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Un sensore lambda, o sensore di ossigeno, è un elemento vitale nei sistemi di emissione dell'auto, in quanto garantisce che la miscela di carburante contenga la giusta quantità di ossigeno per una combustione efficiente ed ecologica. In questo post del blog, esamineremo brevemente cos'è un sensore lambda, come funziona, quando è necessario controllarlo e come sostituirlo.
Cos'è un sensore lambda?
Il sensore lambda si trova all'interno del collettore di scarico vicino al motore, e le vetture dotate di EOBD II (veicoli europei dopo il 2001) hanno inoltre un secondo sensore a valle di ciascun convertitore catalitico allo scopo di misurare le prestazioni del convertitore catalitico. Il sensore misura la percentuale di ossigeno incombusto per vedere se è troppo (la miscela è troppo magra) o troppo poco (la miscela è troppo ricca). I risultati vengono inviati alla centralina elettronica di controllo del motore (ECU) in modo che la quantità di carburante che entra nel motore possa essere regolata per una miscela ottimale. Questo cambia continuamente in base a una serie di fattori, tra cui il carico del motore (ad es. salite), l'accelerazione, la temperatura del motore e il periodo di riscaldamento.
Sul mercato ci sono tre tipi di sensori lambda, i più vecchi e più comuni sono i sensori lambda in ossido di zirconio. Questo tipo esiste in diverse configurazioni (uno, due, tre o quattro fili), a seconda che il sensore sia preriscaldato o meno. Il secondo tipo è il sensore lambda al titanio, disponibile anche in quattro diversi tipi (vedi foto); questo tipo è facile da identificare perché il diametro della filettatura è inferiore all'ossido di zirconio (come suggerimento visivo, questi sensori hanno fili giallo e rosso). Infine il terzo tipo è il cosiddetto sensore lambda a banda larga chiamato anche "il sensore a 5 fili", che è il più nuovo e il più preciso. Il sensore lambda a banda larga è il più comune nei nuovi veicoli dotati di due sensori lambda per convertitore catalitico.
Come funziona un sensore lambda?
Il sensore lambda viene utilizzato per regolare la miscela di carburante, con la centralina che risponde alle misurazioni del sensore per determinare la quantità di carburante necessaria. Ciò significa che la miscela di carburante sarà costantemente fluttuante tra il ricco e il magro, consentendo al convertitore catalitico di operare al massimo dell'efficienza, mentre bilancia la miscela complessiva per ridurre al minimo le emissioni.
Se la centralina non riceve alcuna misurazione dal sensore, ad esempio quando il motore è appena avviato o il sensore non funziona, la centralina utilizzerà una miscela di carburante ricca fissa, che aumenta il consumo di carburante e le emissioni. Se il sensore lambda o i fili sono danneggiati o usurati, nel veicolo circolerà costantemente una miscela ricca, aumentando il consumo di carburante e mettendo a rischio altri elementi del sistema di controllo delle emissioni come convertitori catalitici.
Quando bisogna controllare i sensori lambda?
Un sensore lambda tipico possiede una lunga durata, ma può sempre guastarsi. Se noti uno dei seguenti sintomi, potrebbe essere una buona idea controllare il sensore lambda:
- accelerazione irregolare in posizione di riposo
- stridii provenienti dal motore
- elevato consumo di carburante e prestazioni scadenti
- errore nel test delle emissioni
- fumo nero e carbone intorno al tubo di scarico
- i sensori lambda possono guastarsi per una serie di motivi, tra cui:
- utilizzo di sigillanti al silicone sulle connessioni di scarico a monte dei sensori lambda
- combustibile o additivi contaminati contenenti piombo
- un motore che ha iniziato a bruciare olio, lasciando depositi di carbone sul sensore
- contaminazione esterna, come sale stradale, materiale di substrato, o sostanze chimiche
- il sensore ha raggiunto la fine del suo ciclo di vita
Come controllare un sensore lambda in ossido di zirconio
Per controllare il sensore lambda, controllare la tensione sul filo del segnale (in generale di colore nero). Di solito, dopo che il motore è caldo e in condizioni normali, la misurazione deve essere compresa tra 0,1 e 0,9 volt circa due volte al secondo a 2000 giri/min.
Se il sensore lambda è riscaldato (tre o quattro fili), prendere il riscaldatore e misurare la sua resistenza utilizzando un ohmmetro. Il riscaldatore è a due fili dello stesso colore, di solito bianco o nero. Si raccomanda di controllare sempre lo schema del circuito dell'auto e di effettuare la misurazione alla normale temperatura operativa del motore.
Come controllare un sensore lambda in titanio (facile da rilevare percè il diametro della filettatura è inferiore al diametro del sensore lambda all'ossido di zirconio, e presenta sempre un filo giallo ed un filo rosso
La tensione misurata sul filo del segnale è simile alla tensione ottenuta da un sensore lambda in zirconio. Un valore di bassa tensione corrisponde a una miscela povera, mentre una tensione elevata (circa 1 Volt) corrisponde a una miscela ricca. In alcune centraline (ECU) è il contrario, secondo la loro connessione interna
Come diagnosticare un sensore lambda a banda larga
Per la diagnostica dei sensori lambda a banda larga è necessario l'uso di uno strumento di scansione o di un oscilloscopio.
Come rimuovere e riposizionare un sensore lambda
Utilizzare una presa specializzata per facilitare la rimozione del sensore lambda. Verificare la corretta applicazione nel catalogo; applicazioni simili possono avere tempi di reazione diversi, non equivalenti. Usare grasso intorno alla filettatura sul nuovo sensore per rendere più facile l'installazione del sensore nonché la rimozione in un secondo momento. Il sensore può essere avvitato a mano e serrato con la presa speciale alla coppia corretta specificata nel manuale di assistenza del veicolo.
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