Sondes lambda et à oxygène

Vous aurez besoin d'un PicoScope pour réaliser ce test.

Comment raccorder l'oscilloscope

Canal A :

Branchez un câble d’essai BNC dans le canal A de l’oscilloscope. Placez une petite pince crocodile noire sur l’extrémité du câble avec un moulage noir (négatif) et une sonde à aiguille sur l’extrémité avec un moulage rouge (positif). Placez la petite pince crocodile noire sur le châssis ou la borne négative de batterie de la moto, comme l’illustre la Figure 1. Vérifiez les données de broches du fabricant pour la borne de connexion de la sonde lambda du module de commande électronique (ECM) de l’injection de carburant. Effectuez un test inversé sur la broche de prise multiple correcte avec la sonde d’acupuncture, comme l’illustre la Figure 2. Veillez à ce qu'une bonne connexion soit faite jusqu’au câble ou jusqu’à la borne et à ce que la sonde ait transpercé l’isolation du câble et de la fiche.

Avec l’exemple de forme d'onde affiché à l'écran, vous pouvez maintenant appuyer sur la barre d'espace pour commencer à observer les mesures en direct.

Exemple de formes d’ondes

Remarques sur les formes d’ondes

Les sondes comportent des raccordements électriques variés et jusqu’à quatre câbles ; elles réagissent à la teneur en oxygène dans le système d'échappement et produisent une petite tension selon le mélange air/carburant observé alors.

Dans la plupart des cas, la plage de tension varie de 0,2 à 0,8 volt : 0,2 volt indique que le mélange est faible et une tension de 0,8 V indique un mélange plus riche.

Les sondes lambda peuvent comporter un élément chauffant afin d'aider la sonde à atteindre sa température de fonctionnement optimale. Les sondes de zircone, lorsqu'elles fonctionnent correctement, commutent environ une fois par seconde (1 Hz) et ne commencent à commuter que quand la température de fonctionnement est normale. Cette commutation est visible sur l'oscilloscope, et la forme d'onde doit ressembler à l’exemple. Si la fréquence de commutation est plus basse que prévu, retirez la sonde et nettoyez-la avec un vaporisateur de solvant, ce qui peut améliorer le temps de réponse.

Informations techniques

La sonde lambda est également appelée « sonde à oxygène » (O2) ou « sonde d'oxygène chauffante », et joue un rôle très important dans le contrôle des émissions de gaz d'échappement sur un véhicule équipé d’un catalyseur. La sonde lambda est installée sur le tuyau d'échappement avant le convertisseur catalytique. Les véhicules conformes à la législation EOBD2 sont également équipés d’une sonde lambda après le catalyseur.

Un véhicule équipé d'une sonde lambda est dit avoir une commande à « boucle fermée ». Cela signifie que, une fois que le carburant a été brûlé lors du processus de combustion, la sonde analyse les émissions qui en découlent et ré-ajuste le ravitaillement du moteur en conséquence.

Pour l’essentiel, la sonde lambda est formée de deux électrodes de platine poreux. La surface externe de l'électrode est exposée aux gaz d'échappement, et revêtue de céramique poreuse, avec la surface interne revêtue exposée à l’air frais.

La sonde la plus couramment utilisée utilise un élément de zircone en céramique, qui produit une tension lorsqu'on observe une différence de teneur en oxygène entre les deux électrodes. Ce signal est alors envoyé au module de commande électronique (ECM) et le mélange est ajusté en conséquence.

Le dioxyde de titane est également utilisé dans la fabrication d'un autre type de sonde lambda, ce qui permet de disposer d’un temps de commutation plus rapide que la sonde de zircone plus commune.

La sonde à oxygène de dioxyde de titane diffère de la sonde de zircone, dans le fait qu'elle ne peut pas produire sa propre tension de sortie et qu’elle dépend donc d'une alimentation de 5 volts provenant de l’ECM du véhicule. La tension de référence est modifiée selon le rapport air-carburant des moteurs, avec un mélange faible qui renvoie une tension aussi faible que 0,4 volt et un mélange riche produisant une tension d’environ 4,0 volts.

Un ECM ne contrôle que l’alimentation en carburant en « boucle fermée » lorsque les conditions appropriées le permettent, généralement : ralenti, charge légère et vitesse de croisière. Quand la moto accélère, l'ECM permet une suralimentation en carburant et ignore les signaux lambda. C'est également le cas pour le réchauffement initial du moteur.

Propositions de rectifications de formes d’ondes défectueuses

Les sondes de dioxyde de titane et de zircone, lorsqu'elles fonctionnent correctement, commutent environ une fois par seconde (1 Hz) et ne commencent à commuter que lorsque la température de fonctionnement est normale. Cette commutation est visible sur un oscilloscope ou à l’aide d’une plage de tensions faible sur un multimètre. Lorsqu’on utilise un oscilloscope, la forme d'onde résultante devrait se présenter comme sur l'illustration ci-dessus. Si la fréquence de commutation est plus lente que prévu, le retrait de la sonde et son nettoyage avec un vaporisateur de solvant devraient améliorer le temps de réponse.

Une sortie de tension élevée constante de la sonde de zircone indique que le moteur tourne constamment avec un mélange riche et qu’il est hors de la plage de réglage de l'ECM, tandis qu’une tension basse indique un mélange faible.

Si la fréquence de commutation est plus lente que prévu, retirez la sonde et nettoyez-la avec un vaporisateur de solvant, ce qui peut améliorer le temps de réponse.

Données sur les broches

Notre véhicule d'essai était une moto Honda. Voici les données de broches de la prise multiple de l’ECM. Les données sur les broches sont spécifiques au fabricant et au modèle, et elles sont présentées à titre d’exemple uniquement.

ECM Data

AT111-2(FR)

Déni de responsabilité
Cette rubrique d’aide est sous réserve de modifications sans préavis. Les informations contenues dans la présente sont soigneusement contrôlées et sont considérées être correctes. Ces informations présentent un exemple de nos études et conclusions, et elle ne constituent pas une procédure définitive. Pico Technology n’endosse aucune responsabilité en cas d’inexactitudes. Chaque véhicule peut être différent et nécessiter des réglages uniques en matière d’essais.