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Sensor AF (Air-Fuel Ratio Sensor de 5 Cables)

⚙️ Estructura y señales eléctricas (5 cables típicos)

1️⃣ Cable de referencia de señal (VAF): transmite la señal proporcional generada por la corriente de bombeo.
2️⃣ Cable de retorno o tierra de señal: estabiliza la referencia eléctrica y evita interferencias.
3️⃣ Cable de alimentación del calefactor (12 V): suministra energía para alcanzar rápidamente la temperatura de operación (650–800 °C).
4️⃣ Cable de tierra del calefactor: cierra el circuito del elemento calefactor.
5️⃣ Cable de control o referencia ECU: línea de monitoreo interna que la ECU utiliza para balancear el voltaje de la celda Nernst.

El sensor AF, también conocido como sensor de relación aire-combustible o wideband, es un dispositivo electroquímico de alta precisión que permite a la ECU medir de manera continua la cantidad exacta de oxígeno en los gases de escape. A diferencia del sensor de oxígeno convencional, que solo indica si la mezcla es rica o pobre, el sensor AF proporciona una señal proporcional (lineal) que permite conocer la relación aire-combustible real en tiempo real.

Su elemento activo está compuesto por una celda de óxido de circonio (ZrO₂) con electrodos de platino, pero internamente incorpora dos celdas: una celda Nernst (de referencia) y una celda de bombeo, que trabaja junto con un circuito de control en la ECU. Esta última regula el flujo de iones de oxígeno dentro del sensor, manteniendo el equilibrio químico en la cámara de medición. La corriente necesaria para ese equilibrio es lo que la ECU interpreta como mezcla rica o pobre.

El sensor AF no genera una señal de voltaje oscilante como el sensor zirconia tradicional (0.1 V–0.9 V). En su lugar, produce una corriente de bombeo que puede variar entre −3 mA y +3 mA, dependiendo de la relación aire/combustible.

Corriente positiva → mezcla pobre (exceso de oxígeno).

Corriente negativa → mezcla rica (exceso de combustible).

Corriente cercana a 0 mA → mezcla estequiométrica (λ = 1).

Esta lectura lineal permite que la ECU controle con extrema precisión el tiempo de inyección y la proporción aire-combustible, mejorando la eficiencia y reduciendo emisiones.