Capteurs d'oxygène lents ou lents

Apr 19, 2023

Un système de gestion du moteur essaie toujours de trouver le rapport air/carburant parfait. Mais il est presque impossible de marcher sur la ligne entre trop riche ou trop maigre. À chaque révolution du vilebrequin, de petits changements dans l'air, le carburant et les conditions de fonctionnement peuvent entraîner des modifications de la teneur en oxygène sortant de l'orifice d'échappement.

Un capteur d'oxygène mesure la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement. Pour ce faire, il génère de l'électricité à partir du différentiel d'oxygène entre l'échappement et la cellule de pompe intérieure. Il ne mesure pas le carburant, les NOX ou le monoxyde de carbone.

Si vous attachiez un capteur d'oxygène à un moteur à carburateur, le signal n'oscillerait pas. Ce serait une ligne plate qui monte ou descend lorsque le carburant passe par les primaires et les secondaires dans le moteur.

Sur un moteur à injection de carburant, lorsque vous regardez le capteur d'oxygène, les tensions de signal produites oscillent. La raison des oscillations ou des changements de tension est que la gestion du moteur modifie la largeur d'impulsion des injecteurs et d'autres paramètres pour obtenir le rapport air-carburant parfait. Il oscille entre des niveaux d'oxygène riches et pauvres, mais reste suffisamment proche pour que le moteur fonctionne correctement.

Au fur et à mesure que le capteur d'oxygène a évolué au cours des 40 dernières années, les ingénieurs ont fait en sorte que le composant détecte une gamme plus étendue de conditions riches et pauvres tout en détectant plus tôt de petits changements dans la teneur en oxygène. Certains capteurs air/carburant modernes sont si sensibles qu'ils peuvent détecter de minuscules fuites dans le collecteur d'échappement. Le capteur peut lire les gaz manquants ainsi que l'air extérieur aspiré lorsque les impulsions d'échappement traversent la fuite.

Peu importe la génération ou les matériaux au cœur d'un capteur d'oxygène, ils peuvent être contaminés et ne plus lire la teneur en oxygène dans le flux d'échappement. Les ennemis du platine, de la zircone ou du titane sont les silicates, le silicone et la suie. Ces contaminants empoisonnent le composant de sorte qu'il ne peut plus mesurer le différentiel d'oxygène à travers l'espace de diffusion. Les contaminants recouvrent et se lient aux surfaces et étouffent les éléments de détection.

Lorsqu'un capteur d'oxygène est empoisonné, il perd sa capacité à mesurer la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement. Les oscillations s'aplatissent lorsque le capteur est contaminé. Le signal du capteur devient finalement complètement plat.

La gestion du moteur sait quand ne pas faire confiance à un capteur d'oxygène contaminé. Le moteur sait combien d'air entre dans le moteur à l'aide des capteurs MAS et MAP. Le module sait également combien de carburant est injecté. S'il ne voit pas la commutation du capteur, il définira un code et commencera à contrôler le carburant et l'étincelle pour protéger les convertisseurs catalytiques.

Certains moteurs peuvent regarder le capteur d'oxygène en aval pour contrôler la compensation de carburant. Des capteurs d'oxygène en aval (situés dans le flux d'échappement après le catalyseur) sont utilisés pour surveiller l'efficacité du convertisseur catalytique. Dans certaines configurations de gestion du moteur, l'activité du capteur d'oxygène en aval est utilisée pour ajuster le fonctionnement air/carburant afin de maintenir un rapport favorable pour optimiser l'efficacité du catalyseur. D'autres systèmes de gestion de moteur pourraient regarder la rive opposée.

Si le capteur d'oxygène est contaminé, les codes les plus courants sont P0139 à P0153 pour la réponse lente du circuit du capteur d'oxygène. Ces codes sont définis lorsque le système de gestion du moteur détecte une tension de signal inférieure à celle attendue ou que le capteur ne passe pas de riche à pauvre. Les codes P0160 à P0166 pour aucune activité du capteur O2 peuvent indiquer un problème avec le circuit ou le capteur est tellement contaminé que le capteur ne génère plus de tension.

Si la source de la contamination est suffisamment en amont, non seulement les capteurs d'oxygène seront contaminés, mais les convertisseurs catalytiques seront également contaminés. Si la contamination n'est pas diagnostiquée avant le remplacement du capteur, le capteur définira des codes pour l'efficacité du catalyseur et échouera plus rapidement que l'original.

Chaque fois que les émissions d'échappement du véhicule dépassent 1-1/2 fois les limites fédérales, le processeur EMS est programmé pour enregistrer les données de défaut. Le voyant de dysfonctionnement s'allume après deux déclenchements consécutifs défectueux, et le capteur d'oxygène et ses circuits associés sont surveillés pour les défauts.

Si quelque chose d'autre que du carburant ou de l'air atteint la chambre de combustion, il a le potentiel d'empoisonner le capteur d'oxygène. Les principales sources de contamination sont l'huile moteur et le liquide de refroidissement. Les deux utilisent des additifs contenant des composés qui peuvent éventuellement endommager un capteur d'oxygène. Les formulateurs d'huile et les constructeurs automobiles ont travaillé à abaisser les niveaux de zinc, de phosphore et de silicates qui peuvent endommager les capteurs d'oxygène et les convertisseurs catalytiques. De nouveaux liquides de refroidissement longue durée et des huiles GF-6 ont remplacé ces ingrédients nocifs, mais des fuites ou des fuites excessives limiteront la durée de vie des capteurs et des catalyseurs.

D'autres produits comme les joints d'étanchéité en silicone et même l'anti-grippage peuvent endommager un capteur d'oxygène. Si le moteur n'utilise pas de filtre à air, le sable ou la silice peuvent contaminer le capteur d'oxygène.

Lorsqu'un capteur tombe en panne, il doit être remplacé pour rétablir le fonctionnement normal du moteur. Le diagnostic nécessite généralement des tests supplémentaires une fois qu'un code d'erreur a été lu. Un diagnostic précis est essentiel pour éviter les erreurs. De nombreux capteurs sont remplacés inutilement car ils ont été mal diagnostiqués. Par exemple, quelqu'un lit un code, suppose que le capteur est défectueux et installe un nouveau capteur. Parfois, cela résout le problème, et parfois non. Les capteurs sont chers, ils ne doivent donc pas être remplacés à moins que toutes les autres possibilités aient été exclues.

La plupart des capteurs n'ont pas d'intervalle d'entretien ou de remplacement recommandé, et la plupart des capteurs sont remplacés après une panne. Même ainsi, un fournisseur leader de capteurs O2 affirme que le remplacement des capteurs O2 à kilométrage élevé avant qu'ils ne tombent en panne peut améliorer l'économie de carburant, réduire les émissions et éviter les problèmes de conduite ennuyeux.

L'un des problèmes les plus difficiles à résoudre est un code de capteur d'oxygène lié au circuit de chauffage. Si vous décidez de simplement installer un nouveau capteur et d'effacer les codes, il est possible que le code revienne car le dysfonctionnement du circuit ne se trouve pas dans le capteur d'oxygène.

Le circuit de chauffage d'un capteur d'oxygène n'est pas une bobine de fil enroulée autour de la plaquette ou du cône en céramique. La puissance est appliquée au réchauffeur et réchauffe les éléments du capteur qui détectent la différence de concentrations d'oxygène entre les gaz d'échappement et l'air de référence dans la cellule de la pompe. Avec un préchauffage plus rapide, le moteur peut entrer en fonctionnement en boucle fermée plus tôt.

Il existe plusieurs types de conceptions de circuits qui alimentent le réchauffeur. Sur certains circuits plus anciens, il y aura un fusible et un relais. Sur certains capteurs de modèles récents, il n'y a qu'un module qui tire la tension vers la terre. Mais, la majorité des systèmes alimentent le radiateur avec une tension modulée en largeur d'impulsion.

La plupart des systèmes de chauffage testent le circuit avec une tension de polarisation. Cela vérifie l'état du circuit avant l'application de la puissance modulée en largeur d'impulsion. Si le module de commande du moteur détecte une ouverture, un court-circuit ou une résistance supérieure ou inférieure à ce qui est attendu, le système passera en mode de sécurité intégrée et n'enverra pas d'alimentation au réchauffeur du capteur.