Sonde O2, descrizione dei componenti

P07.04-2161-11

Rappresentato per il tipo 219

157 Catalizzatore su cruscotto

158 Catalizzatore sottoscocca

G3/3 Sonda O2, lato sinistro, a monte del KAT

G3/4 Sonda O2, lato destro, a monte del KAT

G3/5 Sonda O2, lato sinistro, a valle del KAT

G3/6 Sonda O2 lato destro, a valle del KAT

Disposizione

Le sonde O2 sono collocate nella parte anteriore dell'impianto di scarico come segue:

 Tipo 219 a monte e a valle dei precatalizzatori

 Tipi 164.1, 251 a monte e a lato del catalizzatore (impianto di scarico senza catalizzatore sottoscocca).

G3/3 Sonda O2, lato sinistro, a monte del KAT

G3/4 Sonda O2, lato destro, a monte del KAT

G3/5 Sonda O2, lato sinistro, a valle del KAT

G3/6 Sonda O2 lato destro, a valle del KAT

A Cavo di collegamento (incorporato per fusione)

B Connettore a spina (a 4 poli)

1 Tensione riscaldamento sonda

2 Massa riscaldamento sonda

3 Massa segnale sonda O2

4 Segnale sonda O2

P07.04-2150-03

P07.04-2396-01

Connettore a spina sonde O2

Versione rotonda e rettangolare

(Vista connettore su sonda O2)

1 Tensione riscaldamento sonda

2 Massa riscaldamento sonda

3 Massa segnale sonda O2

4 Segnale sonda O2

P07.04-2397-01

Funzione

Le sonde O2 riconoscono il contenuto di ossigeno residuo nei gas di scarico e trasmettono opportuni segnali di tensione alla centralina di comando ME . Le seguenti funzioni dipendono dai segnali della sonda O2:

Segnale sonda O2 della sonda O2 a monte del KAT
(sonde di regolazione)

 Regolazione lambda

 Autoadattamento della formazione della miscela

 Controlli delle catene causali.

Segnale sonda O2 della sonda O2 a valle del KAT
(sonde di guida o di diagnosi)

 Regolazione con due sonde

 Monitoraggio dell'effetto dei catalizzatori

Struttura

Si impiegano sonde planari O2 isolate a potenziale nullo.

La ceramica attiva della sonda è composta da un corpo ceramico impermeabile ai gas di diossido di zirconio. Un manicotto fessurato protegge il corpo ceramico dalle sollecitazioni meccaniche e dagli sbalzi di temperatura.

Il collegamento elettrico avviene attraverso un connettore a spina da 4 poli. Il cavo di massa per il segnale della sonda viene trasmesso singolarmente per ogni sonda O2 alla centralina di comando ME.

P07.61-0403-01

Principio di funzionamento

1 Ceramica sonda

2 Elettrodi di estremità

3 Condotto di scarico

Frecce nere: gas di scarico

bianca: aria esterna

Funzionamento

La ceramica della sonda inizia a condurre gli ioni di ossigeno a partire da una temperatura di circa 300 °C. Quando sui due lati della ceramica della sonda il tenore di ossigeno è diverso, a causa delle particolari proprietà della ceramica della sonda si produce una tensione superficiale (tensione di Nernst). Questa tensione di Nernst genera il

segnale delle sonde O2, che permette di misurare il contenuto di ossigeno residuo nei gas di scarico.

Il comando di controllo segnale della sonda O2 (nella centralina di comando ME) genera una cosiddetta tensione antagonista della sonda di ca. 450 mV sulla sonda O2.

Quando la sonda O2 è fredda, la resistenza interna della sonda è talmente elevata

che, indipendentemente dalla composizione della miscela, la

tensione della sonda O2 è inizialmente uguale alla tensione antagonista.



Se la sonda O2 non è collegata, la tensione antagonista sulla centralina ME può essere misurata rispetto alla massa del segnale della sonda O2.

riscaldamento sonda O2

Per portare rapidamente la ceramica della sonda a temperatura di esercizio, le sonde O2 vengono riscaldate. Il riscaldamento della sonda è comandato tramite un segnale di massa dalla centralina ME. A freddo la corrente di riscaldamento aumenta di circa 4 volte.

Con una temperatura del liquido di raffreddamento inferiore a ca. 20 °C e agli alti regimi di rotazione del motore, il riscaldamento della sonda viene disattivato per scongiurare possibili danni da surriscaldamento (shock termico).

P07.04-2121-05

Andamento segnale sonda O2 nel corso di diverse variazioni del segnale (schematico)

Attraverso il segnale della sonda O2 è possibile individuare eventuali guasti della sonda O2.

Per la tensione della sonda O2, la durata dei periodi e i cambi di stato della sonda è necessario che siano rispettati dei valori limite fissi.

A Tensione minima sonda

(miscela magra)

B Tensione massima sonda

(miscela grassa)

C Soglia inferiore per rilevamento orario

D Soglia superiore per il rilevamento orario

E Variazione continua dello stato della sonda per il passaggio da magro a ricco

F Variazione continua dello stato della sonda per il passaggio da ricco a magro

G Durata tra le variazioni di stato della sonda

H Soglia per area ricca

(ad es. superiore a 475 mV)

I Soglia per area magra

(ad es. minore di 425 mV)

U Tensione sonda in mV

T Tempo in ms

P07.61-0427-01

Segnale sonda O2

A Miscela ricca

B Miscela magra

λ Lambda (rapporto carburante-aria)

Il segnale della sonda O2 presenta, quando avviene una transizione da miscela grassa a miscela magra (λ=1), un ripido aumento di tensione. Questa proprietà è utile per la regolazione Lambda.