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Descripción del sensor de oxígeno e información relacionada
¿Quieres saber un poco más sobre cómo funciona un sensor de oxígeno? Como quizás ya sepas, se necesitan muchos sensores para que un motor moderno funcione, pero probablemente ninguno es tan importante como los sensores de oxígeno. Estos sensores leen la cantidad de oxígeno sin quemar en los gases de escape. Luego, la computadora utiliza esta lectura para equilibrar la mezcla de combustible.
¿Cómo funciona el sensor de oxígeno?
A medida que aumenta el contenido de oxígeno en el escape (condición conocida como mezcla pobre), la lectura de voltaje de los sensores disminuye. Esto le indica a la computadora que aumente la cantidad de combustible suministrado por los inyectores. A su vez, el contenido de oxígeno en los gases de escape disminuye (condición conocida como mezcla rica).
El voltaje del sensor de oxígeno aumenta debido a este enriquecimiento, y la computadora reacciona reduciendo el flujo de combustible. A medida que la cantidad de combustible disminuye, volvemos a una mezcla pobre y el voltaje del sensor cae. Este proceso se repite mientras el motor esté en funcionamiento. Este bucle de retroalimentación continua es el corazón del sistema de control de combustible.
- Lecturas de mezcla pobre: Típicamente entre 0 y 0.3 voltios.
- Lecturas de mezcla rica: Varían de 0.6 a 1 voltio.
- Mezcla ideal (14.7:1): Produce un voltaje de aproximadamente 0.5 voltios.
¿Por qué es necesario este sistema?
Entonces, ¿por qué no simplemente mantener una cantidad de combustible constantemente medida que varíe según la posición del acelerador? Muchos factores afectan la cantidad de combustible necesaria para mantener una relación de 14.7:1. Algunos de estos factores incluyen:
- La calidad del combustible.
- La presión atmosférica.
- La humedad.
¡De ahí la necesidad de los sensores de O2! La frecuencia de conmutación de los sensores varía, pero la mayoría de los sensores modernos promedian al menos media docena de cambios por segundo. Los sensores más antiguos cambiaban tan lentamente como una vez por segundo, por lo que puedes imaginar la mejora en las emisiones producida por los nuevos sensores.
Evolución de los sensores de oxígeno
Los sensores de oxígeno de estilo antiguo utilizados antes de 1982 eran del tipo de 1 o 2 cables sin calefacción. Estos sensores no comenzaban a registrar una lectura correcta hasta que el escape calentaba el sensor a su rango de operación. Esto resultaba en que la computadora operara en “bucle abierto” (usando valores de combustible predefinidos que en realidad hacen que el motor funcione con mezcla rica) durante períodos más largos.
Todos los sensores de estilo más reciente son “sensores de oxígeno calentados” (HO2S) que incorporan un elemento calentador utilizado para llevar el sensor a la temperatura de operación más rápidamente, generalmente en menos de un minuto, ¡y en algunos casos es posible en apenas 10 segundos! Los elementos calentadores también evitan que los sensores se enfríen cuando el motor está al ralentí. Estos sensores calentados normalmente son de diseño de 3 y 4 cables.
Tipos y variaciones de sensores
Existen algunos sensores de estilo diferente, que varían según su composición química y diseño, pero su propósito y función siguen siendo los mismos. La ingeniería detrás de estos va más allá del alcance de esta página, pero hay algunos puntos a considerar:
- Los sensores de oxígeno comparan el contenido de oxígeno del aire exterior con el contenido de oxígeno de los gases de escape.
- El aire exterior ingresa al sensor a través de un respiradero en la carcasa del sensor o a través del propio conector del cableado.
- Algunos tipos de sensores generan un voltaje cuando cambia el contenido de oxígeno del escape, y otros tienen una resistencia variable.
El estilo más nuevo, los sensores de O2 de banda ancha calentados, tienen un rango de voltaje entre 2 y 5 voltios. A pesar de todas estas diferencias y las lecturas reales producidas por los sensores, la computadora procesa la información para que tengamos las lecturas esperadas de 0 a 1 voltio. Por supuesto, hay algunas excepciones.
Sensores posteriores al catalizador
Notarás que en la mayoría de las aplicaciones posteriores a 1996, existe un segundo conjunto de sensores de oxígeno después de los convertidores catalíticos. Estos funcionan de la misma manera que los sensores de O2 delanteros, pero sus lecturas se utilizan de manera diferente. Su propósito es medir la eficiencia de los convertidores catalíticos, no monitorear las relaciones de combustible del motor.
Esperamos que hayas encontrado útil esta información. Para obtener ayuda de diagnóstico y una descripción más detallada de los monitores de O2, te invitamos a consultar nuestro artículo sobre códigos de sensores de oxígeno, que proporciona procedimientos de prueba valiosos y las causas probables de los códigos de sensor de oxígeno rico o pobre.
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