Sensori di ossigeno lenti o lenti

Apr 19, 2023

Un sistema di gestione del motore cerca sempre di trovare il rapporto aria/carburante perfetto. Ma è quasi impossibile superare il confine tra troppo ricco e troppo magro. Ad ogni giro dell'albero motore, piccoli cambiamenti nell'aria, nel carburante e nelle condizioni operative possono causare cambiamenti nel contenuto di ossigeno in uscita dalla porta di scarico.

Un sensore di ossigeno misura il contenuto di ossigeno nello scarico. Lo fa generando elettricità dal differenziale di ossigeno tra lo scarico e la cella della pompa interna. Non misura carburante, NOX o monossido di carbonio.

Se si collegasse un sensore di ossigeno a un motore a carburatore, il segnale non oscillerebbe. Sarebbe una linea piatta che va su o giù mentre il carburante passa attraverso i primari e i secondari nel motore.

Su un motore a iniezione di carburante, quando si guarda il sensore di ossigeno, le tensioni del segnale prodotte oscillano. Il motivo delle oscillazioni o delle variazioni di tensione è dovuto al fatto che la gestione del motore modifica l'ampiezza dell'impulso degli iniettori e altri parametri per ottenere il perfetto rapporto aria-carburante. Oscilla tra livelli di ossigeno ricco e magro, ma rimane abbastanza vicino da consentire al motore di funzionare senza intoppi.

Con l'evoluzione del sensore di ossigeno negli ultimi 40 anni, gli ingegneri hanno fatto in modo che il componente percepisse una gamma più ampia di condizioni ricche e magre, rilevando anche prima piccoli cambiamenti nel contenuto di ossigeno. Alcuni moderni sensori aria/carburante sono così sensibili da poter rilevare piccole perdite nel collettore di scarico. Il sensore è in grado di leggere i gas mancanti e l'aria esterna che viene aspirata mentre gli impulsi di scarico superano la perdita.

Indipendentemente dalla generazione o dai materiali alla base di un sensore di ossigeno, questi possono essere contaminati e non leggere più il contenuto di ossigeno nel flusso di scarico. I nemici del platino, della zirconia o del Titania sono i silicati, il silicone e la fuliggine. Questi contaminanti avvelenano il componente in modo che non possa più misurare la differenza di ossigeno attraverso lo spazio di diffusione. I contaminanti si depositano e si legano alle superfici e soffocano gli elementi sensibili.

Quando un sensore di ossigeno è avvelenato, perde la capacità di misurare il contenuto di ossigeno nello scarico. Le oscillazioni si appiattiscono man mano che il sensore viene contaminato. Alla fine il segnale del sensore diventa completamente piatto.

La gestione del motore sa quando non fidarsi di un sensore di ossigeno contaminato. Il motore sa quanta aria sta entrando nel motore utilizzando i sensori MAS e MAP. Il modulo sa anche quanto carburante viene iniettato. Se non rileva la commutazione dal sensore, imposterà un codice e inizierà a controllare il carburante e la scintilla per proteggere i convertitori catalitici.

Alcuni motori potrebbero guardare il sensore di ossigeno a valle per controllare il livello del carburante. I sensori di ossigeno a valle (situati nel flusso di scarico dopo il catalizzatore) vengono utilizzati per monitorare l'efficienza del convertitore catalitico. In alcune configurazioni di gestione del motore, l'attività del sensore di ossigeno a valle viene utilizzata per regolare il funzionamento aria/carburante per mantenere un rapporto favorevole per ottimizzare l'efficienza del catalizzatore. Altri sistemi di gestione del motore potrebbero guardare alla sponda opposta.

Se il sensore dell'ossigeno è contaminato, i codici più comuni sono da P0139 a P0153 per la risposta lenta del circuito del sensore dell'ossigeno. Questi codici vengono impostati quando il sistema di gestione del motore rileva una tensione del segnale inferiore al previsto o il sensore non passa da ricco a magro. I codici da P0160 a P0166 per assenza di attività del sensore O2 possono indicare un problema con il circuito o il sensore è così contaminato che il sensore non genera più tensione.

Se la fonte della contaminazione è sufficientemente a monte, non solo saranno contaminati i sensori di ossigeno, ma anche i convertitori catalitici. Se la contaminazione non viene diagnosticata prima della sostituzione del sensore, il sensore imposterà i codici per l'efficienza del catalizzatore e si guasterà più velocemente dell'originale.

Ogni volta che le emissioni dallo scarico del veicolo superano una volta e mezzo i limiti federali, il processore EMS è programmato per registrare i dati di guasto. La spia di malfunzionamento si accende dopo due scatti consecutivi difettosi e il sensore di ossigeno e i circuiti associati vengono monitorati per individuare eventuali difetti.