Лямбда зонд – одна из самых важных деталей современного автомобиля. Без него двигатель просто не может корректно работать. Поэтому, нельзя допускать работу с поломанным лямбда-зондом. Также это может привести к более серьезным проблемам с двигателем. Признаки неисправности лямбда зонда могут быть похожи на проблемы с топливной системой или , поэтому нужна подробная диагностика. Прежде чем приступить к ремонту, нужно разобраться с тем, что такое лямбда зонд в машине, зачем он нужен, какие проблемы могут возникнуть при его неисправности.

Лямбда-зонд нужен для того, чтобы обеспечить оптимальное формирование топливной смеси.

Лямбда зонд представляет собой специальный датчик, который определяет состав смеси, идущей из выпускного коллектора. На основе этой информации определяется то, какая именно топливная смесь будет поступать в цилиндры двигателя. Если топливо сгорает не полностью, то лямбда зонд подает сигнал о необходимости обеднения смеси. Это необходимо для того, чтобы уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу в виде не сгоревшего топлива. Кроме того, лямбда зонд нужен для того, чтобы обеспечить оптимальное формирование смеси, чего сложно добиться в старых автомобилях. Топливная смесь должна быть такой, чтобы автомобиль работал на полную мощность, и при этом не было перерасхода.

Симптомы неисправности лямбда зонда

Значок «Check Engine» на приборной панели

Неисправный лямбда-зонд приводит к увеличению расхода топлива на 20-30 %.

1. Плавающие холостые обороты. Неработающий кислородный датчик лямбда зонд приводит к тому, что обороты на холостом ходу не держатся на одном уровне, и постоянно проседают до 500-600 оборотов. Это связано с тем, что подается обедненная смесь, которой недостаточно для стабильной работы мотора на холостых. За содержание топлива в смеси отвечает именно лямбда зонд.
2. Снижение мощности двигателя. Помимо плавающих оборотов из-за обедненной смеси снижается мощность двигателя. В результате двигатель медленно набирает обороты, плохо едет на подъем, слабо разгоняется.
3. Увеличенный расход топлива. Неправильно работающий датчик также может привести и к тому, что существенно увеличивается расход топлива, на 20-30%. Из-за того, что подается слишком много топлива, выхлоп становится темным и имеет отчетливый запах бензина, который не полностью сгорает в катализаторе. Определить чрезмерное обогащение смеси можно по черному налету на свечах.
4. Рывки при ускорении. При некорректно работающем лямбда-зонде автомобиль не может быстро и равномерно ускоряться, появляются рывки и дергания.
5. Горит значок «Check Engine». Ошибка лямбда зонда подается на ЭБУ и соответственно загорается лампочка, которая говорит водителю о необходимости диагностики автомобиля. Даже если эту ошибку сбросить, то она будет появляться снова, пока лямбда зонд не будет отремонтирован или заменен.

Причины выхода из строя лямбда зонда

1. Некачественное топливо. Основной причиной поломки лямбда-зонда является использование некачественного топлива. Из-за этого большое количество вредных примесей откладывается на поверхности датчика и он засоряется. Поэтому необходимо использовать только качественное топливо, для того чтобы все узлы двигателя работали долго и корректно.
2. Срок эксплуатации. В среднем лямбда зонд нормально работает до пробега 100-150 тысяч. При использовании качественного топлива и оригинального датчика этот показатель может быть и больше. Некачественные не оригинальные датчики имеют намного меньший срок службы.
3. Проблемы с проводкой. Лямбда-зонд подключается к ЭБУ обычной медной проводкой, которая может ломаться из-за высокой рабочей температуры коллектора.

Проверка лямбда зонда

Проверка лямбда-зонда мультиметром

Перед тем как проверить лямбда зонда своими руками, желательно прочитать инструкцию к своему автомобилю. Диапазон рабочего напряжения для этого датчика является стандартным, но в инструкции подробно указано как проводить проверку на данной машине. Диагностика лямбда зонда проводится при запущенном двигателе, так как при выключенном двигателе он не активен. Лучше всего проводить проверку лямбда зонда тестером, который измеряет напряжение и сопротивление. Щупы подключаются в штекер датчика и замеряются при различных режимах работы двигателя. На полностью исправном лямбда-зонде на холостых оборотах напряжение должно постоянно колебаться в диапазоне от 0,1 до 0,9 вольта. Недостаток проверки лямбда зонда мультиметром в том, что сложно определить скорость переключения напряжения. Для этого нужно использовать осциллограф. Скорость изменения напряжения не должна превышать 0,2-0,3 секунды. Если какой-то из этих показателей сильно отличается, то лямбда-зонд нужно заменить или хотя бы прочистить.

Как почистить лямбда зонд

Почистить лямбда-зонд в домашних условиях можно с помощью ортофосфорной кислоты.

Чистку лямбда зонда вполне можно выполнить своими руками, без дополнительного оборудования. Желательно делать это после того как автомобиль будет заглушен несколько часов. Так полностью остынет коллектор, который сильно нагревается при работе двигателя. Посмотреть где находится лямбда зонд можно в инструкции к автомобилю, обычно его легко увидеть на коллекторе. Сначала необходимо отключить датчик от цепи и выкрутить его. Отключать проводку от датчика желательно при отключенном аккумуляторе. Сам датчик выкручивается обычным гаечным ключом. Если лямбда зонд прикипел и его никак не получается открутить обычным усилием, то резьбовое соединение можно залить нашатырным спиртом, керосином или уксусом. Через несколько часов ржавчина должна откиснуть, и датчик легко открутится. Нельзя стучать по нему. Во-первых, можно сломать сам датчик. Во-вторых, он застрянет там еще плотнее, повредится посадочная резьба, и придется полностью менять коллектор.
Почистить лямбда зонд в домашних условиях можно с помощью ортофосфорной кислоты. Нужно опустить датчик в кислоту на полчаса, а затем достать и несколько раз хорошо промыть теплой водой. Ортофосфорная кислота должна разъесть все отложения, которые накапливаются на датчике.

Замена лямбда зонда

Замена лямбда-зонда

Лямбда-зонд не ремонтопригоден, поэтому если он окончательно вышел из строя, то его меняют на новый.

Если не помогла прочистка, то лямбда зонд необходимо заменить. Ремонт лямбда зонда не выполняется, ни в автосервисе, ни своими руками. Здесь находится две чувствительные нити из редкоземельных или драгоценных металлов, которые перегорают, и заменить их невозможно.
Как правило, цена лямбда зонда составляет около 3-4 тысяч рублей, но она может колебаться, учитывая модель и класс автомобиля. Также можно установить универсальный лямбда зонд Bosch, который крепится с помощью специального переходника и подходит для любых автомобилей. Он может заменить даже более современный широкополосный лямбда зонд, который стоит в несколько раз дороже.
Старый лямбда зонд выкручивается, и просто заменяется новым. Если он меняется аналогичным, оригинальным, то никакие настройки не нужны. Если же устанавливается другой лямбда зонд, то возможно придется менять штекер подключения. При установке нового датчика резьба обязательно смазывается герметичной пастой во избежание разгерметизации коллектора. Кроме того, потом такой датчик легко можно будет выкрутить и прочистить, так как он не прикипит.

Удаление лямбда зонда

Если c автомобиля снимается катализатор, то лямбда-зонд можно демонтировать. При этом обязательно устанавливается заглушка, или просто отключается проводка от датчика. Как правило, лямбда-зонд удаляется или если катализатор заменяют пламегасителем. Нельзя просто оставлять пустой корпус от катализатора, так как при этом двигатель будет работать слишком громко. Кроме того, после отключения лямбда-зонда производится перенастройка ЭБУ. Если просто отключить датчик, то будет высвечиваться ошибка, и двигатель будет работать в аварийном режиме. Однако делать это не рекомендуется, ведь нужно помнить для чего именно нужен лямбда зонд в автомобиле. Во-первых, в этом случае автомобиль не будет соответствовать современным экологическим стандартам. Выхлоп такого автомобиля будет намного сильнее загрязнять воздух. Во-вторых, это считается изменением технических характеристик автомобиля, то есть могут возникнуть проблемы с сотрудниками автоинспекции.
Если своевременно не почистить или не заменить лямбда-зонд, то двигатель будет работать некорректно. При этом сильно уменьшается его ресурс, так как постоянно подается топливная смесь в неправильной пропорции.

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:

1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
3. 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:

1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
3. 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:

1. Включают зажигание.
2. Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
3. Прибор должен показать 0,45 В.

Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:

1. Снимают разъём с устройства.
2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
3. 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:

1. Заводят двигатель.
2. Прогревают его до рабочей температуры.
3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
5. 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:

1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
4. 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 – это традиционное название датчика кислорода. С его помощью осуществляется контроль количества кислорода в отработанных газах. Работа двигателя напрямую связана с тем, насколько эффективно сгорает топливно-воздушная смесь. А за процесс горения во многом отвечает именно кислород. Регулируя его содержание в смеси можно управлять температурой горения: соответственно повышая или понижая ее. Если кислорода в смеси много, то такую ситуацию инженеры обычно обозначают греческой буквой лямбда. Ну и нельзя не согласиться, что «лямбда-зонд» по-русски звучит гораздо выразительней, чем будничный «кислородный датчик».

Основные задачи лямбда-зонда

Датчик кислорода устанавливается там, где проходят отработанные газы, а именно в выпускном коллекторе. Используется он в тех автомобилях, которые оснащены инжектором. Чтобы повысить точность оценки, иногда применяют два лямбда-зонда. Они заботливо окружают , находясь с обеих его сторон.

Электронный блок управления регулирует количество топлива, которое подается в двигатель. В этом ему помогает датчик кислорода. Он передает информацию о содержании кислорода в отработанных газах. В зависимости от показаний датчика количество вспрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается. Когда кислорода в смеси оказывается слишком много, температура ее горения повышается. При этом выделяются токсичные вещества, опасные для человека и окружающей среды. Лямбда-зонд косвенно контролирует экологичность выхлопной системы и стремится создать условия для исправной работы катализатора.

Устройство

Кислородные датчики бывают двух видов: двухточечные и широкополосные.

Двухточечный датчик стал традиционным и постепенно уходит в прошлое.

Он представляет собой два электрода: один внутри, другой снаружи. Наружный электрод покрыт тонким слоем платины, которая восприимчива к кислороду. Электрод, расположенный внутри, выполнен из циркония. Потенциал между электродами меняется, реагируя на количество кислорода в смеси: чем больше кислорода, тем он выше.

Широкополосный датчик становится все более популярным вариантом лямбда-зонда.

При этом используется два керамических элемента. Один выполняет функцию двухточечного, а другой осуществляет закачку кислорода. Смесь из отработанных газов уже не просто сама собой попадает на датчик для оценки и анализа, а датчик имеет дело только с кислородом, отдельно закачивая его из смеси. Обладая постоянным напряжением в 450 мВ, датчик реагирует на уменьшение или увеличение концентрации кислорода изменением напряжения, о чем сразу информируется ЭБУ. Получив соответствующий сигнал, ЭБУ создает ток закачки. Через величину закачивающего тока и определяется содержание кислорода в смеси.

Эффективно кислородный датчик работает только при температуре выше 300°C, поэтому все лямбда-зонды имеют систему подогрева.

Симптомы болезни

Проблемы с лямбда-зондом могут проявляться следующим образом.

• Токсичность выхлопных газов повысилась и перестала соответствовать установленным стандартам. Однако самому автолюбителю без специального прибора это не проверить.

• Увеличился , но у данной проблемы может быть еще очень много других причин.

• Двигатель работает на холостом ходу . К сожалению, этот симптом тоже не является однозначным.

• Ухудшается динамика автомобиля.

• В районе катализатора можно услышать характерный звук потрескивания.

• Загорелась лампочка « », но и здесь понадобится провести диагностику в сервисном центре.

В идеале поломку лямбда-зонда должен диагностировать специалист.

Причины неисправности

Лямбда-зонд может выйти из строя по следующим причинам:

• Некачественное – это первый враг всех чувствительных элементов, разработанных зарубежными инженерами в целях заботы об экологии окружающей среды. Из-за отложений свинца внешний слой датчика теряет чувствительность и становится нерабочим.

• Механическое воздействие, нарушающее конструкцию лямбда-зонда, ведет к его поломке.

• Проблемы в топливной системе способны провоцировать образование нагара или сажи на всех элементах выхлопной системы, что мешает их исправной работе.

• Перегрев датчика может произойти по разным причинам, но, как для всех чувствительных элементов, слишком высокие температуры оказывают налямбда-зонд разрушительное воздействие.

• Попадание или в выхлопную систему, а также ее негерметичность также приводит к неисправности лямбда-зонда.

Если датчик вышел из строя, то ЭБУ теряет обратную связь с выхлопной системой и работает «вслепую», по средним параметрам, которые имеются в его памяти. При этом понятно, что состав топливно-воздушной смеси, выходя из-под контроля, перестает быть оптимальным.

Лямбда-зонд – уязвимый и относительно недолговечный элемент . При лучшем раскладе уже через 60-80 тыс. км он выходит из строя.

Проверка лямбда-зонда

Проверить датчик кислорода может практически каждый. Для проверки нужно использовать один или два вспомогательных инструмента: осциллограф и вольтметр. Если Вы не знаете, где расположено устройство, то воспользуйтесь инструкцией производителя.

Во-первых, следует проверить элемент на наличие механических повреждений. Его корпус должен быть целым, как и проводка. Если датчик не поврежден, а загрязнен, то его лучше заменить на новый. Конечно, нагар и сажу, а также любой другой налет можно попробовать почистить. Если это удастся, хорошо; если нет, то замена необходима.

Предположим, что наше устройство не повреждено и имеет чистую поверхность. Тогда следует продолжать проверку уже с помощью вольтметра или осциллографа.

Когда лямбда-зонд не нужен

Датчик кислорода теряет свое значение после удаления катализатора или его замены на пламегаситель. При этом речь идет не только о механическом удалении, но и о программном. Если есть возможность перепрограммировать ЭБУ, то необходимость в лямбда-зонде отпадает и о нем можно забыть. В противном случае устанавливаются обманки.

Нужно сказать, что лямбда-зонд не является дорогостоящей деталью(средняя цена самой детали варьируется в районе 2 000 руб. + 500 руб. работа), поэтому вышедший из строя датчик вполне можно заменить на новый. Главное это сделать своевременно, пока не пострадали другие элементы , в частности, катализатор, цена которого уже совсем иная.

Двигатели форд и навесное оборудование

Что нужно знать о лямбде (датчик кислорода)

Устройство:

1- металлический корпус с резьбой.
2 - уплотнительное кольцо.c 3 - токосъемник электрического сигнала.
4 - керамический изолятор.
5 - проводка.
6 - манжета проводов уплотнительная.
7 - токопроводящий контакт цепи подогрева.
8 - наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха.
9 - подогрев.
10 - наконечник из керамики.
11 - защитный экран с отверстием для отработавших газов

Место установки датчика кислорода.
В связи с тем, что датчик кислорода может вырабатывать электрический сигнал только при температуре 300-350°С и выше, датчики без нагревателя устанавливаются в выпускном трубопроводе ближе к двигателю, а с нагревательными элементами - перед нейтрализатором.

В некоторых автомобилях в каталитическом нейтрализаторе установлен датчик температуры, который не следует путать с кислородным. Иногда (ФМ-3)устанавливается два кислородных датчика - до нейтрализатора и после него (ST220 - два ката и 4 лямбды).

1. назначение, применение.
Для корректировки оптимальной смеси горючего с воздухом
применение приводит к повышению экономичности автомобиля, влияет на мощность двигателя, динамику, а также на экологические показатели.

Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно!

Таким образом датчик кислорода - это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями "Больше" и "меньше" очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

Функционально лямбда-зонд работает, как переключатель и выдает опорное напряжение (0.45V) при низком содержании кислорода в выхлопных газах. При высоком уровне кислорода датчик О2 снижает снижает свое напряжение до ~0.1-0.2В. При этом, важным параметром является скорость переключения датчика. В большинстве систем впрыска топлива О2-датчик имеет выходное напряжение от от 0.04..0.1 до 0.7...1.0В. Длительность фронта должна быть не более 120мСек. Следует отметить, что многие неисправности лямбда-зонда контроллерами не фиксируются и судить о его исправной работе можно только после соответствующей проверки.

Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй - воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 - 400оС. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля

Элемент зонда, сделанный на основе диоксида титана не производят напряжение а меняет свое сопротивление (нас этот тип не касается).

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 - 0,9 В

Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.

2. Совместимость, взаимозаменяемость.
-принцип работы лямбда-зонда у всех производителей в общем одинаков. Совместимость чаще всего обусловлена на уровне посадочных размеров.
-различаются монтажными размерами и разъемом
-Можно купить оригинальный датчик б/у, что чревато пустыми тратами: на нем не написано, в каком он состоянии, а проверить вы его сумеете только на автомобиле

3. Виды.
а) с подогревом и без подогрева
б) кол-вом проводов: 1-2-3-4 т.е. соответственно и комбинацией с/без подогрева.
в) из разных материалов: циркониево-платиновые и подороже на основе двуокиси титана (TiO2)
Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя - он всегда красный.
г) широкополосная для дизелей и двигателей работающих на обедненной смеси.

4. Как и почему умирает.
- плохой бензин, свинец, железо забивают платиновые электроды за несколько "удачных" заправок.
- масло в выхлопной трубе - Плохое состояние маслосъемных колец
-попадание на нее моющих жидкостей и растворителей
-"хлопки" в выпуске разрушающие хрупкую керамику
-удары
- перегрев его корпуса из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно переобогащенной топливной смеси.
- Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств, антифриза
- обогащенная топливно-воздушная смесь,
- сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе
- Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон
- Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны.
- Обрыв, плохой контакт или замыкание на "массу" выходной цепи датчика.

Ресурс датчика содержания кислорода в выхлопных газах обычно составляет от 30 до 70 тыс.км. и в значительной степени зависит от условий эксплуатации. Дольше служат, как правило, датчики с подогревом. Рабочая температура для них обычно 315-320°C.

Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда:
-неработающий подогрев
-потеря чувствительности - уменьшение быстродействия

Причем это как правило самодиагностикой автомобиля не фиксируются.
Решение о замене датчика можно принять после его проверки на осцилографе.
Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут - ЭБУ не распознает "чужие" сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту "игнорирует".

Можно использовать и такой способ:
Если лямбда работала на нашем бензине более 2-3-х лет то можно не тратиться на ее проверку.
Ее стоит менять уже хотя бы по возрасту. Быстродействие все равно уже далеко от оптимального.

В автомобилях, система l-коррекции которых имеет два кислородных датчика, дело обстоит еще сложнее. В случае отказа второго лямбда-зонда (или "пробивки" секции катализатора) добиться нормальной работы двигателя сложно.

Как понять насколько работоспособен датчик?
Для этого потребуется осциллограф. Ну или специальный мотор-тестер, на дисплее которого можно наблюдать осциллограмму изменения сигнала на выходе ЛЗ. Наиболее интересными являются пороговые уровни сигналов высокого и низкого напряжения (со временем, при выходе датчика из строя, сигнал низкого уровня повышается (более 0,2В - криминал), а сигнал высокого уровня - снижается (менее 0,8В - криминал)), а также скорость изменения фронта переключения датчика из низкого в высокий уровень. Есть повод задуматься о предстоящей замене датчика, если длительность этого фронта превышает 300 мсек.
Это усредненные данные.

Возможные признаки неисправности датчика кислорода:
- Неустойчивая работа двигателя на малых оборотах.
- Повышенный расход топлива.
- Ухудшение динамических характеристик автомобиля.
- Характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя.
- Повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния.
- На некоторых автомобилях загорание лампы "СНЕСК ЕNGINЕ" при установившемся режиме движения

5. Как снять - установить.

Нужен подходящий ключ.
Для установки оптимально спец. высокая головка с прорезью для проводов и гранями снаружи.

Откручивать лучше на горячую, меньше риск сорвать прикипевшую резьбу.
Резьбовая часть как правило уже имеет спец смазку (высокотемпературную, токопроводящую). можно добавить и графитки.
Разъем надо поднять повыше оберегая от воды и грязи. Контакты смазать.
Если провода скручивались их тоже надо покрыть графиткой - окисляться не будут.
Насчет пайки надо хорошо подумать.
Дело в том что лямбда получает кислород по эл. проводам. Обратите внимание все разъемы лямбд непаянные а обжимные.
Полагаю лучше так и делать, обжимать-скручивать.

Снимать датчик стоит при работающем двигателе особого смысла нет. Он не так уж быстро остывает. А шанс получить пару ожогов есть реальный.
Просто пока трубопровод и датчик горячий.
После замены неплохо бы обнулить память путем снимания на 5-10 минут (-)клеммы с аккумулятора.

6. Для маргиналов. "Оживление" лямбды.

Во Владивостоке технология "оживления" лямбда-зонда уже отработана. Оказывается, достаточно продержать датчик десять минут в ортофосфорной кислоте при комнатной температуре, затем промыть водой - и он снова в строю. Правда, сигнал восстанавливается не сразу, а через час-полтора работы двигателя.
Для промывки датчик лучше вскрыть. На токарном стаже тонким резцом срезают у самого основания колпачок с отверстиями. Датчик (он представляет собой керамический стержень с напыленными платиновыми полосками) окунают в кислоту. Кислота разрушает нагар и свинцовую пленку на поверхности стержня. Важно не передержать датчик - могут разрушиться токопроводящие платиновые электроды. Зачищать его шкуркой или другим абразивом нельзя по той же причине. Очистив стержень от токопроводящей пленки, его промывают в воде и крепят колпачок каплей нержавеющей проволоки аргоновой сваркой.
Ученые из дальневосточного отделения РАН предлагают другой путь восстановления - более сложный и весьма надежный. Как известно из физики, плотность тока в газах определяется концентрацией ионов, их подвижностью и величиной заряда. В выхлопных газах ионы образуются от нагрева. Поскольку температура (стало быть, подвижность ионов) и напряженность поля (на электроды подается напряжение 1 В) известны, выходные его характеристики зависят лишь от концентрации ионов. Их замеряют осциллографом и частотомером (около 2 МГц). Далее на ультразвуковом диспергаторе в эмульсионном растворе проводится "мягкая зачистка" напыленных электродов. Возможен электролиз вязких металлов, осевших на их поверхности. При этом учитываются конструктивные особенности зонда и материал (металлокерамика или фарфор) с напылением малоинерционных металлов (платина, барий, цирконий и пр.). Восстановленный датчик испытывают приборами и устанавливают на автомобиль. Операцию можно проводить многократно.
Так российские инженеры и ученые доказали справедливость пословицы: "Голь на выдумки хитра", сумев разработать простую и остроумную технологию.

Информацию собрал и отредактировал MAIKLE.

Модели лямбда-зондов представляют собой специальные образцы кислородного датчика, который необходим для правильной работы электронной системы в камерах сгорания топлива. Благодаря этому элементу системе удается сбалансировать и постоянно контролировать процентное соотношение между кислородом и бензином. С помощью зонда электронная система постоянно исправляет структуру подаваемой в двигатель топливной смеси, а также предупреждает о дестабилизации в рабочем процессе двигателя.

При работе этого хрупкого прибора в очень агрессивных средах он постепенно изнашивается и требует замены уже после двух лет использования. Благодаря замене лямбда-зонда вы сможете избежать поломки двигателя. При периодической проверке лямбда-зонда у вас появится настоящий гарант стабильной работой своего автомобиля.

Как работает лямбда-зонд?

Основная цель датчика – своевременное определение химического состава выхлопного газа и определение уровня процентного содержания кислорода в нем. Для того чтобы избежать проблем в работе движка, данный показатель необходимо удерживать в интервале 0,1-0,3%.

Типы лямбда-зондов

Сейчас на рынке автомобильной аппаратуры все чаще можно встретить только 2 вариации прибора:

1. Зонд на основе двухканального типа компоновки. Данный тип датчика в основном использовался в машинах 80-го года, а также применяется на современных автомобилях эконом-класса.
2. Лямбда-датчик широкополосного типа. Данный тип зонда стандартно используется в 70% машин среднего и высшего класса. Данный тип датчика не только с точностью определяет любые отклонения показателей от нормы между элементами, но и своевременно сообщает об этом системе для мгновенной стабилизации положения.

Все образцы современных лямбда-зондов монтируются в специальном выпускном коллекторе, где проходит непосредственно соединение шлангов и патрубков. Такое расположение датчика позволяет получить максимальную производительность и точность этого прибора.

Главная задача любого лямбда-зонда – существенно повысить рабочие ресурсы автомобиля за счет снижения расхода топлива и повышения стабильности по удержанию оборотов во время холостого хода. В итоге этот датчик дает не конкретные значения параметров топливной смеси, а реагирует только при дестабилизации полученных значений. После обнаружения несоответствия заданным параметрам датчик передает информацию центральному блоку, который и исправляет соотношение топлива с воздухом.

Совет: если вами была произведена или другом автомобиле, обязательно проверьте правильность работы зонда. При замене этой запчасти правильность работы прибора может быть нарушена.

Основные признаки неисправности лямбда-зонда

Среди признаков, которые позволяют заранее определить, исправен зонд или нет, выделяют следующие:

• Появление нестабильности при работе двигателя (движок начинает резко набирать обороты и также резко глохнет);
• Ухудшение качества подкачиваемой воздухом в систему цилиндров топливной смеси (это приводит к перерасходу горючего);
• Бесконтрольная и малоэффективная подача топлива (появление неисправностей в работе двигателя и электронной системы машины);
• Постепенное появление прерывистости в работе двигателя на холостом ходу;
• Снижение эффективности работы двигателя на максимальных оборотах;
• Проблемы в работе электронных систем (неисправности в датчике приводят к нестабильной работе отсеков двигателя, так как сигнал о неисправности передается с задержкой);
• Наличие периодического “подергивания” автомобиля;
• Появление непонятных хлопков при работе движка;
• Несвоевременное (замедленное) реагирование систем двигателя автомобиля на нажатие педали акселератора;
• Появление постоянно мигающей лампочки о неисправности датчика на центральной панели приборов.

В случае, если вы обнаружили у вашего транспортного средства одну или несколько указанных причин, вам стоит подумать о замене данного устройства.

Совет: одним из главных показателей того, что лямбда-зонд полностью вышел из строя, считается постоянное резкое падение мощности двигателя при наборе оборотов.

Провести ремонт или заменить лямбда-зонд?

Как и , так и ремонт лямбда-датчика должен проводиться в автосервисе. Однако в большинстве случаев данная запчасть заменяется полностью, так как просто не подлежит дальнейшему ремонту. Проблемой является высокая стоимость оригинальных датчиков от официального дилера.

В итоге большинство автомобилистов принимают решение перейти на использование универсального датчика, который подходит практически к любой марке машины и стоит значительно дешевле родных аналогов. Кроме того, если вы хотите сэкономить, то можете приобрести лямбда-зонд с разборок. Там представлены бывшие в использовании датчики, однако они могут иметь продолжительный гарантийный период. Также вы можете сразу приобрести полноценную модель выпускного коллектора, в котором уже установлен лямбда-зонд.

В случае если проблема заключается лишь в наличии небольшой погрешности при работе датчика, можно его оперативно починить самостоятельно. Основные признаки неисправности связаны с его сильным загрязнением при оседании продуктов сгорания топлива. Для того чтобы понять, сказалась на работе зонда или нет, достаточно лишь показать его специалистам в автоцентре. После того как специалисты подтвердят факт работоспособности снятого вами лямбда-зонда, вам останется лишь аккуратно его почистить от пыли и осадка гари, после чего поставить обратно.

Этапы ремонта лямбда-датчика своими руками

Для демонтажа лямбда-зонда нужно будет предварительно осуществить прогрев его поверхность до предела 60 градусов. Затем аккуратно его снимаете и дополнительно достаете защитный колпак. После этого можно приступить к очистке с помощью ортофосфорной кислоты, которая помогает с легкостью справиться с любым (даже самым стойким) горючим отложением.

Совет: по окончании работ перед установкой не забудьте предварительно смазать резьбу с помощью специального герметика для обеспечения полный герметичности изделия.

Видео: как проверить лямбда-зонд?