Nors lambda zondo pavadinimą yra girdėję pakankamai daug žmonių, ne visi gerai žino, ką jis daro, kur jį rasti, koks jo veikimo principas ir kodėl gali kilti jo problemų. Lambda zondas (angl. Oxygen Sensor) yra svarbus automobilio išmetimo sistemos komponentas, atsakingas už deguonies kiekio išmetamosiose dujose matavimą ir yra esminis automobilio išmetimo ir variklio valdymo sistemos komponentas. Jis padeda užtikrinti optimalų kuro naudojimą, sumažinti emisijas ir palaikyti efektyvų variklio darbą.
Kiekvienam vairuotojui reiktų žinoti vieną labai svarbų dalyką - lambda zondas yra vienas svarbiausių benzininio variklio sistemos mazgų. Daugiausiai apie jo problemas žmonės sužino tada, kai nepavyksta praeiti techninės apžiūros arba po vizito servise ir diagnostikos, atliktos dėl „Check Engine“ lemputės.
Kas yra Lambda zondas?
„Lambda“ yra graikų kilmės raidė, kuri automobilių gamybos sektoriuje reiškia koeficientą, nurodantį deguonies trūkumą išmetamosiose dujose. Kiti lambda zondą vadina deguonies matuokle arba deguonies davikliu. Jis matuoja, kaip sudeginamas degusis mišinys degimo kameroje.
Lambda zondo poreikis atsirado kartu su automobilių išmetimo sistemos elementu - katalizatoriumi. Ši informacija yra gyvybiškai svarbi variklio valdymo kompiuteriui (ECU), siekiant palaikyti optimalų oro ir kuro mišinio santykį, kuris yra būtinas efektyviam katalizatoriaus darbui ir kenksmingų teršalų išmetimo mažinimui.
Idealus kuro ir oro santykis
Katalizatoriai ir jų ilgaamžiškumas labiausiai priklauso nuo teisingo mišinio paruošimo ir sudeginimo. Optimalus oro ir kuro mišinys yra 14,7 dalys oro ir 1 dalis kuro (stoichiometrinis santykis) benzininiam varikliui, o dyzeliniam - 14,5:1. Prie tokio santykio lambda koeficientas lygus vienetui (1).
- Jeigu lambda koeficientas < 1, toks kuro mišinys vadinamas riebiu (per mažai O2 deguonies).
- Jeigu lambda koeficientas > 1, toks mišinys vadinamas liesu (per daug O2 deguonies).
Lambda zondo veikimo principas
Šiuolaikiniai lambda zondai vadinami elektromechaniniais ir veikia cirkonio dioksido pagalba. Įtampa kinta dėka platinos elektrodų, kurie yra labai plonu sluoksniu padengę cirkonio dioksido matuoklį. Lambda zondas generuoja įtampos signalą pagal aptiktą deguonies kiekį, kuris perduodamas variklio valdymo blokui (ECU).
Labiausiai paplitę cirkonio dioksido (zirconia) tipo lambda zondai veikia kaip įtampos generatoriai. Kai zondo temperatūra pasiekia apie 300 laipsnių Celsijaus, jis pradeda generuoti įtampą nuo 100mV iki 900mV. Kol variklis įšils ir katalizatorius įkais, antrojo zondo signalas gali būti toks pat kaip ir pirmo. Tačiau kai variklis įkais ir pradės veikti katalizatorius, antrojo zondo signalas turi būti beveik lygus ir iki 0.4V.
- Kai deguonies kiekis išmetamosiose dujose atitinka stochiometrinį santykį (lambda=1), įtampa svyruoja tarp šių reikšmių.
- Jei deguonies kiekis yra per mažas (riebus mišinys), įtampa kyla iki 900 mV.
- Jei deguonies kiekis per didelis (liesas mišinys), įtampa krinta iki 100 mV.
ECU, gavęs šią informaciją, koreguoja įpurškiamo kuro kiekį, siekdamas optimalaus mišinio. Katalizatorius veikia efektyviai tik tuo atveju, jeigu lambda koeficientas svyruoja +/- 0,1 nuo 1. Bet koks didesnis nuokrypis sąlygoja katalizatoriaus neefektyvų darbą.
Rečiau pasitaikantys titano dioksido (titania) tipo zondai veikia kaip rezistoriai, kurių varža kinta priklausomai nuo deguonies kiekio. Taip pat egzistuoja plačiajuosčiai lambda zondai, pasižymintys sudėtingesne konstrukcija ir didesniu tikslumu, leidžiančiu nuolat informuoti ECU apie išmetamųjų dujų sudėtį.
Lambda zondų tipai ir išdėstymas
Išskiriami du pagrindiniai lambda jutiklių tipai - siaurajuosčiai ir plačiajuosčiai. Siaurajuosčiai jutikliai paprastai rodo, ar degalų ir oro mišinyje yra daug degalų, ar mažai, o plačiajuosčiai zondai tiksliau matuoja oro ir degalų santykį gerokai platesniu diapazonu ir didesniu tikslumu.
Lambda zondai gali skirtis savo konstrukcija ir laidų skaičiumi. Dažniausiai sutinkami cirkonio tipo zondai gali turėti 1, 2, 3 arba 4 laidus. 3 ir 4 laidų zondai turi integruotą šildytuvą, kuris leidžia jiems greičiau pasiekti darbinę temperatūrą, ypač svarbu šaltu oru ar trumpų kelionių metu mieste. Titano tipo zondai paprastai būna 3 arba 4 laidų.
Lambda zondas yra įmontuotas išmetimo sistemoje. Gamintojas jį įmontuoja ten, kur būtų galima stebėti ir matuoti deguonies kiekį išmetamosiose dujose:
- Prieš katalizatorių (prieš srovę pastatytas, arčiau variklio esantis zondas). Jeigu yra keli zondai, pirmasis paprastai įmontuojamas išmetimo kolektoriuje arba prieš pat katalizatorių. Šis zondas daugiausiai naudojamas kuro mišinio korekcijai.
- Po katalizatoriaus (tolesnio srauto daviklis). Antrasis jutiklis bus už katalizatoriaus. Jis kontroliuoja katalizatoriaus veikimą. Jeigu pas mane senutis ECU, jis gali ir neturėti tos „efektyvumo tikrinimo“ programos.
Transporto priemonėse su keliais išmetimo keliais, pavyzdžiui, V6 arba V8 varikliuose, kiekvienoje variklio pusėje gali būti dar keli lambda zondai. Jų išdėstymas užtikrina tikslią išmetamųjų dujų stebėseną ir kontrolę.
Katalizatorius - svarbiausia išmetimo sistemos dalis
Katalizatorius yra ekologiniu požiūriu svarbiausias automobilio išmetimo sistemos elementas. Jo paskirtis - mažinti išmetamųjų dujų kenksmingumą neutralizuojant pagrindinius teršalus, tokius kaip azoto oksidai, anglies oksidai ir angliavandeniliai. Nuo 1979 metų, kai Japonija ir JAV pirmosios pradėjo naudoti katalizatorius, jie tapo neatsiejama automobilio dalimi ir privalomi daugelyje šalių.
Dauguma modernių automobilių naudoja trijų dalių katalizatorius, kurie būna redukciniai ir oksidaciniai. Jų aktyvioji medžiaga yra keraminė, padengta platinos, rodžio ar paladžio sluoksniu. Katalizatoriaus korpuse montuojamas lambda zondas, kuris matuoja deguonies kiekį išmetamosiose dujose ir siunčia duomenis į ECU. Trijų dalių katalizatorius turi nerūdijančio plieno korpusą su gausybe porų, padengtų kataliziniu sluoksniu, kuris pagreitina chemines reakcijas. Dėl ypatingo pagrindo mikroreljefo, bendrasis katalizinio sluoksnio plotas gali siekti iki 20 000 m².
Paprastai katalitinis neutralizatorius įrengiamas išmetimo sistemoje iškart po išleidimo kolektoriaus, nes neutralizacijai būtina aukšta temperatūra - apie +250 ºC. Katalizatoriaus efektyvumas priklauso nuo tinkamai paruošto oro-kuro mišinio. Jei mišinys per liesas arba per riebus, katalizatoriaus veikimo laipsnis gali sumažėti. Senesniuose automobiliuose be lambda zondo, katalizatoriaus konversijos laipsnis siekė vos 60 proc., o šiuolaikiniuose su lambda zondais - iki 95 proc.
Katalizatorius efektyviai atlieka savo darbą maždaug 100-150 tūkstančių kilometrų.
Lambda zondo gedimai ir jų priežastys
Lambda zondai, kaip ir bet kuri kita automobilio dalis, gali sugesti. Jis nėra amžinas ir kaip ir kiekviena automobilio dalis turi savo tarnavimo resursą. Senesnių, nešildomų lambda zondų tarnavimo laikas yra apie 50 000 - 60 000 km. Naujesni, pašildomi zondai gali tarnauti nuo 100 000 iki 160 000 km, jei automobilis techniškai tvarkingas ir naudojamas kokybiškas kuras. Idealiomis sąlygomis korektiškas veikimas gali būti net iki 80 000 - 100 000 km.
Pagrindinės gedimų priežastys yra:
- Užteršimas: Aušinimo sistemos antifrizu (dėl pažeistų tarpinių), silikonu (iš degalų ar mišinio), švinu (iš etiluoto benzino), suodžiais (dėl netinkamo variklio darbo, pvz., blogai veikiančio laisvos eigos vožtuvo), alyva (dėl variklio nusidėvėjimo).
- Perkaitimas: Dėl per aukštos išmetamųjų dujų temperatūros, kurią gali sukelti netinkamas uždegimo momentas ar vožtuvų laisvumas.
- Mechaniniai pažeidimai: Šalto vandens patekimas ant įkaitusio zondo, akmenų atsitrenkimas, netinkamas montavimas (per didelis priveržimo momentas).
- Elektrinės problemos: Pažeisti laidai (perlaužimas, perdegimas), drėgmė ir nešvarumai jungtyse, korozija, prastas kontaktas.
- Amžius ir nusidėvėjimas: Laikui bėgant zondo komponentai dėl nuolatinio aukštos temperatūros ir išmetamųjų dujų poveikio nusidėvi.
Lambda zondo gedimo požymiai
Norint nustatyti, ar reikia pakeisti lambda zondą, turite pastebėti tam tikrus ženklus ir atlikti diagnostinį patikrinimą. Pagrindiniai lambda zondo gedimo požymiai yra:
- „Check Engine“ lemputė: Vienas iš dažniausių požymių - prietaisų skydelyje užsidegusi „Check Engine“ lemputė. Jūsų automobilio ECU, vos tik aptikęs zondo rodmenų neatitikimus, gali įjungti šią įspėjamąją lemputę.
- Išaugusios kuro sąnaudos: Dėl sugedusio lambda zondo variklis gali dirbti visada įpurkšdamas mišinį su labai dideliu arba labai mažu kuro kiekiu, todėl dirba neefektyviai ir išauga degalų sąnaudos (iki 50%).
- Sunkus darbas laisva eiga ir nesudirbantys cilindrai: Dėl sugedusio zondo ir netolygaus oro ir degalų mišinio santykio variklis gali netolygiai dirbti laisva eiga.
- Padidėjusi tarša: Zondo gedimas sukurs sąlygas didesnėms anglies monoksido (CO) ir angliavandenilių (HC) emisijoms. Juodi dūmai iš išmetimo vamzdžio.
- Prastesnė akceleracija ir sumažėjusi variklio galia.
- Automobilis dažniausiai nenustoja važiuoti: Nebent lambda zondas nebeveikia visiškai. Tokiu atveju automobilis gali pavažiuoti, užgesti, paskui vėl pavažiuoti.
Lambda zondo keitimas ir priežiūra
Lambda zondai paprastai nėra taisomi, jie keičiami naujais. Keičiant zondą, svarbu ne tik parinkti tinkamą detalę konkrečiam automobiliui, bet ir pašalinti visas priežastis, dėl kurių galėjo sugesti senasis zondas. Universalūs zondai gali būti alternatyva, tačiau reikia atkreipti dėmesį į laidų sujungimus ir tinkamą parinkimą. Prieš montuojant naują zondą, jo sriegį rekomenduojama patepti specialiu elektrai laidžiu tepalu, o po keitimo būtina ištrinti klaidas iš automobilio kompiuterio atminties.
Reguliari išmetimo sistemos ir lambda zondų diagnostika (rekomenduojama kas 30 000 km) gali padėti laiku nustatyti galimus gedimus ir užkirsti kelią rimtesnėms problemoms.
„Apgavikai“ ir alternatyvūs sprendimai
Niekam ne paslaptis, kad pardavinėjami ir naudojami „apgavikai“ vietoj antrojo zondo. Pavyzdžiui, pas rusus buvo rasta paprasta sprendimo būdas - tarp duslintuvo ir antrojo zondo dedasi perėjimas su tam tikra kalibruota skyle, ir tai veikia kaip emuliatorius.
Katalizatorių ir lambda zondų pirkimas, keitimas ir supirkimas
Jeigu yra įtarimas dėl nekorektiško lambda zondo veikimo, rekomenduojama kreiptis į specialistus. Jeigu jūsų automobilio lambda zondas veikia gerai, tačiau transporto priemonė vis tiek nevažiuoja taip, kaip reikia, komanda yra išskirtinai paruošta tokių gedimų išaiškinimui. Jeigu problema ne lambda zonde, tuomet darbai atliekami pagal geros remonto praktikos algoritmą.
Dažnai nusprendus keisti katalizatorių, pamirštama, kad galima gauti pinigų už seną neveikiantį katalizatorių. Tai kartais būna visai nemaži pinigai. Servisai superka katalizatorius, todėl nereikia rūpintis lakstant pas pavienius supirkėjus. Pavyzdžiui, naujo katalizatoriaus kaina 200 eurų, montavimo darbai 50 eurų, o seną katalizatorių galima parduoti už 100-150 eurų. Galutiniame rezultate šios problemos sprendimas kainuos tik 100-150 eurų.
Kai kuriems automobiliams galima pasiūlyti katalizatorių ar DPF filtrų nuomą. Šis būdas leidžia sutaupyti tik tuo atveju, kai suodžių filtro vertė yra didesnė nei 450 eurų.
tags: #liambda #zondas #uz #katalizatoriaus