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COMPROBAR sondas lambda ( sensores oxigeno / O2 sensors ) SIEMENS BMW E36



Esto pretende ser una guía y no un manual técnico que especifique una metodología única y perfecta para realizar la reparación que se detallará. Cada uno que lo lea, se haga una idea y lo aplique como crea conveniente.

IMPORTANTE: Durante la explicación se detallarán algunas medidas de seguridad que es muy importante que se tengan en cuenta. El autor no se responsabiliza de daños materiales ni personales que pudieran derivar de la lectura del siguiente escrito.


En este artículo explicaré como comprobar si las sondas lambda de un BMW E36 con centralita SIEMENS funcionan correctamente. Realmente lo podéis aplicar a casi todos los vehículos si entendéis su base de funcionamiento.

No voy a entrar en detalles de si es sonda de banda ancha o estrecha, si mide sólo la concentración de oxigeno o la relación aire/combustible, más que nada porque no conozco suficientemente el tema, pero por la red hay muchísima información para los que queráis saber mas sobre estas sondas.

A continuación os planteo una serie de preguntas y respuestas para que tengáis una idea de su misión.


¿Qué es? Se trata dispositivo de control muuy influyente sobre la centralita. No es más que un sensor colocado en el escape para medir la mezcla aire/combustible que tenemos en ese instante en el motor.


¿para que sirve? La centralita la usa para crear un sistema de inyección de ciclo cerrado. Es decir, la centralita recibe una retroalimentación (o feedback) para saber si la cantidad de combustible que está inyectando es la correcta o no. Con esta información puede realizar correcciones y conseguir siempre la mezcla deseada.


¿que pasa si no funciona? Si no funciona le da información errónea a la centralita y ésta realiza correcciones de inyección equivocadas provocando que el coche consuma más de la cuenta, dé tirones, etc... (equivalente a un coche antiguo de carburación que tiene el carburador mal regulado) Ya he comentado que es un dispositivo muy influyente y la centralita lo tiene muy en cuenta a la hora de decidir cuánto combustible inyectar. Lo peor viene si nuestro vehículo es catalizado porque si la mezcla con la que trabaja el motor se sale de la llamada “ventana del catalizador” podemos romper el catalizador (fundirlo literalmente por sobrecalentamiento) y esto ya es una avería costosa, económicamente hablando.

¿Se puede desconectar la sonda sin más?. Si se puede. De echo es mejor desconectar que llevar conectada una sonda que marca mal. En teoría, si todo funciona como debiera, el combustible que decide inyectar la centralita ya es el correcto. La sonda le sirve para verificar. Eso quiere decir que podríamos funcionar sin sonda lambda (de echo modelos antiguos de inyección no llevan). El problema vendría si algún otro sensor se estropea mientras no estamos usando la sonda lambda. Si se estropea el sensor de temperatura de motor, por ejemplo, y nos marca siempre motor frío, la centralita estaría inyectando siempre combustible de más y no se daría cuenta porque no hay ningún sensor que se lo advierta.


¿Se debe usar únicamente la sonda original? No. Cualquier sonda que sea compatible a los valores con los que trabaja nuestra centralita sirve.


¿como puedo cercionarme que la sonda está mal? A esto vamos. Antes de cambiar una sonda hay que verificarla siempre porque hay muchos factores que pueden hacer que nos indique mezcla incorrecta. Hay que ver si marca mezcla incorrecta porque la sonda está mal o porque realmente falla otra cosa que hace que la centralita este calculando mal la cantidad a inyecctar. Esto es lo que explico más abajo.


¿cómo se cambia?  por la red hay miles de tutoriales, no voy a repetir lo mismo.



Testeando la sonda


Es muy común pensar que si el coche nos consume más de la cuenta una de las causas son los sensores lambda y si el coche tiene muchos kilometros "pues se cambian que ya les toca"... Mal hecho, aquí os enseño como comprobarlas sin usar una herramienta de diagnóstico, sólo con un multímetro. Muchas veces el problema es una fuga de vacío y las sondas funcionan perfectamente. Sólo comentar que las que lleva mi coche funcionan bien y llevan a sus espaldas más de 300.000 kms.
 

Normalmente las sondas lambda tienen 4 cables, dos para la señal y dos para un precalentador que lleva incorporado ya que funcionan a partir de 200ºC o 300ºC aprox. Por este motivo todos los tests se han de hacer con el motor a temperatura normal de trabajo.





PENDIENTE : explicar los cables....


 

Las sondas Siemens envían una señal entre 0V y 5V, a diferencia de las Bosch que envían la señal entre 0V y 1V.
Además funcionan a la inversa:

SIEMENS

0V => mezcla rica en combustible
5V => mezcla pobre en combustible

BOSCH

0V => mezcla pobre en combustible
1V => mezcla rica en combustible

Aquí os dejo un video, que no sirve de nada si no leéis y comprendéis primero todo lo que explico más abajo.

VIDEO  (Disculpar la calidad del video. Es lo que tenía a mano y no dispongo de más tiempo.)
 
 

Prueba de funcionamiento normal

La primera prueba es comprobar el comportamiento normal de la sonda, que en este caso es entregar un voltaje oscilante entre 0V y 5V. Para verlo, lo ideal sería un osciloscopio o un software de diagnóstico que leyera datos en tiempo real, pero no dispongo ni de lo uno ni de lo otro. Tengo un multímetro más o menos decente que con la velocidad de refresco que tiene ya puedo intuir que la oscilación es correcta.


La prueba la hacemos al ralentí y con el motor ya en temperatura de trabajo. Recordemos que las sondas han de alcanzar cierta temperatura para empezar a marcar valores correctos.
 
 

Prueba de reacción ante un empobrecimiento de la mezcla

Una vez verificado que el voltaje oscila correctamente voy a comprobar que reaccionan correctamente a situaciones de enriquecimiento o emprobecimiento de mezcla. Lo importante es conocer el comportamiento de la sonda y cómo la centralita actua en función de la información que recibe de ésta. A partir de aquí podemos hacer cualquier prueba que se nos ocurra que sabiendo como debe reaccionar el sistema veremos si la sonda va bien o no.

Con el motor caliente y al ralentí, lo que hago en el video es provocar una fuga de vacio "grande" soltando un poco la toma de vacio del servofreno (NOTA: si lo soltáis del todo la fuga será tan grande que el motor se va a parar). Hago que entre el suficiente aire no medido por el caudalímetro para empobrecer la mezcla, de forma que instantáneamente la sonda se queda indicando un valor cercano a los 5V, o sea que la mezcla es pobre en combustible. La centralita corrige enseguida inyectando más gasolina, pero si la fuga es lo suficientemente grande no inyecta la suficiente para conseguir la mezcla estequeométrica, por eso la sonda continua marcando sobre los 5V. Si la fuga es pequeña, al cabo de un rato volvería a oscilar entre 0 y 5. Aunque haya fuga, la centralita compensa (los llamados fuel trims (*nota 1*) con el feedback que le da la sonda.

Cuando vuelvo a conectar bien el tubo de vacío, por unos instantes la mezcla es rica (sonda marca sobre los 0V), porque la centralita tiene grabado un ajuste de aumento de inyección de gasolina (lo acabamos de provocar) y ya no es necesario, ahora el aire entrante si coincide con lo medido por el caudalímetro. Cuando la sonda le indica mezcla rica, al cabo de unos segundos la centralita reajusta de nuevo la inyección (de echo lo que hace es borrar el ajuste anterior y dejar el fuel trim a 0%(*nota 2*)). Esto es lo que se ve en el video, está unos segundos marcando sobre 0V y luego vuelve a oscilar.

También se podría provocar el efecto inverso inyectando propano a la admisión, de forma que al aspirar aire más algo de combustible la sonda debería marcar mezcla rica por unos instantes.
 
 
 
 

Detalles, que los más avispados ya se habrán preguntado:

1- ¿Por qué digo en el comentario anterior que la centralita no puede compensar la fuga de vacio? ¿no es raro? Estamos al ralentí y sólo abrimos un poco más de paso de aire, no estamos al límite del sistema de inyección de combustible. El sistema físicamente tiene capacidad para hacerlo, pero la centralita decide no hacerlo ¿por qué?

La centralita tiene muchos sensores para controlar el estado del motor. Uno de ellos es la posición de la mariposa de admisión. Al ralentí la centralita sabe que no estamos dando instrucción de acelerar, así que el programa interno que tiene impide compensar la cantidad de combustible a inyectar si con eso el motor se sobrerevoluciona. Imaginaros que tenemos una fuga de vacío tan grande como el paso de aire que tenemos con la mariposa abierta. Si la centralita compensa la falta de gasolina llegaríamos al corte de inyección descontroladamente.

2- ¿si cuando estoy creando la fuga de vacío acelero el motor, qué pasará? ¿que valores nos devolverá la sonda?

A medida que abro gas, la fuga de vacío es menor en proporción al aire medido por el caudalímetro. Así que deberíamos ver como la centralita es capaz de corregir el combustible a inyectar y al cabo de unos segundos los valores medidos con el tester deberían ser otra vez oscilantes entre 0 y 5V. O sea, que estamos en mezcla estequeométrica.

3- En estado de funcionamiento normal, si hago la misma medición del video, pero con el motor acelerado, ¿qué valores obtendré?

Pues los mismos. La mezcla aire/combustible en un coche de gasolina se mantiene constante en todo el rango de rpm. Recordar que esa es la misión principal de la centralita.


Notas



NOTA 1: Una pincelada sobre los FUEL TRIMS. (Tenéis mucha información por la red, con vídeos demostrativos muy didácticos, así que no me extenderé en el tema.)

En la centralita el fabricante graba unos mapas de inyección. Esto son una serie de tablas de donde la centralita saca la cantidad de combustible a inyecctar en función de todos los sensores que tiene disponibles por el motor (posición acelerador, temperatura refrigerante, caudalímetro, etc...). Cuando todo funciona correctamente el dato que obtiene la centralita para saber cuánto combustible inyecta es el correcto para conseguir la mezcla aire/combustible correcta en cada momento (en caso de un coche a gasolina, la relación estequeométrica). Esto la centralita lo sabe por la respuesta que le entrega la sonda lambda.

Entonces, a veces, algo falla. Supongamos, lo más típico, que nos falla el caudalímetro. Esto quiere decir que mide la cantidad de aire mal, entonces la centralita está “jodida”. Con el valor del caudalímetro va a sus tablas y saca el dato de cuánto combustible inyectar. Lo inyecta pero luego la sonda lambda le indica que la cantidad de combustible inyectado es incorrecto. En ese caso, la centralita no puede hacer otra cosa que ir corrigiendo la cantidad de combustible hasta conseguir que la sonda le indique la relación aire/combustible es la correcta. Pues esto son los FUEL TRIMS, correcciones de inyección de combustible que hace la centralita sobre los valores preestablecidos que tiene en memoria para conseguir que la sonda lambda nos devuelva señal de que estamos en mezcla correcta. Son correcciones en porcentaje. Si tenemos un fuel trim del 15% quiere decir que se está inyectado un 15% más de combustible que el preestablecido según los valores medidos por los sensores.

* Entendiendo esto debéis daros cuenta que si se enciende el testigo de fallo motor, y el código de error hace referencia a la sonda lambda noo quiere decir 100% seguro que ese se al fallo. A partir de cierto valor de corrección (sobre el 25%) la centralita lanza un código de error y se enciende el testigo de fallo motor. Y suele ser error de sonda lambda porque está midiendo valores muy alejados de la mezcla correcta que la centralita intenta conseguir. En el caso anterior la centralita no sabe que el caudalímetro está midiendo mal, pero sí que tiene que hacer una corrección muy grande basándose en el feedback que le proporciona la sonda lambda, por eso lanza ese código de error.

Por la red podéis encontrar mucha información sobre los fuel trims existentes, el de larga duración (LTFT, long term fuel trim) y el instantáneo o de corta duración (STFT, short term fuel trim). También lo más importante, cómo usarlos para diagnosticar averías.

NOTA 2: Cuando comento que deja el fuel trim a 0% es una suposición. Es lo que debería pasar si todo está correcto, realmente es necesaria una herramienta de diagnóstico para ver el valor de corrección. Realmente cuándo tapamos la fuga de vacío que hemos creado los fuel trims vuelven a su estado anterior a la fuga, que si no hay ningún otro fallo en el motor, debería ser entorno al 0%.
 
 

NOTA IMPORTANTE: Que valores medidos no oscilen no siginifica que las sondas esten mal, hay que hacer más pruebas.


 

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