Sensores de Oxígeno – Parte 3

Continuamos hoy con la tercera entrega del curso tutorial gratuito online “Sensores de Oxígeno”.

En la entrega modulo anterior vimos cómo es la conducta de la señal electrónica del sensor de oxígeno, según el contenido de gas oxígeno en los gases de escape. Hoy sabemos que la composición de los humos de escape que salen por el mofle no es constante, sino que todo el tiempo está cambiando: a veces, esos humos tienen menos oxígeno; otras veces, tienen más y eso siempre depende de los cambios que la PCM le hace a la mezcla aire/combustible.

Esos cambios repercuten de inmediato en la conducta de la señal electrónica que el sensor de oxígeno estó produciendo, en esos precisos segundos.

Hoy veremos lo que tiene que suceder para que el sensor de oxígeno haga su trabajo. Si no se satisfacen ciertos requisitos, entonces el sensor de oxígeno no producirá la señal electrónica que la PCM necesita, para que el sistema funcione en “Closed Loop” y así, la inyección de combustible sea eficiente. De lo contrario, habrá problemas. Vayamos al grano.

El sensor A/F es similar al sensor de oxígeno de rango angosto. Aunque se parece mucho al sensor de oxígeno tradicional, el sensor A/F está construido de una forma distinta y por  consiguiente, tiene características diferentes de operación.

El sensor A/F se distingue, principalmente, por ser de rango amplio debido a su capacidad de detectar “ratios” o proporciones de aire/combustible, en un rango más amplio de voltajes.

La ventaja de emplear sensor A/F, es que la PCM puede medir de una forma mucho más exacta, la cantidad de combustible que ha de inyectarse. Con ello se reduce muchísimo el consumo de combustible.

Para lograr esto, el sensor A/F:

Primero, un circuito de detección dentro de la PCM detecta el cambio. Enseguida, la fuerza del flujo de corriente eléctrica emite una señal de voltaje, relativamente proporcional al contenido de oxígeno de la mezcla de gases de escape.

El sensor A/F está diseñado de tal manera que en la “zona de estequiometría”, no hay flujo de corriente eléctrica y el voltaje de salida en el circuito de detección es de 3.3 Volts.

Una mezcla rica, la cual como ya dijimos, deja muy poco oxígeno en la corriente de gases de escape, produce un flujo negativo de corriente eléctrica. Entonces, el circuito de detección en la PCM producirá un voltaje por debajo de 3.3 Volts.

Por otro lado, una mezcla pobre, la cual tiene más oxígeno en la corriente de gases de escape, produce un flujo de corriente positivo. En este caso, el circuito de detección en la PCM ahora producirá una señal de voltaje por encima de 3.3 Volts.

La señal de voltajje de salida del sensor A/F es lo opuesto a lo que sucede en el sensor de oxígeno de rango angosto. La señal de voltaje de salida a traves del circuito de detección se incrementa a medida que la mezcla aire/combustble se empobrece.

También, la señal de voltaje es proporcional al cambio en la mecla aire/combustible. Esto le permite a la PCM juzgar de forma más exacta la proporción aire/combustible bajo un amplio rango de condiciones y rápidamente ajustar la cantidad de combustible inyectado para llegar al centro de la “zona estequiométrica”, que es la cantidad en donde se consume menos combustible. Este tipo de corrección rápida no es posible con el sensor convecional de rango angosto. Con los sensores A/F, la PCM no necesita seguir una estrategia de ciclo rico-pobre-rico-pobre. En el curso de Control de Combustible en Closed Loop veremos los detalles de este funcionamiento en especial para esclarecerte cualquier duda.

Piensa en el sensor A/F como un generador eléctrico, capaz de cambiar su polaridad. Cuando la mezcla de aire/combustible está rica (poco contenido de oxígeno en los gases de escape), el sensor A/F genera una corriente en el sentido negativo (-). A medida que la mezcla se va haciendo cada vez más pobre (más oxígeno conteindo en los gases de escape), el sensor A/F genera una corriente en el sentido positivo (+). En el punto de estequiometría no se genera corriente.

El circuito de detección siempre está midiendo la dirección y la cantidad de flujo de corriente producido por el sensor. El resultado, es que la PCM sabe exactamente qué tan rica o qué tan pobre es la mezcla y con esa información, puede ajustarla mucho más rápido, en comparación con un sistema de control basado en el sensor de oxígeno tradicional.

Por lo tanto, en sensores A/F no hay un ciclo, tal como lo es para un sistema basado en la estrategia del sensor de oxígeno de rango angosto. En lugar de eso, la señal de salida del sensor A/F es más repartida y por lo regular, está alrededor de 3.3 Volts con menos oscilaciones.

Ok, hemos avanzado mucho en nuestro estudio de Sensores de Oxígeno. Esta información que hoy tienes, es crucial para identificar al tipo de sensor que te estás enfrentando: a un sensor convencional o a un sensor A/F. La información del estado de la mezcla Aire/Combustible que obtenemos por medio de los sensores de oxígeno es fundamental para la PCM: con ella, es posible ajustar la estrategia completa de control de combustible.

Sin embargo, cuando resulta mal en la combustión y el motor comienza a perder potencia, el sensor de oxígeno no tiene esa información, simple y sencillamente porque el sensor está afuera de la cámara de combustión, muy lejos de la explosión. Por eso, si lo que deseamos es determinar qué ocurrió, cómo ocurrió y por qué ocurrió a medida que las pérdidas de potencia se manifiestan, necesitamos aplicar ciertas técnicas alternativas.

En la siguiente entrega de este curso, que será la cuarta, veremos métodos de diagnóstico y características especiales del circuito calefactor que mantiene caliente a los sensores de oxígeno. Ya sean de rango angosto o amplio.

Revisa tu correo electrónico para que recibas la siguiente invitación a la cuarta parte de este curso tutorial gratuito on line, para enseñarte a resolver cualquier caso de sensores de oxígeno.

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Recibe un saludo de tu amigo, asesor y coelga: Beto Booster.