Sonda Lambda

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ESCUELA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ |


AUTOTRÓNICA

SONDA LAMBDA
La sonda lambda es un sensor electroquímico de medida del  contenido de oxígeno de los gases de escape, permite determinar con gran exactitud si la combustión de la mezcla es completada, esta medición es el punto de partida ideal para las funciones de regulación de la proporción aire/combustible suministradas al motor.De esta manera podremos adecuar la riqueza de mezcla al valor conveniente para conseguir combustiones completas emitiendo de esta forma la menor cantidad posible de gases tóxicos al ambiente.

¿Cuál es su función?
Este sistema permite mantener la relación aire/combustible en el valor más adecuado y con la presión que requieren los actuales motores de combustión. Consiste en disponer una sondaen la salida de gases del motor, capaz de medir el contenido de oxígeno de los gases de escape, antes de su tratamiento en el catalizador, con lo cual se determina la riqueza de la mezcla. La función de la sonda es generar una señal eléctrica que será enviada a la unidad de control quien regulará la dosificación de la mezcla adaptándola a las necesidades del motor.
Materiales y Tipos
Son decuerpo cerámico y está constituida fundamentalmente de dióxido de circonio estando cubiertas en sus superficies internas y externas por una capa microporosa de platino, en la actualidad también se incorpora el titanio en su fabricación.
En algunos motores la sonda lambda antes descrita no da resultados totalmente satisfactorios. Las dificultades provienen principalmente de la falta de uniformidaden la composición de los gases de escape para cada una de las diferentes condiciones de funcionamiento del motor. Para estos casos se utiliza una sonda lambda con caldeo eléctrico, cuya estructura es similar a la sonda convencional pero con el añadido de una resistencia interna, esta sonda dispone al menos de tres bornes de conexión, de los cuales dos corresponden al caldeo y el tercero a la señalde mando de la sonda.
Funcionamiento
La sonda lambda es un instrumento de medición que funciona mediante comparación. Es decir, comparando dos gases, nos dice cuál de ellos tiene mayor concentración de oxígeno, y en qué proporción.
En principio, sería posible utilizar como referencia una cavidad de aire de composición conocida encerrada dentro del motor. Pero si esta muestra resultaracontaminada, entonces la medición sería muy poco fiable. Por ese motivo, normalmente se utiliza el aire atmosférico como referencia, la atmósfera contiene aproximadamente un 20,9% de oxígeno. Así que la cantidad total de oxígeno en altura es menor. Como la proporción de oxígeno es muy constante, el aire atmosférico es una referencia excelente.
¿Cómo lo hace la sonda para comparar la composición del airey la del gas de escape?

La sonda lambda consta de dos electrodos de platino situados a ambos lados de una cerámica, normalmente formada por dióxido de circonio e itrio. Dicha cerámica, llamada electrolito, tiene la propiedad que permite el paso de iones, pero no el de electrones. Uno de los electrodos se sitúa en el flujo de gas del escape, mientras que el otro queda en contacto con el aireambiental.
Cuando una molécula de oxígeno pasa cerca de uno de los electrodos de platino, éste le cede electrones. Como ahora el oxígeno tiene electrones de sobra, queda con carga negativa.
Este nuevo ion de oxígeno negativo puede pasar a través de la cerámica hacia el otro lado de la cerámica. Una vez allí, entra en contacto con el segundo electrodo, devolviendo los electrones sobrantes paravolver a convertirse en oxígeno neutro. Para cerrar el circuito, el electrón debería volver al primer electrodo. Pero, como hemos dicho, la cerámica no permite el paso de electrones. Así que su único camino de vuelta es a través de un cable eléctrico que una ambos electrodos.
Al circular por ese circuito externo, los electrones generan una corriente eléctrica, que podemos medir. Al llegar al final...