Omdat wel vaker mensen moeilijkheden hebben om door een APK te komen a.g.v. een niet correcte gasmeting, wel goed om even te weten wat je nog aan je lambdasensor-signaal kan zien.
De lambdasensor is een in de uitlaat ingebouwde sensor die de hoeveelheid zuurstof in het uitlaatgas meet.
Idee erachter is het bepalen van de mengselverhouding om daarmee de motormanagementcomputer (ECU) te voorzien van informatie zodat deze het mengsel kan optimaliseren voor de katalysator.
Let wel, optimaal voor de katalysator betekend een mengselverhouding van 1:14,7 (kilo's benzine:lucht). Deze verhouding (stoichoimetrisch) is chemisch zodanig dat de katalysator evt. niet verbrandde (of slecht verbrandde) delen alsnog kan verbranden.
Werking:
De lambdasensor meet continue het verschil in zuurstof tussen het uitlaatgas en de buitenlucht. De buitenlucht zuurstof komt via de kleine gaatjes rondom de ingaande draden de sensor binnen. Zie ook de 'reference air' op het plaatje.
Indien er zuurstof in de uitlaatgassen zit dan zal de sensor geen spanning opwekken, indien de uitlaatgassen geen zuurstof bevatten is er een groot verschil in zuurstof en zal er een spanning opgewekt worden. Het hiervoor gebruikte materiaal is Zirkonium.
De sensor kan alleen functioneren als deze warm genoeg is, 300-800 graden Celsius.
Om de sensor snel actief te krijgen hebben de meeste een verwarmingselement ingebouwd. Dit voorkomt ook afkoeling bij stationair draaien waarbij er bijna geen warmte in het uitlaatgas zit om de sensor op temperatuur te houden.
Controle:
De sensor heeft meestal 3 of 4 draden. Indien er 3 draden zijn, zijn de twee witte draden de verwarmingsdraden (hier komt 12V op) en is de grijze of zwarte draad de signaaldraad. De massa is dan de behuizing.
Bij een 4 draads uitvoering zijn de twee witte draden ook de verwarmingsdraden en heb je meestal een grijze (+) en zwarte (- / massa) draad van de sensor.
Meten:
Op de signaaldraad t.o.v. massa of over de grijze en zwarte draad moet bij een warme motor en 2000 rpm een wisselende gelijkspanning te meten zijn van 0,1- 0,9 Volt.
De spanning moet ongeveer 5 keer per 10 s wisselen. Indien de spanningen niet gehaald worden, bijv. 0,3-0,6V dan is de sensor of niet warm genoeg of vervuild. Indien de sensor niet wisselt van spanning is dit meestal te wijten aan het niet wisselen van het mengsel (Let Op, hier komt aan het einde nog een vraag over..
). Diagnose:
Om vast te stellen of de sensor juist functioneert moeten we dus vast stellen of deze zowel een arm als rijk mengsel kan meten (veel zuurstof en geen zuurstof in het uitlaatgas).
Hiervoor draaien we de motor warm en meten op de sensor. Indien deze niet wisselt qua spanning gaan we zelf het mengsel verrijken cq. verarmen. Dit kan simpel weg door eerst een paar keer flink gas te geven, dit zorgt voor acceleratieverrijking waarbij het mengsel rijk wordt en dus zuurstof arm. De sensor moet nu 0,7-0,9 Volt geven afhankelijk van de temperatuur.
Daarna houden we de motor een sec. op 3500rpm en laten het gas los. Dit zorgt voor decelleratie benzine-afsluiting, en dus voor een arm zuurstofrijk mengsel. De gemeten spanning is nu 0-0,2 V.
Het omslagpunt van rijk naar arm ligt bij deze sensoren op 0,45V. Als de metingen correct zijn dan is de sensor goed.
Extra kunnen we bij stationair draaiende motor nog op de witte draden accuspanning meten om te zien of de voorverwarming van de lambdasensor correct werkt.
Alle metingen met aangesloten stekkers (belast) uitvoeren.
In de grafiek hieronder zie je dat het voltage op de signaaldraad best veel kan wijzigen, zonder dat het nu echt heel veel zegt over het mengsel.
Daarom heb je in principe voor een nauwkeurige meting aan je mengsel niet heel veel aan je narrowband signaal.
Alleen de uitschieters boven 0,65V en beneden 0,25V geven aan dat je dan echt richting een rijk of arm mengsel gaat.
De vraag om nog over na te denken is de volgende.
Het wisselen van het lambda-sensor voltage is noodzakelijk omdat de katalysator alleen goed werkt bij een regelmatig wisselend arm en rijk mengsel (dat lees ik op diverse plekken).
De wisseling van het mengsel door de ECU volgt a.d.h. van het lambda-sensor voltage. Zo regelt de ECU continu het mengsel van arm naar rijk.
Maar wat nu als je een auto hebt die origineel geen geregelde katalysator heeft? Dient het lambda voltage dan nog steeds de circa 5 wisselingen per 10 seconden aan te geven?
In mijn geval zie ik dus wel een wijziging van voltage bij het zelf verrijken/verarmen van het mengsel; na gas geven en daarna gas los gaat het voltage naar 0,1V en regelt daarna weer naar boven. Echter wisselt het voltage niet continu bij stationair lopen.
De lambda sensor lijkt dus de werken. Kan het zijn dat mijn sensor of mijn multimeter te traag is (te traag om de schommelingen waar te nemen)?
Ik vroeg me toch af welk voltage je kan verwachten bij de oude Legacy's zonder geregelde kat.
Dat bij de oude Subaru's de lambda-sensor al een minder belangrijke rol speelt, blijkt wel uit het feit dat er geen CEL lamp gaat branden als je de sensor los haalt.
gr. Bram
