Renoma wiodącego światowego specjalisty w dziedzinie układów zapłonowych i elektroniki samochodowej – firmy NITERRA (wcześniej: NGK SPARK PLUG) znacznie wykracza poza elementy układu zapłonowego, takie jak świece zapłonowe i żarowe. Należąca do firmy marka NTK Vehicle Electronics jest największym na świecie dostawcą czujników tlenu dla wyposażenia oryginalnego oraz liderem na rynku wtórnym. Zapraszamy do naszej serii “Wszystko co potrzebujesz wiedzieć o…”, gdzie przedstawiamy odpowiedzi ekspertów na najczęściej zadawane pytania dotyczące produktów NTK – tutaj: czujników tlenu.
Do czego służy czujnik tlenu?
Czujnik tlenu, znany również jako „sonda lambda” lub „czujnik O2”, zapewnia idealne warunki dla katalizatora umożliwiając stały pomiar stosunku powietrza do paliwa. Optymalna mieszanka paliwowo-powietrzna dla silnika spalinowego to taka, która ma stosunek 14,7 kg powietrza do 1 kg paliwa: Ta specyficzna mieszanka paliwa i powietrza nazywana jest mieszanką stechiometryczną, która odpowiada wartości lambda (?) 1. Osiągnięcie tego współczynnika nie jest jednak automatycznie gwarantowane, dlatego czujniki tlenu odgrywają tak ważną rolę.
1. Jak działają czujniki tlenu?
Czujniki tlenu dokonują pomiaru procentowej zawartości tlenu w układzie wydechowym, a następnie przesyłają te informacje do modułu sterującego silnika ECU. Często mieszanka paliwowo-powietrzna jest albo zbyt bogata; albo zbyt uboga, aby katalizator mógł prawidłowo wykonywać swoją pracę. Jeśli mieszanka jest zbyt bogata, układ wydechowy zawiera za mało tlenu, a jeśli mieszanka jest zbyt uboga, tlenu jest za dużo. Ostatecznie w obu przypadkach wydajna praca katalizatora nie jest możliwa. Aby temu przeciwdziałać, czujnik tlenu przekazuje zebrane dane do modułu ECU, który następnie optymalizuje mieszankę paliwowo-powietrzną do wartości lambda 1. Powoduje to bardziej wydajne spalanie, które nie tylko jest korzystne dla środowiska ze względu na redukcję emisji, ale także skutkuje oszczędnością paliwa oraz mniejszym zużyciem silnika.
2. Co powoduje awarię czujnika tlenu?
Jest wiele przyczyn niesprawności lub awarii czujnika tlenu. Czujnik tlenu wymaga okresowej wymiany z powodu ogólnego zużycia, natomiast inne dające się uniknąć czynniki mogą spowodować konieczność jego przedwczesnej wymiany. Należą do nich niewłaściwe dodatki do paliwa, kontakt z silikonem i nagar węglowy.
3. Jakie są objawy nieprawidłowego działania czujnika tlenu?
Istnieje wiele objawów, na które należy zwrócić uwagę, a najbardziej oczywistym jest włączenie kontrolki ‘check engine’ na desce rozdzielczej samochodu. Inne oznaki to: nierówna praca silnika na biegu jałowym i jego gaśnięcie, podwyższone zużycie paliwa.
4. Ile różnych typów czujników tlenu oferuje NTK Vehicle Electronics?
NTK Vehicle Electronics ma w swojej ofercie trzy różne typy czujników tlenu: sonda lambda z dwutlenkiem cyrkonu (zwana również czujnikiem skoku napięcia, czujnikiem binarnym i samochodowym cyrkonowym czujnikiem tlenu), sondy lambda z dwutlenkiem tytanu (zwana również czujnikiem rezystancyjnym, czujnikiem tlenku tytanu) i sonda lambda liniowa (zwana również czujnikiem szerokopasmowym). Firma jest największym na świecie dostawcą czujników tlenu w charakterze wyposażenia oryginalnego, a także jednym z liderów na rynku wtórnym.
5. Gdzie znajduje się czujnik tlenu?
Czujniki tlenu są instalowane w układzie wydechowym. W przypadku nowoczesnych samochodach w każdej rurze wydechowej znajduje się katalizator, przy czym każdy katalizator posiada dwie sondy lambda, jedną umieszczoną przed katalizatorem oraz drugą umieszczoną za katalizatorem. Ta pierwsza to sonda regulacyjna i – jak sama nazwa wskazuje – odpowiada za regulacje składu mieszanki paliwowo powietrznej, dostarczając do ECU informacje o procentowej zawartości tlenu w spalinach. Natomiast sonda tylna znajduje się bezpośrednio za katalizatorem i kontroluje tzw. tlen resztkowy, który przedostał się przez katalizator. Dane z obu sond są porównywane i jeśli zostanie wykryty błąd, moduł ECU uruchamia kontrolkę silnika na desce rozdzielczej.
6. Jak wymienić czujnik tlenu?
Wymiana czujnika tlenu to szybka i prosta czynność. Po ostygnięciu silnika i podniesieniu pojazdu należy zlokalizować i odłączyć uszkodzony czujnik. Aby ułatwić jego wymontowanie, należy użyć klucza nasadowego, następnie czujnik można wykręcić ręcznie. Przed wkręceniem nowego czujnika zaleca się użycie preparatu zapobiegającego zapieczeniu wokół gwintów (jeśli gwinty nie są nim pokryte), upewniając się, że preparat nie styka się z samym czujnikiem. Następnie nowy czujnik można wkręcić ręcznie, dokręcić stosując odpowiedni moment dokręcenia (18 mm = 35-45 Nm i 12 mm = 18-23 Nm) i ponownie podłączyć. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje, zobacz video.
7. Co się będzie działo z samochodem, jeśli nie zostanie wymieniony wadliwy czujnik tlenu?
Spowoduje to, że sterownik nie będzie w stanie ustawić prawidłowego składu mieszanki paliwowo- powietrznej. Będzie to miało wpływ na większe zużycie paliwa, wyższy poziom emisji i potencjalne uszkodzenie innych elementów silnika lub katalizatorów. O uszkodzeniu czujnika często informuje świecąca się kontrolka „check engine”, wówczas należy go natychmiast wymienić.
8. Jak sprawdzić czujnik tlenu?
Do diagnostyki czujnika tlenu można użyć oscyloskopu. To narzędzie wyświetla graficznie sygnał wyjściowy czujnika podczas przełączania napięcia z wysokiego (0,9 V) na niskie (0,1 V). Jednak po odłączeniu czujnika tlenu w przypadku większości czujników można użyć miernika uniwersalnego (multimetru) do pomiaru rezystancji grzałki. Rezystancja będzie odczytywana jako przerwa w obwodzie, jeśli w czujniku tlenu znajduje się uszkodzony element grzejny.
Komentarze