Skoda mea
 
 






Articole diverse > Sonda Lambda

Sonda Lambda – 10 lucruri esentiale
Autor: cgadalean
1. Ce este sonda Lambda?
Sonda Lambda este un senzor amplasat pe tubulatura de evacuare si conectat la ECU, care in esenta consta intr-un conductor de curent electric a carui intensitate variaza in functie de cantitatea de oxigen care traverseaza sonda.
In interiorul acesteia exista un material ceramic poros, din dioxid de zirconiu (ZrO2). Intensitatea curentului prin placa de zirconiu variaza in functie de numarul de molecule de oxigen care traverseaza materialul ceramic. Deoarece sonda functioneaza optim doar la temperaturi mari, „la rece”, pana cand gazele de esapament ating temperaturi de 4-500 °C, sonda este incalzita de o rezistenta din interiorul ei, dupa care caldura ii va fi furnizata chiar de temperatura gazelor de esapament. Autoturismele cu motorizari euro 3 si 4 au chiar 2 sonde, una amplasata inaintea catalizatorului (pentru optimizarea amestecului aer/combustibil), si una dupa catalizator (pentru verificarea eficientei acestuia). Constructorii recomanda verificarea sondei la fiecare 30 000 de kilometri sau la fiecare doi-trei ani de functionare a masinii si schimbarea sondei in cazul cind apar probleme in functionarea acesteia.

2. Necesitatea sondei Lambda – scurt istoric
Pentru ca una din sursele majore de poluare o reprezinta gazele incomplet arse emise de motoare in atmosfera, constructorii au pus la punct sisteme de limitare a emisiilor poluante. Printre acestea se numara convertoarele catalitice (ceramice sau metalice), amplasate pe tubulatura de evacuare a vehiculelor si sondele de masurare a gazelor arse provenite din motor. Emisiile puternice de gaze de esapament apar atunci cand carburantul este incomplet ars, motorul este defectuos reglat, caind se porneste sau se opreste motorul sau la deplasarea cu viteza redusa.
In urma cu cca. 25 de ani, in scopul reducerii efectului de poluare al autovehiculelor, constructorii auto au dezvoltat un senzor denumit sonda Lambda, care poate masura cantitatea de oxigen evacuat in urma procesului de ardere al motorului. Aceasta este localizata pe sistemul de evacuare al gazelor, inaintea convertorului catalitic (la motorizarile Euro1, Euro 2), si inainte si dupa catalizator (la motorizarile Euro 3 si Euro 4). Sonda Lambda asigura sporirea eficientei catalizatorului, dar si emisii reduse de noxe in atmosfera. In sarcina maxima a motorului, de exemplu la viteza de varf, pentru a mentine viteza, sistemul este dezactivat pentru a preveni saracirea exagerata a amestecului. Sonda Lambda are rolul de a regla amestecul aer/combustibil – prin comanda asupra injectiei de carburant – astfel incat acest amestec sa fie convenabil regimului de moment al motorului. Daca sonda detecteaza prea mult oxigen in gazul evacuat, inseamna ca motorul merge cu un amestec prea sarac (in combustibil); prin urmare, este marita cantitatea de benzina. Daca, dimpotriva, este prea putin oxigen in evacuare, inseamna ca amestecul este prea bogat si ECU reduce cantitatea de benzina din admisie. Defectarea sondei duce la functionarea anormala a motorului. La fel si defectiunile de etansare a admisiei de aer/circuitelor de reglaj vacuumatic – asa-numita admisie de „aer fals“ – induce in eroare sonda Lambda care da informatia ca amestecul este prea sarac. Prin urmare, electronica (ECU) va „pompa“ mai multa benzina in cilindri (corespunzator cantitatii de aer aspirat in mod normal + cel fals) si motorul va functiona cu detonatii in evacuare, eventual se „ineaca“. Dupa reglajul amestecului aer-combustibil necesar unei arderi cit mai bune, gazele evacuate ajung in asa-numitul „catalizator“ unde, intr-adevar, gazele se oxideaza la contactul cu platina si celelalte materiale de reactie. Functionarea defecta a unui motor cu o sonda Lambda defecta determina utilizarea de amestecuri bogate, rezultand un consum marit de benzina, deteriorarea in scurt timp a catalizatorului si uzura prematura a motorului, provocata de excesul de benzina care ajunge in baia de ulei. Prin folosirea unui astfel de echipament se poate ajunge la o reducere a emisiilor de pina la 90%.

3. Care este rolul unei sondei lambda?
In principal sonda masoara in mod constant cantitatea de oxigen din gazele evacuate si trimite semnalul sub forma de voltaj catre unitatea de comanda a motorului. ECU (calculatorul central al masinii) foloseste semnalele primite de la sonda pentru a ajusta amestecul in vederea obtinerii amestecului ideal:14,8 kg aer cu 1 kg benzina, pentru care asa-numitul factor Lambda este egal cu 1. Valorile de iesire ale senzorului variaza intre 0.2 V (amestec sarac) si 0.8 V (amestec bogat), variatia ideala fiind in jurul valorii de 0.45 V. Realizarea optima a amestecului asigura o eficienta si o durata de viata maxime ale catalizatorului. O sonda Lambda uzata poate cauza un consum excesiv de benzina, emisii de noxe crescute, uzura excesiva a catalizatorului si scaderea performantei motorului.

4. In afara ansamblului de conectori, sondele Lambda nu sunt in principiu identice?
Nu. Exista cinci tipuri de sonde Lambda fundamental diferite. In cazul fiecarui tip, sonda variaza in ceea ce priveste designul elementului din ceramica, elementului de incalzire si tubului de protectie, toate acestea afectand functionarea sondei.
- Sonda Lambda neincalzita a fost primul design de sonda Lambda, Bosch producandu-l din anul 1976. Se utilizeaza un element ceramic cu bioxid de zirconiu pentru a genera tensiune într-un mediu cu un continut ridicat de gaz (oxigen insuficient).
- Sonda lambda încalzita a fost lansata de Bosch în anul 1982 si functioneaza in acelasi mod ca sonda neincalzita, insa in interiorul mansonului se afla un element de incalzire special, care aduce senzorul la temperatura de functionare in aproximativ 30-60 de secunde.
- Sonda planara a fost lansata de Bosch în anul 1997 si utilizeaza tehnologie senzoriala din ceramica cu bioxid de zirconiu, insa este amplasat intr-o forma mai compacta si mai plata (de aici si denumirea).
- Sonda planara de banda larga este cel mai nou design de senzor de oxigen si ofera exactitatea sporita necesara pentru a intruni cele mai recente cerinte privind emisiile. Se utilizeaza un element ceramic planar cu bioxid de zirconiu, astfel incat se încalzesc mult mai rapid decat alte tipuri de senzori, reducand emisiile in cazul pornirii la rece. Suplimentar, senzorii sunt utilizati la motoarele recent dezvoltate cu injectie directa de carburant.
- Sonda lambda cu titan utilizeaza un tip diferit de tehnologie pentru detectarea oxigenului si, in loc de a genera un semnal de tensiune care se modifica odata cu raportul aer/carburant, se modifica rezistenta senzorului. Acesti senzori sunt utilizati pe mai putin de 0,5 % din autovehiculele dotate cu sonda Lambda.

5. Cum stiu daca sonda Lambda este defecta?
Din pacate, simptomele unui senzor lent sau defect nu sunt intotdeauna evidente si masurabile. Printre simptomele sondelor Lambda defecte sunt:
- Esec la testul emisiilor (caracteristic, o concentratie mare de CO si/sau HC)
- Catalizator deteriorat (cauzat de o concentratie mare de carburant)
- Consum crescut de carburant (cauzat de o concentratie mare de carburant)
- Motorul functioneaza neregulat
- Performante reduse

6. Care sunt cauzele defectarii sondei Lambda?
Sonda Lambda se poate defecta prematur daca este contaminata cu fosfor rezultat din consumul excesiv de ulei, silicon din scurgerile sistemului de racire, utilizarea produselor de etansare din silicon in motor si unii aditivi pentru carburant. Chiar si o cantitate redusa de benzina slab rafinata poate defecta o sonda Lambda. Factorii de mediu, precum stropii de pe sosea, sarea, uleiul si murdaria pot cauza defectarea senzorului, ca si socurile termice, tensiunea mecanica sau manevrarea incorecta.

7. Cum pot testa sonda Lambda?
Testarea nu este complicata, dar se face obligatoriu in service si de catre personal calificat. O sonda defecta poate fi detectata rapid si usor cu un volt-ohm-metru digital, dar una lenta poate fi diagnosticata numai cu un osciloscop sau un scopmetru profesional.

8. Unde sunt situate sondele Lambda? Au scopuri diferite?
Inca din anul 1980, sondele Lambda sunt in dotarea standard a majoritatii autovehiculelor cu motoare pe benzina. In mod normal, sondele Lambda sunt situate in sistemul de evacuare, inaintea catalizatorului, pentru a masura emisiile de noxe. Din anul 1996, odata cu utilizarea sistemelor de diagnosticare OBD II, autovehiculele necesita si sonde Lambda suplimentare, in spatele convertorului catalitic, pentru a asigura functionarea corecta a acestuia.

9. Ce este o sonda Lambda universala?
Bosch a creat pe piata specifica un program pentru sonde Lambda universale. Acestea au un sistem patentat de conectori ce faciliteaza instalarea. Acest sistem de conectori este etans, protector împotriva contaminarii si rezistent la efectele temperaturilor extreme si ale vibratiilor. Pentru a oferi performante cat mai apropiate de cele ale sondelor din prima dotare, Bosch pune la dispozitie 9 tipuri de sonde Lambda universale.

10. De ce trebuie sa inlocuiesc o sonda Lambda defecta?
Conform unui studiu realizat in anul 1996, sondele Lambda uzate sunt singura sursa importanta de emisii excesive in cazul autovehiculelor cu injectie de carburant. Agentia de Protectie a Mediului din SUA (EPA) si Comisia din California pentru Resursele Aerului (CARB) au descoperit ca inlocuirea sondei Lambda era necesara la 42%-58% din numarul total de autovehicule care emiteau cantitati mari de hidrocarburi sau monoxid de carbon. Testarea sondelor Lambda conform procedurilor de service ale producatorilor de autovehicule si inlocuirea unei sonde Lambda lente sau uzate poate economisi intre 10 % si 15% mai mult carburant si se amortizeazs intr-un an numai din economisirea carburantului, in timp ce emisiile autovehiculului sunt coborate la nivelul corespunzator. De asemenea, poate reduce posibilitatea ca o concentratie mare de carburant sa deterioreze catalizatorul autovehiculului.