Quale funzione svolge il sensore NOx durante la guida?
La spia di avvertimento del motore Diesel può indicare diversi componenti del sistema di emissione dei gas di scarico; tuttavia, la domanda «a cosa serve il sensore NOx?» è estremamente importante. Questo piccolo componente elettronico influisce direttamente sul funzionamento del sistema SCR, sul consumo di AdBlue, sulle prestazioni del motore e sul corretto funzionamento del sistema di trattamento dei gas di scarico. In molte moderne automobili europee con motore Diesel, un sensore NOx guasto può infine causare una limitazione della potenza o persino impedire il riavvio del veicolo.
Il sensore NOx misura la concentrazione degli ossidi di azoto nei gas di scarico. La centralina del motore utilizza questi dati per gestire il sistema di riduzione catalitica selettiva (SCR), noto anche come sistema AdBlue o DEF. Il suo compito non consiste soltanto nel rilevare i guasti: fornisce dati in tempo reale grazie ai quali il veicolo riduce le emissioni nocive di NOx, mantenendo al contempo una combustione, una potenza e un’efficacia di trattamento dei gas di scarico ottimali.
A cosa serve il sensore NOx?
Gli ossidi di azoto (NOx) si formano come prodotti secondari della combustione, quando l’elevata temperatura e la pressione nei cilindri provocano la reazione dell’azoto con l’ossigeno. I motori Diesel generano quantità particolarmente elevate di NOx durante il funzionamento sotto carico intenso. I veicoli moderni utilizzano sistemi di trattamento dei gas di scarico che trasformano questi gas in sostanze meno nocive prima che escano dall’impianto di scarico.
Il sensore NOx analizza i gas di scarico e calcola la concentrazione degli ossidi di azoto, generalmente espressa in parti per milione (ppm). In seguito trasmette queste informazioni alla centralina del motore tramite il proprio modulo elettronico. A seconda della progettazione del veicolo, può essere presente un solo sensore NOx oppure due: uno prima del catalizzatore SCR (upstream) e uno dopo (downstream).
Il sensore situato prima del catalizzatore determina la quantità di NOx che entra nel sistema SCR. Sulla base di questa lettura, della temperatura dei gas di scarico, del carico del motore e di numerosi altri parametri, la centralina calcola la quantità corretta di liquido AdBlue. Il sensore posto dopo il catalizzatore controlla l’efficacia della riduzione degli NOx. Se i valori rimangono troppo elevati, il veicolo può rilevare l’inefficacia del catalizzatore SCR, un dosaggio errato dell’AdBlue, l’usura del catalizzatore o un guasto del sensore stesso.
È proprio grazie a questo circuito chiuso di informazioni che il sensore NOx è un elemento attivo del sistema di gestione del motore e non soltanto un dispositivo di monitoraggio delle emissioni dei gas di scarico.
Dove si trova il sensore NOx?
Il sensore NOx è montato nell’impianto di scarico, dove opera in condizioni estreme: temperature elevate, vibrazioni, umidità ed esposizione allo sporco stradale. L’elemento di misurazione è avvitato direttamente nel tubo di scarico o nell’alloggiamento dell’impianto di scarico, mentre il cavo lo collega a un modulo di controllo separato. In molti veicoli questo modulo si trova sul sottoscocca o nella zona del tunnel centrale.
La posizione precisa dipende dal modello dell’auto e dalla versione del motore. Nei veicoli BMW, Mercedes-Benz, Audi, Volkswagen, Jaguar o Land Rover dotati di SCR, un sensore può trovarsi prima del catalizzatore e l’altro dopo. Questo è molto importante durante l’acquisto del ricambio: i sensori upstream e downstream spesso hanno un aspetto simile, ma differiscono per calibrazione, lunghezza del cavo, connettore e numero OEM.
Per questo motivo non bisogna mai scegliere un sensore NOx basandosi esclusivamente sull’aspetto. È sempre consigliabile verificare il numero VIN, il codice del motore, l’anno di produzione e il numero originale del ricambio.
Come collabora il sensore NOx con il sistema AdBlue e SCR?
Il sistema SCR inietta una quantità dosata con precisione di liquido AdBlue nei gas di scarico caldi. L’AdBlue è una soluzione di urea e acqua che consente la reazione chimica all’interno del catalizzatore SCR. Di conseguenza, gli ossidi di azoto nocivi vengono trasformati principalmente in azoto e vapore acqueo.
Il sensore NOx informa la centralina se questo processo si svolge correttamente. Se il livello di NOx è superiore a quello previsto, il modulo di controllo può correggere il dosaggio dell’AdBlue entro i limiti consentiti. Tuttavia, se le letture sono inaffidabili o il sensore smette di comunicare con il veicolo, il sistema non è in grado di confermare il corretto funzionamento del sistema di emissione.
Per questo motivo un sensore NOx guasto può generare messaggi relativi al sistema AdBlue anche quando il serbatoio è pieno. Può inoltre generare errori che fanno pensare a un guasto del catalizzatore SCR, dell’iniettore DEF, della pompa, del riscaldatore o dell’impianto elettrico. Una diagnosi corretta consente di evitare la costosa sostituzione di componenti ancora funzionanti.
Il guasto del sensore non significa automaticamente che il catalizzatore SCR sia danneggiato. Allo stesso modo, la semplice sostituzione del sensore non risolverà un problema causato da una perdita dell’impianto di scarico, da AdBlue contaminato, da un cablaggio danneggiato o da una reale inefficacia del catalizzatore. La riparazione corretta viene determinata dai codici di errore, dai dati in tempo reale e dalle procedure diagnostiche del produttore.
Sintomi di un sensore NOx guasto
I sensori NOx si guastano più spesso a causa dei ripetuti cicli di riscaldamento, di danni all’elettronica, della rottura dei cavi, dell’infiltrazione di umidità, dell’accumulo di fuliggine o della corrosione del connettore. A causa delle difficili condizioni operative, il rischio di guasto aumenta con il chilometraggio e l’età del veicolo.
I sintomi più comuni sono:
- accensione della spia Check Engine,
- messaggio di guasto del sistema di emissione dei gas di scarico,
- limitazione della potenza del motore,
- aumento del consumo di AdBlue,
- maggiore consumo di carburante,
- contatore che indica il tempo residuo prima che sia impedito il riavvio del veicolo.
La diagnosi computerizzata può indicare errori del circuito elettrico, del riscaldatore, della comunicazione CAN, letture inaffidabili o una bassa efficacia del sistema SCR. Bisogna tuttavia ricordare che la semplice descrizione del codice di errore non costituisce una diagnosi completa. Lo stesso codice può essere causato da cavi danneggiati o da una perdita dell’impianto di scarico e non dal sensore stesso.
Nei veicoli dotati di due sensori è necessario analizzare separatamente i dati delle due posizioni. Le letture del sensore prima e dopo il catalizzatore non dovrebbero essere identiche: svolgono funzioni diverse e reagiscono in modo differente al variare delle condizioni operative del motore.
Perché scegliere un sensore NOx originale?
Il sensore NOx è un componente elettronico del sistema di emissione dei gas di scarico calibrato con precisione, non un sensore universale dell’impianto di scarico. Anche ricambi con filettatura identica e connettore simile potrebbero non funzionare correttamente con il software del veicolo. L’utilizzo di un modello errato può causare errori, misurazioni imprecise, problemi di adattamento e messaggi SCR continui.
Nei veicoli BMW, Mercedes-Benz, Audi, Volkswagen, Jaguar e Land Rover è particolarmente importante utilizzare ricambi originali OEM. Il sensore corretto deve essere compatibile con la calibrazione del produttore e con il protocollo di comunicazione della centralina. Anche all’interno dello stesso modello, diverse versioni del motore possono utilizzare sensori NOx differenti.
Prima dell’acquisto è necessario confrontare il numero OEM riportato sul sensore smontato con il numero del ricambio offerto. Se il produttore lo ha sostituito con un numero più recente, è consigliabile confermare la compatibilità con il numero VIN e la data di produzione del veicolo.
Su alcune automobili, dopo il montaggio del nuovo sensore è necessario eseguire l’adattamento, l’inizializzazione o la cancellazione degli errori utilizzando un tester diagnostico adeguato. In altri casi, la centralina riconosce il nuovo sensore al termine di un ciclo di guida.
Si può guidare con un sensore NOx guasto?
All’inizio il veicolo generalmente rimane funzionante, tuttavia rimandare la riparazione non è una buona soluzione. Un sensore NOx guasto impedisce il controllo corretto del sistema AdBlue e può provocare avvertimenti sempre più restrittivi. In molte automobili con motore Diesel, la centralina alla fine limiterà la potenza o impedirà il riavvio del motore dopo lo spegnimento dell’accensione.
È inoltre importante considerare i costi. Continuare a guidare con un guasto SCR attivo può causare un consumo eccessivo di AdBlue, un carico aggiuntivo sugli altri componenti del sistema di emissione e una diagnosi futura più complessa e costosa.
Cosa controllare prima di ordinare un nuovo sensore?
Inizia con una diagnosi computerizzata completa utilizzando un dispositivo in grado di leggere i codici di errore specifici del produttore. Controlla quindi il cablaggio elettrico verificando la presenza di isolamento fuso, abrasioni, fissaggi danneggiati, corrosione e connettori allentati. Controlla inoltre la tenuta dell’impianto di scarico nella zona del sensore e del catalizzatore SCR, poiché l’aria aspirata può falsare le misurazioni.
Il passaggio successivo consiste nel determinare se il guasto riguarda il sensore prima del catalizzatore, quello dopo il catalizzatore, l’efficienza del sistema SCR o il sistema di dosaggio dell’AdBlue. Annota il numero OEM riportato sul sensore installato e confrontalo con il numero assegnato allo specifico numero VIN, motore e anno del veicolo.
Il sensore NOx opera in condizioni estremamente impegnative, ma scegliere quello corretto è semplice se si esegue prima una diagnosi adeguata. La corrispondenza del numero OEM, la conferma della posizione di montaggio e l’esecuzione dell’adattamento richiesto consentono di ripristinare la piena efficienza del sistema di emissione dei gas di scarico.
