Verifica dello stato della sonda lambda (sensore O2)

Il sensore lambda (sonda a banda larga o sensore di tipo L) installato nel tratto di scarico del motore monitora il contenuto di ossigeno nel flusso dei gas di scarico. Quando le molecole di O2 entrano in contatto con l'elemento sensibile della sonda, il sensore genera un segnale di tensione variabile nell'intervallo da 0,1 a 0,9 V, in funzione della concentrazione di ossigeno. In particolare, il valore di 0,1 V corrisponde a un contenuto elevato di O2 (miscela magra), mentre il valore di 0,9 V corrisponde a un contenuto basso (miscela ricca). Il PCM monitora in modo continuo il segnale proveniente dal sensore di ossigeno e, quando necessario, emette comandi per correggere la composizione della miscela aria-carburante modificando la durata di apertura degli iniettori. Il rapporto ottimale tra i componenti della miscela combustibile, che garantisce il minimo consumo di carburante e il funzionamento più efficace del convertitore catalitico, è pari a 14,7 parti di aria per 1 parte di carburante: è proprio questo valore che il modulo di controllo cerca di mantenere costantemente, basandosi sulle informazioni ricevute dal sensore lambda. Sui modelli considerati vengono utilizzati due sensori di ossigeno: il primario è installato nel collettore di scarico del motore, mentre il secondario si trova a valle del convertitore catalitico. Confrontando il livello di ossigeno nei tratti di scarico a monte e a valle del convertitore catalitico, il PCM determina anche l'efficienza di funzionamento di quest'ultimo.

Va notato che il sensore di ossigeno è in grado di generare il segnale di tensione solo dopo aver raggiunto la normale temperatura di esercizio (circa 320 °C). Finché il sensore è freddo, il PCM funziona in modalità ANELLO APERTO.

Se con il motore alla normale temperatura di esercizio e/o in funzione da almeno due minuti il sensore di ossigeno genera un segnale stabile con ampiezza inferiore a 0,45 V (con regime motore non inferiore a 1500 giri/min), il sistema di autodiagnosi memorizza nel PCM il relativo codice di guasto (P0131 o P0132). Il relativo codice viene memorizzato anche in caso di guasto nel circuito del riscaldatore del sensore (vedere la sezione Sistema di diagnostica di bordo (OBD) - principio di funzionamento e codici di guasto).

In caso di malfunzionamento della sonda lambda o del suo circuito, il PCM passa alla modalità ad anello aperto, ignorando le informazioni provenienti dai sensori e mantenendo la composizione della miscela aria-carburante su un determinato livello prestabilito, che garantisce un'efficienza di erogazione del motore sufficiente.

La corretta funzionalità del sensore di ossigeno dipende dal rispetto di un insieme di condizioni specifiche:

a) Parametri elettrici: La stabilità del segnale di bassa tensione generato dal sensore dipende in larga misura dalla qualità dei collegamenti dei contatti del circuito della sonda lambda, che va quindi verificata per prima in caso di problemi;
b) Alimentazione di aria esterna: La costruzione della sonda lambda prevede la libera circolazione dell'aria esterna all'interno del sensore. Durante l'installazione della sonda, verificare sempre la pervietà dei canali dell'aria;
c) Temperatura di esercizio: Il PCM inizia a reagire alle informazioni provenienti dalla sonda lambda solo dopo che il sensore ha raggiunto la normale temperatura di esercizio (circa 320 °C). Questo aspetto non va trascurato durante la verifica della funzionalità della sonda;
d) Qualità del carburante: Il corretto funzionamento della sonda lambda è possibile solo se per il rifornimento del veicolo si utilizza esclusivamente carburante SENZA PIOMBO!

Oltre alle condizioni elencate nel paragrafo precedente, durante la manutenzione della sonda lambda occorre osservare alcune speciali precauzioni:

a) Il sensore di ossigeno è dotato di un tratto di cablaggio fissato in modo permanente e collegato a un connettore; tentativi di scollegarlo possono causare la rottura irreversibile del sensore;
b) Evitare che sporcizia o grasso penetrino nelle fessure del sensore o nel suo connettore elettrico;
c) Non utilizzare solventi per pulire il sensore di ossigeno;
d) Maneggiare la sonda lambda con estrema cura, non farla cadere e cercare di non scuoterla;
e) Il cappuccio protettivo in silicone deve essere installato sul sensore esattamente nel modo prescritto, per evitare che si fonda e per non compromettere il corretto funzionamento della sonda.
VERIFICA
PROCEDURA DI ESECUZIONE

1. Individuate il connettore elettrico del sensore. Sul retro del connettore inserire una graffetta da ufficio raddrizzata nel terminale del filo del segnale (terminale n. 1 [+]), inserire una seconda graffetta nel terminale n. 2 (massa). Collegare il puntale positivo del voltmetro alla prima graffetta e il puntale negativo alla graffetta inserita nel terminale di massa. Inserire il freno di stazionamento, portare la leva del selettore AT in posizione "P"; sui modelli con cambio manuale selezionare la marcia di folle. Sollevare la parte anteriore del veicolo e posizionarlo su supporti.

2. Avviare il motore e iniziare a monitorare le variazioni della tensione del segnale del sensore di ossigeno.

Evitare di toccare le superfici surriscaldate del sistema di scarico.
Le fluttuazioni più lente della tensione della sonda secondaria (sonda lambda) sono dovute all'azione del convertitore catalitico, poiché gli atomi di ossigeno legati nelle molecole di CO2 e H2O influenzano l'elemento sensibile della sonda in misura molto minore rispetto agli atomi presenti nelle molecole di CO e NOX.
3. In una fase iniziale, la sonda fredda deve generare un segnale costante con ampiezza di 0,1 ÷ 0,2 V (modalità ad anello aperto). Dopo circa due minuti il motore raggiungerà la normale temperatura di esercizio e le letture della sonda inizieranno a oscillare tra 0,1 e 0,9 V (modalità ad anello chiuso). Se il sistema non passa alla modalità ad anello chiuso, oppure vi passa con un ritardo eccessivo (sonda lenta), sostituire la sonda lambda.
4. Verificare inoltre il corretto funzionamento del riscaldatore del sensore di ossigeno. Scollegare il connettore del cablaggio della sonda e collegare un ohmmetro tra i terminali del riscaldatore (terminali n. 3 e n. 4). La resistenza nominale è di 10 ÷ 40 Ohm.
5. Verificare che l'alimentazione del riscaldatore sia presente. Scollegare il connettore elettrico e misurare la tensione sul lato cablaggio tra il terminale n. 4 e la massa. Con il quadro acceso (motore non avviato) il voltmetro deve rilevare la tensione della batteria. Se l'alimentazione è assente, controllare lo stato del cablaggio nel tratto del circuito tra il relè principale, il PCM e il sensore di ossigeno.
6. In caso di esito negativo dei controlli sopra elencati, sostituire la sonda lambda difettosa.