El sensor de oxígeno del automóvil, también conocido como sensor lambda (lambda sensor) , fue desarrollado a finales de la década de 1960 por el Dr. Gunter Bauman para la empresa Robert Bosch GmbH. Este sensor es un dispositivo electrónico (electronic device) que se utiliza para medir la cantidad proporcional de oxígeno (proportional amount of oxygen) en un líquido o gas. El sensor de oxígeno original se fabricó con zirconia (zirconia) y platino (platinum) recubiertos de cerámica (ceramic coated). Para hacer que el sensor de O2 sea más capaz de producirse en masa, se desarrollaron sensores de oxígeno planos (planar oxygen sensors). Este sensor de O2 modernizado fue desarrollado por NTK en 1990 para su uso en el Honda Civic y Accord. Fabricado con capas de cintas verdes de cerámica cocida a alta temperatura (High-Temperature Cofired Ceramic (HTCC) green tapes), el estilo actual del sensor se hace más eficiente que los sensores de estilo original.

Figura : sensor de oxígeno

Ubicado en la corriente de escape (exhaust stream) del automóvil, generalmente cerca del colector de escape (exhaust manifold) y después del convertidor catalítico (catalytic converter), el sensor de oxígeno (o sensor de O₂) monitorea el contenido de los gases de escape (exhaust gases) del automóvil para determinar la proporción de oxígeno.

La información se compara con el contenido de oxígeno del aire ambiente (ambient air) y se usa para detectar si el motor del vehículo está funcionando con una proporción de combustible rica o pobre (rich fuel ratio or a lean one) . La computadora del motor usa esta información para determinar la estrategia de medición de combustible y los controles de emisiones (emission controls).

Todos los automóviles que se fabricaron después de 1980 cuentan con un sensor de oxígeno. Está ubicado dentro del sistema de control de emisiones (emissions control system). Cuando está en funcionamiento (functioning), el sensor de O₂ envía datos a la computadora de gestión (management computer) ubicada dentro del motor. En su automóvil, un sensor de O2 en funcionamiento garantiza que su motor funcione al máximo rendimiento (top performance). Además, este sensor mantiene sus emisiones bajo control (emissions in check) y le advierte cuando las emisiones son demasiado excesivas. Para los estados que tienen programas de inspección de vehículos para regular las emisiones (vehicle inspection programs to regulate emissions), el uso de la luz CEL y O2 alertará a los funcionarios sobre cualquier emisión excesiva. Como resultado, si uno o más de sus sensores de oxígeno tienen fallas (faulty) durante una inspección de emisiones (emissions inspection) de su automóvil, lo más probable es que no pase la inspección.

Los coches con sensores de O₂ tienen como mínimo un sensor delante del convertidor catalítico (catalytic converter), así como uno en cada uno de los colectores de escape (exhaust manifold) del coche. La cantidad real de sensores de oxígeno para un automóvil depende del año, la marca, el modelo y el motor (year, make, model and engine). Sin embargo, la mayoría de los vehículos de los últimos modelos tienen cuatro sensores de oxígeno.

¿Qué hacen los sensores de oxígeno?

Cuando un motor de gasolina (gasoline-powered engine) quema gasolina (burns gasoline), hay oxígeno presente. El oxígeno en un motor es el resultado de varios factores que incluyen la temperatura del aire (air temperature), la altitud (altitude), la temperatura del motor (engine temperature), la carga del motor (load on the engine) y la presión barométrica (barometric pressure). La proporción (ratio) ideal de oxígeno y gasolina es de 14,7: 1, que varía ligeramente según los diferentes tipos de gas. En el caso de que haya menos oxígeno presente, quedará combustible (fuel) después de la combustión, lo que se conoce como una mezcla rica (rich mixture). Por otro lado, si hay más oxígeno presente, se denomina mezcla pobre (lean mixture). Tanto las mezclas ricas como las pobres son malas para su automóvil, así como para el medio ambiente (environment). Una mezcla rica da como resultado un combustible que no se quema y crea contaminación (pollution). Una mezcla pobre genera contaminantes de óxido de nitrógeno (nitrogen-oxide pollutants), que pueden provocar una disminución del rendimiento (decreased performance) del vehículo y daños (damage) al motor. Los sensores de oxígeno se colocan cerca de puntos en el sistema de escape (exhaust system) para determinar si hay mezclas ricas o magras en su automóvil.

Por lo general, un sensor de O₂ crea un voltaje (voltage) debido a una reacción química (chemical reaction) resultante de una relación desequilibrada (off-balanced) entre gasolina y oxígeno. La mayoría de los motores de los automóviles pueden determinar cuánto combustible quemar (fuel to expend) en el motor en función del voltaje del sensor de O₂. Si su sensor de oxígeno no funciona correctamente (fails to function properly), su computadora de gestión del motor no puede determinar la relación aire / combustible. Por lo tanto, el motor se ve obligado a adivinar (guess) cuánta gasolina usar, lo que resulta en un motor contaminado (polluted engine) y un vehículo que funciona mal.