Tipos de Catalizadores y Sensores de Oxígeno en Vehículos: Funcionamiento y Características
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Tipos de Catalizadores y Sensores de Oxígeno en Vehículos
Catalizador de 3 Vías
El catalizador de 3 vías puede tener una toma de aire, aunque este se utiliza principalmente en coches americanos. Estos catalizadores contienen dos elementos catalíticos separados por un espacio en el que se inyecta aire exterior. Convierten los gases en dos etapas y necesitan una mezcla rica para funcionar, lo que implica un mayor consumo de combustible. El catalizador de 3 vías sin toma de aire también transforma los gases y se emplea en los coches europeos, combinándolo con la regulación lambda, ya que es un sistema depurador muy eficaz.
Sonda Lambda de Circonio
La sonda lambda de circonio está constituida por un elemento cerámico con una fina capa exterior e interior de platino poroso que sirve de electrodo. Funciona generando una tensión en función de la cantidad de oxígeno del escape. Esto ocurre al alcanzar aproximadamente los 300ºC, momento en el que se permite el paso de los iones de oxígeno por el interior. Si la cantidad de oxígeno es diferente entre los lados de la sonda, se produce una diferencia de presión parcial del oxígeno entre los electrodos.
Sonda Lambda de Titanio
La sonda lambda de titanio varía su resistencia con la concentración de oxígeno presente en el escape, y es similar a una resistencia NTC en electrónica. Necesita una alimentación de aproximadamente 5 o 1 voltio, dependiendo del modelo. Funciona variando su resistencia según el oxígeno que haya en la mezcla de los gases: si hay mucho oxígeno, baja la conductividad, y sube si hay poco oxígeno. En cuanto a la señal eléctrica que transmiten, los valores altos de tensión corresponden a mezclas pobres, y los valores bajos a mezclas ricas.
Sensor AFR
El sensor AFR (Air-Fuel Ratio) mide las relaciones entre el aire y el combustible en un rango de valores que no solo se refieren a la mezcla estequiométrica. Necesita una temperatura de funcionamiento de alrededor de 600ºC. La unidad de control (U.C.) regula una diferencia fija con el potencial entre los electrodos y, dependiendo de la concentración de oxígeno en el escape, una corriente lineal proporcional a la carga de oxígeno permite mantener constante la diferencia del potencial.
Sonda Lambda de Banda Ancha
La sonda lambda de banda ancha existe para verificar el oxígeno en el escape no solo con la mezcla estequiométrica, sino en todo el rango de valores de forma continua. La sonda se compone de dos células de dióxido de circonio: una se utiliza como célula de medición de referencia para el control de la sonda, y la otra es una célula que se alimenta con una intensidad dependiente del valor que mida la anterior, para, a través de ella, poder transportar la cantidad de oxígeno necesaria para estabilizar la referencia de la medición.