Función
El sensor de oxígeno o lambda en un sistema de escape que funciona correctamente monitorea la relación aire/combustible hasta cien veces por segundo e informa esta información a la ECU o unidad de control del motor (también conocida como PCM o ECM). Luego, se realizan los ajustes necesarios para asegurar que esta relación sea ideal o estequiométrica, lo que ayuda al automóvil a quemar combustible de manera más eficiente. La mayoría de los sensores de oxígeno utilizan un núcleo de circonio, que produce un voltaje proporcional a la cantidad de oxígeno en el escape.
Evolución
Los sensores de oxígeno fueron desarrollados por la compañía Robert Bosch y se utilizaron por primera vez en vehículos Volvo a finales de la década de 1970. Originalmente, los sensores de oxígeno para automóviles tenían solo uno o dos cables y estaban hechos de circonio con forma de dedal. Dependían del calor del sistema de escape para alcanzar la temperatura de funcionamiento requerida. El problema de este diseño era que los sensores tardaban mucho tiempo en pasar de estar inactivos (dejando así a la ECU en modo de bucle abierto) a estar operativos (necesarios para el modo de bucle cerrado), normalmente más de un minuto. Algunos fabricantes de automóviles retrasaban intencionadamente el encendido para calentar los gases de escape y así acelerar el calentamiento del sensor de oxígeno y el catalizador. Al estar ubicados cerca del motor (un requisito para que los sensores alcanzaran la temperatura de funcionamiento adecuada), no era posible monitorizar los gases de escape de ambas bancadas, otra desventaja de los primeros diseños de sensores.
A principios de la década de 1980, los fabricantes de sensores de oxígeno añadieron un pequeño calentador de varilla en el centro del casquillo, lo que permitía calentar el casquillo cerámico a su temperatura de funcionamiento mucho más rápidamente. Los sensores calentados podían montarse aguas abajo, junto al convertidor catalítico, una ubicación más conveniente dado que los gases de escape se encontraban en un estado más homogéneo y se reducía drásticamente el riesgo de sobrecalentamiento del sensor. Las primeras versiones eran sensores de tres cables que utilizaban una conexión a tierra de la carcasa para la señal del sensor. Las versiones posteriores emplearon versiones de cuatro cables con una conexión a tierra aislada.
A principios de la década de 1990 para los vehículos de California y en 1996 para los otros 49 estados, se implementaron los controles OBDII. Los requisitos del sensor de oxígeno aumentaron considerablemente. Se desarrollaron nuevas tecnologías y se colocaron sensores en más ubicaciones, aumentando así la información que envían a la ECU. Los sensores de banda estrecha, que solo permitían lecturas de mezcla rica o pobre, fueron reemplazados. La nueva generación de sensores de banda ancha de cuatro y cinco hilos se utiliza actualmente en numerosos vehículos. Estos sensores permiten mediciones exactas de la relación aire/combustible, lo que posibilita un control preciso de las emisiones.
Mientras que los primeros vehículos equipados con sensores contaban con uno solo, los vehículos actuales pueden tener hasta ocho. Al sensor original de un solo hilo se le han sumado sensores calefactados, planares, de titanio, FLO (de encendido rápido), UFLO (de encendido ultrarrápido), de banda ancha y de relación aire/combustible. El moderno sensor de oxígeno, gracias a su sofisticación y ubicación, es lo que permite el funcionamiento de los motores de inyección de combustible y de bajas emisiones de los vehículos modernos.
Componentes típicos de sensores
Tipo dedal
Tipo planar
Innovacera ofrece tanto modelos de dedal como de tipo planar. Sensor de oxígeno Calentadores, si tiene más información interesante, por favor contáctenos.
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