• Sonda lambda czyści się samoczynnie w wysokich temperaturach
  • Wymiana sondy wcale nie musi być taka łatwa
  • Rozgrzana sonda lambda i głęboka kałuża to kiepskie połączenie

W silniku zasilanym gaźnikiem skład mieszanki zwykle znacznie odbiega od stechiometrycznego, w dużym stopniu bowiem zależy on od doboru dysz i techniki jazdy. Inaczej jest w nowoczesnych silnikach z wtryskiem paliwa. Tutaj dawkowanie paliwa i powietrza może być bardzo precyzyjne. Potrzebny jest tylko czujnik, który dokładnie mierzyłby ilości paliwa i powietrza dostarczane do silnika. W praktyce nie jest to proste, ponieważ dawka powietrza zasysanego do silnika niekoniecznie musi się równać ilości powietrza pozostającego w cylindrach w chwili sprężania i zapłonu.

Na dodatek trzeba by jeszcze uwzględnić wpływ temperatury na gęstość, a zatem i masę powietrza wypełniającego cylinder. Zauważono, że istnieje ścisły związek między liczebnością cząstek tlenu w spalinach a składem mieszanki. Jeśli mieszanka jest bogata, to tlenu w spalinach jest bardzo mało, a jeśli mieszanka jest uboga, to jest go znacznie więcej. Wymagany dla katalizatora skład mieszanki można zatem ustalić na podstawie pomiaru zawartości tlenu w spalinach. Pomiar ten realizowany jest przez czujnik tlenowy zwany też sondą lambda.

Sonda lambda - działanie

Nie wdając się w szczegóły techniczne można powiedzieć, że sonda lambda to miniaturowe ogniwo galwaniczne (rodzaj baterii), której napięcie wskazuje skład mieszanki. Sonda zaczyna działać dopiero wówczas, gdy nagrzeje się do temperatury około 350 stopni Celsjusza. Czas potrzebny do nagrzania skrócono w nowoczesnych sondach wyposażając je w spiralę grzejną, zasilaną z instalacji samochodu. Dzięki temu zaczyna ona pracować już po 20-30 sekundach po uruchomieniu pojazdu.

W czasie pracy sonda lambda wysyła do sterownika (układu elektronicznego sterującego wtryskiem) sygnały: napięcie niskie - mieszanka uboga, napięcie wysokie - mieszanka bogata. W odpowiedzi na te sygnały sterownik koryguje skład mieszanki przez zwiększenie lub zmniejszenie dawki paliwa. Regulacja składu mieszanki nie następuje skokowo, lecz z pewnym opóźnieniem po to, aby nie doprowadzić do nierównej pracy jednostki napędowej.

Reakcja układu korygującego ilość wtryskiwanego paliwa na sygnał sondy lambda uwzględniać musi także i inne informacje, jak na przykład o stanie obciążenia silnika, prędkości obrotowej czy kącie uchylenia przepustnicy itd. Sonda lambda jest elektronicznie odłączona, gdy mieszanka z natury rzeczy zostaje zubożona, tj. przy hamowaniu silnikiem oraz przy bardzo delikatnej jeździe. Także przy gwałtownym przyśpieszaniu, gdy potrzebne jest chwilowe wzbogacenie mieszanki, układ sterowania nie wykorzystuje sygnałów z sondy.

Sonda lambda - eksploatacja

Sonda lambda nie wymaga praktycznie żadnej obsługi. Jednak w miarę użytkowania osadzają się na niej różne zanieczyszczenia zakłócające jej pracę. Na szczęście wysoka temperatura działa na sondy samooczyszczająco. Im wyższa temperatura, tym proces ten jest bardziej efektywny i przykładowo przy 600 stopniach Celsjusza wymaga około 4 godzin, ale już przy 800 st. C tylko 10 minut.

Wniosek z tego, że dobrze jest od czasu do czasu wyruszyć za miasto, przegazować silnik, aby "wypalić" sondę. Współcześnie instalowane w samochodach sondy lambda obliczone są na przebiegi powyżej 160 tys. km, jednak ich trwałość zależy bardzo od stanu silnika. Jeśli uruchomienie jednostki napędowej wymaga długotrwałej pracy rozrusznika, a silnik spala dużo oleju, to można spodziewać się znacznego zmniejszenia żywotności sondy.

Sonda lambda - uszkodzenia

Najbardziej niepożądanymi składnikami oleju, które osadzają się na sondzie, są wapń, fosfor i bar. Polecane są zatem specjalne oleje do silników z katalizatorem, w których pierwiastki te występują w ilościach śladowych. Przestrzegajmy także zaleceń producenta co do częstotliwości wymiany filtrów. Krzem zawarty w cząsteczkach piasku, przedostając się do silnika, powoduje osiadanie warstwy szkliwa na obudowie sondy lambda i jej szybkie uszkodzenie.

Jeszcze bardziej destrukcyjnie działa ołów dodawany jako składnik przeciwstukowy do paliwa. Wystarczy pomyłkowo napełnić takim paliwem zbiornik, aby zniszczyć sondę i katalizator. Przy prawidłowej eksploatacji samochodu nagłe uszkodzenie czujnika należy do rzadkości. Gorąca sonda lambda może ulec uszkodzeniu przy zalaniu wodą. Strumień wody nie uszkodzi sondy, ale jeśli przy przejeżdżaniu przez głęboką kałużę nisko zamocowana pod podwoziem sonda lambda zostanie zanurzona w wodzie, wówczas wskutek szoku termicznego ulega ona uszkodzeniu.

Pierwszym symptomem niesprawności sondy lambda jest zwiększona zawartość tlenków węgla i węglowodorów w spalinach. Dobrze jest zatem okresowo sprawdzać w stacjach serwisowych skład mieszanki. Dłuższa jazda z uszkodzoną sondą może powodować stopniową destrukcję warstwy aktywnej katalizatora, a w końcu całkowitą utratę zdolności do oczyszczania spalin. Pamiętajmy, że koszt diagnostyki i ewentualnej wymiany sondy lambda jest niewielki w porównaniu z kosztami zakupu i montażu nowego katalizatora.

Sonda lambda - wymiana

Mniej doświadczonym właścicielom pojazdów odradzamy samodzielną wymianę sondy lambda. Często montowana jest ona w trudno dostępnym miejscu i wówczas do demontażu potrzebne są specjalne kątowe nakładki na klucze. Zdarza się, że kolektor jest bardzo zardzewiały i odkręcenie czujnika nie jest, tak jak by się wydawało, sprawą prostą.

Jeśli w czasie demontażu uszkodzi się gniazdo sondy, to czasem można zdobyć specjalne zestawy naprawcze zawierające samogwintującą wkładkę naprawczą i narzędzia do regeneracji gniazda. Sondę lambda dokręcać należy momentem podawanym w dokumentacji technicznej pojazdu, a jeśli brak tych danych - momentem w granicach 40 do 50 Nm. Przed montażem dobrze jest gwint pokryć specjalną, odporną na wysokie temperatury pastą. Ułatwi to późniejszy demontaż sondy.