Un sensor de oxígeno (O2), también conocido como sensor aire-combustible, es un dispositivo que mide la relación entre el combustible y el aire que recibe el motor calculando la cantidad de oxígeno en el escape. Después transmite esta información a un ordenador de a bordo conocido como Unidad de Control Electrónico o ECU. La ECU ajusta la cantidad de combustible suministrado al motor.
Esto sirve para evitar tener una mezcla «rica» (rich) con demasiado combustible, o «pobre» (poor) con muy poco combustible. Los problemas con el sensor de oxígeno pueden afectar a la eficiencia del combustible y a las emisiones del vehículo e impedir que el motor funcione correctamente.
El propósito de los sensores de oxígeno es lograr que el motor funcione lo más cerca posible de lo que los ingenieros llaman combustión estequiométrica o combustión teórica, en la que el combustible se quema completamente. En el caso de la gasolina, se trata de una relación aire-combustible de aproximadamente 14.7:1. Los químicos e ingenieros utilizan la letra griega Lambda para designar la relación estequiométrica. Por esta razón, las sondas Lambda se denominan también sensores Lambda.
El sensor de oxígeno determina la relación aire-combustible a través de un proceso químico. Una parte del sensor de O2 se encuentra dentro del sistema de escape del vehículo, la otra parte está fuera del vehículo, al aire libre. El sensor está recubierto de platino, que reacciona con el oxígeno para producir una carga eléctrica. La diferencia de carga entre el interior y el exterior crea una tensión. Ese voltaje sube por el cable hasta la ECU, que utiliza esa información para determinar la relación aire-combustible y cómo ajustar la entrada de combustible.
💡 Fue Volvo quien introdujo los sensores de oxígeno para automóviles en 1976, haciéndose más importantes a principios de los años 80, con los cambios en las leyes relativas a las emisiones, contaminación y aire limpio. A mediados de la década de 1990, las leyes de muchos países se actualizaron de nuevo, haciendo necesarios más sensores.
Hoy en día muchos coches y camiones pueden tener hasta cuatro sensores de O2. Hablemos más en profundidad de este aspecto.
Contenidos
- 1 ¿Cuántos sensores de O2 hay y dónde están ubicados?
- 2 Tipos de sensores de O2
- 3 ¿Por qué razones falla un sensor de oxígeno?
- 4 ¿Cuáles son los síntomas de un sensor de oxígeno defectuoso?
- 5 ¿Cuánto duran los sensores de oxígeno de un coche?
- 6 ¿Puedo reemplazar un sensor de oxígeno yo mismo?
- 7 Cambiando un sensor de oxígeno
¿Cuántos sensores de O2 hay y dónde están ubicados?
Desde 1981 la mayoría de vehículos han sido fabricados con un sensor de oxígeno por banco de cilindros. Esto significa uno en motores en línea y dos en motores en V. Los bancos pueden denominarse «izquierdo» y «derecho» o «delantero» y «trasero», dependiendo de cómo esté montado el motor.
Están situados en el colector o tubo de escape y se conocen como sensores «upstream» o «pre-cat», ya que están situados antes del catalizador.
Con las nuevas normas de emisiones, los vehículos a partir de 1996 también suelen tener sensores después del catalizador, ahora conocidos como sensores «downstream» o «post-cat». Algunos coches con motores de un solo banco pueden tener dos sensores en cada posición.
💡 En general, los modelos recientes de coches y camiones tienen un sensor de flujo ascendente y uno descendente por banco, con un total de dos o cuatro sensores de O2.
Ejemplos de vehículos que tienen cuatro sensores de oxígeno:
- 2000 Toyota Land Cruiser 4.7L 8 cilindros
- 2004 Jeep Wrangler 4.0L 6 cilindros
- 2010 Chevrolet Tahoe 6.0 L 8 cilindros
- 2013 Honda Civic 1.8L 4 cilindros
Tipos de sensores de O2
Los sensores de oxígeno pueden ser de banda estrecha o de banda ancha. Los sensores de banda estrecha sólo miden si la mezcla de aire y combustible es rica, pobre o estequiométrica. La ECU debe hacer pequeños ajustes para lograr el equilibrio correcto en promedio.
Un sensor de banda ancha puede hacer una medición precisa de la relación aire-combustible, lo que permite a la ECU ajustar con mayor precisión la mezcla de aire-combustible. Esto se traduce en un mejor rendimiento y economía de combustible, así como “mejores” emisiones.
El número de cables de un sensor también es importante. Muchos de los primeros sensores de O2 sólo utilizaban uno o dos cables. Los ejemplos más recientes incluyen al menos tres cables, uno de los cuales sirve para calentar el sensor de oxígeno.
El sensor de oxígeno funciona mejor a una temperatura de unos 340 grados Celsius. Hasta que el sensor se calienta a esa temperatura, la ECU funciona en modo de bucle abierto, donde esencialmente adivina cuál debe ser la mezcla correcta de combustible. Cuando el sensor está funcionando, hay un bucle cerrado de retroalimentación donde la ECU responde a la información al sensor, y el sensor responde a la mezcla de combustible dictada por la ECU. El calentamiento del sensor permite que este modo de bucle cerrado surta efecto antes, haciendo que el motor sea más eficiente la mayor parte del tiempo.
Los sensores de oxígeno también pueden venderse como un ajuste directo, que se conectará a un arnés en el chasis del vehículo o como piezas universales que deben ser empalmadas y soldadas en su lugar. Obviamente, los primeros son más fáciles de sustituir.
¿Por qué razones falla un sensor de oxígeno?
Los sensores de oxígeno tienen que lidiar con un entorno bastante duro. El propio sensor se encuentra en parte dentro de una corriente de escape muy caliente y está expuesto a un gran número de subproductos de la combustión. El resto del sensor cuelga debajo del vehículo donde está expuesto a todo tipo de suciedad y desechos. No es de extrañar que las cosas vayan mal de vez en cuando. El sensor puede obstruirse con partículas o corroerse por los diversos productos químicos que encuentra. Las piezas exteriores pueden resultar dañadas por la suciedad abrasiva y las piedras.
Aquí una lista con posibles razones:
- Combustible contaminado
- El motor ha empezado a quemar aceite, dejando depósitos de carbono en el sensor
- Contaminación externa por agentes como la sal de la carretera, el material de las juntas, el material de la capa inferior o productos químicos
- El sensor ha llegado al final de su ciclo de vida útil
▶️ Uno de los códigos relacionados con este tipo de fallo es el P0420
¿Cuáles son los síntomas de un sensor de oxígeno defectuoso?
Algunos signos de un sensor de oxígeno en malas condiciones pueden ser sutiles, aunque tenemos la opción de comprobar posibles fallos utilizando un voltímetro digital.
Reducción de litros por kilómetro / millas por galón (mpg)
Un sensor de oxígeno que falla puede impedir que el motor de un coche o camión funcione con la máxima eficiencia. Esto puede conducir a una reducción del kilometraje de la gasolina y a peores emisiones, aunque estos efectos pueden ser difíciles de notar. A menos que seas muy observador con el registro de los litros por kilómetro o millas por galón, es posible que no notes un cambio en el consumo de combustible.
Fallo en la inspección del coche
La primera señal de que tus emisiones son malas será probablemente en una ITV o inspección oficial del vehículo. Hay algunas partes de la inspección que revisan concienzudamente este hecho.
Ritmo de ralentí áspero o golpeteo del motor / ping debido a la interrupción de la sincronización del motor
Los sensores de oxígeno defectuosos pueden conducir a la interrupción de la sincronización del motor, lo que puede causar algunos signos sutiles como ralentí áspero y golpeteo del motor o el ping.
Luz de control del motor o luz de fallo motor
Hay una señal bastante obvia de un sensor de oxígeno defectuoso: la luz de revisión del motor.
¿Cuánto duran los sensores de oxígeno de un coche?
Esta es otra pregunta muy común del mantenimiento de un vehículo.
Mientras que los coches más antiguos de los años 80 y principios de los 90 tenían sensores de oxígeno que fallaban alrededor de los 100.000 kilómetros, los coches posteriores al 96 pueden recorrer fácilmente 150.000 kilómetros o más antes de que el sensor deba ser reemplazado.
En principio son componentes increíblemente resistentes, teniendo en cuenta que están constantemente sometidos a temperaturas y condiciones extremas.
¿Puedo reemplazar un sensor de oxígeno yo mismo?
La sustitución de un sensor de oxígeno es posible con algo de esfuerzo. Debido al calor extremo del tubo de escape, el sensor puede agarrarse o prácticamente soldarse en su lugar. Si ese es el caso, puedes requerir un esfuerzo adicional para quitarlo. Asegúrate de no poner grasa en el propio sensor o podría no funcionar correctamente.
De hecho, en general, debes tener mucho cuidado con el nuevo sensor de oxígeno, ya que cualquier cosa que caiga sobre él o dentro de él puede impedir su correcto funcionamiento. Los sensores universales tardan más tiempo en instalarse ya que deben empalmarse con el cableado del vehículo en lugar de conectarse directamente.
Si te gusta la mecánica, puedes revisar aquí si alguno de estos sensores es válido para tu vehículo.
Cambiando un sensor de oxígeno
Como ejemplo y para terminar, en este vídeo te mostramos cómo cambiar el sensor O2 de la parte del motor (sensor1) en un Toyota Prius de 2º Generación o 2G.
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