Sonda lambda – gdzie się znajduję? Jak wymienić?

Sonda lambda jest istotnym elementem każdego silnika spalinowego – poznaj jej rolę oraz dowiedz się więcej.

Spis treści:

Sonda lambda – co to jest?
Gdzie znajduje się sonda lambda?
Za co odpowiada sonda lambda?
Czy sonda lambda ma wpływ na spalanie?
Czy sonda lambda ma wpływ na moc silnika?
Czy sonda lambda jest potrzebna?
Sonda lambda – objawy awarii
Identyfikacja nalotu na sondzie lambda
Kiedy wymieniać sondę lambda?
Sonda lambda – żywotność
Sonda lambda – jak ją wymienić?
Sonda lambda – cena
Ogrzewana sonda lambda – czemu sondy lambda się ogrzewa?

W obecnych czasach, sondy lambda spotykane są zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych (Diesla). Funkcje, jakie pełni w silnikach są niezwykle istotne, ponieważ to właśnie sonda lambda odpowiada za proporcje mieszanki paliwowo-powietrznej. O co dokładnie chodzi?

Sonda lambda – co to jest?

Sonda lambda nie jest komponentem silnika, który osiąga duże rozmiary. Posługując się podstawową definicją, jest to czujnik, który pozwala na pomiar zawartości tlenu w spalinach. Jest to więc swoisty czujnik, który pozwala na kontrolę stężenia tlenu w spalinach. Informacja na ten temat jest przekazywana dalej, do modułu, którego rolą jest dostosowanie proporcji składu mieszanki. Na podstawie informacji z sondy, moduł ten modyfikuje stężenie składu (dopuszczając np. więcej powietrza lub paliwa), co pozwala na osiągnięcie tzw. mieszanki stechiometrycznej.

Gdzie znajduje się sonda lambda?

Jeżeli zastanawiasz się, gdzie znajduje jest sonda lambda w Twoim silniku, to odpowiadamy: w zależności od pojazdu, jaki użytkujesz. W nowszych konstrukcjach pojazdów (również motocykli) sond lambda może być nawet więcej niż dwie. Zacznijmy jednak od starszych konstrukcji.

Choć z nowszymi samochodami łączy je to, że sonda lambda zlokalizowana jest w układzie wydechowym samochodu, to jednak najczęściej jest to jeden tego rodzaju czujnik. Znajduje się on za kolektorze układu wydechowego, w specjalnym gwintowanym otworze. Sonda jest w niego wkręcana – co jednak warte odnotowania, sonda zlokalizowana jest zawsze przed katalizatorem.

Inaczej wygląda to w przypadku nowszych pojazdów, które posiadają więcej czujników tego rodzaju. Sonda jest montowana zarówno przed, jak i za katalizatorem spalinowym, co ma dwojakie znaczenie. Komputer pokładowy w ten sposób porównuje skład mieszanki przed wejściem i po wyjściu z kolektora a także jest to forma dodatkowego zabezpieczenia na wypadek awarii jednego z czujników. Druga sonda za katalizatorem jest określana mianem diagnostycznej, pozwalając określić sprawność katalizatora i pozostałych elementów. W przypadku awarii informacja jest przekazywana do komputera, który następnie daje temu wyraz przez stosowną kontrolkę (popularne Check engine).

Za co odpowiada sonda lambda?

Sonda lambda na podstawie swych odczytów zawartości tlenu w spalinach reguluje skład mieszanki paliwowo-powietrznej. Aby możliwe było jak najdokładniejsze spalanie paliwa, skład mieszanki musi być optymalny. Za optimum uważa się spalanie stechiometryczne, czyli takie, gdzie w stosunku 1 do spalanego paliwa przypada 14,7 powietrza. Wówczas lambda, rozumiana jako stosunek paliwa do powietrza, jest równa 1.

Jeżeli spalana mieszanka charakteryzuje się większą ilością paliwa, wówczas lambda przybiera wartości mniejsze niż 1. Oznacza to, że mieszanka jest zbyt bogata. Z kolei, jeśli w mieszance jest zbyt dużo powietrza, lambda wynosi więcej niż 1, co oznacza, że mieszanka jest zbyt uboga. Na zmiany te reaguje sonda lambda, która wszelkie informacje przekazuje dalej do modułu sterowania mieszanką. Ten dostosowuje proporcje tak, by proces spalania miał jak największą efektywność.

Obecność sond lambda w pierwszych silnikach produkowanych pod koniec lat 70. XX wieku miała związek z surowymi normami dotyczącymi spalin. Sonda lambda swoją pracą pozwala na ograniczenie obecności szkodliwych związków w spalinach, które opuszczają układ wydechowy auta. Chodzi głównie o tlenek węgla, tlenki azotu oraz węglowodory, które powinny ulegać całkowitemu spalaniu w komorze. Sonda lambda zapewnia nie tylko maksymalną efektywność spalania, ale równocześnie ogranicza obecność toksycznych związków wydalanych do atmosfery.

Kiedy zadebiutowała sonda lambda?

Pierwsze auta z tym układem (dostępne w szerokiej sprzedaży) pojawiły się na rynku amerykańskim w 1979 roku. Wdrożenie sond lambda w nowych konstrukcjach miało związek z wyśrubowaniem norm dotyczących emisji spalin. Od około roku 2000, sondy lambda są obecne również w jednostkach z silnikiem wysokoprężnym.

Czy sonda lambda ma wpływ na spalanie?

Proces spalania mieszanki paliwowo-powietrznej nie jest zero-jedynkowy. Owszem, w cylindrach tłoków dochodzi do zapłonu, jednak by osiągnąć jak najwyższą sprawność, stężenie dostarczanych składników musi być odpowiednio wyważone. Wspominaliśmy już o stosunku 14,7 masy powietrza do 1 masa paliwa – jest to spalanie stechiometryczne, czyli idealne z punktu widzenia finansów i mocy, jakiej oczekujemy od jednostki napędowej.

Z tego też względu niezwykle ważną kwestią jest właściwe działanie sondy lambda. Gwarantuje to, że mieszanka powietrzno-paliwowa będzie najbliższa optymalnemu składowi stechiometrycznemu. W sytuacji, gdy element ten ulega awarii, spalanie może wzrosnąć nawet o 50%. Warto zatem systematycznie sprawdzać stan sondy lambda. Sprawna sonda lambda to oszczędność pieniędzy wydawanych na paliwo. Z drugiej strony, uszkodzona sonda lambda może stać się cichym złodziejem paliwa, szybciej drenując zawartość baku.

Czy sonda lambda ma wpływ na moc silnika?

Sonda lambda wpływa również na moc silnika. Dość powiedzieć, że jednym z objawów jej niewłaściwego działania jest właśnie spadek mocy jednostki napędowej. Jeżeli mieszanka paliwowo-powietrzna jest zbyt uboga, silnik spala wtedy zbyt mało paliwa, co prowadzi do pogorszenia jej osiągów.

W takiej sytuacji może dojść również do przedwczesnego zużycia się jednostki napędowej. Spowodowane jest to wysoką temperaturą w głowicy. Sprawne działanie sondy lambda jest zatem niezbędne nie tylko do ograniczenia spalania jednostki napędowej, ale także po to, aby rozwijała ona odpowiednią moc.

Czy sonda lambda jest potrzebna?

Pomijając nawet kwestie środowiskowe, które są tak bagatelizowane przez wielu kierowców (niesłusznie zresztą), sonda lambda jest istotnym elementem układu wydechowego. Determinuje ona właściwy skład mieszanki, co jest warunkiem koniecznym, aby katalizator efektywnie filtrował spaliny. Co więcej jednak, pozwala na maksymalizację procesu spalania paliwa, zapewniając moc oraz odpowiednie zarządzanie rezerwami paliwa.

Uszkodzona sonda lambda umożliwia przedostawanie się do atmosfery niebezpiecznych związków. Dzieje się tak, ponieważ katalizator nie jest w stanie spełniać swoich podstawowych zadań, bez wsparcia w postaci informacji płynących z sondy. Szczególnie ma to znaczenie w przypadku nowych samochodów, które muszą przestrzegać wyżyłowanych norm emisji spalin.

Sonda lambda jest również niezbędna z punktu widzenia bezawaryjnej pracy układu napędowego. W wyniku jej nieprawidłowego działania może dojść do przegrzania się układu wydechowego i układu spalania, co prowadzi do uszkodzenia katalizatora. Może to wywołać swoistą reakcję łańcuchową, kiedy to przestaną prawidłowo działać także inne podzespoły, na przykład układu zapłonowego.

Sonda lambda – objawy awarii

Warto pamiętać, że sonda lambda nie jest niezniszczalna. Jeżeli do tej pory ignorowaliśmy jej obecność, nasze podejście do tego układu powinno się zmienić. Sonda lambda to element eksploatacyjny, który podobnie jak np. rozrząd wymaga okresowych wymian. W przypadku uszkodzenia tego modułu nasz samochód zacznie zachowywać się w określony sposób. Osoby, które posiadają wiedzę na temat mechaniki, mogą więc w łatwy sposób na podstawie symptomów, zlokalizować winowajcę.

Poniższe znaki to sygnał, że sonda lambda w naszym pojeździe uległa uszkodzeniu:

zapalenie kontrolki na desce rozdzielczej (check engine),
znaczne zwiększenie spalania paliwa (niekiedy nawet o 50%),
wzrost temperatury pracy silnika,
zmniejszenie mocy silnika,
skokowe i samoczynne zmiany prędkości obrotowej jednostki napędowej,
czarny dym wydobywający się z rury wydechowej.

Warto pamiętać także o tym, iż część sondy lambda umieszczona jest poza układem wydechowym, gdzie jest narażona na szkodliwe działanie czynników zewnętrznych, takie jak zanieczyszczenia, sól, deszcz, śnieg czy też wahania temperatur. Wszystko to wpływa na jej zużycie. Należy zatem zwrócić uwagę, czy na jej powierzchni znajduje się osad, czy też nie. Jeśli tak, świadczy to o konieczności jej wymiany.

Identyfikacja nalotu na sondzie lambda

Sonda lambda pracuje w niezwykle wymagających warunkach, które prowadzą do tego, że z czasem osadza się na niej specyficzny nalot. Ważne jest nie tylko samo występowanie nalotu, ale przede wszystkim jego barwa i konsystencja. Ich analiza pozwala na identyfikację źródła problemu. Dzięki temu będziemy w stanie zapobiec awarii w przyszłości. Poniżej opisujemy różne rodzaje nalotów, które najczęściej pojawiają się na tych czujnikach.

Nalot w kolorze czerwonawym lub białawym – oznacza to, że stosujemy paliwo zawierające niepożądane dodatki lub paliwo kiepskiej jakości,
nalot w kolorze czarnym o tłustej konsystencji – świadczy to o nadmiernym zużyciu oleju,
nalot w kolorze ciemnozielonym o chropowatej strukturze – sugeruje, że do komory spalania przedostaje się płyn chłodniczy, co jest konsekwencją na przykład pękniętego bloku cylindrów,
nalot w kolorze ciemnobrązowym – to sygnał, że mieszanka paliwowo-powietrzna jest zbyt bogata. Warto wówczas sprawdzić ciśnienie paliwa oraz to, czy układ wtryskowy działa prawidłowo.

Podczas oględzin sondy lambda należy sprawdzić nie tylko to, czy na jej powierzchni wytworzył się szkodliwy osad, ale także to, w jakim stanie technicznym się znajduje. Nieprawidłowe odczyty sondy mogą być spowodowane tym, iż sonda jest wygięta. Sprawdzić należy także to, czy wtyczka lub kabel nie uległy stopieniu, a uszczelka się nie poluzowała. Przyczyną awarii sondy lambda może być również rdza na stykach.

Kiedy wymieniać sondę lambda?

Jeśli zauważymy któryś z powyższych objawów awarii lub na sondzie lambda pojawi się niepokojący nalot, to znak, że element ten trzeba jak najszybciej wymienić. Część ta podlega naturalnemu zużyciu. Warto zatem systematycznie kontrolować jej stan – najlepiej co 30 000 kilometrów. Możemy tego również dokonać tego podczas badania gazów spalinowych.

Koszt kontroli sondy lambda w profesjonalnym warsztacie wynosi około 60-70 złotych. W jej trakcie sprawdzeniu podlega sygnał wysyłany przez element oraz sprawność połączeń wtykowych i przewodów. Nie jest to zatem wygórowana cena za utrzymanie jednostki napędowej w odpowiedniej kondycji.

Twórca sondy lambda

Prawdą jest, że omawiany element układu wydechowego debiutował na rynku amerykańskim, jednak sama sonda została opracowana w Europie. Odpowiadał za nią dr. Günter Bauman, pracujący dla Robert Bosch GmbH. Jego sonda lambda została opracowana w 1976 roku i została w tym samym roku zaimplementowana w pierwszych pojazdach marek Volvo i Saab.

Sonda lambda – żywotność

To, ile tysięcy kilometrów wytrzyma nasza sonda lambda, jest uzależnione od wielu czynników. Znaczenie ma tu rzecz jasna rocznik naszego samochodu, jak i jego marka. Najczęściej uznaje się, że nieogrzewane sondy lambda (częściej spotykane w starszych konstrukcjach) wytrzymują od około 60 do 80 tysięcy kilometrów. Sprawa wygląda znacznie lepiej w przypadku nowszych modeli pojazdów.

Producenci stosują w nich tzw. ogrzewane sondy lambda, co przekłada się na ich żywotność. Są one w stanie funkcjonować nawet 160 tysięcy kilometrów, niekiedy nawet znacznie wykraczając ponad tę wartość. Rekomendujemy jednak częstsze badanie stanu sond lambda, najlepiej co około 30 tysięcy przejechanych kilometrów.

Sonda lambda – jak ją wymienić?

Jeżeli zauważymy, iż sonda lambda nie działa prawidłowo, jej parametry pracy odbiegają od normy, a nasz samochód zachowuje się „podejrzanie”, nie ma co zwlekać z jej wymianą. Po określeniu źródła w postaci uszkodzenia sondy powinniśmy jak najszybciej podjąć działanie. Zwłoka prowadzi to jedynie do zwiększenia zużycia paliwa i może przyczynić się do awarii silnika.

Przy wymianie elementu musimy jednak pamiętać o tym, aby unikać bardzo tanich zamienników. Ich jakość może być niewystarczająca. Wówczas sonda nawet po wymianie na nowy egzemplarz może nie działać precyzyjnie, a tego każdy kierowca chciałby uniknąć.

Wymianę sondy lambda warto zlecić profesjonalnemu warsztatowi. Jego specjaliści nie tylko pomogą nam w doborze optymalnego egzemplarza, zdemontują sondę i w jej miejsce zamontują nową część, ale również sprawdzą to, czy nowy czujnik działa prawidłowo. Można tego dokonać jedynie poprzez diagnostykę komputerową sprawdzającą parametry pracy silnika. W ten sposób fachowiec upewni się, czy nowa sonda lambda nie ma problemów z komunikacją z komputerem pokładowym.

Decydując się na naprawę na własną rękę, powinniśmy posiadać odpowiednią wiedzę oraz zaplecze. Dostanie się do sondy lambda jest trudną sztuką – w wielu modelach aut jest ona montowana w miejscu, które jest trudno dostępne. Co więcej, taka lokalizacja wymaga po drodze demontażu wielu innych elementów. Skutkuje to tym, że wymusza to na nas konieczność posiadania wielu odpowiednich kluczy i nakładek. W wybranych przypadkach, odkręcenie elementów może stać się na tyle problematyczne, że przerośnie to nasze możliwości. Miejmy to na uwadze biorąc się do pracy.

Sonda lambda – cena

Sonda lambda cechuje się dużym zróżnicowaniem cenowym. Za najtańsze rozwiązania (zazwyczaj bez ogrzewania) zapłacimy mniej niż 100 złotych. Na rynku znajdziemy również produkty w przedziale cenowym 150-250 złotych. Za najdroższe sondy lambda zapłacimy około 350-450 złotych. Pamiętajmy też, że możemy dbać o żywotność tego układu, przez wybór lepszego paliwa na stacji benzynowej.

Ogrzewana sonda lambda – czemu sondy lambda się ogrzewa?

Na koniec wyjaśnimy kwestię, która może nurtować wielu użytkowników samochodów. W tekście wspominaliśmy już o ogrzewanych i nieogrzewanych sondach lambda. Może to rodzić pytanie, które tyczy się tego, jaki jest sens ogrzewania sond lambda. Powodem montowania układu, który ogrzewa sondę jest wymóg utrzymania specyfcznych warunków, jakich wymaga do pracy.

Warunków, których osiągnięcie może być ograniczone w określonych przypadkach. Są to jazda po mieście, gdy jednostka napędowa nie może osiągnąć wymaganej temperatury w krótkim czasie oraz niska temperatura zewnętrzna (podczas zimy), gdy silnik potrzebuje więcej czasu do nagrzania. Zastosowanie grzałki w sondzie lambda sprawia, że układ ten pracuje w najlepszych warunkach, co przekłada się na wydłużenie jego czasu pracy.