Tlen jest niezbędnym elementem do spalania wszelkiego rodzaju paliwa, w tym paliwa samochodowego. Ilość tlenu pozostałego w spalinach może być oceniana na podstawie tego, jak dobrze dochodzi do procesu spalania w silniku paliwa. Sonda lambda jest wykorzystywana do pomiaru ilości tlenu. Historia czujnika tlenu i sondy lambda Historia czujnika tlenu i sondy lambda
Historia czujnika tlenu i sondy lambda
Praktyczne zastosowanie sondy lambda do układu wydechowego inżynierów silników spalinowych zainteresowało się opóźnieniem lat sześćdziesiątych, a pierwszy czujnik szeregowy został stworzony w 1976 roku przez niemiecką firmę Robert Bosch GmbH. Po raz pierwszy Volvo i Saab wykorzystały czujniki tlenu w swoich samochodach. Drugie imię sondy lambda pochodzi z greckiego listu "Lambda". W teorii silnika ten list jest używany do wskazywania nadmiaru stosunku powietrza w mieszaninie fuel-air.
Sposób wykonywania czujnika
Sygnał sondy lambda jest używany przez jednostkę sterującą w celu utrzymania optymalnej lub, jak się nazywa w motoryzacji, stechiometryczne powietrze do stosunku benzyny w komorze spalania. Stosunek około 14.7:1, gdzie 14.7 to ilość powietrza potrzebnego do najbardziej efektywnego spalania paliwa, uważa się za bliską ideału.
Sonda lambda jest stosowana nie tylko do pojazdów samochodowych, ale także do innych urządzeń spalania paliwa, takich jak kotły wodne. Podobnie jak w przypadku sieci LAN, jest ona używana do konfiguracji
Czujnik tlenu jest zainstalowany w gniazdku kolektora wydechowego. Jeśli w konstrukcji dostarczona jest dodatkowa sonda lambda, to wtórna lambda jest nawinięta w otwór przed katalizatorem. Działanie sondy lambda opiera się na zasadzie niemieckiego naukowca, Waltera Nernsta, który odkrył możliwość odkrycia normalnego potencjału elektrody z pomocą tlenu. Jeżeli ta zasada jest uważana za sondę lambda, ilość tlenu w spalinach może być określona za pomocą elektrod, które są w czujniku.
Skuteczne działanie sondy lambda może być osiągnięte tylko w temperaturze nie mniejszej niż 300 stopni. Tak więc lambda jest wyposażona w elektryczną cewkę grzejną, która tworzy pożądany stan temperatury aż do momentu, gdy silnik będzie ciepły. Czujnik tlenu umieszcza się w strumieniu spalin, dzięki czemu zewnętrzny elektrod jest płuczany przez gazy, podczas gdy elektroda wewnętrzna znajduje się w otaczającym powietrzu. W zależności od różnicy w ilości tlenu pomiędzy elektrodami wewnętrznymi i zewnętrznymi, generowany jest ładunek elektryczny o maksymalnej mocy 1 Volt. Otrzymana wartość jest przesyłana i przetwarzana na komputerze sterującym silnikiem. Sygnał z jednostki jest podawany do wtryskiwaczy paliwa. Ilość benzyny w mieszaninie powietrza może być zwiększana lub zmniejszana, w zależności od sygnału nadawanego przez jednostkę sterującą.
Typy sond lambda
Często słychać frazę "szerokopasmowa sonda lambda". Każdy kierowca, zaatakowane przez silnik dostrajający, prędzej czy później nauczy się różnicy między prostym a szerokopasmowym czujnikiem tlenu. Główną różnicą między sondą szerokopasmową a normalnym czujnikiem jest praca wrażliwego elementu. Jeśli mówimy o strojeniu silnika, to sygnał usunięty z czujki szerokopasmowej jest bardziej pouczający, co jest niezbędne w przypadkach, gdy ustawienia fabryczne silnika podlegają znaczącym zmianom. Im więcej informacji można uzyskać z czujnika, tym lepiej, ponieważ dokładność strojenia będzie od niego zależna.
Warunki sond lambda
Czujnik tlenu ma bezpośredni wpływ na silnik, więc jeśli jakość powietrza jest wadliwa, to mieszanka powietrza może się tak gwałtownie zmienić, że silnik nie będzie w stanie działać. W przypadku nieprawidłowego działania sygnał musi być nieprzewidywalny lub całkowicie znika. Aby nie komplikować życia kierowcy, silnik został zaprojektowany i wprowadzony do napędu silnika oraz do jazdy z wadliwie sondą lambdą do stacji paliw. W przypadku wykrycia usterki, jednostka sterująca wprowadza do eksploatacji program awaryjny zoptymalizowany pod kątem różnych warunków mieszanki paliwowo-powietrznej, pozwalający na jego działanie w trybie średnim. Co do zasady, w takich przypadkach benzyna w mieszaninie jest większa niż jest to konieczne, gdyż prawdopodobnie nie umiera w takim stanie.
Szerokopasmowa lambda-sonda pozwala obserwować zmiany w składzie mieszanki fuel-powietrze w czasie rzeczywistym
Naturalnie zwiększa się zużycie paliwa, dzięki czemu kierowca jadąc silnikiem działającym w trybie awaryjnym prędzej czy później zorientuje się, że awaria wystąpiła, nawet jeśli nie znał go na raz.
Jeśli sonda działa, to może mieć wpływ na sondę.
Po pierwsze, położenie czujnika w kolektorze wydechowym powinno być upakaniem jakości. Jeżeli sonda lambda nie jest kompletna, pomiary jakościowe nie powinny być obliczane. Nieprawidłowe okablowanie czujnika tlenu nie jest dozwolone, ponieważ jednostka sterująca przyjmie, że czujnik jest zniekształcony i trafi do trybu alarmowego. Jest to nie tylko sonda lambda ale także inne czujniki, których nie da się użyć w żadnym wypadku. Oczywiście, ciało czujnika jest przegrzane z jakiegokolwiek powodu, na przykład, gdy pęknięcie w kolektorze wydechowym jest pęknięty.
Operacje sondowania lambda
Problemy z sensorem na niektórych silnikach, w większości przestarzałych modelach, nie mogą być rejestrowane przez program autodiagnozy, więc jeśli istnieje podejrzenie, to lepiej przypisać test do specjalistów. Aby określić rozkład sondy lambda, bias eksperymentalny może być używany przez prosty woltomierz. Należy pamiętać, że sonda lambda jest jedną z najbardziej narażonych części układu wydechowego. Żywotność części jest zwykle mierzona w kategorii przebieg, a nie czas i wynosi 40-80 tysięcy km w zależności od kondycji silnika, układu dolotowego i układu zasilania paliwem oraz warunków pracy.
