BĄDŹ NA BIEŻĄCO!

Ukazujący się co dwa tygodnie bezpłatny biuletyn HELLA zawiera informacje o nowościach z HELLA TECH WORLD

Aktualności!
Pokaż pozostałe informacje o naszym biuletynie Ukryj pozostałe informacje o naszym biuletynie
 

Ukazujący się co dwa tygodnie bezpłatny biuletyn HELLA zawiera informacje o nowościach z HELLA TECH WORLD – na przykład:

  • Nowe wskazówki dotyczące napraw konkretnych pojazdów
  • Informacje techniczne – od wiedzy podstawowej aż po porady diagnostyczne
  • Nowe produkty
  • Ważne dla warsztatów akcje marketingowe i loterie

Wystarczy tylko podać swój adres e-mail. Jeżeli chcesz zrezygnować z abonowania biuletynu informacyjnego, kliknij tutaj.

Sonda lambda

Sonda lambda | HELLA

Informacje ogólne

Do czego potrzebna jest sonda lambda?

Sondy lambda (zdjęcie 1) stosowane są do regulacji jakości spalin w silnikach dieslowskich, benzynowych i gazowych.

Z powodu zaostrzonych przepisów dotyczących redukcji emisji spalin samochodowych ulepszono również metody oczyszczania spalin.

Warunkiem optymalnego współczynnika konwersji katalizatora jest optymalna jakość spalania. Jest ona uzyskiwana np. w przypadku silnika benzynowego przy składzie mieszanki 14,7 kg powietrza na 1 kg paliwa (mieszanka stechiometryczna).

Taka optymalna mieszanka oznaczana jest grecką literą λ (lambda).

Wartość lambda określa stosunek między teoretycznym zapotrzebowaniem na powietrze i rzeczywiście doprowadzoną ilością powietrza:

Zdjęcie 1

Sposób działania

Zasada działania sondy lambda polega na porównawczym pomiarze zawartości tlenu.

Jest to porównanie zawartości tlenu w spalinach (ok. 0,3-3 %) z zawartością tlenu w powietrzu atmosferycznym (ok. 20,8 %).

Jeżeli zawartość tlenu w spalinach wynosi 3% (mieszanka uboga), na podstawie różnicy względem zawartości tlenu w powietrzu atmosferycznym generowane jest napięcie 0,1V.

Jeżeli zawartość tlenu w spalinach jest mniejsza niż 3% (mieszanka bogata), napięcie sondy wzrasta proporcjonalnie do wzrostu różnicy do wartości 0,9V.

Różne typy sond lambda

Rozróżnia się zasadniczo między dwoma różnymi rodzajami sond lambda.

1) Sondy wąskopasmowe (o skokowej zmianie wartości):

· sonda cyrkonowa (sonda o skokowej zmianie napięcia)

(zdjęcie 2)

Ta sonda składa się w pustego w środku cyrkonowego elementu ceramicznego w kształcie palca. Szczególną cechą tlenku cyrkonu jako elektrolitu stałego jest to, że od temperatury ok. 300°C staje się przepuszczalny dla jonów tlenu. Obie strony elementu ceramicznego są powleczone cienką warstwą platyny, która spełnia rolę elektrody. Spaliny opływają zewnętrzną stronę elementu ceramicznego, podczas gdy strona wewnętrzna jest napełniona powietrzem referencyjnym.

Wskutek różnicy stężenia tlenu po obu stronach elementu dochodzi dzięki właściwościom materiału ceramicznego do przenikania jonów tlenu, co generuje określone napięcie. Napięcie to jest wykorzystywane przez sterownik jako sygnał, na podstawie którego w zależności od zawartości tlenu w spalinach regulowany jest skład mieszanki.

· Sonda tytanowa (sonda o skokowej zmianie rezystancji)

(zdjęcie 3)

Element ceramiczny tego typu sond wykonany jest z dwutlenku tytanu – techniką grubowarstwową. Dwutlenek tytanu ma tę właściwość, że jego rezystancja zmienia się wprost proporcjonalnie do stężenia tlenu w spalinach. Przy wysokiej zawartości tlenu (mieszanka uboga, λ> 1) jego przewodność jest niższa, a przy niskiej zawartości tlenu (mieszanka bogata, λ< 1) wyższa. Ta sonda nie wymaga powietrza referencyjnego, ale musi być zasilana napięciem 5V ze sterownika za pośrednictwem układu rezystorów. Spadek napięcia w tych rezystorach wytwarza potrzebny sterownikowi sygnał.

2) Sondy szerokopasmowe:

· Sonda lambda sygnalizuje ubogą lub bogatą mieszankę w przedziale λ=1 i umożliwia dokładny pomiar zawartości powietrza w mieszance ubogiej (λ>1) i bogatej (λ<1), co zapewnia generowanie precyzyjnych sygnałów elektrycznych. Umożliwia to regulację wartości zadanych np. w silnikach dieslowskich, oszczędnych silnikach benzynowych, silnikach gazowych i termach gazowych.

Szerokopasmowa sonda lambda dysponuje podobnie jak sonda standardowa powietrzem referencyjnym

i posiada dodatkowe, drugie ogniwo elektrochemiczne (pompa jonowa). Przez niewielki otwór w ogniwie pompującym spaliny przedostają się do komory pomiarowej (warstwy dyfuzyjnej). W celu ustawienia wartości powietrza (λ) stężenie tlenu jest tutaj porównywane ze stężeniem tlenu w powietrzu referencyjnym. Sterownikowi potrzebny jest mierzalny sygnał; aby go uzyskać, do pompy jonowej przykładane jest określone napięcie. Dzięki temu napięciu możliwe wpompowywanie tlenu ze spalin do warstwy dyfuzyjnej i jego wypompowywanie.

Sterownik reguluje napięcie pompy tak, by skład gazu w warstwie dyfuzyjnej był stały i odpowiadał zawsze wartości λ=1.

Gdy mieszanka jest uboga, pompa jonowa pompuje tlen na zewnątrz. Generuje to dodatni prąd pompy.

Gdy mieszanka jest uboga, tlen przepompowywany jest z powietrza referencyjnego do wewnątrz. Generuje to ujemny prąd pompy.

Przy wartości λ=1 w warstwie dyfuzyjnej jony tlenu nie są transportowane, prąd pompy jest równy zeru.

Prąd pompy jest analizowany przez sterownik, a określona na jego podstawie wartość lambda jest wykorzystywana jako informacja o aktualnym składzie mieszanki.

· Ten rodzaj sondy lambda można dzięki jego specjalnym właściwościom stosować w zakresie innych funkcji silnika (np. diagnostyki powietrza wtórnego).

Przyczyny awarii

Na zakłócenia działania tych elementów może wskazywać nierówna praca silnika, niedostateczne parametry spalin i/lub zwiększone zużycie paliwa.

Może też świecić kontrolka silnika.

Przyczynami awarii mogą być na przykład:

  • przegrzanie
  • zestarzenie materiału
  • zła jakość połączeń wtykowych z masą
  • defekt elementu ceramicznego
  • przerwana ciągłość kabla
  • zanieczyszczenie (nagar olejowy itp.)

W celu wykluczenia szkód wtórnych (uszkodzenie katalizatora, uszkodzenia silnika itp.) należy niezwłocznie wymieniać uszkodzone sondy lambda.

Diagnostyka

np. ogrzewania sondy lambda (temperatury otoczenia):

  • Wyłączyć zapłon
  • Sondy cyrkonowe: odłączyć wtyczkę i zmierzyć rezystancję między obydwoma białymi kablami
  • Sondy tytanowe: odłączyć wtyczkę i zmierzyć rezystancję między czerwonym i białym kablem
  • Rezystancja wyższa niż 30 Ohmów

(wymienić sondę lambda)

Kontrola wzrokowa:

Sprawdzić wiązkę kabli pod kątem uszkodzeń i korozji

Wymiana

Przy wymianie sondy lambda należy przestrzegać następujących zasad:

  • Używać tylko sond lambda jednakowego rodzaju i typu
  • Do demontażu i montażu używać tylko przewidzianego to tego celu narzędzia.
  • Sprawdzić gwint otworu po stronie układu spalinowego pod kątem uszkodzeń.
  • Używać tylko dostarczonego z sondą lub specjalnie przystosowanego do sond lambda smaru.
  • Unikać kontaktu elementu pomiarowego sondy z wodą, olejem, smarem, środkami czyszczącymi i środkami do usuwania rdzy.
  • Przestrzegać momentów dokręcających podanych przez producenta sondy lambda i producenta pojazdu.
  • Przy układaniu kabla przyłączeniowego uważać, by nie mógł się on stykać z gorącymi lub ruchomymi elementami i nie był prowadzony po ostrych krawędziach.
    Kabel przyłączeniowy nowej sondy lambda w miarę możliwości prowadzić tak samo jak kabel fabrycznie zamontowanej sondy.
  • Poinformować klienta, że nie może stosować dodatków paliwowych na bazie metalu ani paliwa ołowiowego.
  • Nie używać sond lambda, które upadły na podłogę lub zostały uszkodzone.

Zdjęcie 2

Zdjęcie 3

1 = ogniwo czujnikowe

2 = spaliny

3 = pompa jonowa

4 = bariera dyfuzyjna

5 = ogniwo czujnikowe

6 = kanał powietrza referencyjnego

7 = grzejnik

8 = regulator

Sonda lambda określa pozostałą zawartość tlenu w spalinach i dostarcza układowi sterowania silnika sygnału elektrycznego, pozwalającego na regulację składu mieszanki. Przewijając tę stronę możesz uzyskać informacje o różnych wariantach i sposobach działania sondy lambda oraz o metodach jej sprawdzania i fachowej wymiany.

Ważna zasada bezpieczeństwa
Poniższe informacje i praktyczne porady zostały przygotowane przez firmę HELLA w celu zapewnienia profesjonalnego wsparcia dla warsztatów samochodowych. Informacje udostępnione na tej stronie internetowej powinny być wykorzystywane tylko przez odpowiednio wykwalifikowany personel.

 

DZIAŁANIE SONDY LAMBDA: ZASADA DZIAŁANIA

Do zapewnienia optymalnego współczynnika konwersji katalizatora konieczne jest optymalne spalanie. W tym celu w silnikach benzynowych stosuje się mieszankę o składzie 14,7 kg powietrza na 1 kg paliwa (mieszanka stechiometryczna). Taka optymalna mieszanka nosi nazwę greckiej litery λ (lambda). Lambda to stosunek teoretycznej ilości potrzebnego powietrza do ilości faktycznie doprowadzonego powietrza:

 

λ = doprowadzana ilość powietrza : teoretyczna ilość powietrza = 14,7 kg : 14,7 kg = 1

Zasada działania sondy lambda opiera się na porównawczym pomiarze zawartości tlenu. Jest to porównanie zawartości tlenu w spalinach (ok. 0,3 do 3%) z zawartością tlenu w powietrzu otoczenia (ok. 20,8%).

 

Jeżeli zawartość tlenu w spalinach wynosi 3% (mieszanka uboga), na podstawie różnicy względem zawartości tlenu w powietrzu otoczenia generowane jest napięcie 0,1 V.

 

Jeżeli zawartość tlenu w spalinach jest mniejsza niż 3% (mieszanka bogata), napięcie sondy wzrasta proporcjonalnie do wzrostu różnicy do wartości 0,9 V. Resztkowa zawartość tlenu jest mierzona różnymi sondami lambda.

 

Z reguły działanie sondy lambda jest sprawdzane podczas rutynowej kontroli składu spalin. Ponieważ ulega ona pewnemu zużyciu, konieczna jest regularna kontrola jej prawidłowego działania (co ok. 30 000 km) – np. w ramach przeglądów okresowych.

 

Z powodu zaostrzonych przepisów dotyczących redukcji emisji spalin samochodowych ulepszono również metody oczyszczania spalin.

Sonda dwustanowa palcowa

Ta sonda składa się z pustego w środku cyrkonowego elementu ceramicznego w kształcie palca. Szczególną cechą tego elektrolitu stałego jest to, że od temperatury ok. 300 °C staje się przepuszczalny dla jonów tlenu. Obie strony elementu ceramicznego są powleczone cienką, porowatą warstwą platyny, która spełnia rolę elektrody. Spaliny opływają zewnętrzną stronę elementu ceramicznego, podczas gdy strona wewnętrzna jest napełniona powietrzem referencyjnym.

 

Wskutek różnicy stężenia tlenu po obu stronach elementu dochodzi dzięki właściwościom materiału ceramicznego do przenikania jonów tlenu, co generuje określone napięcie. Napięcie to jest wykorzystywane przez sterownik jako sygnał, na podstawie którego w zależności od zawartości tlenu w spalinach regulowany jest skład mieszanki.

 

Ten proces – pomiar resztkowej zawartości tlenu i wzbogacanie bądź zubożanie mieszanki – jest powtarzany wielokrotnie w ciągu sekundy, co pozwala na uzyskanie mieszanki stechiometrycznej (λ = 1) odpowiednio do potrzeb.

Sonda dwustanowa planarna

Element ceramiczny tego typu sond wykonany jest z dwutlenku tytanu – techniką grubowarstwową. Dwutlenek tytanu ma tę właściwość, że jego rezystancja zmienia się proporcjonalnie do stężenia tlenu w spalinach. Przy wysokiej zawartości tlenu (mieszanka uboga, λ > 1) jego przewodność jest niższa, a przy niskiej zawartości tlenu (mieszanka bogata, λ < 1) wyższa. Ta sonda nie wymaga powietrza referencyjnego, ale musi być zasilana napięciem 5 V ze sterownika za pośrednictwem układu rezystorów. Spadek napięcia w tych rezystorach wytwarza potrzebny sterownikowi sygnał.

 

Obie komórki pomiarowe są zamontowane w podobnej obudowie. Rura ochronna zapobiega uszkodzeniom komórek pomiarowych, wsuniętych w strumień spalin.

Ogrzewanie sondy lambda

Pierwsze sondy lambda nie były ogrzewane, dlatego musiały być montowane w pobliżu silnika, aby mogły jak najszybciej osiągać temperaturę roboczą. Dzisiaj sondy lambda są wyposażone w ogrzewanie sondy. Pozwala to na montaż sond w bardziej odległych od silnika miejscach.

 

Zaleta:
Nie są narażone na tak duże obciążenie termiczne. Ogrzewanie sondy pozwala na szybkie osiągnięcie temperatury pracy, przez co czas nieaktywności regulacji lambda staje się bardzo krótki. Zapobiega to znacznemu ostygnięciu podczas pracy na biegu jałowym, gdy temperatura spalin nie jest wystarczająco wysoka. Ogrzewane sondy lambda mają krótszy czas reakcji, co ma pozytywny wpływ na szybkość regulacji.

Szerokopasmowa sonda lambda

Sonda sygnalizuje bogatą lub ubogą mieszankę w zakresie λ = 1. Szerokopasmowa sonda lambda zapewnia możliwość dokładnego pomiaru współczynnika powietrza w zakresie mieszanki ubogiej (λ > 1) i bogatej (λ < 1). Dostarcza ona dokładnego sygnału elektrycznego, dlatego może regulować dowolne wartości zadane – np. w silnikach z zapłonem samoczynnym, z zapłonem iskrowym i pracą w zakresie ubogiej mieszanki oraz w silnikach gazowych i gazowych piecach grzewczych. Podobnie jak sonda standardowa, szerokopasmowa sonda lambda dysponuje powietrzem referencyjnym. Posiada ona dodatkowe, drugie ogniwo elektrochemiczne: pompę jonową.

 

Przez niewielki otwór w ogniwie pompującym, spaliny przedostają się do komory pomiarowej (warstwy dyfuzyjnej). W celu ustawienia współczynnika powietrza (λ) stężenie tlenu jest tutaj porównywane ze stężeniem tlenu w powietrzu referencyjnym. Aby uzyskać mierzalny sygnał dla sterownika, do pompy jonowej przykładane jest określone napięcie. Dzięki temu napięciu możliwe jest wpompowywanie tlenu ze spalin do warstwy dyfuzyjnej i jego wypompowywanie. Sterownik reguluje napięcie pompy tak, by skład gazu w warstwie dyfuzyjnej był stały i odpowiadał zawsze wartości λ = 1. Gdy mieszanka jest uboga, pompa jonowa pompuje tlen na zewnątrz. Generuje to dodatni prąd pompy. Gdy mieszanka jest uboga, tlen przepompowywany jest z powietrza referencyjnego do wewnątrz. Generuje to ujemny prąd pompy. Przy wartości λ = 1 w warstwie dyfuzyjnej jony tlenu nie są transportowane, a prąd pompy jest równy zeru. Uzyskany prąd pompy jest analizowany przez sterownik, przekazując mu informację o współczynniku powietrza i tym samym o składzie mieszanki.

Stosowanie kilku sond lambda

Stosowanie kilku sond lambda

Od wprowadzenia systemów EOBD konieczne jest nadzorowanie działania katalizatora. W tym celu za katalizatorem instalowana jest dodatkowa sonda lambda. Za jej pomocą określana jest zdolność akumulacji tlenu w katalizatorze.

 

Sposób działania sondy za katalizatorem jest identyczny jak sondy przed katalizatorem. Sterownik porównuje amplitudy sond lambda. Wskutek zdolności akumulacji tlenu w katalizatorze, amplitudy napięcia sondy za katalizatorem są bardzo małe. Gdy zdolność akumulacji tlenu w katalizatorze spadnie, wzrastają amplitudy napięcia sondy za katalizatorem wskutek zwiększonej zawartości tlenu.

 

Wysokość amplitudy napięcia sondy za katalizatorem zależy od aktualnej zdolności akumulacyjnej katalizatora i zmieniają się wraz z obciążeniem i prędkością obrotową. Dlatego przy porównywaniu amplitud napięcia sond uwzględniany jest stan obciążenia i prędkość obrotowa. Jeśli mimo to amplitudy napięcia obu sond są zbliżone, oznacza to osiągnięcie zdolności akumulacyjnej przez katalizator, np. wskutek starzenia się.

USZKODZONA SONDA LAMBDA: OBJAWY

W razie awarii sondy lambda mogą wystąpić następujące objawy:

  • Wysokie zużycie paliwa
  • Niska moc silnika
  • Wysoka emisja spalin (badanie składu spalin)
  • Zaświecenie lampki kontrolnej silnika
  • Zapisanie kodu usterki

ODDZIAŁYWANIA USZKODZENIA SONDY LAMBDA: PRZYCZYNA AWARII

Awaria może mieć różne przyczyny:

  • Zwarcia wewnętrzne i zewnętrzne
  • Brak masy lub napięcia zasilania
  • Przegrzanie
  • Osady lub zanieczyszczenia
  • Uszkodzenie mechaniczne
  • Zastosowanie benzyny ołowiowej lub dodatków uszlachetniających

Występuje cały szereg typowych, często występujących usterek sond lambda. Poniższe zestawienie pokazuje przyczyny zdiagnozowanych usterek:

Nieogrzewane sondy

Zdiagnozowana usterka Przyczyna
Rura ochronna lub korpus sondy zatkane pozostałościami oleju Niespalony olej dostał się do układu wydechowego, np. wskutek uszkodzenia pierścieni tłokowych lub uszczelek trzonków zaworów
Zasysanie obcego powietrza, brak powietrza referencyjnego Sonda nieprawidłowo zamontowana, zatkane zasilanie powietrzem referencyjnym
Uszkodzenia wskutek przegrzania Temperatury powyżej 950 °C wskutek nieprawidłowego momentu zapłonu lub luzu zaworów
Złe przewodzenie na stykach wtyków Utlenienie
Przerwane połączenia przewodowe Źle ułożone kable, przetarcia, przegryzienie przez kunę
Brak połączenia z masą Utlenienie, korozja układu wydechowego
Uszkodzenia mechaniczne Zbyt wysoki moment dokręcania
Starzenie chemiczne Bardzo częsta jazda na krótkich trasach
Osady ołowiu Zastosowanie benzyny ołowiowej

 

DIAGNOZA USTEREK SONDY LAMBDA: PODSTAWY

Pojazdy wyposażone w samodiagnozę mogą wykrywać błędy występujące w obwodzie regulacji i zapisywać je w pamięci błędów. Zazwyczaj jest to sygnalizowane przez lampkę kontrolną. W celu diagnozy błędów można odczytać pamięć błędów, używając testera diagnostycznego. Starsze systemy nie są jednak w stanie określić, czy błąd został spowodowany uszkodzeniem danego elementu lub np. usterką kabla. W takim przypadku mechanik musi przeprowadzić dodatkowe kontrole.

 

W ramach diagnozy EOBD monitorowanie sond lambda zostało rozszerzone o następujące punkty:

  • zwarcie przewodów,
  • gotowość robocza,
  • zwarcie do masy sterownika,
  • zwarcie do plusa,
  • przerwa w przewodach i starzenie sondy lambda.
     

Do zdiagnozowania sygnałów sondy lambda sterownik korzysta z kształtu i częstotliwości sygnału.

 

W tym celu sterownik oblicza następujące dane:

  • maksymalną i minimalną wykrytą wartość napięcia sondy,
  • czas pomiędzy zboczem rosnącym i opadającym,
  • nastawę regulatora lambda w kierunku bogatej i ubogiej mieszanki,
  • próg regulacji lambda,
  • napięcie sondy i czas trwania okresu.

W JAKI SPOSÓB OZNACZANE JEST MAKSYMALNE I MINIMALNE NAPIĘCIE SONDY?

Podczas uruchamiania silnika kasowane są w sterowniku poprzednie wartości min. i maks. Podczas jazdy w zadanym dla diagnozy zakresie obciążenia i prędkości obrotowej tworzone są wartości min. i maks.

OBLICZANIE CZASU POMIĘDZY ZBOCZEM ROSNĄCYM I OPADAJĄCYM

Po przekroczeniu progu regulacji przez napięcie sondy rozpoczyna się pomiar czasu pomiędzy zboczem rosnącym i opadającym. Gdy napięcie sondy spadnie poniżej progu regulacji pomiar czasu zostaje zatrzymany. Czas pomiędzy początkiem i końcem pomiaru czasu jest zliczany przez licznik.

WYKRYWANIE ZESTARZAŁEJ LUB ZATRUTEJ SONDY LAMBDA

Jeżeli sonda lambda jest bardzo stara lub uległa zatruciu np. przez dodatki do paliwa, ma to wpływ na jej sygnał. Sygnał sondy jest porównywany z zapisanym przebiegiem sygnału. Powolna sonda jest wykrywana jako błąd np. poprzez czas trwania okresu sygnału.

SPRAWDZANIE SONDY LAMBDA OSCYLOSKOPEM, MIERNIKIEM UNIWERSALNYM, TESTEREM DO SOND LAMBDA, PRZYRZĄDEM DO POMIARU SKŁADU SPALIN: POSZUKIWANIE USTEREK

Przed każdym sprawdzaniem należy przeprowadzić oględziny, aby upewnić się, że nie występują uszkodzenia kabli lub wtyków. Układ wydechowy nie może być nieszczelny.

 

Do podłączania przyrządów pomiarowych zalecany jest kabel z przystawką. Należy pamiętać, że regulacja lambda nie jest aktywna w niektórych stanach pracy, np. przy uruchamianiu zimnego silnika aż do momentu osiągnięcia temperatury roboczej i przy pełnym obciążeniu.

Sprawdzanie sondy lambda testerem spalin

Jedną z najszybszych i najprostszych metod badania jest pomiar czteroskładnikowym testerem spalin.

 

Badanie jest przeprowadzane jak ustawowe badanie składu spalin. Przy silniku nagrzanym do temperatury roboczej jako wielkość zakłócająca podawane jest obce powietrze poprzez odłączenie wężyka. Wskutek zmiany składu spalin zmienia się wartość lambda, obliczana i pokazywana przez tester spalin. Powyżej pewnej wartości układ przygotowywania mieszanki musi wykryć tę zmianę i wyregulować ją przez określony czas (jak podczas badania składu spalin 60 sekund). Gdy wielkość zakłócająca zostanie zlikwidowana, wartość lambda musi powrócić do pierwotnego poziomu.

 

Należy zawsze przestrzegać wymogów producenta w zakresie zadawania wielkości zakłócającej i wartości lambda.

 

To badanie pozwala jednak stwierdzić tylko sprawność regulacji lambda. Badanie elektryczne jest niemożliwe. Podczas tego procesu zachodzi niebezpieczeństwo, że nowoczesne układy sterowania silnika mimo niedziałającej regulacji lambda są w stanie tak regulować składem mieszanki poprzez dokładny pomiar obciążenia, że λ = 1.

Sprawdzanie sondy lambda miernikiem uniwersalnym

Do badania należy stosować tylko wysokoomowe mierniki uniwersalne ze wskaźnikiem cyfrowym lub uniwersalnym.

 

Mierniki uniwersalne o małej rezystancji wewnętrznej (najczęściej w przypadku przyrządów analogowych) zbyt mocno obciążają sygnał sondy lambda i mogą spowodować jego załamanie. Ze względu na szybkie zmiany napięcia sygnał pozwala najlepiej przedstawić się przy użyciu przyrządu analogowego.

 

Miernik uniwersalny jest podłączany równolegle do przewodu sygnałowego (czarny kabel, przestrzegać schematu obwodowego) sondy lambda. Zakres pomiarowy miernika uniwersalnego jest ustawiany na 1 lub 2 V. Po uruchomieniu silnika na wyświetlaczu pojawia się wartość od 0,4 do 0,6 V (napięcie referencyjne). Po osiągnięciu temperatury roboczej silnika lub sondy lambda stałe napięcie zaczyna pulsować w zakresie od 0,1 do 0,9 V.

 

Aby zagwarantować poprawny wynik pomiaru, silnik powinien pracować z prędkością obrotową ok. 2500 obr./min. Gwarantuje to, że nawet w systemach z nieogrzewaną sondą lambda sama sonda także osiągnie temperaturę roboczą. Wskutek niewystarczającej temperatury spalin na biegu jałowym zachodzi niebezpieczeństwo, że nieogrzewana sonda wystygnie i nie będzie generować żadnego sygnału.

Sprawdzanie sondy lambda oscyloskopem

Sygnał sondy lambda można najlepiej przedstawić oscyloskopem. Podstawowym warunkiem jest jak w przypadku pomiaru miernikiem uniwersalnym nagrzanie silnika lub sondy lambda do temperatury roboczej.

 

Oscyloskop jest podłączany do przewodu sygnałowego. Ustawiany zakres pomiarowy zależy od używanego oscyloskopu. Jeżeli przyrząd jest wyposażony w automatyczne wykrywanie sygnału, to należy wykorzystać tę opcję. Przy ustawianiu ręcznym nastawić zakres napięcia od 1 do 5 V i nastawę czasu 1 do 2 s.

 

Prędkość obrotowa silnika powinna ponownie wynosić ok. 2500 obr./min.

 

Napięcie przemienne jest pokazywane na wyświetlaczu w postaci sinusoidy. Z tego sygnału można przeanalizować następujące parametry:

  • wysokość amplitudy (maksymalne i minimalne napięcie do 0,1 do 0,9 V),
  • czas reakcji i czas trwania okresu (częstotliwość ok. 0,5 do 4 Hz).

Sprawdzanie sondy lambda testerem do sond lambda

Do badania sond różni producenci oferują specjalne testery do sond lambda. W tych urządzeniach działanie sondy lambda jest wskazywane diodami świecącymi.

 

Urządzenie jest podłączane jak miernik uniwersalny czy oscyloskop do przewodu sygnałowego sondy. Po osiągnięciu temperatury roboczej przez sondę i rozpoczęciu pracy diody świecące zaczynają na przemian świecić – w zależności od składu mieszanki i przebiegu napięcia sondy (0,1 do 0,9 V).

 

Wszystkie informacje dotyczące ustawiania przyrządów pomiarowych do pomiaru napięcia odnoszą się do sond z dwutlenku cyrkonu (sond ze skokiem napięcia). W przypadku sond z dwutlenku tytanu ustawiany zakres napięcia zmienia się na 0 do 10 V, a mierzone napięcie oscyluje pomiędzy 0,1 i 5 V.

Sprawdzanie stanu rury ochronnej

Zawsze przestrzegać wskazówek producenta. Oprócz kontroli elektronicznej, o sprawności sondy może informować stan rury ochronnej elementu sondy:

RURA OCHRONNA JEST POKRYTA ZNACZNYM OSADEM SADZY

  • Silnik pracuje ze zbyt bogatą mieszanką

 

Sondę należy wymienić i usunąć przyczynę zbyt bogatej mieszanki, aby zapobiec ponownemu zanieczyszczeniu sondy sadzą.–

BŁYSZCZĄCE OSADY NA RURZE OCHRONNEJ

  • Zastosowanie benzyny ołowiowej

 

Ołów niszczy element sondy. Sondę należy wymienić, a katalizator sprawdzić. Zastąpić benzynę ołowiową paliwem bezołowiowym.

JASNE (BIAŁE LUB SZARE) OSADY NA RURZE OCHRONNEJ

  • Silnik spala olej, dodatki w paliwie

 

Należy wymienić sondę i usunąć przyczynę spalania oleju.

NIEPRAWIDŁOWY MONTAŻ

Nieprawidłowy montaż może doprowadzić do takiego uszkodzenia sondy lambda, że przestanie ona prawidłowo działać. Podczas montażu używać wymaganego narzędzia specjalnego i przestrzegać momentu dokręcania.

SPRAWDZANIE OGRZEWANIA SONDY LAMBDA: POSZUKIWANIE USTEREK

Można sprawdzić rezystancję wewnętrzną i zasilanie napięciem elementu grzewczego.

 

W tym celu odłączyć wtyk sondy lambda. Od strony sondy lambda zmierzyć rezystancję omomierzem podłączonym do obu przewodów elementu grzewczego. Powinna ona wynosić od 2 do 14 omów. Od strony pojazdu zmierzyć zasilanie napięciem używając woltomierza. Musi być podłączone napięcie > 10,5 V (napięcie instalacji elektrycznej pojazdu).

Różne możliwości podłączania i kolory kabli

Nieogrzewane sondy

Liczba kabli Kolor kabla Złącze
1 Czarny Sygnał (masa przez obudowę)
2 Czarny Sygnał
Masa

 

Ogrzewane sondy

Liczba kabli Kolor kabla Złącze
3 Czarny
2x biały
Sygnał (masa przez obudowę) elementu grzewczego
4 Czarny
2x biały
Szary
Sygnał elementu grzewczego – masa

 

Sondy z dwutlenku tytanu

Liczba kabli Kolor kabla Złącze
4 Czerwony
Biały
Czarny
Żółta
Element grzewczy (+)
Element grzewczy (-)
Sygnał (-)
Sygnał (+)
4 Czarny
2x biały
Szary
Element grzewczy (+)
Element grzewczy (-)
Sygnał (-)
Sygnał (+)

(Należy przestrzegać wymogów danego producenta)

WYMIANA SONDY LAMBDA: FILM

Wymiana sondy lambda

Wymiana sondy lambda z zasadami demontażu i montażu

 

02:42 min

Podczas wymiany sondy lambda przestrzegać następujących punktów:

Jeżeli sonda lambda jest wymieniana, przy montażu nowej przestrzegać następujących punktów:

  • Do demontażu i montażu używać wyłącznie przewidzianego to tego celu narzędzia.
  • Sprawdzić gwint otworu w układzie wydechowym, czy nie jest uszkodzony.
  • Używać tylko smaru dostarczonego z sondą lub specjalnie przystosowanego do takiego zastosowania.
  • Unikać kontaktu elementu pomiarowego sondy z wodą, olejem, smarem, środkami czyszczącymi i środkami do usuwania rdzy.
  • Przestrzegać momentów dokręcania podanych przez producenta sondy lambda i producenta pojazdu.
  • Przy układaniu kabla przyłączeniowego uważać, by nie mógł się on stykać z gorącymi lub ruchomymi elementami i nie był prowadzony po ostrych krawędziach.
  • Kabel przyłączeniowy nowej sondy lambda w miarę możliwości prowadzić tak samo jak kabel fabrycznie zamontowanej sondy.
  • Uważać na wystarczający luz kabla przyłączeniowego, aby wskutek drgań i ruchów układu wydechowego nie doszło do jego zerwania.
  • Poinformować klienta, że nie może stosować do paliwa dodatków uszlachetniających na bazie metalu ani paliwa ołowiowego.
  • Nie używać sond lambda, które upadły na podłogę lub zostały uszkodzone.