El Secreto de Lambda

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El secreto de la Lambda

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  • El secreto de la Lambda

  • 2

    La Lambda garantiza un aire limpio

    En la construccin de automviles, la letra griega

    es sinnimo de aire limpio. En Espaa, ms de

    18 millones de turismos salen con regularidad a

    las carreteras. De los cuales, unos 6 millones son

    vehculos diesel y 12 millones llevan un motor

    gasolina. De estos ltimos, alrededor de 6 millo-

    nes estn equipados con un catalizador y el

    nmero de coches con catalizador aumenta da a

    da. Sin los catalizadores respiraramos sustancias

    contaminantes en lugar de aire fresco. La Lambda

    es garante de que los catalizadores tienen un ren-

    dimiento optimo y que el aire sigue conservndo-

    se limpio.

    Emisiones para vehculos nuevos(vehculos con motores de gasolina)

    vigente CO HC NOx HC+NOx

    a partir de (g/km) (g/km) (g/km) (g/km)

    Euro I 07/92 2.72 k k 0.97

    Euro II 01/96 2.20 k k 0.50

    Euro III 01/00 2.30 0.20 0.15

    Euro IV 01/05 1.00 0.10 0.08

    Valores de emisiones (fig. 1)

    La legislacin medioambiental no se

    queda parada y exige para los coches

    gases de escape cada vez ms limpios.

    Para que no tengamos que vivir en

    una bruma permanente como la que

    experimentamos en algunas grandes

    ciudades, los valores permitidos para

    las emisiones de los vehculos nuevos

    (fig. 1) han sido prescritos mediante las

    normas Euro. En la actualidad, est

    vigente la norma Euro III y a partir de

    2005, la norma de referencia ser la

    Euro IV. Con esta medida se consigue

    reducir casi a la mitad la cantidad de

    gases de escape nocivos. La legislacin

    exige la reduccin a la mitad de los

    gases de escape nocivos y la sonda

    Lambda juega un papel importante en

    esta misin porque ayuda a reducir la

    cantidad de CO de 1,3 a 1,0 (g/km), la

    de HCV de 0,20 a 0,10 (g/km) y de NOx

    de 0,15 a 0,08 (g/km).

    En todos los turismos con cataliza-dor de tres vas, la sonda Lambdagarantiza el cumplimiento estrictode los valores lmite.

  • 3N2 71%

    CO2 16.1%

    O2 y gases nobles 0,7%

    Sustancias contaminantes 1%

    H2O 9.2%

    CO 0.850%HC 0.050%NOx 0.080%Sustancias slidas 0.005%

    Sustancias contaminantes (fig. 2)

    La formacin y las caractersticas delas sustancias contaminantes

    Los gases de escape de los motores

    no slo contienen productos inocuos

    como vapor de agua, dixido de

    carbono y nitrgeno, sino tambin

    sustancias contaminantes peligrosas

    monxido de carbono (CO),

    hidrocarburos (HC) y xidos de

    nitrgeno (NOx) (fig. 2). El volumen de

    la emisin de cada una de estas

    sustancias depende principalmente

    de la relacin existente en la mezcla

    de aire y combustible. Los gases

    txicos llegaran a travs del tubo de

    escape al medio ambiente si no fuera

    por el catalizador, ya que en l los

    gases nocivos son transformados en

    productos no txicos: dixido de

    carbono (CO2), agua (H2O) y nitrge-

    no (N2).

    Sin embargo, la combustin ptima

    del combustible y la transformacin

    correcta de los gases de escape en el

    interior del catalizador slo pueden

    ser garantizadas si el motor recibe la

    cantidad correcta de aire y combusti-

    ble. La sonda Lambda se encarga de

    controlar este proceso.

    Para el futuro se espera aumentar el

    nmero de sondas Lambda en el equi-

    pamiento de motocicletas y camiones

    que destacan por ser especialmente

    contaminantes. Las sondas Lambda

    tambin encuentran una nueva rea

    de aplicacin en las nuevas generacio-

    nes de motores de inyeccin directa

    de gasolina.

    La tecnologa avanza rpidamente

    Y por este motivo, se ha introducido el

    sistema de diagnstico a bordo (OBD).

    Con la ayuda de una segunda sonda

    Lambda, situada detrs del catalizador,

    se controla de forma continua el fun-

    cionamiento correcto del catalizador y

    de la sonda Lambda que se encuentra

    montada delante de ste. De este

    modo, cualquier fallo es visualizado

    inmediatamente en el tablero de

    instrumentos.

    Y en este caso hay que llevar elvehculo al taller

  • Efectividad

    Cuando la mezcla de aire ycombustible no ha sido ajustada conprecisin, se produce un aumentode emisiones. Slo cuando larelacin de la mezcla es de 1 kg decombustible a 14,7 kg de aire (fig. 1)se puede garantizar una combustincompleta y el catalizador puedeconvertir los gases de escape noci-vos en gases que son respetuososcon el medio ambiente.

    Y para conseguir este objetivo es nece-

    sario que el motor reciba en cada

    momento las cantidades exactas de

    aire y combustible. Esta relacin exacta

    de aire y combustible se denomina

    con la letra griega Lambda ().

    La sonda Lambda mide el contenidoresidual de oxgeno en el gas deescape y determina de este modo sila mezcla es estequiomtrica*.

    Este trmino expresa que la relacin

    entre la cantidad de aire y de com-

    bustible (internacional: A/F = air /fuel =

    mezcla de aire/combustible) ( = 1) es

    la adecuada. Cuando los valores medi-

    dos son de < 1, tenemos en el inte-

    rior del motor una mezcla rica en la

    que falta el aire, y cuando > 1, la

    mezcla es pobre y presenta un exceso

    de aire. Para garantizar que se cum-

    plan los valores lmites para gases de

    escape, en la actualidad, casi todos los

    motores de gasolina trabajan con una

    mezcla estequiomtrica de aire y com-

    bustible en la que = 1 (fig. 1 y 2).

    Slo cuando se dan estas condiciones

    ptimas, el catalizador de tres vas con-

    sigue trabajar con eficacia absoluta y

    convierte las tres sustancias contami-

    nantes (el nmero que da nombre al

    catalizador de tres vas) hidrocarburo

    (HC), monxido de carbono (CO) y

    xidos de nitrgeno (NOx), en sustan-

    cias no nocivas.

    Tubo protector

    Rosca M 18 x 1,5

    4

    Junta

    Tuerca hexagonal

    Relacin de la mezcla (fig. 1)

    * El trmino Mezclaestequiomtrica

    denomina la mezclaentre aire y

    combustible en unarelacin de 14,7:1

    Cantidad de aire (fig. 2)

    14,7 kg de aire

    1 kg de combustibleMezcla rica(falta de aire)

    0.9

    Mezclaestequiomtrica

    1.0

    Mezcla pobre(exceso de aire)

    1.1

    Sellado de silicona

  • 5 y precisin

    La sonda Lambda se encarga de laregulacin correcta del suministro deaire y combustible al motor.

    En consecuencia, garantiza un nivel

    reducido de sustancias contaminantes,

    la marcha equilibrada del motor y, a la

    vez, optimiza el consumo de combusti-

    ble y aumenta la vida til del cataliza-

    dor.

    Las primeras sondas Lambda fuerondesarrolladas al principio de los aos80 y NTK es uno de los pioneros eneste campo.

    El xito de la sonda Lambda se basa no

    slo en ser la forma ms efectiva de

    depurar los gases de escape, sino, ade-

    ms, en el continuo desarrollo de dife-

    rentes tipos de sonda, entre ellas las

    sondas con elemento calefactor y sin l

    o sondas que detectan la seal por

    generacin de tensin o cambios de

    resistencia. Para regular la mezcla, los

    motores de gasolina Otto con inyeccin

    directa precisan unas sondas especiales

    de banda ancha.

    Tubo en fibra de vidrio

    Seal de sonda

    (cable negro) Conector

    Masa de sonda

    (cable gris)

    Para que el catalizador pueda funcionar deforma ptima, la relacin de aire y combustibledebe ser ajustada con precisin. Y de ello seencarga la sonda Lambda que detecta deforma continuada el contenido residual de ox-geno en el gas de escape. Mediante una sealde salida regula la unidad de control del motor(centralita) que, en consecuencia, ajusta conprecisin la mezcla de aire y combustible.

    Funcionamiento

    100

    50

    0

    0.9 Mezcla rica

    NOx

    CO

    HC

    V 0.2

    1.0

    1.0 Mezcla estequiomtrica

    1.1 Mezcla pobre

    Catalizador% Ratio de conversin

    Voltaje dela sonda

    Unidad de controldel motor

    Sonda Lambda

    Gas deescape

    Combustible

    Aire

    Catalizador detres vas

    MotorSistema demezcla de

    combustible

    Elemento calefactor

    (cable blanco)

  • La sonda Lambda de dixido de circonio

    Conexin del elemento calefactor(cable blanco)

    Masa de sonda (cable gris)

    Seal de sonda (cable negro)

    Elemento calefactor

    Cuerpo metlico con tuerca hexagonal

    Tubo protector

    Aislador

    Soporte cermico

    Junta

    Elemento de circonio

    6

    Ambos lados del elemento estn recu-

    biertos de una capa fina y porosa de

    platino que desempea el papel de

    electrodo. En cuanto aparece una

    diferencia entre la concentracin de

    oxgeno en el interior y el exterior, se

    produce una migracin de iones de

    oxgeno. Ello es posible gracias a la

    caracterstica especial del elemento.

    Esta migracin, a su vez, produce un

    voltaje (V). Los movimientos continuos

    de los iones de oxgeno permiten

    medir de forma inequvoca la mezcla

    de aire y combustible. El voltaje (fig. 2)

    es transmitido en forma de seal a la

    unidad de control del motor que se

    encargar de disponer los ajustes

    necesarios. Este procedimiento se

    repite varias veces por segundo y con

    la misma velocidad tiene lugar la

    modificacin de los ajustes. Gracias a

    la seal de la sonda, la mezcla es

    continuamente enriquecida o reducida

    para producir una mezcla cuyo valor

    medio corresponde al de una mezcla

    estequiomtrica ( = 1).

    Ventajas

    La sonda de dixido de circonioest equipada con un tubo

    protector especial que evita daos

    en el exterior y tambin choques

    trmicos provocados por

    salpicadras de agua.

    El elemento calefactor incorporado en la sonda hace posible que la

    temperatura de trabajo pueda

    alcanzarse con mucha rapidez.

    Atencin

    La sonda es extremadamente sensible a la gasolina con plomo: el

    plomo destruye los electrodos de

    platino de la sonda Lambda.

    Estructura de la sonda de dixido decirconio

    El ncleo de la sonda Lambda de dixi-

    do de circonio es una pieza de cermi-

    ca hueca en forma de dedo, hecha de

    dixido de circonio. La caracterstica

    principal de este electrolito slido es

    que se vuelve permeable para los

    iones de oxgeno cuando alcanza una

    temperatura aproximada de 300C.

    Como funciona

    Este dato es importante porque el gas

    de escape fluye por el lado exterior de

    la pieza cermica, mientras que en el

    interior se encuentra el aire de referen-

    cia (fig. 1). Ambos tipos de gas, el gas

    de escape y el aire de referencia, son

    medidos por la sonda Lambda a travs

    de un contacto directo.

    Voltaje de la sonda (fig. 2)Principio de trabajo de la sonda de circonio (fig. 1)

    Aire de referencia

    Elemento de circonio

    Capa porosa de cermica

    Gas de escape

    O2 - O2 -

    O2 -

    e-

    e-

    V

    El voltaje (V) est ocasionado por la concentracin de oxgeno

    Electrodo deplatino

    Electrodo deplatino

    ~ max. 0.7-1 s

    V 0.9

    0.8

    0.7

    0.6

    0.5

    0.4

    0.3

    0.2

    0.1

    0

    O2 O2

    O2

    O2 O2 O2 O2

    O2

    O2 O2 O2

    O2 O2 O2 O2

  • Tubo protector

    Elemento de Titanio

    Cable de seal

    Sustrato conductor

    Cuerpo metlico con tuerca hexagonal

    Junta

    Soporte cermico

    Aislador de cristal Sellado

    Cuerpo metlicoexterior

    7

    La sonda Lambda de dixido de titanio

    Estructura y modo de actuar de lasonda de dixido de titanio

    En el caso de la sonda de dixido de

    titanio (fig. 3), el elemento de cermica

    se confecciona utilizando una tecnolo-

    ga de capas mltiples de pelcula

    gruesa. El elemento de cermica est

    unido al elemento calefactor a travs

    de esta capa. Una carcasa de acero

    inoxidable conectada al sistema de

    escape protege el cuerpo de medicin

    contra daos exteriores (golpes) y cho-

    ques trmicos.

    La resistencia elctrica del dixido de

    titanio se va modificando en relacin

    proporcional a la presin parcial del

    oxgeno contenido en la mezcla de

    gases. Cuando sta presenta un exceso

    de oxgeno, el dixido de titanio pier-

    de conductividad. Y cuando la propor-

    cin de oxgeno es ms reducida

    ( < 1) aumenta la conductividad del

    dixido de titanio. Con el dixido de

    titanio, los cambios son especialmente

    rpidos de detectar a altas temperatu-

    ras. Por este motivo, la temperatura de

    trabajo de estas sondas Lambda est

    entre 200 y 700C. A partir de 850C

    existe peligro de daar la sonda.

    Ventajas

    Robusta y compacta Material con alta velocidad de

    reaccin

    No requiere aire de referencia Alta resistencia, incluso a la gasolina

    con plomo y alcanza la temperatura

    de trabajo con gran rapidez

    Principio de trabajo de la sonda de Titanio (fig. 3)

    O2 -

    O2 -

    O2 -

    Electrodode platino

    Cuanto ms rica es la mezcla, ms se reduce la resistencia (R)

    Electrodode platino

    Gas deescape

    R

    4+

    Ti

  • 8Sonda lambda de dixido de circonio

    Distribucin de cables

    Sin elemento calefactor

    1 cable=> seal

    Masa a travs de carcasa

    EGO

    2 cables=> seal

    Masa aislada

    ISO-EGO

    Tipo I

    rojo elemento calefactor (+)

    blanco elemento calefactor (-)

    negro seal (-)

    amarillo seal (+)

    Tipo II

    gris elemento calefactor (+)

    blanco elemento calefactor (-)

    negro seal (-)

    amarillo seal (+)

    Con elemento calefactor

    3 cables=> seal

    elemento calefactor (2x)

    Masa a travs de carcasa

    HEGO

    4 cables=> seal

    elemento calefactor (2x)

    Masa aislada

    ISO-HEGO

    Modelo: HEGO (sonda con elemento calefactor)

    El cable negro transmite la seal a la unidad de control del motor. Los dos cables blancos sirven para calentar

    la sonda. El contacto de masa es establecido a travs

    de la rosca de la sonda y el sistema de escape (3 cables)

    El contacto de masa con el sistema elctrico del vehculo se establece a travs de la lnea gris (4 cables).

    Sonda lambda de dixidode titanio

    Modelo: EGO (sonda sin elemento calefactor)

    El cable negro transmite la seal a la unidad de control del motor. El contacto de masa tiene lugar a travs de la

    rosca del sensor y el sistema de escape (1 cable).

    El contacto de masa con el sistema elctrico del vehculose establece a travs de la lnea gris (2 cables).

  • 9Indicaciones relativas al mantenimiento

    Debido a que las sondas Lambda estnsujetas a determinado desgaste y enve-jecimiento, es recomendable comprobarel funcionamiento cada 30.000 km y/ocon ocasin de la inspeccin de gasesdel vehculo. Los posibles fallos en elfuncionamiento tienen los siguientessntomas:

    Una marcha irregular del motor El incumplimiento de los valores

    establecidos para los gases de escape

    Un aumento en el consumo de gasolina

    Indicaciones para el mantenimientoen caso de fallos

    Vibraciones:Comprobar la sujecin

    Daos mecnicos:Cambiar la sonda

    Consumo de gasolina elevado:Comprobar el funcionamiento de la

    sonda

    Destruccin de la sonda con gasolina con plomo:Cambiar la sonda

    Seal de salida negativa:Cambiar la sonda

    Conector flojo o con holgura:Comprobar la fijacin

    Cambio de sondas

    Una sonda debe ser cambiada nicamente por un modelo idntico (con las mismas especificaciones)

    Sustitucin de la sonda paso por paso

    Atencin: Deben utilizarse siempre losconectores adecuados para cada vehcu-lo. Existen sondas especiales para cadavehculo, nunca aplicar soluciones provi-sionales.

    Comprobacin del elemento calefactor

    Desconectar el encendido, retirar elconector y comprobar la resistenciaentre los dos cables blancos ( OZA - dixido de circonio) o entre los doscables rojos-blancos (OTA - dixido detitanio). Si la resistencia es superior a30 , ser necesario cambiar la sondaLambda.

    Atencin: La medicin directa del volta-je de la sonda puede provocar daos enlos cables.

    Mantenimiento de las sondas Lambda

    Cable y clavija fundi-dos debido al contactocon el sistema de escape.

    Problema

    Cable roto y con puntas deshilachadas.

    Sellado de silicona desplazado o aflojado.Permitiendo la entrada deagua en la sonda.

    Sonda doblada.

    Agua en el interior delconector y xido en losterminales.

    Depsitos de carbnque obstruyen lasaperturas del tubo pro-tector. Causa: mezclademasiado rica o con-sumo excesivo de acei-te debido al desgastedel motor y holgurasen el pistn o en lasguas de las vlvulas.

    Cambiar la sonda ycolocar el cable de talmodo que no entre encontacto con el sistemade escape.

    Solucin

    Cambiar la sonda y colocarel cable sin tensarlo demasiado.

    Cambiar la sonda y colocarel cable sin tensarlo demasiado.

    Cambiar la sonda.

    Cambiar la sonda.Comprobar las conexioneselctricas, la estanqueidaddel conector y la conexinentre la sonda y la unidad decontrol del motor.

    Diagnosticar y eliminar elfallo.Observacin: Los depsitos excesivos deholln y lubricante en el tuboprotector de la sonda no sonprovocados por la sonda.

  • Seal de salida de la sonda Lambda

    10

    Del buen funcionamiento de lasonda Lambda no slo depende laeficacia del catalizador.

    Las sondas Lambda defectuosas

    causan una serie de problemas.

    Elevado consumo de combustible Catalizador inoperable o daado Reduccin de las prestaciones del

    motor

    Incumplimiento de la normativa medioambiental (impidiendo supe-

    rar la inspeccin de gases de escape

    para vehculos)

    El buen funcionamiento de la sonda

    Lambda debe comprobarse con

    regularidad en cada revisin y en las

    inspecciones de gases de escape.

    Puntos a verificar

    Revisar la resistencia del calentador (superior a 30 sonda defectuosa)

    Rotura del cable o conectordefectuoso

    Sellado de silicona aflojado Humedad en el conector Signos de corrosin en los

    terminales del conector

    Comprobar si los cables estn colocados correctamente

    Daos visibles en la sonda

    En cada caso se proceder de acuerdo

    con las descripciones contenidas en la

    tabla de problemas y soluciones.

    Prueba de funcionamiento conosciloscopio

    Antes de iniciar la prueba, debe com-

    probarse que el motor haya sido

    ajustado correctamente y de acuerdo

    con los datos del fabricante. A

    continuacin, se ha de conectar la

    sonda al osciloscopio, usando el dispo-

    sitivo de conexin adecuado. En esta

    operacin, la conexin entre la sonda y

    la unidad de control del motor no

    debe ser interrumpida. Si la sonda

    Lambda funciona correctamente, a

    aprox. 2000 r/min. y dentro de un

    intervalo de reaccin de aprox. 300

    milisegundos (de mezcla pobre - a

    mezcla rica) se producir un salto de

    tensin de entre aprox. 0,2 y 0,8 vol-

    tios. El intervalo de reaccin para

    mezcla rica mezcla pobre muestra

    valores similares.

    Ser necesario cambiar la sonda

    Lambda si la sonda emite una seal

    constante o si la reaccin es demasia-

    do lenta.

    Verificacin visual

    Aunque es cierto que la sola compro-

    bacin visual no es suficiente para

    determinar el funcionamiento de la

    sonda Lambda, resulta til revisar visu-

    almente todas las lneas de conexin,

    conectores y el cuerpo de la sonda

    antes de la prueba de funcionamiento,

    puesto que irregularidades en estas

    zonas tambin pueden distorsionar la

    seal de la sonda.

    Verificacin visual del tubo protector de la sonda

    Incluso el estado del tubo protector de

    la sonda puede facilitar al especialista

    informacin sobre las posibles causas

    del mal funcionamiento.

    Voltaje de salida de la sondaLambda en un circuito cerrado

    Despus de la fase de calentamiento en rgimen normal, el voltaje de

    salida oscila entre 0 V y 1 V.

    Cuando se corta el suministro de gasolina en la fase de empuje, el

    voltaje de salida es de aprox. 0 V.

    Con carga plena, en la mayora de los casos, el voltaje de salida

    alcanza 1 V.

    Pruebas que pueden realizarse en el taller

    Voltaje de la Sonda (V)

    Voltios (V)

    Relacin entre aire y combustible

    1.0

    0.2

    0.9 1.0 1.1

    La excesiva cantidad de depsitos de colorblanco o gris indica que se utiliza un combusti-ble con aditivos o que el motor est quemandoaceite. Determinados componentes en estosaditivos y en el aceite pueden ensuciar el sen-sor. Debe eliminarse la causa y cambiarse lasonda.

    Una excesiva cantidad de carbonilla puedeobstruir el sensor y afectar a su tiempo derespuesta. La causa puede ser una mezclademasiado rica o daos en el elementocalefactor de la sonda. En todo caso, serinevitable cambiar la sonda.

    La aparicin de depsitos brillantes indicala presencia de plomo en el combustible. Elplomo daa el platino de la sonda y delcatalizador. En este caso es necesario cam-biar la sonda y despus del cambio deberutilizarse siempre un combustible sinplomo.

    Plomo Carbonilla Aceite

  • Seal devoltaje de la

    sonda

    Elementocalefactor

    Alimentacin

    11

    Diagnsticos que pueden realizarse en el taller

    Proceso de prueba ControlActivacin de laluz de alerta:

    Problemas con lasonda Lambda

    Revisin de los cables Comprobacin visual delos cables

    Comprobacin visual dela sonda

    Comprobacin de lasonda

    Anlisis de la sonda

    Prueba Ejecucin Resultado Si no se obtiene el resultado previsto Comprobacin

    1. Desconectar el encendido y extraer

    los conectores del sensor

    2. Conectar el multmetro entre la seal

    del sensor (+ cable negro) y el

    punto de conexin de masa (-batera)

    3. Volver a conectar la sonda

    4. Poner el motor en marcha por aprox.

    2 min. a 2000 rpm

    5. Realizar la prueba con el motor

    caliente

    El voltajeoscila entre 0 V y 1 V

    Admisin completa-mente abierta: voltajede sonda aprox. 0 V

    1. La sonda puede estar daada si el voltaje permanece constante

    2. Desmontar la sonda y revisar si hay restos de aceite o si est daada

    3. Reemplazar la sonda

    1. Del sistema de escape, que no tenga fugas de aire

    2. De los conectores elctricos

    3. Del consumo de aceite (un consumo alto puede deberse a defectos en los segmentos del pistn y/o de las guas de las vlvulas)

    1. El calentador puede estar daado. La sonda debe ser reemplazada

    1. Revisar la lnea de alimentacin y la conexin de masa

    Resistencia a tempera-tura ambiente entre 2 y 14 (ohmios)

    Voltaje de 10,5 V o ms

    1. Desconectar el conector de la sonda

    2. Conectar el multimetro entre los doscables blancos de la sonda

    1. Desconectar el encendido y extraer los conectores del sensor.

    2. Conectar el multmetro entre el cable de alimentacin y el de masa en el conector del vehculo

    3. Conectar encendido

    1

    2

    3

    Multmetro

    Rotura de cable o conector defectuoso?

    Sellado de silicona aflojado?

    Humedad en el conector?

    Signos de corrosin en los terminales del conector?

    Los cables estn colocados correctamente?

    Daos visibles en la sonda?

  • 12

    Sondas Lambda de banda anchaUEGO

    Cada vez ms aumenta la utilizacin

    de las denominadas sondas lineales o

    tambin llamadas sondas Lambda de

    banda ancha (fig. 1) con ventana

    Lambda de medicin ampliada.

    NGK/NTK tambin es lder en tecnolo-

    ga como fabricante de este compo-

    nente y posee ms de 10 aos de

    experiencia (desde 1991) con su pro-

    duccin en serie. La seal de salida

    representa el valor Lambda en banda

    ancha y es proporcional al contenido

    residual de oxgeno en el gas de esca-

    pe. A fin de optimizar la produccin de

    gases de escape y el consumo de com-

    bustible, el sistema detecta los

    momentos de funcionamiento en rgi-

    men estequiomtrico y los momentos

    en que se encuentra por debajo o por

    encima de este valor. En el caso de los

    motores de inyeccin de gasolina nor-

    males, los motores de inyeccin direc-

    ta (DI), CNG y los motores diesel, la

    sonda, tambin juega un papel impor-

    tante para mantener el aire limpio y

    proporcionar un ahorro en el consumo

    de combustible (fig. 2).

    Caractersticas

    Mxima precisin y fiabilidad Minimiza el tiempo de respuesta No requiere aire de referencia del

    exterior, en consecuencia, puede

    utilizarse una carcasa absolutamen-

    te hermtica

    Mxima rapidez en alcanzar la ope-rabilidad gracias a la construccin

    compacta del elemento sensor

    Los desarrollos de NTK aseguran unfuturo excelente para las sondasLambda.

    Incluso en la categora reina de las

    carreras, la Frmula 1, los equipos lder

    ya no se plantean la puesta a punto de

    sus motores sin las sondas Lambda de

    NTK. En competicin, la potencia pti-

    ma del motor es muchas veces el fac-

    tor decisivo para la victoria o el fracaso

    y esta potencia ptima es regulada por

    las sondas Lambda de NTK. Cuando

    unos pocos segundos deciden, el

    motor debe trabajar siempre de forma

    inmejorable para poder alcanzar el

    mayor rendimiento.

    Las sondas Lambda de NTK no slo

    son sinnimo de unos gases de escape

    limpios, sino que, adems, proporcio-

    nan un ahorro garantizado de gasolina

    y a potencia mxima.

    (fig. 2)

    NOx

    Reduccindel 10-15%

    =1

    15 20 25

    Lmite de marcha con mezcla pobre

    Consumo de combustible

    Sonda Lambda de banda ancha UEGO (fig. 1)

    Las buenas ideas disean el futuro

  • 13

    Sondas de NOx:Tan particular como el vehculo

    La reduccin del consumo y de las

    emisiones son temas de alta prioridad

    en la actualidad y en el futuro seguire-

    mos ocupndonos de ellos. Un coche

    que consume 3 litros est en boca de

    todo el mundo y por este motivo, los

    fabricantes han emprendido un nuevo

    camino que promete tener xito en

    esta bsqueda: el motor de gasolina

    de inyeccin directa. El ahorro de

    consumo en este tipo de motores se

    sita entre el 12 y el 20%.

    Funcionamiento

    Los xidos nitrosos que son generados

    durante la combustin, posteriormen-

    te no pueden ser convertidos, de una

    forma ptima, en gases no nocivos.

    Por este motivo, se emplea un cataliza-

    dor de NOx con acumulador que alma-

    cena los xidos nitrosos de forma tem-

    poral. La sonda de NOx detecta cuan-

    do la capacidad del acumulador queda

    agotada y transmite de forma inmedia-

    ta la orden de iniciar el servicio con

    mezcla rica ( < 1) por un espacio

    reducido de tiempo (aprox. 2 seg.).

    Gracias a la combustin de la mezcla

    rica, el NOx es liberado y es reducido

    a nitrgeno inocuo. Este proceso es

    denominado la fase de regeneracin

    y se repite en la combustin con

    mezcla pobre aprox. cada 60 seg.

    = CO = NOx = HC

    60 s 2 s

    Combustin con cargaestratificada

    Combustin con cargaestratificada

    H20Co2N2O2

    Sonda de NOx

    Unidad decontrol delmotor

    Catalizador de NOx

    Catalizador detres vas

    Sonda Lambda debanda ancha

    Combustin en fase deregeneracin

  • 14

    En el desarrollo de nuevos produc-tos, la industria se rige por lo queresulta realizable utilizando la ltima tecnologa. Ya en el pasado,para NTK esta frmula era unanorma a seguir para el trabajo diarioen los departamentos de investiga-cin y una garanta para asegurar elliderazgo tecnolgico de los produc-tos de NTK.

    As, a lo largo de los ltimos aos, los

    motores que incorporan la tecnologa

    de NTK se han vuelto cada vez ms

    ecolgicos y esta tendencia seguir

    tambin vigente en el futuro. Ya que,

    adems, la poltica medioambiental da

    los incentivos necesarios para que

    pueda ser as.

    En la actualidad, tanto el Gobierno

    Espaol como tambin el Parlamento

    Europeo y el Consejo de Ministros de

    la UE estn trabajando para aprobar

    unas leyes nuevas con las que bajar el

    lmite mximo de sustancias contami-

    nantes para motocicletas. Para el ao

    2006, finalmente, est previsto que el

    nivel de emisiones de sustancias con-

    taminantes de las motocicletas sea

    equiparable al nivel que deban cum-

    plir los turismos en el ao 2000. Por lo

    tanto, los valores lmite de la norma

    Euro III, que incluyen ciclos de revisin

    ms severos (ciudad, carretera, auto-

    pista), sern aplicables a las motocicle-

    tas.

    Seguramente, cada vez ms motoristas

    aprovecharn las prestaciones que

    ofrecen las sondas de calidad, en

    beneficio del medio ambiente y de su

    monedero. Porque las sondas Lambda

    garantizan un ajuste ptimo de la

    mezcla, reducen el consumo de com-

    bustible y, en consecuencia, ayudan a

    ahorrar dinero.

    Los investigadores de NTK ya estn

    adentrndose en nuevas reas a favor

    del progreso ecolgico.

    Soluciones innovadoras para el futuro

    Sonda Lambda con elemento plano

    (fig. 1)

    Sonda Lambda con elemento en forma

    de dedo (fig. 2)

  • 15

    La sonda Lambda plana

    Comparada con la sonda tradicional en

    forma de dedo, esta sonda necesita

    menos tiempo para iniciar el funciona-

    miento y al mismo tiempo requiere

    menos potencia. Adems, gracias a su

    estructura compacta y a un peso muy

    reducido, ocupa un espacio muy limi-

    tado.

    Caractersticas

    Construccin ligera y compacta Bajo consumo de energa Voltaje de salida constante, ya que

    no requiere aire de referencia

    En el futuro, los pequeos motoresde gasolina sern un mbito deaplicacin para las sondas

    Un csped cuidado es algo bonito,

    pero con un cortacsped tradicional, el

    mantenimiento resulta una tarea

    perjudicial para el medio ambiente: un

    equipo de investigadores suecos

    descubri que cortar el csped

    durante una hora daa el ambiente

    igual que un viaje en coche de 150 km.

    Un cortacsped con catalizador

    regulado por una sonda Lambda tam-

    bin har que el cuidado del csped

    resulte ms ecolgico.

    Motor

    Carburador Filtro de aire

    Vlvula deaire

    Sonda Lambda

    Unidad de control del motor

    Catalizador

    Marcha de un motor con

    carburador y catalizador

    regulado (fig. 3)

  • 16

    Las sondas Lambda estn expuestas acargas trmicas, qumicas y mecnicasconsiderables y por lo tanto estnsujetas a un determinado desgaste.Las sondas Lambda de cierta edadreaccionan con retardo a los cambiosen la mezcla, regulan con mucha lenti-tud y no alcanzan el nivel de voltajenormal.

    El consumo de combustible y las emisio-

    nes van en aumento y en las inspeccio-

    nes de gases de escape se detectan irre-

    gularidades.

    NTK suministra sondas Lambda para pri-

    mer equipo a vehculos de casi todos los

    fabricantes de coches del mundo entero.

    Gracias a muchos aos de experiencia

    en el desarrollo y la fabricacin de pro-

    ductos para la automocin, NTK se

    encuentra en la situacin de poder ofre-

    cer sondas Lambda para casi todos los

    vehculos del mercado.

    Nuestra gama de sondas Lambda siem-

    pre se ha ido adaptando y sigue adap-

    tndose con esmero a las necesidades

    del primer equipo e incluye varios cien-

    tos de modelos diferentes. Como resul-

    tado de este trabajo se ha conseguido

    una gran cuota de mercado. Adems,

    todos los componentes del cuerpo metli-

    co de la sonda, los conectores, los tipos

    de elementos y las resistencias calefacto-

    ras cumplen los requisitos del Certificado

    General de Aptitud Tcnica (ABE) (fig. 1)

    TV y Direccin General deAutomovilismo (KBA)

    Las pruebas exhaustivas de la TV

    demuestran que las sondas Lambda de

    NTK son compatibles con la pieza original.

    Cada una de las sondas se suministra con

    el Certificado General de Aptitud Tcnica

    (ABE) (fig.1) de la Direccin General de

    Automovilismo (KBA) que certifica su ido-

    neidad para ser comercializadas.

    El mercado de recambios

    Sonda

    Lambda con

    cdigo de la

    KBA

    Certificado General de Aptitud Tcnica (fig. 1)

  • 17

    Catlogo

    Para el comercio y los talleres se pone a disposi-

    cin un catlogo especial de sondas Lambda

    (fig. 1) que facilita de forma estructurada y clara la

    siguiente informacin:

    Aplicaciones. Detalles tcnicos. Fotos de clavijas a escala 1:1 del original.

    Pster

    Nuestro pster tcnico (fig. 2) para talleres en el

    formato DIN-A-2 presenta de manera grfica los

    detalles tcnicos de la sonda Lambda. En l, se

    describe la construccin, la instalacin y el funcio-

    namiento de la sonda Lambda, adems de explicar

    los pasos a seguir en el diagnstico de defectos e

    ilustraciones sobre los daos mecnicos.

    El catlogo de sondas Lambda y el pster tcnico

    pueden solicitarse gratuitamente a NGK.

    (Tel. 93 480 22 99)

    Catlogo de sondas

    Lambda (fig. 1)

    Pster sobre las

    sondas Lambda

    (fig. 2)

    Sondas Lambda listas para el monta-je, la eleccin acertada

    Prueba de compatibilidad de la TV Montaje rpido, sencillo y seguro Emisin optimizada de gases

    de escape

    Rpida puesta en servicio Marcha armnica del motorFacilidad en el montaje

    Con las sondas especificas que estn

    listas para el montaje se ahorra cualquier

    trabajo adicional como, por ejemplo,

    recortar cables o manipular las piezas de

    unin, aspectos que aumentan el riesgo

    de fallos, puesto que agua, aceite y otras

    sustancias tienen una influencia negativa

    sobre el funcionamiento correcto.

    Por esta razn y en el inters del cliente se

    recomienda emplear siempre las sondas

    Lambda originales de NTK.

    Material de apoyo

  • 18

    lder de mercado en todo el mundo

    Ya hace mucho tiempo, los fabrican-tes de automviles internacionalesreconocieron el importante papel delas sondas Lambda en el cumplimien-to de las normas de contaminacinpara vehculos.

    Como resultado de muchos aos deexperiencia: NTK es el lder de merca-do en todo el mundo.

    NTK lleva produciendo sondas Lambda

    desde el 1982. En la actualidad, cada ao

    en NTK se fabrican 20 millones de pie-

    zas, y la tendencia va en aumento, ya

    que, con la introduccin del diagnstico

    a bordo (OBD), se instala una segunda

    sonda detrs del catalizador.

    La lista de clientes de referencia de NTK

    se lee como el Quien es Quien del sec-

    tor de la construccin de automviles a

    nivel mundial.

    Los siguientes fabricantes de automviles

    equipan sus vehculos con sondas

    Lambda:

    Aston Martin, Audi, BMW, Citroen,

    Daewoo, Daihatsu, Daimler Chrysler, Fiat,

    Ford, General Motors, Honda, Hyundai,

    Isuzu, Jaguar, Kia, Lancia, Mazda,

    Mitsubishi, Nissan, Opel, Peugot, Renault,

    Rover, Seat, Skoda, Subaru, Suzuki,

    Toyota, Volvo y VW.

  • Aire de referencia 6

    Averas en la sonda Lambda 9

    Calefactor 9

    Cambio de la sonda Lambda 9

    Cantidad de aire 4

    Catalizador de tres vas 2,4,13

    Catlogo 17

    Certificado General de AptitudTcnica (ABE) 16

    Coeficiente de conversindel catalizador 5

    Combustin con carga estratificada 13

    Comercio 16

    Comprobacin visual 10

    Contenido residual de oxgeno 4

    Choque trmico 6

    Depsitos 10

    Depsitos de holln 9

    Diagnstico 11

    Diagnstico a bordo (OBD) 3

    Dixido de carbono (CO2) 3

    Direccin General deAutomovilismo (KBA) 16

    Distribucin de cables 8

    EGO (sonda sin elemento calefactor) 8

    Electrodo de platino 6

    Elemento calefactor 11

    Elemento en forma de dedo 14

    Elemento plano 14

    Exceso de aire 4

    Falta de aire 4

    Fase de regeneracin 13

    Formacin 17

    HEGO (sonda con elemento calefactor) 8

    Hidrocarburos 3, 4

    Indicaciones relativas al mantenimiento 9

    Mando del motor 5

    Mantenimiento de la sonda Lambda 9

    Mezcla estequiomtrica 4, 5

    Mezcla pobre 4

    Mezcla rica 4

    Monxido de carbono (CO) 3, 4

    Motor de carburador 15

    Nitrgeno (N2) 3

    Norma EURO 2

    Osciloscopio 10

    xidos de nitrgeno (NOx) 3, 4

    Pster 17

    Prensaestopa de cable 9

    Prueba de funcionamiento 10

    Pruebas 10

    Puntos de prueba 10

    Relacin aire y combustible 3

    Relacin de la mezcla 4

    Seal de voltaje de la sonda 11

    Soluciones futuras 14, 15

    Sonda de dixido de titanio 7

    Sonda de NOx 13

    Sonda Lambda con elementocalefactor (HEGO) 8

    Sonda Lambda de banda ancha 12

    Sonda Lambda de banda ancha UEGO 12

    Sonda Lambda de dixido de circonio 6

    Sonda Lambda sin elemento calefactor (EGO) 8

    Sustancias contaminantes 3

    Tensin de la sonda 5, 6

    TV 16

    Valores de emisin 2

    Ventana Lambda 5,12,13

    Voltaje de la sonda 11

    ndice de palabras clave

  • NGK SPARK PLUG EUROPE GMBH

    Frederic Mompou, 5, 23

    08960 SANT JUST DESVERN (Barcelona)

    Tel 93 480 22 99

    Fax 93 499 02 31

    Email: [email protected]