Sondas de O2 - Descripción del componente

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Representado en el modelo 219

157 Catalizador en el salpicadero

158 Catalizador en los bajos

G3/3 Sonda de O2, izquierda, antes del catalizador

G3/4 Sonda de O2, derecha, antes del catalizador

G3/5 Sonda de O2, izquierda, tras el catalizador

G3/6 Sonda de O2, derecha, tras el catalizador

Disposición

Las sondas de O2 están dispuestas en la parte delantera del sistema de escape del siguiente modo:

 Modelo 219 delante y detrás de los catalizadores de salpicadero

 Modelo 164.1, 251 delante y a un lado del catalizador (sistema de escape sin catalizadores en los bajos).

G3/3 Sonda de O2, izquierda, antes del catalizador

G3/4 Sonda de O2, derecha, antes del catalizador

G3/5 Sonda de O2, izquierda, tras el catalizador

G3/6 Sonda de O2, derecha, tras el catalizador

A Cable de conexión (fundido)

B Conector de enchufe de empalme (4 polos)

1 Tensión calefacción de sonda

2 Masa calefacción de sonda

3 Masa señal sonda de O2

4 Señal de sonda de O2

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Unión por enchufe de las sondas de O2

versión redonda y cuadrada

(Vista de enchufe en sonda de O2)

1 Tensión calefacción de sonda

2 Masa calefacción de sonda

3 Masa señal sonda de O2

4 Señal de sonda de O2

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Tarea

Las sondas de O2 registran el contenido de oxígeno restante en los gases de escape y transmiten las correspondientes señales de tensión a la unidad de control ME. Las siguientes funciones dependen de las señales de sonda de O2:

Señal de sonda de O2 de las sondas de O2 delante del catalizador (sondas reguladoras)

 Regulación lambda

 Autoadaptación de la formación de la mezcla

 Comprobaciones de efectos en cadena

Señal de sonda de O2 de las sondas de O2 detrás del catalizador (sondas de guía o de diagnóstico)

 Regulación de dos sondas

 Control del efecto del catalizador

Estructura

Se montan sondas de O2 planares con aislamiento exento de potencial.

La cerámica activa de sonda se compone de un cuerpo de cerámica permeable al gas de dióxido de circonio. Un tubo de protección de varias ranuras protege el cuerpo cerámico contra el desgaste mecánico y contra oscilaciones térmicas.

La conexión eléctrica se efectúa mediante una unión por enchufe de 4 polos. El cable de masa para la señal de sonda está tendido hasta la unidad de control ME para cada una de las sondas de O2.

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Principio del funcionamiento

1 Cerámica de sonda

2 Electrodos en las superficies limítrofes

3 Tubo de escape

Flechas negra: gases de escape

blanco: aire del exterior

Función

La cerámica de sonda es conductora para iones de oxígeno a partir de unos 300 °C. Si, a ambos lados de la cerámica de la sonda, la proporción de oxígeno es de diferente magnitud, por razón de las propiedades especiales de esta cerámica se generará una tensión en las superficies límite (tensión Nernst). De esta tensión Nernst resulta la

señal de sonda de O2, que es una medida para el contenido residual de oxígeno en los gases de escape.

El circuito de evaluación de la señal de sonda de O2 (en la unidad de control ME) emite la denominada contratensión de sonda de unos 450 mV a la sonda de O2

Estando fría la sonda de O2, la resistencia interior de la misma es tan elevada

que, independientemente de la composición de la mezcla, la

tensión de la sonda de O2 es al principio igual a la contratensión.



De estar desenschufada la sonda O2, se puede medir la contratensión en la unidad de control ME contra la masa de la señal de la sonda de O2.

Calefacción de sonda de O2

Para hacer llegar rápidamente esta cerámica a la temperatura de servicio se calefaccionan las sondas de O2. La calefacción de sonda la activa la unidad de control ME por medio de una señal de masa. En estado frío, la corriente de calefacción aumenta aproximadamente en el factor 4.

A temperaturas del líquido refrigerante inferiores a unos 20 °C y a números de revoluciones elevados del motor, se desconecta la calefacción de sonda para evitar sobrecalentamiento (shock térmico).

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Curso de la señal de sonda de O2 a través de varios cambios de señal (en esquema)

Mediante la señal de la sonda de O2 se pueden indentificar averías en la sonda de O2.

Para la tensión de la sonda de O2, la duración del período y para el cambio de estado de la sonda hay que cumplir con los valores límite prefijados.

A Tensión mínima de la sonda

(mezcla pobre)

B Tensión máxima de la sonda

(mezcla rica)

C Valor límite inferior para la medición del tiempo

D Valor límite superior para la medición del tiempo

E Duración del cambio de estado de la sonda para el paso mezcla pobre-mezcla rica

F Duración del cambio de estado de la sonda para el paso mezcla rica-mezcla pobre

G Duración entre el cambio de estado de la sonda

H Umbral para el margen de mezcla rica

(p. ej. superior a 475 mV)

I Umbral para el margen de mezcla pobre

(p. ej. inferior a 425 mV)

U Tensión de sonda en mV

T Tiempo en ms

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Señal de sonda de O2

A Mezcla rica

B Mezcla pobre

λ Regulación lambda (relación de combustible-aire)

La señal de sonda de O2 acusa un salto de tensión muy empinado en la transición de mezcla rica a mezcla pobre (λ=1). Esta propiedad la utiliza la regulación lambda.