Lambda zondas, kartais vadinamas liambda zondu, deguonies jutikliu arba O2 jutikliu (angliškai „oxygen sensor“ arba „lambda sensor“), yra esminis komponentas transporto priemonėse su vidaus degimo varikliais. Jis priskiriamas išmetimo sistemai ir atlieka gyvybiškai svarbią funkciją matuojant deguonies kiekį išmetamosiose dujose. Ši informacija perduodama variklio valdymo blokui (ECU).
Lambda zondo paskirtis ir veikimo principas
Pagrindinė lambda zondo funkcija - padėti automobilio kompiuteriui (ECU) palaikyti optimalų oro ir degalų santykį, vadinamą stechiometriniu santykiu. Benzininiams varikliams šis santykis yra 14,7 oro dalys ir 1 degalų dalis (14,7:1), o dyzeliniams - 14,5:1. Būtent tokia mišinio sudėtis užtikrina maksimalų jo sudegimą ir katalizatoriaus efektyvumą. Degimo procesas yra galingas, tačiau delikatus, todėl net menki nuokrypiai gali turėti didžiulę įtaką, trukdydami varikliui dirbti efektyviai, didindami kuro sąnaudas ir teršalų išmetimą.
Lambda zondas ne tik padeda taupyti degalus, bet ir kontroliuoja kenksmingų išmetamųjų dujų, tokių kaip anglies monoksidas (CO), angliavandeniliai (HC) ir azoto oksidai (NOx), išmetimą. Tinkamai veikianti išmetimo sistema su lambda zondu prisideda prie sklandaus variklio darbo, o deginant prastos koncentracijos oro ir degalų mišinį, kyla rizika pažeisti ir katalizatorių.
Lambda zondų tipai
Yra du pagrindiniai lambda jutiklių tipai:
- Siaurajuosčiai (narrowband): Skirti veikti tam tikrame diapazone ir paprastai sutinkami senesnėse transporto priemonėse.
- Plačiajuosčiai (wideband): Naudojami šiuolaikinėse transporto priemonėse, suteikiantys platesnį matavimo diapazoną.
Zirkonia tipo lambda zondai
Labiausiai paplitęs yra zirkonia tipo (zirconium dioxide) lambda zondas, kuris veikia kaip įtampos generatorius. Kai jo temperatūra pasiekia apie 300 laipsnių Celsijaus, jis generuoja įtampą nuo 100mV iki 900mV. Kai deguonies kiekis atitinka stechiometrinį santykį (lambda=1), kur apytiksliai 1 kg degalų tenka 14,7 kg oro, zondo generuojama įtampa kinta tarp šių dviejų reikšmių.
Zirkonia tipo zondai gali turėti 1, 2, 3 ar 4 laidus:
- 1 ir 2 laidų zondai: Neturi vidinio pašildymo.
- 3 ir 4 laidų zondai: Turi vidinį pašildytoją, kuris padeda greičiau pasiekti darbinę 300°C temperatūrą. Į du pašildytojo laidus paduodama automobilio 12V įtampa.
Šio tipo zondai turi M18x1.5 mm sriegį.
Titania tipo lambda zondai
Rečiau pasitaikantys „titania“ (titanium dioxide) tipo zondai veikia kaip rezistoriai - jų varža keičiasi priklausomai nuo deguonies kiekio išmetamosiose dujose. Jie gaminami 3-jų ir 4-ių laidų, o jų sriegis gali būti M18x1.5 arba M12x1.25 mm.
Lambda zondo tarnavimo laikas
Nėra vieno apibrėžto laikotarpio, kiek turėtų tarnauti lambda zondas. Paprastai šių detalių eksploatavimo trukmė priklauso nuo transporto priemonės, pačios detalės ir važiavimo įpročių:
- Senesnių, nepašildomų lambda zondų resursas yra apie 50 000 - 60 000 km.
- Naujesni, pašildomi lambda zondai gali tarnauti nuo 100 000 iki 160 000 km, su sąlyga, kad automobilis neturi jokių problemų ir yra eksploatuojamas su tinkamos kokybės degalais.
Tam tikrais atvejais tarnavimo laikas gali būti ir ilgesnis, pasiekiant net 400 000-500 000 km.
Lambda zondo gedimo priežastys ir požymiai
Lambda zondo užteršimas yra dažna gedimo priežastis. Jis gali būti užterštas:
- Aušinimo sistemos antifrizu.
- Silikonu.
- Švinu.
- Suodžiais.
Sugedęs ar blogai veikiantis laisvos eigos vožtuvas ar varikliukas, taip pat kiti sugedę variklio valdymo davikliai (temperatūros, slėgio, oro masės ir kt.), gali būti riebaus mišinio priežastimi ir lemti lambda zondo gedimą.
HOW TO TEST AN OXYGEN SENSOR
Tam tikri ženklai rodo, kad reikėtų atlikti kompiuterinę automobilio diagnostiką arba pristatyti jį apžiūrai į servisą:
- Užsidega variklio patikros („Check Engine“) lemputė: ECU aptinka jutiklio rodmenų neatitikimus ir įjungia lemputę skydelyje. Visgi, ši lemputė gali įsižiebti ir dėl daugybės kitų priežasčių.
- Padidėjusios kuro sąnaudos: Jei be jokios priežasties pastebimai išaugo kuro sąnaudos (bent 10-15 %), tai gali rodyti problemą su lambda zondu. Dėl sutrikusio zondo į cilindrus patenkantis oro ir degalų mišinys gali būti nestabilus.
- Sulėtėjusi reakcija į akceleratoriaus paspaudimus arba automobilio "nevažiavimas".
- Emisijos problemos: Didžiausia problema, kurią skrupulingai tikrina techninės apžiūros (TA) specialistai. Zondo problemos leidžia į cilindrą patekti pernelyg turtingam kuro mišiniui, todėl automobilis teršia orą ir nepraeis TA.
Lambda zondo keitimas
Lambda zondo keitimas profesionalams paprastai yra gana nesudėtingas darbas. Priklausomai nuo automobilio markės ir modelio, keitimas gali trukti nuo 30 minučių iki valandos. Tačiau jei prie dalies sunku prieiti, tai gali užtrukti ilgiau.
Turintiems patirties mechanikoje, lambda zondo keitimas gali būti gana lengvai įveikiama užduotis. Paprastai pradžioje reikia atjungti senąjį zondą, išimti jį su specialiu įrankiu ir sumontuoti naująjį. Svarbu nustatyti zondo vietą išmetimo sistemoje, nes kai kuriose transporto priemonėse gali būti net keli tokio tipo komponentai.
Universalūs lambda zondai
Įvairių markių ir modelių automobiliuose montuojama daugybė įvairiausių lambda zondų, kurie iš esmės skiriasi tik laidų ilgiu ir jungtimi („fiške“). Todėl vietoj buvusio lambda zondo galima statyti tiek pat laidų turintį taip vadinamą universalų zondą, kuris neturi laidų jungties. Taip galima sutaupyti ne tik pinigų, bet ir laiko ieškant identiško zondo.
Svarbu atkreipti dėmesį, kad 4-ių laidų zirkonia tipo zondai skiriasi tuo, jog jų signalo masė gali būti izoliuota arba neizoliuota nuo korpuso, taip pat jie skiriasi pašildytojo varža. Todėl reikėtų parinkti atitinkamą universalų zondą.
Montavimo ypatumai
Keičiant zondą, reikia laikytis tam tikrų taisyklių:
- Pačio daviklio sriegį reikia patepti specialiu elektrai laidžiu tepalu, žiūrint, kad tepalo nepapultų ant sensoriaus galvutės. Negalima naudoti bet kokio tepalo.
- Svarbu neperveržti prisukant naują zondą, nes galima jį sugadinti.
- Keičiant buvusį zondą universaliu, svarbu nesumaišyti laidų ir jų sujungimuose užtikrinti gerą kontaktą.
Klaidų ištrynimas ir adaptacija
Kai kurie dabartiniai automobilių kompiuteriai (ECU) automatiškai ištrina seno daviklio parametrus ir senas klaidas iš savo atminties, taip pat automatiškai adaptuojasi pagal naujo deguonies daviklio charakteristikas. Tačiau daugeliu atveju, po lambda zondo pakeitimo, šiuos duomenis būtina ištrinti („nuresetinti“), kitaip ir naujas zondas neveiks kaip priklauso.
Ištrinti klaidas daugelyje sistemų galima atjungiant automobilio akumuliatorių mažiausiai 60 sekundžių. Po klaidų ištrynimo kompiuteris prie naujo daviklio parametrų dažniausiai prisitaiko iš karto, tačiau kai kuriose sistemose reikalingas trumpas adaptacijos periodas.