Inter-News

NASI DOSTAWCY

INTER-NEWS

Sondy lambda: przewodnik

Z pewnością wiesz, że w Twoim samo-

chodzie jest zamontowana sonda lambda

(a może nawet dwie). Czy wiesz jednak,

jakie jest jej zadanie?W jaki sposób działa?

Stefan Verhoef, Product Manager DENSO

odpowiedzialny za sondy lambda odpowi-

ada na najczęściej zadawane pytania.

Jaką rolę pełnią sondy lambda?

Sondy lambda współpracują z systemem

wtrysku paliwa, katalizatorem i elektroni-

cznym modułem sterującym (ECU)

w celu uzyskania możliwie najmniejszej

emisji szkodliwych dla środowiska skład-

ników spalin. Sonda lambda realizuje ten cel

poprzez monitorowanie procentowej zawar-

tości tlenu w spalinach samochodu. Dane

te przesyłane są do ECU pojazdu, który

reguluje skład mieszanki paliwowo-powie-

trznej. Prawidłowy skład mieszanki pali-

wowo-powietrznej pozwala na sprawne

działanie katalizatora. Ten system oczyszcza-

nia spalin usuwa możliwie największą ilość

szkodliwych substancji emitowanych w spa-

linach, zanim opuszczą one pojazd.

Gdzie są umieszczone sondy lambda?

Każdy nowy samochód oraz większość po-

jazdów produkowanych od roku 1980

posiada sondę lambda; zazwyczaj jest ona

umieszczona w rurze wydechowej pojazdu

przed katalizatorem (jest to sonda regu-

lacyjna). Sonda umieszczona za kataliza-

torem jest nazywana sondą diagnostyczną.

Dokładne umiejscowienie sondy lambda

jest jednak różne i zależy od tego, czy sil-

nik posiada układ wydechowy przy silni-

ku widlastym lub rzędowym, jak również

od modelu i marki pojazdu. Najpewniej-

szym źródłem informacji jest dokumenta-

cja producenta pojazdu.

Dlaczego skład mieszanki paliwowo-po-

wietrznej musi być na bieżąco monito-

rowany?

Skład mieszanki jest ważny, ponieważ

wpływa na efektywność pracy katalizatora.

Jego zadaniem jest zmniejszenie zawartoś-

ci cząsteczek trzech substancji szkodliwych

– dwutlenku węgla (CO), niespalonych

węglowodorów (HC) i tlenków azotu (NOx)

w spalinach. Gdy sonda lambda wykry-

je poziom tlenu zawartego w spalinach,

ECU odbiera sygnał wyjściowy z sondy

i ocenia, czy mieszanka ma odpowied-

ni skład (stosunek powietrza do paliwa).

Ilość wtryskiwanego paliwa regulowana

jest za pomocą sterowania czasem wtrysku

w układzie zamkniętym. Po wykryciu zbyt

bogatej mieszanki ilość wtryskiwanego pali-

wa zostaje zmniejszona; gdy mieszanka jest

zbyt uboga, objętość wtryskiwanego pali-

wa ulega zwiększeniu. Celem jest osiągnię-

cie idealnego stosunku powietrza do paliwa

(mieszanki stechiometrycznej) w mieszance

doprowadzanej do silnika. Właściwa ilość

tlenu umożliwia zajście reakcji chemicznej

między szkodliwymi gazami i tlenem, której

produktem są nieszkodliwe gazy opuszczające

katalizator. Jeśli katalizator pracuje prawi-

dłowo, w tej reakcji chemicznej zużywany

jest cały tlen ze spalin.

Dlaczego niektóre samochody wyposażone

są w więcej niż jedną sondę lambda?

Wiele produkowanych ostatnio samocho-

dów, oprócz sondy lambda umieszczonej

przed katalizatorem (regulacyjnej), posiada

drugą sondę lambda zamontowaną za katali-

zatorem (tzw. sondę diagnostyczną). Sonda

lambda przed katalizatorem jest czujnikiem,

który wchodzi w skład systemu sterowania,

pomagając ECU silnika w regulacji składu

mieszanki. Diagnostyczna sonda lambda

za katalizatorem jest czujnikiem monitoru-

jącym działanie katalizatora. Sonda lambda

za katalizatorem monitoruje jego działanie

poprzez pomiar poziomu tlenu w spali-

nach, które go opuszczają. Jeśli sygnał sondy

ma wysokie napięcie, katalizator działa sku-

tecznie. Dzieje się tak dlatego, że w pracu-

jącym prawidłowo katalizatorze, cały tlen

zawarty w spalinach jest zużywany do reak-

cji chemicznej z udziałem tlenu i szkodli-

wych substancji. Jednak w miarę zużywania

się katalizatora, część szkodliwych gazów

i tlenu nie bierze udziału w reakcji chemi-

cznej i w niezmienionej postaci opuszcza

katalizator. Sygnał wyjściowy z sondy lamb-

da za katalizatorem będzie się stopniowo

zbliżał do sygnału z sondy lambda przed

katalizatorem, do chwili aż sygnał z obu sond

będzie taki sam. Jednakowe sygnały wskazują

na awarię (zużycie się) katalizatora.

Jakie są główne typy sond lambda?

Do głównych typów sond lambda zalicza

się sondy cyrkonowe, liniowe (A/F) i ty-

tanowe. Wszystkie pełnią tę samą rolę, ale

wykorzystują różne technologie do pomiaru

stosunku paliwa i powietrza oraz przekazują

różne sygnały wyjściowe:

• Cyrkonowe sondy lambda (zarówno

kubkowe, jak i planarne) są najbardziej

konwencjonalną technologią. Son-

da cyrkonowa wskazuje, czy stosunek

powietrze/paliwo jest wyższy, czy niższy

od współczynnika lambda równego

1,00. ECU silnika stopniowo zmie-

nia dawkę paliwa, aż sonda ponownie

wskaże, że skład mieszanki jest nie-

prawidłowy. W tym momencie ECU

rozpoczyna kolejną stopniową korekcję

w przeciwnym kierunku. Metoda ta jest

stosunkowo wolna i polega na ciągłej

korekcie w sąsiedztwie współczynni-

ka lambda 1,00 i nigdy nie pozwala

na utrzymanie współczynnika lambda