Jak zkontrolovat a vyměnit lambda sondu?

Napsání tohoto materiálu bylo vyvoláno množstvím otázek na našem fóru souvisejících s nepochopením (nebo nepochopením) principu činnosti kyslíkového senzoru nebo lambda sondy.

Nejprve je třeba přejít od obecného ke konkrétnímu a pochopit fungování systému jako celku. Jen tak se vytvoří správné pochopení fungování tohoto velmi důležitého prvku ECM a vyjasní se diagnostické metody.

Abych nešel hluboko do plevele a nezahltil čtenáře informacemi, budu mluvit o zirkonové lambda sondě používané na vozech VAZ. Ti, kteří chtějí porozumět hlouběji, mohou samostatně najít a přečíst materiály o titanových senzorech, o širokopásmových kyslíkových senzorech (WOS) a přijít s metodami pro jejich testování. Budeme mluvit o nejběžnějším senzoru, který zná většina diagnostiků.

Takže kyslíkový senzor. Kdysi, velmi dávno, to byl jen citlivý prvek, bez jakéhokoli topení. Snímač se zahříval výfukovými plyny a trvalo to velmi dlouho. Přísné standardy toxicity vyžadovaly rychlé uvedení senzoru do plného provozu, v důsledku čehož lambda sonda získala vestavěný ohřívač. Kyslíkový senzor VAZ má proto 4 výstupy: dva z nich jsou ohřívač, jeden je uzemněn a jeden je signál.

Ze všech těchto výstupů nás zajímá pouze signálový. Průběh napětí na něm lze vidět dvěma způsoby:

a) skener
b) motor testerem, připojením sond a spuštěním zapisovače.

Druhá možnost je obecně vhodnější. Proč? Protože motortester umožňuje vyhodnocovat nejen aktuální a špičkové hodnoty, ale také tvar signálu a rychlost jeho změny. Rychlost změny je přesně charakteristikou stavu senzoru.

Takže to hlavní: kyslíkový senzor reaguje na kyslík. Ne na složení směsi. Ne na časování zapalování. Na nic jiného ne. Pouze pro kyslík. To je třeba si uvědomit. Jak přesně se to stane, je podrobně popsáno zde.

Na signální pin snímače je z ECU přivedeno referenční napětí 0.45 V Pro úplnou jistotu můžete odpojit konektor snímače a toto napětí zkontrolovat multimetrem nebo skenerem. Všechno je v pořádku? Poté senzor připojíme zpět.

Mimochodem, na starých zahraničních autech referenční napětí „odplouvá“ a v důsledku toho je narušen normální provoz sondy a celého systému. Nejčastěji je referenční napětí při odpojení snímače vyšší než požadovaných 0.45 V. Problém je vyřešen výběrem a instalací odporu, který stáhne napětí k zemi, čímž vrátí referenční napětí na požadovanou úroveň.

Dále je schéma činnosti senzoru jednoduché. Pokud je v plynech obklopujících senzor hodně kyslíku, pak napětí na něm klesne pod referenčních 0.45 V, přibližně na 0.1 V. Pokud je kyslíku málo, napětí se zvýší, asi 0.8 – 0.9 V. Krása zirkoniového senzoru spočívá v tom, že „přeskočí“ z nízkého na vysoké napětí, když obsah kyslíku ve výfukových plynech odpovídá stechiometrické směsi. Tato pozoruhodná vlastnost se využívá k udržení složení směsi na stechiometrické úrovni.

Po pochopení toho, jak senzor funguje, je snadné porozumět metodice jeho testování. Předpokládejme, že ECU generuje chybu související s tímto senzorem. Například P0131 „Nízká úroveň signálu lambda sondy 1“. Musíte pochopit, že senzor zobrazuje stav systému, a pokud je směs opravdu chudá, bude to odrážet. A jeho výměna je naprosto zbytečná!

Jak můžeme zjistit, zda problém spočívá v senzoru nebo v systému? Velmi jednoduché. Pojďme simulovat tu či onu situaci.

1. Například při reklamaci chudé směsi a nízkého napětí na signální svorce snímače zvýšíme přívod paliva zmáčknutím zpětné vypouštěcí hadice. Nebo při jeho nepřítomnosti stříkáním benzínu ze stříkačky do sacího potrubí. Jak reagovalo čidlo? Ukázala obohacenou směs? Pokud ano, nemá smysl to měnit, je třeba hledat důvod, proč systém dodává nedostatečné palivo.

2. Pokud je směs bohatá a sonda to zobrazuje, pokuste se vytvořit umělé sání odstraněním podtlakové hadice. Snížilo se napětí na snímači? To znamená, že je naprosto v pořádku.

3. Třetí možnost (docela vzácná, ale možná). Vytvoříme sání, zmáčkneme „zpátečku“ – ale signál na snímači se nemění, visí na úrovni 0.45 V nebo se mění, ale velmi pomalu a v malých mezích. To je ono, senzor je mrtvý. Protože musí citlivě reagovat na změny složení směsi, rychle se měnící napětí na signálním kolíku.

Pro hlubší pochopení dodám, že s trochou zkušeností lze snadno určit míru opotřebení snímače. To se provádí podle strmosti přechodových čel z bohaté směsi na směs chudou a zpět. Dobrý, provozuschopný senzor reaguje rychle, přechod je téměř svislý (hledejte samozřejmě s motortesterem). Otrávený nebo prostě opotřebovaný senzor reaguje pomalu, přechodová čela jsou plochá. Tento snímač vyžaduje výměnu.

Pochopením toho, že senzor reaguje na kyslík, lze snadno pochopit další společný bod. V případě vynechání zapalování, kdy se z válce dostane do výfukového traktu směs atmosférického vzduchu a benzínu, bude lambda sonda reagovat na velké množství kyslíku obsaženého v této směsi. Pokud tedy dojde k vynechání zapalování, je velmi možné, že dojde k chybě indikující chudou směs paliva se vzduchem.

Rád bych upozornil ještě na jeden důležitý bod: možný únik atmosférického vzduchu do výfukového traktu před lambda sondu. Zmínili jsme, že senzor reaguje na kyslík. Co se stane, když je před ní v uvolnění píštěl? Senzor bude reagovat na vysoký obsah kyslíku, který je ekvivalentní chudé směsi. Poznámka: ekvivalentní! V tomto případě směs může (a bude) bohatá a signál sondy je systémem mylně vnímán jako přítomnost chudé směsi. A ECU to obohatí! Výsledkem je paradoxní situace: chyba je „chudá směs“, ale analyzátor plynů ukazuje, že je bohatá. Mimochodem, analyzátor plynu je v tomto případě velmi dobrým diagnostickým pomocníkem. Jak používat informace získané s jeho pomocí je popsáno v tomto článku.

To znamená, zjištění.

1. Je nutné jasně rozlišovat mezi špatnou funkcí ECM a špatnou funkcí lambda sondy.

2. Sondu můžete zkontrolovat sledováním napětí na jejím signálním kolíku pomocí skeneru nebo připojením libovolného motorového testeru k signálnímu kolíku.

3. Umělým simulováním chudé nebo naopak obohacené směsi a sledováním reakce sondy lze učinit spolehlivý závěr o její použitelnosti.

4. Na základě strmosti přechodu napětí z „bohatého“ do „chudého“ stavu a naopak lze snadno učinit závěr o stavu lambda sondy a její zbytkové životnosti.

5. Přítomnost chyby indikující vadnou lambda sondu není v žádném případě důvodem k její výměně.

Lambda sonda neboli lambda sonda je jedním z nejdůležitějších prvků výfukového systému automobilu. Kontroluje, zda palivová směs obsahuje správné množství kyslíku pro efektivní a ekologické spalování paliva. V tomto příspěvku si stručně vysvětlíme, co je to lambda sonda, jak funguje, kdy je potřeba ji zkontrolovat a jak ji vyměnit.

Co je to lambda sonda?

Lambda sonda je umístěna uvnitř výfukového potrubí vedle motoru. U vozidel s EOBD II (evropská vozidla po roce 2001) je v každém katalyzátoru další snímač, který kontroluje účinnost katalyzátoru. Tento senzor měří procento nespáleného kyslíku a zajišťuje, že ho není příliš mnoho (příliš chudá směs vzduchu a paliva) nebo příliš málo (příliš bohatá směs vzduchu a paliva). Výsledky jsou odesílány do elektronické řídicí jednotky motoru (ECU), která upravuje množství paliva dodávaného do motoru tak, aby byl zajištěn optimální poměr směsi vzduch-palivo. Poměr komponent se neustále mění v závislosti na různých faktorech, včetně zatížení motoru (například při stoupání), zrychlení, teploty motoru a doby zahřívání.

Na trhu jsou tři typy lambda sond. Nejstarší v technologii a nejběžnější jsou lambda sondy na bázi oxidu zirkoničitého. Tento typ snímače je k dispozici v různých konfiguracích (jeden, dva, tři a čtyři vodiče). To závisí na tom, zda má snímač předehřátí nebo ne. Druhým typem jsou lambda sondy na bázi oxidu titaničitého. Dodávají se také ve čtyřech typech (viz obrázek). Tyto typy snímačů lze snadno identifikovat, protože mají menší průměr závitu než snímače z oxidu zirkoničitého (vizuálně mají tyto snímače žluté a červené vodiče). A konečně třetím typem je takzvaná širokopásmová lambda sonda, které se také říká „5vodičový senzor“. Jedná se o technologicky nejnovější a nejpřesnější snímač. Širokopásmová lambda sonda se nejčastěji používá u nových vozidel vybavených dvěma lambda sondami v katalyzátoru.

Jak funguje lambda sonda?

Lambda sonda se používá k nastavení směsi vzduchu a paliva. Řídicí jednotka motoru přijímá data ze snímače a určuje potřebné množství paliva. To znamená, že směs vzduchu a paliva neustále kolísá mezi chudou a bohatou směsí, což umožňuje katalyzátoru pracovat co nejefektivněji při zachování vyvážené směsi vzduchu a paliva a snížení škodlivých emisí.

Pokud ECM neobdrží data ze snímače, například když motor právě nastartoval nebo je snímač vadný, použije ECM konstantní bohatou směs, která zvyšuje spotřebu paliva a emise. Pokud je lambda sonda nebo kabeláž vadná nebo opotřebovaná, vozidlo bude neustále jezdit bohatě, což zvýší spotřebu paliva a vystaví možnému selhání další komponenty regulace emisí, jako jsou katalyzátory.

Kdy by se měly lambda sondy kontrolovat?

Lambda sonda zpravidla vydrží dlouho, ale může také selhat. Pokud zaznamenáte některý z následujících příznaků, bylo by moudré nechat si zkontrolovat lambda sondu:

• Hrubé volnoběžné otáčky
• Tvrdý zvuk motoru
• Vysoká spotřeba paliva a nízká účinnost
• Vysoká toxicita emisí
• Černý kouř a saze kolem výfukového potrubí
• Nefunkční lambda sonda může mít různé příčiny, včetně:
• Použití těsnící pasty se silikonem na prvky výfukového systému před lambda sondou
• Kontaminované palivo nebo přísady obsahující olovo
• Motor začal spalovat olej a na snímači se objevily usazeniny sazí
• Vnější znečištění, jako je posypová sůl, antikorozní materiály nebo chemikálie
• Senzor dosáhl konce své životnosti

Jak otestovat lambda sondu oxidu zirkoničitého

Chcete-li to provést, zkontrolujte napětí na signálním vodiči (obvykle černém). Typicky, když je motor teplý a běží normálně, měření by měla ukazovat mezi 0,1 a 0,9 V přibližně dvakrát za sekundu při 2000 ot./min.

Pokud je lambda sonda vyhřívaná (tři nebo čtyři vodiče), změřte odpor topného okruhu čidla pomocí ohmmetru. Topný okruh čidla jsou dva vodiče stejné barvy, obvykle bílé nebo černé. Doporučuje se vždy nahlédnout do elektrického schématu vozidla a provést měření při normální provozní teplotě motoru.

Jak testovat lambda sondu oxidu titanu (snadno identifikovatelná, protože průměr závitu je menší než senzor oxidu zirkoničitého a žlutý a červený vodič jsou vždy přítomny)

Naměřené napětí na signálním vodiči je podobné jako u senzoru oxidu zirkoničitého. Nízké napětí odpovídá chudé směsi a vysoké napětí (asi 1 V) odpovídá bohaté směsi. Některé řídicí jednotky motoru provádějí měření jiným způsobem v závislosti na jejich konstrukci.

Jak diagnostikovat širokopásmovou lambda sondu

Pro diagnostiku širokopásmové lambda sondy budete potřebovat skener nebo osciloskop.

Jak vyjmout a vyměnit lambda sondu

Pro usnadnění vyjmutí lambda sondy použijte speciální klíč. Zkontrolujte výběr z katalogu. Podobné prvky mohou mít různé doby odezvy, což znamená, že nejsou stejné. Naneste mazivo na závity nového senzoru, aby bylo možné jej nyní snadno nainstalovat a později odstranit. Snímač lze přišroubovat rukou a utáhnout speciálním klíčem potřebnou silou uvedenou v servisní příručce vozidla.

Zobrazit více od Garage Gurus

Zjistěte více o tomto postupu: Technik Garage Gurus vám přesně ukáže, jak zkontrolovat, odstranit a nainstalovat lambda sondu.