Sonda lambda - niezbędny detal

Współczynnik nadmiaru powietrza lambda

Współczynnik nadmiaru powietrza lambda określa stosunek masy powietrza w jakiej spalane jest paliwo, do ilości masy powietrza jaka potrzebna jest co całkowitego spalenia paliwa (mieszanka stechiometryczna). Dla osiągnięcia prawidłowego spalania na 1 kg spalanego paliwa przypada 14,7 kg powietrza. Spalanie to nazywamy spalaniem mieszanki stechiometrycznej przy λ=1. Jeżeli λ>1 mówimy ze występuje spalanie mieszanki ubogiej znaczy to, na 1 kg spalanego paliwa przypada więcej niż 14,7 kg spalanego paliwa. Jeżeli natomiast λ<1 to mówimy wówczas, że występuje spalanie mieszanki bogatej czyli, że na 1 kg paliwa przypada mniej niż 14,7 kg powietrza. W praktyce dla uzyskania mieszanki stechiometrycznej przyjęto λ=0,97 – 1.03.

W celu zapewnienia prawidłowego procesu przebiegu spalania konieczne jest ciągłe badanie składu mieszanki jaka dostarczana jest do komory spalania. Badania te umożliwia sonda lambda, która wskazuje współczynnik nadmiaru powietrza. Na podstawie otrzymanego wyniku dawkowana jest odpowiednia ilość paliwa ustalona przez mikroprocesor.

Budowa i zasada działania

Sonda lambda zbudowana jest jako elektroniczne ogniwo, którego wielkość napięcia w przedziale od 0 do 1V zależy od zawartości tlenu w spalinach. Zbudowana jest ona z dwóch płytek wykonanych z platyny. Pomiędzy płytkami znajduje się warstwa dwutlenku cyrkonu, który w obecności tlenu staje się elektrolitem, przez co na powierzchni płytek pojawiają jony tlenu o ładunku ujemnym. W czujniku tym jedna strona styka się z powietrzem atmosferycznym natomiast druga strona ma bezpośredni kontakt z gorącymi spalinami. W wyniku różnej zawartości tlenu występujących w badanych środowiskach na skutek różnicy potencjału wytwarzane jest napięcie na podstawie którego określana jest wielkość dawki paliwa.

Prawidłowe działanie sondy lambda możliwe jest dopiero po osiągnięciu przez nią temperatury 300 stopni C. W celu szybszego osiągnięcia przez sondę odpowiedniej temperatury umożliwiającej jej prace, zarazem wydłużającym jej żywotność stosuje się sondy z elementem grzejnym. Górną granicą pracy sondy jest temperatura ok. 800 stopni C.

Eksploatacja sondy lambda

W czasie eksploatacji pojazdu sonda lambda nie wymaga obsługi gdyż wysoka temperatura w jakiej się znajduje powoduje wypalanie zanieczyszczeń, które osadziły się na niej podczas pracy. Niektórzy producenci zlecają jednak kontrole co 30 tyś km w celu zdiagnozowania stanu sondy, gdyż niesprawna lub całkowicie uszkodzona sonda lambda może być przyczyną uszkodzenia silnika lub katalizatora. Przez uszkodzenie sondy lambda znacząco wzrasta zużycie paliwa (nawet o 15%), jak również spada moc silnika.

Po zauważeniu nieprawidłowości działania sondy konieczna jest jej naprawa, która w większości przypadków polega na jej oczyszczeniu lub wymianie sondy na nową. Znacząco na żywotność sondy wpływa złej jakości paliwo zawierające ołów, jak również cząstki oleju lub wody, które przedostały się z silnika do układu wydechowego.

Podyskutuj na forum

Zapraszamy do dyskusji na naszym forum:

Sonda Lambda