miércoles, 17 de octubre de 2007

Sensor de Oxigeno - O2 Sensor

Funcionamiento.

El sensor de oxigeno mide la concentracion de oxigeno remanente en el humo de un auto.

El sensor convierte la cantidad de oxigeno de los gases que produce el automovil en señal electrica, el ECU toma esa señal y asi se da cuenta si la mezcla de gasolina-aire esta en un punto optimo; si no lo esta, toma medidas para hacerlo.



El sensor requiere de altas temperaturas para operar, asi que al encender el auto èste estara acelerado hasta que el sensor alcance su temperatura de operacion. Otros sensores cuentan con calentador electrico que hacen que esta espera sea menor.

Ubicacion.

Usualmente esta ubicado en el manifold de salida de gases (hacia el escape), las diferentes marcas de vehiculos usan basicamente el mismo tipo de sensor de oxigeno, su apariencia es la misma o muy semejante. Los vehiculos mas modernos tienen dos Sensores O2, uno justo en la salida del manifold y el otro despues del convertidor catalitico el cual sirve para evaluar la eficiencia de èste.

Principio de operacion.

El elemento sensor es usualmente un bulbo hecho de Circonio Ceramico cubierto en ambos lados con una capa fina de Platino.

El sensor de oxigeno continuamente compara el nivel de oxigeno de los gases generador por el motor con el nivel de oxigeno en el exterior, esta diferencia crea un voltage de DC que usualmente esta entre 0 y 1.1 V. La combinacion especifica de gasolina-aire para autos es de 14.7 partes de aire por una de gasolina. Cuando el motor tiene mas gasolina de la necesaria el oxigeno restante es consumido en la explocion del cilindro y el gas saliente no tendra oxigeno, lo que enviara una señal mayor a 0.45 V.


Por otro lado si el motor tiene poca gasolina, el oxigeno restante produce una señal menor a 0.45 V, entre de 0.2 y 0.7 V.

El funcionamiento apropiado del sensor es cuando se alcanza los 300ºC, y antes de alcanzar esta temperatura el sensor es no conductivo lo que se conoce como Open Loop o lazo abierto. Si el Sensor de oxigeno no funciona, el ECM usa un valor predeterminado de 0.45 V y usa todos los demas sensores para determinar el radio de mezcla.

Imagenes.



Sensor de Oxigeno de una Ford F-150 2003


Sensor de oxigeno de un Toyota Camry 2003


Como Probarlo.

Para probar un sensor de oxigeno tomamos en cuenta la informacion descrita arriba en este articulo.

Si el sensor es de un solo cable: Cuando el motor alcance su temperatura de trabajo (despues de unos 5 min de encenderlo), el sensor estara en su temperatura de operacion (unos 300ºC) y comenzara a dar informacion al ECU.

Si el sensor es de tres cables; El sensor alcanzara mas rapido (20 a 60 Seg) su temperatura de operacion gracias al calentador electrico que contiene.

Identificamos la terminal del sensor que tiene la señal de respuesta, èsta debe estar fluctuando entre 0.1V y 0.9V como valor minimo y maximo respectivamente.

En la siguiete grafica se muestran formas de onda para un sensor con buen funcionamiento, mezcla rica o pobre en gasolina y un sensor en mal estado.




Formas de onda de un Sensor de Oxigeno

Se observa que si el valor de lectura esta fluctuande de 0.1 a 0.45 la mezcla esta pobre en gasolina. Por el contrario si se tiene fluctuacion de 0.45 a 0.9 es una mezcla rica en gasolina. Un sensor en mal estado dara una lectura con fluctuaciones pequeñas que dennotan su mal funcionamiento.

Para probar el calentador del sensor identificamos sus terminales y medimos la resistencia electrica, la cual debe ser muy baja en el rango de 2.3 a 4.3 Ohm usualmente.

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