Sonda de Oxigeno (Lambda)

IES San Blas 2006 -

Generalidades (I) Informa de la cantidad de oxigeno presente en los

gases de escape por comparacin con la cantidad existente en la atmsfera.

La sonda tiene la forma de un vaso al que hemos introducido, por su base y parcialmente, en el conducto de escape a travs de un taladro practicado en el mismo.

Tres son los tipos de sonda lambda utilizados; -Dixido de CIRCONIO (ZrO2) -Dixido de TITANIO (TiO2)

-BANDA ANCHA.

Generalidades (II) La sonda Lambda esta

fabricada de cermica de Circonio o de Titanio segn el tipo (son materiales microscpicamente porosos) y recubierta de un fino bao de Platino,

cuando la temperatura de sta sonda supera los 300 C (circonio) o los 500 C (titanio), aparecen las caractersticas que las hacen idneas para cumplir su misin.

Esquema bsico de la sonda Lambda 1-Cermica especial 2-Electrodo interior 3-Electrodo exterior 4-Carcasa 5-Tensin de la sonda 6-Funda metlica de proteccin(con ranuras) 7-Tubo de escape

Sonda de

Dixido de Circonio

(Zr O2)

Sonda de Dixido de Circonio (ZrO2) Por encima de 300 C genera una tensin elctrica (f.e.m.) entre la

capa exterior de la sonda (gases de escape) y la interior (atmsfera) que vara;

Para mezclas pobres entre 100-400 mv (ndice >1) Mezcla estequiomtrica 400 500mv =1 Para mezclas ricas entre 500 900 mv (ndice

Seal sonda lambda funcionamiento a ralent

Seal sonda lambda funcionamiento a 2000 r.p.m

Sonda de dixido de Circonio

Conexionado elctrico (I) SIN CALEFACTAR - tiene UN solo cable

(negro) para (+) de informacin conectado a UCE y hace masa a travs del cuerpo.

Negro a UCE

Las tensiones tomadas en el (+) de informacin (negro) dependen del coeficiente de aire en el escape debiendo de estar continuamente variando entre 100mv y 900mv

Sonda de dixido de Circonio Conexionado elctrico (II)

CALEFACTADAS (elctricamente) - existen dos tipos, de tres y de cuatro cables.

La de TRES cables tiene: dos blancos para resistencia de calefaccin (+ y -); uno negro para (+) de informacin (a UCE) ; y (-) de informacin a travs del cuerpo.

1. Cuerpo de la sonda 2. Tubo cermico de soporte 3. Cables de conexin 4. Tubo de proteccin ranurado 5. Cermica activa del sensor

6. Contacto 7. Tubo de proteccin 8. Calentador 9. Conexiones para calentador 10.Arandela de presin

Sonda de dixido de Circonio Conexionado elctrico (III)

La de CUATRO cables es igual que la de tres pero el (-) de informacin hace masa a travs de un cable gris .

Seal a (-) Gris

UCE (+) Negro

Resisten. (+) Blanco Calefac. (-) Blanco

Ciclo abierto: Motor fro Cut-Off Plena Potencia Aceleraciones Deceleraciones

>1 O2

100mV

Ti

Sonda de

Dixido de Titanio

(TiO2)

Sonda de Dixido de Titanio (TiO2) : Entre 500 900 C varia su

resistencia elctrica en base a la diferencia de oxigeno entre el exterior y el interior de la sonda.

Se le aplica una tensin conocida (V ) y produce una cada de tensin (c.d.t) proporcional al ndice de los gases de escape.

En la practica, la medicin la realiza la Unidad Electrnica sobre una resistencia de trabajo colocada en serie con la sonda, en el punto de riqueza =1 tiene lugar un salto de resistencia que es el que detecta la electrnica de evaluacin

Mezcla rica ( = 0,9) >3,85 V Mezcla pobre ( = 1,1)

Sonda de dixido de Titanio Conexionado elctrico

4-seal del sensor (negro) 2-alimentacin del sensor (amarillo) 3- cable de alimentacin calefaccin (rojo) 1- cable de control de calefaccin. (blanco)

Sonda de

Banda ancha

Sonda de Banda ancha SONDA UNIVERSAL DE OXIGENO

Es un generador de tensin que presenta una respuesta casi lineal para mezclas con un factor = 0,9 a 2,2 (11:1- 22:1) Necesita estar calefactada.

-No presenta variaciones bruscas de s e a l , p a r a f a c t o r e s l a m b d a fluctuantes alrededor de 1 (Circonio o Titanio) - E m i t e u n a s e a l d e s a l i d a proporcional a la concentracin de oxgeno (Ip).

Sonda de Banda ancha (II) situacin

La sonda de banda ancha se esta utilizando a la entrada del catalizador, colocando una de Circonio a la salida, as mismo, se muestra idnea para trabajar en los motores de mezcla pobre con un factor lambda superior a 1,15.

- La finalidad es mantener una tensin de 450 mv (=1) en la clula de medida (7) (sonda de circonio), - para ello es necesario conseguir un nivel de Oxigeno apropiado y constante entre la cmara de

difusin (6) (Oxigeno proveniente de los gases de escape) y el canal de referencia (5) (aire atmosfrico),

- esto se logra metiendo o sacando Oxigeno en la cmara (6) desde o hacia los gases de escape. - La clula de bombeo de oxigeno (8) esta alimentada por un circuito electrnico que es capaz de

cambiar el sentido y la intensidad de la corriente que manda a la clula, en base a estos datos (intensidad y polaridad) la UCE conoce exactamente la riqueza de la mezcla.

Sonda de Banda ancha (III) funcionamiento

1-gases de escape

2-Tubo de escape

3-resistencia de caldeo

4-sistema electrnico de regulacin

5-canal de referencia (aire atmosfrico)

6-cmara de difusin

7-clula de medida (Dixido de Circonio)

8-clula de bombeo de oxigeno

9-capa porosa protectora

10-orificio acceso gases

11-barrera porosa de difusin

Explicacin por pasos 19 enter

Sonda de Banda ancha (IV) estrategia de regulacin En serie con la clula de bombeo de oxigeno existe una resistencia (Us)

de medicin en la que la c.d.t. es proporcional a la intensidad consumida por la clula de bombeo de oxigeno, de esta manera se consigue una imagen elctrica de la proporcin exacta de los gases de escape.

Mezcla pobre: La clula de bombeo, bombea oxigeno de la cmara de difusin hacia los gases de escape (corriente de bombeo positiva) (pulsar enter)

Mezcla rica: Se bombea oxigeno de los gases de escape hacia la cmara de difusin (corriente de bombeo negativa) (pulsa enter)

Sonda de Banda ancha (V) conexiones 1- alimentacin circuito electrnico 3V

2 y 6- Seal de la sonda. Ralenti con =1 (0v). Acelerando bruscamente (160 mv)

3- Alimentacin resistencia de caldeo

(12V)

4-Tensin mando resistencia de caldeo. Cuadrada de amplitud variable (dwell) en funcin de la temperatura y carga del motor.

5- Alimentacin bomba de oxigeno. Tensin fija de 2,5 V. El sentido de la corriente variara en funcin de si es necesario introducir o extraer Iones de oxigeno de la cmara de difusin. Hasta -7,5 mA mezcla rica y +7,5 mA si es pobre (ampermetro en pin 5)