Home / Colectia 2014 / Nr. 04 / 2014 / Sonda Lambda – 10 intrebari si raspunsuri esentiale

Sonda Lambda – 10 intrebari si raspunsuri esentiale

1. Ce este sonda Lambda?04-2014-sonda lambda
Sonda Lambda este un senzor amplasat pe tubulatura de evacuare si conectat la ECU, care în esenta consta într-un conductor de curent electric a carui intensitate variaza în functie de cantitatea de oxigen care traverseaza sonda. În interiorul acesteia exista un material ceramic poros, din dioxid de zirconiu (ZrO2). Intensitatea curentului prin placa de zirconiu variaza în 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 oC, sonda este încalzita de o rezistenta din interiorul ei, dupa care caldura îi va fi furnizata chiar de temperatura gazelor de esapament. Autoturismele cu motorizari euro 3 si 4 au chiar 2 sonde, una amplasata înaintea 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 în cazul când apar probleme în functionarea acesteia.

2. Necesitatea sondei Lambda – scurt istoric
Pentru ca una din sursele majore de poluare o reprezinta gazele incomplet arse emise de motoare în 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 când carburantul este incomplet ars, motorul este defectuos reglat, când se porneste sau se opreste motorul sau la deplasarea cu viteza redusa. În urma cu cca. 25 de ani, în scopul reducerii efectului de poluare al autovehiculelor, constructorii auto au dezvoltat un senzor denumit sonda Lambda – care poate masura cantitatea de oxigen evacuat în urma procesului de ardere al motorului. Aceasta este localizata pe sistemul de evacuare al gazelor, înaintea convertorului catalitic la motorizarile Euro1/2 si înainte si dupa catalizator la motorizarile Euro 3/4. Sonda Lambda asigura sporirea eficientei catalizatorului, dar si emisii reduse de noxe în atmosfera. În sarcina maxima a motorului, de exemplu la viteza de vârf, 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 benzina – astfel încât acest amestec sa fie convenabil regimului de moment al motorului. Daca sonda detecteaza prea mult oxigen în gazul evacuat, înseamna ca motorul merge cu un amestec prea sarac (în combustibil); prin urmare, este marita cantitatea de benzina. Daca, dimpotriva, este prea putin oxigen în evacuare, înseamna 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 în eroare sonda Lambda care da informatia ca amestecul este prea sarac. Prin urmare, electronica (ECU) va „pompa “mai multa benzina în cilindri (corespunzator cantitatii de aer aspirat în mod normal + cel fals) si motorul va functiona cu detonatii în evacuare, eventual se „îneaca “. Dupa reglajul amestecului aer-combustibil necesar unei arderi cât mai bune, gazele evacuate ajung în asa-numitul „catalizator “unde, într-adevar, gazele se oxideaza la contactul cu platina si celelalte materiale de reactie. Functionarea unui motor cu o sonda de O2 (Lambda) defecta determina utilizarea de amestecuri bogate, rezultând un consum marit de benzina, deteriorarea în scurt timp a catalizatorului si uzura prematura a motorului, provocata de excesul de benzina care ajunge în baia de ulei. Prin folosirea unui astfel de echipament se poate ajunge la o reducere a emisiilor de pâna la 90%.

3. Care este rolul unei sondei lambda?
În principal sonda masoara în 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 în vederea obtinerii amestecului ideal:14,8kg aer cu 1L benzina, pentru care asa-numitul factor Lambda este egal cu 1. Valorile de iesire ale senzorului variaza între 0.2 V (amestec sarac) si 0.8 V (amestec bogat), variatia ideala fiind în jurul valorii de 0.45 VRealizarea 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 sccderea performantei motorului.

4. În afara ansamblului de conectori, sondele lambda nu sunt în principiu identice?
Nu. Exista cinci tipuri de sonde lambda fundamental diferite. În cazul fiecarui tip, sonda variaza în ceea ce priveste designul elementului din ceramica, elementului de încalzire si tubului de protectie, toate acestea afectând functionarea sondei. – Sonda lambda neincalzita: Acesta 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 intr-un mediu cu un coniinut ridicat de gaz (oxigen insuficient). – Sonda lambda incalzita: a fost lansata de Bosch in 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 in 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 incalzesc 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: Acesti senzori utilizeaza un tip diferit de tehnologie pentru detectarea oxigenului si, in loc de a genera un semnal de tensiune care se odifica 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 întotdeauna 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.

(continuare in nr 04 / 2014 al revistei AutoTehnica)

About xmeditor