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SENSOR DE OXIGENO
Sensor de Oxgeno Mdulo de Control Electrnico
Figura 19 Otro sensor especial utilizado solamente en los
Sistemas de Control de Motores es el Sensor de Oxgeno. Este
componente se monta en el tubo de escape de gases residuales de la
combustin o directamente en el mltiple de escape. La finalidad de
este componente consiste en proveer al Mdulo de Control Electrnico
informacin del contenido de oxgeno en los gases residuales de
escape, de modo que este pueda determinar si la mezcla
aire/combustible aportada al motor se encuentra en la condicin
Normal, Rica o Pobre, permitindole de este modo ajustar los tiempos
de inyeccin de combustible. El circuito elctrico del sensor de
oxgeno est formado por un Mdulo de Control Electrnico, el Sensor de
Oxgeno, conectores y el cableado necesario para interconectar
elctricamente estos componentes. (Fig. 19) El sensor de oxgeno es
un generador de corriente continua variable que informa al mdulo de
control mediante una seal de tensin anloga cuyo rango de variacin
se encuentra comprendido entre 0 (cero) Volt y 1 (uno) Volt. La
resistencia dispuesta en serie con el generador de corriente
continua protege a este de intensidades de corriente de sobrecarga,
que podran producirse si ocurriera un cortocircuito en la lnea de
conexin sensor de oxgeno a mdulo de control electrnico. El sensor
de oxgeno consiste en un pequeo tubo cerrado en un extremo,
construido con Cermica de Dixido de Zirconio, estando ambas caras
del mismo, tanto la interna como la externa, recubiertas por una
delgada capa de Platino. (Fig. 20)
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Resistencia limitadora de intensidad de corriente
Generador de CorrienteContinua variable
Circuito procesadorde informacin
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Vista de la Seccin A
Figura 20 Cuando el tubo es llenado con el aire exterior, rico
en oxgeno (21% del volumen total) y la superficie exterior del
mismo es expuesta a los gases remanentes de la combustin, con
reducido contenido de oxgeno, se produce una reaccin qumica en el
sensor que genera una tensin entre sus superficies, interna y
externa. Esta es una reaccin qumica similar a la producida entre
dos diferentes metales en una batera. La reaccin qumica se produce
en estas condiciones de exposicin, ante los diferentes niveles del
oxgeno contenido en el aire y en los gases provenientes de la
combustin, siempre que la temperatura del sensor sea de 350 C o ms
(Fig. 20).
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Gases de escape
Aire exterior
Una Diferencia de Potencial es generada a travs de la pared del
tubo cermico de Dixido de Zirconio
Iones negativos de oxgeno son colec- tados sobre la su- perficie
de la cara externa del tubo
Electrodo de platino (conectado a la entrada del circuito
procesador de informacin)
Pared del tubo Cermica de Dixido de Zirconio ZrO2
Electrodo de platino (conectado a masa)
Seccin A
Seccin A
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La tensin generada por el sensor, variar a cada instante, en
concordancia con el nivel de oxgeno que contengan los gases de
escape. El contenido de oxgeno en el aire puede, prcticamente,
considerarse constante. El nivel de la tensin generada por el
sensor aumentar en la medida que el
contenido de oxgeno en los gases de escape disminuya. El nivel
de la tensin generada por el sensor disminuir en la medida que
el
contenido de oxgeno en los gases de escape aumente. Cualquier
anormalidad que se produzca en el circuito, dar como resultado una
informacin incorrecta sobre la condicin de la mezcla
aire/combustible suministrada al motor, produciendo ajustes errneos
de la inyeccin de combustible por parte del mdulo de control
electrnico. El mdulo de control leer un nivel de tensin proveniente
del sensor de 0 Volt
constante si se produce la apertura o la puesta a masa del
circuito de conexin existente entre el sensor y el mdulo.
Una conexin deficiente entre el sensor y el mdulo de control,
generalmente
provocada por resistencia de contacto entre pines macho y hembra
de conectores, provocar una cada de tensin sobre esa resistencia.
Dicha tensin es parte de la tensin generada por el sensor, por lo
tanto la tensin de informacin que recibir el mdulo de control ser
menor a la realmente generada, dando como consecuencia error en el
ajuste de combustible que gobierna el mdulo de control
electrnico.
Adicionalmente a estos problemas, se debe tener en cuenta que
debido a la alta
impedancia que presenta el circuito, este es muy sensible a ser
inducido por impulsos elctricos generados por prdidas de alta
tensin en los cables de bujas o en los circuitos de carga. Debido a
estas posibilidades de interferencias, el conductor que conecta el
sensor con el mdulo de control electrnico es protegido por una
malla de blindaje conectada a masa.
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SENSORES DE PRESION ABSOLUTA
SENSORES DE PRESION BAROMETRICA
SENSORES GENERADORES DE FRECUENCIA
Sensor de Presin Absoluta Mdulo de Control Electrnico
Figura 21
En muchos casos los Sistemas Electrnicos de Control de Motor
utilizan un tipo especial de sensor para medir la presin del aire
de admisin y la presin atmosfrica. Estos componentes son
normalmente denominados, Sensor de Presin Absoluta en el Mltiple de
Admisin (MAP) y Sensor de Presin Baromtrica (BP). La seal
suministrada por este tipo de sensores difiere totalmente de las
seales suministradas por los sensores vistos hasta ahora. En lugar
de suministrar una seal al mdulo de control consistente en una
tensin analgica de Corriente Continua, estos sensores entregan una
seal cuyo nivel de tensin vara constantemente de 0Volt a 5 Volt,
muy similar a la seal creada por la apertura y cierre repetitivo de
un interruptor. 5 volt Seal generada por el sensor generador de
frecuencias 0 volt 1 ciclo
La mayor diferencia radica en que este tipo de sensor informa al
mdulo de control electrnico con una seal variable en
frecuencia.
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Capacitor variable
Generador de frecuencia
Regulador de tensin
Resistencia limitdora de intensidad de corriente
Conversor de frecuencia a tensin
Tensin de alimentacin
Seal
Masa
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Recuerde que la Frecuencia de una Seal es la cantidad de ciclos
que se suceden en un segundo. El circuito est conformado por un
Mdulo de Control Electrnico, un Sensor MAP, conectores y
conductores de conexionado entre los componentes (Fig. 21). El
Mdulo de Control Electrnico contiene un regulador de tensin, una
resistencia limitadora de intensidad de corriente, un conversor de
frecuencia a tensin y un procesador de seal que acta en forma
similar a un voltmetro. El regulador de tensin suministra al
circuito una tensin de alimentacin de nivel constante (regulada).
La resistencia limitadora de intensidad de corriente, protege al
circuito de una corriente de sobrecarga que se podra producir ante
un cortocircuito a masa en la lnea de alimentacin del sensor. El
sensor reacciona ante los cambios de presin, enviando hacia el
mdulo de control seales de frecuencia cambiante en funcin de los
cambios en la presin a que est expuesto. El conversor de frecuencia
a tensin, acondiciona la seal enviada al mdulo de control por el
sensor, convirtiendo las distintas frecuencias en distintos niveles
de tensin de corriente continua. Placa + Vaco desde el mltiple
Capacitor variable de admisin Cmara de Vaco Placa _
Figura 22 El sensor MAP consiste en un oscilador (generador de
frecuencias) cuya frecuencia de oscilacin depende en cada instante
del valor de Capacidad que adopta el Capacitor Variable. El
Capacitor Variable est formado por dos Placas que son las tapas de
cierre de una Cmara de Vaco (Fig. 22). De acuerdo al vaco producido
en el motor en cada momento y que es transmitido a la cmara de vaco
del capacitor variable a travs de un tubo de conexin, las placas
del capacitor se acercaran entre s en mayor o menor grado. Recuerde
que el valor de capacidad de un capacitor es directamente
proporcional a la superficie de las placas enfrentadas, e
inversamente proporcional a la distancia que las separa.
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Para una superficie de placas constante, a mayor distancia de
separacin entre ellas menor valor de capacidad en el capacitor, por
el contrario, a menor distancia de separacin mayor valor de
capacidad en el capacitor (Fig. 23). Placa Placa Mayor Vaco Menor
vaco Placa Placa Mayor capacidad Menor capacidad
Figura 23 Para cada nivel de presin corresponder un nivel de
capacidad adoptada por el capacitor variable, debido a que la
frecuencia de oscilacin del circuito generador de frecuencia es
dependiente de la capacidad del capacitor, para cada nivel de
presin corresponder una frecuencia determinada de la seal generada.
De esta forma el sensor informa informa en todo momento al mdulo de
control electrnico sobre la presin existente en el circuito de
admisin de aire del motor. Cualquier anormalidad que se produzca en
el circuito dar como resultado una falsa informacin recibida por el
mdulo de control. Esta falsa informacin puede ocasionar por
ejemplo, error en los clculos realizados por el mdulo de control
para determinar los tiempos de inyeccin de combustible. El mdulo de
control recibir como informacin una seal de cero ciclo/segundo
(Hertz), si la lnea de alimentacin que va desde el mdulo al
sensor se interrumpe o se corto circuita a masa.
El mdulo de control recibir como informacin una seal de cero
ciclo/segundo
(Hertz), si la lnea de seal que va desde el sensor al mdulo de
control se interrumpe o se corto circuita a masa.
Si se produce una resistencia de contacto importante entre pines
de los conectores,
que unen el cableado existente entre el sensor y el mdulo de
control, tambin pueden ocurrir falsas informaciones. Dichas
resistencias de contacto aparecern en serie con cualquiera de las
lneas de conexin elctrica que comunican al sensor con el mdulo de
control. Estas resistencias si son lo suficientemente elevadas
ocasionaran prdida de amplitud de la seal, pudiendo llegar a un
punto tal que el circuito conversor de frecuencia a tensin no
llegue a leerlas, perdindose as la informacin.
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