Sensore di ossigeno

I veicoli sono dotati di un solo sensore di ossigeno oppure di due sensori. Nei sistemi con due sensori di ossigeno, il sensore principale è installato a monte del convertitore catalitico e controlla il contenuto di ossigeno nei gas di scarico in uscita dal motore. Il sensore secondario di ossigeno controlla il contenuto di ossigeno nei gas di scarico a valle del convertitore catalitico. Il sensore di ossigeno reagisce al contenuto di ossigeno nei gas di scarico e genera una tensione di uscita variabile da 0,1 V (alto contenuto di ossigeno, miscela magra) a 0,9 V (basso contenuto di ossigeno, miscela ricca).

Preparazione dell'area per la costruzione di un hangar riscaldato.

La tensione di uscita variabile dei sensori viene inviata alla centralina elettronica di controllo, che determina il rapporto tra ossigeno e carburante nella miscela combustibile.
La centralina regola il rapporto aria/carburante della miscela impostando il tempo di apertura degli iniettori. Con un rapporto di 14,7 parti di aria per 1 parte di carburante nella miscela iniziale il contenuto di sostanze nocive nei gas di scarico è minimo, e con tale rapporto il convertitore catalitico purifica i gas con la massima efficienza.

La centralina elettronica di controllo insieme al sensore di ossigeno mantiene la composizione della miscela combustibile esattamente al livello indicato.

Se la temperatura del sensore di ossigeno è inferiore alla temperatura di esercizio normale, cioè inferiore a 300 °C, sul sensore non è presente tensione. Pertanto, finché il motore non si è riscaldato, il segnale del sensore di ossigeno non arriva alla centralina elettronica di controllo e la centralina funziona in modalità ad anello aperto.

Se dopo il riscaldamento del motore, o dopo almeno 2 minuti di funzionamento del motore, il sensore di ossigeno principale mantiene una tensione stabilmente non superiore a 0,7 V a un regime di 1500 giri/min, la centralina elettronica di controllo imposta il codice 21. Il codice 27 indica un guasto del sensore di ossigeno secondario.

Se il sensore o il suo circuito sono guasti, la centralina elettronica di controllo funziona in modalità ad anello aperto, cioè dosa il carburante in base al valore programmato sul suo ingresso, e non in base al segnale del sensore di ossigeno.
Il corretto funzionamento del sensore dipende da quattro condizioni:

– elettriche: la bassa tensione generata dal sensore è molto sensibile allo stato dei collegamenti dei fili, che devono essere sempre puliti e saldi e devono essere controllati per primi, sia in caso di segnali del sistema di autodiagnosi sia in caso di sospetto guasto del sensore;
– alimentazione con aria esterna: il sensore è progettato in modo che l'aria circoli al suo interno. Ogni volta che lo si rimuove o installa, verificare che i canali dell'aria del sensore siano puliti;
– temperatura di esercizio: i segnali dal sensore non vengono inviati alla centralina elettronica di controllo finché la temperatura del sensore non raggiunge circa 300° C (questo fattore deve essere considerato nella valutazione dell'efficienza del sensore);
– l'uso di benzina senza piombo è una condizione essenziale per il corretto funzionamento del sensore.
Oltre alle condizioni sopra indicate, durante la manutenzione del sensore è necessario rispettare anche le seguenti regole speciali:

– il cavo flessibile e il connettore del sensore di ossigeno non sono separabili e non si staccano dal sensore;
– danneggiamento o distacco del cavo flessibile o del connettore possono compromettere il funzionamento del sensore;
– non consentire la contaminazione del connettore o dell'isolatore a torre del sensore con sporco, lubrificanti o altri corpi estranei;
– è vietato pulire il sensore con qualsiasi tipo di detergente;
– è vietato far cadere il sensore o maneggiarlo con negligenza;
– verificare la corretta installazione del cappuccio in silicone del sensore, per evitare che il cappuccio si fonda, causa possibile di guasto del sensore.

Controllo

PROCEDURA

1. Per verificare il sensore collegare un voltmetro digitale e, con il motore in funzione, controllare le letture (il voltmetro deve indicare una tensione dell'ordine di frazioni di volt). A tale scopo individuare il connettore del sensore di ossigeno e inserire il puntale del voltmetro nel contatto del filo nero, sul lato posteriore del connettore del sensore.
2. Per collegarsi correttamente al filo del connettore, infilare sul filo una sonda a spillo lunga e diritta e inserire la sonda lungo il filo nel connettore fino all'arresto sul contatto metallico del filo. Collegare il puntale positivo del voltmetro alla sonda e il puntale negativo alla massa.
3. Avviare il motore e, durante il riscaldamento, controllare la tensione del sensore di ossigeno principale (la tensione deve essere dell'ordine di frazioni di volt). Il sensore di concentrazione dell'ossigeno genererà costantemente un segnale di tensione che, con motore freddo (anello aperto), è pari a 0,1–0,2 volt. Dopo circa 2 minuti il motore raggiunge la temperatura di esercizio e la tensione del sensore di ossigeno oscillerà tra 0,1 e 0,9 volt (si attiva il controllo motore ad anello chiuso). Se il segnale del sensore di ossigeno differisce dai valori indicati, il sensore deve essere sostituito.
4. Per accedere al connettore del sensore di ossigeno ausiliario è necessario rimuovere il sedile anteriore del passeggero.
5. Per verificare il sensore di ossigeno ausiliario, individuare il connettore ed eseguire le stesse procedure di controllo previste per il sensore di ossigeno principale.
6. Verificare il riscaldatore del sensore di ossigeno ausiliario (se presente) come segue. Scollegare il connettore del sensore di ossigeno e collegare un ohmmetro tra i terminali +B e HT del connettore, lato sensore. La lettura dell'ohmmetro deve essere compresa tra 11,0 e 17,0 ohm.

* Il sensore di concentrazione dell'ossigeno riscaldato è montato solo su alcuni veicoli. Il connettore del sensore riscaldato dispone di quattro contatti.

7. Verificare la tensione di alimentazione del riscaldatore del sensore di ossigeno. Con l'accensione inserita (motore spento) controllare la presenza di tensione della batteria tra i fili nero-rosso (positivo +) e nero-blu (negativo –) nel connettore, lato cablaggio.

8. Sui modelli 1993-1994 il sensore di ossigeno può essere verificato con un altro metodo. Con motore completamente caldo e sensore di ossigeno collegato, collegare il puntale positivo del voltmetro al terminale VF1 del connettore diagnostico (indicato dalla freccia) e il puntale negativo al terminale E1. Portare il regime del motore a 2500 giri/min e collegare i contatti TE1 ed E1 del connettore diagnostico con un filo o con una graffetta.

* Misurare la tensione solo con un voltmetro a lancetta, poiché è necessario osservare le oscillazioni dell'ago.

9. Mantenere il motore a 2500 giri/min per circa 2 minuti, quindi collegare i contatti TE1 ed E1 del connettore diagnostico. Contare il numero di oscillazioni dell'ago in 10 secondi. Il numero di oscillazioni deve essere di almeno 8. Se il numero di oscillazioni è inferiore, riscaldare nuovamente il motore e ripetere la verifica.
10. Se il numero di oscillazioni è ancora inferiore a 8, rimuovere il ponticello che collega i terminali TE1 ed E1. Mantenendo il motore a 2500 giri/min, misurare la tensione tra i terminali VF1 ed E1. Se la tensione è superiore a 0 V, sostituire il sensore di concentrazione dell'ossigeno. Se la tensione è pari a 0, leggere i codici di autodiagnosi (vedere sottosezione 6.4.1) e individuare la causa del guasto.
11. Se sono stati rilevati i codici 21, 25 o 26, scollegare il tubo del vuoto del sistema di ventilazione forzata del carter dal coperchio della testata (vedere sottosezione 6.8) e misurare la tensione tra VF1 ed E1. Se la tensione è pari a 0, sostituire il sensore. Se la tensione misurata supera 0 V, il motore funziona con miscela troppo ricca e occorre riparare il sistema di alimentazione.
12. Se sono stati rilevati altri codici, riparare il sensore o il circuito specifico.

Sostituzione

* Quando si raffredda, il collettore di scarico o il tubo di scarico in cui è avvitato il sensore si contraggono, quindi a motore freddo svitare il sensore è difficile. Per non danneggiare il sensore (si presume che verrà utilizzato in seguito), avviare il motore e farlo riscaldare per 1–2 minuti, quindi spegnerlo. Fare attenzione a non ustionarsi durante l'esecuzione delle operazioni descritte di seguito.

PROCEDURA

1. Scollegare la batteria dalla massa.
2. Sollevare il veicolo e posizionarlo su cavalletti.
3. Scollegare con cura il connettore dal cablaggio del sensore.

4. Svitare il sensore di ossigeno dal tubo di scarico (nella foto è mostrata una speciale chiave a bussola prolungata che facilita lo svitamento del sensore).

* Per non rovinare il filetto del sensore, non applicare una forza eccessiva durante lo svitamento.

Il sensore di ossigeno può essere avvitato nel collettore di scarico oppure fissato con due bulloni.

5. Per facilitare la successiva rimozione del sensore, utilizzare un composto antigrippaggio per filettature. Il composto va sempre applicato sul filetto dei sensori nuovi, ma quando si rimuove e si reinstalla un sensore già in uso, applicare di nuovo il composto.
6. Serrare saldamente il sensore.
7. Collegare il connettore del cablaggio del sensore al cablaggio principale del motore.
8. Abbassare il veicolo e collegare la batteria alla massa.