Diagnostico del Motor Parte 2 Sensor NOX
Para más información sobre la sonda NOX y para qué vale consultar este enlace:
https://www.ngk.de/es/productos-y-tecnologias/sondas-lambda/tecnologias-de-sondas-lambda/sondas-especiales/sondas-nox/ :
A fin de conseguir un motor de gasolina que consuma menos y que sea además más respetuoso con el medio ambiente, los fabricantes de vehículos utilizan cada vez con más frecuencia inyectores directos de gasolina que, con una carga parcial, funcionan con una mezcla pobre. Esto significa entre un 12 y un 20 % menos de consumo, pero para ello es necesario un catalizador de almacenamiento de NOx y una sonda NOx. En el modo de carga estratificada pobre, el punto de funcionamiento del motor ya no es Lambda = 1, de modo que queda fuera del rango óptimo de conversión del catalizador, que ya no pueden convertir de forma óptima los óxidos de nitrógeno, por lo que aumentan considerablemente. Por tal motivo se emplea adicionalmente un catalizador de almacenamiento de NOx que almacena el óxido de nitrógeno. ">Cuando se agota su capacidad de almacenamiento, el sensor NOx lo detecta e indica a la unidad de control del motor que cambie durante dos segundos a la mezcla rica (λ<1). Los óxidos de nitrógeno se reducen y se convierten en nitrógeno inocuo. Esta "fase de regeneración" se repite en el modo de mezcla pobre cada 60 segundos.
Es un poco contradictorio, pero cuando vamos en un régimen de mezcla pobre (estratificado) resulta que baja la contaminación de CO2 pero se dispara la de NOX (debido al incremento de la temperatura el nitrógeno y el oxigeno presente en el aire se combinan). Por ello hay que poner un catalizador especial de NOX, que es capaz de almacenar un poquito de NOX (que debe ser destruido cada 30 o 60 segundos). Y su sensor asociado.
Este sensor, que va montado a la salida del catalizador NOX en un lugar muy expuesto a altas temperaturas y otras condiciones ambientales, suele averiarse antes de los 100.000 Km. Normalmente está fabricado por Continental:
Consta de una sonda, que va enroscada en cierta parte del escape, y una unidad electrónica en la proximidad. Se puede averiar o gastar la propia sonda (que suele ser Bosch) o la unidad electrónica. Creo que ambas piezas forman un todo no separable.
Para complicar las cosas, dicen que la unidad electrónica puede dar fallos intermitentes, o empezar a funcionar tras un cierto tiempo o temperatura.
Como esta sonda mide la contaminación o estado a la salida del catalizador de NOX, hay gente que para evitar cambiar un catalizador averiado monta "fake" sensores que simplemente le dicen siempre a la central del motor que el catalizador está OK (son los "emuladores"). De estos emuladores creo que hay varios tipos, yo conozco el de Bimmerprofs, que "engaña un poco" en cuanto al estado del catalizador, pero el resto de parámetros los mide y comunica correctamente con lo cual el motor sigue funcionando con todos sus sofisticados modos de funcionamiento.
Cuando el motor detecta fallos de medida o comunicación se generan los ya famosos códigos de tipo 2AF4, 2AF2, 2AF6 y otros varios relacionados con ello.
Cuando aparecen de forma persistente, el motor deja de aplicar adaptaciones. Lo cual no es bueno a medio plazo. Además, puede dejar de funcionar en modo estratificado (mezcla pobre) y el consumo se eleva un 20%.
Con el INPA se obtiene información adicional, en mi caso lo que veis a continuación (F5/Shift+F2/F1):
1. Primero hay que asegurarse que la temperatura ya se ha alcanzado por encima de 220 grados (en la barra de abajo a la derecha), con menos temperatura la sonda no ofrece lecturas, es normal.
2. Hay que ver que la primera barra a la izq esté dando valores más o menos plausibles. En mi caso, eso parece...
3. El problema lo tengo en la tercera barra, es el offset o algo así...que está totalmente fuera de rango,
El cambio del sensor no es complicado, un mecánico debería tardar no más de 45 minutos y tiene relativo fácil acceso por abajo. Una cosa que me da un poco de miedo es que dicen que la sonda está muy dura a la hora de desenroscarla del tubo de escape. Hay algunas experiencias muy negativas, se han cargado la rosca del tubo de escape... Una vez cambiado hay que registrar el cambio con el ISTA-D.
¿Está el motor entrando en modo estratificado?
Esta es una pregunta fundamental para todo usuario mosqueado con su motor N43.Cuando la central detecta problemas, casi casi lo primero que hace es inhibir este modo ya que es la "cream de la cream" de la tecnología y precisa que todo esté en orden. Además hay implicaciones en el cumplimiento de las leyes de contaminación. En especial, si la sonda NOX da problemas, este modo no funcionará.
La mejor manera de ver el modo es con INPA, en el menú F9/F1:
Hay que fijarse en los botones negros y el valor de lambda. En mi caso, en este pantallazo estoy en modo estratificado (a pesar de que tengo errores memorizados de sonda NOX!).
Los modos son:
1. Botones de la izquierda: modo homogeneo (con lambda 1)
2. Medio: modo aprendizaje o transición (lambda 1.5)
3. Derecha: estratificado (lambda 1.8 a 3.5), en el pantallazo se ven ambos en negro.
¿Por qué hay dos juegos de botones? No lo sé, quizás es para motores de 6 cilindros que tienen todo el sistema dividido en "dos bancos". En mi caso, siempre van al unísono.
Todo esto se ve en tiempo real, vas viendo como los botones negros van transicionando. El modo estratificado en mi caso se activa cuando voy por ejemplo en quinta marcha a 70 Km/h (es decir, baja demanda de potencia). O al ralentí (incluso con motor frío).
En modo estratificado cada pocos segundos se procede a la regenereación o limpieza del catalizador NOX. Digamos que el motor "se sale" del modo y baja la lambda hasta 1 o un pelín menos y así destruir el NOX almacenado en el catalizador (no confundir con la desulfatación). Para saber la salud basta comprobar si se está procediendo a este limpieza con mucha o poca frecuencia. Conforme se va dañando, hay que limpiar más a menudo. Dicen que el criterio es:
1. Regeneración cada 40 o 60 segundos. Perfecto, casi milagroso.
2. Cada 20 o 40 segundos. Buen estado.
3. Cada 10 o 15 segundos. Contaminado, le queda poca vida.
En mi caso he hecho la prueba y la verdad es que cada 15s o así se produce la "limpieza" de óxidos nitrosos ya que se sale del modo estratificado y la lambda baja durante 1s a 0.90 aprox, así que muy bien no debe de estar ya. No obstante, como la sonda tampoco la tengo muy bien pues no se realmente lo que ocurre. He estado mirando dinámicamente los valores que muestra la sonda NOX (F5/Shift+F2/F1) e intentando ver o analizar si se corresponde con un aumento de la concentración para la posterior bajada cada 15" (no sé si me explico) pero no parece seguir "esta lógica".
Como el modo estratificado solo tiene sentido si dura 10 segundos o más, si la central detecta un catalizador muy envejecido pues corta totalmente este modo. Y además señalizará códigos de error de daños en el catalizador NOX. La cosa se está complicando....(2000 euros...).
Como veis, el entrar o no en modo estratificado es una buen test general de la salud (supuesta) de la inyección. Digo "supuesta" pues todo esto depende de una panda de sensores que son todos unos mentirosos y de un SW de control con infinidad de errores!!
Contaminación por azufre
Este catalizador se daña también por el azufre (sulfuros SOx) existentes en la gasolina.
Ver este artículo: https://scielo.conicyt.cl/pdf/infotec/v20n1/art07.pdf
Para ver cómo está de contaminado el catalizador existe esta otra pantalla (/F9/Shift+F3/F1)
Aparentemente según este pantallazo lo tengo bastante bien.
Pero dicen que en realidad esta pantalla no vale para nada (ni lo que te pueda dar otros SW de diagnóstico) ya que todo está basado en un modelo matemático y no en una situación real que se ha medido. El modelo matemático se basa en la contaminación teórica de la gasolina legalmente vendida, los KM, el porcentaje que se queda en el catalizador (20% estimado), etc. Total, que todo esto puede ser una gran mentira. Obviamente, cuando mejor sea la gasolina (menos sulfatos), pues mayor será la vida del catalizador. En el estudio anterior se demostraba que la gasolina de 98 es la que suele tener menor contenido en SOx (el estudio es un poco viejo).
La desulfatación se realiza cuando el coche va a alta velocidad (dicen que incluso por encima de 120k/h....), vamos, que todo está pensado para circular por autopistas alemanas y darle alegría al motor....Y además este motor no avisa de que se precisa una regeneración, no hay una indicación al conductor. Me recuerda a los motores VW TDI, que sí que indican cuando el filtro de partículas está a tope (y requiere circular a alta velocidad un rato para que se limpie). Yo pensaba que en este motor de gasolina no había esa tipología de problemas y resulta que sí...
El proceso se puede forzar mediante comandos específicos en ISTA-D (creo que INPA también) y con otros SW tales como Carly. Toda esta parte no la he investigado de momento.
Nuevo: Cambio de sonda NOXEM 130
Finalmente me he decidido a instalar el NOXEM 130 de Bimmerprofs. El catalizador empezaba a dar avisos...Es carillo, unos 360 euros, pero tiene la ventaja de ser "emulador", es decir, siempre comunica que el NOX está "bien" incluso cuando el catalizar NOX ya empiece a flojear. En coches viejos no merece la pena poner una sonda NOX original ya que el catalizador NOX estará bastante mal y no se le sacará provecho.
Así queda instalada:
Como curiosidad, la sonda es una Bosch LSU 4.9 que "no" es NOX, es una sonda lambda. Total, el emulador "pasa" de saber el NOX presente, se lo inventa....¿Por qué lleva una sonda lambda? Parece ser que la sonda original NGK NS11A tambien comunica datos de O2 al motor.
El cambio lo hice en un pequeño taller que amablemente me dejaron llevar la pieza, 40 euros la instalación.
Tras ello con ISTA+ se le comunica el cambio de sonda y que elimine las adaptaciones asociadas.
También comuniqué "nuevo catalizador NOX" y eliminación de sus adaptaciones.
De momento no he eliminado las adaptaciones del volante motor (bimmerprofs recomienda que sí se haga).
Tras estos pasos ya han desaparecido los clásicos errores de sonda NOX. Y el motor va en muchos momentos en modo mezcla estratificada, se tira como minuto y medio seguido en ese modo, y de repente entra en homogeneo durante 5 o 10 segundo para volver a estratificada (datos aproximados, es la sensación que tengo). Obviamente dependiendo de la demanda de motor, con fuerte demanda pasa a homogénea. Recordad que con una NOX fundida o un catalizador viejo apenas estarás 15 segundos seguidos en estratificada en el mejor de los casos. Ya he visto como empieza a disminuir el consumo, asi que contento de momento.
Abril 2022: La NOXEM me está haciendo cosas raras, cuando lo tengo claro lo documentaré aquí.
Mis dieses por este gran trabajo!, yo cambié el catalizador hace un año y pico y menos de 5000km, puse la nox china y me siguen saltando errores de nox heating, no se si pillar noxem o un buen sensor nox de recambio en plan 350e. No me he metido con el inpa a mirar pero tras cambiar inyectores con unos de desguace no va fino filipino. ¿Con el cata nuevo recomiendas noxem?
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