Lambda zondas, taip pat vadinimas deguonies daviklis, – tai nedidelė detalė. Daugelis vairuotojų net nežino apie ją, kol ji nesugenda. O jos gedimas yra lengvai pastebimas, nes staiga labai padidėja automobilio degalų sąnaudos. Kodėl naudojami lambda zondai? Kaip jie veikia? Kokie yra lambda zondo gedimo požymiai? Kaip remontuojami lambda zondai? Kodėl ir kaip šalinami lambda zondai?

lambda zondas.jpg

Lambda zondas primena kaitinimo žvakę su prijungtu laidu. Davikliai veikia labai sudėtingomis sąlygomis – jų jutikliai yra nuolat apiplaunami karštų išmetamųjų dujų srautu (dažnai temperatūra siekia iki 600° C, esant dinamiškam važiavimui), o pats daviklis yra nuolat veikiamas virpesių, drėgmės ir aukštos temperatūros. Tad nieko nuostabaus, kad lambda zondas gali sugesti. Gedimų priežastys gali būti įvairios, kartais tai – susidėvėjimas, mechaninis pažeidimas ar užteršimas dėl variklio problemų.

Nuo kada yra montuojamas lambda zondas? Kam naudojamas lambda zondas? 

Kokia yra lambda zondų paskirtis automobiliuose?Jie naudojami geresniam katalizatoriaus panaudojimui. Kuo geriau veikia katalizatorius, tuo mažiau kenksmingų teršalų išmetama į aplinką.

Katalizatoriuje vyksta kenksmingų teršalų utilizacija. Pagrindinės funkcijos – tai azoto nitritų, anglies oksidų ir anglies vandenilio kiekio sumažinimas išmetamose dujose. Katalitinės reakcijos tam tikromis sąlygomis vyksta greičiau, o kitomis lėčiau.

Katalizatoriaus našumas apibūdinamas naudojant vadinamąjį konversijos laipsnį. Svarbiausia, kad senesniuose automobiliuose, kuriuose lambda zondas nebuvo montuojamas, katalizatoriaus konversijos laipsnis siekė vos 60 proc. Dabartiniuose automobiliuose su lambda zondais katalizatorių konversijos laipsnis siekia iki 95 proc. Dėl to aiškiai suprantama, kam naudojami lambda zondai.

Kokį vaidmenį atlieka lambda zondas? Degalų mišinio sudėtį parenka automobilio variklio valdantysis kompiuteris. Degalų mišinio sudėtis yra parenkama pagal aktualias eksploatacijos sąlygas – važiavimo greitį, variklio temperatūrą (aušinimo skysčio temperatūrą) ir daugelį kitų duomenų.

Tinkamo oro-degalų mišinio parinkimui variklio valdantysis kompiuteris surenka duomenis iš įvairių daviklių:

  • aušinimo skysčio temperatūros daviklio;
  • variklio apsukų daviklio;
  • greičio daviklio;
  • sklendės padėties daviklio (benzininiuose varikliuose);
  • oro srauto matuoklio;
  • ...ir lambda zondas.

Lambda zondas (pirmasis ir svarbiausias) yra sumontuotas iš karto po išmetimo kolektoriaus ir tuoj pat prieš katalizatorių.

Lambda zondas perduoda į variklio valdantįjį kompiuterį informaciją apie procentinę deguonies sudėtį išmetamų dujų sraute. Atitinkamam procentiniam deguonies kiekiui išmetamose dujose atitinka tam tikra elektros įtampos vertė, kuri siunčiama lambda zondu į variklio valdantįjį kompiuterį.

Pavyzdžiui, kuo didesnis deguonies kiekis išmetamose dujose (pvz., 4-5 proc.), tuo mažesnė įtampa. Ir atvirkščiai: kuo mažesnis deguonies kiekis išmetamose dujose (iki 0,5 proc.), tuo didesnė įtampa.

Kaip signalą iš lambda zondo nuskaitys variklio valdantysis kompiuteris?

  • Procentinė deguonies sudėtis išmetimo dujose yra tinkama, daviklis siunčia signalą = 1, kompiuteris valdantis variklio darbą neįveda jokių pakeitimų į oro-degalų mišinio sudėtį.
  • Procentinė deguonies sudėtis išmetimo dujose yra aukšta (pvz., 4-5 proc.). Krenta įtampa, informacija siunčiama į variklio valdantįjį kompiuterį. Kompiuteris pagal signalą nuskaito, kad oro-degalų mišinys yra per liesas, todėl padidina degalų įpurškimo trukmę.
  • Procentinė deguonies sudėtis išmetimo dujose yra žema (iki 0,5 proc.). Padidėja į kompiuterį  siunčiama įtampa. Kompiuteris pagal signalą nuskaito, kad oro-degalų mišinys yra per riebus, todėl sumažina degalų įpurškimo trukmę.

Oro-degalų mišinio sudėties pasikeitimai lemia besikeičiančius procesus katalizatoriuje – jame vyksta oksidacijos ir redukcijos procesai:

  • šalinami azoto oksidai;
  • oksiduojami anglies oksidai (į anglies dvideginį) ir angliavandeniliai (į anglies dvideginį ir garus).

Sumažinamas kenksmingų junginių kiekis išmetamose dujose. Automobilis mažiau teršia aplinką.

Senesniuose automobiliuose lambda zondai pradėdavo veikti tik tuomet, kai išmetamų dujų temperatūros vertė pasiekdavo 300° C (tai susiję su lambda zondo sandara). Tokia vertė yra sunkiai pasiekiama, kai automobilis važiuoja mažu greičiu ir nedidelį atstumą (pvz., mieste). Dėl to šiuolaikinėse konstrukcijose naudojami lambda zondai su integruotais elektriniais šildytuvais. Tai leidžia lambda zondui pradėti veikti jau po 30 sekundžių po variklio paleidimo.

Rašėme apie lambda zondą, sumontuotą po katalizatoriaus – tai yra pirmasis ir svarbiausias lambda zondas. Daugumoje konstrukcijų (atitinkančių teršalų emisijos normas EURO III ir naujesnėse) yra naudojamas ir antras lambda zondas. Naujausiuose automobiliuose jų gali būti net daugiau.

Kam montuojamas dar vienas lambda zondas? Antrasis lambda zondas yra montuojamas po katalizatoriaus. Jo užduotis – katalizatoriaus veikimo kontrolė. Be to, jis turi įtakos reguliavimo ir nustatymo reikšmių įsiminimui variklio valdymo kompiuterio atmintyje.

Antrasis lambda zondas, taip pat informuoja apie katalizatoriaus pažeidimus ir informuoja apie juos įjungdamas kontrolinė lemputę „Check engine“ (pvz., klaida PO302 – žemas katalizatoriaus našumas).

Nuo kada yra naudojami lambda zondai? Tai nėra naujas sprendimas.Lambda zondams yra jau virš 40 metų. Pirmuoju automobiliu su lambda zondu buvo kampuotasis „Volvo 240“, skirtas Amerikos rinkai ir gamintas nuo 1974 metų.

Kaip augo lambda zondų populiarumas? Tai geriausiai parodo vieno didžiausių šių komponentų gamintojo gamybos apimtys. 1976-2008 metais jis pagamino 500 milijonų vienetų, o 2008-2016 – milijardą vienetų daviklių.

Pirmieji lambda zondai, naudoti septyniasdešimtaisiais metais, buvo dviejų polių, gaminami naudojant cirkonio dioksidą ir pradėdavo veikti tik juos sušildžius išmetamomis dujomis iki temperatūros, siekiančios apie 300° C. Jie buvo prijungiami vienu elektriniu laidu (pliusas), minuso vaidmenį atlikdavo pati išmetimo sistema. Jie buvo nestabilūs, perkaisdavo, pradėdavo veikti tik po kelių minučių po variklio paleidimo ir svarbiausia – buvo nepatvarūs.

Kokios lambda zondų rūšys yra naudojamos šiuo metu?

Kintamos įtampos lambda zondas

Daviklis yra patalpintas apsauginėje keraminėje įvorėje, papildomai naudojama dar viena apsauginė įvorė. Kintamos įtampos lambda zondai turi integruotą šildymo elementą, maitinamą elektros srove, todėl gali veikti jau 20-30 sekundžių po  variklio paleidimo. Išorinis daviklio paviršius sudaro neigiamą polių, o vidinis – teigiamą. Išorinis paviršius yra sujungtas elektriniu laidu ir turi specialų, kanalą jungiantį daviklį su išoriniu oru. Sujungimui naudojama platinos danga. Išmetamų dujų sraute yra patalpinta elektrai laidi keraminė danga. Esant virš 300° C temperatūrai, ji tampa laidi deguonies jonams. Skirtumas tarp deguonies jonų kiekio oro kameroje ir deguonies jonų kiekio kameroje su išmetamomis dujomis sudaro potencialų skirtumą.

Kintamos varžos lambda zondas

Šio tipo lambda zondas taip pat yra paslėptas apsauginiame metaliniame korpuse. Daviklio širdį sudaro keraminis korpusas, pagamintas iš titano dioksido, padengto platinos danga. Titanas su platina sudaro daviklio elektrodą. Daviklio veikimas yra paremtas korpuso elektros laidumo kintamumu. Titano dioksidas pasižymi didesniu elektros srovės laidumu, kai išmetamose dujose yra daugiau deguonies ir mažesniu, kai išmetamose dujose deguonies yra mažiau.

Plačiajuostis lambda zondas

Tai geriausias daviklis, kuris turi sudėtingiausią konstrukciją. Jis taip pat yra šildomas, todėl gali pradėti veikti tuoj pat po variklio paleidimo. Susideda iš dviejų kintamos įtampos daviklių, pagamintų iš cirkonio dioksido. Vienas daviklis atlieka matavimo funkciją, kitas – pumpavimo funkciją (atitinkamoje temperatūroje įvyksta deguonies jonų srauto judėjimas, kurį galima nukreipti atitinkamos poliarizacijos pagalba – pliusas / minusas). Tarp daviklių yra iki 50 mikrometrų storio difuzinis plišys. Į difuzinį plyšį pro kanalą patenka išmetamos dujos, o matavimo daviklyje yra kitas kanalas, pro kurį patenka švarus oras iš aplinkos.

Matavimo daviklis veikia kaip kintamos įtampos daviklis, nurodydamas deguonies kiekį išmetamose dujose. Srovė, maitinanti pumpuojantį daviklį, yra proporcinga deguonies kiekiui išmetamose dujose, kurį išmatavo matuojantis daviklis. Pumpavimo srovė – tai dydis, pagal kurį variklio valdymo kompiuteris parenka tinkamą oro-degalų mišinį (pasinaudodamas atmintyje įrašytais duomenimis).

Senesni lambda zondai informuodavo variklio valdymo kompiuterį apie tai, ar oro degalų mišinys yra per riebus, arba per liesas. Naujausi plačiajuosčiai lambda zondai leidžia nuolat informuoti kompiuterį apie esamą išmetamų dujų sudėtį, todėl kompiuteris gali greičiau ir tiksliau reguliuoti įpurškiamų degalų kiekį. Tai susiję ne tik su teršalų emisija, bet ir su degalų taupymu. Ši lambda zondų rūšis yra naudojama benzininiuose ir dyzeliniuose varikliuose.

Kaip pasirūpinti lambda zondu?

Lambda zondai – tai brangūs ir sudėtingi įrenginiai. Kai jau žinome, kokios medžiagos yra naudojamos jų gamybai, mūsų neturėtų stebinti aukšta daviklių kaina.

Davikliai turi būti nuolat ir reguliariai tikrinami. Dauguma automobilių gamintojų rekomenduoja lambda zondų būklės patikrą (bei kitų išmetimo sistemos elementų) kas 30 tūkst. km ridos. Platformoje motointegrator.com greitai ir lengvai suderinsite apsilankymą pasirinktose dirbtuvėse.

Kodėl verta atlikti tokią diagnostiką? Ne tik dėl lambda zondo, o ir dėl to, kad nuosėdos ant daviklio nurodo apie galimus variklio gedimus (apie tai skaitykite toliau).

Lambda zondų gedimai 

Deja, lambda zondai susidėvi arba sugenda. Teoriškai, lambda zondas turi atlaikyti iki 150 tūkst. km ridos. Optimaliomis sąlygomis geri lambda zondai sugeba atlaikyti gerokai daugiau.

Kokie yra pagrindiniai lambda zondų gedimų požymiai?

  • Pastebimas degalų sąnaudų padidėjimas – vidutiniškai apie 50 proc.
  • Savaiminiai variklio apsukų pokyčiai.
  • Juodi dūmai iš išmetimo vamzdžio.
  • Didesnis anglies oksidų ir angliavandenilių išmetamose dujose.
  • Variklio galios sumažėjimas.
  • Užsidega kontrolinė lemputė „Check engine“ (titano ir plačiajuosčių daviklių, prijungtų prie EOBD sistemos).

Kokius metodus taiko mechanikai, tikrindami lambda zondų techninę būklę?

  • Daviklio patikra dėl mechaninių pažeidimų.
  • Kištuko ir jo kontaktų būklės patikra.
  • Laidų, jungiančių daviklį su valdymo bloku, būklės ir jų išdėstymo patikra (gali būti reikalingas dalies kabinos įrangos išardymas aplink vidurinį tunelį).
  • Paties daviklio būklės patikra naudojant specialius įrenginius – daviklio pakaitinimo kontūro veikimo patikra, daviklio generuojamų įtampos pokyčių patikra osciloskopu ir / arba diodiniu testeriu, daviklio būklės patikra diagnostiniu kompiuteriu ir EOBD sistema (titano ir plačiajuosčių daviklių atveju).

Kokie lambda zondų gedimai pasitaiko ir kokios yra jų priežastys?

  • Vidinis daviklio trumpas jungimas – eksploatacinis daviklio susidėvėjimas.
  • Išorinis daviklio trumpas jungimas – elektrinių laidų pažeidimas (perlaužimas, įtrūkimas, perdegimas). Laidai gali būti pažeisti mechaninio poveikio, pvz., užkabinus važiuojant bekele.  
  • Nėra įtampos – laidas arba kištukas galėjo susilydyti dėl susilietimo su karštais išmetimo sistemos elementais, laidas galėjo būti nutrauktas.
  • Nėra masės – galima išmetimo sistemos korozija.
  • Daviklio perkaitimas – dėl per aukštos išmetamų dujų temperatūros. Taip gali būti dėl vožtuvų laisvumo arba dėl netinkamo uždegimo momento.
  • Baltos arba raudonos spalvos apnašos ant daviklio – dėl netinkamų degalų priedų arba dėl nekokybiškų degalų.
  • Riebios ir juodos apnašos ant daviklio – dėl variklio susidėvėjimo, į išmetamas dujas patenka didelis kiekis variklio alyvos.
  • Žalios spalvos apnašos ant daviklio – dėl aušinimo skysčio patekimo į degimo kameras. Dažnai tai indikuoja cilindrų galvutės tarpinės pažeidimą.
  • Tamsiai rudos spalvos apnašos ant daviklio – ilgalaikė eksploatacija su pernelyg riebiu oro-degalų mišiniu, pvz., dėl įpurškimo sistemos gedimo (pvz., susidėvėję „pilantieji“ purkštuvai).
  • Mechaninis laidų pažeidimas – kaip išoriniame trumpajame jungime.
  • Mechaninis daviklio pažeidimas – akmens atsitrenkimas į daviklį važiavimo metu, netinkamas montavimas (per didelis priveržimo momentas) ir pan.
  • Apsinešę kištuko kontaktai – dėl oksidacijos – galima pabandyti nuvalyti specialia priemone, skirta elektros kontaktams.

Lambda zondai neremontuojami. Jie visuomet keičiami naujais.Galima tik pakeisti nutrauktą maitinimo laidą.

Lambda zondo keitimas 

Visų pirma, mechanikas turi nustatyti lambda zondo montavimo vietą. Daugelyje automobilių būtina pasinaudoti servisų programomis arba gamintojo technine informacija. Tai leis nustatyti, kurioje tiksliai vietoje yra lambda zondas, kur yra jo laido prijungimo lizdas (tai gali būti viduriniame tunelyje, prie pavarų perjungimo svirties) ir kokius elementus reikia demontuoti, kad būtų įmanoma prieiti prie lambda zondo.

Internete galima rasti daugybę labai pigių pakaitalų, tačiau šis pasirinkimas retai pasitvirtina. Jie gali siųsti netinkamus signalus, netikti prie lizdo, turėti netinkamą lizdą arba per trumpą laidą.

Žinomų gamintojų lambda zondai yra patikimi ir tinkamose sąlygose gali veikti daugelį metų.

Kiek kainuoja tokie lambda zondai?

  • „Opel Astra G“ / „Opel Corsa B“ – nuo 37 EUR („Bosch“)
  • „Fiat Brava“ / „Fiat Bravo“ – Nuo 40 EUR (NGK)
  • „Fiat Cinquecento“ – nuo 37 EUR („Bosch“)
  • „Daewoo Espero“ / „Daewoo Lanos“ – nuo 33 EUR („Bosch“)
  • „Volvo S40“ – nuo 55 EUR (NGK)

Naujas lambda zondas turi būti idealiai parinktas konkrečiam automobiliui ir jo variklio versijai. Taip pat yra svarbūs montavimo parametrai. Daviklis privalo turėti tinkamą kištuką, laido skerspjūvį ir jo ilgį.

Montavimo metu gali paaiškėti, kad išmetimo sistema yra taip surūdijusi, kad naujo lambda zondo sumontavimas nėra įmanomas. Tuomet būtina pakeisti tam tikrą išmetimo sistemos elementą nauju.

Paties lambda zondo keitimas turėtų kainuoti nuo 20 EUR. Reikalingas specialus įrankis lambda zondui bei aukštos temperatūros tepalas, kuris yra tiekiamas daviklio gamintojo. Taip pat yra būtinas klaidos, įrašytos automobilio diagnostikos sistemoje, ištrynimas. Maitinimo laidas turi būti nuvestas taip, kad jis būtų saugus ir nesiliestų su karštais išmetimo sistemos elementais.

Lambda zondo pašalinimas.Įmonės, kurios šalina katalizatorius, taip pat pašalina antrąjį lambdą zondą (po katalizatoriaus). Priešingu atveju, pašalinus katalizatorių variklis veiks tik avariniu režimu. Vien mechaninis pašalinimas yra neveiksmingas. Yra naudojami įsikišimai į variklio programinę įrangą arba specialūs montavimo elementai, dėl kurių lambda zondas nėra veikiamas išmetamų dujų srauto, todėl neaptinka neatitikimų, atsiradusių dėl katalizatoriaus pašalinimo.

Primename, kad katalizatorių šalinimas yra draudžiamas.

Jei Jūsų automobilyje kyla problemų su lambda zondu, jo keitimą galite suderinti internetu platformoje motointegrator.com.

Susiję straipsniai