При двигателите с вътрешно горене както икономията на гориво, така и третирането на отработените газове не биха били възможни без наличието на ламбда сонда. Благодарение на тези сензори замърсяването на двигателя е драстично намалено, както и е приятно за използване.
Ламбда сондата, известна още като кислороден сензор, има функцията да измерва разликата между съдържанието на кислород в отработените газове и съдържанието на кислород в околната среда.
Този сензор дължи името си на буквата λ (ламбда) от гръцката азбука, която се използва за представяне на еквивалентността между действителното съотношение въздух-гориво и считаното за идеално (или стехиометрично) съотношение на смес. Когато стойността е по-малка от единица ( λ ) означава, че количеството въздух е по-малко от идеалното, така че сместа е богата. Когато се случи обратното ( λ > 1 ), тъй като има излишък на въздух, се казва, че сместа е лоша.
Идеалното или стехиометрично съотношение, като се използва бензинов двигател като пример, трябва да бъде 14,7 части въздух към една част гориво. Тази пропорция обаче не винаги е постоянна. Има променливи, които влияят на тази връзка, от условията на околната среда — температура, налягане или влажност — до работата на самия автомобил — обороти в минута, температура на двигателя, вариации в необходимата мощност.
Ламбда сондата, като информира електронното управление на двигателя за разликата в съдържанието на кислород в изгорелите газове и извън него, й позволява да регулира количеството гориво, инжектирано в горивната камера.
Целта е да се постигне компромис между мощност, икономия на гориво и емисии, приближавайки сместа възможно най-близо до стехиометрична връзка. Накратко, да накарате двигателя да работи възможно най-ефективно.
Как работи?
Ламбда сондата работи най-ефективно при високи температури — най-малко 300 °C — което е определило, че идеалното й местоположение е близо до двигателя, точно до изпускателните колектори. Днес до катализатора могат да се намерят ламбда сонди, тъй като имат съпротивление, което им позволява да се нагряват независимо от температурата на отработените газове.
В момента двигателите могат да имат две или повече сонди. Като пример има модели, които използват ламбда сонди, разположени преди и след катализатора, за да се измери ефективността на този компонент.
Ламбда сондата е съставена от циркониев диоксид, керамичен материал, който при достигане на 300 ºC става проводник на кислородни йони. По този начин сондата е в състояние да идентифицира чрез изменение на напрежението (измерено в mV или миливолта) количеството кислород, присъстващо в отработените газове.
Напрежение до около 500 mV показва бедна смес, над това отразява богата смес. Именно този електрически сигнал се изпраща към блока за управление на двигателя и прави необходимите корекции на количеството гориво, впръскано в двигателя.
Има и друг тип ламбда сонда, която замества циркониевия диоксид с полупроводник на базата на титанов оксид. Това не се нуждае от справка за съдържанието на кислород отвън, тъй като може да промени електрическото си съпротивление в зависимост от концентрацията на кислород. В сравнение със сензорите с циркониев диоксид, сензорите на базата на титанов оксид имат по-кратко време за реакция, но от друга страна, те са по-чувствителни и имат по-висока цена.
Именно Bosch разработва ламбда сондата в края на 60-те години на миналия век под наблюдението на д-р Гюнтер Бауман. Тази технология е приложена за първи път към сериен автомобил през 1976 г., във Volvo 240 и 260.
Грешки и още грешки.
В днешно време ламбда сондата не е с най-добрата репутация, въпреки че нейната нужда е безспорна. Неговата подмяна, често ненужна, идва от кодове за грешки, генерирани от електронното управление на двигателя.
Тези сензори са по-устойчиви, отколкото изглеждат, така че дори когато се появят кодове за грешки, пряко свързани с тях, те могат да са резултат от някакъв друг проблем в управлението на двигателя, отразяващ функционирането на сензора. Като предпазна мярка и за да предупреди за възможни неизправности на автомобила, електронното управление на двигателя издава грешка в сензора.
В случай на замяна винаги е добра идея да изберете оригинални или признати качествени части. Значението на този компонент е жизненоважно за правилното функциониране и здравето на двигателя.