Si tuviéramos que nombrar un componente que provoca más sustituciones innecesarias de piezas que cualquier otro en un sistema de emisiones off-highway, sería el sensor de NO_x. No porque falle a menudo – lo hace, es una pieza de desgaste –, sino por cómo falla y por lo que la máquina concluye cuando lo hace.

Qué mide realmente el sensor

Un sensor de NO_x no es una simple sonda. Es un dispositivo de circonio de varias cámaras con su propio calentador y su propia unidad de control en el bus CAN. El escape se difunde a una primera cámara donde se bombea el oxígeno hacia fuera y se mide – por eso el sensor también informa de un valor de oxígeno – y después a una segunda cámara donde los NO_x restantes se descomponen catalíticamente y se mide la corriente de oxígeno resultante. Esa corriente es la señal de NO_x.

De ahí se derivan dos consecuencias, y ambas importan para el diagnóstico:

• El sensor necesita estar caliente para medir siquiera. Por debajo de su temperatura de funcionamiento no entrega nada utilizable, y la centralita sabe que debe ignorarlo. Las lecturas durante el calentamiento no sirven para diagnosticar.
• Es sensible al amoníaco. La cámara de descomposición no puede distinguir por completo los NO_x del NH₃. El amoníaco que escapa del catalizador se lee, en parte, como NO_x – que es exactamente la razón por la que una sobredosificación puede presentarse como una mala conversión.

Cómo usa la máquina los dos sensores

La mayoría de los sistemas Stage IV, Stage V y Tier 4 Final llevan un sensor antes del catalizador SCR y otro después. La centralita calcula la eficiencia de conversión a partir del par:

eficiencia = (NOx anterior − NOx posterior) / NOx anterior

Si ese número cae por debajo del umbral durante el tiempo suficiente, la máquina registra un fallo de eficiencia SCR e inicia la secuencia de inducción. Fíjese en lo que esto significa: la máquina nunca mide el módulo dosificador, la bomba ni el fluido. Mide dos sensores e infiere todo lo demás. Si el sensor posterior se desvía hacia arriba, la conversión parece haberse desplomado aunque la dosificación funcione perfectamente.

Por qué se desvían

• Ciclos térmicos y edad. El elemento sensor se degrada; la respuesta se ralentiza y el punto cero se desplaza. Es desgaste normal, no un defecto.
• Envenenamiento. El azufre, la silicona de un sellador inadecuado, las cenizas de aceite y el refrigerante degradan el elemento. Una máquina que ha pasado por trabajos de junta de culata o una fuga de refrigerante a veces mata un sensor de NO_x meses después.
• Hollín y condensado. Los depósitos sobre la sonda ralentizan la difusión y, por tanto, la respuesta.
• Fallo del calentador. El sensor nunca alcanza la temperatura de funcionamiento y nunca produce una lectura válida. Suele registrarse como fallo de calentador o de circuito, no como fallo de eficiencia.
• Cableado y conectores. La unidad de control del sensor está en el bus CAN; un conector corroído produce fallos de comunicación que van y vienen con la vibración y la temperatura.

Separar una avería de sensor de una avería de dosificación

Las comprobaciones siguientes llevan minutos y merece la pena hacerlas siempre antes de pedir un componente de dosificación.

1. Compare ambos sensores en arranque en frío, antes de que empiece la dosificación. Sin urea inyectada no hay conversión, así que ambos sensores deberían leer valores muy parecidos. Una diferencia significativa en ese punto es un problema de sensor, sin más – el sistema aún no ha tenido ocasión de hacer nada.
2. Mire el valor de oxígeno de cada sensor. Ambos informan de O₂ y ambos miden el mismo flujo de escape. La discrepancia en el oxígeno es una prueba sólida de un elemento desviado.
3. Compruebe la cantidad dosificada frente al modelo. Si el sistema realmente dosifica la cantidad ordenada y la presión es estable, pero la conversión se lee baja, los sospechosos son los sensores – no la unidad de dosificación.
4. Vigile el escape de amoníaco. Un valor posterior que sube con la cantidad dosificada, en lugar de bajar, sugiere que el escape de amoníaco se está leyendo como NO_x – lo que significa sobredosificación o un catalizador que no almacena correctamente, no un sensor malo.
5. Compruebe la temperatura del catalizador. El SCR hace muy poco por debajo de unos 200 °C. Una mala conversión en una máquina cuyo catalizador nunca se calienta es física, no una avería.
6. Lea el freeze frame. Un fallo de eficiencia registrado solo a baja carga y baja temperatura cuenta una historia muy distinta de uno registrado a plena carga.

Sustitución: las piezas que importan

Los sensores de NO_x están emparejados con su aplicación y, en muchas plataformas, deben adaptarse o codificarse tras la sustitución. Montar un sensor físicamente idéntico de otro número de pieza produce con frecuencia una máquina que funciona peor que antes, con fallos que no tienen sentido. Cuando la plataforma lo exige, la sustitución necesita además el estado de software correcto – que es una de las razones más comunes por las que una máquina llega a nosotros como segunda opinión tras la reparación de otro.

Los sensores de recambio alternativo varían mucho en calidad. Un sensor barato que se desvía en una temporada reproduce exactamente la avería que se montó para curar, y para entonces la pista diagnóstica se ha enfriado.

Cuando el sensor no es el problema

Para ser justos con el componente: muchos fallos de eficiencia SCR son genuinos. Un inyector cristalizado, una bomba que falla, un fluido degradado o un catalizador envenenado o dañado térmicamente producen todos una conversión baja con sensores totalmente sanos. El propósito de esta página no es que los sensores de NO_x sean siempre la causa – es que nunca se descartan antes de pedir las piezas caras, y deberían descartarse.

Preguntas frecuentes

¿Puede un sensor de NOx provocar un derate?

Sí. La máquina calcula la eficiencia de conversión SCR a partir de los sensores de NOx anterior y posterior. Si el sensor posterior se desvía hacia arriba, la eficiencia parece desplomarse aunque la dosificación funcione perfectamente, y la máquina inicia la secuencia de inducción.

¿Cómo sé si es el sensor o el sistema de dosificación?

Compare ambos sensores en arranque en frío, antes de que empiece la dosificación. Sin urea inyectada no hay conversión, así que ambos deberían leer valores muy parecidos. Una diferencia significativa en ese punto es un problema de sensor, no de dosificación.

¿Hay que codificar los sensores de NOx tras la sustitución?

En muchas plataformas off-highway sí – el sensor debe adaptarse o hay que aplicar el estado de software correcto. Montar un sensor físicamente idéntico con otro número de pieza produce a menudo fallos que no tienen sentido.