Riscaldatore sensore lambda (ossigeno)

Modalità di collegamento dell'oscilloscopio

Canale A - corrente riscaldatore

1. Collegare la pinza amperometrica da 60 ampere al Canale A del PicoScope.
2. Impostare la pinza nella posizione da 20 A e portarla automaticamente a zero.
3. Posizionare la pinza attorno ad uno dei fili bianchi del sensore lambda o il filo corrispondente del cablaggio del motore sul lato opposto della multi-presa.

Canale B - uscita sensore

1. Collegare il cavetto di prova BNC al Canale B del dispositivo PicoScope.
2. Collegare una sonda di aggancio posteriore alla spina positiva (colorata) del cavetto di prova.
3. Posizionare un morsetto a coccodrillo nero sulla spina negativa (nera) e agganciare ad una connessione di terra adatta nel vano motore.
4. Posizionare il filo nero del sensore lambda o il filo corrispondente del cablaggio del motore sul lato opposto della multi-presa.

Nota: questo test è stato eseguito su un sensore standard di zirconia sul sensore (a monte) convertitore pre-catalitico.

I collegamenti sono illustrate in Figura 1.

Esempio delle forme d’onda

Note sulla forma d'onda

Canale A - corrente riscaldatore

Questo dimostra la corrente nell'elemento riscaldatore, che è un segnale del tipo modulazione di larghezza di impulso (PWM) o segnale tipo onda quadra. Gli impulsi di corrente iniziano con un'altezza di circa 1,3 ampere e poi scendono a circa 0,5 ampere. Ciò è dovuto all'aumento nella resistenza del riscaldatore man mano che si riscalda. La tensione attraverso il riscaldatore è una tensione costante della batteria dall’ECM, quindi mentre la resistenza del riscaldatore aumenta, la corrente scenderà.

La caratteristica più importante di questa forma d'onda non è l'altezza degli impulsi di corrente ma la loro larghezza. L'ECM in questo motore genera un impulso di corrente ogni mezzo secondo (500 ms) e regola la larghezza di ogni impulso per controllare la potenza del riscaldatore. È difficile vedere gli impulsi individuali nella forma d'onda di cui sopra, quindi bisogna ingrandire utilizzando gli strumenti di zoom: .           Qui, sulla destra, viene mostrata la visualizzazione ingrandita:

Nella forma d'onda di cui sopra, abbiamo ingrandito per l'intervallo di 20 secondi subito dopo l'accensione. Abbiamo inoltre posizionato un paio di righe a circa 26 e 30 secondi dopo l'accensione e abbiamo impostato il PicoScope per visualizzare la corrente media in tale intervallo di tempo. PicoScope dimostra che la corrente media tra le righe è di circa 860 mA. Questo ci dice che la corrente pulsata alimentata al riscaldatore ha lo stesso effetto di una corrente costante di circa 860 mA.

Dopo il punto di 30 secondi, gli impulsi di corrente diventano più stretti. Se sposteremo le righe in quella regione, PicoScope ci direbbe che la corrente media è di circa 185 mA, o di circa il 20% della corrente di picco. L'uscita del riscaldatore potrebbe quindi essere inferiore.

Canale B: uscita sensore

Questo dimostra il segnale di tensione dal sensore, che rappresenta il contenuto di ossigeno del gas di scarico. PicoScope è stato impostato per filtrare il segnale per rimuovere i picchi di rumore.

Informazioni tecniche

Questo test serve per verificare che elemento del riscaldatore del sensore lambda e il controllo tramite il modulo di controllo del motore (ECM) funzionino correttamente.

Per informazioni tecniche sul sensore stesso, vedere l’argomento sonde lambda in zirconia.

Lo scopo dell'elemento riscaldatore è di riscaldare la sonda lambda fino all'inizio del suo intervallo di funzionamento 250 fino a 950°C il più rapidamente possibile. A questo punto il sistema di iniezione carburante cambierà da controllo carburante ad anello aperto a quello ad anello chiuso. Questo non può verificarsi fino a quando non c'è un segnale di commutazione dal filo di uscita sensore lambda, informando il motore ECM del contenuto di ossigeno dell'impianto di scarico. È imperativo che il sistema passi il più velocemente possibile al controllo a circuito chiuso per soddisfare le severe normative del sistema sulle emissioni. Eventuali difetti nel sistema elemento riscaldatore ridurrà la velocità di commutazione della sonda lambda e invariabilmente attiverà la spia per malfunzionamento delle emissioni motore.

Se l'elemento non mostra alcuna corrente, verificare che ci sia una tensione di alimentazione normale della batteria su uno dei fili di collegamento e che la ECM stia tentando di passare in modo intermittente l'altro filo a terra. Inoltre, se non c'è alcuna commutazione a terra, verificare la continuità del filo di ritorno all’ECM per un circuito aperto.

La resistenza dell'elemento può essere controllata anche attraverso i due fili bianchi. Sul nostro veicolo di prova, l'elemento aveva una resistenza di 6 Ω. Verificare i dati del produttore per il veicolo in prova.

In genere i quattro cavi sulla sonda lambda zirconia sono:

Nero - segnale del sensore		Blu - segnale del sensore
Grigio - sensore di terra	o:	Bianco - sensore di terra
Bianco - elemento riscaldante		Nero- elemento riscaldante
Bianco - elemento riscaldante		Nero- elemento riscaldante

Questa è solo una guida e può variare in base ai diversi produttori.

Se la sonda lambda viene rimossa e poi rimontata o sostituita, vale la pena anche di controllare la corretta coppia di serraggio. Sul nostro veicolo di prova, la coppia di serraggio corretta era 45 Nm.

Componente immagine

Figura 2 - esempio sonda lambda con riscaldatore

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