O2センサーの基礎知識

O2センサー(ラムダセンサーとも呼ばれます)は、排気ガス中に残っている酸素の量を測ります。エンジンコンピューターは触媒の手前のセンサーを使って、混合気を理論空燃比(ラムダ1と呼ばれます)に保ちます。ガソリンでは燃料1 kgに対して空気約14.7 kgです(Boschは14.66としています)。触媒の後ろにある2つ目のセンサーは、触媒がどれだけ機能しているかをチェックします。

上流センサーと下流センサー

現代の排気システムには、少なくとも2つのO2センサーがあります。

• 上流センサー(制御用センサー): 触媒の手前にあります。コンピューターはこれを読んで燃料供給を調整します。混合気が濃ければ噴射量を減らし、薄ければ増やします。
• 下流センサー(診断用センサー): 触媒の後ろにあります。上流側の制御が正しく働いているかを確認し、コンピューターは監視装置としても使います。触媒の浄化効率が閾値を下回ると、P0420(バンク1)またはP0430(バンク2)が記録されます。

バンク1、バンク2、センサー1、センサー2

コードでは、センサーをバンクと位置で呼び分けます。

• バンク1は、シリンダー1があるエンジンの側です。バンク2はV型や水平対向エンジンの反対側です。シリンダーが1列のエンジンにはバンク1しかありません。
• センサー1は、そのバンクで最もエンジンに近いセンサー(上流)です。センサー2は排気の流れでその次にあるセンサーで、通常は触媒の後ろです。以下同様に続きます。

つまり「バンク1センサー1」は、シリンダー1側の上流センサーです。どちらがバンク1かは、メーカーがシリンダー1をどこに置いたかで決まります。お使いのエンジンについては整備情報に示されています。

O2センサーの種類

センサーは作動温度に達するよう加熱されます。Boschの旧型のフィンガー型センサーは約350 °Cに加熱されます。新しいプレーナー型センサーは検出素子にヒーターが組み込まれているため、冷間始動後に早く使える状態になります。

OBD-IIがチェックすること

OBD-IIの規則は、コンピューターに次の監視を求めています。

• 上流センサーの出力電圧と応答速度。一方向だけの応答遅れ(リッチからリーン、またはリーンからリッチ)も含みます。
• 下流センサーの出力、活動、応答。
• すべての加熱式センサーのヒーター回路。

コンピューターは、センサーの劣化によって排出量が該当する基準値の1.5倍を超える前に、そのセンサーを異常と判定しなければなりません。

O2センサーが記録するコード

バンク1センサー2の同じ故障はP0136〜P0141です。バンク2センサー1はP0150から始まります。

センサーが報告するが、原因ではないコード

センサーは、単に知らせているだけのことがよくあります。正常なセンサーが実際のリーンやリッチな混合気を検出するとそれを報告し、コンピューターが燃料系統のコードを記録します。

• P0171とP0174:システムリーン、バンク1とバンク2。
• P0172とP0175:システムリッチ、バンク1とバンク2。

エンジンとセンサーの間で吸気系や排気系に空気が漏れ込むと、信号が狂います。このためBoschの点検手順には吸気系と排気系の漏れテストが含まれています。リーンのコードでセンサーを交換する前に、漏れを確認してください。

O2センサーが故障する理由

Boschは故障を、電気的故障、機械的損傷、被毒または目詰まり、過熱に分類しています。取り外したセンサーの付着物から、原因がわかることがよくあります。

原因を直すことが重要です。オイルや冷却水を燃やしているエンジンに新しいセンサーを付けても、同じように汚染されます。

O2センサーの点検方法

Boschの整備工場向け手順は、次の順番です。

1. エンジンが温まった状態で、診断機で故障メモリーを読み取り、センサーのライブデータを確認します。
2. 信号パターンを車両の仕様と比較します。
3. 配線とコネクターを点検します。
4. 吸気系と排気系の漏れテストを行います。特にエンジンとセンサーの間を確認します。

ヒーターのコードの場合は、ヒーターへの電源供給と、コンピューターがヒーターをオンにしているかを確認します。

正常値や信号パターンは車両によって異なるため、整備情報と比較してください。

O2センサーの交換時期

Boschはラムダセンサーを消耗部品として扱い、30,000 km(約18,600マイル)ごとの点検を推奨しています。上記のテストで故障と判明したとき、または車両メーカーの点検整備スケジュールに交換時期が記載されていればその時期に交換してください。

• 純正と同じ種類のセンサーを取り付けてください。Boschは、フィンガー型センサーは同じ種類のものと交換しなければならないとしています。
• 新品のBoschセンサーは、ねじ部にあらかじめグリスが塗布されています。
• センサー交換後はコードを消去して走行してください。O2センサーモニターが完了と表示されるには、もう一度実行される必要があります。ドライブサイクルとレディネスモニターをご覧ください。

簡単な歴史

Boschは1976年、米国市場向けのVolvo 240/260に、量産初のラムダセンサーを搭載しました。これにより三元触媒が実用的になりました。三元触媒は、混合気がラムダ1付近に保たれているときにしか、3つの主要な汚染物質をすべて十分に浄化できないためです。O2センサーの監視は、触媒と並んで、1990年の米国大気浄化法改正法がOBDに課した2つの最低要件の1つでした。OBD-IIの歴史をご覧ください。

その他の用語はOBD-II用語集をご覧ください。

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