Técnicas del automóvil motores

14.9 REGULACIÓN DE RIQUEZA POR SONDA LAMBDA Con objeto de reducir el contenido de emisiones tóxicas en los gases de escape, los sistemas de inyección de gasolina disponen en general un dispositivo de regulación del dosificado de gasolina, gobernado por una sonda Lambda, que se instala en el sistema de escape, en el tubo de bajada al silenciador, y es capaz de medir el contenido de oxigeno de los gases de escape, lo cual indica si la relación aire/combustible con la que se ha realizado la combustión es la adecua­ da, y en función de ello genera una señal eléctrica que es enviada a la unidad electrónica, que modifica el dosificado de la mezcla adaptándolo a las necesidades del motor. De esta manera, adecuando la riqueza de mezcla al valor conveniente, se consiguen combustiones completas que proporcionan los mínimos contenidos de gases tóxicos. La utilización conjunta de este disposi­ tivo y un catalizador, es empleada en general en los sistemas de inyección, cualquiera que sea su tipo, como se tratará más adelante. La Figura 14.34 muestra la estructura de una sonda Lambda, también llamada sonda de oxí­ geno, cuyo soporte metálico 3 se monta roscado en el tubo de escape, de manera que la sonda 2 con su casquillo de protección 1 quede sumergida en la corriente de los gases de escape 9, que a su paso lamen la parte externa de la sonda, que constituye uno de los electrodos (expuesto a la corriente de gases), mientras que la parte interna de la misma forma el otro, que está en contacto por el cuerpo interior con el aire ambiente, a través del orificio 7 de aireación. Los dos electro­ dos así formados se unen eléctricamente al conector 6, de donde se toma la señal generada para transmitirla al módulo electrónico de mando. El casquillo de contacto 4 con su muelle 8 y cas­ quillo de protección 5 completan el conjunto. Figura 14.34 El cuerpo de cerámica 15 que forma la sonda está constituido fundamentalmente de dióxido de circonio y sus superficies internas y extemas están cubiertas con una capa microporosa 13 de plati­ no, que por un lado influye decisivamente sobre la característica de la sonda debido a su efecto catalítico, y por otro sirve para la toma de contacto. En el lado de los gases de escape del cuerpo cerámico de la sonda, por encima de la capa de platino, se dispone una capa cerámica 10 altamente porosa y firmemente adherida, que impide la erosión de la capa de platino por parte de los residuos presentes en los gases de escape. Ambas capas de platino (la interna y la externa) se unen a los conectores 11 y 12 de los que se toma la señal eléctrica. La sonda queda ubicada en el colector de escape 14, posicionada convenientemente en la corriente de los gases de escape. Cuando el material cerámico alcanza una temperatura superior a los 300 “C, adquiere ciertas características de conductividad que le permiten transportar iones de oxígeno desde la superficie en contacto con el aire ambiente hasta la opuesta (la que está en contacto con los gases de esca­ pe), generándose una diferencia de potencial eléctríco entre ambos electrodos, que es función del contenido de oxígeno de los gases de escape, lo que a su vez depende de la riqueza de la mezcla que se ha quemado en la cámara de combustión. Esta tensión eléctrica varía de ICO a 1.000 mV, correspondiendo los valores más altos a mezclas ricas (X < 1), mientras que para mez­ clas pobres (alto contenido de oxígeno) la tensión eléctrica de la sonda toma los valores inferiores, tal como muestra la gráfica de la Figura 14.35.