Le sonde lambda spiegate
Cosa fa una sonda lambda (sensore O2), monte e valle, banco 1 sensore 1, a banda stretta e a banda larga, i codici che genera, perché si guasta e come controllarla.
Una sonda lambda, chiamata anche sensore di ossigeno (O2), misura quanto ossigeno resta nei gas di scarico. La centralina motore usa la sonda a monte del catalizzatore per mantenere la miscela aria-carburante al rapporto chimicamente corretto, chiamato lambda 1. Per la benzina sono circa 14,7 kg di aria per kg di carburante (Bosch indica 14,66). Una seconda sonda a valle del catalizzatore controlla quanto bene funziona il catalizzatore.
Sonde a monte e a valle
I sistemi di scarico moderni hanno almeno due sonde lambda:
- Sonda a monte (sonda di regolazione): prima del catalizzatore. La centralina la legge per regolare l'alimentazione del carburante. Se la miscela è ricca, inietta meno carburante; se è povera, ne inietta di più.
- Sonda a valle (sonda diagnostica): dopo il catalizzatore. Verifica che la regolazione a monte funzioni, e la centralina la usa anche come dispositivo di monitoraggio. Un catalizzatore la cui efficienza scende sotto la soglia genera P0420 (banco 1) o P0430 (banco 2).
Banco 1, banco 2, sensore 1, sensore 2
I codici identificano le sonde per banco e posizione:
- Banco 1 è il lato del motore che contiene il cilindro 1. Banco 2 è l'altro lato, sui motori a V e boxer. Un motore con una sola fila di cilindri ha solo il banco 1.
- Sensore 1 è la sonda più vicina al motore su quel banco (a monte). Sensore 2 è la successiva lungo lo scarico, di solito dopo il catalizzatore, e così via.
Quindi "banco 1 sensore 1" è la sonda a monte sul lato del cilindro 1. Quale lato sia il banco 1 dipende da dove il costruttore ha messo il cilindro 1; le informazioni di assistenza lo indicano per il tuo motore.
Tipi di sonda lambda
| Tipo | Come funziona | Segnale |
|---|---|---|
| A salto (banda stretta) | Confronta l'ossigeno nei gas di scarico con l'ossigeno nell'aria esterna. Rileva il passaggio tra ricco e povero intorno a lambda 1. | Circa da 20 a 900 mV, a seconda dell'ossigeno nei gas di scarico. |
| A banda larga (rapporto aria-carburante) | Misura con precisione la miscela effettiva, sia sul lato ricco sia sul lato povero. | Una corrente di pompaggio, pari a zero a lambda 1. La centralina la converte in un rapporto. |
Le sonde vengono riscaldate per raggiungere la temperatura di funzionamento; le vecchie sonde Bosch a ditale sono riscaldate a circa 350 °C. Le sonde planari più recenti hanno il riscaldatore integrato nell'elemento sensibile, quindi sono pronte prima dopo un avviamento a freddo.
Cosa controlla l'OBD-II
Le norme OBD-II impongono alla centralina di monitorare:
- La tensione di uscita e la velocità di risposta delle sonde a monte, compresa una risposta lenta in una sola direzione (da ricco a povero o da povero a ricco).
- L'uscita, l'attività e la risposta delle sonde a valle.
- Il circuito del riscaldatore di ogni sonda riscaldata.
La centralina deve segnalare una sonda prima che il suo deterioramento faccia superare alle emissioni 1,5 volte il limite applicabile.
Codici che una sonda lambda può generare
| Codice | Significato (indicato per banco 1 sensore 1) |
|---|---|
| P0130 | Circuito sonda lambda |
| P0131 | Circuito sonda lambda, tensione bassa |
| P0132 | Circuito sonda lambda, tensione alta |
| P0133 | Circuito sonda lambda, risposta lenta |
| P0134 | Circuito sonda lambda, nessuna attività rilevata |
| P0135 | Circuito riscaldatore sonda lambda |
| P0031 / P0032 | Circuito di comando del riscaldatore basso / alto |
| P2195 | Segnale sonda lambda deviato o bloccato in magro |
Gli stessi guasti su banco 1 sensore 2 vanno da P0136 a P0141. Il banco 2 sensore 1 inizia da P0150.
Codici che la sonda segnala ma non causa
Spesso la sonda è solo il messaggero. Una sonda funzionante che vede una miscela realmente povera o ricca lo segnala, e la centralina genera un codice del sistema di alimentazione:
- P0171 e P0174: miscela troppo povera, banco 1 e banco 2.
- P0172 e P0175: miscela troppo ricca, banco 1 e banco 2.
Le infiltrazioni d'aria nell'aspirazione o nello scarico tra il motore e la sonda falsano il segnale. Per questo la procedura di prova Bosch include una prova di tenuta dell'aspirazione e dello scarico. Cerca eventuali perdite prima di sostituire una sonda per un codice di miscela povera.
Perché le sonde lambda si guastano
Bosch raggruppa i guasti in guasti elettrici, danni meccanici, avvelenamento o intasamento e surriscaldamento. Il deposito su una sonda smontata indica spesso la causa:
| Aspetto della punta della sonda | Causa probabile (Bosch) | Cosa controllare |
|---|---|---|
| Deposito verde e granuloso | Liquido di raffreddamento che entra nella camera di combustione | Guarnizione della testata, testata, collettore di aspirazione |
| Deposito rosso o bianco | Additivi del carburante | Smettere di usare l'additivo |
| Deposito nero e oleoso | Consumo d'olio elevato | Guide e guarnizioni delle valvole |
| Deposito marrone scuro | Miscela troppo ricca | Pressione del carburante |
| Cavo spezzato | Cavo troppo teso | Posare il nuovo cavo senza tensione |
| Guaina del cavo danneggiata | Colpi di sassi | Percorso e protezione del cavo |
Eliminare la causa è importante. Una sonda nuova montata su un motore che brucia olio o liquido di raffreddamento si contaminerà allo stesso modo.
Come controllare una sonda lambda
La procedura di officina Bosch, in ordine:
- A motore caldo, leggi la memoria guasti e osserva i valori in tempo reale della sonda con uno strumento di diagnosi.
- Confronta l'andamento del segnale con le specifiche del veicolo.
- Ispeziona cablaggi e connettori.
- Esegui la prova di tenuta dell'aspirazione e dello scarico, soprattutto tra il motore e la sonda.
Per un codice del riscaldatore, controlla l'alimentazione del riscaldatore e se la centralina lo sta attivando.
I valori normali e l'andamento del segnale dipendono dal veicolo, quindi confronta ciò che vedi con le informazioni di assistenza.
Quando sostituire una sonda lambda
Bosch considera le sonde lambda parti soggette a usura e consiglia di controllarle ogni 30.000 km (circa 18.600 miglia). Sostituisci una sonda quando le prove qui sopra mostrano che è difettosa, oppure all'intervallo previsto dal piano di manutenzione del costruttore del tuo veicolo, se ne indica uno.
- Monta lo stesso tipo di sonda dell'originale. Bosch precisa che le sonde a ditale vanno sostituite con lo stesso tipo.
- Le sonde Bosch nuove hanno la filettatura già ingrassata.
- Dopo aver sostituito una sonda, cancella il codice e guida. Il monitor delle sonde lambda deve essere eseguito di nuovo prima di risultare completato; vedi cicli di guida e monitor di prontezza.
Un po' di storia
Bosch ha portato su strada la prima sonda lambda di serie nel 1976, sulle Volvo 240/260 destinate al mercato USA. Ha reso praticabile il catalizzatore a tre vie, perché il catalizzatore abbatte bene tutti e tre i principali inquinanti solo quando la miscela è mantenuta vicina a lambda 1. Il monitoraggio delle sonde lambda era, insieme al catalizzatore, uno dei due requisiti minimi per l'OBD stabiliti dai Clean Air Act Amendments statunitensi del 1990. Vedi la storia dell'OBD-II.
Per gli altri termini, vedi il glossario OBD-II.
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Codici correlati
Fonti: Bosch lambda sensor technical brochures and history; 13 CCR 1968.2(e)(7); Vermont DEC O2S configuration; SAE J2012 code names