Այրվող շարժիչներում ինչպես վառելիքի խնայողությունը, այնպես էլ արտանետվող գազերի մաքրումը հնարավոր չի լինի առանց լամբդա զոնդի առկայության: Այս սենսորների շնորհիվ շարժիչի աղտոտվածությունը կտրուկ նվազում է, ինչպես նաև հաճելի է օգտագործել:
Լամբդա զոնդը, որը նաև հայտնի է որպես թթվածնի սենսոր, ունի արտանետվող գազերի թթվածնի պարունակության և շրջակա միջավայրում թթվածնի պարունակության տարբերությունը չափելու գործառույթ:
Այս սենսորն իր անունը պարտական է տառին λ (lambda) հունական այբուբենից, որն օգտագործվում է ներկայացնելու համար իրական օդ-վառելիք հարաբերակցության և խառնուրդի համարվող իդեալական (կամ ստոյխիոմետրիկ) հարաբերակցության համարժեքությունը։ Երբ արժեքը մեկից պակաս է ( λ ) նշանակում է, որ օդի քանակությունը իդեալականից պակաս է, ուստի խառնուրդը հարուստ է։ Երբ հակառակն է լինում ( λ > 1 ), ավելորդ օդ ունենալու համար խառնուրդն ասում են, որ աղքատ է։
Իդեալական կամ ստոյխիոմետրիկ հարաբերակցությունը, օգտագործելով բենզինային շարժիչը, որպես օրինակ, պետք է լինի 14,7 մաս օդի մի մասի վառելիքի: Այնուամենայնիվ, այս համամասնությունը միշտ չէ, որ հաստատուն է: Կան փոփոխականներ, որոնք ազդում են այս հարաբերությունների վրա՝ սկսած շրջակա միջավայրի պայմաններից՝ ջերմաստիճանից, ճնշումից կամ խոնավությունից մինչև մեքենայի շահագործումը՝ պտույտ/րոպե, շարժիչի ջերմաստիճան, պահանջվող հզորության փոփոխություն:
Լամբդա զոնդը, տեղեկացնելով շարժիչի էլեկտրոնային ղեկավարությանը արտանետվող գազերում և դրսում թթվածնի պարունակության տարբերության մասին, թույլ է տալիս կարգավորել այրման պալատ ներարկվող վառելիքի քանակը:
Նպատակը հզորության, վառելիքի խնայողության և արտանետումների միջև փոխզիջման հասնելն է՝ խառնուրդը հնարավորինս մոտեցնելով ստոյխիոմետրիկ հարաբերություններին: Մի խոսքով, շարժիչը հնարավորինս արդյունավետ աշխատի:
Ինչպես է դա աշխատում?
Լամբդա զոնդն ամենաարդյունավետն աշխատում է բարձր ջերմաստիճանի դեպքում՝ առնվազն 300 °C, ինչը պարզել է, որ դրա իդեալական դիրքը շարժիչին մոտ է, անմիջապես արտանետվող կոլեկտորների կողքին: Այսօր լամբդա զոնդերը կարելի է գտնել կատալիտիկ փոխարկիչի կողքին, քանի որ դրանք ունեն դիմադրություն, որը թույլ է տալիս դրանք տաքացնել՝ անկախ արտանետվող գազերի ջերմաստիճանից։
Ներկայումս շարժիչները կարող են ունենալ երկու կամ ավելի զոնդեր: Որպես օրինակ՝ կան մոդելներ, որոնք օգտագործում են լամբդա զոնդեր, որոնք տեղակայված են կատալիզատորից առաջ և հետո՝ այս բաղադրիչի արդյունավետությունը չափելու համար:
Լամբդա զոնդը կազմված է ցիրկոնիումի երկօքսիդից՝ կերամիկական նյութ, որը, երբ այն հասնում է 300 ºC, դառնում է թթվածնի իոնների հաղորդիչ։ Այսպիսով, զոնդն ի վիճակի է լարման փոփոխության միջոցով (չափված մՎ կամ միլվոլտներով) որոշել արտանետվող գազերում առկա թթվածնի քանակը:
Մինչև 500 մՎ լարումը ցույց է տալիս նիհար խառնուրդ, ավելին այն արտացոլում է հարուստ խառնուրդ: Հենց այս էլեկտրական ազդանշանն է ուղարկվում շարժիչի կառավարման ստորաբաժանում, և որը կատարում է անհրաժեշտ ճշգրտումներ շարժիչի մեջ ներարկվող վառելիքի քանակի նկատմամբ:
Կա մեկ այլ տեսակի լամբդա զոնդ, որը ցիրկոնիումի երկօքսիդը փոխարինում է տիտանի օքսիդի վրա հիմնված կիսահաղորդչով։ Սա արտաքինից թթվածնի պարունակության հղումի կարիք չունի, քանի որ այն կարող է փոխել իր էլեկտրական դիմադրությունը՝ կախված թթվածնի կոնցենտրացիայից: Ցիրկոնիումի երկօքսիդի սենսորների համեմատ՝ տիտանի օքսիդի վրա հիմնված սենսորներն ունեն ավելի կարճ արձագանքման ժամանակ, բայց մյուս կողմից՝ դրանք ավելի զգայուն են և ունեն ավելի բարձր արժեք:
Հենց Bosch-ն էր 1960-ականների վերջին մշակել լամբդա զոնդը՝ բժիշկ Գյունտեր Բաումանի հսկողության ներքո: Այս տեխնոլոգիան առաջին անգամ կիրառվել է արտադրական մեքենայի վրա 1976 թվականին՝ Volvo 240-ում և 260-ում:
Սխալներ և ավելի շատ սխալներ:
Մեր օրերում լամբդա զոնդը չունի լավագույն համբավը, թեև դրա կարիքն անվիճելի է։ Դրա փոխարինումը, հաճախ անհարկի, գալիս է շարժիչի էլեկտրոնային կառավարման կողմից ստեղծված սխալի կոդերից:
Այս սենսորներն ավելի դիմացկուն են, քան թվում է, այնպես որ, նույնիսկ երբ հայտնվում են դրանց հետ անմիջականորեն կապված սխալի կոդերը, դրանք կարող են առաջանալ շարժիչի կառավարման այլ խնդիրների պատճառով, որոնք արտացոլում են սենսորի աշխատանքը: Որպես նախազգուշական միջոց և ավտոմեքենայի հնարավոր անսարքությունների մասին նախազգուշացնելու նպատակով, շարժիչի էլեկտրոնային կառավարումը տալիս է սենսորի սխալ:
Փոխանակման դեպքում միշտ լավ գաղափար է ընտրել օրիգինալ կամ ճանաչված որակի մասեր: Այս բաղադրիչի կարևորությունը կենսական նշանակություն ունի շարժիչի ճիշտ աշխատանքի և առողջության համար: