Slik tester du oksygensensorer uten gjetting

Kontrollampen for motorfeil sammen med en feilkode for oksygensensoren (lambda-sonden) betyr ikke automatisk at selve sensoren er skadet. For å teste lambdasondene riktig må du skille mellom en defekt sensor og skade på ledningsnettet, lekkasje i eksosanlegget, innsugslekkasje, problemer med drivstoffmengden eller feil på katalysatoren. Denne forskjellen er avgjørende før du bestiller en OEM-erstatning eller en fabrikktilpasset del til kjøretøy fra BMW, Mercedes-Benz, Audi, Jaguar, Land Rover, Volkswagen, Skoda eller andre europeiske bilmerker.

Oksygensensoren, også kalt O2-sensor eller lambda-sonde, registrerer oksygeninnholdet i eksosstrømmen. Motorstyreenheten (ECU) bruker data fra den fremre sensoren (før katalysatoren) til å regulere luft-drivstoffblandingen. Sensorene etter katalysatoren overvåker hovedsakelig katalysatorens effektivitet. Siden disse sensorene arbeider inne i det varme eksosanlegget og kommuniserer med motorens styreenhet, krever en pålitelig diagnose mer enn bare å kontrollere om varsellampen lyser på instrumentpanelet.

Start med feilkoder og livedata (Live Data)

Koble til et diagnoseapparat og registrer alle lagrede, ventende og permanente diagnostiske feilkoder før du kobler fra noe. Registrer også data fra fryserammen (freeze-frame). Motorturtall, kjølevæsketemperatur, kjørehastighet, drivstofftrim og belastning da feilen oppsto, kan vise den faktiske kilden til problemet.

Koder i området P0130 til P0167 kan indikere feil i lambdasondens krets, varmekretsen, signalområdet eller for langsom sensorrespons. De angir hvor styreenheten oppdaget et problem, men ikke nødvendigvis den direkte årsaken. En feilkode som angir mager blanding på den fremre lambdasonden, kan for eksempel skyldes falsk luft som kommer inn i innsugssystemet, lavt drivstofftrykk, vakuumlekkasje eller eksoslekkasje før sensoren.

Når motoren har nådd driftstemperatur, åpner du livedata for korttids- og langtidsdrivstofftrim (STFT/LTFT), fremre og bakre lambdasonder samt luft-drivstoff-forholdssensorer (AFR), hvis kjøretøyet er utstyrt med dem. En konvensjonell smalbåndet fremre sensor i en bensinmotor skal under drift i lukket sløyfe (closed loop) skifte gjentatte ganger mellom et magert signal rundt 0,1 V og et rikt signal rundt 0,9 V. De nøyaktige signalforløpene avhenger av kjøretøyet, motorstyringsstrategien og oppdateringsfrekvensen til diagnoseapparatet.

En sensor hvis signal blir liggende på et konstant lavt eller høyt nivå, eller endres svært langsomt, krever ytterligere testing. Sammenlign imidlertid først begge motorbankene (sylinderradene) i en V-motor. Hvis én bank fungerer feil, mens den andre oppfører seg normalt, er årsaken sannsynligvis sensoren, kontakten, ledningsnettet, injektordriften eller eksosføringen på den aktuelle banken. Hvis begge bankene viser lignende feil, bør du først lete etter et systemomfattende problem med luft, drivstoff eller motorstyring.

Vit hvilken lambdasonde du tester

Riktig tilpasning er avgjørende fordi fremre og bakre sensorer har ulike funksjoner, og mange kjøretøy bruker flere sonder. Bank 1 er siden av motoren som inneholder sylinder 1. Sensor 1 (Sensor 1) sitter vanligvis før katalysatoren. Sensor 2 (Sensor 2) sitter etter katalysatoren. Noen motorer bruker ekstra sensorer, og delbeskrivelser kan bruke begreper som pre-cat (før katalysatoren), post-cat (etter katalysatoren), fremre, bakre, venstre eller høyre.

Ikke bestill en del utelukkende basert på en generell beskrivelse som «fremre lambdasonde». Bekreft VIN-nummer, motorkode, produksjonsdato, originalt delenummer, kontakttype, kabellengde og sensorens plassering. En visuelt lik universalsonde kan ha en annen kalibrering, ledningsføring, tetning i kontakten eller andre responsegenskaper. Dette er et dårlig kompromiss i kjøretøy som overvåker drivstoffmengde og katalysatorytelse nøye.

Smalbåndede og bredbåndede sonder testes forskjellig

Tradisjonelle zirkoniumbaserte smalbåndssonder genererer en varierende spenning som ofte kan avleses direkte med et egnet multimeter eller oscilloskop. Moderne bredbåndssonder, også kalt luft-drivstoff-forholdssensorer (AFR), er mer komplekse. Utgangssignalet styres via en pumpestrømkrets og en referansecelle, så en vanlig spenningsmåling på signalledningen er ofte misvisende.

For bredbåndssonder er data fra diagnoseapparatet og testprosedyrer anbefalt av produsenten den foretrukne metoden. Noen diagnoseverktøy viser ekvivalensforhold, lambdaverdi, luft-drivstoff-forhold, sensorstrøm eller avlesning av ønsket og faktisk verdi i stedet for et signal fra 0 til 1 V. Ikke legg batterispenning på sensorens signalkrets, og ikke prøv å fremtvinge en reaksjon uten riktig koblingsskjema og testspesifikasjon.

Kontroller varmekretsen før du avskriver sonden

De fleste moderne lambdasonder har et innebygd varmeelement. Varmeelementet gjør at sensoren raskt når driftstemperatur, noe som forbedrer utslippskontrollen ved kaldstart og hjelper motoren raskere over i drift med lukket sløyfe. En feil i varmeelementet kan utløse en feilkode selv om selve måleelementet kan generere et korrekt signal når det er helt oppvarmet.

Slå av tenningen, koble fra sensorkontakten og kontroller begge sider for korrosjon, bøyde pinner, oljeforurensning, smeltet isolasjon eller vanninntrenging. Høy temperatur fra eksosanlegget skader ofte ledningene nær sondens hus, særlig der ledningsnettet kommer i kontakt med eksosrøret, varmeskjoldet eller girkassetunnelen.

Bruk fabrikkens koblingsskjema til å identifisere varmeelementets pinner. Mål motstanden i varmeelementet mellom varmepinnene på sensorsiden. Et fullstendig brudd i kretsen (ingen gjennomgang) betyr vanligvis at varmeelementet er skadet, mens motstand nær null kan tyde på en intern kortslutning. Motstandsverdiene varierer imidlertid etter sondens konstruksjon. Sammenlign målingen med spesifikasjonen for kjøretøyet, i stedet for å basere deg på ett universelt tall.

Kontroller deretter kontakten på kjøretøysiden for nødvendig strømforsyning og jord eller styresignal. Mange nyere kjøretøy bruker PWM-styring av varmeelementet (pulsbreddemodulering), så målingene kan variere avhengig av tenningstilstand, motortemperatur og kommandoer fra styreenheten. Manglende strømforsyning, en sprengt sikring, et skadet relé, dårlig jording eller en brutt ledning kan utløse den samme varmeelement-feilkoden som en defekt lambdasonde.

Test sensorens respons under kontrollerte forhold

Når motoren er varm og varmekretsen fungerer, observerer du sensorens respons i livedata. En fungerende smalbåndet fremre sensor skal reagere på endringer i blandingen. En kortvarig økning av motorturtallet kan utløse en midlertidig endring, men mer kontrollerte tester gir bedre informasjon.

En profesjonell mekaniker kan fremkalle en liten, kontrollert berikelse eller utmagring av blandingen og observere sensorens respons. En forsiktig, kontrollert vakuumlekkasje vil for eksempel utløse en reaksjon på mager blanding, mens en godkjent metode for berikelse vil utløse en reaksjon på rik blanding. Dette er ikke en test som bør utføres tankeløst på en varm motor og et varmt eksosanlegg. Unngå brennbare sprayer i nærheten av tenningskomponenter, katalysatorer eller eksosmanifolder.

Et oscilloskop er det beste verktøyet for å vurdere signalkvaliteten til en smalbåndssonde. Det viser skiftehastighet, spenningsområde og signalbortfall som et vanlig multimeter kanskje ikke oppdager. Et for langsomt signalforløp kan tyde på en slitt sonde, men forurensning fra kjølevæske, olkeaske, silikonforsegling eller drivstofftilsetninger kan også redusere responstiden. Hvis du skifter sensoren uten å fjerne forurensningskilden, vil feilen oppstå igjen.

Utelukk problemer som etterligner en defekt lambdasonde

Før du skifter sensoren, kontroller feil som oftest forvrenger avlesningene. De er særlig vanlige når kjøretøyet har feilkoder for mager/rik blanding, katalysatorytelse, høyt drivstofforbruk, ujevn tomgang eller gjentatte lambdasondefeil:

• Eksoslekkasjer før den fremre sonden kan trekke uteluft inn i eksosanlegget og føre til en falsk avlesning av mager blanding.
• Innsugslekkasjer etter luftmengdemåleren (MAF) kan tilføre umålt luft («falsk luft») og føre til positive drivstofftrimverdier.
• Lavt drivstofftrykk, tette drivstoffinjektorer eller dårlig drivstofftilførsel kan føre til en faktisk mager eksosblanding.
• Feiltenning, oljeforbruk, kjølevæskeinntrenging og skadde katalysatorer kan påvirke den bakre sondens funksjon og resultatene fra katalysatorovervåkingen.

Bakre lambdasonder (etter katalysatoren) krever særlig forsiktighet. Et signal fra den bakre sonden som nøye etterligner signalet fra den fremre sonden, kan tyde på redusert evne hos katalysatoren til å lagre oksygen, men beviser ikke at selve sensoren er skadet. Før du konkluderer med katalysatorskade eller skifter sonden etter katalysatoren, må du kontrollere at det ikke finnes feilkoder for feiltenning, eksoslekkasje, feil i blandingen ved den fremre sonden eller ulovlige motorendringer.

Når utskifting er riktig beslutning

Skift lambdasonden når testene bekrefter brudd eller kortslutning i den interne kretsen, et skadet varmeelement, skadet kontakt/ledningsnett ved sensoren, upålitelige data etter kontroll av ledningsnettet eller en langsom/ufølsom sonde som fortsatt fungerer feil etter at relaterte motor- og eksosproblemer er utbedret. Hvis sensoren er fysisk forurenset av olje eller kjølevæske, må du først reparere lekkasjekilden.

Velg en sensor som nøyaktig tilsvarer den opprinnelige bruken. Riktig OEM-nummer sikrer riktig kontakt, lengde og føring av ledningsnettet, varmeelementets egenskaper, kalibrering og kompatibilitet med styreenheten. Dette er spesielt viktig i europeiske kjøretøy, der lignende motorfamilier kan bruke ulike sonder avhengig av årsmodell, utslippsversjon eller produksjonsdato.

Etter montering sletter du feilkodene først når du har kontrollert at ledningsnettet er sikret mot høy eksostemperatur. Kjør motoren til driftstemperatur, analyser livedata på nytt og gjennomfør en egnet kjøresyklus hvis kjøretøyet krever at beredskapsmonitorene tilbakestilles. Erstatningsdelen skal løse et bekreftet problem, ikke skjule en uoppdaget feil.

Den beste reparasjonsbeslutningen bygger på en kombinasjon av diagnosedata, kretstester, motorens tilstand og nøyaktig deltilpasning. Test først, kontroller deretter OEM-nummeret, og kjøp en sensor som er beregnet nøyaktig for denne plasseringen i det aktuelle kjøretøyet.