Cambiar la sonda lambda: manual y pasos a seguir

¿Tu motor tiembla cuando está al ralentí estando caliente o el consumo de combustible es mayor de lo normal? Estos pueden ser indicios de una sonda lambda averiada o vieja. En este artículo te explicamos la función de la sonda lambda, cómo detectar un defectos en la misma y cómo sustituirla por ti mismo.

¿Qué hace la sonda lambda y cómo funciona?

Una sonda lambda es un sensor que mide el contenido de oxígeno residual en los gases de escape. Por lo tanto, la sonda lambda siempre se atornilla en el sistema de escape. En sentido estricto, la sonda lambda no mide directamente el contenido de oxígeno residual en el gas de escape, sino que compara el contenido de oxígeno residual en el gas de escape con el contenido de oxígeno en el aire ambiente. Para que esto sea posible, el elemento sensor está situado no sólo en los gases de escape, sino también en el exterior. En cuanto se alcanza la temperatura de funcionamiento de 350 °C, los átomos de oxígeno del aire ambiente comienzan a fluir a través de la cerámica de óxido, es decir, dióxido de circonio, del elemento sensor hacia el gas de escape.



Sin embargo, como la cerámica de óxido sólo es permeable a los iones de oxígeno, los átomos de oxígeno deben primero absorber electrones adicionales para convertirse en iones de oxígeno. Solo entonces el oxígeno puede penetrar en el elemento cerámico en forma de iones de oxígeno. Cuando los iones de oxígeno han llegado al gas de escape, tienen que ceder el exceso de electrones para que puedan volver a su estado neutro. Esto crea una tensión eléctrica entre los dos electrones de la placa de circuito, que se transmite a la unidad de control del motor. 

Además de la temperatura de funcionamiento, el flujo de átomos o iones de oxígeno también requiere un coeficiente entre el contenido de oxígeno en el aire ambiente y el contenido de oxígeno residual en el gas de escape. Cuanto mayor sea el contenido de oxígeno residual en el gas de escape o cuanto más pobre sea la mezcla de combustible y aire quemado, menor será el flujo de iones de oxígeno a través de la cerámica y menor será el voltaje eléctrico generado entre los electrodos. 

Por el contrario, esto significa que cuanto menor sea el contenido de oxígeno residual en el gas de escape o cuanto más rica sea la mezcla de combustible y aire quemado, mayor será el flujo de iones de oxígeno a través de la cerámica y mayor será el voltaje eléctrico generado entre los electrodos. Durante el funcionamiento, la tensión eléctrica oscila entre 0,1 V y 0,9 V. La tensión de los electrodos viene determinada por la tensión de la mezcla aire-combustible.

¿Qué es el factor lambda?

El factor lambda es un cociente sin unidades que representa la relación entre la masa de aire disponible y la masa de aire necesaria para la combustión completa o la necesidad de aire estequiométrico. 

Factor lambda inferior a 1: si el motor funciona demasiado rico (es decir, consume demasiado combustible), tiene muy poco aire disponible para quemar el combustible por completo. Esto significa que la masa de aire disponible es menor que la masa de aire requerida y hay una falta de aire. Si hay falta de aire, el valor de la lambda es inferior a uno.

Valor de lambda mayor que 1: por otro lado, se habla de un exceso de aire si el motor consume muy poco combustible y, por lo tanto, funciona demasiado pobre. Si hay exceso de aire, el valor de lambda es mayor que uno. 

Factor lambda igual a 1: en condiciones ideales, es decir, cuando el motor se suministra con la cantidad exacta de combustible que necesita para quemar completamente el combustible, hablamos de un valor lambda igual a uno.

 Demanda de aire estequiométrico para 1 kg de combustibleValor Lambda durante la operación (sin diseños especiales)
Gasolina14,7 kgλ = 0,997 hasta λ = 1,004
Diesel14,5 kgλ = 1,3 hasta λ = 6

¿Qué tipos de sonda lambda existen?

Sonda de dióxido de circonio o sonda de salto de tensión

La sonda de salto de tensión, también llamada sonda de salto corto o sonda de control, es la sonda lambda clásica. Solo se instala en motores de gasolina y motores que funcionan con λ = 1. Se denomina sonda de salto de tensión porque la tensión eléctrica generada durante el funcionamiento salta hasta 7 veces de 0,1 V a 0,9 V por segundo. Funciona a partir de una temperatura de 350 °C y su sensor cerámico está compuesto de dióxido de circonio. 

La sonda de santo de control se instala entre la válvula de salida y el catalizador. La sonda de control informa a la unidad de control del motor si la mezcla es demasiado rica o demasiado pobre, y la unidad de control del motor puede reaccionar a esta información. Para ello, los tiempos de inyección de los inyectores se modifican para que se abran más tiempo e inyecten más combustible o para que se abran más rápido e inyecten menos combustible. La unidad de control del motor intenta mantener el valor lambda en ralentí y carga parcial en λ = 1 para que el convertidor catalítico pueda funcionar de forma óptima.

Sonda de paso de resistencia

Otro diseño de la sonda es la sonda de paso de resistencia. El termopar de resistencia utiliza dióxido de titanio en lugar de dióxido de zirconio. A diferencia de la sonda de salto de tensión, en este diseño no se genera tensión eléctrica, pero la resistencia eléctrica de la cerámica cambia con el contenido de oxígeno residual en el gas de escape. Para medir la resistencia, la unidad de control del motor debe aplicar una tensión. Además, las sondas de paso de resistencia requieren una temperatura de funcionamiento de 500 °C a 800 °C, por lo que en realidad solo se utilizan en combinación con una sonda Lambda. La gran ventaja de las sondas de salto de resistencia es que no necesitan aire ambiente como referencia para la medición.

Sonda de monitorización

Desde la norma de emisiones Euro 4, ningún motor de gasolina puede prescindir de una sonda de monitorización, también conocida como sonda de diagnóstico. La tarea de la sonda de monitorización es informar a la unidad de control del motor sobre el funcionamiento sin errores del catalizador. Dado que el catalizador puede almacenar oxígeno, actúa como un amortiguador del contenido de oxígeno residual. La función sin errores del catalizador se indica por lo tanto siempre por una tensión casi constante de 0,6 V a 0,8 V en la sonda Lambda.

Sonda lambda de banda ancha

La sonda lambda de banda ancha funciona de forma diferente. Esta se utiliza en todos los vehículos que funcionan con un factor lambda superior a 1. Entre ellos se incluyen sobre todo los motores diesel, los motores de gas y los motores lean-burn. La sonda lambda de banda ancha está diseñada como una sonda plana en lugar de una sonda digital y siempre tiene un sistema de calefacción con sonda lambda, ya que su temperatura de funcionamiento oscila entre 700 °C y 800 °C. La sonda lambda funciona a una temperatura de entre 700 °C y 800 °C. La sonda lambda también se utiliza como sonda. Normalmente se encuentra cerca de las válvulas de escape o del turbocompresor.

En principio, una sonda lambda de banda ancha consta de dos sondas de salto de tensión, cada una de ellas con una sonda cerámica de dióxido de circonio, una de las cuales se denomina célula de medición y la otra célula de bombeo. Hay un espacio de difusión muy estrecho entre la celda de la bomba y la celda de medición, que forma un espacio cerrado. Sólo una pequeña abertura en la celda de la bomba conecta la abertura de difusión con el tubo de escape. Al otro lado del espacio de difusión se encuentra la célula de medición, que está conectada al aire ambiente.

Mientras que la célula de la bomba es energizada por la unidad de control del motor y, por lo tanto, bombea el oxígeno residual de los gases de escape a la ranura de difusión, la célula de medición mide el contenido de oxígeno en la ranura de difusión. La unidad de control del motor intenta ahora mantener el contenido de oxígeno en el hueco de difusión en λ = 1. La unidad de control del motor puede ajustar la corriente de bombeo de la célula de la bomba e incluso invertir la polaridad para bombear oxígeno desde la ranura de difusión hacia el tubo de escape, de forma que se puedan medir incluso gases de escape de bajo contenido en oxígeno hasta λ = 0,7. En el sentido real, no se mide el contenido de oxígeno residual, sino la corriente de la bomba. Y esto se utiliza para sacar conclusiones sobre el contenido de oxígeno. La sonda Lambda de banda ancha se utiliza principalmente en vehículos diesel modernos para optimizar el control del motor.

¿Cada cuánto se debe cambiar la sonda lambda?

Las sondas lambda están sometidas a un proceso de envejecimiento que inicialmente las hace más lentas. Todavía pueden funcionar, pero el motor no suele funcionar de forma óptima al ralentí y consume notablemente más combustible, lo que también puede provocar daños en el catalizador. Para evitarlo, se deben revisar las sondas lambda cada 30.000 km y en cada inspección. Además, los fabricantes prescriben intervalos de sustitución fijos para las distintas sondas lambda. 

Sonda lambdaPeriodo de cambio
Sonsa lambda no calefactadacada 50.000 – 80.000 km
Sonda lambda calefactada (3 polos)cada 100.000 – 160.000 km
Sonda lambda calefactada (4 polos)cada 160.000 km
Sonda lambda planacada 160.000 km – 250.000 km
Sonda lambda plana de banda ancha cada 160.000 km – 250.000 km
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¿Se puede conducir con una sonda lambda defectuosa?

Con una sonda lambda defectuosa se puede conducir sin problemas. Una sonda de lambda defectuosa no significa que el sistema de depuración de gases de escape ya no funcione, sino solo que ya no se puede comprobar el funcionamiento del catalizador. Solo existe una restricción si la unidad de control del motor entra en el programa de emergencia o si se debe pasar la ITV.

La situación es diferente con una sonda de control o una sonda de banda ancha. Estas sondas lambda también se encargan de la gestión del motor. Un viaje al taller más cercano es ciertamente posible, pero se deben evitar distancias más largas, ya que se pueden dañar el catalizador o el filtro de partículas, por ejemplo. En el peor de los casos, incluso las válvulas de escape pueden resultar dañadas. Esto se conoce como válvulas quemadas.

Detectar fallos en la sonda lambda

¿Cómo reconocer una sonda lambda averiada? 

Importante 

Dependiendo del fabricante del vehículo, la activación de la luz de control del motor puede hacer que la unidad de control del motor entre en modo de emergencia y que el vehículo sólo se pueda mover con una pérdida considerable de potencia y un mayor consumo.

Todas las sondas lambda son componentes relevantes para las emisiones y, por lo tanto, también se supervisan por parte del sistema de control del motor. Si la unidad de control del motor detecta un fallo, se activará la lámpara de control del motor en el cuadro de instrumentos. En este caso, se puede identificar claramente la sonda lambda defectuosa mediante un dispositivo de diagnóstico. Los vehículos modernos con un sistema de escape de doble flujo pueden tener hasta seis sondas lambda. Por ello, es importante saber exactamente qué sonda lambda está averiada. 

Los síntomas clásicos de una sonda de control defectuosa o vieja en motores de gasolina son:

  • Temblor al ralentí desigual con el motor caliente.
  • Aumento notable del consumo de combustible.
  • Mal comportamiento de respuesta en el rango de carga parcial.

En cuanto a las sondas de monitoreo, se puede decir que solo hay que prestar atención si la lámpara de control del motor se enciende debido a ellas. En la mayoría de los casos, sin embargo, la sonda del monitor te dirá si el convertidor catalítico está defectuoso.

Los síntomas clásicos de una sonda lambda de banda ancha defectuosa o vieja son:

  • Temblor al ralentí desigual con el motor caliente.
  • Aumento notable del consumo de combustible.
  • Mal comportamiento de respuesta en el rango de carga parcial.
  • Humo negro del escape (motor diesel).

¿Cómo puedo encontrar una sonda lambda averiada?

Para poder identificar con precisión la posición de la sonda lambda defectuosa, todos los mensajes de error incluyen una indicación exacta de la posición en el conducto de escape, por ejemplo: Sensor 1 Sonda 1. La sonda 1 es siempre la sonda de control y la sonda 2 o la sonda 3 es siempre una sonda de diagnóstico o una sonda de monitorización.

El sensor 1 es relativamente fácil de determinar con un sistema de escape de un solo flujo, ya que no hay sensor 2. Es algo más complicado con los sistemas de doble flujo. En el caso de un motor en V, el sensor 1 se refiere a la primera fila de cilindros. La definición dice que en un motor en V el primer cilindro está a la derecha opuesto al lado que emite la energía. Por regla general, la primera fila de cilindros que se encuentra delante del capó abierto es la fila del lado izquierdo o del lado del acompañante. Para los motores en V transversales, el sensor 1 apunta a la pared de pulverización. Para los motores en línea, el primer cilindro es también el 1er cilindro opuesto al lado emisor de potencia. Así, la línea de escape para los primeros cilindros es el sensor 1 y para los últimos, el sensor 2.

Solo se puede comprobar el funcionamiento de una sonda lambda con un multímetro. La única medida correcta es la resistencia de la sonda lambda. Para orientarte, también puedes ver la señal de tensión de salto. Pero esto funciona mucho mejor con un osciloscopio, que probablemente casi nadie tiene en casa y que es demasiado caro para un solo uso.

Es mejor visualizar los parámetros de la sonda a través del dispositivo de diagnóstico. Los parámetros de las sondas Lambda se pueden visualizar en cualquier dispositivo de diagnóstico habilitado para EOBD. Aquí puedes ver un resumen de los valores de voltaje esperados:

Tipo de sonda lambdaValores de tensión esperados
Sonda de salto de tensiónLa tensión oscila entre 0,1 V y 0,9 V
Sonda de paso de resistenciaLa tensión oscila entre 0,4 V y 3,9 V
Sonda de monitorizaciónTensión casi constante entre 0,6 V y 0,8 V
Sonda de banda anchaTensión constante de 0,45 V

Nota: la adaptación real de la mezcla para una sonda de banda ancha se realiza a través de la corriente de la bomba. Este debe estar entre ‑1 mA y 3 mA, dependiendo del estado de carga del motor. Si λ = 1, la corriente de la bomba es de 0 mA. 

¿Cómo puedo testear una sonda lambda?

Si la lámpara de control del motor está encendida, lo primero que hay que hacer es leer la memoria de errores de la unidad de control del motor. Desde 2001, todos los vehículos nuevos matriculados en Europa cuentan con el sistema europeo de diagnóstico a bordo EOBD. Esto significa que los códigos de fallo más importantes relevantes para las emisiones son los mismos para cada vehículo y pueden leerse e interpretarse con el dispositivo de diagnóstico más barato.

Todos los códigos de error EOBD comienzan con “P0” seguido de tres dígitos más. Los códigos de error de la sonda Lambda pueden tener el siguiente aspecto: P003X, P004X, P005X, P006X, P013X, P014X, P015X, P016X.

Los mensajes de error más comunes, sus posibles causas y cómo solucionarlos se resumen en una tabla.

Mensaje de errorPosibles causasCorrección de fallos
Fallo en el circuito de calefacción de la sonda lambda. – Conector oxidado
– Corte de cable
– Calefacción de la sonda lambda defectuosa
- Comprobar el enchufe y el cable, limpiarlos o repararlos si es necesario
– Sustituir la sonda lambda
Calefacción de la sonda lambda: señal demasiado baja- Conector oxidado
– interrupción del cable
– Calefacción de la sonda lambda defectuosa
– Raramente: unidad de control del motor defectuosa
- Conector oxidado
– Corte del cable
– Calefacción de la sonda lambda defectuosa
– Raramente: unidad de control del motor defectuosa
Calefacción de la sonda lambda: señal demasiado alta- Cortocircuito en el juego de cables
– Calefacción de la sonda Lambda defectuosa
– Raramente: unidad de control del motor defectuosa
- Comprobar el enchufe y el cable, limpiarlos o repararlos si es necesario.
– Sustituir la sonda lambda.
Resistencia de la sonda lambda, resistencia del elemento calefactor- Calefacción de la sonda lambda defectuosa - Sustituir la sonda lambda
Sonda lambda, fallo de circuito – Conector oxidado
– Corte del cable
– Sonda lambda defectuosa
- Comprobar el enchufe y el cable, limpiarlos o repararlos si es necesario.
– Sustituir la sonda lambda.
Sonda lambda, tensión demasiado baja- Demasiado oxígeno en el gas de escape
– El sistema de escape tiene fugas delante de la sonda lambda
– Frecuentemente: fugas en el tubo flexible o en el colector de escape
- Comprobar que el sistema de escape no tenga fugas y repararlo.
Sonda lambda, tensión demasiado alta- Cortocircuito en el juego de cables
– Falta de oxígeno en los gases de escape
– Fugas en el sistema de aspiración después del sensor de masas de aire
– Causa frecuente: mangueras de vacío o turbo defectuosas
- Comprobar que el sistema de succión no tenga fugas y repararlo.
– Comprobar el enchufe y el cable Limpiar o reparar si es necesario
Sonda lambda, comportamiento de respuesta lento- La sonda lambda está vieja- Sustituir la sonda lambda.
Sonda lambda sin función – Sonda lambda defectuosa
– Fugas en el sistema de escape
– Interrupción o fallo a tierra en el cableado.
– Mal funcionamiento del motor
- Comprobar que el sistema de escape no tenga fugas y repararlo.
– Comprobar el enchufe y el cable, limpiarlos o repararlos si es necesario.
– Sustituir la sonda lambda.

Cambiar la sonda lambda defectuosa: instrucciones paso a paso

Equipamiento 

  1. Localiza la sonda lambda que deseas cambiar.
  2. Asegura el vehículo antes de arrancar, apaga el motor y abre el capó. Atención: ten cuidado de no dejar la llave en el coche. Algunos vehículos se bloquean después de cierto tiempo.
  3. Pulverizar la sonda lambda con disolvente de inyector y disolvente de bujía incandescente y dejar actuar durante 10 minutos.
  4. En la mayoría de los casos, las sondas lambda no están instaladas con mucha dureza, por lo que puedes seguir el cable directamente hasta la conexión de enchufe y aflojarlo.
  5. Expón el cable y anota cómo se colocó (por ejemplo, toma una foto).
  6. Para desmontar la sonda lambda antigua se puede cortar el enchufe o todo el cable de la sonda lambda antigua, de modo que se pueda llegar a la sonda lambda antigua con una llave anular o una tuerca larga.
  7. Si es necesario, limpia la rosca del tubo de escape con un grifo.
  8. Atornilla la nueva sonda lambda a mano. Ten cuidado de no retorcer el cable. Nota: La rosca de una sonda Lambda siempre está lubricada con una grasa especial. Los fabricantes de marcas siempre aplican esta grasa en las roscas de sus sondas Lambda en fábrica y las protegen con una tapa protectora de plástico.
  9. Apretar la sonda lambda con una llave dinamométrica y un casquillo para sonda lambda. Las sondas lambda se aprietan con 40 Nm a 60 Nm.
  10. Tender el cable como antes y asegurarse de que el cable tiene suficiente espacio libre y no toca el tubo de escape.
  11. Enchufa el conector y borra la memoria de fallos si es necesario.
Importante 

Existe la opinión generalizada en Internet de que una sonda lambda debe retirarse siempre a la temperatura de funcionamiento para que no se rompa. Debido al hecho de que las sondas lambda siempre están instaladas en el tubo de escape, el peligro de quemaduras es muy alto. Por razones de seguridad, es más conveniente rociar la sonda lambda con un disolvente adecuado, como por ejemplo un inyector fuerte y un calentador solvente fuerte, en lugar de calentar el motor. Las sondas de control se pueden cambiar a menudo desde arriba a través del compartimento del motor. Para las sondas de monitorización se recomienda utilizar una plataforma elevadora.

Sondas lambda universales

Si la nueva sonda lambda te parece demasiado cara, también puedes elegir una sonda lambda universal más barata, producidas por muchos fabricantes. La desventaja es que no es fácil conectar los cables juntos y es mejor que un especialista lo haga por ti. Además, hay que tener en cuenta que siempre hay que conectar el enchufe de la sonda lambda antigua a la sonda lambda universal. Esto no solo es más trabajoso, sino que también puede conducir a una fuente adicional de error.

Si te has decidido por una sonda lambda universal y deseas instalarla tú mismo, te indicamos aquí los posibles colores de los cables para las sondas lambda. Las combinaciones se agrupan verticalmente, por ejemplo, negro-gris-blanco-blanco-blanco, negro-gris-violeta-blanco, etc.

Asignación de terminalesColores de los cables en el vehículo (posibles combinaciones de colores en cada caso en vertical) 
Señal +Negro Negro  Negro  Negro  Negro Amarillo Amarillo Amarillo Azul Violeta Violeta Blanco
Señal – / Señal de masaGris Gris Gris Negro Negro Verde Blanco Beige Rosa Verde
Calefacción + —  Blanco Blanco Violeta Rojo Gris Negro Negro Marrón Marrón Negro
Calefacción – / Masa de calefacciónBlanco Blanco Blanco Blanco Blanco Negro Negro Marrón Marrón Negro
¿Es posible conducir con una sonda lambda averiada?

Sí, si solo se rompiera una sonda de monitorización. No debes conducir mucho con una sonda de control defectuosa.

¿Cuánto cuesta cambiar una sonda lambda en el taller?

Depende. Puedes contar con 100 € a 500 € en un taller multimarca.

¿Cada cuántos km. o tiempo se deben cambiar las sondas lambda?

Las sondas de salto viejas no calentadas deben ser reemplazadas a más tardar después de 80.000 km, las calentadas tras 160.000 km y las modernas sondas planas lambda a más tardar después de 250.000 km. 

¿Cuáles son los mejores fabricantes de sonda lambda?

Los fabricantes de sondas lambda más conocidos son Bosch, Denso y NGK/NTK.

¿Existen sondas lambda de banda ancha universales?

No, porque las líneas de señal siempre están blindadas y, por lo tanto, no pueden simplemente soldarse entre sí.


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