Sondy lambda zużywają się podczas eksploatacji samochodu. Dlatego należy regularnie kontrolować ich sprawność w warsztacie. Prezentujemy w jaki sposób testuje się sondy lambda i obwód regulacyjny za pomocą urządzeń diagnostycznych oraz klasycznych przyrządów pomiarowych, takich jak multimetr i oscyloskop.
Sondy lambda są stosowane w samochodach osobowych już od 30 lat i służą do regulacji składu mieszanki w silnikach spalinowych. W ciągu ostatnich trzech dziesięcioleci czujniki te były doskonalone, dzięki czemu mają obecnie bardzo długi okres eksploatacji. Mimo to błędy sprzętowe, jak np. zerwany przewód, zwarcie do “+” lub do “–”, skażenie paliwem zawierającym ołów, zanieczyszczenie nagarem, zbyt duże obciążenie termiczne wskutek przerywanego spalania lub uszkodzenia mechaniczne, powstałe np. w wyniku uderzeń kamieniami, mogą prowadzić do zakłóceń działania lub wręcz spowodować awarię sondy lambda.
W trakcie analizy obwodu regulacyjnego lambda należy przeanalizować wszystkie wartości rzeczywiste istotne dla prawidłowego działania sondy.
Możliwymi rezultatami są: pogorszone przyspieszenie, problem przy zmianie biegów, niestabilne obroty silnika na biegu jałowym, podwyższone zużycie paliwa oraz zwiększona emisja zanieczyszczeń. Dlatego fachowcy Boscha zalecają kontrolę sondy lambda i układu regulacji co 30 000 kilometrów.
Diagnostyka sterowników
Gdy sterownik silnika ma wbudowaną funkcję samodiagnozy, najpierw należy przeprowadzić odczyt pamięci błędów. Jeśli diagnosta znajdzie tam wpisy wskazujące na zakłócenia sprawności układu regulacji lambda, przed wymianą sondy należy potwierdzić możliwość rzeczywistego uszkodzenia. Należy przy tym zwrócić uwagę na fakt, że zakłócenia w procesie przygotowania mieszanki paliwowo--powietrznej, np. nieszczelne wtryskiwacze lub nadmiar powietrza mogą prowadzić do nieprawidłowości w układzie regulacji lambda i być przyczyną zapisu błędów. Dlatego podczas przeglądu sondy lambda nieodzowna jest dodatkowa analiza spalin, która umożliwi bardziej precyzyjną diagnozę. Zaawansowane sterowniki dostarczają znacznie więcej danych diagnostycznych niż tylko możliwości odczytu pamięci błędów. Należy je również uwzględnić w procesie wykrywania usterek. W zależności od wersji nowsze sterowniki silników mogą diagnozować oprócz wartości dopuszczalnych zakresu (nieciągłość obwodów elektrycznych, zwarcie do “+” lub do “–”) także długość okresu sond dwustanowych, ich skoki napięcia i czas włączania. Na podstawie tych wartości sterowniki ustalają czy sonda lambda jest np. nadmiernie wyeksploatowana, czy też “skażona” wskutek nieprawidłowego składu mieszanki. Cenne wskazówki dotyczące diagnozy układu regulacji lambda fachowiec może uzyskać w drodze pomiaru wartości rzeczywistych. W zależności od wersji sterownika możliwy jest odczyt takich wartości, jak stan pracy sondy, napięcie, rezystancja grzałki sondy czy też wartości dotyczące korekcji składu mieszanki.
Korekcja składu mieszanki
Układ regulacji lambda jest w stanie kompensować w określonym zakresie nieprawidłowości pojawiające się w procesie przygotowania mieszanki, które wynikają z zużycia sondy, dopływu nadmiernej ilości powietrza itp. Jeśli pojawią się zakłócenia w działaniu, zakres regulacji lambda będzie modyfikowany tak długo, aż regulacja ponownie znajdzie się w położeniu środkowym.
Podczas diagnostyki układu regulacji lambda nieodzowne jest badanie składu spalin.
Podczas analizy układu regulacji lambda należy poddać szczegółowej ocenie wszystkie wartości zmierzone, istotne dla sprawnego działania sondy. Tylko w ten sposób można jasno stwierdzić, jaki powinien być zakres adaptacji składu mieszanki. Na tej podstawie można będzie łatwiej wykryć ewentualne błędy w procesie przygotowywania mieszanki.
Wskazówka: jeśli sterownika nowszego pojazdu nie można zdiagnozować za pomocą testera, cenne informacje dotyczące stanu i działania układu regulacji lambda można uzyskać przez system diagnostyki pokładowej EOBD.
Pomiar przy pomocy oscyloskopu i multimetru
W pojazdach, których sterowniki silnika nie zapewniają możliwości diagnostyki pokładowej, sondę lambda trzeba skontrolować “ręcznie” przy użyciu oscyloskopu i multimetru. Metodą tą należy posłużyć się także w celu potwierdzenia usterek wykrytych przez tester diagnostyczny, zanim dokona się wymiany sondy lambda. Jednak przy pomocy oscyloskopu i multimetru można testować tylko sondy dwustanowe. W przypadku sond szerokopasmowych pozostaje zdanie się na wyniki uzyskane z badania testerem.
Sygnał sondy lambda najłatwiej zdiagnozować, kiedy jest on przedstawiony w formie graficznej.
Przed sprawdzeniem sondy lambda należy upewnić się, czy nie występują uszkodzenia mechaniczne lub uszkodzenia przewodów łączących sondę ze sterownikiem. Potem przy wyjętej wtyczce bada się rezystancję grzałki sondy. W temperaturze pokojowej rezystancja wynosi od 2 do14 W (przestrzegac zaleceń producenta). Następnie odbywa się pomiar natężenia prądu zasilającego grzałkę. Przy uruchomionym zapłonie i włączonej wtyczce napięcie nie może być niższe od 10,5 V. W przypadku uzyskania niższych wartości należy dokładniej sprawdzić napięcie akumulatora, stan przewodów i połączeń wtykowych. Sygnał sondy lambda badany jest przy włączonym i rozgrzanym silniku oraz przy podłączonej sondzie. Do pomiaru sygnału sondy najlepiej użyć oscyloskopu z multimetrem, gdyż przy pomocy oscyloskopu najłatwiej będzie ocenić częstotliwość napięcia. Przy rozgrzanym silniku i podwyższonej do 2000 obrotów na minutę prędkości obrotowej na biegu jałowym powinna pojawiać się zmienna wartość napięcia pomiędzy ok. 0 i 1 V. Długość okresu powinna wynosić około jednej sekundy. Przy ocenie wyników należy stosować się do zaleceń producenta.
Obsługa warsztatowa
Ponieważ sonda lambda jest istotnym elementem układu oczyszczania spalin, podczas jej wymiany konieczne jest korzystanie z części zamiennych o jakości wyposażenia oryginalnego. Aby zapobiec uszkodzeniom sondy lambda, przy montażu i demontażu sond powinno się używać specjalistycznych narzędzi. Jeżeli ma zostać użyta ponownie ta sama sonda, należy nasmarować jej gwint specjalistycznym smarem. Należy przy tym uważać, aby nie nanieść smaru na płaszcz ochronny, ponieważ mógłby uszkodzić element pomiarowy sondy. Nowe sondy lambda markowych producentów są już pokryte smarem. Ponadto należy przestrzegać zalecanego przez producenta momentu dokręcania sondy, który wynosi z reguły od 40 do 60 Nm. Z sondami lambda należy obchodzić się wyjątkowo ostrożnie i chronić je przed uszkodzeniami mechanicznymi, które może spowodować np. upadek. Ponieważ powietrze referencyjne wprowadzane jest do sondy przez kable, wtyk elektryczny musi być czysty i nie należy go pokrywać preparatami typu “kontakt spray”, przeznaczonymi do oczyszczania złączy, ani też smarem. W przypadku mycia silnika i podwozia należy starannie zakryć sondę lambda i wtyk. Ponadto przy prowadzeniu kabli należy zwrócić uwagę na to, aby nie miały one kontaktu z nagrzewającymi się częściami silnika oraz nie były narażone na tarcie, które może prowadzić do uszkodzenia lub zerwania przewodu.
Tekst i zdjęcia: Richard Linzing
Sondy lambda są stosowane w samochodach osobowych już od 30 lat i służą do regulacji składu mieszanki w silnikach spalinowych. W ciągu ostatnich trzech dziesięcioleci czujniki te były doskonalone, dzięki czemu mają obecnie bardzo długi okres eksploatacji. Mimo to błędy sprzętowe, jak np. zerwany przewód, zwarcie do “+” lub do “–”, skażenie paliwem zawierającym ołów, zanieczyszczenie nagarem, zbyt duże obciążenie termiczne wskutek przerywanego spalania lub uszkodzenia mechaniczne, powstałe np. w wyniku uderzeń kamieniami, mogą prowadzić do zakłóceń działania lub wręcz spowodować awarię sondy lambda.
W trakcie analizy obwodu regulacyjnego lambda należy przeanalizować wszystkie wartości rzeczywiste istotne dla prawidłowego działania sondy.
Możliwymi rezultatami są: pogorszone przyspieszenie, problem przy zmianie biegów, niestabilne obroty silnika na biegu jałowym, podwyższone zużycie paliwa oraz zwiększona emisja zanieczyszczeń. Dlatego fachowcy Boscha zalecają kontrolę sondy lambda i układu regulacji co 30 000 kilometrów.
Diagnostyka sterowników
Gdy sterownik silnika ma wbudowaną funkcję samodiagnozy, najpierw należy przeprowadzić odczyt pamięci błędów. Jeśli diagnosta znajdzie tam wpisy wskazujące na zakłócenia sprawności układu regulacji lambda, przed wymianą sondy należy potwierdzić możliwość rzeczywistego uszkodzenia. Należy przy tym zwrócić uwagę na fakt, że zakłócenia w procesie przygotowania mieszanki paliwowo--powietrznej, np. nieszczelne wtryskiwacze lub nadmiar powietrza mogą prowadzić do nieprawidłowości w układzie regulacji lambda i być przyczyną zapisu błędów. Dlatego podczas przeglądu sondy lambda nieodzowna jest dodatkowa analiza spalin, która umożliwi bardziej precyzyjną diagnozę. Zaawansowane sterowniki dostarczają znacznie więcej danych diagnostycznych niż tylko możliwości odczytu pamięci błędów. Należy je również uwzględnić w procesie wykrywania usterek. W zależności od wersji nowsze sterowniki silników mogą diagnozować oprócz wartości dopuszczalnych zakresu (nieciągłość obwodów elektrycznych, zwarcie do “+” lub do “–”) także długość okresu sond dwustanowych, ich skoki napięcia i czas włączania. Na podstawie tych wartości sterowniki ustalają czy sonda lambda jest np. nadmiernie wyeksploatowana, czy też “skażona” wskutek nieprawidłowego składu mieszanki. Cenne wskazówki dotyczące diagnozy układu regulacji lambda fachowiec może uzyskać w drodze pomiaru wartości rzeczywistych. W zależności od wersji sterownika możliwy jest odczyt takich wartości, jak stan pracy sondy, napięcie, rezystancja grzałki sondy czy też wartości dotyczące korekcji składu mieszanki.
Korekcja składu mieszanki
Układ regulacji lambda jest w stanie kompensować w określonym zakresie nieprawidłowości pojawiające się w procesie przygotowania mieszanki, które wynikają z zużycia sondy, dopływu nadmiernej ilości powietrza itp. Jeśli pojawią się zakłócenia w działaniu, zakres regulacji lambda będzie modyfikowany tak długo, aż regulacja ponownie znajdzie się w położeniu środkowym.
Podczas diagnostyki układu regulacji lambda nieodzowne jest badanie składu spalin.
Podczas analizy układu regulacji lambda należy poddać szczegółowej ocenie wszystkie wartości zmierzone, istotne dla sprawnego działania sondy. Tylko w ten sposób można jasno stwierdzić, jaki powinien być zakres adaptacji składu mieszanki. Na tej podstawie można będzie łatwiej wykryć ewentualne błędy w procesie przygotowywania mieszanki.
Wskazówka: jeśli sterownika nowszego pojazdu nie można zdiagnozować za pomocą testera, cenne informacje dotyczące stanu i działania układu regulacji lambda można uzyskać przez system diagnostyki pokładowej EOBD.
Pomiar przy pomocy oscyloskopu i multimetru
W pojazdach, których sterowniki silnika nie zapewniają możliwości diagnostyki pokładowej, sondę lambda trzeba skontrolować “ręcznie” przy użyciu oscyloskopu i multimetru. Metodą tą należy posłużyć się także w celu potwierdzenia usterek wykrytych przez tester diagnostyczny, zanim dokona się wymiany sondy lambda. Jednak przy pomocy oscyloskopu i multimetru można testować tylko sondy dwustanowe. W przypadku sond szerokopasmowych pozostaje zdanie się na wyniki uzyskane z badania testerem.
Sygnał sondy lambda najłatwiej zdiagnozować, kiedy jest on przedstawiony w formie graficznej.
Przed sprawdzeniem sondy lambda należy upewnić się, czy nie występują uszkodzenia mechaniczne lub uszkodzenia przewodów łączących sondę ze sterownikiem. Potem przy wyjętej wtyczce bada się rezystancję grzałki sondy. W temperaturze pokojowej rezystancja wynosi od 2 do14 W (przestrzegac zaleceń producenta). Następnie odbywa się pomiar natężenia prądu zasilającego grzałkę. Przy uruchomionym zapłonie i włączonej wtyczce napięcie nie może być niższe od 10,5 V. W przypadku uzyskania niższych wartości należy dokładniej sprawdzić napięcie akumulatora, stan przewodów i połączeń wtykowych. Sygnał sondy lambda badany jest przy włączonym i rozgrzanym silniku oraz przy podłączonej sondzie. Do pomiaru sygnału sondy najlepiej użyć oscyloskopu z multimetrem, gdyż przy pomocy oscyloskopu najłatwiej będzie ocenić częstotliwość napięcia. Przy rozgrzanym silniku i podwyższonej do 2000 obrotów na minutę prędkości obrotowej na biegu jałowym powinna pojawiać się zmienna wartość napięcia pomiędzy ok. 0 i 1 V. Długość okresu powinna wynosić około jednej sekundy. Przy ocenie wyników należy stosować się do zaleceń producenta.
Obsługa warsztatowa
Ponieważ sonda lambda jest istotnym elementem układu oczyszczania spalin, podczas jej wymiany konieczne jest korzystanie z części zamiennych o jakości wyposażenia oryginalnego. Aby zapobiec uszkodzeniom sondy lambda, przy montażu i demontażu sond powinno się używać specjalistycznych narzędzi. Jeżeli ma zostać użyta ponownie ta sama sonda, należy nasmarować jej gwint specjalistycznym smarem. Należy przy tym uważać, aby nie nanieść smaru na płaszcz ochronny, ponieważ mógłby uszkodzić element pomiarowy sondy. Nowe sondy lambda markowych producentów są już pokryte smarem. Ponadto należy przestrzegać zalecanego przez producenta momentu dokręcania sondy, który wynosi z reguły od 40 do 60 Nm. Z sondami lambda należy obchodzić się wyjątkowo ostrożnie i chronić je przed uszkodzeniami mechanicznymi, które może spowodować np. upadek. Ponieważ powietrze referencyjne wprowadzane jest do sondy przez kable, wtyk elektryczny musi być czysty i nie należy go pokrywać preparatami typu “kontakt spray”, przeznaczonymi do oczyszczania złączy, ani też smarem. W przypadku mycia silnika i podwozia należy starannie zakryć sondę lambda i wtyk. Ponadto przy prowadzeniu kabli należy zwrócić uwagę na to, aby nie miały one kontaktu z nagrzewającymi się częściami silnika oraz nie były narażone na tarcie, które może prowadzić do uszkodzenia lub zerwania przewodu.
Tekst i zdjęcia: Richard Linzing
Komentarze (0)