Bevezető:

A lambdaszonda nem más, mint egy szenzor, ami az oxigén szintjét érzékeli, pontosabban azt jelzi, hogy a kipufogógázban mekkora az oxigén aránya.

Honnan származik a lambdaszonda elnevezés?

Akik úgy tippelnek, hogy a lambdaszondának köze van a görög ABC tizenegyedik betűjéhez, azok nem járnak messze a valóságtól.

A lambdával jelölt levegőtényező az egységnyi tüzelőanyag – a gépkocsik esetében értelemszerűen az üzemanyag – tökéletes elégéséhez szükséges oxigénmennyiség, és az ezt az oxigénmennyiséget valóban tartalmazó levegőmennyiség hányadosa, amit a tüzeléstechnikában használnak.

A lambda tehát így került az alkatrész nevébe. Maga az eszköz ugyanis azért felel, hogy a levegő-üzemanyag arány minél ideálisabb legyen, hiszen így lesz az égés a lehető leghatékonyabb.

Mióta van lambdaszonda az autókban?

Magát a lambdaszondát több mint 30 éve használják már az autógyártásban, tény azonban, hogy nem tartozik a legismertebb alkatrészek közé. Egyrészt, mert nincs szem előtt, másrészt pedig azért, mert a meghibásodása csak az olyan közvetett jelekből következtethető ki, mint például a magasabb üzemanyag-fogyasztás.

Így pedig könnyen megeshet, hogy az autósnak fogalmam sincs róla, hogy egy  - vagy több – lambdaszonda is találgató a gépjárműben, különösen akkor, ha az esedékes szervizelések alkalmával sem cserélik ki, vagy ellenőrzik.

Hol található a lambdaszonda a gépjárműben?

A lambdaszonda a kipufogócsőben található, és a katalizátor előtt kell keresni. A modernebb konstrukciók esetén azonban már a katalizátor után is akad belőlük, sőt, a V-elrendezésű motorok esetén ennél jóval továbbmennek a gyártók, és akár négy, de megeshet, hogy nyolc darabot is belepakolnak a kocsiba.

A lambdaszonda felépítése

A lambdaszonda az alábbi részekből áll: szonda ház, védőcső, csőtoldat, támasztó kerámiacső, szondakerámia, tömítés, belső elektródacsatlakozás, tányérrugó, és végül a jelvezeték.

Az alkatrész csúcsát platinabevonattal látják el, ez a felület érintkezik közvetlenül a kipufogógázban lévő oxigénnel, vagyis ez a negatív elektróda méri a kipufogógáz oxigéntartalmát. A szonda belső része – a pozitív elektróda – pedig a külső levegővel kerül kapcsolatba, és a külső levegő oxigéntartalmát méri.

A szondakerámia cirkon dioxidból áll, aminek az egyik fő tulajdonsága, hogy nagyjából 300 fok körüli hőmérsékleten képes átengedni az oxigénionokat. Ez a szondakerámia belül üreges, ahová a kinti levegő jut be, a külső résszel pedig a kipufogógáz kerül érintkezésbe, ami feszültségkülönbséget generál.

A lambdaszonda fajtái

A lambdaszondáknak a bennük található vezetékek száma alapján többféle fajtáját különböztetjük meg. Ennek alapján léteznek egyvezetékes, háromvezetékes, valamint négyvezetékes szondák.

Az egyvezetékes szondákban csak jelvezeték található, fűtőelem azonban nincs bennük. Ez azért hátrányos, mert a szonda működéséhez egy meghatározott hőmérséklet szükséges – minimum 300, de inkább 350 fok –, amit gyakran csak a fűtőszállal lehet elérni.

A háromvezetékes szondákban egy jelvezetéket, és két fűtőszálat találhatunk.

A négyvezetékes szondák esetén is két fűtőszálat találunk az alkatrészben, ezek mellett pedig még egy jelvezeték, illetve egy jeltest-vezeték is helyet kap benne.

A különféle vezetékszámú lambdaszondák nem kompatibilisek egymással, azaz nem válthatjuk ki az egyiket a másikkal.

A lambdaszonda feladata

A lambdaszonda a gépjárművekben az üzemanyag és a levegő arányát szabályozza, és a befecskendezőrendszer talán legfontosabb szenzora.

Az alkatrész külsőre olyan, mint egy gyújtógyertya, de mégsem az, és két alapvető feladatot lát el. Egyrészt méri a kipufogógázban található oxigén mennyiségét, majd ezt az adatot a motorvezérlő egységbe továbbítja, hogy ez alapján az érték alapján a megfelelő levegő-üzemanyag keverék kerüljön előállításra.

A lambdaszonda másik fontos feladata a károsanyag-kibocsátás csökkentése, az alkatrész használatával ugyanis sokkal kevesebb egészségre ártalmas anyag kerül a környezetbe.

A lambdaszonda működése

Ennek a kicsi alkatrésznek a működése első olvasatra bonyolultnak tűnhet, de ha ismerjük a lambdaszonda felépítését – amit egyébként már bemutattunk egy előző fejezetben –, akkor nem ördöngösség a megértése.

Van tehát egy kívül-belül platinabevonattal ellátott üreges kerámiatubusunk, ami a kipufogógázzal érintkezik. Hogy a kipufogógázban található szennyezőanyagok – többek között a korom – ne okozzanak kárt ebben a bevonatban, ezért van szükség egy kerámiarétegre, ami védi azt.

Szóval, a külső platinaréteg a kipufogógázban található oxigén mennyiségét méri, a szonda belsejében pedig a környezeti levegő oxigéntartalma kerül mérésre. Mivel a szondakerámia – ami cirkon dioxidból készül – rendelkezik egy olyan tulajdonsággal, hogy magas hőmérséklet mellett (körülbelül 300 fok) átengedi az oxigénionokat, ezért az oxigénionok vándorolni kezdenek, ez a vándorlás pedig feszültséget képez a két elektróda között.

Végső soron ez a feszültségkülönbség határozza meg azt, hogy milyen levegő-üzemanyag keveréket állítson elő a befecskendezőrendszer, mégpedig annak alapján, hogy milyen mért érték jut el a motorvezérlő egységbe (ECU), 

Ebből is látszik, hogy nem szabad lebecsülni ezt az alkatrészt sem, mert ha nem jó a levegő-üzemanyag keverék, akkor a motor nem működik megfelelően, és rengeteg további problémával is szembesülhetünk a gépkocsinkat illetően.

Mit jelent, ha alacsonyabb, és mit, ha magasabb a feszültség?

A lambdaszonda működésének célja, hogy a levegő-üzemanyag elegy mindig ideális szinten legyen.

A magasabb vagy az alacsonyabb feszültség ettől az optimális szinttől való eltérést jelez az alábbiak szerint: ha a feszültség magasabb, akkor abból az üzemanyagban gazdagabb – azaz dúsabb – keverékre, míg ha alacsonyabb, akkor szegényebb keverékre következtethetünk.

A fűtőszállal ellátott lambdaszondák

Már a cikkben is többször említettük, hogy a lambdaszonda alacsony hőmérsékleten nem működik jól. Ahhoz, hogy az alkatrész valóban hatékony legyen, nagyjából 300-350 fokos hőmérséklet szükséges.

Ha az üzemi hőmérséklet elérése lassabb az adott autóban, akkor érdemes kicsit „rásegíteni”, és felgyorsítani ezt a folyamatot. Éppen ennek érdekében építenek egyes szondákba fűtőszálat is, így ugyanis mindig fenntartható ez az ideális hőmérséklet. Fontos azonban tudni, hogy az egyvezetékes szondákban nincs fűtőszál, míg a három- és négyvezetékes oxigénszenzorokban két-két fűtőszál is található.

A négyvezetékes fűtőszálról azt kell még megjegyezni, hogy ezeknél a feszültséget egy külön negatív szálon, nem pedig a kocsi karosszériáján keresztül vezetik el a gépkocsi elektronikájához azért, hogy a a zavaró jeleket elkerüljék.

A lambdaszonda szerepe a károsanyag-kibocsátás csökkentésében

A lambdaszonda nem csak az ideális levegő-üzemanyag keverék szabályozásában játszik szerepet, hanem a károsanyag-kibocsátás csökkentésében is.

Hogyan? Úgy, hogy a katalizátor csak akkor képes a nitrogénoxidokat, a szén-monoxidot, valamint a szénhidrogéneket kevésbé ártalmas gázokra bontani, ha ehhez megfelelő mennyiségű oxigén áll a rendelkezésére. És itt kap szerepet az lambdaszonda, ami szabályozza a katalizátor működéséhez szükséges oxigén szintjét is.

Hogyan hosszabbítható meg a lambdaszonda élettartama?

Mint minden alkatrész esetén, úgy az oxigénszenzornál is részben rajtunk múlik, hogy milyen hosszú lesz az élettartama. Egy átlagos oxigénszenzorral körülbelül 50-80.000 kilométert tehetünk meg különösebb probléma nélkül, ugyanez egy fűtőszállal ellátott alkatrész esetén akár a duplájára, vagyis 160.000 kilométerre is nőhet.

Ha azonban figyelünk az alábbiakra, akkor egyrészt kitolhatjuk a lambdaszonda élettartamát, másrészt pedig elkerülhetjük a meghibásodásából származó egyéb bosszúságokat.

Válasszunk jó minőségű lambdaszondát!

Tulajdonképpen ez a szempont is igaz a többi alkatrészre is, de valóban lényeges, hogy mindig jó minőségű alkatrészeket válasszunk. Ez nem feltétlenül függ az ártól, de ha valami túl olcsó, akkor arra már gyanakodhatunk.

Figyeljünk az üzemanyag minőségére!

A jó minőségű üzemanyaggal szintén sokat javíthatunk a gépkocsi alkatrészeinek élettartamán. Ha a benzin szennyezett, ólmot tartalmaz, vagy kritikán aluli a minősége, akkor ne csodálkozzunk, ha nem lesz jó hatással az oxigénszenzorra.

Egyes vélemények szerint a lambdaszonda tovább szolgál minket akkor is, ha a gyártó által előírtnál néhány oktánszámmal alacsonyabb üzemanyagot tankolunk az autóba. Ekkor ugyanis több nem elégett szénhidrogén kerül a kipufogógázba, ami kevésbé károsítja mind a katalizátor, mind pedig a lambdaszondát. Ehhez azonban hozzátesszük, hogy az alacsonyabb oktánszámú benzin használatakor a motor kopoghat.

Ne hanyagoljuk el a karbantartást!

A gépkocsi rendszeres karbantartása nem csak egy-egy alkatrész ellenőrzését és cseréjét jelenti. Az autó egy komplex rendszer, ahol egy-egy meghibásodás, vagy rosszul működő alkatrész hozzájárulhat egy másik alkatrész elromlásához.

Ezért bizonyos időközönként ellenőrizzük a gyertyákat, mert egy rossz gyertya az üzemanyag tökéletlen égését okozhatja. Érdemes időről időre megnézni továbbá a levegőszűrőt is, mert ha elhasználódott, jóval több szennyeződés jut az égéstérbe, ami szintén problematikus lehet az oxigénszenzor szempontjából.

Milyen problémákat okozhat egy rossz lambdaszonda?

Az oxigénszenzor, ha nem működik megfelelően – vagyis hibás értékeket mér –, vagy egyáltalán nem működik, akkor számos kellemetlenséget okozhat. Növelheti például az üzemanyag-fogyasztást, vagyis így egy csomó pénzt dobunk ki az ablakon, de kisebb teljesítményt is eredményezhet az autónál.

Ha ugyanis a szenzor több oxigént jelez, és emiatt a rendszer tovább dúsítja a levegő-üzemanyag keveréket, akkor a fogyasztás is megnő. Ha viszont az érzékelő kisebb oxigénszintet jelez a valósnál, akkor egy gyengébb keverékkel sokkal rosszabb lesz a motor teljesítménye.

A rossz lambdaszonda következtében megnő a gépkocsi károsanyag-kibocsátása, hosszabb távon pedig előbb károsodhat a katalizátor, de akár teljesen tönkre is mehet.

További gond lehet, hogy a magasabb hőmérséklet miatt a kipufogórendszer szétég, kopik a motor, és még hosszan lehetne sorolni, hogy miben lehet ludas ez a szinte ismeretlen alkatrész.

Ha azonban megfelelően funkcionál az alkatrész, akkor üzemanyagot spórolhatunk, és motorolajból is sokkal kevesebb kell majd. Csökkenthetjük továbbá az emissziót, azaz óvhatjuk a környezetet, és a katalizátor élettartamát is megnövelhetjük egy kis odafigyeléssel.

Mi utalhat a lambdaszonda hibájára?

Először is, a magasabb üzemanyag-fogyasztás, bár tény, hogy ez számos egyéb okra vezethető vissza, amik között az oxigénszenzor is szerepel. Abban az esetben is gyanakodhatunk a szondára, ha az autónkból fekete füst távozik.

Hogyan javítható a lambdaszonda?

Erre a kérdésre nagyon egyszerű a válasz: cserével. Ettől sokakat visszatarthat az alkatrész ára, de egy rossz vagy nem működő oxigénszenzor később olyan nagy károkat is okozhat, amit már nem lesz egyszerű javíttatni. Érdemes szakember tanácsát kérni abban, hogy milyen alkatrészt válasszunk, de lehetőség szerint az olcsó darabokat messziről kerüljük el.

A lambdaszonda ellenőrzése oszcilloszkóppal történik a szervizekben, és érdemes rendszeresen – 30.000 kilométerenként – elvégeztetni ezt a gyors vizsgálatot, és szükség esetén a cserét is, ha azt szeretnénk, hogy az autónk kifogástalanul működjön.

Hogy a csere pontosan mikor esedékes, arra utalhat a gépkocsi működése – a már említett jelekből következtethetünk rá –, de 180- 200.000 kilométernél biztosan nem bírnak többet ezek az alkatrészek, sőt, néha sokkal előbb megadják magukat.