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Sondas de O2

Principio de funcionamiento.

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Tipos de sondas

Todo o nada

Proporcional

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Relación lambda (λ)

Denominaremos λ a la relación dada por la medida de aire real admitido respecto a la medida estequiométrica (14,7 a 1) para una porción de combustible .

λ = cantidad aire real

cantidad aire ideal Cabe aclarar que esta relación solo se ve modificada por la

cantidad de combustible a inyectar ,ya que el calculador únicamente gobierna el caudal de combustible a inyectar en relación al caudal de aire censado en la admisión.

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Sonda de O2 “Todo o nada”La medición de la cantidad de oxigeno se lleva cabo mediante la

comparación del O2 de los gases de escape en referencia a los de la atmósfera . Existen dos tipos :

• De oxido de zirconio (ZrO2)• De oxido de titanio (TiO2)Sonda de ZrOSonda de ZrO2::La reacción de los electrodos de platino con el oxigeno de la atmósfera

provoca la separación del la molécula de O2 formando aniones de que

en cantidad agrupada forman un potencial mas alto comparado al del electrodo en contacto con los gases de escape . Esta diferencia de potencial medida en volts oscila entre los 0 a 1 v y es el valor que adopta el calculador para saber si la mezcla es pobre (0,2V) ó rica(0,9V).

Sonda de TiOSonda de TiO2::La propiedad de este material radica en la variación de la resistencia al paso

de electrones (corriente eléctrica) siendo la misma proporcional a la cantidad de O2 que reacciona con los electrodos.Lo que nos da por resultado una resistencia variable al equilibrio de potenciales.

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Sonda ZrO2

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Detalle de sonda de ZrO2

Lámina Porosa(10 um)Entradas de

gases

Electrodo de PlatinoResistencia

calefactora

ZrO2

Contacto calefacción

Contacto elec.

O2 atmósfera

Contacto Calefacciòn

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Sonda de ZrO2

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Esquema Sonda ZrO2

Chauff.1351

124

130313024

32

1 IN

IN

OUT

OUT

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Señal Sonda “Todo nada”

0,6 0,8 1 1,2 1,81,4 1,6 2 2,42,20

2

Lambda (λ)

1

0.8

0.6

0.4

0.2

V

Señal de una sonda lambda “todo o nada”

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Medición Sonda “Todo nada”

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Medición de Sonda TiO2

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SondaSonda proporcionalproporcional

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Sonda proporcional

Células de cerámica

Célula de Nernst

Calentador sonda

Aire de referencia

Célula de

Gas de escape

Capa protectora

electrodo

électrodeélectrode

électrode

électrode

électrode

électrode

bombeo

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Sonda proporcional

A diferencia de las sondas “todo nada” ahora tenemos interpuesta a la célula de medida una cámara de concentración de O2 llamada célula de bombeo .Un circuito lógico mide continuamente la celda de medición. Al generarse una diferencia de potencial diferente a 450 mv permite una circulación de corriente eléctrica de sentido y magnitud proporcional, que fuerza la transferencia de aniones de O2. De esta manera podremos hacer trabajar la célula de medida siempre con valor cercano a λ= 1 o sea v= 450 mV. Teniendo como referencia para calcular el valor lambda dos señales, tanto el voltaje de la señal de la celda de medida como la corriente de la celda de bombeo.

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Esquema Sonda proporcional

1263

1351

1258

1259

1260

1261

12V1

52

64

3IN

OUT

OUT

IN

OUT

OUT

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Sonda proporcional

• Los controles e intervenciones posibles:

• Vía 1: información bomba corriente sonda hacia la vía 15 del 53V MR CMM.• Vía 2: señal negativa sonda hacia la vía 27 del 53V MR CMM.• Vía 3: pilotado calentamiento sonda por puesta a la masa de la vía 30 del

53V MR CMM.• Vía 4: alimentación calentamiento sonda en 12V de la vía 17 y 29 del 53V

MR CMM.• Vía 5: información resistencia compensación sonda hacia la vía 16 del 53V

MR CMM.• Vía 6: señal positiva sonda hacia la vía 28 del 53V MR CMM.

• Operaciones en caso de cambio:• Debe efectuarse una inicialización de los autoadaptativos después de

cambiar la sonda de oxígeno.

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Señal Sonda proporcional

0,6 0,8 1 1,2 1,81,4 1,6 2 2,42,20

-0,4

-1,2

-1,6

-0,8

0,4

0,8

1,2

1,6

2

Corriente (mA)

Lambda (λ)

1

0.8

0.6

0.4

0.2

V

Señal de una sonda lambda “proporcional”

Señal de una sonda lambda “todo o nada”

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