Circuito del sensor de oxígeno

Para obtener una alta tasa de purificación de los componentes de monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) y óxidos de nitrógeno (NOx) de los gases de escape, se utiliza un TWC. Para un uso más eficiente del TWC, la relación aire-combustible debe controlarse con precisión para que siempre esté cerca del nivel estequiométrico. Para ayudar a la ECM a proporcionar un control preciso de la relación aire-combustible, se utiliza un sensor de oxígeno calefactado (HO2).

El sensor HO2 está ubicado detrás del TWC y detecta la concentración de oxígeno en los gases de escape.

Dado que el sensor está integrado con el calefactor que calienta la parte sensora, es posible detectar la concentración de oxígeno incluso cuando el volumen de aire de admisión es bajo (la temperatura de los gases de escape es baja).

Cuando la relación aire-combustible se vuelve pobre, la concentración de oxígeno en los gases de escape es alta. El sensor HO2 informa a la ECM de que la relación aire-combustible posterior al TWC es pobre (voltaje bajo, es decir, menor de 0,45 V).

Por el contrario, cuando la relación aire-combustible es más rica que el nivel estequiométrico, la concentración de oxígeno en los gases de escape se vuelve baja. El sensor HO2 informa a la ECM de que la relación aire-combustible posterior al TWC es rica (voltaje alto, es decir, mayor de 0,45 V). El sensor HO2 tiene la propiedad de cambiar drásticamente su voltaje de salida cuando la relación aire-combustible está cerca del nivel estequiométrico.

La ECM utiliza la información complementaria del sensor HO2 para determinar si la relación aire-combustible posterior al TWC es rica o pobre, y ajusta el tiempo de inyección de combustible en consecuencia. Por lo tanto, si el sensor HO2 funciona incorrectamente debido a averías internas, la ECM no puede compensar las desviaciones del control primario de la relación aire-combustible.

Normalmente, la ECM realiza el control de retroalimentación de la relación aire-combustible para que la señal del sensor de relación aire-combustible (A/F) indique un nivel cercano al estequiométrico. Este vehículo incluye el control activo de la relación aire-combustible además del control normal de la relación aire-combustible. La ECM realiza el control activo de la relación aire-combustible para detectar cualquier deterioro del convertidor catalítico de tres vías (TWC) y averías del sensor de oxígeno calefactado (HO2) (consulte el diagrama siguiente).

El control activo de la relación aire-combustible se realiza durante aproximadamente 15 a 20 segundos mientras se conduce con el motor caliente. Durante el control activo de la relación aire-combustible, la ECM regula forzosamente la relación aire-combustible para que sea pobre o rica. Si la ECM detecta una avería, se almacena uno de los siguientes DTC: DTC P0136 (voltaje de salida anormal), P0137 (circuito abierto) y P0138 (cortocircuito).

Mientras la ECM realiza el control activo de la relación aire-combustible, la relación aire-combustible se regula forzosamente para que sea rica o pobre. Si el sensor no funciona correctamente, la variación del voltaje de salida es pequeña. Por ejemplo, cuando el voltaje del sensor HO2 no disminuye a menos de 0,21 V ni aumenta a más de 0,59 V durante el control activo de la relación aire-combustible, la ECM determina que el voltaje de salida del sensor es anormal y almacena el DTC P0136.

Durante el control activo de la relación aire-combustible, la ECM calcula la capacidad de almacenamiento de oxígeno (OSC)* del convertidor catalítico de tres vías (TWC) regulando forzosamente la relación aire-combustible para que sea rica o pobre. Si el sensor HO2 presenta un circuito abierto o un cortocircuito, o si el voltaje de salida del sensor disminuye significativamente, el OSC indica un valor extraordinariamente alto. Aunque la ECM intente seguir regulando la relación aire-combustible para que sea rica o pobre, la salida del sensor HO2 no cambia.

Mientras se realiza el control activo de la relación aire-combustible, cuando la relación aire-combustible objetivo es rica y el voltaje de salida del sensor HO2 es de 0,21 V o menos (pobre), la ECM interpreta esto como un voltaje de salida del sensor anormalmente bajo y almacena el DTC P0137. Cuando la relación aire-combustible objetivo es pobre y el voltaje de salida es de 0,59 V o más (rica) durante el control activo de la relación aire-combustible, la ECM determina que el voltaje de salida del sensor es anormalmente alto y almacena el DTC P0138.

El DTC P0138 también se almacena si el voltaje de salida del sensor HO2 es superior a 1,2 V durante 10 segundos o más.

*: El TWC tiene la capacidad de almacenar oxígeno. El OSC y la capacidad de purificación de emisiones del TWC están relacionados entre sí. La ECM determina si el catalizador se ha deteriorado según el valor calculado del OSC (consulte la página ES-191).

Durante el control normal de retroalimentación de la relación aire-combustible, hay pequeñas variaciones en la concentración de oxígeno de los gases de escape. Para supervisar continuamente las ligeras variaciones de la señal del sensor HO2 mientras el motor está en marcha, la ECM mide la impedancia* del sensor. La ECM determina que hay una avería en el sensor cuando la impedancia medida se desvía del rango estándar.

*: La resistencia efectiva en un circuito eléctrico de corriente alterna.

• La impedancia no se puede medir con un óhmetro.
• El DTC P0136 indica el deterioro del sensor HO2. La ECM almacena este DTC calculando la impedancia del sensor cuando se cumplen las condiciones típicas de habilitación (2 ciclos de conducción).
• El DTC P0137 indica un circuito abierto o un cortocircuito en el sensor HO2 (2 ciclos de conducción). La ECM almacena este DTC cuando la impedancia del sensor supera el umbral de 15 kΩ
  .

Consulte la comprobación del estado del monitor (consulte la página ES-17).

• Este patrón de conducción de confirmación se utiliza en el procedimiento "realizar patrón de conducción de confirmación" del siguiente procedimiento de diagnóstico y solución de problemas.
• Realizar este patrón de confirmación activará el monitor del sensor de oxígeno calentado (HO2). (El monitor del catalizador se realiza al mismo tiempo). Esto es muy útil para verificar que la reparación se ha completado.

1. 1
   Conecte el Intelligent Tester al DLC3.
2. 2
   Gire el interruptor de encendido a ON.
3. 3
   Encienda el probador.
4. 4
   Borre los DTC (si se han registrado) (véase la página es-35).
5. 5
   Seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / carb OBD II / readiness tests (pruebas de preparación).
6. 6
   Compruebe que O2S EVAL esté en INCMPL (incompleto).
7. 7
   Arranque el motor y caliéntelo.
8. 8
   Conduzca el vehículo a una velocidad entre 64 km/h y 113 km/h durante al menos 10 minutos.
9. 9
   Anote el estado de los elementos de las pruebas de preparación. Dichos elementos cambiarán a COMPL (completo) a medida que funcione el monitor O2S EVAL.
10. 10
    En el comprobador, seleccione los siguientes elementos del menú: Diagnosis / Enhanced OBD II / DTC Info / Pending Codes, y compruebe si hay algún DTC (cualquier DTC pendiente) almacenado.

Si O2S EVAL no cambia a COMPL y los DTC pendientes no se activan, aumente el tiempo de conducción.

El sensor 2 es el sensor montado detrás del convertidor catalítico de tres vías (TWC) y situado lejos del conjunto del motor.

Solo con el probador inteligente:

Las zonas con mal funcionamiento se pueden identificar realizando la función de control A/F incluida en la prueba activa. La función de control A/F puede ayudar a determinar si el sensor de relación aire-combustible (A/F), el sensor de oxígeno calentado (HO2) y otras posibles zonas con problemas funcionan incorrectamente.

Las siguientes instrucciones describen cómo realizar la operación de control A/F con el probador inteligente.

1. 1
   Conecte el Intelligent Tester al DLC3.
2. 2
   Arranque el motor y encienda el comprobador.
3. 3
   Caliente el motor a un régimen de 2.500 rpm durante aproximadamente 90 segundos.
4. 4
   En el probador, seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / active test / A/F control.
5. 5
   Realice la operación de control A/F con el motor al ralentí (pulse el botón derecho o izquierdo para cambiar el volumen de inyección de combustible).
6. 6
   Supervise las tensiones de salida de los sensores A/F y HO2 (AFS B1 S1 y O2S B1 S2) que se muestran en el probador.

• La operación de control A/F reduce el volumen de inyección de combustible un 12,5 % o aumenta el volumen de inyección un 25 %.
• Los sensores reaccionan según los aumentos y disminuciones del volumen de inyección de combustible.

El sensor A/F tiene un retardo de salida de unos pocos segundos y el sensor HO2 tiene un retardo de salida máximo de aproximadamente 20 segundos.

Seguir el procedimiento de control A/F permite al técnico comprobar y representar gráficamente las tensiones de salida de los sensores A/F y HO2.

Para mostrar el gráfico, seleccione en el probador los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / active test / A/F control / user data / AFS B1 S1 y O2S B1 S2; después pulse el botón YES, luego el botón ENTER y, a continuación, el botón F4.

• Lea los datos de congelación de fotogramas con el comprobador inteligente. Los datos de congelación de fotogramas registran el estado del motor cuando se detectan averías. Al diagnosticar, los datos de congelación de fotogramas pueden ayudar a determinar si el vehículo estaba en movimiento o parado, si el motor estaba caliente o no, si la relación aire-combustible era pobre o rica, y otros datos del momento en que se produjo la avería.
• Si el cable OX1B del conector del ECM está en cortocircuito con el cable +B, se registrará el DTC P0138.

1. 1
   Lea el DTC emitido
2. 2
   Conecte el Intelligent Tester al DLC3.
3. 3
   Gire el interruptor de encendido a ON y encienda el comprobador.
4. 4
   Seleccione los siguientes elementos del menú: diagnóstico / OBD II mejorado / información de DTC / códigos actuales.
5. 5
   Lea los DTC.

   

1. 1
   Leer el valor con el probador inteligente (tensión de salida del sensor de oxígeno calentado)
2. 2
   Conecte el Intelligent Tester al DLC3.
3. 3
   Gire el interruptor de encendido a ON y encienda el comprobador.
4. 4
   Seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / data list / primary / O2S B1 S2.
5. 5
   Deje que el motor funcione al ralentí.
6. 6
   Lea la tensión de salida del sensor de oxígeno calentado (HO2) con el motor al ralentí.

   

1. 1
   Comprobar el mazo de cables y el conector (comprobar cortocircuito)
2. 2
   Gire el interruptor de encendido a OFF y espere 5 minutos.
3. 3
   Desconecte el conector B30 de la ECM.
4. 4
   Mida la resistencia.

Resistencia estándar

4. Vuelva a conectar el conector del ECM.

4. Inspeccionar el sensor de oxígeno calentado (comprobar cortocircuito)

1. 1
   Desconecte el conector B19 del sensor HO2.
2. 2
   Mida la resistencia.

Resistencia estándar

3. Vuelva a conectar el conector del sensor HO2.

5. Realizar el patrón de conducción de confirmación

1. 1
   Comprobar si la salida del DTC se repite (DTC P0138)
2. 2
   En el probador inteligente, seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / DTC info / current codes.
3. 3
   Lea los DTC.

   

1. 1
   Leer el valor con el probador inteligente (tensión de salida del sensor de oxígeno calentado)
2. 2
   Conecte el Intelligent Tester al DLC3.
3. 3
   Gire el interruptor de encendido a ON y encienda el comprobador.
4. 4
   Arranque del motor.
5. 5
   Seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / data list / primary / O2S B1 S2.
6. 6
   Tras calentar el motor, hágalo funcionar a un régimen de 2.500 rpm durante 3 minutos.
7. 7
   Lea la tensión de salida del sensor HO2 cuando el régimen del motor aumente bruscamente.

Acelere rápidamente el motor hasta 4.000 rpm 3 veces con el pedal del acelerador.

8. Realizar el patrón de conducción de confirmación

1. 1
   Comprobar si la salida del DTC se repite (DTC P0136)
2. 2
   En el probador inteligente, seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / DTC info / current codes.
3. 3
   Lea los DTC.

   

10. Sustituya el sensor de oxígeno calefactado

11. Realizar el patrón de conducción de confirmación

1. 1
   Comprobar si la salida del DTC se repite (DTC P0136)
2. 2
   En el probador inteligente, seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / DTC info / current codes.
3. 3
   Lea los DTC.

   

13. Realizar la prueba activa con el probador inteligente (volumen de inyección)

1. 1
   Conecte el Intelligent Tester al DLC3.
2. 2
   Arranque el motor y encienda el comprobador.
3. 3
   Caliente el motor.
4. 4
   Seleccione los siguientes elementos del menú: diagnosis / enhanced OBD II / active test / INJ VOL.
5. 5
   Cambie el volumen de inyección de combustible con el probador, supervisando la tensión de salida de los sensores de relación aire-combustible (A/F) y HO2 que se muestran en el probador.

• Cambie el volumen de inyección de combustible dentro del intervalo de -12 % a +12 %. El volumen de inyección puede cambiarse en incrementos de 1 % dentro de este intervalo.
• El sensor A/F aparece como AFS B1 S1, y el sensor HO2 aparece como O2S B1 S2, en el probador inteligente.

La tensión normal del sensor HO2 (O2S B1 S2) reacciona según los aumentos y disminuciones de los volúmenes de inyección de combustible. Cuando la tensión del sensor A/F permanece por debajo o por encima de 3,3 V, a pesar de que el sensor HO2 indique una reacción normal, el sensor A/F está averiado.

14. Comprobar si hay fugas de gases de escape

15. Inspeccionar el sensor de oxígeno calentado (resistencia del calefactor) (ver página ES-89)

16. Inspeccionar el relé integrado (relé EFI) (ver página ES-84)

1. 1
   Comprobar el mazo de cables y el conector (sensor de oxígeno calentado - ECM)
2. 2
   Desconecte el conector B19 del sensor HO2.
3. 3
   Gire el interruptor de encendido a ON.
4. 4
   Mida la tensión entre el terminal +B del conector del sensor HO2 y masa de carrocería.

Voltaje estándar

1. 1
   Desconecte el interruptor de encendido.
2. 2
   Desconecte el conector B30 de la ECM.
3. 3
   Mida la resistencia.

Resistencia estándar (comprobar circuito abierto)

Resistencia estándar (comprobar cortocircuito)

1. 1
   Vuelva a conectar el conector del sensor HO2.
2. 2
   Vuelva a conectar el conector del ECM.