A lambdaszonda fontossága és a Liana üzemeltetése nélküle
Nincs korszerű motorvezérlő rendszer lambda szonda (oxigén szenzor) nélkül. Mivel benzines modellekben a benzin-levegő keverék összetételére jelentős ráhatása van, a motorvezérlő rendszerben kiemelt jelentőséggel bír. Tapasztalataink szerint az Otto-motorral szerelt autók egy része csökkent működőképességű, vagy rosszabb esetben teljesen működésképtelen szondával üzemel, ugyanakkor legalább ekkora a száma azoknak az eseteknek, amikor téves hibabehatárolás miatt, vagy kósza ötletnek engedve tökéletesen működő szondát cserélnek le és dobnak ki. Időnk pedig vastagon lett volna megismerni a lambda szondát - idestova majdnem negyven év.
A lambdaszonda, más néven oxigénérzékelő sokak számára nem tűnik annyira fontos alkatrésznek. Vannak, akik inkább lecsatlakoztatják, ahelyett, hogy kicserélnék, mondván nélküle is gurul a kocsi az úton. De valójában a lambda szonda, ahogyan a másik megnevezése is mutatja, egy oxigénérzékelő, amely az autó alapvető működéséhez és a környezetvédelemhez is elengedhetetlen.
Nálunk van a családban egy régi Swift (igaz, az utolsó széria, 1.3-as 16 szelepes motorral), amiben már vagy 30e km óta (most 200e környékén jár), világít ez a lámpa. A múltkor a vezérműszíjat cseréltettem és rákérdeztem a szerelőnél a dologra: megnézte, a lambdaszonda miatt világított a lámpa. Ennyi. Csak azért kérdeztem ezt a hibakód törlést mert nekem nem mondja meg az autó a baját. A swiftekben is van lambdaszonda? Nekem sem volt ilyen bajom még a lianával szerencsére!
A lambdaszonda működése és felépítése
Ez az apró szonda, a kipufogócsonk és a katalizátor között kap helyet az autóban. Eredetileg a Volvo fejlesztette ki a 70-es években, és kezdetben csak egy vezetékes szonda volt. Ezt követően jelentek meg a kettő, majd három vezetékes szondák, ma pedig már szinte csak öt vezetékes szondákkal találkozhatunk.
A szonda a kipufogógázok oxigéntartalmának függvényében változtatja a feszültségét, pontosabban feszültséget generál. Szegény keveréknél 0-0,3V, dúsnál 0,7-0,9V körüli ez az érték. Az ideális, sztöchiometrikus, lambda=1 értékű keverékösszetételhez közelítésre, illetve ebből a tartományból történő kilépésre - nagyon szűk mezőn, az ún. lambda ablakon belül - nagy feszültségváltozással válaszol. Ez teszi alkalmassá a motorvezérlő rendszerben betöltött kiemelt szerepére. A keverék változására rendkívül gyorsan reagál: a szakirodalom a szonda reakcióidejét 100ms alatti értékben határozza meg.
Suzuki Liana olajcsere intervallum
A vezérlőegység ennek alapján ha dús a keverék, szegényíti, ha szegény, akkor dúsítja azt, a befecskendező szelepek nyitási idejét változtatva. A szokásos szabályozási sáv lambda értéke 0,97-1,03, ezt a tartományt nevezzük lambda ablaknak. Ilyenkor a szabályozás visszacsatolásos (closed loop). Vannak a motornak olyan működési körülményei, amikor a keverékképzés - átmenetileg - eltér az ideálistól, a keverékképzés elhagyja a lambda ablakot. Ilyen a hidegindítás, a motor ilyenkor dúsabb keveréket igényel (és még a szonda sem érte el a megszólalási hőmérsékletet), ilyen a teljes terhelés állapota és a tolóüzem (motorfék).
Nem felmelegedett szonda, vagy vezetékszakadás esetén az ECU hardveresen egy alapértékkel (általában 0,45V körül) helyettesíti be a kiesett jelet. Ilyenkor a motor open loop üzemmódban működik.
Nernst-szonda
Alapértelmezésben un. "feszültségugrás-szondákról" beszélünk. (Ez a hagyományos, ún. Nernst szondára, és a planár szondára igaz). A szabályzószonda a motor és a katalizátor közé van beépítve. Mivel korrekt működése viszonylag magas hőmérsékleten indul el ("megszólalási hőmérséklet", kb. 350 Celsius fok), legtöbbször fűtőelemet is alkalmaznak.
A Nernst-szonda belső felépítése meglehetősen összetett. A lambda szondák megbontása, szétszerelése csak roncsolásos úton lehetséges. A szondakerámia a menetes fémházba kerül beszerelésre, elől furatokkal ellátott vagy felhasított védőcső takarja. A cirkondioxid kerámia tulajdonsága, hogy kb. 300 Celsius fok fölött átereszti az oxigénionokat. A belül üreges szondakerámia külső és belső oldalát is egy vékony rétegben felvitt platinaréteg borítja, ez tölti be az elektróda szerepét. A szondakerámia külső felülete érintkezik a kipufogógázzal, míg a belső, üreges részbe külső levegő van vezetve. A kipufogógázban, illetve környezeti levegőben eltérő az oxigéntartalom, a kerámia már említett tulajdonságából adódóan oxigénion vándorlás jön létre, aminek következtében feszültség generálódik a két elektróda között. A kerámia külső, tehát a kipufogó gázzal érintkező részén egy vékony kerámiaréteg védi a platinát a kipufogógáz esetleges szilárd részecskéitől.
Planár szondák
Bonyolultabb szerkezet a Bosch által kifejlesztett lapos mérőcellás (az autós köztudatban inkább a planár megnevezés ismert) szonda. A generált feszülség értéke itt is 0 és 1 Volt közötti. A kerámia egység magában foglalja a mérőcellát és a fűtőegységet is. A mérőcella védelmére egy kettősfalú cső szolgál. A planár szonda lényegesen jobb tulajdonságokkal bír, mint a fentebb említett Nernst-szonda. Már 150 Celsius fokos kipufogógáz hőmérsékleten működik, így a "megszólalási ideje" rendkívül kicsi, 3-5 másodperc. Akár 930 fokos hőmérsékletet is elvisel, várható élettartama hosszú. A planár szonda mára teljesen kiszorította a Nerst-szondát a gyári, első beépítés tekintetében.
Lépésről lépésre: Liana üzemanyag mérő hiba
Gyakran felmerülő kérdés: ha tönkrement a "mezei" szonda, lehetséges-e a lényegesen jobb paraméterekkel bíró planár szondára kicserélni? A műszaki jellemzőket szem előtt tartva ez a csere mindenképpen csak ajánlható. A planár szondát "mezeire" cserélni viszont semmiképp sem ajánlott, a lambda-szabályozás sínylené meg a gyengébb műszaki jellemzőket. Ne felejtsük el: a két, egymástól paramétereiben jelentősen eltérő szondatípus bevezetése között bő két évtized telt el.
Szélessávú lambdaszondák
A legújabb: az 5 ill. 6 vezetékes (ún. szélessávú) lambdaszonda. Extra széles működési tartományban dolgozik, 0,7-4 lambda érték között. A kábelek száma, és a csatlakozó az első pillantásra egyértelművé teszi: szélessávú szondáról van szó. Szegény keverékes közvetlen befecskendezésű rendszereknél csakis ez jöhet számításba. Egyes autógyártók (pl. VW-Audi csoport) előszeretettel alkalmazza hagyományos, külső keverékképzésű motorjainál is, de a legtöbb részecskeszűrős dízelmotornál is megtaláljuk.
A szonda lelke a szivattyúcella, amely oxigén-ionokat "pumpál" a szenzor "hagyományos" (Nernst) cellájához. A szivattyúzáshoz szükséges áram arányos a két cella közötti oxigénkoncentráció-különbséggel. Azaz, ha a Nernst cellában fenntartjuk a "lambda=1" légviszonyt, akkor a szivattyúzó áram arányos lesz a pillanatnyi légviszonnyal. A nagyméretű szondacsatlakozó rejt még egy kalibráló ellenállást is, mely az ECU felé külön kivezetést kapott. Ez a magyarázat arra, hogy a szonda ugyan csak 5 vezetékes, a csatlakozótól az ECU-ig már 6 kábel fut.
Titándioxid ("ellenállás-ugrás") szondák
Az eddig említettektől teljesen eltérő az ún. "ellenállás-ugrás" szondák működési módja. (Ezen a néven kevesen ismerik, beleértve a legtöbb alkatrész forgalmazót is. Az "5 Voltos, négyvezetékes szonda" jobban elterjedt megjelölés.) Itt a kerámiaelem titándioxidból készül, ennek a tulajdonsága, hogy az ellenállását az oxigénkoncentráció függvényében változtatja. Itt az ECU által előállított feszültség csökkenésének a mértéke a szonda ellenállásától függ, ezt használja fel az ECU a keverék pillanatnyi összetételének pontos megállapításához. Meglehetősen magas a megszólalási hőmérséklete, ezen részben segít a szonda fűtés. Nagyon kevés motornál találkozhatunk ezzel a szondatípussal, pl. a BMW, az Opel, a Volvo néhány típusán.
Bár a mérőcellát burkoló védőcső mérete és kialakítása is eltérő, az egyéb méretarányok is árulkodóak, a kábelszínekre tekintve tudjuk leggyorsabban azonosítani a titándioxid ("ellenállás-ugrás") szondákat.
Suzuki Liana katalizátor hiba jelei
Kábelszínek és vezeték típusa
Az általánosan alkalmazott feszültség-ugrás szondák szokványos kábelszínei:
- 1 vezetékes szonda: A tévedés lehetősége itt kizárva, csak jelvezeték van, a jel test maga a kocsiszekrény. Az ilyen szonda nem tartalmaz fűtőelemet.
- 3 vezetékes szonda: Itt is egyszerű eligazodni a vezetékek között, pl: egy jelvezeték (fekete) két fehér színű fűtésszál, ezek akár fel is cserélhetők.
- 4 vezetékes szonda: Ezeken külön jel és jel testvezeték van, két fűtőszállal. Fekete: jelvezeték, szürke: jel test, két fehér: fűtés. Természetesen, szerencsésebb, ha a jel testvezeték adott.
Az 1, vagy 2 vezetékesben nincs fűtőelem, a 3, 4, ill. több vezetékesben viszont igen. Mivel korrekt működése viszonylag magas hőmérsékleten indul el ("megszólalási hőmérséklet", kb. 350 Celsius fok), legtöbbször fűtőelemet is alkalmaznak.
A hibás vagy hiányzó lambdaszonda következményei
Akartam is kérdezni tőletek, hogy valami érezhető tünete van-e a dolognak azon kívül, hogy világít a műszerfalon, mert amúgy az autó tökéletesen üzemel. Megy mint a golyó és a fogyasztás is 6,5 körül van.
A lambda szonda meghibásodásának viszonylag egyértelmű jelei vannak, példának okáért az, ha felvillan a sárga check engine lámpa. Ebből már sejteni lehet, hogy a lambda szonda nem működik megfelelően, de számos egyéb jel is erre utalhat. Ha az oxigénérzékelő meghibásodik, akkor valószínűleg az EUC-nak sem fog tudni adatot küldeni.
Ha tehát azt tapasztaljuk, hogy mondhatni ok nélkül nő az autónk fogyasztása, akkor gyanakodhatunk arra, hogy a lambda szonda már nem megfelelően működik. Ez persze, nem biztos, hogy elsőre észre fogjuk venni. Az is árulkodó jel, ha az autó nehezebben indul a szokottnál, de megeshet, hogy a motor vészüzembe kapcsol. Otto-motor esetében a működésképtelen lambda szonda jelentős túlfogyasztást okozhat, a benzinben túl dús keverék ráadásul lemossa a hengerfalról az olajfilmet, ami rendellenes motorkopáshoz vezet. A benzinnel felhígult motorolaj kenési problémákat okozhat. A dús keverék miatt a katalizátor hatékonysága drasztikusan leesik, a környezetet feleslegesen terheljük. Ráadásul törvényileg szabályozva is van, tehát elengedhetetlen, hogy az autóban legyen lambda szonda.
Bár akadnak, akik a lambda szonda meghibásodás után inkább lecsatlakoztatnák ezt az alkatrészt, de ez egyáltalán nem jó ötlet. Egyrészt azért, mert így jóval magasabb lesz a károsanyag kibocsájtás, tehát a környezetre indokolatlanul is nagy terhet rovunk. Másrészt nemcsak a környezetre, de a pénztárcánkra is, ugyanis egy hibás lambda szonda, vagy akár annak lecsatlakoztatása miatt akár 15 %-kal is nőhet az üzemanyag fogyasztásunk.
Minek ez bele...? Egy lambdaszonda élete
A motorvezérlő rendszerek egy része érzékeny a fűtőbetét ellenállására: ha az eredetitől eltérő ellenállással bír a kicserélt lambda szonda, hibaüzenetet generálhat. A vezérlőegységek fejlődésével a lambda szondák jelének feldolgozása, hibadiagnosztikájuk is jelentős fejlesztésen ment át. Egy korszerű motorirányítás általában el tudja dönteni, hogy egy szonda működik-e, és ha hiba lép fel, az a szonda hibája, vagy esetleg más probléma merül fel. Ennek ellenére még mindig napi szinten találkozunk olyan esetekkel, amikor az ECU lambdaszonda hibának véli ha például a tartósan szegény keverék miatt a szonda kimenő feszültsége 0V körüli marad. Ez azért veszélyes, mert a letárolt hibaüzenet ilyenkor a lambda szondára vonatkozik: a P0130-as kódcsoport tagjaival nagyon gyakran találkozunk akkor is, amikor a P0170-es hibakódoknak kellene megjelenni.
Diagnosztika és csere
Általánosságban elmondható, hogy 150.000 km után elengedhetetlen a lambda szonda cseréje, de ennél hamarabb is szükség lehet rá. Számos tényező befolyásolja az oxigénérzékelő élettartamát, többek között a motorból származó rendellenességek is. Egy szonda általában 150-180 ezer km után kiöregszik, lelassul, a csúcstól-csúcsig feszültség értéke erősen lecsökken. Ilyenkor csak a csere segít. (Találkozni lehet 220ezer km-t futott, de még kielégítően működő szondával is.)
A hagyományos lambdaszondák szakszerű ellenőrzése kizárólag oszcilloszkóppal lehetséges. A mindennapi gyakorlatban a legtöbb szerviz természetesen diagnosztikai készülékkel vizsgálja a lambdaszondákat, keverékkorrekciós értékeket.
A lambda szonda cseréje nem minden esetben problémamentes. Már akár 8-10 éves autóknál is gyakran kell a csere során menetet javítani, és sokszor mindezt elképesztően rossz hozzáférési körülmények között. Amire külön felhívnánk a figyelmet, az a gyártó cikkszám pontos betartása: ha a lambdaszonda cseréjére kerül sor, az első lépés alvázszám alapján a megfelelő cikkszámú termék azonosítása, esetleges cseretermék vagy továbbfejlesztett alkatrész kinyomozása. Én gyári DENSO szondát vettem bele, néhány oldallal ezelött belinkeltem az oldalt ahonnan rendeltem. Annyi volt a plussz munka, holy rá kellett forraszteani a gyári csatlakozót a régi szondáról.
Az olcsó, "utángyártott" szondákkal rossz tapasztalataink vannak. A boltok kínálatában már néhány ezer forinttól találunk szondát. Élettartamuk nem egy esetben csak napokban mérhető, az is előfordul, hogy az új szonda beépítése után azonnal kiderül: kidobott pénz volt. Ilyen szondákat nem vásárolunk, ezt ügyfeleinknek sem ajánljuk - persze mindenki maga dönt. A mindössze néhány, garantáltan jó minőséget nyújtó gyártó hosszú élettartamú (180-220e km), rövid felmelegedési idejű (5-6 mp) csúcskategóriás szondái nem olcsók.
A szonda rögzítése - néhány, főleg japán kivételtől eltekintve - csavarmenettel történik (M18x1,5). Előírt meghúzási nyomaték: 35 - 55 Nm, típusfüggő. Az új szondák meneteit a gyártó rendszerint hőálló grafitos zsírral látja el, esélyt adva a szonda későbbi roncsolásmentes eltávolításának. A 850 fok feletti tartós hőterhelés a szonda gyors tönkremeneteléhez vezet.
Lambdaszonda termékinformációk és specifikációk
Az alábbi táblázatban néhány példa látható különböző lambdaszonda típusok jellemzőire:
| Jellemző | Diagnosztizáló szonda (DENSO) | Szabályzó szonda (DENSO univerzális) | Szabályzó szonda (DENSO OE-számhoz) |
|---|---|---|---|
| Minőség | DENSO | DENSO | DENSO |
| Menetméret | M18x1.5 | M18x1.5 | M18x1.5 |
| Kábelhossz [mm] | 750 | 750 | 485 |
| Dugós csatlakozások száma | 4 | 4 | 4 |
| Tömeg [g] | 103 | 95 | 93 |
| Bruttó tömeg [g] | 147 | 144 | 126 |
| Fűtött | Igen | Igen | Igen |
| Menet előre zsírozva | Nem | Nem | Igen |
A termékek megfelelő kiválasztásához, kérje kollégánk segítségét, vagy használja autótípus szerinti keresőnket. Mindig vegye figyelembe az autóra/cikkszámra vonatkozó információkat, méreteket, képet (ha nem sematikus képet lát). Ne feledje, hogy nem minden gyártó kínál minden terméket. Több lehetséges találat esetén kérjen pontosítást.
Az általunk forgalmazott termékek jelentős része autóalkatrész, amelyek többségének szakszerű beépítése - azaz a Kormányrendelet által említett „...megfelelő üzembe helyezése...” - csak olyan módon biztosítható, ha azt megfelelő ismeretekkel rendelkező szakember végzi el. Ezért az ilyen alkatrészek jótállásának feltétele az ÁSZF-ben is feltüntetett, beszerelő szakműhely által kiállított tételes számla vagy munkalap másolata.
tags: #liana #lambdaszonda #nelkul