Lambda zondas, dar vadinamas deguonies davikliu (Oxygen Sensor) arba deguonies sensoriumi/jutikliu, yra itin svarbus šiuolaikinių automobilių išmetimo sistemos komponentas. Jo pagrindinė funkcija - matuoti deguonies kiekį išmetamosiose dujose. Ši informacija yra gyvybiškai svarbi variklio valdymo kompiuteriui (ECU), siekiant palaikyti optimalų oro ir kuro mišinio santykį, kuris yra būtinas efektyviam katalizatoriaus darbui ir kenksmingų teršalų išmetimo mažinimui.
Lambda zondo poreikis atsirado kartu su automobilių išmetimo sistemos elementu - katalizatoriumi. Daugiausiai apie jo problemas žmonės sužino tada, kai nepavyksta praeiti techninės apžiūros arba po vizito servise ir diagnostikos, atliktos dėl "Check Engine" lemputės. Tačiau, nors pavadinimą yra girdėję pakankamai daug žmonių, ne visi gerai žino ar įsivaizduoja, ką lambda zondas daro, kur jį rasti, koks jo veikimo principas ir kodėl gali kilti problemų.
Lambda zondo veikimo principas
Lambda zondas veikia kaip deguonies daviklis išmetamosiose dujose. Priklausomai nuo deguonies kiekio, jis generuoja elektros įtampą, kuri siunčiama į variklio valdymo bloką (ECU). Šis signalas perduodamas variklio valdymo blokui, o ECU, gavęs šią informaciją, koreguoja įpurškiamo kuro kiekį, siekdamas optimalaus mišinio.
Optimalus oro ir degalų mišinys, vadinamas stechiometriniu santykiu, yra maždaug 14.7 oro dalies vienai kuro daliai benzininiam varikliui ir 14.5:1 dyzeliniam varikliui. Šis idealus santykis yra būtinas, kad katalizatorius veiktų kuo efektyviau.
Tipai ir konstrukcija
Dažniausiai paplitę cirkonio dioksido (zirconia) tipo lambda zondai veikia kaip įtampos generatoriai. Kai zondo temperatūra pasiekia apie 300 laipsnių Celsijaus, jis pradeda generuoti įtampą nuo 100mV iki 900mV. Kai deguonies kiekis išmetamosiose dujose atitinka stochiometrinį santykį (lambda=1), įtampa svyruoja tarp šių reikšmių. Jei deguonies kiekis yra per mažas (riebus mišinys), įtampa kyla iki 900 mV; jei deguonies kiekis per didelis (liesas mišinys), įtampa krinta iki 100 mV.
Rečiau pasitaikantys titano dioksido (titania) tipo zondai veikia kaip rezistoriai, kurių varža kinta priklausomai nuo deguonies kiekio. Taip pat egzistuoja plačiajuosčiai lambda zondai (wideband), pasižymintys sudėtingesne konstrukcija ir didesniu tikslumu, leidžiančiu nuolat informuoti ECU apie išmetamųjų dujų sudėtį gerokai platesniu diapazonu. Siaurajuosčiai jutikliai paprastai rodo, ar degalų ir oro mišinyje yra daug degalų, ar mažai.
Lambda zondai gali skirtis savo konstrukcija ir laidų skaičiumi. Dažniausiai sutinkami cirkonio tipo zondai gali turėti 1, 2, 3 arba 4 laidus. 3 ir 4 laidų zondai turi integruotą šildytuvą, kuris leidžia jiems greičiau pasiekti darbinę temperatūrą, ypač svarbu šaltu oru ar trumpų kelionių metu mieste. Titano tipo zondai paprastai būna 3-jų arba 4-ių laidų.
Tarnavimo laikas
- Senesnių, nešildomų lambda zondų tarnavimo laikas yra apie 50 000 - 60 000 km.
- Naujesni, pašildomi zondai gali tarnauti nuo 100 000 iki 160 000 km, jei automobilis techniškai tvarkingas ir naudojamas kokybiškas kuras.
Katalizatoriaus vaidmuo ir lambda zondų išdėstymas
Katalizatorius yra ekologiniu požiūriu svarbiausias automobilio išmetimo sistemos elementas. Jo paskirtis - mažinti išmetamųjų dujų kenksmingumą neutralizuojant pagrindinius teršalus, tokius kaip azoto oksidai, anglies oksidai ir angliavandeniliai. Nuo 1979 metų, kai Japonija ir JAV pirmosios pradėjo naudoti katalizatorius, jie tapo neatsiejama automobilio dalimi ir privalomi daugelyje šalių.
Dauguma modernių automobilių naudoja trijų dalių katalizatorius, kurie būna redukciniai ir oksidaciniai. Jų aktyvioji medžiaga yra keraminė, padengta platinos, rodžio ar paladžio sluoksniu. Katalizatoriaus efektyvumas priklauso nuo tinkamai paruošto oro-kuro mišinio ir veikia maždaug 100-150 tūkstančių kilometrų. Senesniuose automobiliuose be lambda zondo, katalizatoriaus konversijos laipsnis siekė vos 60 proc., o šiuolaikiniuose su lambda zondais - iki 95 proc.
Katalitinis neutralizatorius įrengiamas išmetimo sistemoje iškart po išleidimo kolektoriaus, nes neutralizacijai būtina aukšta temperatūra - apie +250 ºC.
Lambda zondų išdėstymas sistemoje
Šiuolaikiniai automobiliai dažnai turi du ir daugiau lambda zondų, kurie įrengiami skirtingose išmetimo sistemos vietose:
- Prieš katalizatorių (prieš srovę pastatytas, arčiau variklio esantis zondas): Jeigu yra keli zondai, pirmasis paprastai įmontuojamas išmetimo kolektoriuje arba prieš pat katalizatorių. Jis reguliuoja mišinio sudėtį, siųsdamas duomenis į ECU.
- Po katalizatoriaus (tolesnio srauto daviklis): Antrasis jutiklis yra už katalizatoriaus. Šis zondas kontroliuoja paties katalizatoriaus veikimą. Jis matuoja deguonies kiekį po to, kai dujos praeina per katalizatorių, ir gali informuoti apie katalizatoriaus pažeidimus bei įjungti "Check Engine" lemputę, jei katalizatorius nebeveikia efektyviai.
Transporto priemonėse su keliais išmetimo keliais, pavyzdžiui, V6 arba V8 varikliuose, kiekvienoje variklio pusėje gali būti dar keli lambda zondai. Jų išdėstymas užtikrina tikslią išmetamųjų dujų stebėseną ir kontrolę.
Lambda zondo gedimai ir jų priežastys
Lambda zondai, kaip ir bet kuri kita automobilio dalis, gali sugesti. Jie turi dirbti sudėtingomis sąlygomis, įskaitant aukštą temperatūrą, taršias dujas ir net mechaninę apkrovą, todėl jų gedimai nėra reti. Pagrindinės gedimų priežastys yra:
- Užteršimas:
- Aušinimo sistemos antifrizu (dėl pažeistų tarpinių)
- Silikonu (iš degalų, mišinio, arba silikono junginių iš lubrikantų/tarpinių medžiagų)
- Švinu (iš etiluoto benzino)
- Suodžiais (dėl netinkamo variklio darbo, pvz., blogai veikiančio laisvos eigos vožtuvo)
- Alyva (dėl variklio nusidėvėjimo)
- Perkaitimas: Dėl per aukštos išmetamųjų dujų temperatūros, kurią gali sukelti netinkamas uždegimo momentas ar vožtuvų laisvumas.
- Mechaniniai pažeidimai: Šalto vandens patekimas ant įkaitusio zondo, akmenų atsitrenkimas, nuolaužos nuo kelio, nuolatinė vibracija, netinkamas montavimas (per didelis priveržimo momentas) ar žala dėl neprofesionalaus remonto.
- Elektrinės problemos: Laidų pažeidimai (perlaužimas, perdegimas), drėgmė ir nešvarumai jungtyse, korozija, prastas kontaktas. Pažeisti laidai arba prastos elektros jungtys gali sutrikdyti signalo perdavimą iš zondo į ECU.
- Natūralus susidėvėjimas: Amžius ir nusidėvėjimas. Laikui bėgant zondo komponentai, dėl nuolatinio aukštos temperatūros ir išmetamųjų dujų poveikio, nusidėvi.
Blogo deguonies jutiklio simptomai
Lambda zondo gedimo požymiai
Norint nustatyti, ar reikia pakeisti lambda zondą, turite pastebėti tam tikrus ženklus ir atlikti diagnostinį patikrinimą. Pagrindiniai lambda zondo gedimo požymiai yra:
- Užsidegusi „Check engine“ lemputė: Vienas iš dažniausių požymių - prietaisų skydelyje užsidegusi „Check Engine“ lemputė. Jūsų automobilio ECU, vos tik aptinka zondo rodmenų neatitikimus, gali įjungti šią įspėjamąją lemputę.
- Padidėjusios degalų sąnaudos: Dėl sugedusio lambda zondo variklis gali dirbti visada įpurkšdamas mišinį su labai dideliu arba labai mažu kuro kiekiu, todėl dirba neefektyviai ir degalų sąnaudos gali pastebimai padidėti (iki 50%).
- Sunkus darbas laisva eiga ir nesudirbantys cilindrai: Dėl sugedusio zondo ir netolygaus oro ir degalų mišinio santykio, variklis gali netolygiai dirbti laisva eiga.
- Padidėjusi tarša: Zondo gedimas sukurs sąlygas didesnėms anglies monoksido (CO) ir angliavandenilių (HC) emisijoms.
- Prastesnė akceleracija ir sumažėjusi variklio galia: Sutrikus ECU gebėjimui tiksliai reguliuoti degalų mišinį, variklis gali prarasti galią ir prastai reaguoti į akceleratoriaus paspaudimą.
- Juodi dūmai iš išmetimo vamzdžio: Rodo perteklinį kuro deginimą.
Lambda zondo keitimas ir priežiūra
Lambda zondai paprastai nėra taisomi, jie keičiami naujais. Keičiant zondą, svarbu ne tik parinkti tinkamą detalę konkrečiam automobiliui, bet ir pašalinti visas priežastis, dėl kurių galėjo sugesti senasis zondas. Universalūs zondai gali būti alternatyva, tačiau reikia atkreipti dėmesį į laidų sujungimus ir tinkamą parinkimą. Prieš montuojant naują zondą, jo sriegį rekomenduojama patepti specialiu elektrai laidžiu tepalu, o po keitimo būtina ištrinti klaidas iš automobilio kompiuterio atminties.
Reguliari išmetimo sistemos ir lambda zondų diagnostika (rekomenduojama kas 30 000 km) gali padėti laiku nustatyti galimus gedimus ir užkirsti kelią rimtesnėms problemoms. Nors lambda zondas yra nedidelė detalė, jo tinkamas veikimas yra kritiškai svarbus automobilio ekologinėms savybėms, degalų sąnaudoms ir bendram variklio darbui.
tags: #sprinter #liambda #zondas #po #katalizatoriaus