Sonda lambda skokowa

Funkcja

Sonda lambda mierzy zawartość tlenu resztkowego w spalinach. W zależności od zawartości tlenu resztkowego w spalinach sonda lambda wysyła sygnał napięciowy. Na podstawie tego sygnału napięciowego moduł sterujący silnika określa aktualny skład mieszanki. W przypadku sond skokowych, zwanych również sondami lambda „binarnymi”, sygnał sondy oscyluje między dwiema wartościami. W zależności od składu mieszanki ilość wtryskiwanego paliwa jest zmniejszana (gdy mieszanka jest zbyt bogata) lub zwiększana (gdy mieszanka jest zbyt uboga).

Rodzaje sond skokowych

Zasadniczo rozróżnia się dwa różne typy sond skokowych: sondę lambda z dwutlenkiem cyrkonu oraz sondę lambda z dwutlenkiem tytanu. Sonda lambda z dwutlenkiem cyrkonu jest najczęściej stosowanym typem.

Zasada działania sondy lambda z tlenku cyrkonu:

Element sondy z dwutlenku cyrkonu ma kształt palca i jest pusty w środku. Wewnętrzna strona styka się z powietrzem otoczenia, natomiast strona zewnętrzna znajduje się w strumieniu spalin. Obie strony pokryte są cienką, porowatą warstwą platyny, która pełni funkcję elektrody. Gdy sonda lambda z tlenku cyrkonu osiągnie temperaturę roboczą, jonów tlenu przepływają w wyniku różnicy stężenia tlenu. Jony tlenu przemieszczają się od strony referencyjnej w kierunku spalin, aby wyrównać tę różnicę. W wyniku powstającej różnicy potencjałów (napięcia między dwoma naładowanymi elektrycznie ciałami) na elektrodach platynowych występuje napięcie elektryczne. Jeśli mieszanka jest uboga, sygnał sondy wynosi około 0,1 wolta. Jeśli mieszanka jest bogata, wynosi on 0,9 wolta.

Zasada działania sondy skokowej z dwutlenkiem tytanu:

W odróżnieniu od sond skokowych z tlenku cyrkonu sondy skokowe z dwutlenku tytanu same nie wytwarzają napięcia. Zamiast tego ich rezystancja zmienia się wraz ze stężeniem tlenu resztkowego w spalinach. Sondy skokowe z dwutlenku tytanu nie wymagają powietrza odniesienia. Przy wysokiej zawartości tlenu (lambda większa niż 1) dwutlenek tytanu ma mniejszą przewodność, natomiast przy niskiej zawartości tlenu (lambda mniejsza niż 1) jest bardziej przewodzący. Gdy do elementu zostanie przyłożone napięcie, napięcie wyjściowe zmienia się proporcjonalnie do stężenia tlenu w spalinach. Temperatura robocza tych sond lambda wynosi 700 °C. Ponieważ sonda skokowa z dwutlenkiem tytanu nie wymaga powietrza otoczenia jako punktu odniesienia, jest zazwyczaj bardziej kompaktowa niż modele z dwutlenkiem cyrkonu.

Ochrona środowiska

Aby zapewnić skuteczną konwersję spalin, sondy lambda są niezbędne. W nowszych pojazdach często stosuje się dwie sondy lambda.

Sondy lambda są narażone na ekstremalne obciążenia. Prawidłowo działająca sonda lambda jest warunkiem niezawodnej pracy silnika, a tym samym ma wpływ na trzy następujące czynniki:

• niskie zużycie paliwa
• niską emisję zanieczyszczeń 
• prawidłowe parametry spalin

Terminowa wymiana sondy lambda pozwala zarówno uniknąć kosztownych uszkodzeń katalizatora, jak i uzyskać lepsze osiągi pojazdu.

Oznaki uszkodzenia lub zużycia sondy skokowej są podobne jak w przypadku innych typów sond lambda: zwiększone zużycie paliwa, nierówna praca na biegu jałowym, złe parametry spalin lub zapalająca się kontrolka silnika. Ponieważ dokładna diagnoza wymaga odczytu pamięci błędów i pomiarów przy pracującym silniku, należy to wykonać w wykwalifikowanym warsztacie samochodowym. Podczas wymiany zaleca się stosowanie markowych części zamiennych przeznaczonych konkretnie do danego modelu pojazdu; sonda lambda dostarcza sygnały, na podstawie których moduł sterujący silnikiem reguluje przygotowanie mieszanki paliwowej; niedokładne wartości spowodowane zastosowaniem części zamiennych niskiej jakości mogą prowadzić do dalszych uszkodzeń katalizatora.