Capteurs D’Oxygène

Un Guide Détaillé Sur Le Fonctionnement Des Capteurs D’Oxygène & Ce Qu’Ils Font

Qu’est-Ce qu’un Capteur D’Oxygène?

Des capteurs d’oxygène (communément appelés « capteurs O2 », car O2 est la formule chimique de l’oxygène) sont montés dans le collecteur d’échappement du véhicule pour surveiller la quantité d’oxygène imbrûlé dans les gaz d’échappement lorsque ceux-ci sortent du moteur.

En surveillant les niveaux d’oxygène et en envoyant ces informations à l’ordinateur de votre moteur, ces capteurs permettent à votre voiture de savoir si le mélange de carburant est riche (pas assez d’oxygène) ou maigre (trop d’oxygène). Un bon rapport air-carburant est essentiel pour que votre voiture fonctionne aussi bien qu’elle devrait l’être.

Étant donné que le capteur O2 joue un rôle important dans les performances du moteur, les émissions et le rendement énergétique, il est important de comprendre comment ils fonctionnent et de s’assurer que le vôtre fonctionne correctement.

Où se trouvent les capteurs d’oxygène ?

La quantité de capteurs d’oxygène dont dispose un véhicule varie. Chaque voiture fabriquée après 1996 doit disposer d’un capteur d’oxygène en amont et en aval de chaque convertisseur catalytique. Par conséquent, alors que la plupart des véhicules ont deux capteurs d’oxygène, les moteurs V6 et V8 équipés d’un double échappement ont quatre capteurs d’oxygène — un en amont et en aval du convertisseur catalytique sur chaque rive du moteur.

Que fait un capteur d’oxygène?

Le capteur 02 du véhicule est utilisé pour mesurer la quantité d’oxygène dans les gaz d’échappement et signaler ce retour à l’ordinateur de votre véhicule. L’ordinateur utilise ensuite ces informations pour ajuster votre mélange air/carburant.

Les capteurs d’oxygène fonctionnent en produisant leur propre tension lorsqu’ils deviennent chauds (environ 600 ° F). Sur la pointe du capteur d’oxygène qui se branche dans le collecteur d’échappement se trouve une ampoule en céramique de zirconium. L’intérieur et l’extérieur de l’ampoule sont recouverts d’une couche poreuse de platine, qui sert d’électrodes. L’intérieur de l’ampoule est évacué intérieurement à travers le corps du capteur vers l’atmosphère extérieure.

Lorsque l’extérieur de l’ampoule est exposé aux gaz chauds de l’échappement, la différence de niveaux d’oxygène entre l’ampoule et l’atmosphère extérieure à l’intérieur du capteur provoque un flux de tension à travers l’ampoule.

Si le rapport carburant est maigre (pas assez de carburant dans le mélange), la tension est relativement faible — environ 0,1 volts. Si le rapport carburant est riche (trop de carburant dans le mélange), la tension est relativement élevée — environ 0,9 volts. Lorsque le mélange air/ carburant est au rapport stoechiométrique (14,7 parties d’air pour 1 partie de carburant), le capteur d’oxygène produit 0,45 volts.

Le Capteur d’Oxygène Amont (Capteur d’Oxygène 1)

Le capteur d’oxygène 1 est le capteur d’oxygène amont par rapport au convertisseur catalytique. Il mesure le rapport air-carburant des gaz d’échappement sortant du collecteur d’échappement et envoie les signaux haute et basse tension au module de commande du groupe motopropulseur afin de réguler le mélange air-carburant. Lorsque le module de commande du groupe motopropulseur reçoit un signal de basse tension (maigre), il compense en augmentant la quantité de carburant dans le mélange. Lorsque le module de commande du groupe motopropulseur reçoit un signal haute tension (riche), il penche le mélange en réduisant la quantité de carburant qu’il ajoute au mélange.

L’utilisation par le module de commande du groupe motopropulseur de l’entrée du capteur d’oxygène pour réguler le mélange de carburant est connue sous le nom de boucle de commande de rétroaction fermée. Ce fonctionnement en boucle fermée se traduit par une bascule constante entre riche et pauvre, ce qui permet au convertisseur catalytique de minimiser les émissions en maintenant le rapport moyen global du mélange de carburant en bon équilibre.

Cependant, lorsqu’un moteur froid est démarré ou qu’un capteur d’oxygène tombe en panne, le module de commande du groupe motopropulseur entre en fonctionnement en boucle ouverte. En fonctionnement en boucle ouverte, le module de commande du groupe motopropulseur ne reçoit pas de signal du capteur d’oxygène et commande un mélange de carburant riche fixe. Le fonctionnement en boucle ouverte entraîne une augmentation des consommations et des émissions de carburant. De nombreux capteurs d’oxygène plus récents contiennent des éléments chauffants pour les aider à atteindre rapidement la température de fonctionnement afin de minimiser le temps passé en fonctionnement en boucle ouverte.

Le Capteur d’Oxygène aval (Capteur d’oxygène 2)

Le capteur d’oxygène 2 est le capteur d’oxygène aval par rapport au convertisseur catalytique. Il mesure le rapport air-carburant sortant du convertisseur catalytique pour s’assurer que le convertisseur catalytique fonctionne correctement. Le convertisseur catalytique fonctionne pour maintenir le rapport air-carburant stœchiométrique 14,7: 1 tandis que le module de commande du groupe motopropulseur bascule constamment entre des mélanges air-carburant riches et maigres en raison de l’entrée du capteur d’oxygène en amont (capteur 1). Par conséquent, le capteur d’oxygène en aval (capteur 2) devrait produire une tension constante d’environ 0,45 volts.

Symptômes d’un mauvais capteur O2

Lorsqu’un capteur 02 tombe en panne, divers codes de panne de diagnostic (DTC) peuvent apparaître. La plupart du temps, un capteur O2 défectueux entraînera un voyant de contrôle du moteur accompagné d’un code d’erreur que vous pouvez lire avec un scanner OBD2 comme FIXD. Sur la base de ce code d’erreur, il indiquera comment il a échoué, puis avancera avec le diagnostic.

Les symptômes d’un capteur O2 défectueux peuvent inclure les éléments suivants:

• État de fonctionnement pauvre ou riche
• Accélération médiocre
• Hésitation du moteur
• Fumée noire provenant du tuyau d’échappement (état de fonctionnement riche) la fumée noire est un excès de carburant sortant de l’échappement
• Ralenti brutal
• Décrochage du véhicule
• Rendement énergétique réduit

Pour déterminer si vous avez un mauvais capteur d’oxygène par rapport à une condition de fonctionnement pauvre ou riche, la première étape consiste à vérifier le fonctionnement de votre capteur d’O2 avec un outil d’analyse.

Comment tester les capteurs d’oxygène

Étant donné que le capteur O2 joue un rôle important pour que votre moteur fonctionne aussi efficacement et proprement que possible, il est important de s’assurer qu’il fonctionne correctement. La plupart des capteurs d’oxygène durent généralement de 30 000 à 50 000 miles, soit de 3 à 5 ans, avec des capteurs plus récents qui durent encore plus longtemps avec un entretien et un entretien appropriés. Le coût de remplacement d’un capteur d’oxygène varie de 155 $ à 500$, selon que vous faites du bricolage ou que vous vous rendez dans un magasin.

Vous pouvez tester le capteur d’oxygène à la maison avec un voltmètre ou un outil d’analyse OBD2 comme le capteur FIXD. Accédez au flux de données en direct dans l’application FIXD pour voir la tension et le temps de réponse de vos capteurs O2.

Typiquement, un capteur O2 1 avant (en amont) qui fonctionne correctement passera de riche à maigre à une vitesse assez régulière, créant une formation ondulatoire. La tension générée par le capteur O2 doit être comprise entre 0,1 V et 0,9V, avec 0,9V du côté riche et 0,1V du côté pauvre. Si vos lectures se situent dans cette plage, le capteur O2 fonctionne correctement.

Le capteur d’oxygène arrière (aval) 2 est un moniteur de catalyseur et si tout fonctionne normalement, ce capteur volera autour d’un demi-volt. Cependant, cette mesure peut fluctuer en fonction du fabricant.

Conseils supplémentaires pour tester le capteur O2

Si le capteur O2 ne répond pas rapidement au test:

Si le capteur semble lent ou lent à réagir pendant le test et qu’il existe d’autres symptômes sans code d’erreur, cela peut être un problème de capteur O2 « paresseux » qui peut causer d’autres problèmes.

Si la tension du capteur O2 colle riche ou pauvre:

Essayez d’introduire la condition inverse pour déterminer si le problème concerne le capteur d’oxygène ou s’il s’agit d’un problème de mélange air-carburant. Par exemple, si votre capteur O2 reste maigre, ajoutez du carburant à la situation pour voir s’il réagit. Si le capteur O2 est du côté riche, essayez d’introduire une fuite de vide ou plus d’oxygène pour voir comment et si le capteur réagit.

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Femme, maman, Gestionnaire de contenu & Rédacteur senior chez FIXD. Du garage au gymnase, j’adore aider les gens à apprendre et à grandir. Voiture de rêve: Mustang bleue Acapulco ’69.