Pomiar oraz interpretacja sygnału z sondy lambda

, 14 listopada 2018, 23:55

Przepisy dotyczące emisyjności są coraz bardziej restrykcyjne. Dlatego bardzo ważny jest odpowiedni nadzór nad emisyjnością silników spalinowych. Im szybsza i dokładniejsza informacja, tym precyzyjniej możemy sterować silnikiem.

Jednym z elementów, który informuje o chwilowej emisyjności jest sonda lambda. Dostarcza ona informacje o typie mieszanki, na jakiej obecnie pracuje silnik. Już w 1976 r. po raz pierwszy seryjnie zastosowano sondę w samochodzie marki Volvo. Została ona wyprodukowana przez Boscha, który dziś dzięki zdobytej wiedzy i doświadczeniu jest liderem rynku w tym segmencie. Obecnie sondy Boscha dostarczane są do wielu producentów pojazdów na wyposażenie fabryczne. Zaufanie producentów oraz testy dowodzą, iż są to produkty wysokiej jakości.

Poniższy wykres obrazuje przebieg napięcia uzyskany za pomocą sondy Boscha (kolor niebieski) oraz innego producenta (kolor zielony).

Pomimo tego, że obydwie sondy są nowe, przebieg zielony ma znacznie mniejszą częstotliwość regulacji niż niebieski, co w konsekwencji przekłada się na dokładność sterowania silnikiem.

Sonda, jak każdy inny element, ulega zużyciu. Producenci zalecają wymianę sond lambda po określonym przebiegu, podobnie jak filtrów czy świec. Niestety w praktyce często sondy są pomijane i wymienione zostają dopiero, gdy dojdzie do ich całkowitego uszkodzenia.

Interwały wymiany zalecane dla sond Boscha kształtują się następująco:

  • dla sond niepodgrzewanych (bez grzałki) ok. 50 000 km,
  • dla sond z grzałkami 3-przewodowe ok. 100 000 km,
  • dla sond z grzałkami 4-przewodowe ok. 160 000 km,
  • dla sond planarnych dwu stanowych oraz szerokopasmowych ok. 160 000 km.

Poniższy wykres pokazuje starzenie się sondy Boscha: nowej (kolor niebieski) oraz używanej (kolor zielony):

Aby kontrola sondy była właściwa, musi być spełnionych kilka warunków. Najważniejszy z nich to sprawny układ zasilania. Ważna jest również szczelność układu wydechowego, aby wyeliminować możliwość dostania się „lewego” powietrza oraz aby temperatura silnika była wyższa niż 50ºC. Sonda musi mieć także odpowiednią temperaturę. Jeśli nie posiada grzałki, należy odczekać aż osiągnie ona temperaturę pracy.

Poniższy wykres pokazuje pracę sondy podczas rozgrzewania:

Jak widać w pierwszej fazie po uruchomieniu silnika sonda pracuje dużo „wolniej”.

Dzięki zastosowaniu 2 sond: regulacyjnej oraz diagnostycznej, sterownik pozyskuje informacje o sprawności katalizatora. Jak wiadomo w katalizatorze dochodzi do utleniania szkodliwych cząstek, takich jak CO, HC. Reakcja ta pozbawia spaliny tlenu, a więc sonda za katalizatorem powinna wskazywać mieszankę bogatą (nadmiar paliwa). Prawidłowy wykres sond przed i za katalizatorem przedstawiony jest poniżej:

Sonda przed katalizatorem (kolor niebieski) oraz za katalizatorem (kolor czerwony).

Wykres czerwony przebiega w wartościach napięcia ponad 0,5 V, co wskazuje na mieszankę bogatą. Katalizator jest sprawny, więc dochodzi do utleniania dzięki zawartemu tlenowi w spalinach.

Jak zdiagnozować uszkodzenie sondy? Sprawna sonda dwu stanowa pracuje w zakresie napięcia od 0,1 V do 0,9 V. Jeżeli jednak dojdzie do uszkodzenia lub jest ona na tyle „stara”, że wartości te nie są uzyskiwane i wykres nawet nie zbliża się do nich, sondę należy uznać za zużytą lub uszkodzoną i dokonać wymiany na nową.

Poniżej wykres przedstawia sondę sprawną i uszkodzoną:

Dla ułatwienia montażu nowych sond w ofercie Boscha znajdują się sondy uniwersalne. Mnogość zastosowań uzyskana została dzięki zastosowaniu opatentowanej złączki. W tej sytuacji nie ma konieczności dopasowania wtyku do instalacji seryjnej w pojeździe.

Uniwersalna sonda lambda Boscha  z opatentowanym złączem.

Bosch stale rozszerza ofertę czujników i sond. Oprócz czujników zawartości tlenu w spalinach posiada także czujniki cząstek NOx, a także czujniki cząstek stałych. Wiele referencji z każdej wcześniej wymienionej grupy dostarczanych jest do fabryk na pierwszy montaż.

Dowiedz się więcej o sondach Boscha.

Komentarze

Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy, które są wyłącznie prywatną opinią ich autorów. Jeśli uważasz, że któryś z kometarzy jest obraźliwy, zgłoś to pod adres redakcja@motofocus.pl.

Skyactivwalker, 15 listopada 2018, 8:28 9 0

Wszystko fajnie ale dwustanowa sonda lambda to technologiczne średniowiecze, od bardzo dawna mniej więcej od EURO4 do kontroli składu mieszanki wykorzystuje się sondy szerokopasmowe. Dwustanowa sonda może służyć wyłącznie do kontroli sprawności katalizatora. W tekście zabrakło też informacji o krótko i długotrwałych tabelach dawki paliwa które śmiało można wykorzystać do oceny stanu zarówno sondy, jak i układu dolotowego i paliwowego.

Odpowiedz