Jakou roli a význam má vyhřívání lambda sondy ve výfukovém systému a proč je nedílnou součástí vozu?

Co je to lambda sonda v autě? K čemu je tento senzor, senzor na přítomnost kyslíku v proudu výfukových plynů? Proč jsou tyto senzory dva, jaký je rozdíl mezi první a druhou lambda sondou?

Na dotazy ohledně lambda sond podrobně a co nejjednodušeji odpovídáme v tomto článku.

Lambda sonda nebo kyslíkový senzor – co to je?

Lambda sonda v autě je piezoelektrický senzor pro množství kyslíku v proudu plynu vstupujícího do výfukového systému. Se zavedením ekologických norem EURO má tento typ snímače další funkci sledování čištění výfukových plynů katalyzátorem. Ale protože jsou ve výfukovém traktu dvě tato zařízení, mnoho lidí má logickou otázku, k čemu je tato kombinace potřebná.

Proč se měří hladina kyslíku ve výfukových plynech?

• Na základě obsahu kyslíku ECU určuje nasycení palivové směsi vzduchem a tím řídí účinnost vstřikování;
• Na základě obsahu kyslíku ECU určuje, jak účinně katalyzátor čistí výfukové plyny od škodlivých nečistot.

K získání této informace se používají dvě sondy – první neboli horní lambda sonda se instaluje před katalyzátor a na základě její činnosti dochází ke korekci směsi paliva a vzduchu. Druhá nebo nižší lambda sonda sbírá data za katalyzátorem. Vzhledem ke stejnému designu poskytují tyto dva senzory čipu data indikující výskyt různých procesů.

Funkce kyslíkových senzorů 1 a 2 v autě

Kyslíková sonda nebo lambda sonda 1, rovněž horní, je rozhodující pro řízení chodu motoru. Optimální poměr vzduchu a paliva ve směsi je 14,7:1 (po částech). Během provozu motoru a palivového systému se tento parametr může výrazně změnit, což ovlivňuje výkon motoru a spotřebu paliva. Při periodickém dotazování lambda sondy 1 obdrží ECU informace potřebné pro korekci.

Kyslíková sonda nebo lambda sonda 2 kontroluje, jak moc katalyzátor vyčistil výfuk. Při vývoji tohoto systému si konstruktéři uvědomili, že analyzovat každou součást samostatným senzorem by bylo příliš obtížné. Tato metoda by velmi prodražila systém katalytického čištění, i když to stejně není levné. Proto se měření provádí na kyslíku, přesněji na jeho části ve výfuku. Předpokládá se, že právě to ukazuje na účinnost odstraňování škodlivých nečistot.

Některé vlastnosti konstrukce a provozu lambda sond

Z hlediska principu činnosti a konstrukce jsou obě kyslíkové senzory poměrně jednoduché – mají aktivní zónu, která při kontaktu s kyslíkem mění své elektrické vlastnosti. Pokud snímač přijme dotazovací signál z ECU, lze zaznamenat napětí na výstupu. Jeho hodnota se používá k odhadu, kolik kyslíku je obsaženo ve výfukových plynech. Například signál menší než 0,5 V na výstupu druhé lambda sondy může indikovat ztrátu účinnosti katalyzátoru. Při signálu 0,8 – 0,9 V nemá ECU důvod vyvolávat poplach.

Lambda sonda 1 dotazování

První lambda sonda je zodpovědná za dynamičtější a subtilnější proces řízení vstřikování směsi do motoru. Pro posouzení účinnosti palivové směsi se používá koeficient L, známý také jako lambda, také známý jako koeficient přebytku vzduchu. Při poměru 14,7 dílů vzduchu na 1 díl paliva je směs považována za optimální a L = 1. Pokud L>1, např. 1,05 – 1,28, pak se výkon sníží, ale účinnost motoru se sníží zvýšení. Když L překročí 1,3 a více, palivo se nezapálí a motor nefunguje.

Maximálního výkonu benzínového motoru je dosahováno při L v rozmezí 0,85 – 1,1, to znamená nedostatek vzduchu přibližně 5 – 15%. Pokud se deficit dostane na 10 – 20 % a udržuje se v tomto rozmezí hodnot, pak bude motor pracovat v optimálním poměru výkonu a účinnosti a tomu odpovídá koeficient lambda 0,9 – 1,1.

ECU neustále dotazuje první lambda sondu, ale toto dotazování musí být správně nakonfigurováno, jinak se čip jednoduše zamotá v datech a začne neustále upravovat vstřikování, což povede ke ztrátě výkonu a nadměrné spotřebě paliva. S frekvencí dotazování přibližně jednou za 300 – 400 milisekund ECU generuje speciální cykly a pamatuje si optimální indikátory pro různé režimy. Pokud změříte napětí osciloskopem s dobrou citlivostí, objeví se na výstupu první lambda sondy sinusoida. Na základě jeho tvaru můžete vyhodnotit správnou funkci senzoru.

Lambda sonda 2 dotazování

Zde je proces poněkud jednodušší, ale sinusovka je velmi podobná té, která je popsána výše. Ale je tu jemnost – efektivní provoz katalyzátoru začíná teprve tehdy, když se jeho vnitřky zahřejí alespoň na 450 stupňů. Zatímco je výfuk po nastartování studený, ECU přijímá signály o silném znečištění, což může vést k vypnutí motoru. Aby se tomuto efektu zabránilo, používá se několik řešení:

• topné spirály jsou instalovány v lambda sondách, aby směs, která se do nich dostane, nezkreslovala údaje;
• ve fázi uvolnění vozidla je do ECU všit spouštěcí cyklus, během kterého nejsou zaznamenávány signály z chladící sondy;
• Do ECU je všito několik cyklů, které jsou pravidelně aktualizovány (jak běží motor) a několik z nich je odpovědných za práci se studeným katalyzátorem.

Moderní lambda sondy jsou složitější než první modely – mají minimálně dva aktivní obvody, aby posílaly minimální a maximální úroveň signálu do ECU. To výrazně zlepšuje výkon systému. V tomto případě je v ECU zabudována samostatná softwarová součást pro ovládání topné spirály čidel a schéma zapojení pro lambda sondy poskytuje výstupy pro napájení topného tělesa.
Zveme vás na volný, uvolnit odstranění katalyzátoru v Moskvě a Moskevské oblasti!