Comprendre les capteurs : Le capteur d’oxygène

Le capteur d’oxygène, sinon connu sous le nom de capteur d’O2, fait ce que son nom suggère – il mesure la quantité d’oxygène dans les gaz d’échappement. Bien que cela puisse sembler une tâche assez modeste, le capteur d’O2 est en fait l’un des capteurs les plus importants de tout véhicule, responsable de Maintenir le bon équilibre entre l’air et le carburant pour des émissions optimales. À cause de cela, vous voudrez savoir ce que ça fait, pourquoi il échoue et, surtout, comment le remplacer quand ça arrive.

Comment fonctionne un capteur d’O2?

La plupart des voitures disposent d’au moins deux capteurs d’oxygène répartis dans tout le système d’échappement; au moins un devant le catalyseur et un ou plusieurs en aval du catalyseur. Le « capteur pré-catalysateur » régule l’alimentation en carburant, tandis que le Le capteur en aval mesure l’efficacité du catalyseur.

Les capteurs d’O2 peuvent généralement être classés en capteurs à bande étroite ou large.  Un élément de détection est placé à l’intérieur du capteur, enfermé dans un boîtier en acier. Les molécules d’oxygène des gaz d’échappement passent par de minuscules fentes ou trous dans les capteurs coque en acier pour atteindre l’élément de détection ou la cellule Nernst. De l’autre côté de la cellule nernst, l’oxygène de l’air à l’extérieur des gaz d’échappement descend le long du capteur d’O2 et entre en contact. La différence de quantité d’oxygène entre celles présentes dans le l’air extérieur, et celui présent dans les gaz d’échappement, favorise le flux des ions oxygène et produit de la tension.

Si le mélange de gaz d’échappement est trop riche et qu’il y a trop peu d’oxygène dans les gaz d’échappement, un signal est envoyé à l’unité de contrôle électronique (ECU) du moteur pour diminuer la quantité de carburant ajoutée au cylindre. Si le mélange de gaz d’échappement est trop pauvre, un signal est ensuite envoyé pour augmenter la quantité de carburant utilisée dans le moteur. Trop de carburant produit des hydrocarbures et du monoxyde de carbone. Trop peu de carburant produit des polluants à base d’oxyde d’azote. Le signal du capteur aide à garder le mélange parfait. O2 à large bande les capteurs disposent d’une cellule de pompage d’O2 supplémentaire pour réguler la quantité d’oxygène présente dans l’élément de détection.  Cela permet de mesurer un rapport air/carburant beaucoup plus large.

Pourquoi les capteurs d’O2 tombent-ils en panne?

Puisque le capteur d’oxygène se trouve dans le flux d’échappement, il peut être contaminé. Les sources courantes de contamination incluent un mélange de carburant excessivement riche ou le soufflage d’huile dans un moteur plus ancien, ainsi que le liquide de refroidissement du moteur brûlé dans la chambre de combustion à cause d’une fuite de joint moteur. Il est aussi exposé à des températures extrêmement élevées et, comme n’importe quel composant, peut s’user avec le temps. Tout cela peut affecter les caractéristiques de réponse du capteur d’oxygène, entraînant un temps de réponse prolongé ou un décalage de la courbe de tension du capteur et, à long terme, a réduit la performance du capteur. 

À quoi faire attention dans un capteur d’O2 défaillant

Quand le capteur d’oxygène tombe en panne, l’ordinateur ne peut plus détecter le rapport air/carburant, donc il finit par deviner. Pour cette raison, il y a quelques signes révélateurs à surveiller :

• Témoin de vérification moteur : bien que le témoin moteur puisse s’allumer pour plusieurs raisons, c’est généralement dû à un problème lié aux émissions.
• Mauvaise économie de carburant : un capteur d’oxygène défectueux perturbera le mélange air/carburant, ce qui entraînera une consommation accrue.
• Ralenti moteur irrégulier ou raté d’allumage : puisque la sortie du capteur d’oxygène aide à contrôler le calage du moteur, les intervalles de combustion et le ratio air/carburant, un capteur défectueux peut provoquer un fonctionnement irrégulier du véhicule.
• Performance moteur lente.

Dépannage d’un capteur d’oxygène

Pour identifier la source de toute panne de capteur d’O2, considérez les étapes suivantes :

• Lisez tous les codes de défaillance à l’aide d’un outil de diagnostic. Notez qu’il est courant d’avoir plusieurs codes d’erreur lorsqu’on rencontre des problèmes avec les capteurs d’O2.
• Les capteurs lambda ont un chauffage interne, alors vérifiez la résistance du chauffage – elle sera généralement assez faible.
• Vérifie l’alimentation électrique du chauffage – souvent ces fils sont de la même couleur.
• Inspectez le connecteur électrique pour détecter des dommages ou de la saleté. 
• Inspectez le collecteur d’échappement et les injecteurs de carburant pour détecter des fuites ainsi que l’état des composants d’allumage – cela peut affecter le fonctionnement du capteur.
• Vérifiez que le capteur d’O2 lit correctement en confirmant la valeur d’O2 avec un analyseur d’émissions gazeuses à quatre ou cinq.
• Utilisez un oscilloscope pour vérifier le signal à la fois au ralenti et à environ 2 500 tr/min.
• Utilisez des données en temps réel pour vérifier le signal si le câblage du capteur est difficile d’accès.
• Vérifiez l’état du tube de protection de l’élément sonde pour détecter des signes de dommages et de contamination.

Codes de faute courants

Les codes de faute courants et les causes incluent :

• P0135 : capteur d’oxygène devant le catalyseur 1, circuit de chauffage / ouvert
• P0175 : système trop riche (banque 2)
• P0713 : dysfonctionnement du trim du carburant (banque 2)
• P0171 : système trop pauvre (banque 1)
• P0162 : Défaillance du circuit du capteur O2 (banque 2, capteur 3)

Comment remplacer un capteur d’O2

Avant de remplacer le capteur, vous devez diagnostiquer le problème.  Connectez un outil de diagnostic, comme le DS de Delphi, sélectionnez le bon véhicule et lisez le(s) code(s) de défaillance. Confirmez le code de faute en sélectionnant les données en temps réel et en comparant la valeur de le capteur suspect défectueux à celui d’un capteur connu en fonctionnement. Si nécessaire, consultez les données du constructeur du véhicule pour trouver la bonne valeur à comparer. D’autres outils ou équipements peuvent être nécessaires pour déterminer s’il s’agit bien du capteur Et pas le câblage qui cause le problème. 

• Comme beaucoup de véhicules récents ont plusieurs capteurs d’oxygène, assurez-vous d’identifier correctement le capteur défectueux pour ne pas remplacer par erreur le mauvais.  Les constructeurs identifient « banque1 » versus « banque2 » et « avant » Les positions / arrière » vs. « avant / post » sont un peu différentes, donc il faut faire attention à s’assurer d’avoir identifié le bon capteur (problématique). La meilleure façon d’y parvenir est de consulter des données en temps réel à l’aide d’un outil de diagnostic. 
• Ensuite, débranche la connexion du fil.
• Ensuite, utilisez une clé à molette – ou une clé à douille O2 dédiée – pour dévisser le capteur de son siège.  Une fois dévissé, jetez l’ancien capteur et remplacez-le par le nouveau.
• La plupart des capteurs d’oxygène viennent avec un composé anti-grippant électriquement conducteur spécial appliqué aux filetages, donc il suffit d’enfiler le nouveau capteur dans le vide laissé par l’ancien.
• Pour protéger contre la soudure du capteur dans son filetage, les capteurs Delphi sont livrés avec des composés antigrippants pré-appliqués ou inclus dans la boîte.  Si nécessaire, appliquer les composés sur le nouveau capteur avant de les réajuster. Fais attention à ne pas le faire Mettez des quantités excessives d’anti-grippant sur les filetages, car cela pourrait contaminer la zone de détection. 
• Serrez le capteur au couple recommandé.
• Une fois le capteur en place, branchez le connecteur électronique.
• Reconnectez maintenant l’outil de diagnostic et supprimez tous les codes d’erreur associés.
• Enfin, allumez le contact et confirmez que le témoin de contrôle moteur est éteint, puis effectuez un test routier.