Шта је ламбда сонда. Како сензор кисеоника регулише рад мотора са унутрашњим сагоревањем

Данашњи аутомобили су буквално натрпани свим врстама сензора који контролишу притисак у гумама и кочницама, температуру антифриза и уља у систему за подмазивање, ниво горива, брзину точкова, угао управљања и још много тога. За регулисање режима рада мотора са унутрашњим сагоревањем користи се велики број сензора. Међу њима је и уређај са мистериозним називом ламбда сонда, о чему ће бити речи у овом чланку.

Грчко слово ламбда (λ) означава коефицијент који карактерише одступање састава смеше ваздух-гориво која се доводи у цилиндре мотора са унутрашњим сагоревањем од оптималног. Имајте на уму да се у техничкој литератури на руском језику за овај коефицијент често користи још једно грчко слово - алфа (α).

Максимална ефикасност мотора са унутрашњим сагоревањем постиже се при одређеном односу запремине ваздуха и горива који улазе у цилиндре. У таквој мешавини ваздуха тачно онолико колико је потребно за потпуно сагоревање горива. Ни мање ни више. Овај однос ваздуха и горива назива се стехиометријски. 

За агрегате који раде на бензин, стехиометријски однос је 14,7, за дизел јединице - 14,6, за течни гас (мешавина пропан-бутан) - 15,5, за компримовани гас (метан) - 17,2.

За стехиометријску смешу, λ = 1. Ако је λ веће од 1, онда има више ваздуха него што је потребно, и тада говоре о сиромашној смеши. Ако је λ мање од 1, за смешу се каже да је обогаћена.

Мршава смеша ће смањити снагу мотора са унутрашњим сагоревањем и погоршати економичност горива. А при одређеној пропорцији, мотор са унутрашњим сагоревањем ће једноставно стати.

У случају рада на обогаћеној смеши, снага ће се повећати. Цена такве снаге је велико расипање горива. Даље повећање удела горива у смеши ће изазвати проблеме са паљењем и нестабилан рад јединице. Недостатак кисеоника неће дозволити да гориво потпуно изгори, што ће драматично повећати концентрацију штетних материја у издувним гасовима. Бензин ће делимично сагорети у издувном систему, узрокујући квар на пригушивачу и катализатору. На то ће указивати пуцање и тамни дим из издувне цеви. Ако се ови симптоми појаве, прво треба дијагностиковати филтер за ваздух. Можда је једноставно зачепљен и не пушта ваздух у мотор са унутрашњим сагоревањем.

Управљачка јединица мотора стално прати састав смеше у цилиндрима и регулише количину убризганог горива, динамички одржавајући вредност коефицијента λ што је могуће ближе 1. Истина, обично се користи благо посна смеша у могућности, у којој је λ = 1,03 ... Ово је најекономичнији начин рада, осим тога, минимизира штетне емисије, јер присуство мале количине кисеоника омогућава сагоревање угљен-моноксида и угљоводоника у каталитичком претварачу.

Ламбда сонда је управо уређај који прати састав смеше ваздух-гориво, дајући одговарајући сигнал ЕЦУ мотора. 



Обично се инсталира на улазу у катализатор и реагује на присуство кисеоника у издувним гасовима. Због тога се ламбда сонда назива и сензором заосталог кисеоника или једноставно сензором кисеоника. 

Сензор је заснован на керамичком елементу (1) направљеном од цирконијум диоксида са додатком итријум оксида, који делује као електролит у чврстом стању. Платинасти премаз формира електроде - спољашње (2) и унутрашње (3). Са контаката (5 и 4) се уклања напон, који се преко жица доводи до рачунара.



Спољна електрода се дува загрејаним издувним гасовима који пролазе кроз издувну цев, а унутрашња електрода је у контакту са атмосферским ваздухом. Разлика у количини кисеоника на спољашњој и унутрашњој електроди узрокује појаву напона на сигналним контактима сонде и одговарајућу реакцију ЕЦУ-а.

У недостатку кисеоника на спољној електроди сензора, контролна јединица на свом улазу добија напон од око 0,9 В. Као резултат тога, рачунар смањује довод горива у бризгаљке, ослањајући смешу, а кисеоник се појављује на спољна електрода ламбда сонде. Ово резултира смањењем излазног напона који генерише сензор кисеоника. 

Ако количина кисеоника која пролази кроз спољну електроду порасте до одређене вредности, тада напон на излазу сензора пада на приближно 0,1 В. ЕЦУ то доживљава као сиромашну смешу и исправља повећањем убризгавања горива. 

На овај начин се динамички контролише састав смеше, а вредност коефицијента λ константно флуктуира око 1. Ако осцилоскоп повежете са контактима ламбда сонде која исправно ради, видећемо сигнал близак чистој синусоиди. . 

Тачнија корекција са мањим флуктуацијама ламбда је могућа ако се на излазу из катализатора инсталира додатни сензор кисеоника. Истовремено се прати рад катализатора.

1. усисна грана;
2. ИЦЕ;
3. ЕЦУ;
4. brizgaljke za gorivo;
5. главни сензор кисеоника;
6. додатни сензор кисеоника;
7. катализатор.

Чврсти електролит стиче проводљивост само када се загреје на око 300...400 °Ц. То значи да је ламбда сонда неактивна неко време након покретања мотора са унутрашњим сагоревањем, све док је издувни гасови довољно не загреју. У овом случају, смеша се регулише на основу сигнала са других сензора и фабричких података у меморији рачунара. Да би се убрзало укључивање сензора кисеоника у рад, често се напаја електричним грејањем уградњом грејног елемента унутар керамике.

сваки сензор пре или касније почиње да делује и захтева поправку или замену. Ламбда сонда није изузетак. У украјинским реалним условима ради исправно у просеку 60 ... 100 хиљада километара. Бројни разлози могу скратити његов живот.

1. Гориво лошег квалитета и упитни адитиви. Нечистоће могу контаминирати осетљиве елементе сензора. 
2. Контаминација уљем које улази у издувне гасове због проблема у групи клипова.
3. Ламбда сонда је дизајнирана да ради на високим температурама, али само до одређене границе (око 900 ... 1000 ° Ц). Прегревање услед неправилног рада мотора са унутрашњим сагоревањем или система за паљење може оштетити сензор кисеоника.
4. Електрични проблеми - оксидација контаката, отворене или кратке жице и тако даље.
5. механички недостаци.

Осим у случају оштећења при удару, сензор преосталог кисеоника обично полако умире, а знаци квара се појављују постепено, постајући све израженији тек током времена. Симптоми неисправне ламбда сонде су следећи:

• Повећана потрошња горива.
• Смањена снага мотора.
• Погоршање динамике.
• Трзаји током кретања аутомобила.
• Плутајући у празном ходу.
• Повећање токсичности издувних гасова. Одређује се углавном уз помоћ одговарајуће дијагностике, ређе се манифестује оштрим мирисом или црним димом.
• Прегревање катализатора.

Треба имати на уму да ови симптоми нису увек повезани са кваром сензора кисеоника, па је потребна додатна дијагностика да би се утврдио тачан узрок проблема. 

можете дијагностиковати интегритет ожичења бирањем помоћу мултиметра. Такође треба да се уверите да нема кратког споја жица на кућиште и једна на другу. 

дијагностиковати отпор грејног елемента, требало би да буде приближно 5 ... 15 ома. 

Напон напајања грејача мора бити близу напона унутрашњег напајања. 

Сасвим је могуће решити проблеме повезане са жицама или недостатком контакта у конектору, али генерално, сензор кисеоника се не може поправити.

Чишћење сензора од контаминације је веома проблематично, ау многим случајевима једноставно немогуће. Нарочито када је у питању сјајни сребрни премаз узрокован присуством олова у бензину. Употреба абразивних материјала и средстава за чишћење ће потпуно и неопозиво завршити уређај. Многе хемијски активне супстанце такође могу оштетити.

Препоруке које се налазе на мрежи за чишћење ламбда сонде фосфорном киселином дају жељени ефекат у једном од стотину случајева. Они који желе могу да пробају.

Отключение неисправного лямбда-зонда переведет систему впрыска горючего в усредненный заводской режим, прописанный в памяти ЭБУ. Он может оказаться далеким от оптимального, поэтому вышедший из строя следует как можно скорее заменить новым.

Одвртање сензора захтева пажњу како не би оштетили навоје у издувној цеви. Пре уградње новог уређаја, навоје треба очистити и подмазати термалном машћу или графитном машћу (уверите се да не доспе на осетљиви елемент сензора). Уврните ламбда сонду са момент кључем на одговарајући обртни момент.

Немојте користити силикон или друге заптиваче када монтирате сензор кисеоника. 

Усклађеност са одређеним условима ће омогућити да ламбда сонда дуже остане у добром стању.

• Сипајте квалитетно гориво.
• Избегавајте сумњиве адитиве за гориво.
• Контролишите температуру издувног система, не дозволите да се прегреје
• Избегавајте вишеструко покретање мотора са унутрашњим сагоревањем у кратком временском периоду.
• Немојте користити абразивна средства или хемикалије за чишћење врхова сензора кисеоника.