Wszystko o sondzie lambda
Sonda lambda, to mała, bardzo niepozorna część, o której istnieniu wielu kierowców może po prostu nie wiedzieć, do momentu, aż się ona zepsuje. Najczęściej dowiadują się o jej awarii w sposób mało przyjemny dla portfela: po znaczącym wzroście spalania paliwa. Z wygląda sonda lambda przypomina nieco świecę zapłonową, z tym, że ma jeszcze przyłączony przewód.
Sonda lambda jest stosowana w celu maksymalnego wykorzystania katalizatora w układzie wydechowym, a co za tym idzie maksymalne zneutralizowanie szkodliwych związków, które są zawarte w spalinach. Można zatem powiedzieć, że sonda lambda jest strażnikiem czystości spalin, a bez niej dym wydobywający się z rury wydechowej byłby dużo bardziej szkodliwy dla środowiska, kierowców i przechodniów.
Żeby zrozumieć jak działa sonda lambda trzeba najpierw uświadomić sobie w jakich pracuje warunkach i jakie jest jej dokładne zadanie. W katalizatorze, jak sama jego nazwa wskazuje, zachodzą reakcje katalityczne. Polegają one na zmniejszaniu ilości węglowodorów, redukcji tlenków azotu oraz tlenku węgla. W zależności od warunków, reakcje katalityczne mogą zachodzić mniej lub bardziej wydajnie. Wydajność katalizatora jest określana przez stopień konwersji katalizatora. Tutaj właśnie najbardziej dobitnie można pokazać, jak wielką robotę robi sonda lambda. W starych autach, w których w ogóle się jej nie stosowało, stopień konwersji katalizatora na poziomie 60% był świetnym wynikiem. W autach, gdzie zamontowana jest sprawna sonda lambda, stopień ten wynosi nawet 95%! Różnica jest więc zasadnicza.
Mieszanka paliwowa spalana w cylindrach silnika ma proporcje ustalone przez komputer. Ten jednak nie bierze danych „z powietrza”, ale określa skład mieszanki na podstawie szeregu czynników: aktualnej prędkości, temperatury silnika i wielu innych. Korzysta on przy tym z kilku urządzeń, które dostarczają mu koniecznych informacji: czujnika temperatury cieczy chłodzącej, czujnika prędkości, czujnika prędkości obrotowej silnika, przepływomierza powietrza oraz oczywiście sondy lambda.
Sonda lambda w układzie wydechowym jest zlokalizowana tuż za kolektorem wydechowym i tuż przed katalizatorem. O czym ona informuje? Przede wszystkim o procentowej zawartości tlenu w strumieniu spalin, w którym zanurzona jest jej końcówka. Zawartość tlenu przekładana jest przez sondę na napięcie prądu, które to jest wartością możliwą do przetworzenia przez komputer sterujący silnikiem.
Obecnie stosowane są trzy podstawowe rodzaje sond lambda: zmiennonapięciowa, zmiennooporowa oraz szerokopasmowa
Zmiennonapięciowa sonda lambda jest umieszczona w tulei ceramicznej, która ją osłania. Posiada ona wmontowany element grzewczy, dzięki któremu jest gotowa do pracy już po pół minuty od włączenia silnika. Na zewnętrznej powierzchni sondy zmiennonapięciowej tworzy się biegun ujemny, a na jej wewnętrznej powierzchni biegun dodatni. Specjalny kanał łączy wewnętrzną powierzchnię z zasilaniem oraz powietrzem atmosferycznym. Strumień spalin opływa elektroprzewodzącą powłokę ceramiczną, która w temperaturze przewyższającej 300 stopni Celsjusza przepuszcza jony tlenu. Na podstawie różnicy jonów pomiędzy komorą powietrzną, a komorą ze spalinami wytwarza się różnica potencjałów przetwarzana w sygnał, który odczytać może komputer.
Zmiennooporowa sonda lambda jest osłonięta przez metalowy korpus, a jej „trzon” stanowi korpus ceramiczny, wytworzony z dwutlenku tytanu powleczonego platyną. Tytan i platyna działają jak elektroda sondy. Zasada działania tego typu sondy lambda opiera się o zmianę przewodności elektrycznej korpusu. Dwutlenek tytanu posiada taką właściwość, że gdy tlenu jest więcej jego przewodność rośnie, a gdy jest go mnie, jego przewodność spada. Na tej podstawie tworzony jest sygnał dla komputera.
Szerokopasmowa sonda lambda jest najbardziej złożona i najbardziej skomplikowana. Również posiada ona mechanizm grzewczy, który sprawia, że bardzo szybko może zacząć swoją pracę. Na sondę szerokopasmową składają się dwie sondy zmiennonapięciowe, wytworzone z dwutlenku cyrkonu. Jedna z nich służy za komórkę pomiarową, a druga za komórkę pompującą. Ta druga opiera się na zasadzie, że przy pewnej temperaturze strumień jonów wprawia się w ruch, którym można kierować odpowiednią polaryzacją. Pomiędzy tymi dwoma komórkami przepływa strumień spalin. Jedna z komórek bada go i określa stężenie tlenu w spalinach, a druga za pomocą napięcia prądu informuje komputer o odpowiednim w danym momencie składzie mieszanki.
Ze względu na to, że sondy lambda pracują w niesamowicie ciężkim środowisku spalin o temperaturze przekraczającej kilkaset stopni, zużywają się one i ulegają awariom. Do najczęstszych awarii sondy lambda należą:
Sondy lambda w teorii powinny wytrzymać ponad 150 tys. km przebiegu, jednak jest to bardzo zależne od warunków, w jakich eksploatowany jest samochód, stylu jazdy, oraz sprawności silnika i szeregu układów. Po czym poznać, że sonda lambda zawiodła i należy się jej wymiana? Objawów może być kilka. Najbardziej oczywiste z nich to:
Mechanicy stosują kilka metod diagnozy stanu sondy lambda. Podstawowym testem są oględziny pod kątem uszkodzeń mechanicznych oraz sprawdzenie wtyczki i styków. Jeżeli te są w dobrym stanie, kolejnym krokiem jest zbadanie stanu i ułożenia przewodów, które spinają sondę i sterownik. Niestety może się to nie obejść bez zdjęcia części wyposażenia kabiny. Najbardziej miarodajne jest skontrolowanie działania sondy za pomocą sprzętu diagnostycznego. Tą metodą można pozyskać informacje o działaniu obwodu podgrzewania sondy czy skontrolować napięcie.
Aby zadbać o dobry stan sondy lambda, trzeba ją przede wszystkim regularnie kontrolować. Zaleca się, aby kontroli dokonywać co 30 tys. kilometrów. Dotyczy to nie tylko samej sondy, ale także pozostałych elementów wydechu. Nie dość, że dzięki kontroli sondy można szybko dowiedzieć się o jej usterce, to nalot na niej może poinformować o innych usterkach w silniku, o których mogliśmy nie mieć pojęcia.
Wszystkie kategorie
Układ chłodzenia silnika
Układ hamulcowy
Układ zawieszenia
Oświetlenie
Filtry
Oleje i płyny eksploatacyjne
Wycieraczki i spryskiwacze
Chemia samochodowa
Silniki i osprzęt
Skrzynia biegów i sprzęgło
Układ elektryczny, zapłon
Układ klimatyzacji
Układ kierowniczy
Układ napędowy
Układ paliwowy
Układ wentylacji
Układ wydechowy
Elementy nadwozia
Narzędzia samochodowe