Sonda Lambda - diagnostyka , analiza , wymiana

Sonda wzięła swoją nazwę od litery lambda (λ), której używa się do oznaczania stosunku powietrza do paliwa w mieszance. Mieszanka jest idealna (stechiometryczna) jeśli zawiera dokładnie tyle powietrza, ile potrzeba do całkowitego spalenia danej ilości paliwa. Przykładowo, dla benzyny stosunek ten wynosi około 14.7 (masa powietrza) : 1 (masa paliwa).




Ciężki temat z tą sondą ! Sporo czasu poświęciłem na zbieraniu informacji .
W internecie jest bardzo dużo materiałów dot. działania sondy i diagnostyki dlatego nie będę pisał o tym wszystkim , a podzielę się tylko tymi najbardziej istotnymi . Już na samym wstępnie okazało że wiele osób słyszało o sondzie lambda lecz tak do końca mało kto znał jej zastosowanie w aucie . Przypominam że opisuję Logana , gdzie jest jeden bank i dwie sondy z czego pierwsza przed katalizatorem to sonda regulacyjna, a druga za katalizatorem  to sonda diagnostyczna . Generalnie tego typu sondy wykrywają tlen w spalinach . Krótko mówiąc pierwsza sonda regulacyjna odpowiada między innymi za utrzymanie odpowiedniego składu mieszanki paliwowo-powietrznej i działanie tej sondy ma wpływ na korekty paliwowe. Natomiast sonda druga diagnostyczna za katalizatorem informuje między innymi o sprawności katalizatora i praktycznie , z tego co się okazuje nie ma ona wpływu na korekty . Chociaż zdania są podzielone i jedni mówią że nie ma wpływu , inni zaś że ma wpływ , bardzo niewielki ale ma . Nie będę opisywać dokładnie działania sondy bo materiał jest na prawdę tak obszerny że spokojnie grubą książkę można by było o niej napisać . Proszę sobie poszukać w internecie .

Jak rozpoznać źle działającą sondę ?
Kilka objawów dla pierwszej sondy regulacyjnej (O2SB1S1):
- pojawienie się kontrolki Check Engine
- poważny wzrost zużycia paliwa – średnio o 50%
- samoistne zmiany prędkości obrotowej silnika
- zmniejszenie mocy silnika
- zwiększona ilość tlenków węgla i węglowodorów w spalinach

Najlepiej i najpewniej podłączyć komputer i odczytać błędy .W moim przypadku kontrolka check engine zaświeciła się ponad pół roku temu . Za pomocą oprogramowanie DDT2000 dowiedziałem się że awarii uległa grzałka drugiej sondy lambda. Awaria drugiej sondy to jeszcze nie tragedia dlatego zwlekałem z tym do teraz . Gdyby awaria tyczyła się pierwszej sondy regulacyjnej , wtedy byłby mały problem . Dowiedziałem się że wykryta usterka sondy regulacyjnej powoduje przejście z CL (Close Loop)  pracy silnika tylko na OL (Open Loop) pracując na samej mapie pomijając wskazania sondy  .


Niedawno zakupiłem fajny skaner diagnostyczny , który potwierdził usterkę . Kod błędu usterki to P0141 - Obwód ogrzewania sondy lambda . Nie oznacza to od razu że padła grzałka w sondzie . Taki błąd również może być wyświetlany kiedy coś nie łączy na wtyczce sondy , kabel jest uszkodzony itp. Generalnie chodzi o ciągłość obwodu , a nie konkretnie o grzałkę , więc zanim się ktoś zdecyduje na wymianę sondy wypadałoby ją jeszcze zmierzyć . Dodatkowo okazało się że z powodu uszkodzonej grzałki wyświetlił się problem  z katalizatorem , sondą oraz monitor komponentów :

Grzałki w sondach mają NA ZIMNO kilka omów oporności. Łatwo sprawdzić omomierzem.
Grzałka to nie zwykła spiralka tylko termistor - pozystor. Oporność jego rośnie z temperaturą. Po włączeniu na zimno pobiera duży prąd, by szybko podgrzać sondę , a po rozgrzaniu prądem i spalinami pobór znacznie maleje . Dlatego w manualu nie jest podana jedna wartość , a przedział w jakim pracuje lambda :

Kliknij aby powiększyć

Istotną informacją jest również  to że sonda zaczyna prawidłowo działać dopiero po osiągnięciu odpowiedniej temperatury od 300 stopni w góre .Wtedy elektroprzewodząca powłoka ceramiczna staje się przepuszczalna dla jonów tlenu. Różnica pomiędzy ilością jonów tlenu w komorze powietrznej , a ilością jonów tlenu w komorze ze spalinami powoduje różnicę potencjałów. Im więcej tlenu w spalinach tym niższe napięcie na sodzie , im mniej tlenu wtedy większe napięcie na sondzie . Sprawdziłem jak to wygląda w praktyce porównując odczyty pierwszej sondy regulacyjnej i drugiej sondy diagnostycznej w trakcie jazdy i w czasie pracy na biegu jałowym .

Kliknij aby powiększyć

Na obu powyższych wykresach widać że odczyty z pierwszej (regulacyjnej) sondy lambda  (O2B1S1) podczas jazdy są w normie , natomiast różnica pojawia się na drugiej sondzie (diagnostycznej) . Podczas normalnej jazdy wykres wskazuje jakieś tam  wartości ponieważ sonda ogrzewana jest spalinami , natomiast na biegu jałowym wykres z odczytu napięcia sondy leży . Dzieje się tak dlatego że grzałka sondy jest uszkodzona ,a na biegu jałowym spaliny nie podgrzewają jej do wymaganej temperatury . Podobne odczyty występują podczas hamowania silnikiem . Chociaż tutaj troszkę to inaczej wygląda ponieważ wtedy to czas otwarcia wtryskiwaczy jest bardzo ograniczany lub równy zeru, a silnik “wpompowuje” do układu wydechowego praktycznie czyste powietrze.

Zabrałem się za pomiar oporu grzałki mojej sondy . W moim przypadku mam cztery kabelki - dwa białe to grzałka , czarny to sygnał i szary to masa . Zmierzyłem opór oczywiście na białych przewodach . Podręcznikowo na zimnej sondzie powinno być około  3Ω .

Okazało się że miernik nie zareagował co znaczy że opór jest  dużo po za zakresem i oznacza to przerwę . W filmikach na YT pokazują jak się dokonuje pomiaru oporu aczkolwiek zauważyłem że często popełniają malutki błąd merytoryczny mówiąc że nie ma żadnego oporu więc grzałka padnięta . Chodzi tu o to że gdyby nie było oporu to omomierz wskazywał by 0Ω , a to nie oznacza przerwy w obwodzie tylko ewentualnie zwarcie .

Miałem już pewność że skaner prawidłowo wskazał usterkę , natomiast przyszło mi do głowy żeby z ciekawości sprawdzić jeszcze czy do grzałki dochodzi napięcie . Szczerze mówiąc troszkę się bałem  leżeć pod autem na podnośniku (miałem kobyłki) z uruchomionym silnikiem dlatego wpadłem na pomysł aby do białych kabelków podłączyć żaróweczkę i zaobserwować czy świeci.

Ku mojemu zaskoczeniu okazało się że żarówka nie świeci 😮. Nie dość że przerwa na grzałce to jeszcze brak zasilania ? Żarówkę zaizolowałem i zostawiłem podłączoną aby szukać przyczyny braku napięcia i za jej pomocą szybko stwierdzić napięcie na sondzie . Kolejny raz się zdziwiłem kiedy jednak pod Loganem ukazała się  jasność . Żarówka świeci !

Dlaczego wcześniej nie świeciła ? Gdybym najpierw przeczytał w manualu , a nie zabierał się za robotę to bym wiedział o co chodzi . Na szczęście problemu z zasilaniem jednak nie ma .

Kliknij aby powiększyć

Przyszedł mi do głowy inny pomysł . Żaróweczkę ładnie przymocowałem i zaizolowałem . Następnie wykasowałem błąd . Po pierwszej jeździe ~130km , check nadal się nie zaświecił ! Mało tego ...po podłączeniu skanera okazało się że wszystkie dostępne parametry I/M wyszły pozytywnie .Ładne zielone ptaszki , gdzie wcześniej (drugie zdjęcie w tym poście) były czerwone krzyżyki .

Niestety po przejechaniu 240km wyskoczył błąd . Po odczytaniu okazało się że nie jest to problem z grzałką , a z katalizatorem. Skasowałem jeszcze raz . Tym razem błąd wyskoczył po przejechaniu 180km .

Pomysł z żarówką ciekawy lecz wiadomo że nie jest to żadne rozwiązanie . Trzeba wymienić sondę . Jeśli chodzi o ten błąd ,mogę go zlekceważyć ponieważ z sondy wysyłane są fałszywe odczyty . W manualu wyraźnie jest napisane jakie warunki muszą być spełnione do diagnostyki katalizatora . Jednym z tych warunków są sprawne czujniki .
Teraz najtrudniejsza sprawa związana z tym tematem . Zakup nowej sondy . Wydawałoby się że idziesz do sklepu , kupujesz sondę i po sprawie . Chciałem zamówić sondę w internecie bo była taka sama jak moim w Loganie . Cztery kabelki w tym samym kolorze , identyczna wtyczka itp...Na liście samochodów , do których sonda jest przeznaczona była moja wersja Logana , milion innych aut w tym Renault Thalia , z którego pochodzi silnik do Logana . Dla pewności podałem sprzedawcy VIN . Okazało się że sonda , którą chciałem zakupić nie pasuje . Nie wiem dlaczego ale mają odpowiednią za 350zł!  Oczywiście zrezygnowałem z zakupu . Zaczęło się poszukiwanie odpowiedniej sondy . Zobaczyłem że są sondy uniwersalne , bez wtyczek . Można sobie kupić sondę , a wtyczkę przełożyć ze starej  . UWAGA - nie można lutować kabelków z sondy ! Dlaczego kabelków nie można lutować  ? Zdziwiłem się ile bzdur można przeczytać w internecie , poniżej najgłupszy komentarz z jakiegoś forum :

Kliknij aby powiększyć

Ręce opadają , nie będe tego nawet komentować ... Jeden debil napisze takie coś w internecie , następny debil to przeczyta  i zacznie powielać takie bzdury ! Ludzie pamiętajcie żeby nie wierzyć we wszystko co się przeczyta w internecie  . W komplecie do sondy przeważnie są jeszcze specjalne zaciski i termokurczki . Nie lutuje się kabelków ponieważ połączenia zaciskane są pewniejsze i trwalsze niż lutowane (oczywiście - prawidłowo wykonane). Są też o wiele odporniejsze na drgania i korozję (o co w okolicach sondy lambda nietrudno), że o temperaturze nie wspomnę. Poza tym przewody wychodzące z sondy są zrobione ze stalowych niklowanych drucików, niezmiernie trudnych do polutowania. Z sond uniwersalnych od razu zrezygnowałem bo co jest do wszystkiego to jest do niczego .Szukałem dalej dedykowanych . Jeden fachowiec mi powiedział że ta sonda z aukcji nie pasuje bo ja mam  z 5 kablami , takie są w Loganach . Sprawdziłem , mam 4 kabelki widoczne wyżej na foto . Nie wiem  co kupić . Zajrzałem do manuala, a tu kolejne zaskoczenie :

Całkiem zgłupiałem ale w końcu zdecydowałem się na najbardziej popularną sondę  , która była zbliżona do mojej , czyli - ta sama wtyczka , cztery kabelki w tym samym kolorze , opór grzałki w tym samym przedziale , sonda jednowoltowa , gwint chyba ten sam , nigdzie nie podają więc wnioskuje że raczej standardowy .

Widać że nie jest to chińczyk

Nowa sonda jest . Teraz kolejny problem ➠ wykręcenie starej sondy 😑. Robiłem dwa podejścia . Sonda prowadzi 2:0 . Nie udało mi się 😭 . Specjalnie do tego celu kupiłem sobie odpowiednią nasadkę do sond lambda (22mm). Jak widać jest w niej wycięcie na kabel .

Nasadka nie pomogła . Nie dało się ruszyć sondy . Podgrzewanie palnikiem również nie zdało egzaminu , zastosowanie odpowiedniej przedłużki jest bardzo kłopotliwe jeśli się leży pod autem . Kombinowałem na różne sposoby i jedyny efekt jaki uzyskałem to objechanie  sześciokąta .Nie ma innego wyjścia jak tylko wjechać nad kanał , złapać porządnie za sondę , raz szarpnąć i ją ruszyć . Bez kanału lub podjazdu nie ma sensu zabierać się nawet za odkręcanie sondy. Niestety ja nie mam innej możliwości jak tylko pojechać do warsztatu aby mi sondę wymienili .

Sonda wymieniona . Po przejechaniu 500km wszystko OK . Kiedyś jeszcze zanim nawaliła grzałka w sondzie zaświecał mi się check tylko podczas jazdy na gazie . Teraz już się nie zaświeca bo jest dobrze wystrojona instalacja . Koleś na pewnym forum wyjaśnił mi jak  prawidłowo stroić i widać że teraz nie ma problemu . Szczerze mówiąc chętnie wybrałbym się do tego gazownika , który mi gaz ustawiał i gadał że check na gazie  to norma , a najlepszym rozwiązaniem na to jest emulator .
Teraz kiedy mam wszystko OK to mogę sobie również poobserwować katalizator . Sprawdziłem znowu wykres na biegu jałowym no i są już odczyty . Wykres jest prawidłowo niski lecz troszkę się zastanawiam czy aby w odpowiednim przedziale . Czy nie powinno być między 0,4V-0,6V lub powyżej 0,6V ? Błędów już nie mam ale chyba diagnostyką katalizatora zainteresuje się w najbliższym czasie.

Kliknij aby powiększyć

Póki co w tym temacie tyle . Można by bardzo dużo pisać na temat pierwszej i drugiej sondy . Nie wspomniałem nawet o mieszance stechometrycznej itp...Przypominam jeszcze raz że pisałem o swojej sondzie dlatego też nie wspomniałem o sondach szerokopasmowych itd... Wszystko to jest dostępne w internecie .

Więcej informacji w manualu .
Plik                ⇒ Silnik i osprzęt silnka.pdf
Rozdział 17B ⇒ Układ wtrysku benzyny


Tematy pokrewne:
Skaner diagnostyczny OBD2
Check Engine w Loganie

Sonda w specjalnej nasadce

Sonda w specjalnej nasadce

Made in germany !

Świetne wykończone doprowadzenie kabelków

Dedykowana wtyczka ze spinką do osłony termicznej

Stara sonda

Stara sonda ( z żaróweczką )