Lambda sonda

Kyslíková sonda čiže lambda sonda je senzor spravidla umiestnený vo výfukovom potrubí. U moderných automobilov ho nájdete pred aj za katalyzátorom, sú teda zvyčajne dva. Lambda sonda vyhodnocuje množstvo kyslíka vo výfukových plynoch. Tieto údaje poskytuje riadiacej jednotke, ktorá na základe získaných dát upravuje zmiešavací pomer paliva.

Najúčinnejšou metódou k zníženiu škodlivých emisií vo výfukových plynoch zážihových motorov je regulácia lambda v spojení s katalyzátorom . Pre správnu funkciu trojcestného (riadeného) katalyzátora musí motor spaľovať stechiometrické zmes s hodnotou λ = 0,99 - 1. Toto veľmi malé prípustné rozmedzie je i pre moderné spaľovacie motory s priamym vstrekovaním paliva ťažké udržať vo všetkých režimoch chodu motora. Z tohto dôvodu sa používa regulácia lambda. Lambda sonda je hlavnou časťou regulačného okruhu, ktorý udržuje zloženie zmesi palivo vzduch v optimálnej oblasti, tzv lambda okne.

závislosť prebytku vzduchu λ a produkcia škodlivých plynov

Princíp:

Spracovanie troch zložiek výfukových plynov je možné len vo veľmi úzkom rozsahu, v tzv lambda okne. To možno dosiahnuť len reguláciou lambda. Na reguláciu je využívaný snímač obsahu kyslíka (lambda sonda), ktorý je umiestnený pred katalyzátorom v prúde výfukových plynov. Pri λ = 1 skočí napätie takmer skokovou zmenou z jednej napäťové úrovne na druhú. Lamda sonda teda podáva riadiacej jednotke motora informáciu, či je zapálené zmes bohatá (λ <1) alebo chudobná (λ> 1).

lambda sonda rez

Studený motor potrebuje pre rovnomerný beh bohatšie zmes (λ <1), lamba regulácia teda môže byť spustená až po prekročení určitej prahovej teploty motora. Preto sa dnes najviac používa vyhrievané lambda sonda s keramikou z oxidu zirkónia. Táto lambda sonda obsahuje keramickú doštičku s aplikovanými vrstvami, ktoré slúžia ako elektródy. Jedna elektróda je spojená s vonkajším vzduchom a druhá s výfukovými plynmi. Vplyvom rozdielne koncentrácie kyslíka vzniká medzi elektródami napätie U. Vzniknuté napätie je vedené do riadiacej jednotky motora, ktorá hodnotu λ.

Keramické teliesko je umiestnené v kovovej trubičke s viacerými otvormi, aby bolo chránené pred teplotnými šokmi a mechanickým poškodením. Keramický materiál sa stáva vodivý až od teploty 350 ° C, preto sú dnes všetky lamba sondy vyhrievané. Tým je dosiahnuté rýchlejšie pripravenosti sondy na meranie, ktorá môže byť navyše umiestnená ďalej od motora, kde je menej namáhaná. Aby nedošlo k poškodeniu katalyticky aktívnej vonkajšie platinovej elektródy, musí byť motor poháňaný bezolovnatým palivom!

História

Lambda sonda bola vyvinutá na konci šesťdesiatych rokov firmou Bosch. Prvé použitie pre osobné automobily prišlo v roku 1976 s vozidlom Volvo 240/260. Vývoj však pokračoval ďalej av roku 1982 spoločnosť Bosch uviedla na trh prvý vyhrievanou lambda sondu, ktoré začínala fungovať do minúty od naštartovania studeného motora, navyše táto sonda mala dvojnásobne predĺženú životnosť. V roku 1994 sa spoločnosť Bosch stala prvým výrobcom lambda snímačov s keramickou planárne technológiou. Tento model je plne funkčný už 10 sekúnd po naštartovaní motora. So širokopásmovým lambda snímačom možno merať rýchle zmeny v zložení výfukových plynov jednotlivých valcov a regulovať množstvo vstreknutého paliva v každom valci motora zvlášť.

Čo ste nevedeli

Lambda sonda pre vznetové motory
Firma Robert Bosch začína využívať lambda sondy tiež v systémoch riadenia vznetových motorov. S ich pomocou môžu byť vznetové motory ešte úspornejší a dosiahnuť nižšie exhalácií. Vďaka lambda sondám možno lepšie vzájomne zladiť riadiaci systém vstrekovania a vlastný motor a tým znížiť spotrebu aj emisie.