Diagnostyka sondy lambda

Plik pobrany ze strony Polskiego Klubu Audi A6 www.a6klub.pl

Diagnostyka - Kontrola Sondy Lambda

I. Czujnik informuj

cy o " st

ęŜ

eniu " tlenu w spalinach.

Sonda lambda zwana tak

e czujnikiem tlenu mierzy zawarto

ść

tlenu w spalinach. Je

li układ zasilania

silnika i układy odpowiadaj

ce za emisje i odprowadzenie spalin s

sprawne mo

na przyj

ąć

e ilo

ść

tlenu w

spalinach wynika ze składu mieszanki w cylindrze. W takim przypadku ECU steruj

układem wtryskowym u

ywa sygnałów sondy lambda do korekcji składu mieszanki poprzez

wydłu

enie lub zmniejszenie czasu wtrysku. Najwa

niejszym zadaniem sondy lambda jest takie

przygotowanie mieszanki aby powstaj

ce spaliny miały skład który zapewniłby optymalne działanie

katalizatora. Sondy lambda u

ywane przez producentów samochodów mog

mie

ró

budow

zasady działania. Jednak około 90% z nich to sondy cyrkonowe.

ECU silnika wykorzystuje informacje z

sondy lambda. W momencie uznania sygnału sondy lambda

za wiarygodny ECU cały czas próbuje zwi

kszy

czas wtrysku gdy informacja z sondy wskazuje na

ubog

mieszank

lub zmniejszy

czas wtrysku gdy informacja wskazuje na bogat

mieszank

. Ta

zasada działania powoduje,

e sygnał sondy lambda przy prawidłowo działaj

cych wszystkich

układach cały czas si

zmienia. Zmiany napi

cia sygnału sondy lambda w czasie przypominaj

sinusoid

Specyfika procesu spalania jest taka,

e w warunkach przy których emisja tlenków azotu jest niska to

emisja CO i HC jest wysoka. I odwrotnie. W warunkach pracy przy których emisja CO i HC jest niska
to emisja NOX jest wysoka. Istnieje jednak w

ski obszar pracy w którym emisja wszystkich

wspomnianych zwi

zków truj

cych jest wzgl

dnie mała. Obszar ten wyznacza

nam współczynnik

nadmiaru powietrza lambda. Lambda wynosi jeden je

eli na 1 kg spalanego paliwa przypada 14,7 kg

powietrza. Spalanie takie nazywamy spalaniem mieszanki stechiometrycznej.

eli na 1 kg

spalanego paliwa przypada wi

cej ni

14,7 kg powietrza to mamy do czynienia ze spalaniem

mieszanki

ubogiej. Je

eli z kolei na 1 kg spalanego paliwa przypada mniej ni

14,7 kg powietrza to

mamy do czynienia z mieszank

bogat

. Optymalna, nisk

emisj

zwi

zków toksycznych uzyskuje si

dla lambda równe 1 ± 1% (od 0,97 do 1,03)

2. Pomiar za pomoc

oscyloskopu

III. Sygnał Generowany Przez Sond

Lambda.

1. Sygnał Generowany Przez Sond

Lambda Oscyluje W Zakresie 0 - 0.9 V

Poprawny sygnał generowany przez sond

lambda oscyluje w zakresie

0 – 0.9V (rys powy

ej).

2. Sygnał Generowany Przez Sond

Lambda Równy 0 - 0.1 V

    - poprawny skład mieszanki

       a. wył

czenie wtryskiwaczy przy szybkim zamkni

ciu przepustnicy ( silnik pracuje na biegu

jałowym z obrotami wi

kszymi ni

2000 ).

b. hamowanie silnikiem podczas jazdy samochodem.

c. napi

cie wytwarzane przez sond

lambda chwilowo utrzymuje si

na poziomie 0 - 0.1V.

     - mieszanka uboga

       a. ustalone poło

enie przepustnicy ( ustalone obroty silnika ).

b. napi

cie wytwarzane przez sond

lambda ma stał

warto

ść

0 - 0.1 V.

3. Sygnał Generowany Przez Sond

Lambda Równy 0.8 - 0.9 V

- poprawny skład mieszanki

a. zybkie otwarcie przepustnicy na biegu jałowym albo przyspieszanie podczas jazdy

samochodem.

       b. sonda lambda chwilowo generuje sygnał na poziomie 0.8 - 0.9V.

     - mieszanka bogata
       a. ustalone poło

enie przepustnicy ( ustalone obroty silnika ).

b. sonda lambda generuje sygnał na poziomie 0.8 - 0.9V nie ulegaj

cy zmianie.

IV. Sonda Lambda z Wkładem

1.Dwutlenku cyrkonu

Cyrkonowa sonda lambda działa jak

ródło pr

du. Rozgrzanie ceramicznego elementu

pomiarowego do 400 °C umo

liwia przepływ jonów tlenu z powietrza do rury

wydechowej. Ilo

ść

jonów która przepłynie do rury wydechowej zale

y od ró

nicy st

ęŜ

jonów tlenu w powietrzu i rurze wydechowej. Je

li spalana mieszanka jest bogata to w

spalinach jest mało jonów tlenu, wyst

puje du

a ró

nica st

ęŜ

i przepływ jonów do rury

wydechowej jest du

y w wyniku czego otrzymujemy wysokie napi

cie zbli

one do 0,9V.

li spalana mieszanka jest uboga to w spalinach jest du

o jonów tlenu, wyst

puje mała

ró

nica st

ęŜ

i przepływ jonów do rury wydechowej jest mały w wyniku czego

otrzymujemy niskie napi

cie zbli

one do 0,1V.

2.Dwutlenku tytanu
W odró

nieniu od sondy cyrkonowej, które wytwarza napi

cie, sonda tytanowa zmienia

oporno

ść

w funkcji poziomu zawarto

ci tlenu w spalinach. Kiedy układ spalania

pracuje na

optymalnym poziomie, to napi

cie odniesienia, wynosz

ce zazwyczaj 5 volt,

jest podawane z

ECM do sondy lambda. Napi

cie to przechodzi poprzez oporno

ść

tytanow

i ECM monitoruje napi

cie sygnału powrotnego.

Zwa

ywszy,

e sonda

tytanowa nie bazuje podczas pomiarów na odniesieniu do powietrza atmosferycznego,
zanieczyszczenie atmosferyczne nie ma wpływu na jej działanie.

V. Uszkodzenia i diagnostyka

Zwi

kszone zu

ycie paliwa, nieprawidłowe przyspieszanie pojazdu, brak zmian sygnału sondy lambda

przy sprawnych innych układach jak równie

kod bł

du otrzymany w wyniku diagnozowania układu

zasilania informuj

cy o

niesprawno

ci sondy lambda powinny by

bod

cem do dokładnego

sprawdzenia działania sondy lambda.

Cz

stotliwo

ść

tych zmian mo

e by

podstawow

do oceny sprawno

ci sondy i

całego układu.

Generalnie im wi

ksza cz

stotliwo

ść

tym lepiej. Wyj

tkiem od tej zasady s

sondy lambda montowane

w układach OBD/EOBD za katalizatorem. Sygnał tych sond na ogół jest stały i wykorzystywany do
diagnozowania katalizatora.

Uszkodzenia uniwersalnych sond lambda mog

powsta

w wyniku długotrwałej pracy silnika na zbyt

bogatej mieszance, w wyniku wad w zapłonie lub przedostawanie sie płynu chłodz

cego do układu

wydechowego, np. Przez przepalon

uszczelk

głowcy silnika. Inn

przyczyn

e byc zbyt wysoka

temperatura pracy oraz drgania. Nale

y pami

e ewentualna nieszczelno

ść

układu wydechowego

wpływa na poziom zawarto

ci tlenu w spalinach.

Wiadomo,

e sonda lambda zaczyna dawa

oznaki zu

ycia po około 50 000km. Mo

na to

zaobserwowa

za pomoc

oscyloskopu, testerów diagnostycznych i testerów sond lambda Magneti i

Marelli. Na oscyloskopie jest to widoczne w postaci wydłu

enia kształtu przebiegu napi

cia lub w

powolnej odpowiedzi na gam

napi

ęć

na testerze sond lambda. Wolne reagowanie jest zazwyczaj

przyczyn

uci

ąŜ

liwo

ci w prowadzenia pojazdu lub nieregularno

ci przy niskiej szybko

ci. Nale

tak

e zauwa

e prawdopodobnie spaliny b

przekraczały dopuszczalne poziomy emisji i

wzro

nie zu

ycie paliwa.

1. Sprawdzanie sond cyrkonowych.

Najlepszym sposobem testowania tych sond jest monitorowanie sygnału napi

ciowego przy u

yciu

woltomierza cyfrowego lub jeszcze lepiej – je

eli to mo

liwe – oscyloskopu. Wa

ne jest aby przed

wykonaniem testu, zarówno silnik, jak i sonda osi

ły normaln

temperatur

robocz

Przdewszystkim nale

y sprawdzi

sygnał napi

ciowy przy obrotach silnika wynosz

cych ok. 2000

obr/min. Sygnał napi

ciowy powinien oscylowa

pomi

dzy 0 i 1 V, co najmniej raz na sekund

Warto

ść

rednia sygnału napi

ciowego b

dzie wynosiła ok. 0,5 V. Kiedy warto

ść

rednia jest wysoka,

mieszanka jest bogata, je

eli za

jest niska – mieszanka jest uboga.

W celu przetestowania reakcji sondy cyrkonowej na zmiany składu mieszanki nale

y powtarza

otwarcie przepustnicy, w celu wzbogacenia mieszanki. W konsekwencji zmian składu mieszanki
nale

y odł

czy

rzewód podci

nienia. W tym przypadku napi

cie ulegnie obni

eniu.

2. Sprawdzanie sond tytanowych.

Sposób testowania jest podobny do poprzedniego. Oscylacja napi

cia b

dzie podobna, a

stotliwo

ść

oscylacji cz

sto b

dzie mniejsza. Zale

nie od typu układu oscylacje b

mie

ciły si

zakresie od 0 do 1 V lub od 0 do 5 V.

3. Zasady wymiany sondy lambda.

W czasie naprawy polegaj

cej na wymianie sondy lambda najlepiej stosowa

jako cz

ęść

zamienn

sond

przeznaczon

do danego samochodu. Sonda taka dysponuje odpowiednimi parametrami, a

odpowiednia wtyczka zapewnia prawidłowe podł

czenie elektryczne sondy. W przypadku braku

liwo

ci zastosowania sondy dedykowanej do danego samochodu istnieje mo

liwo

ść

doboru sondy

uniwersalnej według katalogu. Je

li pojazd nie znajduje si

w katalogu sond lambda istnieje mo

liwo

ść

samodzielnego doboru sondy uniwersalnej. W takiej sytuacji producent sondy nie ponosi
odpowiedzialno

ci za jej prawidłowy dobór i działanie.

4. Zasady samodzielnego doboru sondy lambda.

Policzy

ilo

ść

kabli wychodz

cych ze starej sondy lambda, zidentyfikowa

na podstawie tabeli 1

i 2 i

kolorów kabli rodzaj sondy i przeznaczenie kabli wychodz

cych. Sprawdzi

omomierzem

rodzaj zastosowanej grzałki oraz czy potencjał dolny sygnału jest wolny czy jest to masa sondy.

Tabela 1.

5. Instrukcja monta

u "sondy lambda" uniwersalnej.

1. W czasie wymiany sondy przestrzega

ogólnych zasad bezpiecze

stwa zwi

zanych z naprawami

pojazdów.
2. Element pomiarowy sondy lambda jest wykonany z ceramiki i aby unikn

ąć

uszkodzenia nie nale

sondy uderza

3. Zdj

ąć

kapturek ochronny z sondy przed monta

em. (gwint sondy posmarowany jest specjalnym

smarem ochronnym zapobiegaj

cym zapiekaniu)

4. Ostro

nie odł

czy

wtyczk

starej sondy od instalacji. Wtyczka i wi

zka z niej wychodz

ca b

yte ponownie.

5. Zwróci

uwag

na długo

ść

zki starej sondy i długo

ść

kabli wychodz

cych z nowej sondy

uniwersalnej. Obci

ąć

przy starej sondzie tak, aby po poł

czeniu z sond

uniwersaln

całkowita

długo

ść

zki pozostała niezmieniona. Wykr

star

sond

lambda.

6. Odizolowa

kable starej wi

zki na długo

ci około 6 mm.

7. Zidentyfikowa

przeznaczenie poszczególnych kabli w starej wi

zce. Uwaga: Producenci

samochodów mog

ywa

ró

nych kodów kolorystycznych do oznakowania kabli w wi

zce. W celu

ułatwienia identyfikacji w tabelkach 1 i_2 przedstawiono przykładowe kody kolorystyczne wybranych
producentów. W przypadku w

tpliwo

ci nale

y skorzysta

z dokumentacji technicznej producenta

pojazdu. Złe podł

czenie kabli grozi uszkodzeniem ECU!

8. Upewni

e na kablach sondy uniwersalnej znajduj

koszulki termokurczliwe. Wsun

ąć

odizolowane ko

cówki kabli w odpowiednie metalowe tulejki znajduj

ce si

na ko

cach kabli sondy

uniwersalnej. Zacisn

ąć

je pewnie w tulejkach przy pomocy odpowiednich c

gów elektrotechnicznych.

9. Nasun

ąć

koszulki termokurczliwe na poł

czenia i obkurczy

je przy pomocy ciepłego powietrza, aby

uszczelni

zaizolowa

poł

czenia.

10. Zamontowa

sond

lambda w poje

dzie. Moment dokr

cania 47Nm (4,84 Kgm).

11. Podł

czy

wtyczk

do instalacji samochodu

Tabela 2

SONDY LAMBDA- DOBÓR

Typ sondy

Rysunek

Oznaczenie
wyprowadze

w kolejno

ci,

sygnał

Rysunek(wg.
NTK)

Cyrkonowa 1-
przewodowa kolory
standard Bosch

Czarny-
sygnał 0,1-
0,9V

Cyrkonowa 2-
przewodowa kolory
standard Bosch

Czarny-
sygnał 0,1-
0,9V
Biały (Szary)-
masa

Cyrkonowa 3-
przewodowa kolory
standard Bosch

Czarny-
sygnał 0,1-
0,9V
Biały- grzałka
Biały- grzałka

Cyrkonowa 4-
przewodowa kolory
standard Bosch

Czarny-
sygnał 0,1-
0,9V
Szary- masa

Czerwony-
(+) grzałka
Biały- (-)
grzałka

ółty- sygnał

wej

cie

Cyrkonowo-irydowa
6-przewodowa

ółty- (-)

grzałka
Niebieski- (+)
grzałka
Biały- sygnał
pr

dowy

?- oporno

ść

kompensacji
Szary-
Napi

cie celi

Vs
Czarny-
napi

cie

odniesienia

Sondy Lambda - w nawiasach cechy gwarantuj

ce w miar

poprawny

dobór (w przypadku braku wła

ciwego wg. producenta zamiennika) :

1-przewodowe cyrkonowe (mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w
kołnierzu, gwint, wielko

ść

główki sondy (Bosch, NTK vs. Delco))

2-przewodowe cyrkonowe (mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w
kołnierzu, gwint (uwaga wielko

ść

główki Bosch, NTK vs. Delco), oporowe?.

3-przewodowe cyrkonowe(mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w
kołnierzu, gwint (uwaga wielko

ść

główki Bosch, NTK vs. Delco), tytanowe

(gwint 12 lub 18))
4-przewodowe cyrkonowe (mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w
kołnierzu, gwint (uwaga wielko

ść

główki Bosch, NTK vs. Delco,

umocowanie masy, zakres pracy- normalna,OBD (napi

cie odniesienia

0,7-4,5V), oporno

ść

grzałki, uboga mieszanka (4typy- np. Denso- Toyota

CarinaE), tytanowe (napi

cie pracy1V,5V))

5-przewodowe- brak informacji
6-przewodowe- brak informacji

Plik pobrany ze strony Polskiego Klubu Audi A6 www.a6klub.pl

Opracowanie fassi1