Sistema de aire secundario en el vehículo: funcionamiento, averías y diagnóstico

Hella ha publicado en su plataforma de información técnica Hella Tech World un completo artículo sobre el sistema de aire secundario, componente clave en la reducción de emisiones contaminantes durante la fase de arranque en frío del motor. Su principal objetivo es disminuir los valores de hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) en los gases de escape cuando el catalizador aún no ha alcanzado su temperatura óptima de funcionamiento.

En los motores de ciclo Otto con mezcla estequiométrica, el catalizador de tres vías consigue un índice de conversión superior al 90%. Sin embargo, durante el arranque en frío se generan hasta el 80% de las emisiones de un ciclo de conducción. Dado que el catalizador comienza a operar de manera eficiente a partir de los 300-350°C, es necesario tomar medidas para minimizar las emisiones en este periodo. Aquí es donde entra en acción el sistema de aire secundario.

Este sistema introduce aire adicional en los gases de escape para proporcionar el oxígeno necesario que permite la reacción de los HC y CO en CO2 y H2O. En los vehículos equipados con un catalizador de tres vías y una sonda lambda, el sistema de aire secundario se desactiva aproximadamente 100 segundos después del arranque.

Tipos de sistemas de aire secundario

Existen dos tipos de sistemas de aire secundario:

• Sistema pasivo: Aprovecha las oscilaciones de presión en el escape para generar un vacío que permite la entrada de aire mediante una válvula cíclica.
• Sistema activo: Emplea una bomba para inyectar aire adicional de forma controlada, lo que permite un funcionamiento más eficiente y preciso.

Estructura del sistema de aire secundario activo

El sistema de aire secundario activo está compuesto por los siguientes elementos:

1. Filtro de aire
2. Bomba de aire secundario
3. Unidad de control del motor
4. Relé de activación
5. Válvula de conmutación
6. Válvula combinada

Funcionamiento del sistema de aire secundario activo

El proceso comienza cuando la unidad de control del motor activa la bomba de aire secundario a través del relé de activación. Simultáneamente, la válvula de control se abre, permitiendo que el vacío del colector de admisión accione la válvula combinada.

El aire adicional es bombeado a través de la válvula de escape hasta el tubo de escape, donde reacciona con los hidrocarburos y el monóxido de carbono. Una vez que la regulación lambda entra en funcionamiento, la unidad de control desactiva la bomba y la válvula neumática de control. Al cerrarse la válvula combinada, se evita que los gases calientes del escape lleguen hasta la bomba, protegiéndola de posibles daños.

Síntomas de avería en el sistema de aire secundario

Un fallo en el sistema de aire secundario puede provocar un aumento en los valores de gases contaminantes durante el arranque en frío y la fase de calentamiento. Esto puede retrasar la temperatura de servicio del catalizador y, en los sistemas con autodiagnóstico, activar el testigo de avería del motor.

Causas comunes de avería

Las averías más frecuentes en el sistema de aire secundario suelen estar relacionadas con:

• Bomba defectuosa: Puede deberse a la entrada de humedad, lo que genera bloqueos o fallos eléctricos.
• Problemas eléctricos: Una mala conexión a masa o una alimentación deficiente pueden afectar el rendimiento del sistema.
• Conductos obturados o con fugas: Provocan mal funcionamiento en la válvula de activación o en la válvula combinada, comprometiendo el sistema en su totalidad.

Diagnóstico y localización de fallos en el sistema de aire secundario

Para detectar fallos en el sistema, es fundamental realizar una inspección visual y un examen acústico.

1. Revisión inicial: Escuchar la bomba eléctrica en frío y comprobar su apagado correcto al detener el motor.
2. Inspección visual: Verificar cables, tubos flexibles y fusibles en busca de daños o conexiones sueltas.
3. Lectura de memoria de averías: Comprobar códigos de error con un equipo de diagnóstico.

Si no se registran fallos, se pueden seguir los siguientes pasos:

1. Activación de la bomba eléctrica: Mediante la comprobación de elementos de regulación para verificar su correcto funcionamiento.
2. Comprobación del vacío en la válvula de control: Si no hay vacío, revisar con un multímetro si la válvula recibe alimentación eléctrica.
3. Verificación de la válvula combinada: Utilizar una bomba de vacío para comprobar su activación.
4. Inspección de las conexiones flexibles: Soplar ligeramente en el tubo para comprobar que la válvula combinada se cierra y se abre correctamente con vacío.

Si se detecta que la válvula combinada permanece cerrada o abierta permanentemente, es indicativo de que debe ser reemplazada.