Este documento presenta un estudio sobre la degradación del sensor de oxígeno (sonda lambda) en vehículos de transporte público en Ibarra en función del kilometraje y su efecto en las emisiones de gases contaminantes. El objetivo es estudiar cómo el deterioro del sensor afecta el comportamiento del motor y las emisiones. La metodología incluye pruebas en vehículos a baja y alta velocidad para monitorear parámetros y recibir resultados sobre los niveles de monóxido de carbono, hidrocarburos y oxí

1. “ESTUDIO DE DEGRADACIÓN DE SONDA LAMBDA EN FUNCIÓN
AL KILOMETRAJE Y SU REPERCUSIÓN EN EMISIÓN DE GASES
CONTAMINANTES EN VEHÍCULOS DE TRANSPORTE PÚBLICO DE
IBARRA”
Darwin Mauricio Quito Tapia
TECNOLOGÍA EN
MECÁNICA AUTOMOTRIZ
Ibarra, Abril 2020
Tutor: MSc. Luis Caiza.
Instituto Superior Tecnológico
“17 de Julio”

2. 2
Esta investigación tiene como objetivo
estudiar la importancia del sensor de
oxigeno o sonda lambda por medio del
comportamiento del vehículo o el motor en
particular con una comparación cuando se
dispone de un deterioro y el correcto
funcionamiento en el sensor O2 con
variaciones de kilometraje de recorrido, en
vehículos de transporte publico.
INTRODUCCIÓN
2

3. 3
ANTECEDENTES
Ziconia Thimble
1970 1980
1990
Planar y Banda Ancha
3 hilos Zirconia tipo dedal
2000
 4 Hilos Zirconia Thimble
 Sensor de Titanio
 Sensor A/F

4. Sin calefactor Con calefactor Aislada Aterrizada Planar Banda Ancha
Es conductora de
iones a partir de
350ºC
Alcanza con mayor
rapidez su
temperatura de
trabajo, por su
elemento
calefactor.
Su masa es aislada
a través del cable
gris, esta en el
centro de la sonda
Su masa es
aterrizada, el cable
gris hace contacto
con la carcasa
Alcanza mucho
mas rápido su
temperatura de
funcionamiento
menor a 30
Segundos
Alcanza rápido su
temperatura de
funcionamiento
menor a 20
segundos contiene
dos celular de
medición muy
precisas, trabajan
en sistemas de
inyección directa
Intervalo de
cambio
80 – 100 mil km
Intervalo de cambio recomendado 160 mil km
No exceder los
250 mil Km

5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
5
INEC (2016)
• Aumento Parque
automotor en 8,8%
• Chevrolet Marca
con mayor
posicionamiento en
el mercado
ANT (2016)
• Según la tasa de
vehículos
matriculados 111
vehículos
pertenecen al
norte del país en
servicio publico.
Incidencia del
sensor O2
• Reducir los gases
contaminantes
optimizar el
consumo de
combustible, el
quemado
eficiente de la
mezcla con la
ayuda de la
gestión
electrónica

6. 6
JUSTIFICACIÓN
• Los automóviles producen altos niveles de vapores contaminantes perjudiciales al
medio ambiente.
• Los requerimientos vehiculares son indispensables y es importante su estado
optimo de operación.
• La calidad del combustible nacional repercute a la contaminación y por medio de
la sonda lambda se puede controlar.

7. 7
Objetivo General:
Estudiar la degradación del sensor de oxígeno en función al kilometraje y su
efecto en la emisión de gases contaminantes en vehículos de transporte
público de Ibarra.
OBJETIVOS

8. 8
Objetivos Específicos:
 Cimentar teóricamente en la etapa científica relacionado al sensor de
oxígeno analizando literatura científica para determinar las
repercusiones de la degradación de este y la contaminación ambiental.
 Elaborar un artículo científico mediante la generación de datos
obtenidos de vehículos que circulan en la localidad de Ibarra, para ser
presentado en una revista indexada de impacto mundial.
 Presentar un documento en donde se evidencie la generación de datos
obtenidos de vehículos que circulan en la ciudad de Ibarra, para ser
propuesto en un congreso científico de impacto nacional.

9. ESTUDIOS RELACIONADOS 9
GARBAYO
ET AL.(2014)
Demostración dela
viabilidad de los sensores
en una arquitectura de
nano-membrana.
El sensor Lambda es
constituido por un
elemento electroquímico
de estado sólido
Elemento base fiable es el
zirconio.
ROBERTH BOSCH
(2019)
Introdujo este sensor por
primera vez en los años 60
utilizando dispositivos
voluminosos de zirconio.
Aporto con la introducción de
este sensor con fines de
cuidado medio ambiental.
Se aplico para medir la
concentración de oxigeno en
los gases de escape en la
combustión interna de los
motores.
VALLI ET AL.
(2017)
Instrumentos de medición
definidos como dispositivos
para detectar, medir, registrar
o controlar la variación de
parámetros en un proceso.
A mayor presencia de
índices de HC aumento
de la degradación del
zirconio del sensor de
manera prematura.
Tiene una relación
directamente proporcional
entre la presión medida de
los gases y el voltaje de
salida .
CONSTITUCIÓN DE LA SONDA LAMBDA
TABLA COMPARATIVA
Presión Aplicada
mm HG
Tensión de Salida
0 0.07451
-100 0.07633
-200 0.075176
-300 0.073454
-400 0.071543
-500 0.069675

10. MATERIALES 10
Escáner Launch
Analizador De Gases
Brain Bee
Teste Software

11. 11
METODOLOGÍA
PRUEBA AL MINIMO
 Ralentí 750-900 rpm.
 Cero fugas sistema de escape.
 30 segundos de duración.
 Monitoreo de las condiciones del motor.
PRUEBA AL MAXIMO
 Ralentí 2200-2800 rpm.
 Cero fugas sistema de escape.
 30 segundos de duración.
 Temperatura nominal de trabajo.
 Monitoreo de las condiciones del motor.

12. 12
DESARROLLO
 Introducción de parámetros.
 Calentamiento del analizador de gases.

13. 13
DESARROLLO
Inserción de la sonda en el tubo de escape.

14. 14
DESARROLLO
Monitoreo de parámetros óptimos de funcionamiento.

15. 15
DESARROLLO
Recepción de los resultados de la prueba en el tiempo determinado.

16. 16
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS VEHÍCULOS
Especificación Vehículo 1
(Kia Rio R)
Vehículo 2
(HyundaiAccent)
Vehículo 3
(Kia Rio R)
Vehículo 4
(HyundaiAccent)
Vehículo 5
(Kia Rio R)
Vehículo 6
(Chevrolet)
Vehículo 7
(NissanTida)
Año 2016 2009 2017 2018 2016 2006 2012
Kilometraje 265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
Posición del
motor
Delantero
transversal
Delantero
transversal
Delantero
transversal
Delantero
transversal
Delantero
transversal
Delantero
transversal
Delantero
transversal
No. De cilindros 4 en Línea 4 en Línea 4 en Línea 4 en Línea 4 en Línea 4 en Línea 4 en Línea
Transmisión Manual Manual Manual Manual Manual Manual Manual
Cilindrada (cm³) 1600 cm³ 1.600 cm³ 1600 cm³ 1600 cm³ 1600 cm³ 1800 cm³ 1800 cm³
Potencia
(Hp@rpm)
137 hp @ 6300
rpm
110 hp @ 6000
rpm
137 hp @ 6300
rpm
122 Hp @ 6300
rpm
137 hp @ 6300
rpm
119.40 HP @
5800rpm
106 Hp @5600
rpm
Torque
(Nm@rpm)
13.8971Nm @
4850rpm
134 Nm @ 4500
rpm
13.8971 Nm @
4850rpm
153Nm @
4000rpm
13.8971Nm @
4850 rpm
165 Nm @
4000rpm
142 Nm @ 4000
rpm
Relación de
compresión 11.0:1 10:1 11.0:1 10.5:1 11.0:1 9.8:1 9.8:1

17. 17
VEHÍULOS EMPLEADOS PARA EL OBJETO DE ESTUDIO
KIA HYUNDAI
NISSAN KIA

18. 18
PARÁMETROS DE GASES DE ESCAPE

19. 19
FICHA DE REGISTRO
DE
DATOS

20. 20
DISCUSIÓN DE RESULTADOS AL MÍNIMO
KIA 2016
HYUNDAI 2009
KIA 2017
HYUNDAI 2018
KIA 2016
CHEVROLET 2006
NISSAN 2012
265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
0
50
100
150
200
KILOMETRAJE
%
HC
HC
KIA 2016
HYUNDAI 2009
KIA 2017
HYUNDAI 2018
KIA 2016
CHEVROLET 2006
NISSAN 2012
265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
0
1
2
3
4
5
6
KILOMETRAJE
%
O2
O2
KIA 2016
HYUNDAI 2009
KIA 2017
HYUNDAI 2018
KIA 2016
CHEVROLET 2006
NISSAN 2012
265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
KILOMETRAJE
%
CO
CO

21. 21
DISCUSIÓN DE RESULTADOS AL MÁXIMO
KIA 2016
HYUNDAI 2009
KIA 2017
HYUNDAI 2018
KIA 2016
CHEVROLET 2006
NISSAN 2012
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
%
CO
KILOMETRAJE
CO
KIA 2016
HYUNDAI 2009
KIA 2017
HYUNDAI 2018
KIA 2016
CHEVROLET 2006
NISSAN 2012
0
50
100
150
200
265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
%
HC
KILOMETRAJE
HC
KIA 2016
HYUNDAI 2009
KIA 2017
HYUNDAI 2018
KIA 2016
CHEVROLET 2006
NISSAN 2012
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
265351 572238 219497 84825 127740 162260 192605
%
O2
KILOMETRAJE
O2

22. 22
CONCLUSIONES
• La sonda lambda es un elemento esencial dentro del sistema de gestión
electrónica del vehículo.
• Incremento de emisiones contaminantes con variación del 1% al 5%en
caso de exceder vehículo adopta estado de emergencia debido al estado
defectuoso del sensor O2.
• En base a este estudio se presentó un articulo científico con su respectiva
indexación en revistas de impacto nacional e internacional.

23. 23
RECOMENDACIONES
• Mantener el sensor de oxígeno en un estado óptimo siguiendo las
recomendaciones del fabricante.
• Revisión constante de funcionamiento operativo que realiza el sensor
de acuerdo al kilometraje de recorrido del automotor.
• Socializar los datos de estudios de dicho tema pues aportan al cuidado
vehicular y también ambiental.

24. ¡GRACIAS!