Kam reikalingi lambda zondai ir kaip jie veikia

Kas yra tas lambda zondas ir kam jis reikalingas? Lambda zondas (kiti rašo- liambda arba liamda zondas, angliškai “oxygen sensor” arba “lambda sensor”) yra deguonies kiekio variklio išmetamosiose dujose daviklis. Pradėjus gaminti automobilius su katalizatoriais, atsirado ir lambda zondo poreikis. Kad katalizatoriaus efektyvumas, t.y. sugebėjimas neutralizuoti kenksmingas priemaišas išmetamosiose dujose, būtų didžiausias, reikia užtikrinti optimalų oro ir kuro santykį darbiniame mišinyje. 14.7 oro dalių ir 1 kuro dalis - būtent tokia mišinio sudėtis užtikrina maksimalų jo sudegimą. Lambda zondas ir skirtas tam, kad padėti automobilio kompiuteriui (ECU) palaikyti šį santykį. Priklausomai nuo deguonies kiekio išmetimo dujose, daviklis generuoja atitinkamą įtampą ir ECU koreguoja mišinio sudėtį keisdamas į cilindrus paduodamo kuro kiekį. Labiausiai paplitęs zirkonia tipo (zirconium dioxide) lambda zondas veikia kaip įtampos generatorius. Kai jo temperatūra pasiekia apie 300 laipsnių C, jis generuoja įtampą nuo 100mV iki 900mV. Kai deguonies kiekis išmetamosiose dujose yra žemas, zondo išėjimo įtampa pasiekia 900 mV lygį, kai deguonies kiekis yra aukštas, ji krenta iki 100 mV. Kada deguonies kiekis atitinka taip vadinamą stoichiometrinį santykį ( lambda=1) , kai apytiksliai 1kg degalų tenka 14.7 kg oro, zondo generuojama įtampa kinta tarp šių dviejų reikšmių. Zirkonia tipo zondai gali turėti 1, 2, 3 ar 4 laidus. Jeigu 1 ir 2 laidų zondai neturi vidinio pašildymo, tai 3 ir 4 laidų zondai turi vidinį pašildytoją, kad greičiau pasiektų jų darbinę 300C temperatūrą. Į du pašildytojo laidus yra paduodama automobilio 12V įtampa. 4-ių laidų zirkonia tipo zondai skiriasi tuo, kad jų signalo masė gali būti izoliuota ir neizoliuota nuo korpuso, o taip pat jie skiriasi pašildytojo varža, kuri yra didesnė „planar“ tipo zonduose. Zirkonia tipo zondai turi M18x1.5 mm sriegį. Rečiau pasitaikantys „titania“ (titanium dioxide) tipo zondai veikia kaip rezistorius, tai yra jų varža keičiasi priklausomai nuo deguonies kiekio išmetamosiose dujose. Jie gaminami 3-jų ir 4-ių laidų, o jų sriegis gali būti M18x1.5 arba M12x1.25 mm. Titania zondų visų laidų spalva būna skirtinga: juodas, raudonas, baltas ir geltonas arba juodas, pilkas, baltas ir geltonas. Titania tipo zondų negalima statyti vietoj Zirconia tipo zondų, nes jų veikimo principas yra kitoks!

Kai kuriuose Honda, Subaru, Toyota, Jaguar, Nissan, Volvo modeliuose gali būti naudojami dar vieno tipo 4 laidų lambda zondai - tai linijiniai AFR zondai (angliškai "Linear 4-wire Air/Fuel Ratio sensors"). Vietoj jų negalima statyti nei Zirkonia nei Titania tipo zondų, nes jų veikimo principas yra dar kitoks!

Naujausiuose automobiliuose šiuo metu naudojami plačiajuosčiai 5-ių laidų lambda zondai.

Kokios yra lambda zondų gedimo priežastys? Senesnių, nepašildomų lambda zondų resursas yra apie 50 000 – 60 000 km. Naujesni, pašildomi lambda zondai gali tarnauti iki 250 000 km su sąlyga, kad automobilis neturi jokių problemų ir yra eksploatuojamas su tinkamos kokybės degalais. Keičiant lambda zondą, būtina pašalinti visas priežastis, dėl kurių jis galėjo sugesti, kitaip ir naujas zondas tarnaus neilgai. Pagrindinės lambda zondų gedimo priežastys yra šios:

- lambda zondo užteršimas aušinimo sistemos antifrizu. Dėl pažeistų variklio tarpinių antifrizas gali patekti į išmetamąsias dujas ir užteršti zondą.

- lambda zondo užteršimas silikonu. Silikono dalelės degaluose ar degalų ir oro mišinyje gali užteršti lambda zondą.

- lambda zondo užteršimas švinu. Naudojamas prastos kokybės etiluotas benzinas, turintis švino, labai greitai užteršia lambda zondą švinu.

- deguonies daviklio užteršimas suodžiais. Sugedęs ar blogai veikiantis laisvos eigos vožtuvas ar varikliukas, sugedę kiti variklio valdymo davikliai (temperatūros, slėgio, oro masės ir kt), gali būti riebaus mišinio priežastimi. Dėl to lambda zondo galvutė gali greitai pasidengti juodų suodžių apnašomis.

- padidėjęs dūmingumas dėl tepalo deginimo variklyje, tai pat gali būti greito deguonies daviklio užteršimo priežastimi.

- dėl sugedusios uždegimo ritės ar netinkamo uždegimo momento išmetamosios dujos gali pasiekti aukštą temperatūrą ir perkaitinti zondą.

- šaltas vanduo staiga patekęs ant labai įkaitusio lambda zondo gali jį sugadinti.

- drėgmė ir nešvarumai daviklio laidų jungtyje, geros masės nebuvimas dėl korozijos ir nešvarumų ant 3-jų laidų zondo sriegio, gali būti blogo kontakto, o tuo pačiu ir prasto zondo veikimo bei trumpo tarnavimo laiko priežastimi.

Pagal seno lambda zondo išvaizdą galima spręsti ir apie jo gedimo priežastį. DENSO ekspertų patarimus, kaip pagal lambda zondo išvaizdą nustatyti šio daviklio gedimo priežastį rasite čia (šaltinis-motofocus.lt).

Ką reikia žinoti keičiant lambda zondą nauju? Į įvairių markių ir modelių automobilius yra montuojama daugybė įvairiausių lambda zondų, kurie iš esmės skiriasi tik savo laidų ilgiu ir laidų jungtimi („fiške“), todėl vietoj buvusio lambda zondo galima statyti tiek pat laidų turintį taip vadinamą universalų zondą, kuris neturi laidų jungties. Taip galima sutaupyti ne tik pinigų, bet ir nervų ieškant būtent tokio zondo koks buvo. Atitinkami universalaus daviklio laidai, pridedamų sujungimų pagalba, sujungiami su sena jungtimi. Kaip jau minėjome, 4-ių laidų lambda zondai gali būti kelių tipų, todėl reikėtų parinkti atitinkamą universalų zondą. Negalima rinktis universalaus lambda zondo vien tik pagal laidų spalvą, nes pvz. Denso gamybos Zirkonia ir AFR zondų laidų spalva gali būti ta pati.

Keičiant 1-o ir 3-jų laidų zondus reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad šių zondų signalo masė eina per korpusą, todėl, kad užtikrinti gerą kontaktą, nuo skylės sriegio prieš sukant naują zondą būtina pašalinti rūdis ir nešvarumus. Pačio daviklio sriegį reikia patepti specialiu elektrai laidžiu tepalu, žiūrint kad tepalo nepapultų ant sensoriaus galvutės. Negalima naudoti bet kokio tepalo. Taip pat svarbu neperveržti prisukant naują zondą, nes galima jį sugadinti. Keičiant buvusį zondą universaliu, svarbu nesumaišyti laidų ir jų sujungimuose užtikrinti gerą kontaktą. Laidų sujungimus reikia gerai izoliuoti.

Įvairių gamintojų lambda zondų laidų spalvų lentelė.

Bosch universalių lambda zondų montavimo vadovas ir laidų spalvų lentelė

Denso universalių lambda zondų montavimo vadovas ir laidų spalvų lentelės

Dėl seno zondo parametrų ir klaidų ištrynimo iš kompiuterio atminties. Kai kurie dabartiniai automobilių kompiuteriai (ECU) automatiškai ištrina seno daviklio parametrus ir senas klaidas iš savo atminties. Tai pat jie automatiškai adaptuojasi pagal naujo deguonies daviklio charakteristikas. Tačiau senesni kompiuteriai gali laikyti savo atmintyje seno sensoriaus parametrus ir klaidas. Šiuo atveju, šiuos duomenis būtina ištrinti („nuresetinti“), kitaip ir naujas zondas neveiks kaip priklauso. Ištrinti klaidas daugelyje sistemų galima atjungiant automobilio akumuliatorių mažiausiai 60 sekundžių. Po klaidų ištrynimo, kompiuteris prie naujo daviklio parametrų dažniausiai prisitaiko iš karto, tačiau kai kuriose sistemose reikalingas trumpas adaptacijos periodas, t.y. reikia pavažinėti su automobiliu 10-15 min.

Šio straipsnio autorius - įmonės savininkas Mindaugas Švedas. Rašant straipsnį pasinaudota HOFFER lambda zondų kataloge pateikiama informacija.

Kopijuoti šiame straipsnyje pateikiamą informaciją ir naudoti komerciniais tikslais be autoriaus sutikimo ir be nuorodos į www.autodaviklis.lt - draudžiama pagal Lietuvos resp. autorių teisių apsaugos įstatymą.