Conceptes bàsics de l'encesa - Macmillan Profesional

Unitat 5 - Anticontaminació
El funcionament d’aquest tipus de sonda és
idèntic al descrit per a les sondes convencionals
de diòxid de zirconi (ZiO2), encara que estan
garantides per a un funcionament més exigent i
suporten temperatures més elevades.
El principi de funcionament d’aquest tipus de
sonda es basa en un fi estrat de diòxid de titani
(TiO2) la resistència del qual pateix una brusca
variació en funció del contingut d’oxigen (O2)
present en els gasos d’escapament.
L’element de lectura (TiO2) ha d’estar en contacte
amb els gasos d’escapament i no necessita el
contacte amb l’aire extern (Figura 5.48). Això
permet fabricar aquest tipus de sonda de manera
aïllada de l’exterior i, per tant, protegida de la
brutícia i de tot el que la pugui danyar. Aquestes
sondes de resistència variable estan alimentades
de 1 a 5 V (segons model) des de la centraleta
d’injecció.
Degut als diferents valors de resistència que
adopta la sonda, la caiguda de tensió que es produeix
en la resistència interna variarà segons la
riquesa de mescla. La UCE mesura aquesta caiguda
de tensió per regular correctament la mescla.
Quan aquesta tensió sigui superior a la de referència
(450 mV), la mescla serà rica i viceversa.
En resum, es pot dir que les grans diferències
respecte de la sonda de zirconi és que aquest
tipus de sonda no lliura tensió, només varia la
seva resistència interna, i tampoc necessita una
referència d’oxigen atmosfèric. Els seus avantatges
són els següents
– Sòlida i compacta.
– Ofereix una resposta ràpida.
– Resistència elevada al combustible amb plom.
– Assoleix la temperatura de funcionament ràpidament.
El valor lambda es calcula a partir dels valors de
resistència mesurats per la sonda (Figura 5.49).
– En absència d’oxigen (mescla rica, < 1), la seva
resistència és baixa i està compresa entre 3 i 6
MΩ depenent de la temperatura, i augmenta la
conductivitat del diòxid de titani.
– En presència d’oxigen (mescla pobra, > 1), la
seva resistència és alta i està compresa entre 1
i 1,5 kΩ, depenent de la temperatura, i perd
conductivitat el diòxid de titani.
Tub protector
Juntura
Element de titani
5.47. Sonda lambda de titani.
Elèctrode
de platí
Substrat conductor
Suport ceràmic
Cos metàl·lic exterior
Aïllador de vidre
Cos metàl·lic amb femella hexagonal
R
O 2
Escapament
Cable de senyal
Segellat
La resistència R entre els elèctrodes descendeix amb un
gas d’escapament ric, ja que més ions lliures d’oxigen
procedents del titani reaccionen amb el gas d’escapament.
5.48. Principi de treball de la sonda lambda de titani.
Resistència de la sonda
Ti
4+
O
2-
O
2-
Elèctrode
de platí
KΩ KΩ
1 000
0,98 1,02
2 000
0,98 1,02
Resistència de la sonda
3 6
215
0,8 0,9 1 1,1 1,2 0,8 0,9 1 1,1 1,2
Relació aire-carburant
Sonda a 650 ºC
5.49. Corbes de resistència en funció de lambda.
Relació aire-carburant
Sonda a 600 ºC