Mundo Automotriz La Revista No.217 Abril 2014

artículo técnico

artículo técnico SENSOR DE OXÍGENO (1er parte) La mayoría de los motores con bujías utilizan sensores de oxígeno y convertidores catalíticos para reducir las emisiones de los escapes. La información de la concentración de oxígeno se envía a la computadora del vehículo (ECU), que ajusta la cantidad de combustible a inyectarse al motor para compensar el exceso de aire o el exceso de combustible. El ECU tratará de mantener, en promedio, el rango aire/combustible al interpretar la información que consigue por medio del sensor de oxígeno. El objetivo principal es un ajuste entre la potencia, el ahorro de combustible y las emisiones y, en la mayoría de los casos se consigue con la relación aire/combustible lo más cercano a la estequiometría. Para los motores de ignición con chispa, hay tres tipos de sistemas modernos de emisión que están interesados en: hidrocarburos (que se expulsan cuando el combustible no se quema totalmente), monóxido de carbono (que es el resultado de una mezcla ligeramente rica) y óxidos de nitrógeno (que es grande cuando la mezcla es pobre). La falla de los sensores, ya sea por su desgaste natural, el uso de combustibles con plomo o combustible contaminado con silicones o silicatos, por ejemplo, puede llevar a dañar el convertidor catalítico de automóvil y a reparaciones costosas. Manipulando o modificando la señal que el sensor de oxígeno envía a la computadora del motor puede ser dañino con respecto el control de emisiones y puede dañar el vehículo. Cuando el motor está bajo condiciones de carga baja (como cuando se acelera suavemente, o al mantener una velocidad constante), está operando en un modo de “circuito cerrado”. Esto se refiere a un circuito de retroalimentación entre la computadora y el (los) sensor(es) de oxígeno en donde la computadora ajusta la cantidad de combustible y espera ver un cambio en los resultados en el sensor de oxígeno. Este circuito fuerza al motor a operar tanto en una mezcla ligeramente pobre o ligeramente rica, ya que trata de mantener lo más posible el rango estequiométrico promediado. Modern spark-ignited combustion engines use oxygen sensors and catalytic converters in order to reduce exhaust emissions. Information on oxygen concentration is sent to the engine management computer or ECU which adjusts the quantity of fuel injected into the engine to compensate for excess air or excess fuel. The ECU attempts maintain, on average, a certain air-fuel ratio by interpreting the information it gains from the oxygen sensor. The primary goal is a compromise between power, fuel economy, and emissions, and in most cases is achieved by an air-fuel ratio close to stoichiometric. For spark-ignition engines, the three types of emissions modern systems are concerned with are: hydrocarbons (which are released when the fuel is not burnt completely, such as when misfiring or running rich), carbon monoxide (which is the result of running slightly rich) and nitrogen oxides (which dominate when the mixture is lean). Failure of these sensors, either through normal aging, the use of leaded fuels, or fuel contaminated with silicones or silicates, for example, can lead to damage of an automobile´s catalytic converter and expensive repairs. Tampering with or modifying the signal that the oxygen sensor sends to the engine computer can be detrimental to emission control and can even damage the vehicle. When the engine is under low-load conditions (such as when accelerating very gently, or maintaining a constant speed), it is operating in “closed-loop mode”. This refers to a feedback loop between the ECU and the oxygen sensor(s) in which the ECU adjusts the quantity of fuel and expects to see a resulting change in the response of the oxygen sensor. This loop forces the engine to operate both slightly lean and slightly rich on successive loops, as it attempts to maintain a mostly stoichiometric ratio on average. 62 mundo automotriz, la revista