Lambda zondas (dar žinomas kaip liambda arba lambda zondas, angliškai „oxygen sensor“ arba „lambda sensor“) yra deguonies kiekio variklio išmetamosiose dujose daviklis. Jo poreikis atsirado pradėjus gaminti automobilius su katalizatoriais.
Kas yra lambda zondas ir kodėl jis svarbus?
Lambda zondo pagrindinė paskirtis - padėti automobilio kompiuteriui (ECU) palaikyti optimalų oro ir kuro mišinio santykį. Būtent 14.7 oro dalių ir 1 kuro dalis (vadinamas stoichiometriniu santykiu, kai lambda=1) užtikrina maksimalų mišinio sudegimą ir katalizatoriaus efektyvumą. Apytiksliai 1 kg degalų tenka 14.7 kg oro.
Lambda zondų tipai ir veikimo principai
Egzistuoja du pagrindiniai lambda zondų tipai:
Cirkonio tipo (Zirconium Dioxide) lambda zondai
Tai labiausiai paplitę zondai, veikiantys kaip įtampos generatoriai. Kai jų temperatūra pasiekia apie 300 laipsnių Celsijaus, jie generuoja įtampą nuo 100 mV iki 900 mV. Kai deguonies kiekis atitinka stoichiometrinį santykį (lambda=1), zondo generuojama įtampa kinta tarp šių dviejų reikšmių.
Cirkonio tipo zondai gali turėti 1, 2, 3 ar 4 laidus. 1 ir 2 laidų zondai neturi vidinio pašildymo, o 3 ir 4 laidų zondai turi vidinį pašildytoją, kuris padeda jiems greičiau pasiekti darbinę 300°C temperatūrą. Į du pašildytojo laidus yra paduodama automobilio 12V įtampa. Šio tipo zondai dažniausiai turi M18x1.5 mm sriegį.
Titano tipo (Titanium Dioxide) lambda zondai
Šie zondai pasitaiko rečiau ir veikia kaip rezistoriai, t. y. jų varža keičiasi priklausomai nuo deguonies kiekio išmetamosiose dujose. Jie gaminami su 3 arba 4 laidais, o jų sriegis gali būti M18x1.5 arba M12x1.25 mm.
Lambda zondų tarnavimo laikas ir gedimų priežastys
Lambda zondų ilgaamžiškumas skiriasi priklausomai nuo jų tipo:
- Senesnių, nepašildomų lambda zondų resursas yra apie 50 000 - 60 000 km.
- Naujesni, pašildomi lambda zondai gali tarnauti nuo 100 000 iki 160 000 km, su sąlyga, kad automobilis neturi jokių problemų ir yra eksploatuojamas su tinkamos kokybės degalais.
Dažnos lambda zondo gedimo arba netinkamo veikimo priežastys yra:
- Lambda zondo užteršimas aušinimo sistemos antifrizu.
- Lambda zondo užteršimas silikonu.
- Lambda zondo užteršimas švinu.
- Deguonies daviklio užteršimas suodžiais.
Be to, riebaus mišinio priežastimi gali būti sugedęs ar blogai veikiantis laisvos eigos vožtuvas ar varikliukas, sugedę kiti variklio valdymo davikliai (temperatūros, slėgio, oro masės ir kt.).
Lambda zondai išmetimo sistemoje: Prieš ir po katalizatoriaus
Moderniuose automobiliuose dažnai montuojami du lambda zondai:
- Viršutinis (upstream) lambda zondas: Jis matuoja išmetamųjų dujų sudėtį prieš katalizatorių. Šio zondo duomenys stipriai kaitaliojasi, nes jis uosto neapdirbtas dujas ir padeda ECU koreguoti kuro mišinį.
- Apatinis (downstream) lambda zondas: Šis zondas sumontuotas po katalizatoriaus. Jo pagrindinė funkcija - stebėti katalizatoriaus efektyvumą. Jei katalizatorius veikia gerai, dujos po jo prasivalo, todėl apatinis zondas reaguoja žymiai lėčiau ir jo įtampos reikšmės kinta mažiau.
Pavyzdžiui, atliekant kompiuterinę diagnostiką per OBD su „Delfi“ programa „Subaru Forester I 98m. 2.0 (90kW)“ automobiliui, buvo užfiksuota klaida "2 - unknown error code". Problema pasireiškė retu "Check engine" užsidegimu ir užgesimu po kelių sekundžių, be traukos praradimo. Programoje buvo pastebėta, kad „Downstream O2 sensor“ rodė 0,16 V ir nekito, nepriklausomai nuo variklio apsukų, tuo tarpu „Upstream O2 sensor“ puikiai reagavo į akseleraciją. Tai rodo galimą problemą su katalizatoriumi arba apatiniu lambda zondu.
O2 jutiklio duomenų naudojimas diagnostikoje
Katalizatoriaus būklė ir susijusios problemos
Katalizatoriaus gedimai tiesiogiai veikia apatinio lambda zondo parodymus ir gali sukelti variklio veikimo problemas. Dažnai pasitaikantis klaidos kodas P0420 (angl. "Catalyst System Efficiency Below Threshold") rodo katalizatoriaus sistemos efektyvumo problemą.
Priešingai nei manoma, dyzeliniuose automobiliuose katalizatoriai rečiau užsikemša; benzinu varomuose automobiliuose dažniau pasitaiko, kad katalizatorius išdega arba išbyra. Užsikimšęs katalizatorius gali sukelti automobilio vangumą, ypač spaudžiant akceleratoriaus pedalą iki galo. Kartais problemos su variklio diržo padėtimi (pvz., per vieną dantį neteisingai uždėtas diržas) gali netiesiogiai paveikti išmetamųjų dujų sudėtį ir lambda zondų parodymus.
Išmetamųjų dujų kvapas be katalizatoriaus
Eksperimentuojant su automobiliu be katalizatorių, gali būti jaučiamas stiprus, nemalonus išmetamųjų dujų kvapas, ypač kai automobilis stovi. Tai įvyksta todėl, kad katalizatoriai neutralizuoja didžiąją dalį kenksmingų ir kvapių junginių išmetamosiose dujose. Jei kvapas jaučiamas net ir po suvirinimo siūlių patikrinimo, tai gali rodyti tiek degalų (pvz., dujų) purkštukų problemas, tiek ir tiesioginį neapdirbtų dujų išleidimą be filtravimo.
Katalizatorius skirtas neutralizuoti benzino degimo šalutinius produktus. Nors jis gali šiek tiek sumažinti ir dujų (LPG) degimo produktų kvapą, jo pagrindinė funkcija yra susijusi su benzinu. Stiprus dujų kvapas gali signalizuoti apie dujų purkštukų problemas.
Lambda zondo keitimas ir ECU adaptacija
Įvairių markių ir modelių automobiliuose montuojami daugybė lambda zondų, kurie dažniausiai skiriasi laidų ilgiu ir jungtimi. Todėl vietoj originalaus galima montuoti vadinamąjį universalų zondą, turintį tokį patį laidų skaičių, tačiau be specifinės jungties. Taip galima sutaupyti pinigų ir laiko ieškant konkretaus zondo.
Keičiant 4 laidų cirkonio tipo zondą, svarbu atsižvelgti į tai, kad jų signalo masė gali būti izoliuota arba neizoliuota nuo korpuso, taip pat skiriasi pašildytojo varža. Todėl reikia parinkti tinkamą universalų zondą.
Montavimo patarimai:
- Daviklio sriegį reikia patepti specialiu elektrai laidžiu tepalu, stengiantis, kad tepalo nepatektų ant sensoriaus galvutės. Negalima naudoti bet kokio tepalo.
- Svarbu neperveržti prisukant naują zondą, nes galima jį sugadinti.
- Keičiant buvusį zondą universaliu, svarbu nesupainioti laidų ir užtikrinti gerą kontaktą jų sujungimuose.
Po zondo keitimo, seno zondo parametrų ir klaidų ištrynimas iš automobilio kompiuterio (ECU) atminties yra būtinas. Kai kurie dabartiniai ECU automatiškai ištrina senuosius duomenis ir adaptuojasi prie naujo deguonies daviklio charakteristikų. Tačiau daugelyje sistemų šiuos duomenis reikia ištrinti („nuresetinti“), kitaip ir naujas zondas neveiks tinkamai. Klaidas daugelyje sistemų galima ištrinti atjungus 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.
tags: #forester #lambda #po #katalizatoriaus