No existe una formación ideal de la mezcla: la composición de la mezcla en los cilindros fluctúa hasta cierto punto. Imagine que en el momento A, cuando la señal del sensor de oxígeno está en el rango de 0.35–0.4 V, la unidad de control del motor calificó la mezcla como pobre (ver Fig. 1). A partir de este momento, aumenta gradualmente el tiempo del estado abierto de las boquillas: la mezcla se enriquece y el voltaje del sensor aumenta. Pero la composición de la mezcla no puede cambiar instantáneamente: el voltaje primero cae a aproximadamente 0.2 V, que corresponde al tiempo B. Luego la mezcla continúa enriqueciéndose, mientras que en el punto B (0.55–0.6 V) el controlador evalúa la mezcla como rica, no comenzará a reducir gradualmente el tiempo abierto de las boquillas. La mezcla se agotará hasta que el voltaje vuelva a alcanzar 0.35–0.4 V en el punto D. Pero antes de eso, la señal del sensor de oxígeno tiene tiempo de elevarse a 0.8 V (punto G). Después de la situación D, el ciclo se repetirá nuevamente. El rango teórico de fluctuaciones de voltaje es de 0 a 1 V, el real es de aproximadamente 0.2–0.8 V. Para un sensor que funciona, se considera 0.3–0.7 V.
Dos factores más juegan un papel importante: el tiempo de respuesta del sensor a un cambio en la composición de la mezcla y la forma de su señal. Lo último idealmente debería verse en la pantalla del osciloscopio, como se muestra en la fig. 1: la señal es casi sinusoidal. En este caso, la composición promedio de la mezcla es estequiométrica (l = 1) y sus desviaciones, como ya entendió, no exceden ± 1%.
Las fallas del sensor de oxígeno pueden tachar esta teoría armoniosa, mientras que otras son tan complejas que un enfoque formal simplificado de ellas, basado en códigos de falla, solo es engañoso. Aquí hay un ejemplo. En algunos sistemas, el código "sensor de oxígeno está en cortocircuito a tierra" podría significar algo completamente diferente: debido a algún tipo de mal funcionamiento, la mezcla está tan agotada que la ECU no puede ajustar su composición; el rango de control se ha agotado durante mucho tiempo. En tales casos, los maestros de cambio cambian el sensor, y al día siguiente un cliente decepcionado se pondrá en contacto con ellos nuevamente. Resulta que ningún "sistema" puede reemplazar el conocimiento y la experiencia humana.
Entonces, ¿la unidad "no le gusta" la señal del sensor de oxígeno? Para verificarlo, un especialista utilizará un probador de motores, un escáner o un osciloscopio. Un voltímetro digital, en el caso más extremo: trabajar con él es difícil, ya que no todos pueden leer las lecturas, a menudo no mantenerse al día con los cambios en la señal. Hablaremos sobre mediciones con un probador de motores como el método de diagnóstico más conveniente. La resistencia de entrada de los dispositivos enumerados no debe ser inferior a 1 MΩ.
Los oscilogramas más visibles tomados directamente del sensor. Pero para encontrar su señal, y no el cable de "tierra", a veces debe consultar el manual de reparación; tenga en cuenta que las diferentes empresas no tienen uniformidad en los colores de los cables. Además, no en todos los sistemas, el sensor mide el voltaje en relación con la tierra. Hoy en día, se usa ampliamente un circuito de conmutación diferencial diferente: tiene voltaje relativo al cuerpo en ambos terminales del elemento de medición. Las sondas del probador de motor también deben estar conectadas a ellos (ver foto). De acuerdo con este esquema, un sensor de oxígeno funciona en sistemas Bosch en motores VAZ. Aquí, el cable negro es el nivel de señal positivo, y el cable gris es negativo.
Comencemos las medidas. En primer lugar, prestemos atención a la magnitud del cambio en el voltaje del sensor al comienzo de la regulación l. Si el sensor no está lo suficientemente caliente, este rango puede ser menor. Compruébalo Aumente la velocidad a 3000 rpm y mantenga cuarenta segundos en este modo. Amplitud aumentando gradualmente? El sensor probablemente esté funcionando. Pero si todavía es inferior a 0.3-0.7 V, entonces el sensor ya ha "envejecido": es hora de cambiar.
Pero una desgracia de otro tipo es una falla del sensor a alta temperatura. Es poco probable que lo haga sin un viaje, y con una buena carga del motor (¡estar parado en el tráfico no es bueno!). ¿Cómo medir la señal? Necesita un escáner, un probador de motor portátil o un osciloscopio. En el peor de los casos, un multímetro con alta impedancia de entrada. Entonces, obtuvimos el resultado, como en la fig. 2: la señal ha dejado de cambiar. Esto significa una falla del sensor. Y en la fig. 3 otro caso: el voltaje en el lado izquierdo se colgó, una señal de una ruptura en el componente de CC en la señal del sensor. A la derecha está el comportamiento de la señal durante las recaídas. Aquí las fluctuaciones en el "más" y "menos" en relación con cero - no hay componente constante! Está claro que el sensor tendrá que ser reemplazado. Incluso si funciona después de disminuir la temperatura, no lo moleste.
¿Qué tan frecuentes son tales fallas? Por desgracia, representan alrededor del 20% de todas las fallas, a menudo sus síntomas son bastante confusos, lo que requiere un enfoque individual.
Y ahora, sobre la velocidad de reacción del sensor a un cambio en la composición de los gases de escape. Por supuesto, depende de la ubicación del sensor en el tracto de escape. Pero el envejecimiento del elemento de medición ejerce una influencia significativa en la velocidad de la reacción, así como en los depósitos en él o en las ventanas de la tapa protectora de los productos de combustión, especialmente el aceite.
Para aclarar el tiempo de reacción del sensor, calientemos el motor y, después de haber conectado el probador del motor al sensor, seguiremos las lecturas cuando el acelerador se abra repentinamente (Fig. 4). Si el retraso es grande (más de 0.2 s), vale la pena verificar la composición de los gases de escape con un analizador de gases de cuatro componentes (solo le permitirá juzgar esto objetivamente, detectar posibles fugas de aire, etc.). La estabilidad de la mezcla, que está cerca de la composición estequiométrica de la mezcla tanto en reposo como a 3000 rpm, habla del rendimiento del sensor. Como se mencionó anteriormente, las desviaciones permisibles no son más de ± 1%. Incluso si la forma de onda es correcta, sinusoidal, pero la composición cambia más, entonces el sensor está defectuoso.
¿Y cuál es el rango de l-regulación? Está claro que no tiene sentido hacerlo más ancho que el rango de inflamabilidad de la mezcla. En realidad, en los sistemas modernos, se corrige en no más de ± 25% a partir de la condición de que las características de la máquina (potencia, eficiencia, etc.) sigan siendo aceptables. Pero a veces esto no es suficiente, y en algunos modos donde se necesita una composición estequiométrica, no se mantiene. ¿Qué hacer con el sensor? En las máquinas más antiguas, su señal colgaba, dependiendo de la composición de la mezcla, en uno de los valores límite, por ejemplo, 0.2 o 0.8 V. Se generará un código de falla en las computadoras modernas; él informará que se ha alcanzado el límite de regulación de la composición de la mezcla, y la advertencia "Check Engine" parpadeará en el panel.
