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Sensore della qualità dell'aria

Soggetti:

  • Introduzione
  • Controllo automatico
  • Posizione di installazione
  • operazione

Introduzione:
I veicoli con aria condizionata a controllo automatico sono spesso dotati di un sensore della qualità dell'aria. Questo sensore misura la qualità dell'aria aspirata ancor prima che venga aspirata attraverso l'apertura dell'alloggiamento del riscaldatore (e quindi attraverso il filtro abitacolo).

Nel momento in cui il sensore della qualità dell'aria rileva un superamento del numero di gas nocivi presenti nell'aria esterna, il sensore invia un segnale digitale alla ECU del climatizzatore. Questa ECU controlla quindi la valvola di ricircolo nell'alloggiamento del riscaldatore: chiudendo la valvola di ricircolo, l'aria esterna non entra più all'interno.

Il disegno seguente mostra gli elementi del sensore della qualità dell'aria. L'aria esterna fluisce nel sensore di sinistra. L'aria raggiunge l'elemento sensore attraverso il filtro. Attraverso la misura della resistenza elettrica “misura” l'inquinamento atmosferico presente nell'aria esterna aspirata. L'elettronica del sensore traduce il valore della resistenza in un segnale digitale e invia questo segnale alla ECU. Il sensore richiede una tensione di alimentazione e una terra per funzionare. Questo rende il sensore uno sensore attivo.

Controllo automatico:
Il sensore inizia a funzionare dopo aver inserito l'accensione. L'ECU riceve il valore del sensore in ogni momento, ma non lo utilizza se la modalità di ricircolo automatico è disattivata.

Sul pannello di controllo della ventilazione interna (riscaldamento/aria condizionata), se un veicolo è dotato di tale sensore di qualità dell'aria, troviamo una modalità automatica. Nelle due immagini successive il pulsante della modalità ricircolo automatico è indicato con frecce verdi.

Questo pulsante di ricircolo può essere utilizzato per attivare la modalità di ricircolo permanente, la modalità di ricircolo automatico oppure può essere disattivato in modo permanente. Se nessuna spia è accesa, il segnale proveniente dal sensore dell'inquinamento atmosferico non viene utilizzato per azionare la valvola di ricircolo. È quindi preferibile lasciare sempre attiva la modalità automatica (A).

Clima intelligente e cura dell'aria:
Negli ultimi modelli del gruppo VAG, la modalità di ricircolo automatico non viene più visualizzata su un pulsante o un'impostazione nel menu del climatizzatore. Quando è attivata la “Modalità Auto” nel menu “Clima Classico”, tutti i sensori relativi al controllo del clima vengono utilizzati per mantenere il clima confortevole nel veicolo. Possiamo pensare al controllo delle diverse zone climatiche tramite sensori di temperatura in più punti all'interno e al sensore di intensità luminosa. Segue un'immagine dello schermo...

Luogo di installazione:
Il sensore della qualità dell'aria si trova vicino all'apertura di ingresso dell'aria esterna nell'abitacolo. Il sensore è spesso coperto da una placcatura sopra il paraventilatore, come mostrato nell'immagine seguente (in basso a sinistra) di una Volkswagen. Dopo aver rimosso questa placcatura, il sensore è visibile.

A volte troviamo anche il sensore subito dopo l'apertura del cofano nella zona di aspirazione accanto al filtro abitacolo, come nella BMW nell'immagine in basso a destra. Il sensore è cerchiato in rosso.

Operazione:
Un sensore della qualità dell'aria è un semiconduttore di ossido di metallo (MOS). La conduttività elettrica cambia sotto l'influenza del gas. Dalla variazione della resistenza elettrica è possibile dedurre la presenza e la concentrazione dell'inquinante. La temperatura di lavoro dell'elemento sensore è di circa 350 gradi Celsius. La misurazione è simile a quella che conosciamo dalla sonda lambda.

  • Bassa resistenza: nell'aria aspirata sono presenti gas ossidabili come monossido di carbonio, idrocarburi, composti solforati;
  • Elevata resistenza: nell'aria aspirata sono presenti gas riducibili come l'ossido di azoto.

Il sensore riconosce le seguenti particelle presenti nei gas di scarico:

Scarico del motore a benzina:
CO – Monossido di carbonio
C6H14 – Esano
C6H6 – Benzene
C7H16 – n-eptano

Scarico del motore diesel:
NOX – Ossidi di azoto
SO2 – Anidride solforosa
H2S – Solfuro di idrogeno
CS2 – Disolfuro di carbonio

L'elettronica del sensore traduce il valore della resistenza in un segnale di uscita digitale. Questo segnale viene inviato alla centralina del climatizzatore. Le due immagini sottostanti mostrano la misurazione della resistenza dell'elemento sensore.

Gas ossidabili
Gas riducibili

La centralina del climatizzatore elabora il segnale del sensore della qualità dell'aria e determina se esiste un motivo per aprire o chiudere la valvola di ricircolo.

L'immagine seguente mostra parte dell'alloggiamento del riscaldatore, con la valvola di ricircolo e il relativo motore attuatore in alto. Nella condizione mostrata, la valvola di ricircolo ha chiuso l'ingresso dell'aria dall'esterno (non può entrare aria esterna) e ha aperto lo sfiato dall'interno. Il ventilatore dell'abitacolo ora aspira l'aria dall'abitacolo, la soffia attraverso l'evaporatore e/o il radiatore riscaldante per raffreddare o riscaldare l'aria, dopodiché l'aria ritorna all'interno attraverso le bocchette. Successivamente l'aria viene rimessa in circolo.

Non vogliamo fare il ricircolo in modo permanente: ci sono buone probabilità che si verifichino odori sgradevoli, mancanza di respiro tra gli occupanti e vetri appannati. In linea di principio, vogliamo utilizzare la valvola di ricircolo solo per rendere l'aria condizionata il più fredda possibile (raffreddando ancora di più l'aria raffreddata) o per impedire che l'aria dall'esterno entri all'interno.