ZASADY DZIAA
ANIA I DOBÓR SOND LAMBDA
Sonda lambda zwana także czujnikiem tlenu mierzy zawartość tlenu w spalinach. Jeśli układ zasilania
silnika i układy odpowiadające za emisje i odprowadzenie spalin są sprawne można przyjąć, że ilość
tlenu w spalinach wynika ze składu mieszanki w cylindrze. W takim przypadku ECU sterujące
układem wtryskowym używa sygnałów sondy lambda do korekcji składu mieszanki poprzez
wydłużenie lub zmniejszenie czasu wtrysku. Najważniejszym zadaniem sondy lambda jest takie
przygotowanie mieszanki aby powstające spaliny miały skład który zapewniłby optymalne działanie
katalizatora. Sondy lambda używane przez producentów samochodów mogą mieć różną budowę i
zasady działania. Jednak około 90% z nich to sondy cyrkonowe dwustanowe, których zasadę działania
i doboru opisuje niniejsza informacja.
Zasada działania sondy
Dwustanowa cyrkonowa sonda lambda działa jak z
ródło prądu. Rozgrzanie ceramicznego elementu
pomiarowego do 400 �C umożliwia przepływ jonów tlenu z powietrza do rury wydechowej. Ilość
jonów która przepłynie do rury wydechowej zależy od różnicy stężeń jonów tlenu w powietrzu i rurze
wydechowej. Jeśli spalana mieszanka jest bogata to w spalinach jest mało jonów tlenu, występuje duża
różnica stężeń i przepływ jonów do rury wydechowej jest duży w wyniku czego otrzymujemy wysokie
napięcie zbliżone do 0,9V. Jeśli spalana mieszanka jest uboga to w spalinach jest dużo jonów tlenu,
występuje mała różnica stężeń i przepływ jonów do rury wydechowej jest mały w wyniku czego
otrzymujemy niskie napięcie zbliżone do 0,1V.
Starsze sondy lambda były sondami, które temperaturę pracy uzyskiwały w wyniku rozgrzania się od
przepływających spalin. Chcąc skrócić czas podgrzewania producenci wyposażyli sondy w grzałki. W
starszych samochodach grzałki na ogół są o mniejszej mocy. Aby nie obciążać układu elektrycznego
pojazdu element grzejny sondy lambda zwiększa swoją oporność wraz ze wzrostem temperatury.
W trakcie eksploatacji sond lambda zauważono że masa sondy lambda wkręconej w zardzewiałą rurę
wydechową różni się od masy pojazdu. Dodatkowo zwarcie do masy przewodu sygnałowego
interpretowane było jako sygnał o ubogiej mieszance.
Zmusiło to producentów do oddzielenia przewodu  masowego sondy od masy obudowy.
Zasada działania układu zasilania z sondą lambda cyrkonową dwustanową
ECU silnika wykorzystuje informacje z sondy lambda. W momencie uznania sygnału sondy lambda
za wiarygodny ECU cały czas próbuje zwiększyć czas wtrysku gdy informacja z sondy wskazuje na
ubogą mieszankę lub zmniejszyć czas wtrysku gdy informacja wskazuje na bogatą mieszankę. Ta
zasada działania powoduje, że sygnał sondy lambda przy prawidłowo działających wszystkich
układach cały czas się zmienia. Zmiany napięcia sygnału sondy lambda w czasie przypominają
sinusoidę.
Diagnozowanie usterek sond cyrkonowych
Zwiększone zużycie paliwa, nieprawidłowe przyspieszanie pojazdu, brak zmian sygnału sondy lambda
przy sprawnych innych układach jak również kod błędu otrzymany w wyniku diagnozowania układu
zasilania informujący o niesprawności sondy lambda powinny być bodz
cem do dokładnego
sprawdzenia działania sondy lambda. Aby potwierdzić diagnozę warto wykorzystać tester symulator
sondy lambda Magneti Marelli nr. ref. 007935908000
Częstotliwość tych zmian może być podstawową do oceny sprawności sondy i całego układu.
Generalnie im większa częstotliwość tym lepiej. Wyjątkiem od tej zasady są sondy lambda
montowane w układach OBD/EOBD za katalizatorem. Sygnał tych sond na ogół jest stały i
wykorzystywany do diagnozowania katalizatora.
Zasady wymiany sondy lambda
W czasie naprawy polegającej na wymianie sondy lambda najlepiej stosować jako część zamienną
sondę przeznaczoną do danego samochodu. Sonda taka dysponuje odpowiednimi parametrami, a
odpowiednia wtyczka zapewnia prawidłowe podłączenie elektryczne sondy. W przypadku braku
możliwości zastosowania sondy dedykowanej do danego samochodu istnieje możliwość doboru sondy
uniwersalnej według katalogu. Jeśli pojazd nie znajduje się w katalogu sond lambda istnieje
możliwość samodzielnego doboru sondy uniwersalnej. W takiej sytuacji producent sondy nie ponosi
odpowiedzialności za jej prawidłowy dobór i działanie.
Zasady samodzielnego doboru sondy lambda
Policzyć ilość kabli wychodzących ze starej sondy lambda, zidentyfikować na podstawie tabeli 1 i 2
i kolorów kabli rodzaj sondy i przeznaczenie kabli wychodzących. Sprawdzić omomierzem rodzaj
zastosowanej grzałki oraz czy potencjał dolny sygnału jest wolny czy jest to masa sondy.
Tabela 1
Instrukcja montażu "sondy lambda" uniwersalnej
1. W czasie wymiany sondy przestrzegać ogólnych zasad bezpieczeństwa związanych z naprawami
pojazdów.
2. Element pomiarowy sondy lambda jest wykonany z ceramiki i aby uniknąć uszkodzenia nie należy
sondy uderzać.
3. Zdjąć kapturek ochronny z sondy przed montażem. (gwint sondy posmarowany jest specjalnym
smarem ochronnym zapobiegającym zapiekaniu)
4. Ostrożnie odłączyć wtyczkę starej sondy od instalacji. Wtyczka i wiązka z niej wychodząca będą
użyte ponownie.
5. Zwrócić uwagę na długość wiązki starej sondy i długość kabli wychodzących z nowej sondy
uniwersalnej. Obciąć wiązkę przy starej sondzie tak, aby po połączeniu z sondą uniwersalną całkowita
długość wiązki pozostała niezmieniona. Wykręcić starą sondę lambda.
6. Odizolować kable starej wiązki na długości około 6 mm.
7. Zidentyfikować przeznaczenie poszczególnych kabli w starej wiązce. Uwaga: Producenci
samochodów mogą używać różnych kodów kolorystycznych do oznakowania kabli w wiązce. W celu
ułatwienia identyfikacji w tabelkach 1 i_2 przedstawiono przykładowe kody kolorystyczne wybranych
producentów. W przypadku wątpliwości należy skorzystać z dokumentacji technicznej producenta
pojazdu. Złe podłączenie kabli grozi uszkodzeniem ECU!
8. Upewnić się, że na kablach sondy uniwersalnej znajdują się koszulki termokurczliwe. Wsunąć
odizolowane końcówki kabli w odpowiednie metalowe tulejki znajdujące się na końcach kabli sondy
uniwersalnej. Zacisnąć je pewnie w tulejkach przy pomocy odpowiednich cęgów elektrotechnicznych.
9. Nasunąć koszulki termokurczliwe na połączenia i obkurczyć je przy pomocy ciepłego powietrza,
aby uszczelnić i zaizolować połączenia.
10. Zamontować sondę lambda w pojez
dzie. Moment dokręcania 47Nm (4,84 Kgm).
11. Podłączyć wtyczkę do instalacji samochodu
Słowniczek
Adaptacja składu mieszanki (Trym paliwa) - dostosowanie przez ECU czasu wtrysku do
 starzejącego się silnika i jego osprzętu. Czasami podawana jest oddzielnie wartość adaptacji
addytywnej (sumującej) i multiplikatywnej (iloczynowej). Wartość adaptacji najczęściej podawana
jest w procentach albo w wartościach liczbowych (od 0 - do 256; 128 - wartość idealna)
B - skrót od bank
Bank - ta część silnika lub osprzętu silnika związana z danym blokiem cylindrów.
Bank 1 - ten blok cylindrów gdzie znajduje się cylinder 1 lub osprzętu silnika połączonego z tym
blokiem.
Bank 2 - znajduje się naprzeciwko
H - skrót od grzana (z ang. heated)
O lub O2 - skrót od tlenu (z ang. oxygen)
Palcowe - inaczej kubełkowe, garnkowe, określenie kształtu ceramicznego elementu pomiarowego
znajdującego się wewnątrz sondy. Najnowsze sondy firmy Bosch mają element pomiarowy w
kształcie płytki. Sondy te zwane są planarnymi.
S - skrót od czujnik (z ang. sensor)
S1 - czujnik pierwszy - znajdujący się najbliżej zaworów wydechowych
Sondy lambda szerokopasmowe
Umożliwiają dokładny pomiar tlenu w spalinach, najczęściej w zakresie od Lambda 0,7 do 4.
Wewnątrz sondy znajduje się  pompa która stara się dostosować stężenie jonów tlenu wewnątrz
sondy. Dopompowuje lub odpompowuje jony z wnętrza sondy. To działanie jest nadzorowane przez
sterownik i prosty pomiar napięcia sygnału sondy nie daje diagnoście żadnych informacji a
jednocześnie może doprowadzić do uszkodzenia sondy bądz
sterownika. Odczyt składu mieszanki i
działania sondy lambda możliwy jest jedynie przy pomocy testera diagnostycznego podłączonego do
ECU poprzez gniazdo diagnostyczne pojazdu.
Tabela 2
SONDY LAMBDA- DOBÓR
Typ sondy Rysunek Oznaczenie Rysunek(wg. NTK)
wyprowadzeń
w kolejności,
sygnał
Cyrkonowa 1- Czarny-
przewodowa kolory sygnał 0,1-
standard Bosch 0,9V
Cyrkonowa 2- Czarny-
przewodowa kolory sygnał 0,1-
standard Bosch 0,9V
Biały
(Szary)- masa
Cyrkonowa 3- Czarny-
przewodowa kolory sygnał 0,1-
standard Bosch 0,9V
Biały-
grzałka
Biały-
grzałka
Cyrkonowa 4- Czarny-
przewodowa kolory sygnał 0,1-
standard Bosch 0,9V
Szary- masa
Biały-
grzałka
Biały-
grzałka
Cyrkonowa 4- Niebieski-
przewodowa kolory sygnał 0,1-
standard Toyota 0,9V
Biały- masa
Czarny-
grzałka
Czarny-
grzałka
Cyrkonowa 4- Biały- sygnał
przewodowa kolory 0,1-0,9V
standard Honda Zielony-
masa
Czarny-
grzałka
Czarny-
grzałka
Cyrkonowa 4- Fiolet- sygnał
przewodowa kolory 0,1-0,9V
standard Delco Beżowy-
masa
Brąz- grzałka
Brąz- grzałka
Tytanowa 3- Czarny-
przewodowa -12mm sygnał
wyjście (0-
1V;0-5V)
Czerwony-
(+) grzałka;
sygnał
wejście
Biały- (-)
grzałka
Tytanowa 3- Czarny-
przewodowa -18mm sygnał
wyjście (0-
1V;0-5V)
Czerwony-
(+) grzałka;
sygnał
wejście
Biały- (-)
grzałka
Tytanowa 4- Czarny-
przewodowa -18mm sygnał
wyjście (0-
5V)
Czerwony-
(+) grzałka
Biały- (-)
grzałka
Żółty- sygnał
wejście
Cyrkonowo-irydowa 6- Żółty- (-)
przewodowa grzałka
Niebieski-
(+) grzałka
Biały- sygnał
prądowy
?- oporność
kompensacji
Szary-
Napięcie celi
Vs
Czarny-
napięcie
odniesienia
Sondy Lambda - w nawiasach cechy gwarantujące w miarę poprawny dobór (w przypadku
braku właściwego wg. producenta zamiennika) :
1-przewodowe cyrkonowe (mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w kołnierzu, gwint, wielkość
główki sondy (Bosch, NTK vs. Delco))
2-przewodowe cyrkonowe (mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w kołnierzu, gwint (uwaga
wielkość główki Bosch, NTK vs. Delco), oporowe?.
3-przewodowe cyrkonowe(mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w kołnierzu, gwint (uwaga
wielkość główki Bosch, NTK vs. Delco), tytanowe (gwint 12 lub 18))
4-przewodowe cyrkonowe (mocowane: kołnierz, rozstaw otworów w kołnierzu, gwint (uwaga
wielkość główki Bosch, NTK vs. Delco, umocowanie masy, zakres pracy- normalna,OBD
(napięcie odniesienia 0,7-4,5V), oporność grzałki, uboga mieszanka (4typy- np. Denso- Toyota
CarinaE), tytanowe (napięcie pracy1V,5V))
5-przewodowe- brak informacji
6-przewodowe- brak informacji