adicional de aire, y cuando la mezcla es pobre, esto afecta el sistema de inyección.

Posibles causas del mal funcionamiento de la sonda lambda

Apariencia lambda defectuosa Investigacion

Como cualquier otro dispositivo, la sonda lambda puede fallar, pero en la mayoría de los casos el coche permanece en movimiento, mientras que su dinámica de conducción se deteriora notablemente y el consumo de combustible aumenta, razón por la cual vehículo necesita reparaciones urgentes. Las fallas de la sonda λ ocurren por las siguientes razones:

1. Fallo mecánico por daño o defecto de la carcasa, alteración del devanado del sensor, etc.
2. Mala calidad del combustible, en el que el hierro y el plomo obstruyen los electrodos activos del dispositivo.
3. Golpear tubo de escape aceites en condición pobre anillos raspadores de aceite.
4. Contacto de disolventes, detergentes o cualquier otro líquido de funcionamiento con el aparato.
5. “Ruidos de estallido” del motor debido a fallas en el sistema de encendido, destruyendo las frágiles partes cerámicas del dispositivo.
6. Sobrecalentamiento debido a una sincronización de encendido incorrecta o una mezcla rica de combustible.
7. El uso de sellador al instalar un dispositivo que contenga silicona o vulcanización a temperatura ambiente.
8. Numeroso intentos fallidos arrancar el motor por un corto tiempo, lo que provoca la acumulación de combustible en el colector de escape y su encendido, provocando una onda de choque.
9. Corto a tierra mal contacto o su ausencia en el circuito de entrada del dispositivo.

Síntomas de una sonda lambda que no funciona correctamente

Las principales averías de la sonda λ se manifiestan en los siguientes síntomas:

1. Mayor toxicidad general de los gases de escape.
2. El motor es inestable a bajas velocidades.
3. Hay un consumo excesivo de combustible.
4. Al conducir, la dinámica de marcha del vehículo se deteriora.
5. Al detener el automóvil después de conducir, se escucha un crujido característico proveniente del catalizador en el colector de escape.
6. En la zona del catalizador, la temperatura aumenta o se calienta hasta alcanzar un estado al rojo vivo.
7. Señal de la lámpara “MOTOR SNESK” durante un estado de movimiento estable.

Métodos para comprobar una sonda lambda.

Comprobación de la sonda lambda con un multímetro

Para autochequeo La sonda λ requiere un voltímetro digital y un manual del vehículo. La secuencia de acciones es la siguiente:

1. Los cables se desconectan del bloque de la sonda y se conecta un voltímetro.
2. Se arranca el motor del automóvil, la velocidad de rotación se establece en 2500 rpm y luego se reduce a 2000 rpm.
3. Retire el tubo de vacío del regulador. presion de combustible y registre las lecturas del voltímetro.
4. Con un valor de 0,9 V el sensor está operativo. Si el voltímetro no responde en absoluto, o la lectura es inferior a 0,8 V, la sonda λ está defectuosa.
5. Para comprobar la dinámica, se conecta la sonda al conector, conectando un voltímetro en paralelo y manteniendo la rotación. cigüeñal motor a 1500 rpm.
6. Si el sensor funciona correctamente, el voltímetro mostrará 0,5 V. La desviación de este valor indica una avería.

Reparación de sonda lambda

Si la sonda λ falla, simplemente se puede apagar y la unidad de control cambiará a los parámetros promedio de inyección de combustible. Esta acción se hará sentir inmediatamente en la forma. aumento del consumo combustible y la aparición de un error en la ECU del motor. Si la sonda lambda se estropea hay que sustituirla. Pero existen tecnologías para "revitalizar" un sensor defectuoso, que permiten, con cierta probabilidad, devolverlo a su estado de funcionamiento:

Reparación de una sonda lambda sumergiéndola en ácido fosfórico

1. Lavar el dispositivo ácido fosfórico a temperatura ambiente durante 10 minutos. El ácido corroe los depósitos de carbón y el plomo depositado en la varilla. Es importante no exagerar para no dañar los electrodos de platino. El dispositivo se abre cortando la tapa en la base en un torno, la varilla se sumerge en ácido, luego se lava con agua y la tapa se suelda en su lugar original mediante soldadura de argón. Después del procedimiento, la señal se restablece después de 1 a 1,5 horas de funcionamiento del motor.

Sonda lambda vieja y nueva

2. “Limpieza suave” de electrodos con un dispersante ultrasónico en una solución en emulsión. Durante el procedimiento, puede ocurrir electrólisis de metales viscosos depositados en la superficie. Antes de la limpieza, se debe tener en cuenta el diseño de la sonda y el material de su fabricación (cerámica o metalocerámica), sobre el que se aplican materiales inertes (circonio, platino, bario, etc.). Después de la restauración, el sensor se prueba con instrumentos y se devuelve al automóvil. El procedimiento se puede repetir muchas veces.

Todo depende de cuándo se fabricó tu coche y qué tipo de sonda lambda estemos buscando.

Si se entera de la necesidad de sustituir la sonda lambda en un servicio de automóvil después de diagnóstico por computadora, entonces probablemente haya recibido un documento con los resultados. Este papel debe contener una fotografía del compartimento del motor o de los bajos del coche, donde una flecha indica la sonda lambda averiada. Aquí hay un ejemplo de dicho documento >>. En este caso todo está claro, sólo hay que leer atentamente esta foto.

Sin embargo, es posible que la mayoría de los servicios de automóviles no emitan dicho documento que confirme los resultados del diagnóstico. Quizás ni siquiera tenga la oportunidad de visitar un centro de servicio de automóviles confiable.

En este caso, para comprender la cuestión de dónde buscar una sonda lambda, es necesario saber cuándo se fabricó su automóvil. En los coches fabricados antes del año 2000, el 90% de los casos lleva instalado 1 sensor, y sólo una minoría tiene 2 sensores. Todos los coches fabricados después del año 2000 disponen de 2 a 4 sondas lambda. Ahora que hemos decidido el número posible de sondas lambda instaladas en su automóvil, debemos establecer claramente su número y lugares de instalación.

El número de lambdas en los coches fabricados después del año 2000 depende del tamaño del motor. Si el volumen del motor es inferior a dos litros, entonces hay 2 sensores: el primero está instalado en el compartimiento del motor, es claramente visible y fácil de reemplazar; El segundo se instala debajo de la parte inferior del automóvil.

Representación esquemática de la ubicación de las sondas lambda en un automóvil moderno.

De cara al futuro, haré una reserva: en el 90% de los casos, la primera sonda lambda resulta defectuosa. Esto sucede porque el segundo sensor está instalado después del catalizador y, en consecuencia, está protegido por él. Puedes leer más sobre por qué, según las estadísticas, por cada segundo sensor defectuoso hay diez primeros, puedes leer en el artículo "¿Para qué sirve una sonda lambda?" Es por eso, Atención especial Si sospecha de un mal funcionamiento de la sonda lambda sin diagnóstico informático, debe prestar atención al 1er sensor. Es necesario determinar claramente dónde "duele" el coche.

El primer sensor tiene varios nombres más que debes conocer para comprender completamente el problema. El nombre "superior" caracteriza el lugar de instalación del sensor con respecto a la segunda sonda lambda, por lo que se denomina "inferior". Este nombre es típico de los aficionados y se utiliza con mucha frecuencia. Otro nombre "regulador" caracteriza la tarea funcional del primer sensor, que realiza la tarea de regular la calidad de la mezcla de combustible suministrada al motor. Por lo tanto, para el segundo sensor existe el nombre de “diagnóstico”, que también caracteriza su carga funcional: verificar la calidad del escape del vehículo para garantizar que cumple con los requisitos establecidos en la unidad de control. A veces, la característica "antes del catalizador" también se utiliza para el 1.er sensor y "después del catalizador" para el 2.º sensor.

Si la cilindrada de su automóvil es superior a dos litros, entonces el automóvil tiene instaladas cuatro sondas lambda: dos sensores de 1.ª (superior, de regulación), izquierdo y derecho, también instalados en el compartimento del motor, claramente visibles e intercambiables, y dos 2.ª Sensores (diagnóstico inferior): izquierdo y derecho, instalados debajo de la parte inferior del automóvil. Los sensores situados en el lado izquierdo en la dirección de movimiento del coche se denominan izquierdo y en el derecho, respectivamente, derecho.

Ahora, para encontrar 1 sensor, ubicado generalmente en el compartimiento del motor, intente pararse frente al compartimiento del motor de su automóvil para encontrar el sensor:

1. Abra el capó del coche.

2. Encuentra el motor. Como regla general, se encuentra en el centro del compartimiento del motor, debajo de una cubierta de plástico en la que se indica la marca del automóvil. Si la tapa cubre no solo el motor, sino también todo el compartimiento del motor, será necesario quitarla.

3. Inspeccione cuidadosamente el espacio alrededor del motor y encuentre enormes tubos metálicos adyacentes a él, que se adentran profundamente en el compartimiento del motor. Estos tubos se denominan colector de escape y sacan el aire del motor. humos por tráfico vehicular. El colector de escape puede estar cubierto por un escudo térmico hecho de material metalizado, en cuyo caso tendrás que quitarlo.

4. Inspeccione cuidadosamente el colector de escape; encontrará una pieza cilíndrica pequeña (5-7 cm de largo). Un extremo de esta pieza está atornillado al colector y desde el otro extremo sale un cable grueso. Esta es la sonda lambda.

5. Si no encuentra un sensor en el colector de escape, rastree el tubo desde el colector de escape que se adentra profundamente en el compartimiento del motor; el sensor estará ubicado en él.

A modo de ejemplo, la fotografía muestra la ubicación más habitual de la 1ª sonda lambda:

1 - Primera sonda lambda

2 - Conector eléctrico de la primera sonda lambda

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Una sonda lambda o un sensor de concentración de oxígeno es un elemento del sistema de gases de escape. Realiza la función de determinar el volumen de oxígeno que sale del Sistema de escape y regula la proporción de los componentes de la mezcla de aire y combustible para el siguiente suministro a la cámara de combustión del motor. Un suministro constante y uniforme de oxígeno y combustible contribuye al correcto funcionamiento (tanto en términos de consumo de combustible como de ecología) del motor de combustión interna.

Ubicación en el sistema

Como ya se mencionó, el sensor de oxígeno está ubicado en el sistema de escape. Algunas máquinas utilizan 2 sondas a la vez:

• la primera sonda lambda está situada detrás del catalizador;
• la segunda sonda lambda está en bajante delante del convertidor catalítico.

Ambos sensores son similares en tipo. Se diferencian únicamente en que en el circuito primario los cables son más largos y hay más orificios para tomar muestras.

La instalación y uso de 2 sondas duplica la eficacia del seguimiento de la concentración de residuos y mejora la funcionalidad del catalizador. Cada sonda tiene su propio calentador y las resistencias de ambos calentadores no se suman.

Tipos principales

Para oxidar al máximo los hidrocarburos y el monóxido de carbono o descomponer los óxidos de nitrógeno en oxígeno y nitrógeno, los ingenieros automotrices han ideado 2 tipos de sensores que difieren en diseño.

primer tipo

Se puede instalar un sensor de oxígeno de 2 puntos tanto antes como después del catalizador. Analiza la cantidad de exceso de aire en función de los niveles de oxígeno en el escape. sonda lambda de este tipo Es un elemento cerámico recubierto de circonio por las dos caras. El proceso de medición se produce electroquímicamente, es decir. los electrodos tienen contacto con la masa de gases de escape con un borde y con la masa atmosférica con el otro.

El funcionamiento del dispositivo de 2 puntos se basa en mediciones del volumen de oxígeno, tanto en los gases de escape como en la atmósfera. Si el volumen de oxígeno en el escape y en la atmósfera es diferente, aparece voltaje en los bordes del electrodo. Resulta que cuando el valor del volumen de oxígeno es mayor, la mezcla de combustible y aire se vuelve más pobre y, en consecuencia, el voltaje disminuye. Y, por el contrario, hay menos oxígeno, lo que significa que la mezcla de combustible y aire se enriquece y el voltaje aumentará proporcionalmente.

La proporción más óptima de combustible y aire es 14,7 a 1, donde 14,7 es el parámetro numérico del volumen de aire necesario para la combustión de todo el combustible suministrado.

Segundo tipo

La sonda lambda de banda ancha es un dispositivo avanzado. Se utiliza como sensor de entrada del catalizador.

Este tipo de sonda contiene 2 elementos cerámicos: 2 puntos y bombeo. La inyección es un proceso físico mediante el cual el oxígeno del escape es forzado a través de un mecanismo de inyección bajo la influencia de algún voltaje.

La función tipo banda ancha se basa en mantener y mantener el mismo voltaje (450 mV) entre los electrodos del mecanismo de 2 puntos corrigiendo el voltaje de inyección según sea necesario.

Valor reducido del volumen de oxígeno en los gases de escape, es decir. cuando la mezcla se enriquece, afecta el aumento de voltaje entre los electrodos del mecanismo de 2 puntos. Desde allí se transmite un pulso a la unidad de control, a partir del cual aparece una cierta corriente en el mecanismo de bombeo, lo que promueve el bombeo hacia el espacio de medición, como resultado de lo cual el voltaje alcanza el valor requerido. El coeficiente de voltaje es una especie de volumen de oxígeno en el escape. Se determina mediante la unidad de control eléctrico y, transformado, actúa sobre las piezas del sistema de inyección.

Una mezcla pobre con un límite superior de oxígeno inicia un proceso del mismo tipo de operación. sensor de banda ancha. La única diferencia es el bombeo del exceso de oxígeno desde el espacio de medición.

El funcionamiento completo de la sonda es posible a una temperatura de 300°C. Se logró un ajuste más rápido de esta temperatura gracias a calentadores especiales incorporados en forma de espiral. Dependiendo del modelo de coche, cada calefactor tiene su propia resistencia de funcionamiento.

Mal funcionamiento

La sonda lambda afecta directamente al funcionamiento del motor, por lo tanto, si se produce algún tipo de mal funcionamiento del sensor, la calidad de la mezcla aire-combustible cambia rápidamente y el motor no puede funcionar con normalidad. Sensor defectuoso se vuelve impredecible, es decir envía varios tipos señales que a menudo se contradicen entre sí o “no responden” en absoluto. En esos momentos, el coche se cala o no arranca.

Para evitar tales consecuencias, se pensó e implementó un método que facilitara el arranque del motor y la capacidad de llegar al destino. Cuando ocurre una falla del sensor, la unidad de control activa un modo de operación de emergencia, que proporciona un suministro optimizado de combustible y aire. Normalmente, en esos momentos, la cantidad de combustible suministrada aumenta para reducir la probabilidad de que el coche se cale. Evidentemente, el consumo de combustible aumenta, y este es uno de los indicadores de avería del dispositivo de oxígeno.

Además de la avería del propio sensor, su funcionamiento puede resultar complicado por otras razones. Por ejemplo,

• los puntos de fijación pueden perder el sello requerido;
• el mecanismo se instaló inicialmente incorrectamente, es decir es posible que el sensor no esté completamente atornillado;
• la conexión incorrecta de los cables hace que la pieza no funcione, lo que activará el modo de emergencia;
• el uso de combustible con plomo puede dañar significativamente los sensores de oxígeno y otros sensores;
• sobrecalentamiento de la carcasa de la sonda lambda (por ejemplo, debido a daños en la carcasa del colector de escape).

Métodos para comprobar la sonda usted mismo.

Los dispositivos de oxígeno modernos pueden tener un circuito de un solo cable, así como de 2, 3 y 4 cables. Un circuito de 4 hilos suele tener 2 cables que van al circuito de calefacción, uno de señal y otro de tierra.

1. Analice la sonda lambda en busca de alta o baja tensión dentro del circuito de calefacción, puede utilizar cualquier voltímetro. Debe encender el encendido y luego perforar el cable del calentador con una sonda puntiaguda o colocarlo en el conector del cable. El parámetro de voltaje debe ser de aproximadamente 12 V. A continuación, arranca con cuidado el motor y, si no hay positivo, inspecciona el circuito que sale de la batería a través del fusible y termina con la propia sonda, y si no hay negativo, conviene revisar el circuito hacia la centralita por pérdida de contacto.
2. Para comprobar la resistencia del calentador de la sonda lambda, es necesario utilizar un óhmetro, un probador que mide la resistencia. Primero debe desconectar el conector y medir la resistencia entre los cables del calentador. El límite inferior de resistencia debe ser de al menos 2 ohmios y el límite superior, hasta 10 ohmios. Y cuando no hay resistencia alguna, es probable que se rompa el dispositivo, por lo que se necesita urgentemente su reemplazo completo.
3. El voltaje de referencia alto o bajo también se mide con un voltímetro. Inicialmente, debe encender el encendido y medir el voltaje entre los cables de señal y de tierra. Generalmente este valor = 0,45 V. Pero cuando es mayor o menor que 0,2 V o más, esto significa un mal funcionamiento en la parte de señal del circuito de la sonda o la sección de contacto con el cable de tierra está rota.
4. El momento más difícil es comprobar la señal de todo el mecanismo. Aquí necesitará un voltímetro de puntero o un osciloscopio. El primer paso es arrancar el motor y dejar que se caliente para que la sonda lambda empiece a funcionar. Luego conecte las sondas entre los cables de señal y de tierra. Aumente la velocidad del motor a aproximadamente 3000 y controle los parámetros del sensor de oxígeno, cuya señal debe oscilar entre 0,1 y 0,9 V.

Una disminución en el rango de 0,2 a 0,7 indica que el sensor está defectuoso. Vale la pena señalar que en 10 segundos las lecturas deberían cambiar de mayor a menor aproximadamente 9/10 veces.

Conclusión

Es importante tener en cuenta que la sonda lambda es la parte más vulnerable del sistema de escape. Período de trabajo este mecanismo oscila entre 40.000 y 80.000 km en relación con la antigüedad del coche, el estado del motor, los sistemas de suministro de combustible y aire, así como las condiciones y el ritmo de funcionamiento. Esto significa que es necesario comprobar periódicamente el voltaje, la resistencia y otros parámetros operativos.