15a) Lambda sonda

15) Lambda sonda Lambda sonda ( L-sonda ) pracuje na principu reakce snímacího článku na přítomnost volného kyslíku ve výfukových plynech a předávání elektrických signálů řídící jednotce. Elektronická řídící jednotka po analýze vyšle signál pro upravení směšovacího poměru a také předstihu zapalování. Vzhledem k tomu, že kyslíková lambda sonda začíná pracovat až při teplotě 250°C, mají některé instalováno elektrické vyhřívání, které umožňuje podstatně rychlejší náběh do činnosti již brzy po startu motoru. Lambda sonda dodává napěťový signál elektronické řídící jednotce. Jeho velikost je závislá na výskytu volného kyslíku (O2) ve výfukových plynech. Referenční hodnota bývá 500 mV. Je-li napěťový signál z lambda sondy větší, řídící jednotka dá vstřikovacím ventilům signál ke zmenšení dávky paliva. V opačném případě je dávka paliva zvětšena. Změny nesmí být skokové, protože by vedly k nepravidelnému chodu motoru. Při plné akceleraci řídící jednotka se signálem z L-sondy nepočítá ( docházelo by k potlačení akcelerace ). Při dokonalém spálení uhlovodíkového paliva vzniká voda ( H2O ) a oxid uhličitý ( CO2 ). Ve spalovacích motorech je spalování vždy částečně nedokonalé. Hlavními škodlivinami ve výfukových plynech jsou : • Zbytky nedokonale spáleného paliva, tj. různé sloučeniny uhlíku a vodíku ( uhlovodíky HC ) • Nedokonale spálený uhlík ( oxid uhelnatý CO ) • Oxidy dusíku ( NOx ) Napěťová lambda sonda Je nejčastěji používaná. Její aktivní část je štíhlá keramická baňka vyrobená z oxidu zirkonia. Ta zasahuje do proudu výfukových plynů. Porézní povrch keramiky je pokryt tenkou vrstvou platina, popř. paladia. Vnitřek baňky je propojen s vnějším prostorem, a je v něm tedy normální vzduch, který obsahuje asi 21% kyslíku. Pokud pracuje motor s bohatou směsí, není ve spalinách žádný kyslík. Za této situace vzniká na pokovené keramice napětí přibližně 1 V. Tento signál je veden do řídící jednotky, kde je porovnán se srovnávacím napětím o velikosti 0,45 V. Na základě tohoto porovnání řídící jednotka rozpozná bohatou směs a sníží dodávku paliva ( zkrátí dobu vstřiku ). Jakmile se začne směs ochuzovat, začnou se ve spalinách objevovat volné atomy kyslíku. V této situaci napětzí na pokovené keramice skokově klesne. Tento signál se opět porovná se srovnávacím napětím o velikosti 0,45 V. Řídící jednotka rozpozná chudou směs a zvýší dodávku. Jakmile se obohacení začne projevovat, ze spalin zmizí kyslík a signál sondy se opět skokově změní na přibližně 1 V a celý regulační cyklus se opakuje. Odporová lambda sonda Využívá vlastnost oxidu titanu, že v závislosti na množství kyslíku v okolním prostředí mění svůj elektrický odpor. Řídící jednotka vysílá do obvodu lambda sondy napětí 5 V. Při chudé směsi je odpor sondy v řádu jednotek megaohmů ( MΩ ), při bohaté směsi je odpor v řádu kiloohmů ( kΩ ), tj. asi tisíckrát menší. Na to reaguje řídící jednotka změnou dodávky paliva podobně jako u napěťové lambda sondy. Použitím vyhřívání získala lambda sonda další dva vodiče a používá se pro ni název třídrátová. Sonda čtyřdrátová nemá čidlo propojené na kostru, ale na samostatný čtvrtý vodič. Sondy BOSCH používají dva bílé vodiče pro vyhřívání, černý vodič je signální a šedivý je kostrou signálu. Inovací bude zavedena sonda pětidrátová, kde pátý vodič je signálním vedením teplotního čidla v sondě. Toto čidlo sleduje teplotu spalin, a chrání tak sondu před poškozením velmi vysokými teplotami.