Лямбда зонд что это такое: Зачем нужен лямбда-зонд

Содержание

что это такое, где находится и для чего нужно?

Современный автомобиль — это сложное в техническом плане устройство. Особенно поражает большое количество различных датчиков для измерения всех без исключения параметров работы двигателя.

Информация из этих датчиков поступает на электронный блок управления, в котором обрабатывается по сложным алгоритмам. На основе полученных данных ЭБУ выбирает оптимальный режим работы, передавая электрические импульсы на исполнительные устройства.

Одним из таких датчиков является лямбда-зонд, о котором мы уже несколько раз упоминали на страницах нашего автопортала Vodi.su. Для чего он нужен? Какие функции выполняет? Эти вопросы постараемся рассмотреть в данной статье.

Предназначение

Еще одно название данного измерительного устройства — датчик кислорода.

В большинстве моделей он устанавливается в выпускном коллекторе, в который под высоким давлением и при высоких температурах поступают отработанные газы из мотора автомобиля.

Достаточно сказать, что лямбда-зонд может корректно выполнять свои функции, когда он разогревается до 400 градусов.

Лямбда-зонд анализирует количество О2 в выхлопных газах.

В некоторых моделях имеется два таких сенсора:

  • один в выпускном коллекторе перед катализатором;
  • второй сразу же за катализатором для более точного определения параметров сгорания топлива.

Не сложно догадаться, что при наиболее эффективной работе двигателя, а также системы впрыска, количество О2 в выхлопе должно быть минимальным.

Если датчик определяет, что количество кислорода превышает норму, от него на электронный блок управления поступает сигнал, соответственно ЭБУ выбирает режим работы, при котором уменьшается подача воздушно-кислородной смеси в мотор транспортного средства.

Чувствительность датчика довольно высокая. Оптимальным режим работы силового агрегата считается, если смесь воздуха с горючим, поступающая в цилиндры, имеет такой состав: на 14,7 части воздуха приходится 1 часть горючего. При слаженной работе всех систем, количество остаточного кислорода в отработанных газах должно быть минимальным.

В принципе, если разобраться, лямбда-зонд практической роли не играет. Его установка оправдана лишь жесткими эко-нормами по количеству СО2 в выхлопе. За превышение этих норм в Европе предусмотрены серьезные штрафы.

Устройство и принцип работы

Устройство довольно сложное (для тех людей, которые плохо разбираются в химии). Детально мы его описывать не будем, приведем лишь общую информацию.

Принцип работы:

  • 2 электрода, внешний и внутренний. На внешнем электроде имеется платиновое напыление, которое очень чувствительно к содержанию кислорода. Внутренний датчик сделан из циркониевого сплава;
  • внутренний электрод находится под воздействием отработанных газов, внешний контактирует с атмосферным воздухом;
  • при разогревании внутреннего датчика в керамическом основании из диоксида циркония образуется разница потенциалов и появляется небольшое электрическое напряжение;
  • по данной разнице потенциалов и определяют содержание кислорода в отработанных газах.

В идеально выгоревшей смеси показатель Лямбда или коэффициент избытка воздуха (L) равен единице. Если L больше единицы, значит в смесь поступает слишком много кислорода и мало бензина. Если же L меньше единицы, значит кислород не выгорает полностью из-за избытка бензина.

Одним из элементов зонда является специальный нагревательный элемент, чтобы нагреть электроды до нужных температур.

Неисправности

Если датчик выйдет из строя или будет передавать неправильные данные, то электронные «мозги» автомобиля не смогут подавать корректные импульсы на систему впрыска об оптимальном составе воздушно-топливной смеси. То есть у вас может увеличиться расход топлива, или наоборот уменьшится тяга из-за подачи обедненной смеси.

Это в свою очередь приведет к ухудшению характеристик двигателя, падению мощности, уменьшению скорости и динамических показателей. Также можно будет слышать характерное потрескивание в каталитическом нейтрализаторе.

Причины поломки лямбда-зонда:

  • некачественный бензин с большим содержанием примесей — для России это частая причина, так как в топливе содержится много свинца;
  • попадание моторного масла на датчик из-за износа поршневых колец или их некачественной установки;
  • обрывы проводов, замыкания;
  • посторонние технические жидкости в выхлопе;
  • механические повреждения.

Стоит также сказать, что многие водители в России производят замену катализатора на пламегаситель. На Vodi.su мы уже писали, зачем это делают. После данной операции потребность во втором лямбда-зонде отпадает (который стоял в резонаторе за каталитическим нейтрализатором), так как пламегаситель не способен очищать отработанные газы так же эффективно, как катализатор.

В некоторых моделях отказаться от лямбда-зонда вполне возможно, путем перепрограммирования электронного блока управления. В других же сделать это невозможно.

Если же вы желаете, чтобы топливо расходовалось максимально экономно, а двигатель работал в оптимальном режиме, то лучше все таки лямбда-зонд оставить.

Загрузка...

Поделиться в социальных сетях

что это, принцип работы, описание, драгоценные металлы в нем

С каждым годом количество автомобилей растет, что самым неблагоприятным образом сказывается на экологической ситуации. Страдают от загазованного воздуха не только жители крупных городов, но и вся планета в целом, поскольку озоновый защитный слой атмосферы становится все меньше. По этой причине в цивилизованном мире установлены жесткие правила, требующие установки на автомобилях катализаторов – устройств, поглощающих токсичные компонента выхлопных газов. Это несгоревшие углеводороды, окись углерода и окислы азота.


Катализатор – устройство полезное, но для его эффективной работы нужно создать соответствующие условия. Необходимо постоянно контролировать качество топливно-воздушной смеси.

Что это такое

Оптимальный состав топливно-воздушной смеси содержит 1 часть бензина на 14,7 частей атмосферного воздуха. Если принять такое соотношение за единицу, то его отклонение в большую/меньшую сторону свидетельствует об обогащенном или обедненном составе смеси. Чтобы катализатор работал максимально эффективно, отклонение от оптимальной единицы должно быть не более одного процента.

Технически проблема решается посредством установки встроенного в электронную систему подачи топлива лямбда-зонда, который поддерживает состав топливно-воздушной смеси в катализаторе в оптимальных пределах.

Принцип работы лямбда-зонда

Конструкция датчика состоит из следующих основных элементов:

  • металлический корпус;
  • керамический изолятор;
  • электрический нагреватель;
  • электропроводка и токопроводящие контакты.


В процессе работы двигателя внутреннего сгорания содержание кислорода в атмосферном воздухе и в выпускном коллекторе выхлопной системы разное. Один электрод лямбда-датчика «дышит» наружным воздухом, а второй выхлопными газами. Соответственно, ионы кислорода создают в твердом электролите разность потенциалов. Это напряжение передается на бортовую систему управления подачей топлива, в результате чего в режиме реального времени оптимизируется состав топливно-воздушной смеси.

Корректное измерение отклонения количества кислорода в катализаторе возможно только при температуре не ниже 300 градусов. Это обусловлено тем, что циркониевый электролит при меньшей температуре в качестве проводника не работает. Поэтому при холодном пуске лямбда-датчик не принимает участия, а за состав подаваемой в двигатель топливно-воздушной смеси на этом этапе отвечают иные электронные устройства. В современных датчиках кислорода имеется электрический подогрев управляемых бортовым электронным блоком.

Максимальная температура для работы лямбда-датчика также ограничена и не должна превышать 1000 градусов. Поэтому устройство, установленное для быстрого прогрева на выпускном коллекторе перед катализатором, чувствительно к перегреву вследствие длительной езды на максимальных оборотах двигателя.


Может ли работать автомобиль без лямбда-зонда

Ресурс кислородного датчика не превышает 80 000 км и зависит от исправности двигателя, условий эксплуатации автомобиля. Но больше всего на срок эксплуатации влияет качество топлива. Иногда достаточно израсходовать несколько баков некачественного бензина, и датчик перестает работать вообще.

Признаки неисправности катализатора:

  • Холостые обороты самопроизвольно падают до 500-600. Причина – в систему поступает обедненная смесь, не обеспечивающая стабильность работы в режиме холостого хода.
  • На ходу заметна существенная потеря мощности. Автомобиль с трудом набирает обороты, преодолевает подъемы, медленно разгоняется. Причина та же – некорректное содержание топливно-воздушной смеси.
  • Расход увеличился на 20-30%. Из-за слишком обогащенной топливно-воздушной смеси наблюдается темный выхлоп с характерным запахом несгоревшего в катализаторе бензина. На свечах появляется налет черного цвета.
  • При ускорении автомобиль дергается.
  • На панели управления сигнализирует Check Engine. Теоретически ошибку можно сбросить, но от этого катализатор исправным не станет.

Причины неисправности:

  • Топливо низкого качества. Чрезмерное количество примесей приводит к тому, что их несгоревшие остатки оседают на поверхности лямбда-датчика, нарушают токопроводимость его контактов.
  • Превышен срок эксплуатации. В идеальных условиях устройство может корректно работать при пробеге 150 000 км и даже больше. В наших реалиях, как правило, не больше 80 000 км. Но это касается оригинального датчика. Ресурс некачественного лицензионного устройства предсказать практически невозможно.
  • Неисправность электрической проводки, которая может повредиться по причине перегрева коллектора.

Что делать, если механизм вышел из строя

Прежде всего, нужно убедиться в неисправности лямбда-датчика. В этом плане проще и надежнее всего обратиться на станцию техобслуживания. Если есть желание и возможность, можно сделать визуальную проверку самостоятельно. Начать нужно с осмотра разъемов, проверки надежности их фиксации. Затем следует осмотреть кислородный датчик:

  • сажа на корпусе – показатель сгорания обогащенной смеси или чрезмерного перегрева зонда;
  • блестящие отложения создает топливо с избытком свинца;
  • белый и серый налет возникает вследствие использования масляных и топливных присадок.


Что делать? Если на лямбда-датчике появился свинцовый налет, устройство подлежит замене, поскольку свинец повреждает не только зонд, но и катализатор. То же касается и налета от присадок. Если говорить о саже, то ее можно попробовать почистить своими руками с использованием ортофосфорной кислоты.

Какие драгоценные материалы содержатся в зонде

Керамический твердый электролит гальванического элемента изготовлен из диоксида циркония, легированного оксидом иттрия. Токопроводящие электроды имеют платиновое напыление.

Количество ценных драгметаллов ничтожно мало, и пытаться извлечь их в домашних условиях не имеет смысла. Негодный кислородный датчик может сослужить своему владельцу последнюю службу, если сдать катализатор в утиль. Компания «Лом-АКБ» принимает по выгодным ценам вышедшие из строя автомобильные детали от частных лиц и организаций.

Где находится лямбда-зонд и что это такое?

В конструкции автомобилей, выпускаемых разными производителями, предусмотрено использование многочисленных датчиков. С их помощью осуществляется непрерывный мониторинг, контроль функционирования различных узлов, систем и агрегатов в заданных параметрах. Важнейшим датчиком является лямбда-зонд (λ-зонд), отвечающий за уровень кислорода в отводимых от двигателя выхлопных газах.

Определение

В соответствии с техническим описанием, лямбда-зонд – это специальное устройство, которое предназначено для фиксации, измерения и оценки уровня содержания (процентного) кислорода в общей массе выхлопных газов ТС. Данная информация в постоянном режиме направляется на электронный блок управления (ЭБУ), где в автоматическом режиме производится корректировка (при необходимости) состава подготавливаемой смеси топлива и кислорода, а также ее качества. В результате обеспечивается снижение уровня токсичности в отработанных газах, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

Общее устройство

С каждым годом экологические нормы эксплуатации ТС становятся все жестче. Задача снижения уровня токсичности решается конструкторами посредством установки специального элемента – катализатора. Качество, надежность, продолжительность работы каталитического нейтрализатора обеспечивается за счет формирования правильного состава смеси (топливо/ кислород) перед ее направлением в камеру сгорания.

Лямбда-зонд представляет собой специальную систему, которая определяет уровень содержания кислорода, остающегося после завершения процесса превращения энергии сгорания топлива в движущую силу автомобиля. Если датчик зафиксирует излишки свободного кислорода, который не вступит во взаимодействие с топливом, то это указывает на недостаток бензина. С другой стороны, если не хватает кислорода, то следует снизить подачу. Принцип достаточно простой и эффективный, при этом позволяет не только контролировать выхлопные газы, но и обеспечивает экономичный расход топлива.

Месторасположение кислородного датчика

Лямбда-зонд вкручивается непосредственно в систему отвода отработанных выхлопных газов и находится в выпускном тракте в непосредственной близости с катализатором. Последние модели современных автомобилей оснащаются двумя датчиками кислорода, которые устанавливаются по обе стороны от каталитического нейтрализатора. По конструкции оба лямбда-зонда одинаковы, но производят разные замеры.

Так, верхний датчик замеряет и посылает на ЭБУ информацию о том, какой процент кислорода содержится в выхлопных газах. А главная задача кислородного датчика, установленного внизу, заключается в контроле эффективности работы катализатора (при необходимости – в его более тонкой, точечной корректировки).

Общее устройство детали

Наибольшее распространение в современных автомобилях получили кислородные датчики, работающие на основе диоксида циркония. Конструктивно, изделие представляет собой металлический стержень с проводом. Конец стержня несколько скруглен, внутри находится 2 электрода, между которыми – твердый электролит, либо двуокись циркония. Наружный электрод взаимодействует с выхлопными газами, а внутренний – с атмосферой. В конструкции лямбда-зонда предусмотрен специальный термоэлемент, с помощью которого осуществляется быстрый прогрев электродов до требуемых эксплуатационных параметров (приблизительно 300°С).

Возможные неисправности

Кислородные датчики функционируют в крайне тяжелых эксплуатационных условиях при непрерывном и достаточно агрессивном воздействии потока горячих отработанных газов. Выход детали из строя влечет целый ряд характерных неисправностей:

  • увеличение расхода топлива;
  • неустойчивую работу двигателя на холостом ходу;
  • снижение мощности;
  • ухудшение тяги, преемственности, передачи крутящего момента на ходовую часть;
  • характерный запах бензина из выхлопной трубы.

Поломка датчика редко происходит по причине механического воздействия. Чаще всего это последствия естественного износа, обрыва цепи питания нагревательного элемента или загрязнения.

Заменить неисправный лямбда-зонд можно самостоятельно, но при наличии соответствующей квалификации, либо рекомендуется доверить ремонт специалистам автосервиса.

Для чего нужен лямбда зонд?

Кратко:

Лямбда зонд устанавливается в любых транспортных средствах, приводимых в движение с помощью двигателей внутреннего сгорания. Лямбда зонд:

• Регулирует смесеобразование, удерживая расход топлива на максимально низком уровне.
• Обеспечивает катализатору оптимальные условия работы, что в итоге влияет на срок службы катализатора и низкий уровень токсичности выхлопа.

Подробно:

Подробное понимание того, как устроен и для чего нужен лямбда зонд никак не повлияет на обнаружение и устранение неисправности этого датчика, если вы внимательно будете следовать тем советам, которые мы даём в наших статьях.
Даже простое чтение статьи будет для вас пустой тратой времени, поскольку, когда у вас перегорает лампочка, вы не стремитесь понять, как она работает, а просто меняете её на новую. Ведь всё, что на самом деле нужно вам, это исправный автомобиль. Поэтому, смело пропускайте эту статью и переходите к статьям, которые непосредственно расскажут вам, как проверить, подобрать и заменить ваш датчик.
Если же вы всё-таки решительно настроены вникнуть в суть работы лямбда зонда, желаем удачи.

Функция лямбда зонда в современном автомобиле.

На все автомобили, начиная с конца 80-х годов прошлого века, устанавливаются катализаторы, задачей которых является очищение выхлопных газов от вредных примесей. Для оптимальной и эффективной работы катализатора необходимо подготовить строго определённое качество воздушно-топливной смеси для двигателя и проконтролировать качественные характеристики выхлопных газов, возникших в результате её сгорания. Эту функцию выполняет лямбда зонд.

Лямбда зонд – также называемый кислородным датчиком или датчиком кислорода – измеряет количество остаточного кислорода в выхлопных газах. Отсюда пошло основное название этого датчика – кислородный. Исходя из количества остаточного кислорода, датчик посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, который, в свою очередь, регулирует количество подаваемого топлива или, другими словами, изменяет качество воздушно-топливной смеси. Именно поэтому так важна герметичность выхлопной системы в местах установки этих датчиков, поскольку, в результате подмеса воздуха извне параметры этих измерений нарушаются. Идеальное соотношение воздуха и топлива в смеси обозначается греческой буквой λ (лямбда) и равняется приблизительно 15 к 1, где 15 частей это воздух, а 1 часть это топливо. Отсюда и пошло наиболее распространённое в России название датчика – лямбда зонд.

Лямбда зонд установлен в трубы выхлопной системы автомобиля так, чтобы его рабочие поверхности обтекали выхлопные газы. Эти рабочие поверхности состоят из многослойных материалов обеспечивающих тестирование смеси. Тестирование смеси эффективно идёт только при высокой температуре рабочей поверхности, поэтому все современные датчики снабжены функцией принудительного прогрева. Для подробного рассмотрения конструкции датчика обратитесь к схеме 1.

Первый (верхний, регулирующий) лямбда зонд.

До начала 2000-х годов на автомобиль устанавливался только один датчик. Этот датчик устанавливался на отрезок выхлопной трубы между двигателем и катализатором и впоследствии, после появления второго датчика, получил свои нынешние названия: первый датчик или верхний или регулирующий. В задачу этого датчика входил вышеописанный процесс измерений и поскольку он устанавливается выше, чем второй этот датчик был назван верхним. Регулирующим он был назван по причине того, что именно он несёт основную нагрузку по регулированию воздушно-топливной смеси. Этот же датчик принимает на себя главный удар раскалённых токсичных газов двигателя, ещё не очищенных от ядовитых примесей катализатором. За счёт этого он и выходит из строя в среднем в 5-7 раз чаще, чем второй датчик.

Второй (нижний, диагностирующий) лямбда зонд.

После 2000-х годов, дополнительно к Первому датчику, в автомобилях стали устанавливать ещё один, при этом местоположение Первого не изменилось. Второй датчик стали устанавливать на отрезок выхлопной трубы от катализатора до глушителя. Задачей этого дополнительного датчика стала проверка качества очистки выхлопных газов, прошедших через катализатор. Он получил название «Второй» или «Нижний», поскольку устанавливался под днищем автомобиля. Другим названием этого датчика стало «Диагностирующий», оно отражало его функциональную отличие от Первого датчика – проверять качество очистки выхлопных газов. После появления Второго датчика блок управления рассчитывает параметры идеальной воздушно-топливной смеси на основании показаний их обоих. В результате удалось добиться дополнительного снижения расхода топлива и высочайшей степени очистки выхлопных газов от ядовитых примесей - 95%.

Следует заметить, что поскольку Второй датчик установлен после катализатора, где газы уже очищены от агрессивных примесей, он выходит из строя значительно реже и то в результате либо разрушения катализатора, либо в результате механического или термического повреждения.

Конструктивно оба датчика  очень похожи. Тем не менее они имеют ряд различий, обусловленных их функциональностью. В последние годы первые и вторые лямбда зонды стали также отличаться и конструктивно. В качестве регулирующих датчиков всё чаще применяются сложные и дорогостоящие широкополосные датчики, в то время как в качестве диагнотических по прежнему используют циркониевые лямбда зонды.

Схематичное обозначение местоположения лямбда зондов на современном автомобиле.

Все автомобили объёмом двигателя более 2-х литров имеют по два Первых датчика и два Вторых датчика. Установка четырех датчиков продиктована большей мощностью таких двигателей требующих наличия двух катализаторов. В последние годы, в связи с введением более строгих требований по выбросам, стали устанавливать до трёх катализаторов, а соответственно понадобился и пятый кислородный датчик.


Разновидности лямбда зондов.

Лямбда зонд из диоксида циркония является самым распространённым на сегодняшний день типом кислородных датчиков.
Менее распространёнными датчиками является широкополосные датчики и датчики воздух - топливо.
Совсем редкими являются лямбда зонд их диоксида титана, которые постепенно вытесняются из-за своей дороговизны.

что это такое в машине, устройство, как работает, за что отвечает, фото

Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

Лямбда-зонд в автомобиле – это датчик кислорода, который измеряет концентрацию этого газа в выхлопе. Это надо для того, чтобы топливная смесь была наиболее эффективной для работы двигателя, а вредные выбросы в окружающую среду – минимальные. Ведь в наше время машина должна быть не только мощной, но и экологичной.

Вообще эта деталь получила своё название по греческой букве λ, которая обозначает такой показатель, как избыток воздуха в топливно-воздушной смеси.

В устройстве любого авто находится немало различных устройств, которые постоянно мониторят состояние элементов и узлов. Если сравнивать составляющие детали авто с организмом человека, то кислородный датчик – это дыхательная система. Сейчас чаще всего применяют электромеханический датчик кислорода (хотя существуют и другие виды), внутренний электрод которого сделан из циркония, который работает при температуре 1000°С. В лямбда-зонде создаётся разное напряжение в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах и снаружи.

Разнообразие лямбда-зондов

Отмечу, что при запуске и прогреве мотора в холодное время года управление впрыском топлива происходит без датчика кислорода, а основываясь на температуре антифриза, количестве оборотов коленчатого вала и положении дроссельной заслонки.

Находится это устройство в выпускном коллекторе (большие трубы у мотора), сразу перед катализатором (деталь, которая уменьшает выброс вредных газов).

Если устройство будет неисправен, то расход бензина возрастёт, динамика упадёт, мотор начнёт работать нестабильно, а выбросы выхлопных газов станут токсичнее.

И на самом деле, если спросить любого грамотного специалиста, почему падает мощность мотора, то в первую очередь он вам скажет, что надо проверить лямбда-зонд – кислородный датчик. В крайних случаях его меняет целиком (это дорогое удовольствие!), но на практике это в большинстве случаев можно исправить. Но малок то знает, что именно за зверь такой – лямбда, как и что в этой вещице работает. Я вам всё объясню как можно понятнее.

В статье: что такое лямбда-зонд, устройство, принцип работы, виды, для чего служит, где находится, признаки и причины неисправностей, как проверить кислородный датчик, как устранить поломку, какой фирмы лучше брать и что такое обманка лямбда-зонда. Обещаю, будет интересно!

Что такое лямбда-зонд в автомобиле

Что это такое в машине? Лямбда-зонд – это специальный датчик остаточного кислорода в выхлопной системе, который постоянно «мониторит» содержание кислорода в выпускном коллекторе. Устройство замеряет количество несгоревшего кислорода или топлива в выхлопном газе. Это необходимо для приготовления оптимальной топливной смеси и снижения выброса вредных веществ в атмосферу.

Многие спрашивают, к какой системе относится лямбда-зонд. Отвечаю. Лямбда-зонд относится к выхлопной системе автомобиля.

Запомните! Лямбда-зонд и кислородный датчик — это одно и тоже.

Как называется лямбда-зонд по-другому? Вот ещё правильные названия этого полезного приборчика: регулятор лямбда, λ-зонд, ЛЗ, O2 датчик, Lambda probe, Oxygen sensor, датчик кислорода, датчик концентрации кислорода в отработавших газах, кислородник.

Почему так назвали этот интересное устройство? Это слово произошло от греческой буквы λ (лямбда), которая в автомобилестроении означает коэффициент избытка кислорода в топливно-воздушной смеси или соотношение воздуха и топлива. А термин зонд от французского слова sonder, которое переводится – исследовать.

Как и что измеряет лямбда-зонд? Замер кислорода происходит весьма интересным методом – определяется остаток этого газа в выхлопном газе. Причём здесь показания довольно точные. Вот поэтому лямбда-зонд и установлен в выхлопной системе.

Когда состав топливно-воздушной смеси идеален (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива), то коэффициент избытка воздуха будет равен 1. Это означает, что топливная смесь — стехиометрическая, поэтому происходит её полное сгорание. А всего различают 3 типа топливно-воздушной смеси: стехиометрическая (λ=1), переобогащённая (λ<1) и обеднённая (λ>1). Отмечу, что мотор может работать на любом из этих типов топлива, всё зависит от множества факторов. К примеру, на «богатой» смеси мотор будет работать на полной мощности, но и потребление топлива здесь будет максимальным. А если топливная смесь оптимальная, то потребление горючего и выбросы токсичных газов будут минимальны. Но если отклонения от стехиометрической смеси будут высокие, то это приведёт к поломке ДВС и выпускной системы.

На практике мотор не всё время работает на оптимальной топливно-воздушной смеси, но он безостановочно стремится к этому. Постоянно обеспечивать идеальные пропорции смеси невозможно, слишком много факторов на это влияет. Регулирование состава смеси обеспечивает ЭБУ – электронный блок управления.

ЭБУ двигателя

Сколько лямбда-зондов в автомобиле? Один, два или четыре. Они требуются для обеспечения высокой точности анализа выхлопных газов, чтобы обеспечить приготовление оптимальной топливной смеси и контроль эффективности катализатора. Наличие двух датчиков увеличивает расходы на обслуживание, потому что стоят они недёшево, а менять их рекомендуют каждые 3 года эксплуатации автомобиля.

Если кислородный измеритель зафиксировал повышенное содержание кислорода, то значит, что надо добавить больше топлива. А если наоборот – то надо уменьшить его подачу.

Рассмотрим подробнее, какое назначение датчика кислорода и где он расположен.

Для чего нужен лямбда-зонда в автомобиле

Для чего предназначен лямбда-зонд? Он применяется для передачи информации о наличии примесей в выхлопном газе в электронный блок управления двигателя. Это позволяет удерживать оптимальный состав топлива и воздуха в горючей смеси, которая поступает в мотор автомобиля.

Лямбда-зонд меряет количество остаточного кислорода в отработавших газах. Идеальный состав: 14,7 частей кислорода к 1 части топлива. А чтобы поддерживать такой баланс, в систему питания встроен электронный впрыск топлива, лямбда-зонд встроен в цепь обратной связи. Значение электронного блока управления системы впрыска горючего – это изменение состава рабочей смеси для подачи в цилиндры ДВС.

Какую функцию выполняет ещё лямбда-зонд? Он является контролёром в выпускном тракте в системе питания с электронным управлением впрыском топлива.

За что ещё отвечает лямбда зонд до катализатора? Он создаёт благоприятные условия для катализатора, чтобы он смог эффективно отфильтровать вредные выбросы. Это вторая важная функция, которую выполняет кислородный датчик.

Многие спрашивают, для чего нужен второй лямбда-зонд? И вправду, зачем два лямбда-зонда, если с функцией может справиться и один? Первый лямбда-зонд отвечает за анализ оптимального состава смеси, а второй – за проверку корректной работы катализатора и повторной проверки горючей смеси. Если он не будет эффективно работать, то катализатор быстро сломается. Поэтому лямбда-зонд играет немаловажная роль в автомобиле, защищая катализатор от поломки.

Отмечу, что два датчика кислорода применяется во многих современных автомобилях (с наличием рядного мотора). Первый лямбда-зонд находится до каталитического нейтрализатора (верхний), а второй – после него (нижний). Причём они могут быть одинаковыми, но функции они выполняют разные. Также к двум кислородникам в автомобиль встраиваются дополнительные устройства (температуры и др.), что помогает улучшить работу катализатора и поддерживать оптимальный состав горючей смеси.

А где стоит лямбда-зонд? Ответ ниже.

Где находится лямбда-зонд

Чтобы выяснить расположение и количество кислородных датчиков в автомобиле, можно заехать на станцию техобслуживания, где после диагностики вам выдадут снимок дна с отмеченными кислородниками. Если вам хочется сэкономить деньги, то ознакомьтесь ниже с полезной информацией о расположении лямбда-зондов.

Датчики кислорода устанавливают как под днище машины, так и под капотом.

Если ваш авто был выпущен более 15-20 лет назад, то вероятнее всего у него только 1 лямбда-зонд. Ну а если автомобиль относительно новый, то в нём 2 или 4 кислородных датчика.

Одно из мест установки лямбда-зонда

Теперь перейдём к объёму мотора, от этого будет зависеть количество лямбда-зондов.

  1. Если он менее 2 литров, то в машине 2 датчика. Один под капотом, а другой под днищем.
  2. Если объём двигателя более 2 литров, то в автомобиле 4 лямбда-зонда (на 4 выхода). Первые 2 находятся под капотом, а два других – под днищем.

Чтобы вживую увидеть, где установлен лямбда-зонд, надо выполнить следующие действия:

  1. Следует открыть капот автомобиля.
  2. Определите, где находится двигатель. Как правило, он расположен примерно посередине, сверху он закрыт пластмассовой крышкой с названием марки авто.
  3. Найдите, где находится выпускной коллектор. Это трубы большого размера, которые находятся у мотора.
  4. На этом коллекторе вы должны найти маленькую цилиндрическую деталь длиной 6-7 см. Поздравляю, вы нашли лямбда-зонд. Если их 2, то один будет слева, а второй – справа.
  5. Другой лямбда-зонд находится в выпускной системе, под днищем автомобиля. У каждой модели месторасположение различается. Если их там 2, то один стоит перед катализатором, а второй – после него.

Теперь рассмотрим, какие бывают лямбда-зонды.

Виды лямбда-зондов

Чтобы λ-зонд получил электронный сигнал о составе выхлопного газа, внутри него встроен специальный твёрдый электролитический элемент. И в зависимости от того, из какого материала состоит эта деталь, лямбда-зонды бывают следующих видов.

Циркониевый

Это самый популярный тип кислородного датчика. Изготавливается на основе диоксида циркония (ZrO2). В состав этого устройства входит керамическая составляющая, легирована оксидом иттрия. Сверху он покрыт платиновыми электродами, которые играют защитную роль, а также проводят электрические импульсы. Платиновые токопроводящие пористые электроды дополнительно являются катализатором окислительных восстановительных реакций.

Фото циркониевого лямбда-зонда

Внешняя часть циркониевого датчика взаимодействует с нагретыми выхлопными газами, а внутренняя – с окружающим воздухом. Лямбда-зонд хорошо защищён от воды, но в него попадает немного воздуха (это необходимо для корректной работы).

Принцип работы циркониевого лямбда-зонда основан на работе гальванического (либо твёрдооксидного) топливного элемента с твёрдым электролитом. Такой лямбда-зонд может выявить только относительное количество кислорода в топливе.

Обращу ваше внимание, что такой датчик начинает проводить импульсы только при его нагреве более 300-400°C. И таким образом, если указанная температура не будет достигнута, то циркониевый лямбда-зонд будет выдавать ошибку, пока не прогреется. Керамический изолятор с нагревателем позволяет лямбда-зонду прогреться быстрее. Датчик из циркония устанавливается перед каталитическим нейтрализатором.

Внимание! Если нагреется до температуры более 950°C, то он перегреется и выйдет из строя.

Лямбда-зонд сам по себе создаёт положительное или отрицательное напряжение. А опорное напряжение в нём – 0,45 В. Оно имеет меняющийся диапазон от 0,1 В до 0,9 В. Главное отличие циркониевого датчика от титанового — в способности самостоятельно создавать напряжение.

Важно знать, что к такому датчику нельзя присоединять какие-либо сторонние провода, потому что в изоляции находятся каналы, по которому проходит эталонный кислород. В ином случае кислородный датчик будет некорректно работать.

Титановый

Такой лямбда-зонд визуально похож на вышеуказанный, но начинка здесь сделана из диоксида титана. При изменении количества атмосферного кислорода в смеси изменяется проводимость титанового наконечника. Сигнал об этом поступает в электронный блок управления.

Как выглядит титановый рабочий лямбда-зонд

Отмечу, что титановый датчик начинает работать при температуре от 700°C, поэтому здесь установлен нагреватель. Титановый лямбда-зонд работает без доступа кислорода из атмосферы.

Поскольку титановый кислородный датчик имеет сложный механизм, он стоит дорого, поэтому этот датчик среди автолюбителей не так популярен. Но, несмотря на это, их включают в конструкцию многих продаваемых машин.

Далее рассмотрим, чем отличаются лямбда-зонды по своей конструкции.

Узкополосный и широкополосный

Узкополосный не может выявить малые отклонения в содержании кислорода. По-другому он называется двухточечным. Он определяет количество кислорода в выхлопном газе. Он применяется только на входе и выходе, когда как широкополосный устанавливается только на входе.

Широкополосный датчик – это более современный тип кислородного λ-зонда. Он может не только выявлять, богатая или бедная смесь подаётся в двигатель, а также величину отклонения от эталонных значений.

А широкополосный тип датчика дополнительно имеет 2 ячейки: измерительную и насосную. Конструкция λ-зонда держит постоянное напряжение. В измерительном блоке имеется газ, коэффициент избытка кислорода (λ) в котором равен единице. Когда ДВС работает на обеднённой топливной смеси, то насосная камера выносит лишний кислород наружу, а если на обогащённой, то происходит пополнение смеси кислородом из внешней атмосферы. То есть, когда в смеси – избыток кислорода, то напряжение возрастает, а при недостатке O2 — уменьшается. Значение силы тока здесь является детектором коэффициент избытка кислорода в отработавших газах. Напряжение здесь всегда стремится к эталонному значению (450 мВ).

Воздух проходит здесь через диффузионный зазор. Для перемещения кислорода внутрь и наружу меняется направление тока, а его значение пропорционально объёму газа.

Широкополосный λ-зонд работает только при температуре более 600°C, этому способствует установленный в него нагревательный элемент. Устройство выглядит в виде электрода с двумя концами, которые контактируют с отработавшими газами и атмосферой.

Широкополосное устройство определяет коэффициент избытка воздуха точнее и быстрее и точнее, чем узкополосный: от 0,7 до 1,6. Это обеспечивается сенсорными и накачивающими ячейками.

Типы конструкций

По конструкции λ-зонды различаются по количеству проводов и наличию нагревателя. Если лямбда-зонд не имеет нагревателя, то используется один или два провода. Если с нагревателем, то количество проводов 3-4.

Более старые версии кислородных датчиков были без нагревательного элемента, они разогревались от выхлопных газов через длительное время после запуска мотора. Более новые модели лямбда-зондов обладают нагревателем, поэтому устройство начинает работать гораздо быстрее.

Рассмотрим подробнее, как устроен лямбда-зонд, из чего состоит.

Устройство лямбда-зонда

Что внутри лямбда-зонда? За основу взят циркониевый тип датчика. В состав кислородного датчика входят следующие детали:

  • Корпус.
  • Внутренний электрод. Взаимодействует с атмосферой.
  • Наружный электрод. Контактирует с отработавшими газами.
  • Твёрдый циркониевый электролит. Находится между электродами.
  • Нагревательный элемент (спираль накаливания). Быстро подогревает кислородный датчик до температуры 300°C , это нужно для его запуска.
  • Защитный корпус. Защищает наконечник, имеет отверстия для проникновения отработавших газов.
  • Стальной корпус с резьбой для надёжной фиксации.
  • Контакт, проводящий электрический импульс.
  • Уплотнительное кольцо.
  • Изолятор из керамики.
  • Проводка.
  • Манжета проводов.
  • Защитный экран. В нём есть отверстие для выхлопных газов.

Для производства лямбда-зонда применяются очень термостойкие материалы, потому что устройство может работать только при экстремальных температурах.

Лямбда-зонд – это электрическая деталь, сквозь которую проходят выхлопные газы. Самый важный элемент λ-зонда – это наконечник, который сделан из циркония, керамики и платиновым напылением. Внутренний защитный щиток контактирует с выхлопным потоком, а наружный – изнутри. Поскольку снаружи и внутри количество кислорода различается, то создаётся различающаяся разность напряжения.

Видео: Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

Посмотрите полезное видео, где подробно рассказывается про его устройство и принцип работы.

Копнём глубже и разберёмся, как работает кислородный датчик.

Принцип работы лямбда-зонда

Как я уже говорил ранее, лямбда-зонд измеряет только количество кислорода в отработавших газах. Через сколько минут начинает работать лямбда-зонд? Всё зависит, как он быстро прогреется до температуры 300-350°С. Если в нём есть нагревательный элемент, то кислородник начнёт работать значительно быстрее. Именно при повышенной температуре электролит λ-зонда начинает проводить электричество.

Что делает лямбда-зонд? Датчик производит эффективное измерение остаточного кислорода и сравнивает его объём с эталонным значением. При отклонении он начинает генерировать пониженное или повышенное выходное напряжение на электродах, что передаётся в электронный блок управления. На основе этих данных в горючее либо обедняется, либо обогащается.

А как же быть с тем, что после поворота ключа зажигания лямбда-зонд не работает, пока не прогреется? Коррекция состава топливно-воздушной смеси происходит на основе сигналов с таких лямбда-зондов , как обороты коленчатого вала ДВС, температура антифриза и положение дроссельной заслонки.

Расскажу более подробно о самом принципе работе устройства. Поскольку в кислороде находятся отрицательные ионы, они накапливаются на электродах с платиновым напылением. Когда температура лямбда-зонда достигает отметки 350°C, то разность потенциалов на электродах формирует напряжение.

Если кислорода в выхлопе много, то смесь считается бедная. Когда происходит сравнение с содержанием O2 с содержанием его в атмосфере, то формируется небольшая разность потенциалов. Образуется невысокое напряжение, которое равно 0,1-0,4 В.

Если кислорода в выхлопных газах мало, то смесь считается богатая. В этом случае формируется высокая разность потенциалов. Напряжение в этом случае достигает отметки 0,5-0,9 В.

Что происходит дальше? Первый (верхний, передний) лямбда-зонд в автомобиле передаёт указанное напряжение в ЭБУ двигателя. Причём первый лямбда-зонд считывает количество кислорода 3 раза в секунду. Система управления без остановки стремиться выставить среднее напряжение, которое составляет 0,4-0,6 в при значении остаточного кислорода равному единице. А поскольку работа мотора происходит в разных режимах, то напряжение изменяется как больше, так и меньше среднего значения. Узкополосный датчик может выявить лишь большие отклонения содержания кислорода в отработавших газах. При этом возникает скачок напряжения от 0,1 В до 0,9 В.

Второй (задний, нижний) лямбда-зонд работает по похожему принципу, как и первый. Поскольку он стоит сразу после катализатора, то содержание кислорода в выхлопе остаётся на одном и том же уровне. Это происходит благодаря постоянному напряжению, которое всегда удерживается в границах от 0,4 В до 0,6 В. Если этот λ-зонд или катализатор выйдет из строя, то мотор начнёт работать нестабильно во всех случаях.

ЭБУ на основе данных об объёме воздуха, который попал во впускной коллектор и данных с датчика абсолютного давления, решает, какое количество топлива впрыснуть в цилиндры мотора через форсунки. А данные с лямбда-зонда помогают ЭБУ «понять», прибавить или убавить количество горючего, чтобы автомобиль работал как надо.

Вообще работа λ-зонда по времени не линейна, значения меняются очень быстро, поэтому системе управления приходится постоянно оптимизировать топливную смесь. Мотор очень редко работает на 100% стехиометрической смеси, но система пытается всё время достичь эталона.

Кислородный датчик не выявляет информацию о том, какое количество кислорода в выхлопе, он лишь считывает данные о том, имеется ли свободный кислород в газах или нет. Наличие кислорода в топливной смеси говорит о том, что бензина в ней должно быть больше, потому что некоторая часть воздуха не вступила в окислительную реакцию. И наоборот, если свободного кислорода будет мало, а топлива больше, чем нужно, то выхлоп будет грязный, что приведёт к возникновению сажи. Если λ-зонд будет работать правильно, то разница между стехиометрическим и реальным составом топливной смеси будет минимальна. Смесь, грубо говоря, постоянно пребывает в условно-обогащённом и условно-обеднённом состоянии.

Если взять график вольтажа с лямбда-зонда, то он будет иметь вид синусоиды с резким скачками вверх и вниз. Топливо в смесь то добавляется, то перестаёт поступать.

Если же лямбда-зонд работает некорректно, то электронный блок управления будет работать по средним значениям, которые записаны в устройстве – аварийной карте. Сразу после этого на приборной панели загорится лампочка Check Engine. Разумеется, состав топливной смеси будет далёк от идеального. Из-за этого бензин начнёт улетучиваться на глазах, холостой ход авто будет нестабильный, ухудшится разгон. А в некоторых моделях из выхлопной трубы может валить чёрный дым и мотор работает чересчур тормознуто, поэтому придётся добираться до техстанции техобслуживания на буксире.

Видео: Как работает кислородный датчик

Наглядное видео про принцип работы лямбда-зонда. Рекомендую посмотреть.

Лямбда-зонд тоже может выходить из строя и иметь ограниченный срок службы. Об это расскажу ниже в статье.

Признаки неисправности лямбда-зонда и последствия

Кислородный датчик работает в очень тяжёлых условиях, под воздействием экстремально горячих выхлопных газов. Расскажу, как провести поверхностную диагностику для выявления поломки кислородника.

На неисправность и выход из строя лямбда-зонда могут указывать следующие признаки:

  1. Моментальный набор оборотов двигателя до максимального значения и его отключение.
  2. На приборной панели постоянно загорается контрольная лампа Check Engine. Так же лампа может временно включаться при резком разгоне.
  3. Заметно увеличивается расход топлива.
  4. На холостом ходу или малых оборотах мотор работает нестабильно. А в самых сложных случаях автомобиль не сможет поддерживать холостые обороты и без подгазовки он будет глохнуть.
  5. Заметное уменьшение мощности и тяги двигателя внутреннего сгорания. Особенно это заметно при повышении оборотов, когда при нажатии педали газа впрыск топлива происходит с задержкой.
  6. Сильный бензиновый запах из выхлопной трубы, который к тому же является очень токсичным.
  7. Автомобиль может двигаться рывками, отмечается неустойчивая работа двигателя.
  8. В подкапотном пространстве слышны посторонние звуки.
  9. Слышно потрескивание в области каталитического нейтрализатора после выключения мотора.
  10. Возможно появление сигналов о том, что смесь переобогащённая, хотя это не так.
  11. После того, как мотор выключен, слышно потрескивание и чувствуется запах сероводорода.

Обращу ваше внимание, что указанные неисправности могут указывать на поломку других деталей автомобиля. Например, резкий бензиновый запах из трубы может указывать на выход катализатора из строя или поломки свечей зажигания.

В зависимости от модели автомобиля поломка кислородного датчика может как сильно ухудшить вождение автомобилем, так и нет.

К каким последствиям могут привести вышеуказанные проблемы?

  1. Повышенный расход топлива. В большинстве случаев расход невысокий, то в некоторых моделях он может быть колоссальным.
  2. Значительное ухудшение разгона.
  3. Выхлоп становится токсичным. Он приобретает серый или синий оттенок, запах резкий.

Срок службы лямбда-зонда

Сколько служит лямбда-зонд? Скажу сразу – это один из часто изнашиваемых датчиков в автомобиле. Это происходит из-за того, что эта деталь постоянно контактирует с горячими выхлопными газами. Также его ресурс напрямую зависит от качества используемого топлива и состояния мотора.

Циркониевый лямбда-зонд может «ходить» от 60 до 130 тыс. км пробега. Всё зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль и состояния двигателя внутреннего сгорания.

На практике, в среднем, лямбда-зонд ходит от 40 до 80 тыс. км пробега. А начать проверять состояние λ-зонда уже надо каждые 10 тыс. км пробега.

Причины неисправности датчика кислорода

Перечислю распространённые причины поломки лямбда-зонда:

  1. Заправка некачественным или этилированным бензином. Особенно вредно для авто, если в топливе много свинца. Свинец уничтожает платиновые электроды устройства за несколько заправок.
  2. Если при установке лямбда-зонда применялся нетермостойкий силиконосодержащий герметик. При высоких температурах он вулканизируется.
  3. Перегрев устройства из-за проблем с зажиганием. Это приводит к уменьшению ресурса λ-зонда.
  4. Слишком часто пытались завести мотор. В конце концов это приведёт к попаданию горючего в выпускной коллектор.
  5. Охлаждающая жидкость попала в выхлопную систему.
  6. Проблемы с контактами кислородного датчика (обрыв сигнальных или питающих проводов, нарушение изоляции, окисление, замыкание на массу цепи λ-зонда).
  7. Плохая герметичность в выхлопной системе. К примеру, это может произойти из-за прогорания прокладки между каталитическим нейтрализатором и коллектором.
  8. Поломка цепи подогрева. Датчик в этом случае сможет возобновить работу при его нагреве выхлопными газами до нужной температуры.
  9. Замыкание лямбда-зонда. λ-зонд придётся заменить на новый.
  10. Загрязнение кислородного датчика. Со временем лямбда-зонд будет загрязняться продуктами сгорания горючего. Это может привести к некорректной передаче данных с датчика. Поэтому λ-зонд через определённое время меняют на новый, желательно оригинальный.
  11. Механическое повреждение устройства. Как правило, оно появляются при поездках по бездорожью, авариях или некачественном ремонте автомобиля.
  12. На наконечник лямбда-зонда попала жидкость или посторонний предмет.
  13. Чистка корпуса λ-зонда средствами, которые для этого не подходят.
  14. Попадание масла в систему выхлопных газов из-за изношенных маслосъёмных колец (или колпачков).

Сильно уменьшает ресурс датчика состояние других деталей ДВС. Это «убитое» состояние маслосъёмных колец, слишком богатая смесь, попадание антифриза (охлаждающей жидкости) в цилиндры. Если при исправном устройстве количество углекислого газа не более 0,3%, то при выходе λ-зонда этот показатель может достигать 7%.

Если выходят из строя оба датчика кислорода, то машина может выйти из строя – придётся вызывать автоэвакуатор.

Как проверить кислородный датчик

Расскажу про методы, с помощью которых можно проверить состояние кислородного датчика. Отмечу, что при наличии любых поломок на приборной панели включиться лампочка – Check Engine (например, это происходит при появлении ошибок в электронном блоке управления p0130, p0136, p0135 или p0141).

Визуальная проверка

Для начала диагностики следует внимательно осмотреть все соединения проводов и клемм с лямбдой, а также сам датчик на наличие механических повреждений. Иногда могут присутствовать пережатия контактов в разъёмах, поэтому осмотр надо начать именно с них. Затем надо выкрутить кислородник из коллектора и изучить защитный кожух. Если на нём имеются отложения, то их надо удалить.

Визуальный осмотр λ-зонда:

  1. Наличие сажи означает, что нагреватель кислородника неисправен или применяется «богатая» горючая смесь. Сажа засоряет лямбда-зонд и ухудшает его реагирование на состав выхлопных газов.
  2. Если при визуальной проверке датчика на защитной трубке имеются сажа серо-серебристого или белого цвета, то устройство надо менять целиком. Это указывает на то, что применялись присадки к горючему или маслу.
  3. Если налёт блестящий, то значит в топливе много свинца, поэтому лучше сменить заправку, если вы не хотите быстро потерять автомобиль.

Проверка мультиметром (тестером)

Этот прибор поможет выявить напряжение в нагревательной цепи, состояние нагревательного элемента, проходит ли сигнал датчика, а также «опорное» напряжение. Мультиметр только показывает, исправен лямбда-зонд или нет.

Что делать?

  1. Завести мотор, при этом разъём с лямбда-зонда не снимаем.
  2. Измерительные щупы вольтметра прикрепляем к нагревательной цепи.

На устройстве значения должно соответствовать напряжению АКБ, то есть 12 В.

Поскольку плюс «передаётся» от батареи к лямбде через предохранитель, то при отсутствии показаний на мультиметре, причину поломки надо искать в этой цепи.

Минус «передаётся» на лямбду от ЭБУ. При отсутствии показаний поломку надо искать в цепи от блока управления к датчику.

Проверка «опорного» напряжения.

  1. Завести мотор.
  2. Замерить напряжение между массой и сигнальным проводом.

Значения на мультиметре должны быть 0,45 В.

Диагностика нагревателя.

  1. Мультиметр переключаем в режим омметра.
  2. Отсоединяем разъём.
  3. Измеряем сопротивление между контактами нагревательного элемента.

Цифры здесь могут быть различные, но нормальные значения должны варьироваться от 2 до 10 Ом.

Если сопротивления нет, то есть вероятность разрыва электрической цепи нагревателя.

Проверяем сигнал датчика.

  1. Заводим движок.
  2. Ждём, пока он прогреется.
  3. Соединяем измерительные щупы с сигнальным проводом и на массу.
  4. Повышаем обороты мотора до 2500—3000 и отпускаем педаль газа.
  5. Следим за показателями напряжения.

Нормальные значения напряжение при измерении сигнала кислородного датчика – от 0,1 В до 0,9 В.

Видео: λ-зонд. Проверка, замена

Как определить неисправность кислородного датчика с помощью мультиметра. Что же должен показывать рабочий датчик?

Проверка осциллографом

Этот измерительный прибор имеет преимущество в возможности выявления времени между однообразными изменениями выходного напряжения. Этот показатель должен быть не более 120 миллисекунд.

Как проверить датчик осциллографом?

  1. Соединяем щуп измерительного устройства с сигнальным проводом.
  2. Сигнал λ-зонда всегда проверяется при работающем прогретом двигателе. Заводим и прогреваем мотор.
  3. Повышаем число оборотов до 2500—2600.
  4. При температуре +25 по Цельсию сопротивление будет составлять 2-14 Ом (как правило, об этих значениях указывает производитель устройства лямбда-зонда).
  5. Затем надо проверить напряжение, которое подведено к нагревательному элементу: при работающем моторе и подключённом разъёме оно должно быть не меньше 10,5 В. Если этот показатель меньше, то следует проверить напряжение проводов и АКБ.

Отмечу, что осциллограф может показать наибольшее число поломок лямбда-зонда.

Применять профессиональный осциллограф вовсе не нужно, можно применить специальную программу на ноутбуке.

На этом рисунке изображён график правильной работы кислородного датчика. На сигнальный провод транслируется сигнал в виде ровной синусоиды в допустимых границах. Небольшие изменения указывают на то, что датчик постоянно проверяется.

График правильной работы кислородного датчика

На нижеуказанных рисунках изображены графики неисправного датчика.

График работы очень грязного лямбда-зонда
График работы лямбда-зонда на обеднённой смеси
График работы лямбда-зонда на богатой смеси
График работы лямбда-зонда на очень бедной смеси

Как устранить неисправность датчика кислорода

Идеальной технологии ремонта лямбда-зондов нет. Если произошла поломка, то деталь следует полностью заменять. Конечно, есть некоторые методики восстановления кислородника, но она не всегда срабатывает. Чаще всего датчик перестаёт работать из-за появления нагара на наконечнике. Если отложения удалить, то лямбда-зонд начинает работать корректно.

Первый метод

Следует снять защитный колпачок при помощи надрезов напильником в основании устройства. Если не получится, то можно сделать несколько маленьких отверстий по 5 мм. Отмечу, что после очистки защитный колпачок надо закрепить обратно при помощи аргоновой сварки. При установке датчика резьбу надо смазать термопастой, избегая её попадания на чувствительный наконечник.

Процедура по очистке:

  • Поместить в стеклянную тару 100 мл ортофосфорной кислоты.
  • Аккуратно поместите наконечник в кислоту. Весь λ-зонд помещать в ёмкость нельзя! Ждать примерно 20 минут, за это время ортофосфорная кислота сможет удалить нагар.
  • Затем датчик надо промыть водой и просушить.

Бывает, что с первого раза не удастся убрать отложения, поэтому придётся выполнить много процедур. Если и это не помогло, то надо провести очистку при помощи ненужной зубной щёточки.

Второй метод

Нагар на кислородном датчике выпаливается. Кроме ортофосфорной кислоты понадобится газовая горелка (ну или обычная газовая плита).

  1. Смочите наконечник датчика в ортофосфорной кислоте.
  2. Аккуратно взять λ-зонд с другой стороны плоскогубцами и поднести к газовой горелке.
  3. Ортофосфорная кислота на наконечнике закипит, образуя зелёную соль. Вместе с солью будет удаляться и нагар.
  4. Необходимо повторять эту процедуру столько раз, пока сажа полностью не уйдёт, а лямбда-зонд станет блестящим.

Видео: Как промыть лямбда-зонд? Помогает ли чистка?

Это видео — эксперимент, что же поменяется после чистки лямбда-зонда? Снизится ли расход топлива, уйдут ли ошибки датчика.

Зачем менять лямбда-зонд

Во многих случаях потребуется полная замена датчика кислорода, о чём и утверждают автопроизводители. Но поскольку цены на λ-зонд довольно завышенные, это отпугивает автомобилистов постоянно тратить деньги на устройство.

Хорошей заменой лямбда-зонда является установка вместо него универсального датчика, который дешевле оригинала и подходит многим маркам авто. Либо можно попробовать установить поддержанный кислородник на гарантии или выпускной коллектор с установленным в нём лямбда-зондом.

Оригинальные датчики и конструктивно похожие циркониевые лямбда-зонды взаимозаменяемы. Можно заменить неподогреваемые устройства на подогреваемые, но никак не наоборот! Но здесь могут не совпасть разъёмы, а также может отсутствовать провод питания для нагревателя. Что же делать в этом случае? Провода можно проложить самому, а вместо разъёма применить стандартные контакты для автомобиля.

Отмечу, что вероятность обрыва проводов намного выше, чем поломка самого кислородного датчика. Поэтому, при малейших подозрениях на поломку датчику надо первым делом отсоединить разъём и проверить его состояние, а также изучить провода на предмет деформации. Чаще всего провода переживаются в местах входа в разъём. Только после этого следует измерить напряжение λ-зонда в разных режимах работы мотора.

Обманка лямбда-зонда

Если появился индикатор Check Engine на панели приборов из-за плохо работающего лямбда-зонда, то можно воспользоваться обманкой лямбда-зонда. Она бывает электронной и механической.

Но отмечу, что попытка замены оригинального устройства обманкой не приведёт ни к чему хорошему. Электронный блок не определит сторонние сигналы, и никак их не будет применять для коррекции топливной смеси.

Механическая обманка выглядит в форме стальной или бронзовой проставки, где высверливают отверстие, через которое выхлопные газы в него попадают. Отработавшие газы вступают в реакцию с керамической крошкой, которую предварительно надо покрыть каталитическим слоем. В итоге происходит окисление CH и CO кислородом, благодаря чему уменьшается концентрация вредных веществ выхлопных газов при его выходе наружу. А если на авто находится 2 датчика, то сигналы между ними будут различаться (в виде синусоиды). ЭБУ «поймёт», что λ-зонды работают корректно. Это самый недорогой тип обманки.

Электронная обманка технологически сложнее, в него встроен микропроцессор. Она не только сможет «обмануть» ЭБУ, но и обеспечить его корректное функционирование.

Рассмотрим такой вопрос, как выбрать хороший кислородный датчик.

Лямбда-зонд какой фирмы лучше

Если выяснилось, что следует заменить кислородный датчик, то не надо бежать в ближайший автомагазин и выбирать, какой подешевле. Хочу отметить, что многие автопроизводители утверждают, что их лямбда-зонды универсальные, и они совместимы с той или иной маркой авто. Но здесь обнаруживаются следующие подводные камни.

Несовместимость кислородного датчика с вашей маркой авто может проявиться через определённый промежуток времени. На самом деле устройства могут иметь разную резьбу и конструкцию, а подходящий только принцип работы. Поэтому рекомендовано приобретать только оригинальное устройство с точно такой же маркировкой, что и на сломанном.

Как подобрать лучший лямбда-зонд? Вот небольшой список проверенных фирм, которые выпускают хорошие устройства:

  1. Bosch. Оригинальные запчасти имеют специальную наклейку с голограммой и защитным кодом. Последние цифры на коде должны совпадать с последними цифрами кислородного датчика.
  2. Denso. При выборе детали обратите внимание на наличие особых наплавов из металла, качество резьбы и сварки. Все обозначения на оригинальных устройствах не смогут стереться даже при их попытке стереть твёрдым предметом.
  3. NGK. Это европейский бренд, запчасти которого автопроизводителей применяют при заводской сборке многих автомобилей. Качество комплектующих высокое.

Чтобы выбрать наиболее подходящий лямбда-зонд, можно проконсультироваться со своим автомехаником, который точно скажет тип нужного устройства. Лучше всего на датчике не экономить, чтобы не пришлось через некоторое время покупать устройство снова.

Как продлить ресурс кислородного датчика

  1. Заправляйте автомобиль только на надёжных АЗС.
  2. Между запусками мотора должна быть пауза не менее 30 секунд.
  3. При проверке цилиндров не отключайте свечи зажигания.
  4. Не перегревайте выхлопную систему авто.
  5. Не рекомендуется обрабатывать наконечник датчика агрессивными химическими средствами.
  6. Не применяйте герметики для фиксации λ-зонда.
  7. Периодически проверяйте герметичность в местах соединения трубы и лямбда-зонда.

Видео: Лямбда зонд может убить самый надежный двигатель. Симптомы, как диагностировать

Как правильно диагностировать неисправный датчик кислорода? Внимательно смотрим видеоролик.

Лямбда-зонд – это довольно важный датчик в автомобиле, который следит за наличием кислорода в выхлопных газах. А это необходимо для того, чтобы топливная смесь была наиболее подходящей для работы двигателя в разный момент времени. Также существенно уменьшается выхлоп вредных веществ в окружающий воздух, что хорошо для экологии в целом. А ведь автопроизводители обязаны выпускать автомобили в соответствии с жесткими экологическими нормами, особенно в европейских странах.

Принцип работы кислородного датчика – в постоянном измерении количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

Датчик относит к так называемой «дыхательной» системе автомобиля, если сравнивать устройство автомобиля с живым организмом. Причём работает λ-зонд при экстремально высокой температуре при постоянном напряжении, постоянно передавая данный в электронный блок управления. Применяют несколько разных видов кислородных датчиков (чаще всего циркониевый), а в некоторых марках авто их 2 или даже 4 штуки. Кислородный элемент устанавливают в выпускном коллекторе перед катализатором, а другое устройство устанавливают в подкапотное пространство.

Чтобы сохранить максимальный ресурс датчика рекомендуется заправляться только на проверенных автозаправочных станциях.

Проголосовало: 37


Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

Что такое лямбда-зонд или кислородный датчик

Согласно строгому определению, лямбда-зонд или кислородный датчик – это устройство, оценивающее концентрацию кислорода в отработавших выхлопных газах. Казалось бы, зачем "мозгам" двигателя знать, что вылетает наружу? Очень просто – чтобы приготовить оптимальную топливно-воздушную смесь и снизить токсичность выхлопных газов.

При чем тут лямбда?

Название "лямбда-зонд" не случайно происходит от греческой литеры "лямбда" (λ) – в автомобилестроении она обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси (соотношении топлива и воздуха). Когда ее состав оптимален – а таким принято считать 14,7 кг воздуха к 1 кг топлива – то коэффициент избытка воздуха равен единице, а смесь считается стехиометрической и обеспечивает полное сгорание топлива. В зависимости от коэффициента существует три вида топливно-воздушной смеси – это упомянутая выше оптимальная стехиометрическая, "богатая" с избытком топлива (в данном случае λ < 1) и "бедная" с не оптимально большим содержанием воздуха (λ > 1).

Если датчик увидел наличие свободного кислорода, не вступившего в реакцию, то это означает, что топлива должно быть больше. В противном случае, когда воздуха наоборот мало, требуется сократить подачу горючего.

Двигатели способны работать не только на оптимальной топливно-воздушной смеси, но также на "богатой" или "бедной" – все зависит от целей и задач, к которым относится динамика, экономичность и снижение вредных выбросов. Наименьшее потребление топлива и чистота выхлопа будет при лямбде, равной единице, а на обогащенной смеси двигатель будет развивать оптимальную мощность. Отметим, что заметные отклонения от стехиометрической смеси могут привести к поломкам как выпускной системы, так и двигателя. Раз уж зашел разговор об идеальной топливно-воздушной пропорции, то следует отметить следующее. Двигатель нечасто работает на стехиометрической смеси, но при этом постоянно стремиться к ней. Удерживать "идеальный" состав длительное время невозможно, поскольку на смесеобразование влияет масса факторов. Таким образом, электронный блок управления постоянно регулирует его, удерживая в условно оптимальных рамках.

Где расположен кислородный датчик

Лямбда-зонд находится в выпускном тракте (проще говоря, он вкручен в систему) и соседствует с каталитическим нейтрализатором. У современных автомобилей кислородный датчик установлен как перед ним (называется верхний лямбда-зонд), так и на выходе катализатора (нижний лямбда-зонд). Конструктивно они идентичны, но выполняют несколько разные замеры. Так, верхний датчик отслеживает, сколько кислорода содержится в отработавших газах. Сигнал с него отправляется в электронный управляющий блок двигателя и тот считывает характеристики топливно-воздушной смеси – проще говоря, понимает, стехиометрическая ли она, обогащенная или обедненная. В зависимости от результата, происходит корректировка объемов подаваемого в цилиндры топлива для приготовления смеси с оптимальным составом. Что касается нижнего кислородного датчика, то он нужен для контроля работы каталитического нейтрализатора и более точной корректировки. Отметим, что в стародавние времена гораздо менее строгих экологических норм нижние лямбда-зонды не применялись.

Как устроен кислородный датчик

Наиболее популярны устройства на основе диоксида циркония. Выглядят они как металлический стержень, конец которого скруглен, с проводом. Непосредственно с выхлопными газами контактирует наружный электрод (для этого в защитном кожухе предусмотрены отверстия), в то время как с атмосферой взаимодействует внутренний. Между ними как раз и находится двуокись циркония или твердый электролит. Оба электрода имеют платиновое напыление. Есть и нагревательный элемент, который призван как можно скорее выводить лямбда-зонд на высокую рабочую температуру в районе 300 °С.

Неисправности кислородного датчика

Датчик работает в крайне неблагоприятных тяжелых условиях, находясь в потоке горячих отработавших газов. Водитель узнает о неисправности и дело не в загоревшейся контрольной лампе Check Engine на приборной панели. Выход лямбда-зонда из строя сопровождается увеличением расхода топлива, неустойчивой работой двигателя на холостых оборотах и снижением мощности, а также характерным "бензиновым" запахом из выхлопной трубы – резким и "токсичным". В общем, автомобиль подаст сигнал.

Причины неисправностей кислородного датчика редко провоцируются механическими повреждениями – все-таки он сравнительно неплохо защищен. Наиболее часто лямбда-зонд требует замены из-за износа в процессе эксплуатации, либо загрязнения или обрыва электрической цепи нагревательного элемента. Прикончить датчик может некачественное топливо, технические проблемы, например, сгорание масла из-за плохого состояния маслосъемных колец или антифриз в топливе. Правда, в этом случае проблемы с лямбда-зондом будут наименьшей из сложностей. Бывает, что он работает с перебоями из-за электрического питания и окисления контактов, что отражается на топливно-воздушной смеси и, соответственно, поведении автомобиля.

Можно ли заменить самостоятельно

Как видите, неисправность кислородного датчика не только делает езду на автомобиле проблематичной, но в ряде ситуаций способна повлечь за собой другие поломки. Поменять датчик можно самостоятельно, если до него получиться добраться. Перед этим следует обесточить автомобиль и снять с датчика колодку. Дальше – самое интересное: далеко не всегда удается выкрутить прикипевший лямбда-зонд с первого раза, поэтому следует проявить осторожность, чтобы не сломать. Если вывернуть удалось, то не забудьте перед установкой нового очистить резьбу в выпускной системе.

Лямбда-зонд — что это, как проверить, как работает, как снять, неисправности

Лямбда-зонд является незаменимой частью. Многие водители вообще не знают о его существовании, пока он не сломается. И этот сбой сильно ощущается, потому что сгорание увеличивается очень сильно. Почему используются лямбда-зонды? Как работает лямбда-зонд? Каковы симптомы отказа лямбда-зонда? Как починить лямбда-зонд? Почему и как удаляются лямбда-датчики?

Лямбда-зонд чаще всего напоминает свечу зажигания с подключенным к ней проводом. Он работает в очень суровых условиях – его датчик постоянно погружен в чрезвычайно горячий поток выхлопных газов (часто 600 градусов по Цельсию во время динамичной езды), и он подвергается постоянным вибрациям, влажности и высокой температуре. Неудивительно, что лямбда-зонд может сломаться. Причины неисправности разные, иногда это износ, иногда механические повреждения, иногда грязь, вызванные проблемами с двигателем.

Лямбда-зонд - с каких пор он установлен? Почему используется лямбда-зонд?

Почему лямбда-зонд используется в автомобилях? Это сделано для лучшего использования катализатора в выхлопной системе. Чем лучше работает катализатор, тем меньше вредных веществ выделяет выхлопная система.

Каталитические реакции происходят в катализаторе. Наиболее важными из них являются восстановление оксидов азота, сокращение окиси углерода и восстановление углеводородов. Каталитические реакции происходят быстрее в одних определенных условиях и медленнее в других.

Эффективность катализатора, то есть способность подвергаться каталитическим реакциям, определяется с использованием меры, называемой скоростью превращения катализатора. А теперь самое главное. В более старых автомобилях, где лямбда-зонд не был установлен, коэффициент конверсии катализатора был максимум 60 процентов. Между тем, в автомобилях с лямбда-зондом степень конверсии катализатора достигает 95 процентов. Следовательно, становится понятно, почему используется зонд.

Откуда появилось название «лямбда-зонд»?  Лямбда - это отношение топлива к количеству всасываемого воздуха.

Какую роль играет лямбда-зонд? Состав топливной смеси выбирается компьютером, управляющим работой двигателя. Состав топливной смеси выбирается в соответствии с текущими условиями эксплуатации автомобиля - скоростью, с которой она движется, температурой двигателя (температурой охлаждающей жидкости) и многими другими данными.

Чтобы правильно выбрать топливовоздушную смесь, компьютер управления двигателем загружает информацию с таких датчиков, как:

  • датчик температуры охлаждающей жидкости
  • датчик частоты вращения двигателя
  • датчик скорости
  • датчик положения дроссельной заслонки (на бензиновых двигателях)
  • расходомер воздуха
  • ... и лямбда-зонд

Лямбда-зонд (первый и самый важный) устанавливается сразу за выпускным коллектором и непосредственно перед катализатором (каталитическим нейтрализатором).

Лямбда-зонд передает информацию о процентном содержании кислорода в потоке выхлопных газов в компьютер управления двигателем. Соответствующий процент кислорода в выхлопных газах соответствует соответствующему напряжению электрического тока, протекающего от зонда к компьютеру, управляющему двигателем.

Например: чем выше содержание кислорода в дымовых газах (например, 4-5%), тем ниже напряжение. И наоборот. Чем ниже содержание кислорода в выхлопных газах (до 0,5%), тем выше напряжение.

Как будет считывать сигналы с лямбда-зонда компьютер, управляющий двигателем?

Процентное содержание кислорода в выхлопе адекватное, датчик посылает лямбда-сигнал = 1, компьютер управления двигателем не вносит никаких изменений в состав смеси.

Содержание кислорода в выхлопных газах высокое (например, 4-5%). Напряжение, посылаемое на компьютер, управляющий работой двигателя, падает. На основании сигнала компьютер считывает, что топливовоздушная смесь слишком бедная. Следовательно, это увеличивает время впрыска топлива.

Содержание кислорода в выхлопных газах низкое (до 0,5%). Напряжение, передаваемое на компьютер, увеличивается. Компьютер считывает сигнал, что смесь слишком насыщена. Следовательно, сокращается время впрыска топлива.

Изменения в составе смеси приводят к тому, что катализатор претерпевает чередующиеся процессы восстановления и окисления кислородом, что очень выгодно для его работы.

  • оксиды азота восстанавливаются
  • окиси углерода (до двуокиси углерода) и углеводороды (до двуокиси углерода и пара) окисляются

В результате количество вредных соединений в выхлопных газах уменьшается. В машине меньше яда.

В старых автомобилях лямбда-зонд начал работать только тогда, когда температура выхлопных газов достигла 300 градусов по Цельсию (это связано с конструкцией зонда). Этого значения может быть трудно достичь, когда автомобиль движется на низкой скорости и на коротком маршруте (т.е. в основном в городе). Вот почему лямбда-зонды со встроенными электронагревателями были внедрены в современные конструкции. Это позволяет датчику начать работу уже через 30 секунд после запуска приводного устройства.

Ранее мы писали о зонде, установленном за катализатором, что это первый, самый важный зонд. Да, потому что в большинстве конструкций (отвечающих стандартам Euro 3 и более новым нормам выбросов) также используется второй лямбда-зонд. Их может быть больше в новейших автомобилях.

Почему устанавливается другой лямбда-зонд? Второй зонд установлен за катализатором. Его задача - проверить работу катализатора. Кроме того, это влияет на установку и сохранение контрольных значений в памяти компьютера, управляющего работой двигателя.

Второй лямбда-зонд также обнаруживает повреждение катализатора и информирует об этом, загораясь контрольной лампой «проверьте двигатель» (например, ошибка PO302 - низкая производительность катализатора).

С каких пор используется лямбда-зонд? Это не новое решение. Зонды старше 40 лет. Первым автомобилем, на котором был установлен лямбда-зонд, был коробчатый Volvo 240, предназначенный для рынка США, выпускаемый с 1974 года.

Как выросла популярность лямбда-зондов? Это лучше видно по объему производства одного из крупнейших производителей этих компонентов. В 1976–2008 годах он произвел 500 миллионов штук, в 2008–2016 миллиардах штук.

Первые лямбда-зонды, использовавшиеся в семидесятых годах, изготовленные с использованием диоксида циркония, не работали до тех пор, пока они не были нагреты выхлопными газами до температуры около 300 градусов Цельсия. К ним был подключен один электрический провод (плюс), сама выхлопная система была минусом. Они были нестабильны, перегревались, работали всего через несколько минут после запуска двигателя и, прежде всего, были нестабильны.

Какие типы лямбда-зондов в настоящее время используются?

Лямбда-зонд переменного напряжения

Зонд заключен в защитный керамический рукав, кроме того, используется внешний защитный рукав. Щупы переменного напряжения имеют встроенный нагревательный элемент с электропитанием, благодаря которому они могут работать через 20-30 секунд после запуска двигателя. Внешняя поверхность зонда образует отрицательный полюс, а внутренний положительный. Внутренний воздух подключается к источнику питания и атмосферному воздуху через подходящий канал. Для соединения используются платиновые покрытия. Электропроводящее керамическое покрытие погружено в поток выхлопных газов. При температуре выше 300 градусов по Цельсию он становится проницаемым для ионов кислорода. Разница между количеством ионов кислорода в воздушной камере и количеством ионов кислорода в камере с дымовыми газами вызывает разность потенциалов.

Лямбда-зонд с переменным сопротивлением

Этот тип зонда также заключен в защитный металлический корпус. Сердцем зонда является керамический корпус, выполненный из диоксида титана, покрытый платиновым покрытием. Титан с платиной образуют электрод зонда. Зонд работает, изменяя электропроводность тела. Диоксид титана имеет более высокую проводимость по току, когда в выхлопном газе больше кислорода, и меньше, когда в выхлопном газе меньше кислорода.

Широкополосный лямбда-зонд

Этот лучше и имеет самую сложную структуру. Он также нагревается, так что он может начать работать как можно скорее после запуска двигателя. Он состоит из двух датчиков переменного напряжения, изготовленных из диоксида циркония. Один зонд выполняет роль измерительной ячейки, другой - насосной ячейки (при определенной температуре движется поток ионов кислорода, который может быть направлен соответствующей поляризацией - плюс / минус). Между клетками существует диффузионный зазор до 50 мкм. Дымовые газы попадают в диффузионный зазор через канал. В измерительной ячейке, с другой стороны, есть второй канал, в который поступает чистый окружающий воздух.

Измерительная ячейка действует как типичный датчик переменного напряжения, показывающий количество кислорода в выхлопных газах. Ток, питающий насосную ячейку, пропорционален количеству кислорода в выхлопных газах, измеренному измерительной ячейкой. Ток накачки - это величина, на которую компьютер, управляя работой двигателя, выбирает соответствующий состав воздушно-топливной смеси (используя индикации, записанные на карте памяти).

Датчики более старого типа информировали компьютер, управляющий двигателем, только в том случае, если смесь была слишком густой или слишком бедной. Новейшие широкополосные датчики позволяют вам постоянно информировать компьютер о фактическом составе выхлопных газов, чтобы компьютер мог регулировать количество впрыскиваемого топлива быстрее и точнее. Это связано не только с выбросами выхлопных газов, но и с экономией топлива. Этот тип зонда используется в бензиновых и дизельных двигателях.

Как ухаживать за лямбда-зондом?

Лямбда-зонд представляет собой сложное и дорогое устройство. Как только мы узнаем, какие материалы используются при его производстве, мы не должны удивляться высокой цене на зонд.

Зонды требуют регулярных проверок. Многие производители автомобилей рекомендуют проверять состояние зонда (и других элементов выхлопной системы) каждые 30 тысяч. км пробега.

Почему стоит это делать? Не только из-за самого зонда. Также из-за того, что отложения на зонде указывают на различные возможные сбои и проблемы с двигателем.

Отказы лямбда-зонда

К сожалению, зонды изнашиваются или выходят из строя. Теоретически зонд должен выдерживать до 150 тысяч. км пробега. При оптимальных условиях хорошие зонды могут выдержать гораздо больше.

Каковы типичные симптомы отказа лямбда-датчика?

  • серьезное увеличение расхода топлива - в среднем на 50%
  • спонтанные изменения в скорости двигателя
  • черный дым из выхлопной трубы
  • увеличенное количество оксидов углерода и углеводородов в выхлопных газах
  • снижение мощности двигателя
  • загорается индикатор двигателя проверки (в случае подключения к системе EOBD титановых и широкополосных датчиков)

Какие методы используются механиками для проверки технического состояния лямбда-зондов?

  • Проверка датчика на механические повреждения
  • Проверьте состояние штекера и его контактов
  • Проверка состояния кабелей и их расположения, соединяющих датчик с контроллером (может потребоваться разобрать часть оборудования кабины вокруг центрального туннеля)
  • Проверка состояния самого зонда с использованием специализированных устройств - проверка работы контура нагрева зонда, проверка изменений напряжения, генерируемых зондом, с помощью осциллографа и / или диодного тестера лямбда-зонда, проверка состояния зонда с помощью диагностического компьютера и системы EOBD (для титановых и широкополосных зондов).

Какие сбои лямбда-зонда могут встречаться и в чем их причина?

  • Внутреннее короткое замыкание в датчике - датчик изношен
  • Внешнее короткое замыкание - причиной может быть повреждение электрических проводов (перегибы, трещины, ожоги). Кабели также могут быть повреждены из-за механического удара, например, зацепления при движении по бездорожью. 
  • Нет напряжения - возможно, кабель или вилка расплавились из-за контакта с горячими выхлопными элементами, возможно, кабель поврежден.
  • Нет массы - возможна коррозия выхлопной системы.
  • Перегрев зонда - вызван слишком высокой температурой дымовых газов. Это может быть связано с ослаблением клапана или плохим временем зажигания.
  • Загрязнение зонда белым или красным покрытием вызвано использованием неподходящих топливных присадок или топлива низкого качества.
  • Масляное и черное покрытие на зонде - вызвано износом двигателя, который пропускает большое количество моторного масла в выхлопные газы.
  • Загрязнение зонда зеленым налетом - вызвано попаданием охлаждающей жидкости в камеры сгорания. Это часто является признаком повреждения прокладки под головкой двигателя.
  • Загрязнение зонда темно-коричневым покрытием - длительная езда на слишком богатой топливно-воздушной смеси, что может быть вызвано отказом системы впрыска (например, использовавшимися «заливными» инжекторами)
  • Механические повреждения проводов - как при внешних коротких замыканиях.
  • Механическое повреждение зонда - камень, попавший во время вождения зонда, неправильная сборка (слишком сильная затяжка) и т. д.
  • Запятнанные контакты на штекере - вызванные окислением - можно попробовать очистить их электрическим штекером.
  • Зонд не исправляют. Он всегда заменяется новым. Наконец, сломанный шнур питания можно починить.

Замена лямбда-датчика

Механик должен сначала найти лямбда-зонд. Во многих автомобилях необходимо использовать доступ к программам мастерской или технической информации производителя. Это позволит вам точно определить, где расположен датчик, где находится гнездо для подключения его кабеля (например, он может быть расположен в центральном туннеле рядом с рычагом переключения передач) и какие элементы должны быть удалены, чтобы попасть в датчик. Это не всегда необходимо.

В Интернете вы можете найти много очень дешевых заменителей, которые редко работают. Они могут отправлять ложные сигналы, не помещаются в розетку, имеют неподходящую вилку или имеют слишком короткий кабель (что также исключает их использование).

Фирменные лямбда-зонды надежны и работают безупречно в течение многих лет в правильных условиях.

Новый зонд должен быть идеально подобран к модели автомобиля и версии двигателя. Вопросы установки также важны. Зонд должен иметь подходящую вилку, диаметр и длину кабеля.

При установке зонда может оказаться, что выхлопная система настолько ржавая, что установить новый зонд невозможно. Тогда вам может понадобиться заменить определенную часть выхлопной системы на новую.

Только в случае замены датчика, Вам нужен простой, но специализированный инструмент для зондов, а также высокотемпературная смазка, поставляемая производителем. Также может потребоваться удалить ошибку, хранящуюся в бортовой диагностической системе автомобиля. Кабель питания датчика должен быть проложен так, чтобы он был безопасным и не соприкасался с горячими частями выхлопной системы.

Снятие лямбда-зонда.

Компании, которые занимаются удалением катализаторов, также удаляют второй лямбда-зонд (после катализатора). В противном случае после удаления катализатора двигатель все еще работает в безопасном режиме. Механическое удаление само по себе неэффективно. Используются вмешательства в программное обеспечение двигателя или специальные монтажные элементы, которые предотвращают погружение датчика зонда в поток выхлопных газов. Следовательно, он не обнаруживает неровностей, вызванных отсутствием катализатора.

Проверка и устранение неисправностей лямбда-зонда

Использование нескольких лямбда-зондов

С момента введения EOBD необходимо контролировать работу каталитического нейтрализатора. Для этого за катализатором устанавливается дополнительный лямбда-зонд. Это используется для определения способности каталитического нейтрализатора накапливать кислород.

Функция зонда после каталитического нейтрализатора такая же, как и у зонда перед каталитическим нейтрализатором.Амплитуды лямбда-зондов сравниваются в блоке управления. Амплитуды напряжения зонда ниже по потоку очень малы из-за способности каталитического нейтрализатора накапливать кислород. Чем меньше емкость каталитического нейтрализатора, тем выше амплитуда напряжения зонда, расположенного ниже по потоку, из-за повышенного содержания кислорода.

Высота амплитуд на датчике ниже по потоку зависит от фактической емкости каталитического нейтрализатора, которая изменяется в зависимости от нагрузки и скорости.Таким образом, при сравнении амплитуд датчиков учитываются условия нагрузки и скорость. Если амплитуды напряжения обоих датчиков все еще примерно одинаковы, емкость каталитического нейтрализатора достигнута, например через старение.

НЕИСПРАВНОСТЬ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: СИМПТОМЫ

Неисправный лямбда-зонд может вызвать следующие симптомы:

  • Высокий расход топлива
  • Низкая производительность двигателя
  • Высокий выброс выхлопных газов
  • Загорается контрольная лампа двигателя
  • Сохраняется код ошибки

ВЛИЯНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЛЯМБДА-КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА: ПРИЧИНА НЕИСПРАВНОСТИ

Существует несколько причин, по которым может произойти отказ:

  • Внутреннее и внешнее короткое замыкание
  • Отсутствие заземления / напряжения
  • Перегрев
  • Отложения / загрязнения
  • Механическое повреждение
  • Использование этилированного топлива / присадок

Существует ряд типичных неисправностей лямбда-датчика, которые часто возникают.В следующем списке показаны причины диагностированных неисправностей:

Зонды без подогрева

Диагностированные неисправности Причина
Защитная трубка или корпус датчика забиты остатками масла Несгоревшее масло попало в выхлопную систему, например из-за неисправных поршневых колец или уплотнений штока клапана
Ложный воздухозаборник, недостаток эталонного воздуха Датчик установлен неправильно, отверстие для эталонного воздуха заблокировано
Повреждение из-за перегрева Температуры выше 950 ° C из-за неправильного зажигания точки или люфта клапана
Плохое соединение на штекерных контактах Окисление
Обрыв кабельных соединений Плохо проложенные кабели, точки истирания, укусы грызунов
Отсутствие заземления Окисление, коррозия на выхлопная система
Механическое повреждение Чрезмерный момент затяжки
Химическое старение Очень часто короткие пути
Свинцовые отложения Использование этилированного топлива

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ

Автомобили, оборудованные функцией самодиагностики, могут обнаруживать неисправности, возникающие в цепи управления, и сохранять их в памяти неисправностей.Обычно это отображается с помощью контрольной лампы двигателя. Затем память неисправностей может быть считана с помощью диагностического прибора для диагностики неисправностей. Однако более старые системы не могут определить, связана ли эта неисправность с дефектным компонентом или, например, с неисправность кабеля. В этом случае механик должен провести дальнейшие испытания.

В рамках EOBD мониторинг лямбда-зонда был расширен и теперь включает следующие точки:

  • Обрыв цепи,
  • Готовность к работе,
  • Короткое замыкание на массу блока управления,
  • Короткое замыкание на плюс
  • Обрыв кабеля и старение лямбда-зонда.

Для диагностики сигналов лямбда-зонда блок управления использует форму сигнала частоты.

Для этого блок управления вычисляет следующие данные:

  • Максимальное и минимальное обнаруженное значение напряжения датчика,
  • Время между положительным и отрицательным фронтом,
  • Регулирующая переменная лямбда-регулятора в соответствии с богатой и бедной,
  • Порог контроля лямбда-регулирования,
  • Напряжение датчика и длительность периода.

Амплитуда: максимальное и минимальное значения больше не достигаются, определение богатой / обедненной смеси больше невозможно.

КАК ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ МАКСИМАЛЬНОЕ И МИНИМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКА?

При запуске двигателя все старые максимальные / минимальные значения в блоке управления удаляются.Во время работы минимальные / максимальные значения отображаются в диапазоне нагрузки / скорости, заданном для диагностики.

Время отклика: зонд слишком медленно реагирует на изменение смеси и больше не отображает статус в нужное время.

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ МЕЖДУ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ПЛАНОМ

Если напряжение зонда превышает контрольный порог, начинается измерение времени между положительным и отрицательным фронтом.Если напряжение зонда падает ниже контрольного порога, измерение времени прекращается. Период времени между началом и окончанием измерения времени измеряется счетчиком.

Время отклика: частота датчика слишком низкая, оптимальное управление больше невозможно.

ОБНАРУЖЕНИЕ ВОЗРАСТНОГО ИЛИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ЛЯМБДА-ДАТЧИКА

Если зонд сильно изношен или загрязнен, e.г. через присадки к топливу это влияет на сигнал датчика. Сигнал зонда сравнивается с сохраненным шаблоном сигнала. Медленный зонд определяется как неисправность, например через длительность периода сигнала.

ПРОВЕРКА ЛЯМБДА-ЗОНДА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОСКОПА, МУЛЬТИМЕТРА, ТЕСТЕРА ЛЯМБДА-ДАТЧИКА, АНАЛИЗАТОРА ВЫБРОСОВ: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Как правило, перед каждой проверкой следует проводить визуальный осмотр, чтобы убедиться в отсутствии повреждений кабеля или разъема.Выхлопная система не должна иметь утечек.

Для подключения измерительного прибора рекомендуется использовать переходной кабель. Также необходимо убедиться, что лямбда-регулирование неактивно во время некоторых рабочих состояний, например. при холодном пуске до достижения рабочей температуры и при полной нагрузке.

Проверка лямбда-зонда тестером выхлопных газов

Один из самых быстрых и простых тестов - это измерение с помощью анализатора выбросов четырех газов.

Испытание проводится так же, как и предписанное испытание на выбросы выхлопных газов. Когда двигатель прогрет до рабочей температуры, ложный воздух включается в качестве возмущающей переменной путем снятия шланга. Из-за изменения состава выхлопных газов изменяется и значение лямбда, которое рассчитывается и отображается тестером выхлопных газов. Система образования смеси должна определять это по определенному значению и регулировать его в течение определенного времени (60 секунд, как в тесте на выброс выхлопных газов).Если переменная возмущения удаляется, значение лямбда должно быть уменьшено до исходного значения.

В качестве основного принципа следует соблюдать спецификации производителя для подключения переменных возмущений и значения лямбда.

Однако этот тест может только определить, работает ли лямбда-регулирование. Электрический тест невозможен. При этой процедуре существует риск того, что современные системы управления двигателем контролируют смесь посредством точного определения нагрузки, так что λ = 1, несмотря на то, что лямбда-регулирование не работает.

Проверка лямбда-зонда мультиметром

Для проверки следует использовать только высокоомные мультиметры с цифровым или аналоговым дисплеем.

Мультиметры с низким внутренним сопротивлением (чаще всего в аналоговых устройствах) перегружают сигнал лямбда-зонда и могут вызвать его выход из строя. Из-за быстро меняющегося напряжения сигнал лучше всего отображать с помощью аналогового устройства.

Мультиметр подключается параллельно сигнальной линии (черный кабель, см. Принципиальную схему) лямбда-зонда. Диапазон измерения мультиметра установлен на 1 В или 2 В. После запуска двигателя значение между 0.На дисплее появляется 4 - 0,6 В (опорное напряжение). Если достигается рабочая температура двигателя или лямбда-зонда, фиксированное напряжение начинает меняться от 0,1 В до 0,9 В.

Для достижения безупречных результатов измерения двигатель следует поддерживать на скорости прибл. 2500 об. / Мин. Это гарантирует достижение рабочей температуры зонда даже в системах с ненагреваемым лямбда-зондом. Если температура выхлопных газов недостаточна в режиме холостого хода, существует риск того, что ненагретый датчик остынет и сигнал больше не будет генерироваться.

Проверка лямбда-зонда осциллографом

Форма сигнала лямбда-зонда

Сигнал лямбда-зонда лучше всего отображать с помощью осциллографа.Что касается измерения с помощью мультиметра, основным условием является то, что двигатель или лямбда-зонд должны иметь рабочую температуру.

Осциллограф подключается к сигнальной линии. Устанавливаемый диапазон измерения зависит от используемого осциллографа. Если устройство имеет автоматическое обнаружение сигнала, его следует использовать. Для ручной настройки установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды.

Обороты двигателя снова должны быть прибл.2500 об. / Мин.

Переменное напряжение отображается на дисплее в синусоидальной форме. Следующие параметры могут быть оценены по этому сигналу:

  • Высота амплитуды (максимальное и минимальное напряжение 0,1–0,9 В),
  • Время отклика и продолжительность периода (частота примерно 0,5–4 Гц).

Проверка лямбда-зонда при помощи тестера лямбда-зонда

Различные производители предлагают специальные тестеры лямбда-зондов для тестирования.В этом устройстве функция лямбда-зонда отображается с помощью светодиодов.

Как мультиметр и осциллограф, он подключается к сигнальной линии пробника. Как только зонд достигнет рабочей температуры и начнет работать, светодиоды начнут попеременно загораться - в зависимости от соотношения воздух-топливо и кривой напряжения (0,1 - 0,9 В) зонда.

Здесь все характеристики настроек измерительного устройства для измерения напряжения относятся к датчикам диоксида циркония (датчикам скачков напряжения).Для диоксида титана диапазон измерения напряжения изменяется на 0-10 В, при этом измеряемые напряжения меняются в пределах 0,1-5 В.

Проверка состояния защитной трубки

В качестве основного принципа необходимо соблюдать спецификации производителя. Наряду с электронным тестом состояние защитной трубки элемента зонда может указывать на функциональные возможности:

ЗАЩИТНАЯ ТРУБКА СЛОЖНО ЗАСАЖЕНА

  • Двигатель работает со слишком богатой смесью

Необходимо заменить датчик и устранить причину чрезмерно богатой смеси, чтобы предотвратить повторное засорение датчика.

БЛЕСКА НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

Свинец разрушает элемент зонда.Необходимо заменить зонд и проверить каталитический нейтрализатор. Замените этилированное топливо неэтилированным.

БЕЛЫЕ (БЕЛЫЕ ИЛИ СЕРЫЕ) ОТЛОЖЕНИЯ НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

  • Двигатель горит масло, дополнительные присадки в топливо

Необходимо заменить датчик и устранить причину возгорания масла.

НЕПРАВИЛЬНЫЙ МОНТАЖ

Неправильная установка может привести к повреждению лямбда-зонда, и его правильная работа не может быть гарантирована.Во время монтажа необходимо использовать предписанный специальный инструмент и соблюдать момент затяжки.

ПРОВЕРКА НАГРЕВА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Можно проверить внутреннее сопротивление и напряжение питания нагревательного элемента.

Для этого отсоедините разъем к лямбда-зонду. Со стороны лямбда-зонда с помощью омметра измерьте сопротивление на обоих кабелях нагревательного элемента.Это должно быть от 2 до 14 Ом. На стороне автомобиля используйте вольтметр для измерения напряжения питания. Должно быть напряжение> 10,5 В (бортовое напряжение).

Различные варианты подключения и цвета кабелей

Зонды без подогрева

Количество кабелей Цвет кабеля Подключение
1 Черный Сигнал (заземление через корпус)
2 Черный Сигнал
Заземление

Зонды с подогревом

Количество кабелей Цвет кабеля Подключение
3 Черный
2 x белый
Сигнал (заземление через корпус) нагревательного элемента
4 Черный
2 x белый
Серый
Сигнал, нагревательный элемент, заземление

Зонды диоксида титана

Количество кабелей Цвет кабеля Подключение
4 Красный
Белый
Черный
Желтый
Нагревательный элемент (+)
Нагревательный элемент (-)
Сигнал (-)
Сигнал (+)
4 Черный
2 x белый
Серый
Нагревательный элемент (+)
Нагревательный элемент (-)
Сигнал (-)
Сигнал (+)

(Технические характеристики производителя должны соблюдаться)

ЗАМЕНА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ВИДЕО

Все, что вам нужно знать о лямбда-датчиках

Впервые установленные в автомобилях в 1977 году для повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания и снижения вредных выбросов в выхлопных газах, таких как угарный газ, лямбда-датчики работают, измеряя количество кислорода в выхлопных газах.

Для эффективного двигателя требуется 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Эта идеальная смесь называется Лямбда, отсюда и произошло необычное название датчика.

Однако их часто также называют датчиками кислорода или датчиками O2 из-за их фундаментальной роли в измерении кислорода.

Уровни, рассчитанные с помощью лямбды, отправляются в виде данных в ЭБУ, который затем вычисляет и определяет, как лучше всего достичь идеальной смеси воздуха и топлива при сгорании.

Лукас говорит, что неправильная топливно-воздушная смесь будет либо богатой, либо бедной.

В богатой смеси в воздухе много несгоревшего топлива, но мало кислорода.

Бедная смесь имеет противоположный баланс и содержит большое количество кислорода из-за недостаточного впрыска топлива.

В бюллетене Tech Assist Лукас сказал: «Многие автомобили теперь оснащены лямбда-зондом pre-cat и лямбда-зондом post-cat.

«В то время как лямбда-зонд pre-cat обменивается данными с ЭБУ, регулирующим соотношение воздух / топливо; лямбда-зонд post-cat выполняет диагностическую функцию, контролируя каталитический нейтрализатор.

Симптомы и причины выхода из строя

«Прежде чем автомобиль не пройдет проверку на выбросы загрязняющих веществ или загорится контрольная лампа двигателя; водители могут заметить повышенный расход топлива и / или грубый холостой ход.

«Оба признака неисправности лямбда-зонда.

«При выходе из строя датчика OBD может отображать либо код P0131, либо P0134».

Срок службы датчика без нагрева составляет около 45 000 миль, а для датчика с подогревом - 100 000 миль.

Лукас сказал: «Лямбда-зонд работает при чрезвычайно высоких температурах, поэтому повреждение нагревательного элемента датчика является наиболее частой неисправностью, связанной с этой деталью.

«Вибрация или повреждение разъемов и / или проводов также могут стать причиной отказа.

«Другой частой причиной преждевременного выхода из строя является загрязнение.

«Если лямбда вышла из строя в результате загрязнения, вероятно, датчик будет иметь визуальные подсказки к источнику.

«Важно проанализировать внешний вид, и при наличии признаков загрязнения причины должны быть устранены до замены датчика».

Загрязнение антифриза

При загрязнении антифриза нос датчика будет загрязнен зернистым белым или светло-серым налетом.

Охлаждающая жидкость с антифризом могла попасть в процесс сгорания и попасть на лямбда-зонд.

Перед заменой лямбда-зонда обязательно устраните основную причину неисправности.

В этом случае проверьте прокладку головки на герметичность и при необходимости отремонтируйте.

Загрязнение топлива / присадок двигателя

Так же, как и в случае с антифризом, нос датчика будет загрязнен белыми или красными отложениями.

Чрезмерное использование какой-либо присадки к двигателю или к топливу может привести к загрязнению или блокировке лямбда-зонда.

Опять же, устраните основную причину неисправности перед заменой лямбда-зонда.

В этом случае перед заменой необходимо очистить топливную систему.

Загрязнение масла

Маслянистые черные отложения, оставленные на носике датчика, могут быть результатом сжигания в автомобиле чрезмерного количества масла, которое может загрязнить и / или заблокировать датчик.

Тщательно проверьте двигатель на герметичность, включая все обычные уплотнения, которые могут выйти из строя. После ремонта замените датчик.

Загрязнение топлива

Если топливо горит слишком богатым, на носике датчика может появиться черная сажа.

Поврежденный лямбда-зонд или неисправность в топливной системе могут привести к высокому соотношению воздух-топливо с образованием черной сажи, которая повреждает лямбда-зонд.

Измерьте выхлопные газы, чтобы убедиться, что топливная система работает правильно.

Проверьте управление нагревателем лямбда-зонда и нагреватель датчика, устраните неисправности перед заменой датчика.

Загрязнение свинцом

Носик датчика может быть загрязнен блестящими серыми отложениями.

В настоящее время встречается не так часто, поскольку этот тип загрязнения обычно вызывается воздействием этилированного топлива на платиновые детали или датчик.

Замените все этилированное топливо в системе на неэтилированный перед заменой датчика.

Советы по установке

Лукас советует техническим специалистам держать вилки и кабели вдали от источников тепла и соблюдать осторожность, чтобы не перекрестить резьбу и не перетянуть датчик.

Для автомобилей с двумя лямбда-датчиками Lucas рекомендует заменять их попарно.

1. Очистите резьбу выхлопной трубы с помощью чистящего крана.

2. Нанесите медную смазку только на резьбу датчика - не смазывайте наконечник датчика.

Хотя большинство лямбда-зондов предварительно смазаны, дополнительная смазка предотвратит истирание резьбы и уменьшит трение, которое может привести к чрезмерному крутящему моменту.

3. Затяните датчик с предписанным моментом затяжки, используя динамометрический ключ с подходящей головкой лямбда-зонда.

Избыточный крутящий момент особенно опасен для датчиков с нагревательным элементом, поскольку он может треснуть внутреннюю керамическую стенку, что приведет к выходу датчика из строя.

Линейка лямбда-датчиков Lucas включает более 550 номеров деталей для более 6000 прямых и универсальных применений, включая датчики из диоксида циркония, титана и широкополосные датчики.

Для получения дополнительной информации о лямбда-датчиках Lucas выберите «подробнее» ниже.

Что такое лямбда-зонд и почему он важен?

«Этот датчик измеряет количество кислорода в выхлопных газах и отправляет эту информацию на компьютер автомобиля», - сказал он.«Затем компьютер срабатывает, если двигатель работает на слишком богатой (слишком много топлива) или слишком бедной (слишком много воздуха) смеси, и корректирует компенсацию».

Поскольку датчики подвергаются воздействию очень высоких температур при работающем двигателе, даже если автомобиль припаркован и работает на холостом ходу, они со временем начнут ухудшаться.

«Помимо сильного нагрева, на датчики также могут влиять загрязнения в выхлопных газах, чрезмерное количество несгоревшего топлива в системе и другие факторы», - сказал Ранфт.«Важно, чтобы владельцы транспортных средств знали, что в их автомобилях есть датчики, и что они не вечны».

И вот как они выглядят на самом деле. Фотография из файла: Bosch

Датчики кислорода работают от 80 000 до 100 000 километров, сказал он.

«Однако, если ваш двигатель обслуживается должным образом, датчики могут прослужить дольше. У большинства поздних моделей автомобилей нет рекомендованного интервала замены кислородных датчиков, хотя производители датчиков говорят, что их замена при большом пробеге - хороший способ обеспечить максимальную производительность и экономию топлива.”

В то время как средний владелец транспортного средства не будет знать, когда датчики неисправны, особенно если нет индикатора Check Engine или каких-либо кодов, которые могут указывать на неисправность, связанную с датчиком кислорода, Ранфт сказал, что есть некоторые общие признаки, на которые следует обратить внимание, включая : двигатель грубо работает на холостом ходу или при отпускании педали акселератора тормозит; повышенное потребление топлива, потеря мощности двигателя и низкая производительность двигателя.

«Если вы столкнулись с чем-либо из этого, важно, чтобы ваш автомобиль был осмотрен, а датчики при необходимости заменены», - посоветовал он.«Неисправный датчик кислорода может привести к преждевременному повреждению дорогостоящих частей системы двигателя. При замене датчика кислорода важно использовать тот же тип, что и оригинальный».

Невероятно прочный

Он порекомендовал отвезти ваш автомобиль в аккредитованную мастерскую, где механик сможет считывать показания кислородного датчика с помощью диагностического прибора.

«Датчики кислорода невероятно прочные, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут, - сказал он. - Но они изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены.Попросите своего механика проверить датчики во время регулярного технического обслуживания. Единственный способ узнать, выполняют ли кислородные датчики свою работу, - это регулярно их проверять.

«Также может быть выгодна периодическая замена датчиков для профилактического обслуживания. Замена изношенного кислородного датчика, который стал медленно работать, может восстановить максимальную топливную эффективность, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы преобразователя ».

Привод360

Лямбда-зонд - принцип работы и его применение

В современных автомобилях используются различные виды цифровых систем управления для улучшения характеристик двигателя.Эти компьютеризированные системы полагаются на входные данные, предоставляемые различными типами датчиков, присутствующих в транспортном средстве, для управления двигателем, контроля выбросов и т.д. эмиссия и т. д. может произойти. Некоторые из датчиков автомобильного двигателя - это датчики массового расхода воздуха, датчик частоты вращения двигателя, датчик детонации, датчик давления, датчик кислорода и т. Д. Датчик кислорода также известен как датчик лямбда.Этот датчик присутствует в выхлопной системе автомобиля.


Что такое лямбда-зонд?

Лямбда-зонд, также известный как датчик кислорода, измеряет количество несгоревшего кислорода в выхлопной трубе. Выходной сигнал этого датчика используется для регулировки топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания. Этот датчик помогает определить, является ли это соотношение воздух-топливо бедным или богатым.

Лямбда-зонд

Первый автомобильный лямбда-зонд был изобретен компанией Robert Bosch GmbH в 1976 году.Volvo и Saab первыми использовали лямбда-зонд. К 1993 году этот датчик был внедрен почти во все бензиновые автомобили в Европе.

Принцип работы

Лямбда-зонд состоит из двух частей - датчика, который нагревается, и датчика нагрева. Пороговая температура срабатывания лямбда-зонда составляет от 300 ° C до 600 ° C. Датчик нагрева помогает лямбда-датчику достичь своей рабочей температуры.

Когда двигатель достигает нужной температуры, датчик начинает измерять несгоревший кислород, присутствующий в выхлопных газах.Эти выходные данные отправляются в компьютерный блок, где он вычисляет соотношение воздух-топливо и проверяет справочную таблицу для оптимизации этого отношения воздух-топливо. На основе этой информации высвобождается рассчитанное количество топлива, необходимое двигателю для сгорания при стехиометрическом соотношении, что обеспечивает полное сгорание.

В автомобилях используются два лямбда-зонда: один установлен перед катализатором, который управляет системой, а другой - за катализатором, чтобы убедиться в правильной работе первого.

Приложения

Фактическое количество лямбда-зондов, имеющихся в автомобиле, зависит от года выпуска, марки, модели и двигателя автомобиля. Лямбда-датчики (датчики кислорода) помогают улучшить характеристики автомобиля, избегая дорогостоящих повреждений CAT. Использование хорошего лямбда-зонда может сократить потребление топлива автомобилем до 15 процентов.

Этот датчик очень полезен при низком расходе топлива, низком уровне выбросов загрязняющих веществ, проверьте значения выбросов выхлопных газов. Этот датчик со временем может устареть и потребовать замены.Старые датчики передают информацию с очень низкой скоростью, что приводит к неправильной топливно-воздушной смеси в нейтрализаторе катализатора. Это приводит к неправильной работе, повышенному расходу топлива автомобилем и включению света двигателя.

Регулярно очищая датчик от накипи и очищая его водородом, можно повысить надежность и производительность датчика. Рекомендуется периодически проверять исправность этого датчика. Назовите конкретный автомобиль, в котором установлены 4 лямбда-зонда.

Лямбда-зонд и его важный вход в ЭБУ

В предыдущей статье мы обсуждали работу ЭБУ, где уже стало ясно, что лямбда-зонд предоставляет жизненно важную информацию для ЭБУ.Было бы слишком далеко вдаваться в подробности, чтобы обсудить, как эта часть работает и как она взаимодействует с ЭБУ. В этой статье мы объясним точное взаимодействие этих двух компонентов!

Какой датчик?

Правый, лямбда-зонд. Среди автомобильных техников эту часть иногда называют лямбда-зондом, датчиком кислорода или датчиком O2. Это название подразумевает функцию этой части. Короче говоря, этот датчик измеряет количество кислорода в выхлопе.Голландская организация сектора мобильности BOVAG имеет очень красивое и краткое описание этой части:

«Лямбда-зонд - это датчик в выхлопе вашего автомобиля, который измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Если значение содержания кислорода меняется, система управления двигателем регулирует это автоматически. Таким образом, каталитический нейтрализатор работает оптимально, а выхлопные газы менее вредны для окружающей среды ».

Сказав это, приятно осознавать, что сегодня в большинстве автомобилей есть два кислородных датчика.Один датчик измеряет количество газов, выходящих из двигателя, а второй датчик расположен за каталитическим нейтрализатором. Поскольку лямбда-зонд представляет собой полый керамический цилиндр, кислород может проходить через датчик. Датчик измеряет присутствие кислорода и выдает сигнал напряжения. Провода на датчике могут нагревать лямбда-зонд и передавать данные в ЭБУ. На основе этих данных ЭБУ определяет, насколько бедная (мало выхлопных газов и много кислорода) или насколько богата (много выхлопных газов и мало кислорода) воздушно-топливная смесь.Нагрев кислородного датчика также имеет важную причину: это позволяет датчику быстро реагировать на холодный двигатель, что приводит к лучшему и более экономичному сгоранию!
Теперь, когда мы это знаем, профессионалу может быть интересно узнать краткую историю этой детали:

История лямбда-зонда

Чтобы рассказать немного об истории лямбда-зонда, мы хотим перенести вас в прошлое. Если быть точным, для этого нужно перейти в 1976 год.Небольшое исследование показывает, что это был особенный год. В 1976 году Queen выпустили Bohemian Rhapsody, родилась «Панненка», был основан бренд Apple и вошел в употребление легендарный Concorde. А если посмотреть на учебники истории, то можно понять, что 1976 год был также особенным годом для Швеции. В том же году шведская группа ABBA выпустила Dancing Queen (мы приносим свои извинения за то, что песня застряла у вас в голове прямо сейчас ...), Бьорн Борг проложил себе путь к победе в Уимблдоне, и в довершение всего, Швеция представила лямбда-зонд. .Настоящий забавный факт на дни рождения!

Ну, вернемся к датчику O2. В результате ужесточения экологических норм и норм выбросов, которые были введены в Соединенных Штатах, Volvo была первой маркой в ​​1976 году, которая оснастила этой новой технологией модели 240 и 260. Volvo так гордилась этим нововведением, что даже поставила подлинный Эмблема «Лямбда-зонд» в решетке нескольких автомобилей.

После успешного внедрения Volvo вступила в еще более тесные партнерские отношения с Bosch, которая взяла на себя ответственность за производство цилиндрических деталей.Вскоре в 1982 году появились лямбда-датчики второго поколения. Большим преимуществом этого второго поколения было то, что этот датчик был нагрет. За сорок лет, последовавших за появлением лямбда-зонда, компания Bosch произвела более 1 миллиарда таких деталей.

Что делает ECU с информацией лямбда-зонда?

Заглянув в учебники по истории, пора вернуться к работе лямбда-зонда. Приведенное ранее определение этого датчика содержит очень важный элемент, который заслуживает дальнейшего пояснения.Это относится к следующему предложению: «Если значение содержания кислорода меняется, система управления двигателем регулирует это автоматически».

Главный вопрос, конечно, в том, что и как регулирует система управления двигателем, или ЭБУ, в зависимости от содержания кислорода в выхлопных газах. Это основано на так называемом значении лямбда. ЭБУ постоянно сравнивает количество воздуха, которое измеряет датчик кислорода, с количеством впрыскиваемого топлива. Как только это значение опускается ниже 1, в топливной смеси (богатая смесь) не хватает воздуха.Если это значение больше 1, имеется избыток воздуха (бедная смесь). На основании этих данных блок управления двигателем принимает собственное решение. Наиболее очевидное решение для ЭБУ - начать регулировать топливно-воздушную смесь так, чтобы пропорции совпадали. Этого можно достичь, например, регулируя время открытия форсунок. Однако, если значение отклоняется слишком сильно или значение продолжает отклоняться после регулировки, загорится сигнальная лампа двигателя, и двигатель может перейти в аварийный режим.

Неисправный лямбда-зонд оказывает серьезное влияние на ЭБУ

Теперь, когда объяснено взаимодействие обоих компонентов, становится ясно, какое влияние эта часть оказывает на функционирование ЭБУ. Поэтому неисправный лямбда-зонд необходимо быстро заменить. Продолжительное движение с неисправным датчиком также может привести к повреждению каталитического нейтрализатора. Поскольку индикатор управления двигателем (индикатор MIR) часто загорается при неисправности лямбда-зонда, важно продолжить диагностику и выполнить различные тесты.

Проверка и измерение неисправных лямбда-зондов

Первый тест, который вы можете сделать, - это увеличить число оборотов двигателя примерно до 1500–2000 об / мин. Важно как можно меньше двигать акселератором. Если частота вращения нестабильна, у вас может быть первое указание на то, что лямбда-зонд может быть неисправен.

После того, как вы проверили стабильные обороты двигателя, вам нужно получить омметр и измерить сопротивление нагревателя. Иногда для этого нужно снять теплозащитный экран с выпускного коллектора.Измерьте это при нормальной температуре двигателя (от 85 до 95 ° C) и используйте электрическую схему. Значение правильное? Затем приступайте к измерению сигнала. Правильно работающий кислородный датчик дает значение от 0,1 до 0,9 В. Если это не так, можно сделать вывод, что лямбда-зонд заставил загореться индикатор управления двигателем! Нужно почистить лямбда-зонд, а можно заменить зонд.

Опыт учит нас, что лучше заменить лямбда-зонд на оригинальный, а не выбирать неоригинальный.Как только вы начнете поискать "вторичный лямбда-зонд" на различных автомобильных форумах, станет ясно, что мы имеем в виду под этим. Есть масса случаев, когда проблема не решается, а свет остается включенным.

Двоичный лямбда-зонд | Mein Autolexikon

Лямбда-зонд - это датчик концентрации кислорода, который измеряет разницу в содержании кислорода в выхлопных газах и окружающем воздухе для обеспечения оптимального состава смеси. Одним из типов лямбда-зондов является бинарный лямбда-зонд.

Функция

Лямбда-зонд измеряет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах. Он излучает сигнал напряжения на основе остаточного кислорода, содержащегося в выхлопных газах. Блок управления двигателем использует этот сигнал напряжения для определения текущего состава смеси. В бинарных лямбда-датчиках сигнал датчика переключается между двумя значениями. В зависимости от состава количество впрыскиваемого топлива уменьшается (богатая смесь) или увеличивается (бедная смесь).

Типы бинарных лямбда-зондов

Основное различие делается между двумя типами бинарных лямбда-зондов: диоксид циркония и диоксид титана.Лямбда-зонд из диоксида циркония является наиболее широко используемым типом.

Принцип работы бинарного датчика диоксида циркония

Чувствительный элемент диоксида циркония имеет форму пальца и полый. Внутренняя сторона контактирует с окружающим воздухом, внешняя - с потоком выхлопных газов. Обе стороны покрыты тонким пористым слоем платины, который действует как электрод. Когда бинарный датчик диоксида циркония достигает своей рабочей температуры, ионы кислорода начинают течь из-за разницы в концентрации кислорода.Ионы кислорода движутся от контрольной стороны в направлении выхлопных газов, чтобы уравновесить это. Из-за результирующей разности потенциалов (напряжения между двумя электрически заряженными телами) на платиновые электроды подается напряжение. Сигнал датчика составляет примерно 0,1 В для бедной смеси и 0,9 В для богатой смеси.

Режим работы бинарного датчика диоксида титана

В отличие от бинарных датчиков диоксида циркония, бинарные датчики диоксида титана фактически не вырабатывают никакого напряжения.Вместо этого их сопротивление изменяется в соответствии с остаточной концентрацией кислорода в выхлопных газах. Бинарным датчикам из диоксида титана не требуется эталонный воздух. Диоксид титана менее проводящий при высоком содержании кислорода (лямбда больше 1) и более проводящий при низком содержании кислорода (лямбда меньше 1). Если на элемент подается напряжение, выходное напряжение изменяется в соответствии с концентрацией кислорода в выхлопных газах. Рабочая температура этих лямбда-зондов составляет 700 ° C.Бинарный датчик из диоксида титана обычно более компактен, чем вариант из диоксида циркония, так как для сравнения не требуется окружающий воздух.

Охрана окружающей среды

Лямбда-датчики незаменимы для эффективного преобразования выхлопных газов. В более современных автомобилях часто используются два лямбда-зонда.

Лямбда-датчики подвержены экстремальным нагрузкам. Правильно функционирующий лямбда-зонд является предпосылкой для надежной работы двигателя и, следовательно, для следующих трех факторов:

  • Низкий расход топлива
  • Низкие выбросы загрязняющих веществ
  • Правильные значения выбросов

Своевременная замена лямбда-зонда может не только предотвратить дорогостоящие повреждение каталитического нейтрализатора, что также обеспечивает лучшую производительность автомобиля.

Проверка лямбда-зонда на содержание кислорода в выхлопных газах (EGO)

Тест 5 - Лямбда-зонд

Лямбда-зонд, также известный как датчик кислорода в выхлопных газах (EGO), обычно устанавливается в выпускном коллекторе. Можно установить более одного датчика. Его цель - обнаружить присутствие кислорода в выхлопных газах, что указывает на то, что двигатель работает на обедненной смеси.

Лямбда-зонд используется в замкнутом контуре в качестве датчика обратной связи, чтобы помочь ЭБУ точно отрегулировать соотношение воздух-топливо для достижения стехиометрии - идеального соотношения воздух-топливо примерно 14.7: 1 в бензиновых двигателях.

Датчик EGO имеет встроенный нагреватель для быстрого нагрева, так как он не работает при низких температурах. Пока датчик нагревается, автомобиль работает в менее эффективном режиме с разомкнутой цепью, в котором ЭБУ использует предварительно установленные значения для воздушно-топливного отношения.

  • Программное обеспечение: PicoScope 6 - управляемый тест AT022 и AT023
  • Цель теста - лямбда-зонд (EGO Oxygen)
  • Требуемый уровень навыка - Очень легко

Большинство датчиков выдают высокие и низкие уровни с частотой около 1 Гц, поскольку смесь определяется как богатая или бедная.Если вы видите эти импульсы, автомобиль находится в режиме замкнутого контура и датчик работает правильно.

Connect : Найдите датчик с помощью технических данных вашего автомобиля. Мы рекомендуем использовать для подключения щупы с обратным контактом или разводные провода.

Используйте технические данные, чтобы определить провод выходного сигнала от разъема жгута лямбда-зонда.

Run : Двигатель должен прогреться до нормальной рабочей температуры, чтобы выдать действительный сигнал.Запустите PicoScope, когда будете готовы зафиксировать сигнал.

Считывание : В зависимости от типа лямбда-зонда будет видно, что сигнал циклически изменяется с высоким и низким постоянным уровнем с изогнутыми краями. Эти датчики обычно переключают высокий и низкий уровень один раз в секунду. У Pico есть управляемые тесты для измерения различных типов лямбда-датчиков, поэтому, пожалуйста, прочтите их для получения дополнительной информации - выберите датчики, затем лямбда.


Анализ сигналов

Сигнал показывает влияние ECU, регулирующего смесь между богатой и бедной.Если датчик обнаруживает богатую смесь, количество впрыскиваемого топлива немного уменьшается. Примерно через секунду датчик EGO обнаруживает обедненную смесь, и количество впрыскиваемого топлива немного увеличивается. Эти циклы продолжаются, пока блок управления двигателем пытается поддерживать идеальное соотношение воздух-топливо.

Лямбда - Анимация теста выхлопных газов на кислород

Видео комментарий

Видео начинается с прогрева двигателя. Лямбда-датчики находятся в выпускном коллекторе, а также в каталитическом нейтрализаторе.Температурный датчик показывает, что для проведения этого теста двигатель необходимо прогреть до нормальной рабочей температуры.

Сигнальные импульсы от датчиков EGO идут к ЭБУ.

Подключение : Используйте контактный датчик для подключения к выходу ECU и заземлите тестовый провод.

Run : Двигатель должен прогреться до нормальной рабочей температуры, чтобы выдать действительный сигнал. Запустите PicoScope, когда будете готовы зафиксировать сигнал.

Считывание : В зависимости от типа лямбда-зонда будет видно, что сигнал циклически изменяется с высоким и низким постоянным уровнем с изогнутыми краями. Эти датчики обычно переключают высокий и низкий уровень один раз в секунду.

Нажмите «Далее» для шестого теста - «Тест датчика АБС».

.

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *