Lambda sonda určuje zbývající obsah kyslíku ve výfukových plynech a poskytuje řízení motoru elektrický signál pro řízení poměru vzduch-palivo. Projděte si tuto stránku a zjistěte o variantách, jejich fungování, testovacích metodách a důležitých informacích o správné výměně lambda sond.
Důležité bezpečnostní upozornění Následující technické informace a praktické tipy sestavila společnost HELLA, aby poskytla odbornou podporu autodílnám při jejich práci. Informace uvedené na této webové stránce jsou určeny pouze pro použití vhodně kvalifikovaným personálem.
OBSAH
Funkční princip
Funkce lambda sondy
Vadná lambda sonda
Účinky vadné lambda sondy
Diagnostika závad lambda lambda sondy
Kontrola lambda sondy pomocí osciloskopu, multimetru, testeru lambda sondy, analyzátoru emisí
Kontrola vyhřívání lambda sondy
Výměna lambda sondy
JAKÁ JE FUNKCE LAMBDA SENZORU? : PRINCIP FUNKCE
Pro zajištění ideálního konverzního poměru katalyzátoru je vyžadováno optimální spalování. V případě benzínového motoru je toho dosaženo s poměrem vzduch-palivo 14.7 kg vzduchu na 1 kg paliva (stechiometrické směsi). Tato optimální směs je označena řeckým písmenem λ (lambda). Lambda se používá k vyjádření poměru vzduchu mezi teoretickou potřebou vzduchu a skutečným průtokem dodávaného vzduchu:
λ = průtok přiváděného vzduchu : teoretický průtok vzduchu = 14.7 kg : 14.7 kg = 1
Princip lambda sondy je založen na srovnávacím měření kyslíku. To znamená, že zbývající obsah kyslíku ve výfukových plynech (cca 0.3 – 3 %) je porovnán s obsahem kyslíku v okolním vzduchu (cca 20.8 %).
Pokud je obsah zbývajícího kyslíku ve výfukových emisích 3 % (chudá směs), je zde napětí 0.1 V kvůli rozdílu oproti obsahu kyslíku v okolním vzduchu.
Pokud je obsah zbývajícího kyslíku menší než 3 % (bohatá směs), napětí senzoru vzroste na 0.9 V úměrně se zvětšujícím se rozdílem. Zbývající obsah kyslíku se měří pomocí různých lambda sond.
Funkce lambda sondy se obvykle kontroluje při běžném testu emisí výfukových plynů. Protože však podléhá určitému opotřebení, je třeba jej v pravidelných intervalech kontrolovat, zda správně funguje (cca každých 30,000 XNUMX km) – např. v rámci kontrol.
Po zpřísnění zákonů na snížení emisí výfukových plynů vozidel následovalo vylepšení technologie následného zpracování výfukových plynů.
Napěťová skoková sonda
Tato sonda se skládá z dutého keramického prvku z oxidu zirkoničitého ve tvaru prstu. Charakteristickým znakem tohoto pevného elektrolytu je, že je prostupný pro ionty kyslíku při teplotě vyšší než cca. 300 °C. Obě strany keramiky jsou potaženy tenkou porézní vrstvou platiny, která funguje jako elektroda. Výfukové emise proudí kolem vnějšku keramického prvku, zatímco vnitřek je naplněn referenčním vzduchem.
Vlastnosti keramického prvku znamenají, že rozdílná koncentrace kyslíku na obou stranách způsobuje migraci iontů kyslíku, což zase vytváří napětí. Toto napětí se používá jako signál pro řídicí jednotku, která mění poměr vzduch-palivo v závislosti na obsahu zbytkového kyslíku ve výfukových emisích.
Tento proces měření zbývajícího obsahu kyslíku a vytváření bohatší nebo chudší směsi se opakuje několikrát za sekundu, čímž se vytváří směs založená na potřebě (λ = 1).
Napěťová skoková sonda
Odporová skoková sonda
U tohoto typu snímače je keramický prvek vyroben z oxidu titaničitého pomocí vícevrstvé, tlustovrstvé technologie. Jednou z vlastností oxidu titaničitého je, že se jeho odpor mění úměrně s koncentrací kyslíku ve výfukových emisích. S vyšším obsahem kyslíku (chudá směs λ > 1) je méně vodivá, s nižším obsahem kyslíku (bohatá směs λ
Vyhřívání lambda sondy
První lambda sondy nebyly vyhřívané, a tak musely být instalovány v blízkosti motoru, aby co nejrychleji dosáhly své provozní teploty. V dnešní době jsou lambda sondy vybaveny vyhříváním sondy. To znamená, že sondy lze instalovat i mimo motor.
Výhoda:
Již nejsou vystaveny vysoké tepelné zátěži. Vyhřívání čidla jim umožňuje dosáhnout provozní teploty během krátké doby, čímž se doba, po kterou není lambda regulace aktivní, udržuje na minimu. V klidovém režimu, kdy teplota výfukových plynů není tak vysoká, je zabráněno nadměrnému chlazení. Vyhřívané lambda sondy mají kratší dobu odezvy, což má pozitivní vliv na rychlost regulace.
Širokopásmová lambda sonda
Lambda sonda zobrazuje bohatou nebo chudou směs v rozsahu λ = 1. Širokopásmová lambda sonda nabízí možnost měřit přesný poměr vzduchu v chudé (λ > 1) i bohaté (λ
Použití více lambda sond
Od zavedení EOBD je třeba sledovat i funkci katalyzátoru. K tomu je za katalyzátorem instalována přídavná lambda sonda. To se používá k určení schopnosti katalyzátoru ukládat kyslík.
Funkce sondy za katalyzátorem je stejná jako předřazená sonda. V řídicí jednotce se porovnávají amplitudy lambda sond. Amplitudy napětí na výstupní sondě jsou velmi malé kvůli schopnosti katalyzátoru uchovávat kyslík. Čím nižší je akumulační kapacita katalyzátoru, tím vyšší jsou amplitudy napětí následné sondy v důsledku zvýšeného obsahu kyslíku.
Výšky amplitud na výstupní sondě jsou závislé na skutečné skladovací kapacitě katalyzátoru, která se mění v závislosti na zatížení a rychlosti. Při porovnávání amplitud sondy se proto bere v úvahu stav zatížení a rychlost. Pokud jsou amplitudy napětí obou sond stále zhruba stejné, bylo dosaženo akumulační kapacity katalyzátoru, kupř. skrze stárnutí.
VADNÝ LAMBDA KYSLÍKOVÝ SENZOR: PŘÍZNAKY
Vadná lambda sonda může způsobit následující příznaky:
- Vysoká spotřeba paliva
- Špatný výkon motoru
- Vysoké emise výfukových plynů
- Kontrolka motoru se rozsvítí
- Kód chyby je uložen
ÚČINKY VADNÉHO LAMBDA KYSLÍKU: PŘÍČINA SELHÁNÍ
Existuje několik důvodů, proč může dojít k selhání:
- Vnitřní a vnější zkraty
- Žádné uzemnění / napájení
- Přehřátí
- Usazeniny / kontaminace
- Mechanické poškození
- Použití olovnatého paliva / přísad
Existuje řada typických poruch lambda sondy, které se často vyskytují. Následující seznam ukazuje příčiny diagnostikovaných závad:
Nevyhřívané sondy
| Diagnostikované závady | Způsobit |
|---|---|
| Ochranná trubice nebo tělo sondy ucpané zbytky oleje | Nespálený olej si našel cestu do výfukového systému, kupř. v důsledku vadných pístních kroužků nebo těsnění dříku ventilu |
| Chybný přívod vzduchu, nedostatek referenčního vzduchu | Sonda je nesprávně nainstalována, referenční vzduchový otvor je zablokován |
| Poškození v důsledku přehřátí | Teploty nad 950 °C v důsledku nesprávného bodu zážehu nebo vůle ventilu |
| Špatné připojení kontaktů zástrčky | Oxidace |
| Přerušené kabelové spoje | Špatně vedené kabely, místa oděru, pokousání hlodavci |
| Nedostatek zemního spojení | Oxidace, koroze na výfukovém systému |
| Mechanické poškození | Nadměrný utahovací moment |
| Chemické stárnutí | Velmi často krátké trasy |
| Vklady olova | Použití olovnatého paliva |
DIAGNOSTIKA PORUCH KYSLÍKU LAMBDA: ZÁKLADNÍ PRINCIPY
Vozidla, která jsou vybavena autodiagnostikou, dokážou detekovat závady v řídicím obvodu a uložit je do paměti závad. To se obvykle zobrazuje prostřednictvím kontrolky motoru. Paměť závad pak může být vyčtena pomocí diagnostické jednotky pro diagnostiku závad. Starší systémy však nejsou schopny určit, zda se tato závada týká vadné součásti nebo např. závada kabelu. V tomto případě musí mechanik provést další testy.
V rámci EOBD bylo monitorování lambda sondy rozšířeno o následující body:
- Otevřený obvod,
- provozní připravenost,
- Zkrat k zemi řídicí jednotky,
- Zkrat na kladný
- Přerušení kabelu a stárnutí lambda sondy.
Pro diagnostiku signálů lambda sondy využívá řídicí jednotka tvar frekvence signálu.
K tomu řídicí jednotka vypočítá následující údaje:
- Maximální a minimální detekovaná hodnota napětí snímače,
- Čas mezi kladným a záporným bokem,
- Regulátor lambda regulující proměnnou podle bohaté a chudé,
- Regulační práh regulace lambda,
- Napětí sondy a doba trvání periody.
Amplituda: Maximální a minimální hodnota již není dosažena, detekce bohaté/ chudé již není možná.
