Лямбда зонд - это датчик концентрации О 2 (или проще говоря - кислородный датчик), позволяющий оценивать объем несгоревшего кислорода, содержащегося в отработанных газах. Эти показатели крайне важны, так как благодаря поддержанию определенных пропорций топлива и воздуха, происходит наиболее эффективное сгорание топливовоздушной смеси. Самым лучшим соотношением считается 14,7 частей кислорода на 1 часть бензина. Если это соотношение будет нарушаться, то смесь будет бедной или, наоборот, обогащенной, что, в свою очередь, скажется на расходе топлива и мощности мотора.
Хоть внешне датчик кислорода и не выглядит, как «жизненно важная» деталь, он выполняет очень важную функцию, поэтому любая неисправность лямбда зонда, «симптомы» которой мы рассмотрим, должна быть незамедлительно исправлена.
Признаки и причины неисправности лямбда зонда
Согласно статистике датчики кислорода выходят из строя постепенно, поэтому выявить его неисправность можно, если вовремя обратить внимание на следующие «симптомы»:
- Обороты на холостом ходу начали падать или «плавать».
- Автомобиль дергается, а после запуска мотора слышны нехарактерные для двигателя хлопки.
- Снизилась мощность мотора и при нажатии на педаль газа наблюдается замедленная реакция.
- Двигатель сильно перегревается, а расход топлива увеличился.
- Изменился запах в выхлопной трубе (выхлопные газы стали более токсичными).
В результате вышедшего из строя датчика качество топливной смеси, попадающей в камеру сгорания, ухудшается, из-за чего нарушается отлаженная работа двигателя. Причин для этого может быть множество:
- Неправильная работа цепи накала или пониженная чувствительность наконечника датчика.
- Низкокачественное топливо с высоким содержанием железа, свинца, частиц нефтяного распада и прочих вредных включений. Все эти вещества налипают на платиновые электроды, что приводит к неисправности датчика.
- Проблемы с системой подогрева лямбда зонда. Если подогрев перестал функционировать как нужно, то датчик кислорода будет выдавать неточные данные.
- Перегрев корпуса регулятора. Такое происходит, если неправильно установить угол опережения зажигания.
- Изношенные маслосъемные кольца. В этом случае в выхлопную трубу попадает моторная жидкость, которая воздействует на лямбда зонд.
- Если часто производится многократный запуск двигателя.
- Использование герметиков (особенно силиконовых) для установки лямбда зондов.
- Нарушен уровень компрессии в цилиндрах двигателя. В этом случае горючая смесь сгорает неравномерно.
- Забитые бензиновые форсунки двигателя.
Если вы заметили, что не работает лямбда зонд, симптомы не стоит игнорировать, так как в противном случае вы обеспечите себе много проблем с автомобилем. Дело в том, что большинство современных машин, оснащены блоком аварийной блокировки, который может сработать в самый неудачный момент. Однако невозможность дальнейшего передвижения - это еще не самое страшное. Если датчик разгерметизируется, то из строя выйдет система впрыска и вам придется оплатить дорогостоящий ремонт более серьезного узла.
Проверка датчика кислорода
Обычно диагностика лямбда зонда производится с помощью вольтметра и омметра или мультиметра, который заменяет сразу оба эти тестера. Чтобы проверить накальную спираль регулятора необходимо отсоединить от колодки контакты 3 и 4 разъема (обычно это коричневый и белый провода) и подключить к их зажимам концы тестера. Если сопротивление спирали составляет не меньше 5 Ом, то это хороший знак.
Также проверка лямбда зонда мультиметром позволяет узнать чувствительность наконечника датчика кислорода. Чтобы узнать термоэлектрические параметры элемента необходимо включить и прогреть двигатель до 70-80 градусов. После этого:
- Доведите обороты двигателя до 3000 и удерживайте этот показатель на протяжении 3 минут, чтобы датчик разогрелся.
- Соедините минусовой щуп тестера (сигнальный провод) с массой машины, а второй - с выходом лямбда зонда.
- Проверьте показания тестера, данные должны варьироваться от 0,2 до 1 В и обновляться до 10 раз за секунду.
- Резко нажмите на педаль акселератора и отпустите ее, если мультиметр покажет значение в 1 В, а потом резко упадет на ноль, то лямбда зонд в порядке. Если данные на тестере не скачут при нажатии и отпускании педали, а показатели составляют порядка 0,4 - 0,5 В - это свидетельствует о необходимости замены датчика.
Если напряжения вообще нет, то, скорее всего, причина неисправности кроется в проводке, поэтому «прозвоните» мультиметром все провода, которые идут от выключателя зажигания к реле.
Полезно! Чтобы более точно уточнить характеристики чувствительности лямбда зонда потребуется профессиональное оборудование - осциллограф.
Если ваш автомобиль оснащен «умной» бортовой системой, то обратите внимание на сигнал «Check Engine», который может выдать следующие ошибки:
- 0130 - свидетельствует о том, что датчик выдает неверный сигнал.
- 0131 - очень слабый сигнал датчика.
- 0133 - лямбда медленно откликается.
- 0134 - нет вообще никакого отклика.
- 0135 - неисправность нагревателя лямбды.
- 0136 - заземление второго датчика замкнуло.
- 0137 - второй датчик выдает очень низкий сигнал.
- 0138 - через-чур высокий сигнал второй лямбды.
- 0140 - обрыв зонда.
- 1102 - невозможно считать показатели, так как сопротивление элемента слишком низкое или вовсе отсутствует.
Однако перед тем как проверить датчик кислорода лямбда зонд (видео этого процесса представлено ниже) с помощью специального тестера, обратите внимание на его внешний вид. Если на него налипли вещества, которые препятствуют его полноценной работе, то возможно удастся ограничиться ремонтом этого элемента.
Как отремонтировать лямбда-зонд
Ремонт лямбда зонда своими руками выполнить довольно просто, для этого необходимо определить, в каком именно узле произошел сбой.
Если проблема связана с контактами цепи, то в первую очередь необходимо найти место разрыва и проверить, не окислились ли контакты. Сигнал может, элементарно, не идти от блока управления. Поэтому проверьте питание лямбды. Если контакты элемента окислились их необходимо обработать WD40.
Если на корпусе зонда образовалось много нагара, то может потребоваться чистка всех частей системы. И тут возникает закономерный вопрос, чем промыть лямбда зонд. Дело в том, что обрабатывать платиновые электроды и керамический стержень наждачной бумагой категорически запрещено. Поэтому необходимо использовать специализированные средства, предназначенные для растворения ржавчины.
Для очистки датчика необходимо выполнить следующие шаги:
- Демонтируйте лямбда зонд, предварительно нагрев его корпус до 50 градусов.
- Снимите защитный колпачок.
- Замочите датчик в ортофосфорной кислоте на 30 минут (она справится даже с самыми сложными отложениями).
- Ополосните лямбду в воде, высушите и установите элемент обратно. Не забудьте смазать резьбу датчика специальным средством для создания полной герметичности (но только не используйте силиконовый герметик).
Так как стоимость датчиков колеблется от 1000 - 3000 рублей за один элемент, то вполне разумно попробовать осуществить ремонт лямбда зонда своими руками (видео смотрите ниже), а уже потом приступать к установке нового элемента.
В заключении
Системы автомобиля очень чувствительны и нуждаются в постоянной диагностике и профилактических работах. Чтобы лямбда зонды и другие элементы работали исправно, не экономьте на хорошем топливе, ведь чаще всего именно некачественный бензин приводит к быстрому выходу из строя важных рабочих элементов.
Немало автомашин, что были выпущены в 70-80-ых годах, оснащены каталитическими нейтрализаторами или катализаторами выхлопных газов, которые позволяют значительно уменьшить токсичность выработанных веществ, тем самым, снизив урон, что переносит окружающая среда. Важно то, что функционирование катализатора сохраняется лишь в случае образования идеальной смеси, а если говорить точнее, то на одну часть горючего требуется около 14.6 — 14.8 частиц нормального атмосферного воздуха с оптимальным содержанием кислорода. Что бы в смеси не содержалось слишком много или слишком мало подобных частиц, нужно использовать электрическое управление подачей топлива. В подобной системе, лямбда-зонд осуществляет контроль над качеством сгораемого состава. К сожалению, такой механизм очень хрупкий, неустойчивый и часто подвергается поломкам. При остановке работы лямбда-зонда, не требуется каких-либо специализированных устройств, что бы обнаружить неисправность, однако, эксплуатация транспортного средства прекращается.
Лямбда-зонд способен определить химические вещества в газах выхлопа посредством отбора кислорода в них и распознавания процентного состава. Если состояние смеси оптимальное, такой показатель должен соответствовать 0. 1 — 0.3 процента. Из-за нестабильного режима подачи топлива в двигатель на протяжении значительного времени, показатели могут колебаться. Лямбда-зонд монтируется напрямую в выпускной коллектор и очень часто, его устанавливают в место, где соединяются патрубки, которые отходят от разнообразных цилиндров, хотя бывают и другие вариации.
Модифицируют разные типы лямбда-зондов. Например, на экономичных транспортных средствах и на автомобилях, предыдущих годов выпуска, подобные устройства отличаются наличием двухканальной компоновки. Они способны определять лишь отклонения в содержании кислорода в отрицательную или положительную сторону. Этому процессу сопутствуют изменения в напряжении электронного сигнала, которое передается на электрический блок. На сегодняшний день, практически все автомашины элитных и средних классов, укомплектованы широкополосными лямбда-зондами, предназначенными определять процентные отклонения содержания от нормы требуемого элемента. Это помогает достичь значительных улучшений в работе двигателя, а именно:
1.Снижается затратное количество топлива.
2. Существенно повышаются ресурсы автомобиля.
3. Повышается устойчивость удержания циклов холостого хода.
Неисправный лямбда зонд — можно ли ездить с неисправным лямбда зондом
Если лямбда-зонд неисправен, значительно ухудшается качество смеси топлива, что, в свою очередь, ухудшает эксплуатацию двигателя. В любой ситуации, не включая механические повреждения, которые сопровождаются разгерметизацией, проблемы с лямбда-зондом проявляются систематически, постепенно ухудшая работу мотора. Также, исключением из правила можно назвать обрыв проводки, что, по своей сути, не является непосредственной поломкой лямбда-зонда. Категорически не рекомендуется игнорировать поломку лямбда-зонда и эксплуатировать транспортное средство, так как это может привести к абсолютному выходу мотора из строя, за чем обязательно последует дорогостоящий ремонт.
Причины неисправности лямбда зонда
Существует множество причин неисправности лямбда-зонда, однако, в нашей статье мы выделили несколько основных и наиболее частых причин поломки этого устройства:
1.Если корпус датчика разгерметизировался и внутрь проникли выхлопные газы и атмосферный воздух.
2. Если лямбда-зонд перегрелся из-за неисправностей в системе зажигания и неправильного тюнинга двигателя.
3. Лямбда-зонд может выйти из строя из-за продолжительных воздействий внешней среды, попросту это можно назвать старением.
4. Если рабочая поверхность лямбда-зонда блокируется продуктами сгорания недоброкачественного горючего.
5. Если оптимальное электропитание нарушено или прервана линия, которая ведет к блоку управления.
6. В результате мощного удара с последующим разрушениям внутренних элементов. Такое часто происходит во время долгой езды по разрушенным поверхностям дорожного покрытия.
Лямбда зонд
Что касается электротехнической стороны эксплуатации лямбда-зонда, то этот механизм не способен формировать однородные сигналы. Посредством того, что типичный лямбда-зонд расположен в выпускном коллекторе, происходит следующее — когда выхлопные газы достигнут точки его нахождения, уже происходит несколько рабочих оборотов, что существенно ухудшает качество образования смеси и провоцирует дестабилизацию работы двигателя. Ввиду этого, лямбда-зонд меняет напряжение, которое подается на центральный блок впрыскового управления, принимающего нужные меры.
Как проверить, работает ли лямбда зонд
С самого начала механизм перестает качественно выполнять нужные функции в оптимальных режимах эксплуатации мотора, если его электротехнические характеристики ухудшаются до того, что датчик не формирует нужный сигнал. Проявления неисправностей лямбда-зонда заключаются в дестабилизации циклов холостого хода, что начинают плавать в диапазоне, который имеет протяженность 300-600 оборотов в минуту. Если достигнуть слишком высоких оборотов, однако, не принадлежащих к критическим, качество топливной смеси может резко измениться. В этом случае, транспортное средство сильно дергается, из-под капота слышно отрывистые хлопки, а контрольная лампа, которая свидетельствует о неправильной работе мотора, вспыхивает на приборной панели. Когда обороты снижаются, то и признаки неисправности лямбда-зонда исчезают.
При игнорировании подобных симптомов, наступает второй этап развития неисправностей. При этом, устройство не будет работать, если мотор не прогрет. Пока температура двигателя не достигнет необходимой, транспортное средство будет показывать все признаки поломки газораспределительной системы или впускного механизма. Например, можно отметить, значительное ухудшение мощности, различные хлопки, рывки, а также, заторможенные реакции при изменении положения педали газа. Из-за абсолютной остановки подачи горючего, машина может замедляться или дергаться, также можно увидеть перегревание мотора. После нескольких минут движения в таком режиме наступает временная стабилизация автомобиля.
Если водитель не примет никаких мер, прибор может окончательно выйти из строя, что повлечет за собой немало негативных последствий. В частности, существенно ухудшится динамика и езда в непрерывном режиме станет невозможна, расход топлива значительно повысится, а выхлопные газы станут более токсичны, что легко можно определить по резкому неприятному запаху с явным оттенком топлива. Интересно то, что некоторые современные автомашины способны заблокировать все действия автомобилиста и перейти в аварийный режим, если лямбда-зонд неисправен.
В корпус датчика поступает атмосферный воздух, почему нельзя ездить на авто в этом случае
Как говорилось выше, при разгерметизации лямбда-зонда, невозможно продолжать эксплуатацию транспортного средства, так как мотор может полностью выйти из строя. При этом, газы выхлопа поступают в канал, используемый для накопления атмосферного воздуха, что бы сопоставить два вида газов и определить оптимальное содержание кислорода. При торможении мотором, атмосферный воздух проходит через цилиндры с меньшим количеством примесей, а лямбда-зонд примечает, что кислорода в коллекторе больше, чем во внешней среде. Это формирует мощные отрицательные сигналы, которые нарушают оптимальную работу блока впрыскового управления.
Что касается внешних признаков, то существенная часть мощности теряется, незначительно повышаются обороты при вдавливании педали газа, слышны громкие хлопки и рывки. Кроме того, в катализаторе начинает гореть топливо, что сопровождается неприятным запахом, выбрасыванием сажи из выхлопной трубы, которая оседает на корпусы свечей и выпускные клапаны.
Электронная диагностика работы лямбда зонда
Для профессионального осмотра лямбда-зонда необходимо применить электронный осциллограф. Также, можно использовать мультиметр, однако, он способен лишь констатировать тот факт, что устройство вышло из строя. Прибор необходимо проверять на работающем моторе, который разогрет до 80-90 градусов по Цельсию, так как неразогретый двигатель не будет давать точных показаний.
Существует довольно много признаков неисправности прибора. Например, ровные характеристики сигнала или повышение уровня, которое не превышает 0.1 В. Также, обратите внимание на форму кривой, изменения в напряжении должны быть крутыми, а не плавно увеличенными. Кроме того, по мнению специалистов, уровень сигнала в лямбда-зонде должен меняться каждые 120 мс, а иначе — он неисправен.
Чистка лямбда зонда для удаления продуктов сгорания своими руками
Для этого, необходимо демонтировать устройство, когда температура поверхности будет около 50 градусов Цельсия. Затем, снимаем с него защитный колпачок и погружаем в ортофосфорную кислоту контакты. Требуется обмыть ней лямбда-зонд несколько раз, после чего промыть его простой водой. Далее, высушиваем устройство и монтируем обратно. Не забудьте смазать резьбу специализированной пастой-герметиком.
Ремонт лямбда зонда или полная замена узла лямбда зонда
Фактически все производители автомобилей в один голос утверждают про невозможность ремонта лямбда-зонда и про то, что в случае поломки, необходима полная замена узла. Выйти из ситуации можно купив специальный универсальный датчик, который снабжен переходником для конкретного типа автомобиля.
Помните, что лишь своевременное обнаружение поломки и применение необходимых мер поможет избежать вам вышеописанных неприятностей.
В процессе эксплуатации автомобиля возникают различные неисправности в топливной системе. Определить неисправность можно, обращая внимание на поведение машины в дорожных условиях. Но сначала нужно разобраться, какие типы топливных систем бывают, из каких узлов и деталей она состоит.
Виды топливных систем
Существуют дизельные и бензиновые двигатели. Они работают на разном топливе, соответственно, у них разные топливные системы.
У дизельных двигателей топливо из бака через трубки топливоподкачивающим насосом подается на ТНВД (топливный насос высокого давления), затем от ТНВД на форсунки. С форсунок топливо непосредственно поступает в цилиндр через впускной коллектор двигателя.
В бензиновых двигателях такого давления нет - для горения бензина не нужна такая высокая степень сжатия. Топливные системы бензиновых двигателей различаются по типу. Бывает система распределенного впрыска (инжектор), система одноточечного впрыска (моновпрыск) и карбюратор. Карбюраторные двигатели последнее время уже не выпускаются и доживают свои последние дни.
Детали топливной системы
Независимо от типа двигателя, любая топливная система состоит из топливного насоса, топливных трубок и непосредственно устройства, подающего топливо во впускной коллектор. Таким устройством почти всегда является форсунка, в карбюраторных двигателях эту роль выполняет карбюратор.
В современных двигателях применяют датчики, которые влияют на качество горючей смеси и на расход топлива. В составе инжектора и моновпрыска есть регулятор холостого хода и датчик положения дроссельной заслонки. Датчик расхода воздуха присутствует в инжекторах и современных дизельных системах. Кислородный датчик (лямбда-зонд) последние годы ставится практически на все типы двигателей.
Устройство и принцип действия кислородного датчика
Кислородный датчик (лямбда-зонд) находится в выхлопной системе автомобиля. От сложности конструкции могут быть установлены один или два датчика, встречается и большее количество. Если лямбда-зонд предусмотрен один, то он находится на выпускном коллекторе.
Лямбда-зонд представляет собой керамический элемент в металлическом корпусе, на который через провода подается напряжение. Керамика в зависимости от качественного состава газов в выхлопной системе подает сигнал на блок управления. Управление расходом топлива настраивается согласно показаниям датчика.
Отчего кислородный датчик может выйти из строя
Самое банальное, из-за чего может выйти из строя лямбда-зонд – это механические повреждения. Допустим, машина побывала в ДТП. Нередко в наших российских условиях виновато качество топлива. Ни для кого не секрет, что бензин на заправках в России нередко "бодяжат".
Плохое состояние двигателя влияет на работоспособность датчика. Неисправная поршневая группа выбрасывает моторное масло в выхлопную систему, тем самым забивая керамику у «лямбды».
К перегреву датчика приводит неправильно отрегулированное зажигание. Из-за того же зажигания в глушителе могут появиться хлопки. Сильные хлопки разрушают лямбда-зонд.
Выводит из строя кислородный датчик тосол и тормозная жидкость, которые попадают на керамический изолятор. Это может происходить из-за течи жидкостей в тормозной системе и системе охлаждения.
Основные признаки неисправностей лямбда-зонда
Понять, исправен кислородный датчик или нет, можно по некоторым характерным признакам. Хотя, причина неполадки может быть и другая, для точного определения дефекта нужна профессиональная диагностика.
Неисправный кислородный датчик может быть, если:
- - автомобиль по дороге передвигается с рывками,
- - увеличился расход топлива,
- - машина "тупит", плохо едет и набирает скорость,
- - мотор работает неустойчиво на холостом ходу,
- - сразу после остановки заметен характерный треск в районе нахождения "лямбды",
- - при внешнем осмотре датчика выясняется, что он нагрелся до раскаленного состояния (покраснел).
Если у датчика оборваны провода, то здесь нет сомнений - в таком состоянии он работать не будет. При наличии внешних повреждений можно сомневаться в работоспособности лямбда-зонд.
Еще контрольная лампа Chek Engine в салоне автомобиля сигнализирует о любых неполадках в электрике двигателя, но точно определить неисправность можно только с помощью компьютерной диагностики.
Замена кислородного датчика
Заменить лямбда-зонд на автомобиле очень просто, особенно, если датчик находится на выпускном коллекторе (к нему удобнее добраться). Лучше его менять на хорошо прогретом двигателе, так как холодный металл сжимается, и датчик нередко "прикипает" к коллектору.
Для замены нужно:
- - заглушить двигатель и выключить зажигание,
- - отсоединить провода у разъема,
- - гаечным ключом (иногда требуется торцевой ключ) открутить неисправный датчик,
- - вкрутить на место новый датчик до упора до упора, но без лишних усилий,
- - соединить провода на разъеме.
Вот и все, довольно элементарно. Теперь с новым датчиком не будет никаких проблем.
Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.
Что такое лямбда-зонд, и где он находится
В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.
Лямбда-зонд - система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать - кислородный датчик.
Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором
Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.
Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора
Как работает датчик кислорода
Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.
Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.
Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле
Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ<1, у обеднённой (избыток воздуха) - λ>1.
График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)
Разновидности лямбда-зондов
Современные машины оснащаются следующими датчиками:
- Циркониевые;
- Титановые;
- Широкополосные.
Циркониевый
Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).
Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)
Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.
Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.
Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.
Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.
Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода
Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.
По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:
- В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
- Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
- Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.
Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики
Титановый
Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика - 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.
Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.
Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)
Широкополосный
Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):
- Измерительной;
- Насосной.
В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси - пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.
Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.
Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6
Симптомы неисправности
Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:
- Повышенная токсичность выхлопных газов;
- Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
- Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
- Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
- Увеличение расхода топлива;
- Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
- Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
- Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.
Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.
Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:
- Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
- Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
- Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
- Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
- Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
- Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
- Нарушение целостности конструкции датчика.
Способы диагностики кислородного датчика
Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.
Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.
Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить
Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)
Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:
- Напряжение в нагревательной цепи;
- «Опорное» напряжение;
- Состояние нагревателя;
- Сигнал датчика.
Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа
Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:
- Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
- Щупы присоединяют к цепи подогрева.
- Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе - 12В.
«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.
«-» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд - ЭБУ».
Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:
- Включают зажигание.
- Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
- Прибор должен показать 0,45 В.
Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:
- Снимают разъём с устройства.
- Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
- Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.
Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.
Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:
- Заводят двигатель.
- Прогревают его до рабочей температуры.
- Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
- Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
- Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.
Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.
Видео: проверка лямбда-зонда тестером
Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.
Очерёдность действий:
- Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
- Мотор прогревают до рабочей температуры.
- Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
- По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.
Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда
Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.
Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом
Другие способы проверки
Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.
Перечень ошибок лямбда-зонда
Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.
Лямбда-зонд – устройство, которое распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.
По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. Тогда лямбда-зонд измеряет остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.
Обманка – деталь, которая дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Бывают двух видов – механическая (газ проходит сквозь нее и окисляется, объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя) и электронные (поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал; в результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие).
Лямбда-зонд бывает узкополосный и широкополосный. В первом случае способен анализировать только штатные значения напряжения, что может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси. Широкополостной состоит из двухточечного и закачивающего элементов; олучает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока; держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал; после этого блок корректирует состав топливной смеси.
Схема работы узкополосного лямбда-зонда
Отличие широкополосного зонда от узкополосного в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.
Кислородный датчик работает на 50000-100000 км пробега. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.
Если подогрев лямбда-зонда не работает , приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.
Последствия поломки: двигатель начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу, повышается расход топлива, наинается плохое очищение выхлопных газов катализатором; авто двигается рывками, плохо слушается; мощность мотора снижается.
Как понять, что устройство сломалось: машина в движении начинает дергаться; из-под капота доносятся нехарактерные звуки; на приборной панели светится индикатор; мощность двигателя падает, а педаль акселератора срабатывает медленнее; из выхлопной трубы появляется резкий и неприятный запах; мотор перегревается. При полном выходе из строя авто может и не поехать.
Читайте подробнее в нашей статье о том, как работает лямбда-зонд.
Читайте в этой статье
Что за устройство лямбда-зонд
В современных автомобилях устанавливается множество датчиков, которые не только позволяют лучше контролировать работу разных его систем, но и повышают экобезопасность. Одно из приспособлений – лямбда-зонд. Устройство распознает состав выхлопных газов, чтобы контролировать характер преобразования топлива в двигателе.
Если соотношение горючего и воздуха перестает быть оптимальным, датчик информирует об этом электронный блок управления системы впрыска. Тот приводит состав смеси в норму путем уменьшения или увеличения объема подаваемого топлива.
Как работает лямбда-зонд в автомобиле
Чтобы разобраться, как работает лямбда-зонд в автомобиле, нужно понять, из чего он изготовлен. Это многокомпонентное приспособление, его составляющие делаются из термостойких материалов. Устройство устанавливают перед катализатором выхлопной системы, а функционировать оно начинает при высокой температуре. Иногда датчиков бывает два – перед и после катализатора.
По мере нагревания приспособления на его электродах возникает выходное напряжение. И лямбда-зонд приобретает возможность измерить остаточный кислород в выхлопных газах авто. Если его значение отклоняется от нормы, сигнал подается к ЭБУ, который восстанавливает состав топливно-воздушной смеси.
Что такое обманка и для чего она нужна
Одна из поломок может затронуть катализатор выхлопной системы, после чего выброс отработанных газов увеличивается. Его можно удалить или заменить пламегасителем. Но двигатель начинает работать в аварийном режиме из-за неверного сигнала лямбда-зонда.
Уберечь от этого может обманка. Деталь дополняет приспособление, корректирует поступающий от него сигнал. Обманки бывают двух видов:
- Механические . Газ проходит сквозь такую деталь и окисляется. В результате объем кислорода снижается, ЭБУ получает более корректное значение показателя. Системе дается информация в том виде, в каком она бывает при исправно работающем катализаторе.
- Электронные . Это более сложное устройство на базе микропроцессора. Вот как работает обманка лямбда-зонда электронного типа: поддерживает работу системы регулировки силового агрегата авто, анализирует реальный состав выхлопа, на основе чего корректирует подаваемый ЭБУ сигнал. В результате двигатель работает в штатном режиме, несмотря на неисправный катализатор или его отсутствие.
Схема подключения электронной обманки
Что означает широкополосный
Приспособления бывают узкополосные и широкополосные. В первом случае они способны анализировать только штатные значения напряжения. То есть информацию, передаваемую при низких оборотах двигателя. Все остальное считывает с погрешностью, а на ЭБУ поступает не вполне корректный сигнал. Это может привести к нарушениям работы двигателя из-за неверно измененной концентрации горючего в топливной смеси.
Как работает широкополосный лямбда-зонд:
- состоит из двухточечного и закачивающего элементов;
- благодаря такому строению получает кислород из выхлопной системы под воздействием силы тока;
- держит постоянное напряжение между электродами, а если оно растет, к ЭБУ подается сигнал;
- после этого блок корректирует состав топливной смеси.
Схема работы широкополосного датчика кислорода
Отличие широкополосного зонда в том, что он измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах на любых оборотах двигателя. Его диапазон от 0 до 5 вольт. У узкополосного он только 0-1.
Работает ли лямбда зонд без катализатора
Выход из строя катализатора выхлопной системы (очистителя отработанных газов) – одна из частых проблем, вызывающая сложности с функционированием двигателя. Так бывает, если контролирующих датчиков два: один установлен перед приспособлением, а другой после него.
В этом случае содержание кислорода в выхлопах, прошедших через катализатор, изменится. Это обнаружит стоящий после него датчик. Он и передаст ложный сигнал на ЭБУ о необходимости коррекции состава топливной смеси. И в данном случае ответ на вопрос, работает ли лямбда зонд без катализатора, отрицательный. Ведь он подает сигнал, основанный на искаженных сведениях. Здесь нужно ставить обманку.
Другой вариант – сделать перепрошивку «мозгов» авто, поменять катализатор на пламегаситель и удалить датчик. Иначе начнутся проблемы с впрыском, что может привести к высокому расходованию бензина, повышению нагрузки на двигатель, поломке.
Кислородный датчик в некоторых авто располагается и только перед катализатором. Тогда лямбда-зонд анализирует выхлопные газы, еще не прошедшие через очиститель. То есть данные не искажаются, работает катализатор или нет. С поломкой очистителя увеличивается лишь количество ядовитых газов из выхлопной трубы.
Сколько работает вообще
Кислородный датчик – одна самых чувствительных составляющих машины. Его хватает на 50000-100000 км пробега. Но сколько работает лямбда-зонд, зависит также от:
- условий эксплуатации авто;
- исправности двигателя;
- типа устройства (неподогреваемое, подогреваемое, планерное);
- качества топлива.
Последний фактор особенно важен. Если несколько раз залить в бак некачественный бензин, датчик может выйти из строя практически сразу.
Смотрите в этом видео о том, как работает лямбда-зонд:
Если не работает подогрев
Кислородный датчик начинает анализировать состав выхлопа после того, как сам нагреется до 300-400 градусов. Если подогрев лямбда-зонда не работает, приспособление не почувствует проблем с составом топливной смеси. И двигатель будет работать с повышенной нагрузкой, а токсичность выхлопных газов резко увеличится. Как и расход топлива.
Выходом станет только замена датчика полностью или его удаление вместе с прошивкой «мозга» машины.
Последствия поломки
Неисправность кислородного датчика пагубно скажется прежде всего на двигателе. Он начнет функционировать нестабильно даже на холостом ходу. Когда не работает лямбда-зонд, последствия бывают и такими:
Мощность двигателя падает, а педаль акселератора при воздействии на нее срабатывает медленнее;
По этим изменениям нетрудно понять, как работает неисправный лямбда-зонд. Если же он окончательно вышел из строя, авто может и не поехать. При разгерметизации датчика «мозг» машины получает множество сигналов о проблемах, и система управления впрыском блокируется.
Если кратко говорить о том, как работает лямбда-зонд, он дольше поддерживает двигатель в рабочем состоянии, экономит топливо, сокращает токсичность выхлопа. Нужно регулярно проверять его у специалиста, следить за качеством горючего и системой охлаждения мотора. А при выходе из строя датчика обязательно поменять его.
Полезное видео
Смотрите в этом видео о том, как правильно проверить лямбда-зонд:
Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему - позвоните прямо сейчас по телефону:
Загрузка...
