ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Лямбда-зонд в автомобиле: для чего нужен, последствия поломки

Что такое лямбда зонд?

Устройство автомобиля – это сложнейшая конструкция, которая имеет огромное количество датчиков. В чем-то автомобиль можно сравнить с человеческим организмом, и если проводить эту аналогию, то такой механизм, как лямбда зонд можно сравнить с дыхательной системой человека.

Действительно, если обратиться к механику с вопросом – что становится причиной резкого падения тяги у автомобиля, то скорее всего специалист усомнится в исправности лямбда зонда. В критической ситуации потребуется его замена, но на практике – в ряде случаев этого можно избежать

Для чего нужен лямбда зонд?

В ситуации поломки автомобиля знание принципа работы механизма не помешает никому. Во-первых, так механику будет сложнее одурачить владельца авто, приписывая к смете ненужные услуги. Во-вторых, водитель обладая знаниями технических особенностей деталей своего авто может сам поставить «диагноз», а возможно и устранить неполадку.

Так для чего же предназначен лямбда зонд? Он создает условия для работы каталитического нейтрализатора, который в свою очередь предназначен для фильтрации выхлопных газов. К слову, катализаторы обязаны своим широким распространением экологам и ярым борцам за чистоту окружающей среды. Именно катализаторы позволяют сделать выхлоп наименее вредным, а лямбда зонд осуществляет контроль за эффективной работой этого механизма.

Лямбда зонд унаследовал свое название от соответствующей буквы греческого алфавита. Также лямбдой принято называть величину количества кислорода в топливно-воздушной смеси, которая составляет 14,7 долей воздуха на 1 долю топлива. Обеспечить такую пропорциональность способен механизм электронного впрыска топлива с обратной связью с лямбда зондом.

%rtb-4%

Также предназначение лямбда зонда определяет его месторасположение – перед катализатором в выпускном коллекторе. Установленный на этом участке, лямбда зонд вычисляет объем излишек кислорода в топливно-воздушной смеси. При появлении дисбаланса прибор дает сигнал в блок управления впрыска. Но, порой одного датчика становится недостаточно, поэтому в последних моделях автомобилей все чаще предусмотрено два датчика кислорода, между которыми располагается катализатор. При такой конструкции контроля точность анализа выхлопа топлива увеличивается в разы.

В основе лямбда зонда гальванические элементы с твердым керамическим электролитом из диоксида циркония. Поверх покрытия нанесен слой оксида иттрия и напыление из токопроводящих пористых платиновых электродов. Электроды на поверхности механизма действуют по принципу забора выхлопа и воздуха из атмосферы. Лямбда зонд начинает работать только после того, как прогрев достигнет 300 градусов по Цельсию. Высокая температура приводит в действие циркониевый электролит, который пропускает сигнал об уровне выходного напряжения. При заведении непрогретого двигателя, датчики кислорода не работают, а их нагрузку при низкой температуре выполняют другие датчики двигателя.

Существуют также датчики, которые используют вместо циркония двуокись титана. Их принцип работы заключается в том, что они изменяют объемное сопротивление по количеству содержания кислорода в выхлопе. Большим минусом этого механизма является то, что они имеют сложную конструкцию и не могут генерировать ЭДС. Однако, именно они включены в конфигурацию многих самых продаваемых моделей автомобилей.

Еще одной разновидностью датчиков являются механизмы с дополнительным подогревом. Такой принцип позволяет им быстрее активизироваться, а значит, результат показателей параметров получается более точный.

%rtb-4%

Последствия поломки лямбда зонда?

В первую очередь, поломка лямбда зонда может грозить авто владельцу увеличением расхода топлива и ухудшением разгона. Основная причина таких последствий заключается в том, что при поломке показания лямбда зонда не будут соответствовать действительности. По этой же причине соотношение топлива и кислорода в результате может получиться неидеальным. Однако, даже при неисправности лямбда зонда машина все же будет на ходу. Но, критичность ситуации зависит от устройства автомобиля. Существуют модели, которые при отказе этого механизма, могут расходовать топливо в колоссальных объемах, поэтому становится необходим экстренный ремонт.

Также существует ряд причин, способных вывести лямбда зонд из строя. К примеру, механизм может сломаться лишь частично, а именно – лямбда зонд продолжает работу, однако точность показаний резко падает. Лямбда зонд также может перестать активизироваться при определенной температуре. В любом случае, установить точную причину поломки может только специалист. Стоит отметить, что если лямбда зонд окончательно вышел из строя, то менять его нужно только на аналогичный механизм. В противном случае бортовой компьютер может просто не принимать его сигналы.

В случае, если отказывают сразу два датчика, то автомобиль может полностью выйти из строя. Единственный вариант передвижения, который остается в таком случае – это буксир или эвакуатор. Стоит помнить, что лямбда зонд чрезвычайно чувствителен к поломкам. Его могут вывести из строя некачественные поршневые кольца, сложный состав топлива и пропуски зажигания. В первую очередь, усугубить поломку может использование этилированного топлива, которое благодаря содержащемуся в нем свинцу выводит из строя платиновые электроды. Достаточно пару раз заправиться таким бензином, чтобы окончательно разрушить лямбда зонд.

Что такое катализатор в автомобиле?

Признаки забитого или разрушенного катализатора машины. Методы диагностирования неисправностей катализатора

Для чего нужен лямбда-зонд и как его отремонтировать?

В любой современной машине имеется лямбда-зонд и многие водители не придают ему (и выходу его из строя) значения, а зря. И дело даже не в чистоте воздуха, который от роста количества автомобилей не становится чище, а в том, что без лябда-зонда, двигатель автомобиля уже не работает как надо, и уже не экономичен. Поэтому очень важно при выходе из строя лямбда-зонда, уметь восстановить его как можно раньше. Как это сделать самому, мы и разберёмся в этой статье.

Нормы токсичности выхлопа автомобилей с каждым годом стремительно ужесточаются (особенно в европейских странах), и конструкторы постоянно под это подстраивают двигатели современных автомобилей (под экономичность и чистый выхлоп). От этого теряется часть мощности и усложняется двигатель. А делать выхлоп максимально чистым, каталитический нейтрализатор может только при соблюдении ряда условий. И одно из них — это соотношение топливной смеси, когда на каждую часть бензина приходится 14,7 части воздуха (на карбюраторных машинах немного другое соотношение).

У хорошо настроенного исправного двигателя впрыскового автомобиля, расход бензина зависит в основном от длительности импульсов форсунок. Эту длительность (время в открытом состоянии) задаёт электронный блок управления двигателем, так называемая «эфишка», название у ремонтников появилось от заглавных букв блока — EFI. Когда двигатель впрысковой машины запущен и работает, блок управления считывает необходимую информацию с датчиков, затем обрабатывает её, и исходя из этих показателей открывает форсунки. Но определить точное количество впрыснутого топлива не просто — инжекторы засоряются, может поменяться давление топлива в магистрали или плотность воздуха и много чего ещё. Поэтому для очень точной работы системы и чёткой работы мотора, электронному мозгу (блоку управления) нужна обратная связь. То есть просто необходимо знать, как прошло сгорание топлива в цилиндрах мотора. Вот за эту важную информацию и отвечает лямбда-зонд или как его ещё называют — датчик кислорода.

И если сигнал на нём слабый, то в выхлопных газах машины переизбыток кислорода, это значит, что топливо-воздушная смесь бедная. От этого блок управления моментально увеличит время открытия форсунок и этим естественно обогатит смесь до нужного соотношения. Ну и наоборот, при чрезмерно богатой топливо-воздушной смеси, время открытия форсунок снизится. Так работает исправная система впрыска современных машин, то есть состав топливо-воздушной смеси в работающем моторе корректируется каждую долю секунды.

Более того, на многих современных автомобилях и мотоциклах, на заводе устанавливают несколько лямбда-датчиков (в выпускном коллекторе каждого цилиндра). В этом случае, электронный мозг системы впрыска не просто изменяет длительность открытия всех форсунок, но и контролирует состав горючей смеси в каждом цилиндре отдельно. К тому же блок управления следит за состоянием каталитического нейтрализатора или катализаторов, так как их тоже бывает несколько. Таким образом, на многих современных автомобилях, может быть установлено более десятка лямбда-зондов (чем больше цилиндров в моторе, тем лямбда-датчиков больше). И выходят из строя они примерно одновременно. Но переживать по этому поводу небогатому автовладельцу не стоит, так как на большинстве рядовых и не новых иномарок, которыми пользуется у нас в стране рядовой водитель, лямбда-зонд всего один.

Из-за чего может выйти из строя лямбда-зонд, стоимостью в 200 -300 долларов, за считаные километры. Это и изношенные поршневые кольца (а тем более поршневая группа), изношенные сальники клапанов и их направляющие, этилированный или некачественный бензин, а так же всевозможные непроверенные составы из бутылочек с яркими этикетками, которые водители-чайники так любят заливать в бензобак своей машины. От этих неблагоприятных факторов, уровень сигнала с лямбда-зонда снижается с каждым пройденным километром, а электронный блок решает, что смесь обедняется и соответственно обогащает её (как мы уже знаем, увеличивая длительность импульса открытия форсунок). От этого расход топлива стремительно растёт, а катализатор постепенно забивается.

Многие Кулибины (в кавычках) с толкнувшись с острой проблемой неуёмного аппетита двигателя, догадываются, что виноват датчик кислорода, ну и поступают весьма просто (зачем им думать) : сдёргивают с датчика провод. И теперь сигнала с датчика естественно нет вообще!!! Электронный блок управления «видит», что датчик якобы вышел из строя, зажигает лампочку на панели приборов (Check — но не на всех моделях) и подключает обходную программу. Отмечу особо (особенно для Кулибиных), что основная функция (задача) этой программы, несмотря ни на что, даже на большой расход топлива, помочь автомобилю добраться до ремонтного сервиса. При попытке сымитировать сигнал от датчика, электронный мозг обнаружит, что сигнал с датчика не меняется со временем, и тоже решит, что он вышел из строя, и естественно включит обходную программу. Произойдёт то же самое, как и с обрывом проводов. Теперь держите бумажник всегда наготове, так как вам потребуется для каждой поездки довольно много бензина.

Любой водитель в такой ситуации, задастся вполне естественным вопросом: что же делать, если расход бензина резко повысился? Для начала, если у вас нет своего газоанализатора, съездить в автосервис и замерить уровень СО (во всех режимах работы мотора). И если уровень укладывается в нормы именно вашей машины, а не ГОСТа (для впрысковых машин технические требования ГОСТа по СО не очень то подходят), то мотор вашего автомобиля в перерасходе топлива невиновен. Ищите другие причины, например расход топлива может повысится, если заклинены тормозные колодки, или вы просто ездите на недостаточно накачанных шинах. Многие водители довольно резко стартуют с каждого светофора, а потом удивляются, почему их автомобиль так прожорлив.

Но часто, поездка за замером СО не нужна, так как и так видно всё, как говорится невооружённым глазом. Например если холодный двигатель неустойчиво работает на холостом ходу, постоянно пытаясь заглохнуть, свечи чёрного цвета, но прогревшись мотор начинает работать нормально, то виноват в большинстве случаев наш пресловутый лямбда-зонд. Прогреваясь, он начинает работать нормально. Реже, но всё же могут быть и другие причины описанной неисправности двигателя. И убедиться в чём дело (в датчике или в чем то другом) можно только проверив сам лямбда-зонд. А для этого необходимы специальные приборы, так как сигнал с датчика слишком слаб, и измерить его обычным тестером невозможно. Как проверить работоспособность других датчиков впрысковой машины, причём с помощью обыкновенного тестера, я уже писал и почитать об этом весьма желательно вот в этой статье.

 

В развитых странах обеспеченные водители поступают очень просто: покупают новый лямбда-зонд, а это как я уже говорил примерно в пределах трёхсот долларов, и выкинув старый, устанавливают на его место новый. У наших отечественных водителей, особенно не богатых, имеются как всегда другие пути решения распространённой проблемы. Например можно приобрести датчик подешевле (от другого автомобиля, например от отечественного). Ведь устройство всех лямбда-зондов одинаковое, и один от другого может отличаться только посадочными размерами да ещё и электро-разъёмом. Главное при покупке учесть посадочный размер (что бы был одинаковый), а электро-разъём можно переделать (продаётся великое множество различных клемм и колодок).

Многие покупают на разборке оригинальный (родной) датчик, но бэушный, что делать не советую, так как неизвестно сколько времени он проработал на машине доноре, и в любой момент он может выйти из строя.

Но есть всё таки способ, как оживить ваш родной, но неисправный лямбда-зонд. И описать этот способ для меня (ну и естественно для вас) на этом блоге просто необходимо, так как блог рассчитан на людей, которые …. . Впрочем чего это я, на кого рассчитан этот блог, можно прочитать на страничке «обо мне». Не будем отвлекаться, а идём дальше.

Во многих крупных городах, технология восстановления лямбда-зонда уже давно отработана и не отличается сложностью. Ведь чтобы вернуть работоспособность датчика, достаточно подержать его всего десять минут в ортофосфорной кислоте (она входит в состав преобразователя ржавчины) при обычной комнатной температуре, а затем хорошенько промыть его водой с мягкой колонковой кисточкой и можно устанавливать его на место — он снова готов к работе. Естественно сигнал восстановится не сразу, а через час или полтора работы мотора (электронному мозгу надо адаптироваться).

Для более тщательной промывки, лямбда-зонд нужно будет вскрыть. Аккуратно (через алюминиевую фольгу) зажав датчик в патрон токарного станка, тонким резцом срезаем у самого основания защитный колпачок (с отверстиями). Далее уже оголённый датчик, который представляет собой керамический стержень (на стержень напыленны платиновые полоски, отсюда его немалая цена) окунаем на 10 минут в кислоту. Ортофосфорная кислота разрушает свинцовую плёнку и нагар на поверхности керамического стержня. Как я уже говорил, держим его в кислоте не более 10 минут, так как если передержать, то могут испортиться токопроводящие платиновые электроды. По этой же причине ни в коем случае нельзя зачищать стержень наждачной бумагой или надфилем. Далее, когда кислота очистит стержень от токопроводящей плёнки, остаётся промыть его в воде и вернуть на место колпачок. Теперь аккуратно капнув аргоновой сваркой, закрепляем колпачок на своём родном месте.

Есть ещё более сложный способ, который недоступен обычному автомобилисту, и я его опишу лишь для общего развития. Ну и для того — вдруг он появится в автосервисе вашего города, и кто-то захочет им воспользоваться, так как он очень эффективен и его можно использовать многократно. Его удалось разработать учёным из дальневосточного РАН отделения. Суть его известна из физики — плотность тока в различных газах определяется концентрацией ионов, величиной их заряда, а так же из подвижностью. А в отработанных газах автомобиля ионы образуются от повышения температуры. И если температура, а от неё и подвижность ионов известны (напряжённость поля тоже известна, так как на неё подаётся 1 вольт), то выходные характеристики зависят только от концентрации ионов. Их измеряют частотомером и осциллографом. Затем на ультрозвуковом стенде в эмульсионном моющем растворе проводят отчистку загрязнённых электродов. При этом возможен электролиз вязких металлов осевших на поверхности (например свинца). При очистке учитывается материал стержня (металлокерамика или фарфор) с напылением металлов, таких как платина, цирконий, барий и др. В итоге восстановленный лямбда-зонд испытывают специальными приборами и устанавливают на машину. И самое главное, как я уже говорил, операцию восстановления можно проводить многократно.

Это ещё раз подтверждает, что наши учёные на много превосходят забугорных, для которых основная идея — это как что-то разработать, а вот как восстановить какую то деталь, им с нашими не сравниться.

 

 

 

 

Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика

Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.

Лямбда и стехиометрия двигателя

Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.

Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.

Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси

Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.

Зачем нужен кислородный датчик

Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.

Схема лямбда-коррекции двигателя

Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.

Где находится кислородный датчик

Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.

Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.

Устройство кислородного датчика

Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.

Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.

В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.

Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.

Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.

Причины и признаки неисправности лямбда-зонда

Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.

Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.

Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.

Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.

Универсальные кислородные датчики

Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.

Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.

А если неисправен лямбда-зонд - Автоцентр.ua

Лямбда-зонд – один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Лямбда-зонд – один из элементов системы питания инжекторных автомобилей, который в наших условиях эксплуатации может создавать проблемы. Как их избежать?

Назначение

Греческая лямбда в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Отсюда и пошло название датчика, который измеряет этот коэффициент, а точнее – остаточный кислород (О2) в отработавших газах (другое название – датчик кислорода). Назначение датчика – предоставить ЭБУ двигателя информацию, позволяющую определить характер сгорания топлива. Это необходимо для создания нормальных условий работы каталитического нейтрализатора отработавших газов. Дело в том, что «окно» эффективной работы катализатора очень узкое, когда в цилиндрах сгорает 14,6–14,8 части воздуха и 1 часть топлива (при сгорании такой смеси лямбда = 1±0,01). Обеспечить такое точное регулирование состава топливо-воздушной смеси возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива. Лямбда-зонд в этих системах выполняет функцию контролера в выпускном тракте.

Лямбда-зонд: причины и симптомы поломок

Нарушения в работе или даже отказ лямбда-зонда может произойти из-за:

Сильно сокращают срок службы лямбда-зонда плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливо-воздушная смесь.

При неисправном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает с 0,1–0,3% до 3–7%. Уменьшить его значение в большинстве старых моторов без замены датчика сложно, т.  к. запаса хода регулятора качества смеси потенциометра может не хватить. В автомобилях с двумя лямбда-зондами в случае отказа второго датчика добиться нормальной работы двигателя без серьезного вмешательства в электронику невозможно.

Лямбда-зонд: лечение неисправности

Технологии ремонта неисправных лямбда-зондов не существует – в случае поломки они подлежат замене. Однако наши «дяди Васи» все-таки разработали методику восстановления этих датчиков, но эффективна она не во всех случаях. Чаще всего он перестает работать из-за отложений нагара на чувствительном элементе под защитным колпачком. Если налет удалить, работоспособность «лямбды» восстанавливается. Очистить чувствительный элемент датчика можно, промыв его в ортофосфорной кислоте, которая за 10–20 минут разъедает загрязнения, не уничтожая электроды с редкоземельными металлами. Эффективнее чистить лямбда-зонд после снятия защитного колпачка на токарном станке и мойки с использованием тонкой кисточки. Но делать это целесообразно, если есть возможность закрепить колпачок с помощью аргоновой сварки. После промывки датчик следует ополоснуть водой и просушить. Если мойка не помогает, значит, «лямбду» нужно менять. Стоимость мойки значительно меньше, чем стоимость нового лямбда-зонда (от 300 грн.). Можно заменить неподогреваемый датчик на подогреваемый (но не наоборот!). При несовместимости разъемов недостающую электроцепь подогрева проложите самостоятельно, а вместо разъема используйте универсальные автомобильные контакты.

Лямбда-зонд: диагностика

Специалисты Bosch рекомендуют проверять лямбда-зонд и систему регулирования топливной смеси каждые 30 тыс. км пробега.

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после его разогрева до температуры 300–400°С. 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. Поэтому сигнал лямбда-зонда проверяется при включенном и прогретом двигателе. Для измерения лучше подходит осциллограф, чем мультиметр, поскольку с его помощью наиболее точно оценивается форма и частота сигнала.

Затем измеряется сопротивление нагревателя датчика (при отсоединенном штекере), составляющее при комнатной температуре от 2 до 14 Ом (согласно требованиям производителя). Далее проверяется напряжение, подведенное к нагревателю: при включенном зажигании и подсоединенном разъеме зонда оно должно составлять не менее 10,5 В. Если это значение ниже, необходимо тщательно проверить напряжение батареи, кабели и соединения.

Лямбда-зонд: тонкости монтажа


 Мнение   

Вадим Долгий
Технический консультант компании «Роберт Бош Лтд.»

При выходе лямбда-зонда из строя возникает вопрос, где купить новый. Это не проблема, так как созданы универсальные лямбда-зонды для установки на любой автомобиль. Они отличаются от «обычных» только способом подключения. Для подключения универсального лямбда-зонда компания Bosch разработала специальный переходник, который подключается к штатной проводке штекера старого зонда. Переходник обеспечивает точный и устойчивый сигнал, водонепроницаем, не подвержен влиянию перепадов температур и вибрации, обеспечивает поступление чистого воздуха на измерительный элемент.

Юрий Дацык
Фото Bosch, GM

Для чего нужен лямбда зонд в автомобиле?

Лямбда зонд берет свое название от греческой буквы Лямбда, обозначающей в данном случае коэффициент избыточного кислорода в топливе. Лямбда зонд - это датчик кислорода. Он обеспечивает работу катализатора (дожигателя) отработавших газов.

Установка лямбда зонда обусловлена экологическими нормами и обязательна во всех импортных автомобилях, так как катализатор отработавших газов является механизмом с тонкой настройкой и без датчика кислорода его работа невозможна. Как и катализатор, лямбда зонд устанавливается в системе выпуска.

Если лямбда зонд перестает работать или не работает вообще, то это сразу заметно:

  • во-первых, увеличивается расход топлива;
  • во-вторых, потеря мощности, т.е. двигатель автомобиля очень "тупит".

Но стоит только заменить лямбда зонд и автомобиль снова "пархает"

Существует два вида лямбда зондов:

  • регулирующий
  • диагностирующий

Регулирующий лямбда зонд устанавливается на все автомобили импортного производства, оснащенные катализаторами. Такой датчик кислорода устанавливается перед катализатором. Этот датчик регулирует длительность впрыска, корректируя тем самым количество кислорода в топливе.

Диагностирующий лямбда зонд устанавливается после катализатора. Он отслеживает токсичность выхлопных газов после дожигания, а также определяет ошибки в работе катализатора. При отсутствии неисправностей и правильной регулировки состава топливно-воздушной смеси, сигнал второго лямбда зонда должен отличаться от сигнала первого. Одинаковый результат оценки обоих датчиков чаще всего свидетельствует о неисправности катализатора.

Лямбда зонд чаще всего изготовлен из циркониевого сплава. На более старых моделях японских автомобилей устанавливались титановые датчики кислорода, что совсем не уменьшает их стоимости. Многие производители запасных частей изготавливают универсальные лямбда зонды для основных марок автомобилей. Преимущество такого датчика в его низкой стоимости по сравнению с оригиналом, который обойдется достаточно дорого.

Недостаток таких датчиков лежит на поверхности: не каждый датчик подходит к конкретному автомобилю. При чем, не всегда можно определить это сразу. Если разъемы совпадут не полностью, датчик будет выдавать ошибку или станет работать неправильно. В лучшем случае Вы замените сам лямбда зонд, в худшем - лямбда зонд вместе с катализатором.

Чем лучше качество заправляемого топлива вместе с правильной работой системы зажигания и выпуска, тем дольше прослужит лямбда зонд.

Низкая цена не всегда сопутствует выгодному решению.

Что будет, если отключить лямбда-зонд в автомобиле?

Автомобили в наше время оснащаются большим количеством электронных устройств и датчиков, без которых уже невозможно обойтись. Сегодня будет идти речь о датчике кислорода или лямбда-зонде. Вы узнаете, как он работает и что будет, если отключить его в случае выхода из строя.

Уже само название этого датчика многим непонятно. Рассмотрим детальнее назначение датчика кислорода, что поможет понять, можно ли эксплуатировать автомобиль без него.

Принцип работы

Лямбда-зонд помогает оптимизировать состав топливовоздушной смеси, необходимой для работы двигателя. В идеале эта смесь должна состоять из 1 части бензина и 14,6-14,8 части воздуха. Для этого электронный блок управления анализирует показатели разных датчиков, среди которых и наш лямбда-зонд.

Этот датчик замеряет количество остаточного кислорода в выхлопных газах. В связи с этим лямбда-зонд устанавливается после выпускного коллектора или в нём, но перед каталитическим нейтрализатором. На некоторых автомобилях после катализатора устанавливается ещё один аналогичный датчик. Он необходим для получения ещё более точного результата, а также проверки функциональности каталитического нейтрализатора.

Проверка лямбда-зонда

Если компьютер получает неправильные данные с кислородного датчика, на панели приборов загорается индикатор Check Engine. При считывании ошибок диагностика может показать неисправность лямбда-зонда. Но не всегда всё настолько однозначно. Иногда датчик показывает неверные значения, так как в двигатель попадает слишком много воздуха или бензина. Виновником может быть банальный подсос воздуха (кстати, мы писали о том, как его искать и устранять – http://avtopub.com/kak-najti-podsos-vozduxa-v-dvigatele-i-ustranit-ego/).

Один из простейших способов проверки – отключение лямбда-зонда и проверка поведения автомобиля во время движения. Если датчик работает нормально, его отключение приведет к ухудшению динамики и значительному росту расхода топлива. Если же датчик неисправен, всё будет, как и раньше.

Подробная статья о том, как проверить датчик кислорода (лямбда-зонд) мультиметром — http://avtopub.com/proverka-lyambda-zonda-datchika-kisloroda-multimetrom/

Можно ли отключить лямбда-зонд и ездить без него?

Отметим, что этот вопрос зачастую возникает потому, что датчик кислорода – запчасть недешевая. Необходимо просто всё взвесить и проанализировать целесообразность такой «экономии». Вы уже знаете, что эксплуатация автомобиля без датчика кислорода обязательно приводит к существенному увеличению расхода бензина. Причина состоит в том, что электронный блок управления в такой ситуации переходит в аварийный режим, регулируя состав смеси по средним показателям. Также автомобиль будет «тупить», поэтому вы будете сильнее давить на газ.

В результате всего этого сэкономить явно не удастся. Очень быстро вы потратите на топливо деньги, которые лучше использовать для покупки нового лямбда-зонда. Конечно, иногда приобрести новый датчик просто нет возможности. В таких случаях некоторое время можно ездить и без него.

Причины выхода из строя датчика и обманки

Лямбда-зонд, как и все детали автомобиля, имеет определенный срок службы. Но ускорить его износ может использование некачественного топлива. Кроме этого, его расположение внизу автомобиля делает датчик кислорода уязвимым к механическим повреждениям. Нередки случаи повреждения проводки или разъема датчика.

Некоторые водители вместо лямбда-зонда устанавливают так называемые «обманки». Эти устройства отличаются более низкой ценой и передают информацию на электронный блок управления двигателем. В результате этого улучшается работа двигателя, а ошибки при диагностике отсутствуют.

Что такое лямбда зонд в автомобиле


Лямбда зонд. Что это такое и как он работает? — DRIVE2

В данной статье разберемся что такое лямбда зонд, для чего нужен и принцип его работы.

Жесткие экологические нормы узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов – устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси обеспечить катализаторам «долголетие» невозможно – тут приходит на помощь датчик кислорода, он же лямбда зонд.
Что такое лямбда зонд?

Название датчика лямбда зонд происходит от греческой буквы лямбда, которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. По сути, лямбда зонд — это датчик для измерения состава выхлопных газов, чтобы поддерживать оптимальный состав топлива и воздуха.

При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится одна часть топлива — лямбда равна 1. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.

На некоторых моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора.
Принцип работы лямбда-зонда

Схема лямбда зонда на основе диоксида циркония, расположенного в выхлопной трубе.
1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная труба.

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400°С. 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.

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).

Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В.

Зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при температуре датчика 500-800°С

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

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в выхлопе, снижение мощности, но машина при этом остается на ходу.

Перечень неисправностей лямбда зонда достаточно большой и некоторые из них самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше всего поручить специалистам. 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».

Лямбда зонд – наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет 40 – 80 000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Особенно чувствителен к качеству топлива – после нескольких таких заправок лямбда зон "умирает" и больше не работает

www.drive2.ru

Лямбда-зонд — Википедия

Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя или дымоходе отопительного котла). Позволяет оценивать количество оставшегося не сгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах. Данные показания позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также снижать количество вредных для человека побочных продуктов процесса сгорания.

Лямбда-зонд порогового типа действует по принципу гальванического элемента/твердооксидного топливного элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх неё напылены токопроводящие пористые электроды из платины, одновременно являющейся катализатором окислительно-восстановительных реакций. Один из электродов омывается горячими выхлопными газами (внешняя сторона датчика), а второй — воздухом из атмосферы (внутренняя сторона датчика). Эффективное измерение состава отработавших газов лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до определенной температуры выше 300°C. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а гальваническая ячейка начинает работать. Для работы датчика атмосферный кислород нужен в очень небольшом количестве, поэтому, в целом герметичный для воды, датчик делается таким образом, чтобы кислород немного попадал внутрь со стороны проводки.

Если при работе двигателя и датчика ионы свободного кислорода присутствуют лишь с внутренней стороны элемента, то есть имеется лишь атмосферный кислород, то разогретая ячейка самостоятельно начинает генерировать ЭДС, а значит, на блок управления с датчика начинает поступать электрический ток с определённым напряжением. Это означает для ЭБУ автомобиля, что смесь была «богатой». На практике этому соответствует примерно 0,8-0,9 вольт. Если свободный кислород появляется в составе выхлопа с внешней стороны датчика, то выработка ЭДС снижается, а если кислорода достаточно много, то полностью прекращается, то есть кислород из выхлопа блокирует работу ячейки. Это означает для ЭБУ, что смесь была «бедной». На практике этому соответствует примерно 0,1-0,2 вольт. Если ЭДС стремится к нулю, то это означает что смесь абсолютно бедная, например в двигатель не поступает топливо. Напряжение с датчика 0,45 вольт считается оптимальным, и свидетельствует, что сжигаемая смесь обладает стехиометрическим соотношением топлива и воздуха.

Конструктивно, датчики делятся по числу проводов и наличию подогревательного элемента. Датчики без нагревательного элемента используют 1 или 2 провода, с нагревательным элементом — 3 или 4 провода. Первое поколение датчиков разогревалось лишь от выхлопных газов, поэтому начинало давать сигнал сравнительно поздно после старта двигателя. Появившиеся позже датчики с нагревательным элементом стали выводить датчик в рабочее состояние очень быстро, что отвечало возросшим требованиям экологии, а также позволяло использовать датчик, когда температуры выхлопных газов оказывалось недостаточно.

В начале работы, после запуска мотора, лямбда-зонд не выдаёт показаний, и ЭБУ вынужден использовать только карты впрыска, прописанные в нём. Это режим работы без обратной связи, и коррекции топливной смеси по лямбда-зонду в этом режиме нет. Когда с датчика появляется сигнал, то ЭБУ автомобиля переходит в режим работы с обратной связью, при котором исходные топливные карты корректируются с учётом показаний с лямбда-зонда в режиме реального времени.

Сигнал используется системой управления для поддержания оптимального (стехиометрического, около 14,7:1) соотношения воздушно-топливной смеси.

  • λ=1 — стехиометрическая (теоретически идеальная) смесь;
  • λ>1 — бедная смесь;
  • λ<1 — богатая смесь (избыток топлива, воздуха не хватает для полного сгорания).

Работа датчика не линейна во времени, показания отклоняются от оптимального очень быстро, поэтому ЭБУ вынужден постоянно корректировать смесь. При этом двигатель редко работает на идеальном стехиометрическом составе смеси, однако смесь постоянно стремится к достижению идеальной пропорции. Лямбда-зонд не сообщает о том, сколько именно кислорода в выхлопных газах, он сигнализирует о том, есть ли свободный кислород в выхлопе или нет. Факт наличия свободного кислорода и означает, что топлива в смеси должно быть больше, поскольку часть кислорода не вступила в реакцию. И наоборот, если кислорода нет или очень мало, то требуется уменьшить подачу топлива, тем более, что если топлива окажется слишком много, то это приведёт к появлению сажи и так называемого «грязного» выхлопа. В реальности, достичь и долго удерживать идеальную стехиометрическую смесь невозможно, так как существует множество факторов, постоянно влияющих на смесеобразование и её сгорание. Поэтому, целью является не само достижение стехиометрического соотношения, а стремление к этому, путём постоянной коррекции смеси и пребывания её поочередно то в "условно-бедном", то в "условно-богатом" состоянии, не отдаляясь от оптимального состава. Правильность работы датчика даёт возможность максимально сократить разницу между реальным соотношением воздуха/топлива и стехиометрическим.

График вольтажа с датчика обычно имеет вид синусоиды с довольно резким переходом от верхних значений к нижним, и наоборот. Принцип цикла таков: датчик сообщил, что смесь "бедная" — ЭБУ начинает постепенно добавлять топлива; далее датчик сообщает, что смесь стала "богатой" — ЭБУ начинает уменьшать подачу топлива, и так постоянно, пока активна обратная связь. Изменение подачи топлива (как реакция на показания лямбда-зонда) обычно выполняется с использованием двух переменных в ЭБУ — «долгая» коррекция и «краткая» коррекция, и они заложены в стандарт диагностики OBD-II. Краткая коррекция позволяет смеси следовать за датчиком сиюсекундно. Долгая коррекция вычисляется ЭБУ на основании анализа краткой коррекции, и нужна для того чтобы сдвигать всю коррекцию, фактически подстраиваясь под особенности и состояние конкретного образца мотора. Каждая коррекция может изменять впрыск в установленных производителем пределах, и если сумма долгой и краткой коррекций выйдет за общий предел, то обычно ЭБУ сигнализирует об ошибке смесеобразования с помощью индикатора «check engine». ЭБУ обычно использует режим работы с обратной связью по лямбда-зонду до определённого процента расчётной нагрузки на мотор. Далее ЭБУ временно прекращает режим коррекции, так как возникает вероятность неэффективной коррекции, и в этих условиях использование карт впрыска оказывается предпочтительным.

Поскольку некоторое количество кислорода должно присутствовать в выхлопе для нормального дожигания СО и СН[неизвестный термин] в катализаторе, для более точного регулирования может использоваться и второй лямбда-зонд, расположенный за катализатором или внутри него.

Разновидность кислородного датчика.

Основная разница зонда с широким диапазоном измерения по отношению к обычным узкополосным λ-зондам — это комбинация сенсорных ячеек и так называемых накачивающих ячеек. Состав его газового содержимого постоянно соответствует λ=1, что для сенсорной ячейки значит напряжение в 450 милливольт. Содержание газа в зазоре и вместе с ним напряжение сенсора поддерживаются посредством различных напряжений, прикладываемых к накачивающей ячейке. При бедной смеси и напряжении сенсора ниже 450 милливольт ячейка выкачивает кислород из диффузионной полости. Если смесь богатая и напряжение лежит выше 450 милливольт, ток меняет своё направление, и накачивающие ячейки транспортируют кислород в диффузионные расщелины. При этом интегрированный нагревающий элемент устанавливает температуру области от 700 до 800 градусов. Датчик типа LSU при погружении в несгоревшую смесь, содержащую одновременно и топливо и кислород, будет указывать «избыток воздуха», в отличие от порогового, сигнал которого надо интерпретировать «избыток топлива».

Выходной сигнал широкодиапазонного датчика зависит от его контроллера управления, может быть токовым или потенциальным. Например, выходной ток контроллера широкополосного датчика Ipn и соответствующие значения λ[1]:

Ipn, мА −5.000 −4.000 −3.000 −2.000 −1.000 −0.500 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 4.000
λ 0.673 0.704 0.753 0.818 0.900 0.948 1.000 1.118 1.266 1.456 1.709 2.063 2.592 5.211

Основным преимуществом широкополосного зонда по отношению к узкополосному является устранение циклического перехода дискретных показаний "бедная смесь - богатая смесь". Блок управления получает информацию о степени несоответствия смеси оптимальному значению, и это ему позволяет точнее и быстрее корректировать смесь для достижения её полного сгорания без свободного кислорода.

ru.wikipedia.org

Лямбда-зонд в автомобиле: для чего нужен, последствия поломки

Что такое лямбда зонд?

Устройство автомобиля – это сложнейшая конструкция, которая имеет огромное количество датчиков. В чем-то автомобиль можно сравнить с человеческим организмом, и если проводить эту аналогию, то такой механизм, как лямбда зонд можно сравнить с дыхательной системой человека.

Действительно, если обратиться к механику с вопросом – что становится причиной резкого падения тяги у автомобиля, то скорее всего специалист усомнится в исправности лямбда зонда. В критической ситуации потребуется его замена, но на практике – в ряде случаев этого можно избежать

Для чего нужен лямбда зонд?

В ситуации поломки автомобиля знание принципа работы механизма не помешает никому. Во-первых, так механику будет сложнее одурачить владельца авто, приписывая к смете ненужные услуги. Во-вторых, водитель обладая знаниями технических особенностей деталей своего авто может сам поставить «диагноз», а возможно и устранить неполадку.

Так для чего же предназначен лямбда зонд? Он создает условия для работы каталитического нейтрализатора, который в свою очередь предназначен для фильтрации выхлопных газов. К слову, катализаторы обязаны своим широким распространением экологам и ярым борцам за чистоту окружающей среды. Именно катализаторы позволяют сделать выхлоп наименее вредным, а лямбда зонд осуществляет контроль за эффективной работой этого механизма.

Лямбда зонд унаследовал свое название от соответствующей буквы греческого алфавита. Также лямбдой принято называть величину количества кислорода в топливно-воздушной смеси, которая составляет 14,7 долей воздуха на 1 долю топлива. Обеспечить такую пропорциональность способен механизм электронного впрыска топлива с обратной связью с лямбда зондом.

%rtb-4%

Также предназначение лямбда зонда определяет его месторасположение – перед катализатором в выпускном коллекторе. Установленный на этом участке, лямбда зонд вычисляет объем излишек кислорода в топливно-воздушной смеси. При появлении дисбаланса прибор дает сигнал в блок управления впрыска. Но, порой одного датчика становится недостаточно, поэтому в последних моделях автомобилей все чаще предусмотрено два датчика кислорода, между которыми располагается катализатор. При такой конструкции контроля точность анализа выхлопа топлива увеличивается в разы.

В основе лямбда зонда гальванические элементы с твердым керамическим электролитом из диоксида циркония. Поверх покрытия нанесен слой оксида иттрия и напыление из токопроводящих пористых платиновых электродов. Электроды на поверхности механизма действуют по принципу забора выхлопа и воздуха из атмосферы. Лямбда зонд начинает работать только после того, как прогрев достигнет 300 градусов по Цельсию. Высокая температура приводит в действие циркониевый электролит, который пропускает сигнал об уровне выходного напряжения. При заведении непрогретого двигателя, датчики кислорода не работают, а их нагрузку при низкой температуре выполняют другие датчики двигателя.

Существуют также датчики, которые используют вместо циркония двуокись титана. Их принцип работы заключается в том, что они изменяют объемное сопротивление по количеству содержания кислорода в выхлопе. Большим минусом этого механизма является то, что они имеют сложную конструкцию и не могут генерировать ЭДС. Однако, именно они включены в конфигурацию многих самых продаваемых моделей автомобилей.

Еще одной разновидностью датчиков являются механизмы с дополнительным подогревом. Такой принцип позволяет им быстрее активизироваться, а значит, результат показателей параметров получается более точный.

%rtb-4%

Последствия поломки лямбда зонда?

В первую очередь, поломка лямбда зонда может грозить авто владельцу увеличением расхода топлива и ухудшением разгона. Основная причина таких последствий заключается в том, что при поломке показания лямбда зонда не будут соответствовать действительности. По этой же причине соотношение топлива и кислорода в результате может получиться неидеальным. Однако, даже при неисправности лямбда зонда машина все же будет на ходу. Но, критичность ситуации зависит от устройства автомобиля. Существуют модели, которые при отказе этого механизма, могут расходовать топливо в колоссальных объемах, поэтому становится необходим экстренный ремонт.

Также существует ряд причин, способных вывести лямбда зонд из строя. К примеру, механизм может сломаться лишь частично, а именно – лямбда зонд продолжает работу, однако точность показаний резко падает. Лямбда зонд также может перестать активизироваться при определенной температуре. В любом случае, установить точную причину поломки может только специалист. Стоит отметить, что если лямбда зонд окончательно вышел из строя, то менять его нужно только на аналогичный механизм. В противном случае бортовой компьютер может просто не принимать его сигналы.

В случае, если отказывают сразу два датчика, то автомобиль может полностью выйти из строя. Единственный вариант передвижения, который остается в таком случае – это буксир или эвакуатор. Стоит помнить, что лямбда зонд чрезвычайно чувствителен к поломкам. Его могут вывести из строя некачественные поршневые кольца, сложный состав топлива и пропуски зажигания. В первую очередь, усугубить поломку может использование этилированного топлива, которое благодаря содержащемуся в нем свинцу выводит из строя платиновые электроды. Достаточно пару раз заправиться таким бензином, чтобы окончательно разрушить лямбда зонд.

Что такое катализатор в автомобиле?

Признаки забитого или разрушенного катализатора машины. Методы диагностирования неисправностей катализатора

autoshas.ru

Всё, что нужно знать о лямбда зондах. — Nissan Primera, 2.0 л., 2006 года на DRIVE2

Эту статью сохраняю скорей для себя и как пособие для тех, кто будет задавать такие частые вопросы по поводу датчиков кислорода (тема довольно актуальная).В предыдущей теме мы говорили о наших катализаторах (здесь : www.drive2.ru/l/1861652/). Теперь же узнаем больше и подробней о лямбда зондах:


Основные положения и функции Кислородного датчика :
Теория.

Жесткие экологические нормы во многих странах мира, стали диктовать количество выбросов вредных веществ, тем самым узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов (в обиходе – катализаторы) – устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Катализатор — нужный и ответственный узел автомобиля, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси катализатор умрёт ( потеряет свои основные свойства и функции) очень быстро – для того чтобы, как можно дольше продлить его жизнь и приходит на помощь датчик кислорода, он же О2-датчик, он же лямбда-зонд (ЛЗ).

Название датчика происходит от греческой буквы L (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива (речь идет о объемном соотношении величин), L равна 1 (график 1). «Окно» эффективной работы катализатора очень узкое: L=1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда. Таким образом, Лямбда зонд создан и поставлен инженерами для информирования компьютера, инжекторного автомобиля об отклонении от нормы соотношения топливно воздушной смеси.

График 1. Зависимость мощности двигателя (P) и расхода топлива (Q) от коэффициента избытка воздуха (L)


Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом ( причем этот способ не является обходным путем, а дает уверенно точные показания ) – определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда-зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива. Таким образом, происходит регулировка не воздуха, а именно топлива, относительно воздуха, тем самым достигается максимальный процент сгорания топлива в цилиндрах, максимально эффективная работа катализатора, и как следствие максимальный крутящий момент двигателя автомобиля. Причем на большинстве современных моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд, так же возможна установка дополнительных датчиков работающих в связке (например датчик температуры катализатора, расположен он на выходе катализатора). Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора (рис. 1).

Рис. 1. Схема L-коррекции с одним и двумя датчиками кислорода двигателя 1 – впускной коллектор; 2 – двигатель; 3 – блок управления двигателем; 4 – топливная форсунка; 5 – основной лямбда-зонд; 6 – дополнительный лямбда-зонд; 7 – каталитический нейтрализатор.


Как работает Лямбда Зонд ( кислородный датчик )
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 (рис.2). 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.

Рис. 2. Схема датчика кислорода на основе диоксида циркония, расположенного в выхлопной трубе 1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная труба.

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется блоком управления автомобилем ( ЭБУ ) 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

График 2. Зависимость напряжений лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха (L) при температуре датчика 500-800оС. А – условная точка средних показаний (Uвых » 0,5 В, при L=1,0). (Обогащение смеси (уменьшение О2 в выхлопе). Обеднение смеси (увеличение О2 в выхлопе).

График 2. Зависимость напряжений лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха (L) при температуре датчика 500-800оС. А – условная точка средних показаний (Uвых » 0,5 В, при L=1,0). (Обогащение смеси (уменьшение О2 в выхлопе). Обеднение смеси (увеличение О2 в выхлопе). 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. По мере развития автомобиле строения, так же ужесточаются и нормы экологических выбросов, таким образом мировые законодатели постоянно ужесточают экологические нормы. Это способствовало дальнейшему развитию лямбда зондов: для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев ( кислородные датчики с подогревом ) . Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля (рис. 3).

Рис. 3. Конструкция датчика кислорода с подогревателем 1 – керамическое основание; 2, 8 – контакты НЭ; 3

www.drive2.ru

Кислородные датчики: подробное руководство - Denso

Вы наверняка знаете, что в вашем автомобиле установлен кислородный датчик (или даже два!)… Но зачем он нужен и как он работает? На часто задаваемые вопросы отвечает Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кислородные датчики).

B: Какую работу выполняет датчик кислорода в автомобиле?
O: Датчики кислорода (также называемые лямбда-зондами) помогают контролировать расход топлива вашего автомобиля, что способствует снижению объема вредных выбросов. Датчик непрерывно измеряет объем несгоревшего кислорода в выхлопных газах и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). На основании этих данных ЭБУ регулирует соотношение топлива и воздуха в топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, что помогает каталитическому нейтрализатору (катализатору) работать более эффективно и уменьшать количество вредных частиц в выхлопных газах.

B: Где находится датчик кислорода?
O: Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Обычно датчик установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местоположение датчика кислорода зависит от типа двигателя (V-образное или рядное расположение цилиндров), а также от марки и модели автомобиля. Для того чтобы определить, где расположен датчик кислорода в вашем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации.

В: Почему состав топливовоздушной смеси нужно постоянно регулировать?
O: Соотношение «воздух — топливо» крайне важно, поскольку оно влияет на эффективность работы каталитического нейтрализатора, который снижает содержание оксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (CH) и оксида азота (NOx) в выхлопных газах. Для его эффективной работы необходимо наличие определенного количества кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода помогает ЭБУ определить точное соотношение «воздух — топливо» в смеси, поступающей в двигатель, передавая в ЭБУ быстроизменяющийся сигнал напряжения, который меняется в соответствии с содержанием кислорода в смеси: слишком высокого (бедная смесь) или слишком низкого (богатая смесь). ЭБУ реагирует на сигнал и изменяет состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Когда смесь слишком богатая, впрыск топлива уменьшается. Когда смесь слишком бедная — увеличивается. Оптимальное соотношение «воздух — топливо» обеспечивает полное сгорание топлива и использует почти весь кислород из воздуха. Оставшийся кислород вступает в химическую реакцию с токсичными газами, в результате которой из нейтрализатора выходят уже безвредные газы.

В: Почему на некоторых автомобилях устанавливаются два кислородных датчика?
O: Многие современные автомобили дополнительно кроме датчика кислорода, расположенного перед катализатором, оснащаются и вторым датчиком, установленным после него. Первый датчик является основным и помогает электронному блоку управления регулировать состав топливовоздушной смеси. Второй датчик, установленный после катализатора, контролирует эффективность работы катализатора, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах на выходе. Если весь кислород поглощается химической реакцией, происходящей между кислородом и вредными веществами, то датчик выдает сигнал высокого напряжения. Это означает, что катализатор работает нормально. По мере износа каталитического нейтрализатора некоторое количество вредных газов и кислорода перестает участвовать в реакции и выходит из него без изменений, что отражается на сигнале напряжения. Когда сигналы станут одинаковыми, это будет указывать на выход из строя катализатора.


В: Какие бывают датчики?
О: Существует три основных типа лямбда-сенсоров: циркониевые датчики, датчики соотношения «воздух — топливо» и титановые датчики. Все они выполняют одни и те же функции, но используют при этом различные способы определения соотношения «воздух — топливо» и разные исходящие сигналы для передачи результатов измерений.

Наибольшее распространение получила технология на основе использования циркониево-оксидных датчиков (как цилиндрического, так и плоского типов). Эти датчики могут определять только относительное значение коэффициента: выше или ниже соотношение «топливо — воздух» коэффициента лямбда 1.00 (идеальное стехиометрическое соотношение). В ответ ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество впрыскиваемого топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение изменилось на противоположное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся «плавание» вокруг коэффициента лямбда 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00. В итоге в изменяющихся условиях, таких как резкое ускорение или торможение, в системах с циркониево-оксидным датчиком подается недостаточное или избыточное количество топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора.

Датчик соотношения «воздух — топливо» показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбда 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбда 1.00 практически мгновенно.

Датчики соотношения «воздух — топливо» (цилиндрические и плоские) впервые были разработаны DENSO для того, чтобы обеспечить соответствие автомобилей строгим стандартам токсичности выбросов. Эти датчики более чувствительны и эффективны по сравнению с циркониево-оксидными датчиками. Датчики соотношения «воздух — топливо» передают линейный электронный сигнал о точном соотношении воздуха и топлива в смеси. На основании значения полученного сигнала ЭБУ анализирует отклонение соотношения «воздух — топливо» от стехиометрического (то есть Лямбда 1) и корректирует впрыск топлива. Это позволяет ЭБУ предельно точно корректировать количество впрыскиваемого топлива, моментально достигая стехиометрического соотношения воздуха и топлива в смеси и поддерживая его. Системы, использующие датчики соотношения «воздух — топливо», минимизируют возможность подачи недостаточного или избыточного количества топлива, что ведет к уменьшению количества вредных выбросов в атмосферу, снижению расхода топлива, лучшей управляемости автомобиля.

Титановые датчики во многом похожи на циркониево-оксидные датчики, но титановым датчикам для работы не требуется атмосферный воздух. Таким образом, титановые датчики являются оптимальным решением для автомобилей, которым необходимо пересекать глубокий брод, например полноприводных внедорожников, так как титановые датчики способны работать при погружении в воду. Еще одним отличием титановых датчиков от других является передаваемый ими сигнал, который зависит от электрического сопротивления титанового элемента, а не от напряжения или силы тока. С учетом данных особенностей титановые датчики могут быть заменены только аналогичными и другие типы лямбда-зондов не могут быть использованы.

В: Чем отличаются специальные и универсальные датчики?
O: Эти датчики имеют разные способы установки. Специальные датчики уже имеют контактный разъем в комплекте и готовы к установке. Универсальные датчики могут не комплектоваться разъемом, поэтому нужно использовать разъем старого датчика.


B: Что произойдет, если выйдет из строя датчик кислорода?
O: В случае выхода из строя датчика кислорода ЭБУ не получит сигнала о соотношении топлива и воздуха в смеси, поэтому он будет задавать количество подачи топлива произвольно. Это может привести к менее эффективному использованию топлива и, как следствие, увеличению его расхода. Это также может стать причиной снижения эффективности катализатора и повышения уровня токсичности выбросов.

B: Как часто необходимо менять датчик кислорода?
O: DENSO рекомендует заменять датчик согласно указаниям автопроизводителя. Тем не менее следует проверять эффективность работы датчика кислорода при каждом техобслуживании автомобиля. Для двигателей с длительным сроком эксплуатации или при наличии признаков повышенного расхода масла интервалы между заменами датчика следует сократить.

Ассортимент кислородных датчиков

• 412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
• Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
• Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
• Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.

В DENSO решили проблему качества топлива!

Вы знаете о том, что некачественное или загрязненное топливо может сократить срок службы и ухудшить эффективность работы кислородного датчика? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700 °C загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары. Они влияют на работу датчика, образуя отложения или разрушая его электроды, что является распространенной причиной выхода датчика из строя. DENSO предлагает решение этой проблемы: керамический элемент датчиков DENSO покрыт уникальным защитным слоем оксида алюминия, который защищает датчик от некачественного топлива, продлевая срок его службы и сохраняя его рабочие характеристики на необходимом уровне.

Дополнительная информация

Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики, в системе TecDoc или у представителя DENSO.

www.denso-am.ru

Зачем нужен лямбда-зонд — DRIVE2

Зачем нужен лямбда-зонд?

Жесткие экологические нормы давно узаконили применение на автомобилях каталитических нейтрализаторов (в обиходе — катализаторы) — устройств, способствующих снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси обеспечить катализаторам "долголетие" невозможно — вот тут и приходит на помощь датчик кислорода, он же О2-датчик, он же лямбда-зонд (ЛЗ).

Название датчика происходит от греческой буквы l (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, l равна 1 (график 1). "Окно" эффективной работы катализатора очень узкое: l=1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом — путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда-зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива. На некоторых современных моделях автомобилей имеется еще один лямбда-зонд. Расположен он на выходе катализатора. Этим достигается большая точность приготовления смеси и контролируется эффективность работы катализатора (рис. 1).

График 1. Зависимость мощности двигателя (P) и расхода топлива (Q) от коэффициента избытка воздуха (l)

Полное сгорание и максимальная мощность достигается при l=1.

Рис. 1. Схема l-коррекции с одним и двумя датчиками кислорода двигателя

1 — впускной коллектор; 2 — двигатель; 3 — блок управления двигателем; 4 — топливная форсунка; 5 — основной лямбда-зонд; 6 — дополнительный лямбда-зонд; 7 — каталитический нейтрализатор.

Принцип работы

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 (рис.2). 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.

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 (график 2).

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.

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 (рис. 3).

График 2. Зависимость напряжений лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха (l) при температуре датчика 500-800оС

А — условная точка средних показаний (Uвых " 0,5 В, при l=1,0). (Обогащение смеси (уменьшение О2 в выхлопе). Обеднение смеси (увеличение О2 в выхлопе).

Если ЛЗ "врет"

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в отработавших газах, снижение динамических характеристик, но машина при этом остается на ходу. В некоторых моделях автомобилей ЭБУ реагирует на отказ лямбда-зонда очень серьезно и начинает так рьяно увеличивать количество подаваемого в цилиндры топлива, что запас горючего в баке "тает" на глазах, из трубы валит черный дым, СО "зашкаливает", а двигатель "тупеет" и на ближайшую СТО вам, скорее всего, придется добираться на буксире.

Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда достаточно большой и некоторые из них (потеря чувствительности, уменьшение быстродействия) самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше всего поручить специалистам. 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".

При сгоревшем или отключенном лямбда-зонде содержание СО в выхлопе возрастает на порядок: от 0,1 — 0,3% до 3 — 7% и уменьшить его значение не всегда удается, т. к. запаса хода винта качества смеси может не хватить. 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 практически невозможно.

Вообще лямбда-зонд — наиболее уязвимый датчик автомобиля с системой впрыска. Его ресурс составляет 40 — 80 тыс. км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Плохое состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в цилиндры и выпускные трубопроводы, обогащенная топливно-воздушная смесь, сбои в системе зажигания сильно сокращают срок его службы. Применение этилированного бензина категорически недопустимо — свинец "отравляет" платиновые электроды лямбда-зонда за несколько бесконтрольных заправок.

Рис. 2. Схема датчика кислорода на основе диоксида циркония, расположенного в выхлопной трубе

1 — твердый электролит ZrO2; 2, 3 — наружный и внутренний электроды; 4 — контакт заземления; 5 — "сигнальный контакт"; 6 — выхлопная труба.

Рис. 4. Контактные выводы наиболее распространенных циркониевых лямбда-зондов

а — без подогревателя; б, с — с подогревателем.

* цвет вывода может отличаться от указанного.

Махнем не глядя!

Рекомендованный заводом-изготовителем лямбда-зонд и сходные по конструкции циркониевые датчики взаимозаменяемы. Возможна замена неподогреваемых датчиков на подогреваемые (но не наоборот!). Однако при этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов и отсутствия в машине цепи питания для нагревателя лямбда-зонда. Недостающие провода можно проложить самостоятельно, а вместо разъема использовать стандартные автомобильные контакты.

Цветовая маркировка выводов лямбда-зондов может различаться, но сигнальный провод всегда будет иметь темный цвет (обычно — черный). "Массовый" провод может быть белым, серым или желтым (рис. 4). Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету "накального" вывода подогревателя — он всегда красный. При замене 3-контактного лямбда-зонда на 4-контактный необходимо надежно соединить с "массой" автомобиля провод заземления подогревателя и сигнальный "минус", а накальный провод подогревателя через реле и предохранитель подключить к "плюсу" аккумулятора.

Подключение напрямую к катушке зажигания нежелательно, т. к. в цепи ее питания может стоять понижающее сопротивление. Подключиться к контактам топливного насоса достаточно сложно. Лучше всего подключить реле подогревателя лямбда-зонда к замку зажигания.

www.drive2.ru

Лямбда-зонд, описание, диагностика, проблемы. — DRIVE2

Многие задаются вопросом зачем он вообще нужен, и зачастую наслушавшись безграмотных советов доморощенных *чиптюнеров* стремятся его разными способами удалить из системы. Не буду долго лить всякую теоретическую воду напишу кратко:
-для владельца авто он позволяет экономить бензин как гласит запись из каталога бош (см. рис.) при исправном двигателе, системе управления ну и собственно лямбда зонде (далее ЛЗ) это реальная экономия до 15% топлива, нетрудно посчитать это 1,5 л на 10 л!

-для экологии, ну этот пункт мы пропускаем, ввиду низкой экологической культуры на территории стран бывшего СНГ.
-для нас диагностов, его показания очень важны, так как дают очень много полезной информации о состоянии системы и двигателя в целом, что повышает качество наших выводов.
Описание
Датчики кислорода (см. Рис. 1) сегодня востребованы благодаря постоянно растущим жестким требованиям по токсичности выхлопных газов, и идут рука об руку с каталитическими конвертерами. Один датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором. Иногда второй датчик устанавливается в выхлопной системе после каталитического конвертера для того, чтобы обеспечить его максимальную эффективность.
Получаемая с датчиков информация, показывает, насколько полно происходит сгорание топлива в камерах двигателя внутреннего сгорания. Оптимальные показания получаются, когда соотношение воздуха к топливу составляет 14.7 : 1. Стехиометрическое соотношение воздух/топливо — это когда на 1 килограмм бензина приходится 14.7 килограмм воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания. Фактор избыточного количества воздуха (λ-«лямбда») показывает отношение действительного количества воздуха (в смеси воздух+топливо) к теоретически необходимому. То есть λ = (действительная масса воздуха)/(теоретическая потребность в воздухе).


пояснение к рисунку, заводские сток машины все настраиваются под лямбда =1
спортсмены настраивают под лямбда 0,8-0,9
экономисты всех мастей под лямбда 1,05-1,10
те *чиптюнеры* которые вам пообещают что ваша машина будет валить как болид F1, и в тоже время будет экономной, вас обманывают, так как законы физики и химии никто не отменял!

Рисунок 3. Датчик кислорода в выхлопной трубе
1. Керамическое покрытие
2. Электроды
3. Контакты
4. контакты корпуса
5. Выхлопная труба
6. Керамическая поддерживающая оболочка (пористая)
7. Отработавшие газы
8. Наружный воздух.

Устройство датчика

Датчик кислорода представляет собой гальваническую ячейку (ячейку Нернста) с твёрдым электролитом. В качестве электролита используется газонепроницаемая керамика из диоксида циркония (ZrO2), стабилизированного оксидом иттрия (YO). C одной стороны (снаружи) он сообщается с выхлопными газами, а с другой (изнутри) — с атмосферой. На внешнюю и внутреннюю сторону керамики нанесены газопроницаемые электроды из тонкого слоя платины.
Платиновый электрод на наружной стороне работает как миниатюрный катализатор, поддерживающий в прилегающем слое поступающих выхлопных газов химические реакции, этот слой в состояние стехиометрического равновесия. Сторона чувствительной керамики, обращенная к отработавшим газам, во избежание ее загрязнения покрыта слоем пористой шпинелевой керамики (Шпинель — минералогическое название тетраоксида диалюминия-магния). Металлическая трубка со щелями предохраняет керамику от ударов и чрезмерных тепловых воздействий. Внутренняя полость сообщается с атмосферой и служит в качестве референсной (опорной) стороны датчика.
Работа датчика основана на принципе ячейки Нернста (гальванической ячейки). Керамический материал пропускает ионы кислорода при температурах от 350oC и выше. Разница в количестве кислорода с разных сторон чувствительной зоны датчика приводит к образованию электрического потенциала (напряжения) между этими двумя поверхностями (внутренней и внешней). Величина напряжения служит показателем того, на сколько количество кислорода на этих двух поверхностях различается. А количество остаточного кислорода в выхлопных газах точно соответствует пропорции между топливом и воздухом, поступающими в двигатель.
Широкополосный λ-датчик кислорода

Этот датчик также использует принцип ячейки Нернста, но устроен по-другому. Его конструкция подразумевает наличие двух камер (ячеек): измерительной и так называемой «насосной» (см. Рис. 7). Через маленькое отверстие в стенке насосной ячейки выхлопные газы попадают в измерительную камеру (диффузионную щель) в ячейке Нернста.

Рисунок . Конструкция широкополосного датчика кислорода непрерывного действия, установленного в выхлопной трубе.
1. Ячейка Нернста
2. Референсная ячейка
3. Подогреватель
4. Диффузионная щель
5. Насосная ячейка
6. Выхлопная труба
Эта конфигурация отличается от обычного датчика с двумя состояниями постоянным поддержанием стехиометрического соотношением воздух/топливо в диффузионной камере. Электронная схема модуляции напряжения питания поддерживает в измерительной камере состав газов, соответствующий λ=1. Для этого насосная ячейка при работе двигателя на бедной смеси и избытке кислорода в выхлопных газах удаляет кислород из диффузионной щели во внешнюю среду; а при богатой смеси и недостатке кислорода в выхлопных газах перекачивает ионы кислорода из окружающей среды в диффузионную щель. Направление тока для перекачивания кислорода в разные стороны тоже отличается.
Так как насосный ток пропорционален концентрации кислорода — он и является показателем величины λ-фактора отработавших газов.

Таким образом, если обычные датчики используют напряжение на ячейке Нернста для прямого измерения и определения одного из двух состояний (λ>1 или λ<1), то широкополосные датчики используют специальную схему, управляющую током «накачки» насосной ячейки. Величина этого тока и измеряется как признак содержания избыточного воздуха в выхлопных газах.
Так как работа датчика уже больше не зависит от ступенчасти в работе ячейки Нернста, то коэффициент избыточного воздуха (λ) может быть измерян в широких пределах от 0.7 до 4. Соответственно, контроль двигателя по λ может работать уже во всем спектре значений (а значит и режимов), а не только в одной точке около λ=1
Встроенный нагреватель обеспечивает рабочую температуру не ниже 600C.
Замкнутая петля лямбдарегулирования

Рисунок . Схема замкнутой петли λ-регулирования качества смеси.
1. Датчик массового расхода воздуха
2. Двигатель
3a. Датчик кислорода 1
3b. Датчик кислорода 2
4. Катализатор
5. Форсунки инжектора
6. Электронный Блок Управления
Vv напряжение управления форсунками
Vs напряжение с датчика
Qe Количество впрыскиваемого топлива
Датчик кислорода передает сигнал (напряжение) электронному блоку управления (ЭБУ) двигателем. Этот сигнал используется системой для обогащения или обеднения смеси в соответствии с величиной напряжения с датчика (см. Рис. 8). Таким образом система обогащает бедную смесь, увеличивая количество впрыскиваемого топлива, и обедняет богатую, уменьшая количество топлива.
Диагностика
Лямбда-зонд сравнивает уровень содержания кислорода в выхлопных газах и в окружающем воздухе и представляет результат этого сравнения в форме аналогового сигнала. Применяются двухуровневые зонды, чувствительный элемент которых выполнен из оксида циркония либо из оксида титана, но на их смену приходят широкополосные лямбда-зонды. При условии сгорания стехиометрической топливо-воздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда равно 445…450mV.

Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливо-воздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2…3% с частотой 1…2раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме напряжения выходного сигнала лямбда-зонда.


осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда BOSCH.

Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет ~1,2Hz.

Проверка выходного сигнала датчика Измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно сигнальной «массы» датчика. Сигнальная «масса» двух- и четырёх-проводных лямбда-зондов BOSCH выведена через отдельный провод (провод серого цвета идущий от датчика) на разъём датчика. Сигнальная «масса» одно- и трёх-проводных лямбда-зондов BOSCH соединена с металлическим корпусом датчика и при установке датчика автоматически соединяться с «массой» автомобиля через резьбовое крепление датчика. Выведенная через отдельный провод на разъём датчика сигнальная «масса» лямбда-зонда в большинстве случаев так же соединена с «массой» автомобиля. Встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной «массы» лямбда-зонда подключен не к «массе» автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигна

www.drive2.ru

Для чего нужен лямбда зонд? — DRIVE2

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.
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.

www.drive2.ru

Что нужно знать о лямбда зонд — DRIVE2


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.

www.drive2.ru

что это такое, как он работает и зачем нужен

Введение жёстких экологических норм подтолкнуло автопроизводителей использовать на автомобилях катализаторы. Это устройства, которые помогают снизить содержание токсичных веществ в выхлопных газах. Каталитический нейтрализатор – вещь полезная, но эффективно работает только при определённых условиях. Если не контролировать постоянно состав топливно-воздушной смеси, то катализаторы долго не прослужат.

И здесь приходит на помощь лямбда зонд или так называемый датчик кислорода (в английской литературе его называют Lambda probe или Oxygen sensor). Ниже рассмотрим подробнее, что такое лямбда зонд, как он работает и для чего используется.

Как работает лямбда зонд

Схема работы лямбда зонда

Как сказано выше, лямбда зонд это датчик кислорода. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Для корректного измерения ему нужно прогреться до температуры 300 – 400°С. Именно в таких условиях электролит, входящий в конструкцию кислородного датчика, приобретает проводимость. При этом разница в объёме атмосферного кислорода и кислорода, содержащегося в выхлопной трубе, приводит к возникновению выходного напряжения на электродах лямбда-зонда.

При запуске и прогреве холодного двигателя впрыск топлива происходит без использования данных от датчика кислорода, вместо этого состав топливно-воздушной смеси корректируется по сигналам других датчиков:

  • числа оборотов коленвала;
  • температуры охлаждающей жидкости;
  • положения дроссельной заслонки.

Чтобы повысить чувствительность лямбда-зондов при низких температурах и после запуска холодного мотора, применяют принудительный подогрев. Внутри керамического тела датчика находится нагревательный элемент, который подключается к автомобильной электросети.

Зачем нужен лямбда зонд

Как выглядит лямбда зонд уже в автомобиле

Лямбда зонд используется для поддержания оптимального состава воздуха и топлива, поступающего в двигатель автомобиля. Оптимальным считается такой состав, когда на 14,6-14,8 части воздуха приходится одна часть топлива. Это можно обеспечить только при помощи систем питания с электронным впрыском и при использовании лямбда зонда в цепи обратной связи.

Замер переизбытка воздуха в смеси осуществляется довольно оригинальным способом – при помощи определения в отработавших газах содержания остаточного кислорода. Именно поэтому лямбда зонд установлен перед катализатором в выпускном коллекторе. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления (ЭБУ), а тот, в свою очередь, оптимизирует состав смеси, изменяя количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя.

На некоторых моделях автомобилей на выходе из катализатора расположен ещё один лямбда-зонд. Это позволяет достичь большей точности приготовления смеси и контролировать эффективность работы катализатора.

В зависимости от конструкции, различают два вида датчика:

  • широкополосный – используется в качестве входного датчика;
  • двухточечный – может устанавливаться и на входе, и на выходе из катализатора. Его принцип работы основан на измерении количества кислорода в атмосфере и выхлопных газах.

Видео о лямбда-зонде

Обманка лямбда зонда

Обманка лямбда зонда

Кислородный датчик подаёт сигнал тогда, когда он обнаружил изменения в содержании кислорода. Данный сигнал передаётся на контроллер, который его принимает и сравнивает полученную информацию с показателями, заложенными в памяти. Если полученные данные не совпадают с оптимальными значениями, то блок управления изменяет длительность впрыска. Этим достигаются следующие показатели:

  • экономия топлива;
  • максимальная эффективность работы двигателя;
  • уменьшение объёма вредных выхлопов.

Но немногие автолюбители прислушиваются к этим рекомендациям и начинают вспоминать о датчике только при появлении проблем. В итоге большинство водителей видят на приборной панели загоревшийся индикатор Check Engine. Причиной этому, скорее всего, стал вышедший из строя либо некорректно работающий кислородный датчик. Решением данной проблемы станет обманка лямбда зонда, которая бывает механической и электронной. 

Механическая обманка

При выборе обманки такого типа вместо катализатора устанавливают специальный проставок – деталь из теплоустойчивой стали или бронзы со строго определёнными размерами. В проставке высверливается отверстие малого диаметра, через которое отработавшие газы смогут в него попадать.

Газы взаимодействуют с керамической крошкой, которую предварительно покрывают каталитическим слоем и помещают внутри проставка. В результате такого взаимодействия осуществляется окисление CH и CO кислородом, после чего снижается концентрация вредных веществ на выходе.

Если на автомобиле установлены два кислородных датчика, то сигналы с них будут различаться, блок управления распознает изменение синусоиды сигнала и расценит это как штатную работу катализатора. Данный вариант является самым дешёвым. 

Обманка электронного типа

Такой тип обманки гораздо сложнее. В продаже имеются весьма технологичные обманки со встроенным микропроцессором. Они способны не просто обмануть блок управления, а обеспечить его корректную работу. Микропроцессор, установленный в таком устройстве, может оценить состояние выхлопных газов и сформировать сигнал, соответствующий сигналу со второго работающего датчика при исправном катализаторе.

Похожие статьи

avtonov.com

Про лямбда-зонд-Или что это такое! Очень интересно! — Audi 100, 2.3 л., 1992 года на DRIVE2

Полный размер

Вот решил почистить лямбда-зонд!

Полный размер

Вот какой он!

Полный размер

Почистил!

В современном автомобиле лямбда-зонд и катализатор — "неразлучная парочка". "Умерший" лямбда-зонд вынуждает работать не по "правилам" катализатор и автомобиль становится не только экологически "грязным" но и не в меру "прожорливым".Что происходит с лямбда-зондом на автомобиле, на что еще влияет лямбда-зонд, как его проверить, когда и как менять — об этом и пойдет речь в данной статье, адресованной тем, кто ездит на современном автомобиле и тем, кто его обслуживает.

Сначала коротко о самом названии зонда. Лямбда-зонд, ? — зонд, датчик О2, датчик концентрации кислорода, датчик кислорода, lambda-sensor — эти все названия в различных источниках информации об одном и том же — предмете нашего разговора. В мировой практике для оценки состава топливо — воздушной смеси используют коэффициент (обозначается буквой греческого алфавита ? (ламбда), равный отношению количества воздуха поступившего в цилиндры к количеству теоретически необходимого воздуха для полного сгорания поступившего туда топлива. Если ?=1 то смесь принято называть стехиометрической и на одну часть топлива (по массе) для его полного сгорания должно приходиться 14,7 частей воздуха (также по массе). Полное сгорание топлива позволяет получить необходимую топливную экономичность двигателя, а каталитический нейтрализатор отработавших газов может максимально эффективно обезвредить наиболее вредные компоненты выхлопных газов (СО, СН, NОx). Если ?<1 — недостаток кислорода, смесь будет "богатой", если ?>1 — избыток кислорода, смесь будет "бедной". Из всей этой теории для дальнейшего понимания излагаемых вопросов нужно запомнить два момента — лямбда-зонд выдает максимальный выходной сигнал когда смесь "богатая" и минимальный когда смесь "бедная". Контроллер управления двигателем, получая эту информацию, корректирует время впрыска топлива форсунками для поддержания состава смеси близким к стехиометрическому. Рассматривать будем лямбда — зонды, которые устанавливаются на бензиновые двигатели (инжекторные и карбюраторные) т.к. лямбда-зонды на дизельных двигателях только начинают внедряться и пока не получили широкого распространения.

По принципу действия лямбда-зонды (в дальнейшем по тексту — датчики) бывают двух типов. Первый тип (имеющий наибольшее распространение) имеет чувствительный элемент из керамики на основе диоксида циркония. По сути это твердоэлектролитный источник напряжения, который в зависимости от соотношения кислорода в отработавших газах и атмосферном воздухе создает разность потенциалов между двух платиновых электродов, напыленных на его внутреннюю и внешнюю поверхности. Второй тип — резистивный, где чувствительный элемент из оксида титана. По сути это полупроводниковый элемент, который изменяет свою проводимость в зависимости от количества кислорода в отработавших газах. Внутреннее устройство датчиков рассматривать не будем. Ограничимся внешними конструктивными особенностями к которым придется обращаться в дальнейшем. Датчики бывают одно, двух, трех и четырехпроводные и соответственно с таким же количеством штырьков в разъеме для подключения. В датчике с одним проводом этот же провод и является сигнальным. В качестве второго провода используется "масса" автомобиля. В датчике с двумя проводами вместо "массы" используется отдельный провод. В датчике с тремя проводами один провод является сигнальным, в качестве второго используется "масса" автомобиля, по двум другим подается питание 12 вольт на элемент подогрева датчика. В датчике с четырьмя проводами два провода являются сигнальными, по двум другим подается питание 12 вольт на элемент подогрева. Одно и двухпроводные датчики (без подогрева) всегда устанавливаются в выпускном коллекторе как можно ближе к двигателю. Объясняется это тем, что сигнал на выходе появляется только тогда, когда температура чувствительного элемента станет не менее 350?С и чтобы датчик быстрее вступил в работу он должен быстрее прогреться. Трех и четырехпроводные датчики устанавливаются перед катализатором (на расстоянии 100…150 мм), иногда и в корпусе катализатора, а иногда одновременно перед катализатором и за катализатором. Датчик после катализатора используется в системе бортовой диагностики для контроля исправности катализатора и для более точной коррекции состава смеси. Датчики имеют неразборную конструкцию и не требуют обслуживания в процессе эксплуатации. Ресурс датчика — до 100 000 км. пробега автомобиля при условии, что он не подвергался воздействию нештатных факторов, которые могут вывести его из строя при любом пробеге. Здесь необходимо обратить внимание на два момента. Есть внешние факторы, которые приводят к искажению выходных сигналов за счет необратимых процессов в чувствительном элементе датчика и есть внешние факторы, которые искажают выходные сигналы абсолютно исправных датчиков. На чувствительный элемент датчика влияют компоненты топлива и герметиков, применяемых при ремонте. "Отравиться" и потерять "активность" датчик может от одной заправки бензобака этилированным бензином, в котором содержатся соединения свинца (Рb), а также кремнием (Si), входящим в состав силиконовых герметиков различного назначения. В первом случае при "богатой" смеси выходной сигнал будет заниженного уровня, а время перехода сигнала от минимального значения до максимального завышенным, т.е. датчик становится как бы "вялым". Во втором случае при "бедной" смеси выходной сигнал и время переключения будут завышенными. В обоих случаях коррекция времени впрыска топлива будет идти по ложным сигналам, либо система лямбда-регулирования исключит датчик из работы в контуре обратной связи. Если перед местом установки датчика имеется негерметичность выпускного коллектора (трещина в коллекторе, прогоревшая прокладка), то исправный датчик будет регистрировать либо "бедную" смесь, либо сигнал вообще будет отсутствовать, и контроллер будет ложно увеличивать подачу топлива. При пропуске воспламенения смеси в цилиндрах (некачественные свечи, "забитые" форсунки) не вступивший в реакцию горения кислород вместе с топливом поступает в выпускной коллектор где датчик регистрирует "бедную" смесь и контроллер опять же будет увеличивать подачу топлива. Попадание топлива на датчик как указано выше, а также при многократных и безуспешных пусках двигателя (и особенно при пуске с "буксира") не способствует "долголетию" датчика. Если после этого не произошел перегрев датчика, то может произойти "хлопок" в выпускном тракте и датчик может получить механические повреждения (трещины в керамике, нарушения контактов).

Работоспособность датчика необходимо регулярно проверять (каждые 30 000 км.), а сам датчик менять (через 100 000 км.). Это рекомендации производителей датчиков. Что происходит на самом деле в реальной жизни? Автору статьи не приходилось встречаться с ситуацией, когда кто-либо в качестве профилактики обращался бы с просьбой проверки датчика и тем более его замены через указанный интервал пробега. У всех возникает вопрос либо тогда, когда после пуска холодного двигателя через 2…2,5 мин. загорается индикатор "Check engine", либо на определенных режимах работы двигателя этот индикатор то загорается то гаснет, либо заметно возрастает расход топлива. Нередко встречаются и случаи, когда из выхлопной трубы "валит" черный дым, электроды свечей покрываются черным "лохматым" нагаром, расход топлива возрастает до 50 % против

www.drive2.ru

Все, что нужно знать о лямбда-зонд и выхлоп

Лямбда-зонд , также называемый кислородным датчиком, представляет собой небольшой датчик, расположенный на выхлопе автомобиля , между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором. Он был разработан компанией Volvo в 70-х годах.

Если у вас более новая машина, она будет оснащена 2 лямбда-датчиками. В этом случае второй датчик будет расположен сразу за каталитическим нейтрализатором.

Для чего это используется?

Лямбда-зонд регулирует количество топлива, которое подается в цилиндры двигателя, оптимизируя воздушно-топливную смесь, что, в свою очередь, обеспечивает правильную работу двигателя.Это также повлияет на уровень выбросов вредных газов, поскольку каталитический нейтрализатор работает правильно.

Таким образом, лямбда-зонд гарантирует, что ваш автомобиль соответствует европейским нормам по загрязнению окружающей среды и выбросам CO2.

Как это работает?

Поскольку лямбда-зонд расположен перед каталитическим нейтрализатором, он может измерять количество воздуха и топлива в несгоревших углеводородах после сгорания.

Таким образом, электронный блок управления (ECU) транспортного средства, который управляет некоторыми функциями двигателя , получит правильные данные о выбросах, а затем выпустит точное количество необходимого газа.Это очень важно для снижения выбросов загрязняющих веществ.

Неисправный лямбда-зонд?

Если лямбда-зонд неисправен, данные не будут отправлены в ЭБУ, который затем будет использовать неверную информацию. Это, скорее всего, увеличит расход топлива и, как следствие, выбросы загрязняющих веществ.

Со временем это может привести к засорению каталитического нейтрализатора, который затем придется заменить.

Признаки неисправного лямбда-зонда

  • Контрольная лампа двигателя будет отображаться на приборной панели
  • Автомобиль дергается при запуске
  • Необычно большой расход топлива
  • Малая мощность двигателя при разгоне
  • Повышение выброса токсичных газов

Когда следует заменять лямбда-зонд?

Срок службы лямбда-зонда составляет около 93 000 миль.Однако он может быть короче в зависимости от множества факторов, которые могут повредить его, в основном из-за аномалий, исходящих от двигателя. Утечки из выхлопной трубы также могут повредить зонд.

Если вы заметили один из вышеуказанных признаков, мы рекомендуем вам посетить механика, который может проверить, исходит ли неисправность лямбда-зондом. Это делается с помощью автомобильного диагностического прибора.

В случае, если вам в ближайшее время придется отвезти машину на ТО, имейте в виду, что неисправный лямбда-зонд выйдет из строя.Не стесняйтесь сравнить предложений по диагностике автомобиля в ближайших к вам гаражах или получите предложения по полной замене лямбда-зонда .

Могу ли я отключить лямбда-зонд и по-прежнему ехать?

Вождение без лямбда-зонда крайне не рекомендуется. Запчасть гарантирует, что ваш автомобиль не выбрасывает больше CO2, чем разрешено законами ЕС.

Более того, даже если вы думаете, что ваш автомобиль будет мощнее, это не продлится долго, так как каталитический нейтрализатор будет иметь более высокий риск засорения.

Кроме того, вы потратите больше денег, так как отключение лямбда-зонда увеличит расход топлива примерно на 15%.

Получите расценки на новые лямбда-зонды

Лямбда как инструмент диагностики

Расчет лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в камере сгорания, и количеством, которое должно было присутствовать для достижения идеального сгорания.

Давайте узнаем больше об этом замечательном инструменте, начиная со значения лямбды.Лямбда представляет собой отношение количества кислорода, фактически присутствующего в камере сгорания, к количеству, которое должно было присутствовать, чтобы получить «идеальное» сгорание. Таким образом, когда смесь содержит ровно столько кислорода, сколько требуется для сжигания имеющегося количества топлива, соотношение будет один к одному (Ll), а лямбда будет равна 1,00. Если смесь содержит слишком много кислорода для данного количества топлива (бедная смесь), лямбда будет больше 1,00. Если смесь содержит слишком мало кислорода для данного количества топлива (богатая смесь), лямбда будет меньше 1.00.

Широкополосный датчик генерирует переменный сигнал в отличие от простого сигнала богатой / обедненной смеси стандартного кислородного датчика. Поскольку сигнал различается по силе, а также по направлению (полярности) тока, невозможно напрямую просмотреть сигнал с помощью чего-либо, кроме осциллографа. Однако при наличии подходящего вспомогательного оборудования широкополосный датчик можно использовать для регулировки топливно-воздушной смеси на любом двигателе.

Все мы знаем, что для идеального сгорания требуется соотношение воздух / топливо примерно 14.7: 1 (по весу) при нормальных условиях. Таким образом, обедненное соотношение воздух / топливо, скажем, 16: 1, соответствует значению лямбда 1,088. (Для вычисления разделите 16 на 14,7.) Лямбда 0,97 будет означать соотношение воздух / топливо 14,259: 1 (полученное путем умножения 0,97 на 14,7).

Вот и волшебство: Лямбда полностью не изменяется при сгорании. Даже полное сгорание или полное отсутствие сгорания не влияет на лямбду! Это означает, что мы можем брать пробы выхлопных газов в любой точке потока выхлопных газов, не беспокоясь о влиянии каталитического нейтрализатора.

Что не так с этой машиной?

HC: 2882 ppm CO: 0,81%

CO2: 13,69% O2: 2,18%

Это механическая проблема? Проблема с зажиганием? Дисбаланс соотношения воздух / топливо? Что эти показатели выбросов пытаются нам сказать? На первый взгляд может показаться, что высокое содержание углеводорода (HC) указывает на обилие доступного топлива, однако очень высокое значение содержания кислорода (O2) может заставить нас задуматься, смотрим ли мы на обедненную смесь пропусков зажигания. Относительно низкий показатель оксида углерода (CO), кажется, исключает богатую смесь, в то время как показание диоксида углерода (CO2) может указывать либо на неисправный каталитический нейтрализатор, либо на проблему с механической эффективностью двигателя.

В этом случае лямбда указывает на существенно богатую смесь - прямо противоположное тому, что мы могли бы подумать, основываясь только на индивидуальных показаниях газа. В конце концов, CO, обычно индикатор богатого состояния, значительно ниже, чем Oz, который является контрольным показателем обедненного выхлопа. В сочетании с высокими показателями HC, большинство из нас, вероятно, сочло бы это состоянием обедненного пропуска зажигания.

Фактически, эти показания были сняты на Ford Escort с заземленным одним проводом вилки.Конвертеру дали ненадолго остыть (в надежде избежать горячего расплавления), но нагретый кислородный датчик быстро вернулся в замкнутый контур. Избыточное содержание O2 в выхлопном потоке из мертвого цилиндра заставило PCM в ответ подать команду на обогащенную смесь.

Что насчет этой машины?

HC: 834 ppm CO: 0,01%

CO2: 13,78% O2: 2,29%

В результате показаний газа получается расчетное значение 1,07 для лямбда. Это, очевидно, бедная смесь, в данном случае из-за ленивый кислородный датчик и плохой соединительный провод на Volkswagen Jetta 86 года выпуска

Попробуйте этот набор показаний.

HC: 330 ppm CO: 8,49%

CO2: 9,93% O2: 0,15%

Здесь лямбда была 0,77, что указывает на чрезвычайно богатую смесь. Это образцы выхлопной трубы автомобиля с неисправным (разомкнутым) датчиком температуры охлаждающей жидкости.

Что может нам сказать лямбда-анализ этих показаний выхлопной трубы?

HC: 72 ppm CO: 0,16%

CO2: 15,24% O2: 0,86%

Фактически, при значении лямбда 1,03 эта смесь обеднена, хотя измерения на выхлопной трубе выглядят довольно приемлемыми.

Запуск лямбды в работу

На первый взгляд может показаться, что значение лямбды чрезвычайно ограничено. В конце концов, обычный газовый анализ может сказать нам, идет ли автомобиль на обедненной или обедненной смеси, верно? (Если вы все еще так думаете, вернитесь к нашему самому первому примеру, чтобы еще раз взглянуть!) И с OBD II, делающим показания корректировки топлива частью каждого потока данных, есть ли какая-то большая загадка относительно того, какая смесь идет в сгорание камера? Давайте рассмотрим каждый из этих вопросов.

Помните, что основное назначение каталитического нейтрализатора - очистка чрезмерных выбросов углеводородов, оксида углерода и оксидов азота (NOx). Конвертер пытается превратить их все в углекислый газ и воду (h3O). Таким образом, хороший преобразователь может замаскировать небольшой дисбаланс смеси, будь то обедненная или богатая часть спектра. При воздействии постоянно богатой или бедной смеси каталитический нейтрализатор должен работать более интенсивно, и его срок службы может сократиться.

Будем ли мы видеть хроническое обогащение или обеднение выхлопных газов? Только если состояние тяжелое, или если смесь уже перегрузила катализатор.Лямбда помогает здесь, позволяя нам видеть входящую смесь, чтобы мы могли определить, правильна ли она.

Каталитические преобразователи обычно работают эффективно только тогда, когда поступающая смесь находится в пределах примерно 4% от стехиометрии или в диапазоне лямбда от 0,96 до 1,04. Вернемся к нашему последнему примеру выше. При 1,03 лямбда находится в пределах допустимых пределов обедненной смеси. Но если это пограничное состояние обедненной смеси сохраняется в течение длительного периода времени, катализатор будет медленно разлагаться в результате чрезмерного тепла, которое он генерирует при очистке выхлопного потока.

Теперь рассмотрим случай автомобиля, оборудованного системой OBD II. Предположим, мы видим, что долгосрочная корректировка подачи топлива показывает добавление на 25% больше топлива, чем было изначально запрограммировано для наблюдаемых условий эксплуатации (LTFT = + 25%). И у нас есть непрерывный бережливый код. Очевидно, что многие причины могут вызвать это состояние, в том числе низкая подача топлива, неисправный датчик массового расхода воздуха (MAF), большая утечка вакуума и даже неисправный датчик кислорода. Может ли лямбда помочь нам сузить круг подозреваемых? Конечно, может.

Рассмотрим датчик O2.Предположим, что код датчика O2 отсутствует. Если лямбда практически равна 1,00, можно сразу исключить датчик O2 из рассмотрения. Лямбда будет правильной на этом уровне корректировки топлива, только если датчик O2, на котором основана корректировка топлива, работает правильно.

Можем ли мы еще больше сузить поле? Если лямбда остается практически равной 1,00 в условиях холостого хода, частичного открытия дроссельной заслонки и высокого крейсерского режима, но топливная коррекция увеличивается с нагрузкой, мы можем исключить утечку вакуума.Утечка вакуума представляет собой уменьшение процента поступающего воздушного заряда по мере увеличения частоты вращения двигателя и нагрузки. Таким образом, мы сосредоточимся на проблеме с подачей топлива или неисправности массового расхода воздуха. Если, однако, мы обнаружим, что лямбда будет значительно меньше 1,00, мы немедленно заподозрим неисправность датчика O2 - возможно, короткое замыкание на массу.

Упражнения

Давайте применим то, что мы узнали о лямбде, к следующим примерам. В каждом случае постарайтесь увидеть, какие неисправности могут быть причиной данных. Ответы и анализ появляются после пяти примеров.

  1. Автомобиль OBD I с MAP и EGR показывает LTFT на уровне -15%, с переключением STFT в пределах ± 5%. Лямбда составляет 1,05, уровни NOx повышены, но все остальные выхлопные газы находятся в допустимых пределах. Автомобиль не прошел государственный тест на выбросы выхлопных газов. Клапан рециркуляции ОГ получает разрежение в нужное время во время дорожных испытаний. Открытие клапана рециркуляции ОГ вручную при 2000 об / мин приводит к тому, что двигатель работает заметно грубо, без пропусков зажигания, характерных для конкретного цилиндра.
  2. Грузовик OBD II с MAF показывает лямбду на.96 на холостом ходу и 1,03 на крейсерском. Общая корректировка подачи топлива (LTFT

+ STFT) на холостом ходу составляет -12%, а общая корректировка подачи топлива на крейсерском режиме составляет + 9%. Жалоба покупателя - неуверенность в ускорении. Подача топлива в норме. Временное отключение EGR не дает никаких улучшений. Предыдущий магазин очистил коды, и все мониторы не укомплектованы.

  1. Автомобиль OBD II с MAP и EGR работает немного неровно на холостом ходу с несколько повышенными показателями IAC. Лямбда - 0,99. В крейсерском режиме шероховатость исчезает, и лямбда увеличивается до 1.00. Расчет МАК на крейсерском рейсе правильный.
  2. Несмотря на то, что он имеет значение лямбда 0,99, грузовик с MAF показывает неприемлемо завышенные показания выхлопной трубы HC и CO, полученные в условиях холостого хода с нагрузкой сразу после продолжительного круиза по шоссе.

Анализ и ответы

  1. Клапан системы рециркуляции ОГ работает нормально, но, как показывает высокое значение лямбда, этот автомобиль работает на обедненной смеси. PCM вычитает топливо (отрицательное значение LTFT), но только до определенной точки (переключение STFT). Неисправность должна быть в датчике U2.Он смещен положительно, возможно, из-за частичного короткого замыкания между линией датчика и питанием нагревателя. Каталитический нейтрализатор все еще в порядке? Если показания NOx меньше, чем вдвое превышают предел, и если условия еще не повредили слой NOx, преобразователь может быть в состоянии адекватно компенсировать, как только он начнет получать правильную исходную смесь. Тем не менее, покупателя следует предупредить, что после замены датчика O2 потребуются дальнейшие испытания для оценки состояния преобразователя.
    1. Что заставляет этот автомобиль работать на холостом ходу на холостом ходу и наклоняться на круизе? Мы знаем, что проблем с подачей топлива нет, и мы устранили систему рециркуляции отработавших газов.Проблема, скорее всего, не в грязных форсунках, поскольку реакция корректировки топливоподачи не согласуется между диапазонами скорости и нагрузки. Это не может быть утечка вакуума, так как реакция корректировки топливоподачи противоположна ожидаемой.
    2. Этот грузовик имеет загрязненный MAF. MAF переоценивает воздушный поток на холостом ходу и занижает его на круизе, двойной удар! Разные производители разработали разные стратегии взвешивания данных после очистки кода. Некоторые могут по умолчанию использовать максимальную добавку топлива до + 25%, в то время как другие могут вернуться к нулевой коррекции; даже метод, используемый для очистки кодов, скажем, KOER vs.KOEO - может изменить полученную стратегию повторного обучения. В этом случае числа корректировки топлива - это недавно очищенный ответ PCM на исправный датчик O2. Но, поскольку мониторы O2 неполные, PCM еще недостаточно доверяет им, чтобы достичь правильного значения корректировки топлива.
  2. Подсчет IAC - важный ключ к разгадке. В сочетании с показаниями лямбда они указывают на то, что двигатель компенсирует низкие обороты холостого хода, вызванные небольшой утечкой вакуума. Наиболее вероятный виновник - утечка системы рециркуляции отработавших газов. (Лямбда показывает богатую реакцию на пониженное абсолютное давление в коллекторе.Нормальная вакуумная утечка наружного воздуха приведет к более низким, а не более высоким показателям IAC.)
  3. Смесь находится в пределах 1% стехиометрии. В предыдущем круизе преобразователь должен был нагреться до температуры. Что осталось, кроме плохого преобразователя?

The Critical Link

Современные системы управления подачей топлива обычно работают в диапазоне λ = 1 ± 0,01 в установившихся условиях. Но точно так же, как вам пришлось потратить время на сбор библиотеки заведомо исправных сигналов, прежде чем вы действительно сможете извлечь пользу из использования осциллографа, вам необходимо потратить некоторое время на тестирование заведомо исправных транспортных средств в различных повторяемых и диагностически значимых условиях вождения. чтобы получить истинную пользу от лямбда-анализа.

Некоторые Хонды, оборудованные датчиками бедной смеси воздуха / топлива, например, обычно работают на чрезвычайно бедных лямбда-диапазонах, превышающих 1,63 в условиях круиза по шоссе. Настройщикам может потребоваться знать, что максимальная мощность обычно достигается при значении лямбда приблизительно 0,85 в условиях полной нагрузки. Разработка библиотеки заведомо хороших лямбда-значений станет еще более важной с появлением систем прямого впрыска бензина (GDI). Поскольку системы GDI используют стратифицированный заряд и переменную синхронизацию впрыска (а также более привычную переменную продолжительность впрыска), нормальные значения лямбда для этих систем могут приближаться к 2.0 при некоторых условиях. Поскольку широкодиапазонные датчики воздуха / топлива (WRAF) становятся все более распространенными, ожидайте, что значения лямбда будут принимать еще более широкий диапазон.

Заключение

Хотя пропуски зажигания могут сочетаться с нормальной работой с обратной связью (замкнутым контуром) для создания неожиданно богатого состояния, лямбда-анализ остается мощным инструментом диагностики. Регулярное использование лямбда может быстро сузить вашу диагностику для многих жалоб на управляемость, решая проблемы со смесью в течение нескольких минут.Лямбда-анализ может быстрее, чем другие методы, выявить неисправности кислородного датчика, такие как смещение датчиков. Лямбда-анализ в сочетании с анализом корректировки топливоподачи часто позволяет быстро выявить загрязненные или неисправные датчики массового расхода воздуха. А лямбда-анализ в сочетании с обычными показаниями выхлопных газов может окончательно выявить неисправные каталитические нейтрализаторы за считанные секунды.

Для чего нужен лямбда-зонд?

Что такое лямбда-зонд?

Проще говоря, лямбда-зонд измеряет количество кислорода в выхлопных газах, чтобы убедиться, что двигатель правильно сжигает топливо.

Сейчас мы подробнее рассмотрим, как и почему. Мы также ответим на несколько других вопросов, таких как «как вы тестируете лямбда-зонд?» И «какой лямбда-зонд мне выбрать?»

Поддержание работы двигателя в нормальном режиме с ограничением вредных выбросов

Лямбда-датчики были введены в 1977 году для повышения эффективности двигателей автомобилей. Устанавливаемые как в бензиновых, так и в дизельных транспортных средствах, они помогают снизить количество вредных выбросов, в первую очередь таких газов, как угарный газ, и загрязняющих веществ, производимых вашим автомобилем.

Датчики разработаны для работы в соответствии с государственным законодательством о выхлопных газах. Из-за роли, которую они играют в работе вашего автомобиля, они также широко известны как датчики кислорода или датчики кислорода .

Наука, лежащая в основе работы вашего лямбда-зонда

Соотношение воздух-топливо

Когда ваш автомобиль сжигает бензин или дизельное топливо, он смешивается с воздухом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу вашего двигателя.

Это соотношение воздуха и топлива известно как стехиометрическое соотношение.Или, что гораздо проще, лямбда-отношение. Лямбда - это греческая буква, обозначаемая λ.

Работа на богатой смеси

Когда у вас богатое топливо, это означает, что в смеси не так много воздуха, как должно быть. С богатым топливом возникает избыток несгоревшего топлива. Несгоревшее топливо создает загрязнение, чего мы стараемся избегать.

Работа на обедненной смеси

Когда в топливной смеси слишком много воздуха, создается обедненная топливная смесь. Бедная топливная смесь имеет тенденцию производить больше загрязнителей оксида азота.Это также может привести к снижению производительности двигателя и возможному повреждению двигателя.

Как работает лямбда-зонд для корректировки топливной смеси?

В выхлопной системе вашего автомобиля должен быть хотя бы один датчик для измерения количества кислорода в выхлопных газах после сгорания топлива.

В современных автомобилях часто бывает 2 датчика. Первый - непосредственно после двигателя и перед каталитическим нейтрализатором. Второй размещается после каталитического нейтрализатора для контроля всей работы.Он также проверяет, правильно ли ваша кошка выполняет свою работу.

Ваш лямбда-зонд преобразует количество кислорода в выхлопных газах в электрический сигнал и отправляет сигнал в компьютер, который управляет работой вашего двигателя.

ECU (блок управления двигателем) обрабатывает показания и отправляет информацию обратно в двигатель. Затем двигатель делает компенсацию того, как смешивать топливо и воздух, чтобы вернуть соотношение туда, где оно должно быть.

Напряжение, создаваемое вашим датчиком, находится в диапазоне от 0.1 В и 0,9 В. Показание 0,1 В соответствует обедненной топливной смеси, а показание 0,9 В - обедненной топливной смеси. Оптимальное напряжение для идеального микса - 0,45 В.

Как часто нужно менять лямбда-зонд?

Из-за характера их работы и расположения в очень жаркой и грязной среде ваш лямбда-зонд со временем изнашивается.

Несколько вещей могут повлиять на срок службы ваших датчиков, но обычно он должен длиться от 50 до 100 000 миль.

Ранние датчики не имели нагревательного элемента. Им требовалось, чтобы температура выхлопных газов достигла определенного значения для работы. Современные датчики оснащены нагревательным элементом, снимающим большое давление с датчика. Эти новые датчики имеют гораздо более длительный срок службы.

Ваш датчик необходимо периодически проверять, чтобы гарантировать его правильную работу.

Как определить, что ваш лямбда-зонд не работает должным образом

  • Производительность вашего двигателя будет ухудшаться - часто возникают перебои в работе, отключение или вообще не запускается
  • Когда ваш двигатель работает на холостом ходу или просто тикает, он будет грубым и бугристая по сравнению с нормальной
  • Мощность двигателя низкая
  • Расход топлива выше нормы
  • Ваш автомобиль не прошел тест на выбросы
  • На приборной панели загорится сигнальная лампа двигателя

Как проверить лямбда-зонд

Есть несколько способов проверить лямбда-зонд.

1. Проверка вашего лямбда-зонда с помощью тестера выхлопных газов

Быстрый и простой способ измерить производительность вашего лямбда-зонда - с помощью анализатора выбросов четырех газов . Это выполняется так же, как и ваш тест на выбросы загрязняющих веществ. Значение лямбда рассчитывается на основе изменения состава выхлопных газов за 60 секунд, чтобы убедиться, что поддерживаемое соотношение всегда работает на 1.

Проверка лямбда-датчика с помощью мультиметра

Следует использовать только высокоомный мультиметр с цифровым отображать.Мультиметр следует подключить параллельно сигнальной линии датчика и установить на 1 В или 2 В. При запуске двигателя должно появиться значение в пределах 0,4–0,6 В. Как только двигатель прогреется до температуры, показания должны меняться в пределах 0,1–0,9 В. Идеальная частота вращения двигателя для наилучших измерений должна быть 2500 об / мин.

Проверка лямбда-зонда с помощью осциллографа

Подключите осциллограф к сигнальной линии. Установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды и снова запустите двигатель на 2500 об / мин.Высота амплитуды сигнала будет соответствовать вашему максимальному и минимальному напряжению (0,1–0,9 В), а время отклика и длительность периода будут отображать частоту (0,5–4 Гц).

Проверка вашего лямбда-зонда с помощью тестера лямбда-зонда

Вы можете купить прибор, предназначенный исключительно для измерения вашего лямбда-зонда. Как и в случае с осциллографом или мультиметром, подключите тестер к сигнальной линии, и когда вы достигнете правильной температуры, ваши показания будут отображаться с помощью светодиодной шкалы.

Всегда заменяйте датчик, аналогичный

Учитывая, что доступны сотни датчиков, вы можете спросить: «Какой лямбда-датчик мне нужен?»

Вы всегда должны сверяться с рекомендациями производителя, так как существуют разные типы датчиков и вам нужен правильный вариант для вашего ECU.

Когда дело доходит до замены датчика , вот несколько советов по чистой и правильной установке:

  • Тщательно очистите резьбу в выхлопе.
  • Наносите только прилагаемую смазку правильного типа на резьбу датчика. Не смазывайте носик датчика.
  • Затягивайте датчик только с предписанным крутящим моментом. Используйте динамометрический ключ с подходящей головкой лямбда-зонда. Избыточное затягивание опасно для любого датчика с нагревательным элементом, так как оно может треснуть внутреннюю керамику и привести к выходу датчика из строя.

Можно ли объяснить лямбду | Связь управления двигателем

Датчик CAN LAMBDA , часто называемый кислородным датчиком, измеряет уровень кислорода в выхлопных газах.Этот уровень имеет решающее значение для получения оптимальной воздушно-топливной смеси при настройке двигателя .

  • CAN относится к сети контроллеров, которая действует как «нервная система » транспортного средства , , обеспечивая связь от одной части к другой.
  • Вычисление лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в выхлопе, и количеством, которое должно было присутствовать для достижения идеального сгорания.

Эта информация о соотношении воздух-топливо, которую предоставляет CAN Lambda, важна для тюнера. Расход топлива, выходная мощность и соотношение воздух-топливо, присутствующие в выхлопе, составляют основу всей настройки топлива. Двигатель, в выхлопе которого присутствует слишком много кислорода, называется «обедненным», что сокращает срок его службы. В качестве альтернативы, низкие показания кислорода в выхлопе могут указывать на богатый двигатель, который получает больше топлива, чем ему нужно. Возможность видеть эти цифры во время настройки автомобиля позволяет тюнеру оперативно регулировать заправку и определять оптимальное значение лямбда.

Модули

Link CAN-Lambda также предоставляют пользователю мощный метод добавления нескольких кислородных датчиков и переноса их в ЭБУ для мониторинга или регулирования лямбда с обратной связью. Модули CAN Lambda можно легко добавить к существующей шине CAN, а затем запрограммировать на обеспечение необходимого содержания кислорода.

Link CAN-Lambda использует цифровой лямбда-контроллер Bosch для мониторинга, управления и диагностики широкополосных лямбда-датчиков Bosch LSU 4.9. Цифровой широкополосный доступ предлагает множество преимуществ; мощный LSU 4.9 устранит любую потерю сигнала, риск, задержки и ошибки, которые вызывают аналоговые альтернативы.

Модули

Link CAN Lambda позволяют измерять, отображать и регистрировать до восьми широкополосных датчиков кислорода. Для каждого датчика кислорода требуется отдельный модуль. Модулям необходимо указать, к какому датчику они подключены (например, цил. 1, цил. 2 и т. Д.), Чтобы их можно было идентифицировать по шине CAN. Все модули Link CAN-Lambda поставляются предварительно сконфигурированными для одной установки. Если используется только один датчик, конфигурация модуля не требуется.

Модуль CAN-Lambda легко настраивается с помощью ЭБУ Link G4 +, а также совместим с другими ЭБУ вторичного рынка, регистраторами данных и дисплеями приборной панели, которые предлагают прямую поддержку модулей Link CAN-Lambda или настраиваемой CAN.

Преимущества Link ECU G4 + CAN Lambda
  • Можно установить несколько кислородных датчиков и контролировать их в разных частях выхлопной системы
  • Цифровая обратная связь устраняет задержки или потерю сигнала
  • CAN-Lambda никогда не требует калибровки по свободному воздуху, так как она предварительно сконфигурирована

Модуль Link CAN Lambda может работать только с ЭБУ G4 + и более новыми.ЭБУ Link G4 и более ранние используют только аналоговый вход для лямбда.

Чтобы приобрести CAN-лямбда-зонд, обратитесь к дилеру Link ECU.

Лямбда-диагностика: быстрое решение проблем бережливого производства | 2014-06-06

Крейг Труглиа - сертифицированный техник ASE A6 и A8, который в настоящее время работает сервисным писателем в ремонтной мастерской Patterson Autobody в Паттерсоне, штат Нью-Йорк. -Мировой опыт, который он видит ежедневно в сфере ремонта автомобилей.

Диагностика проблем бережливого производства с годами становится все более сложной задачей. Раньше все, что нужно было сделать, это настроить карбюратор. Теперь, благодаря возросшей компьютеризации и одновременному отсутствию стандартизации в автомобильной промышленности, это требует владения несколькими различными системами, причем многие производители имеют разные нюансы.

Однако одно остается неизменным с годами: лямбда. Лямбда никогда не меняется и всегда представляет собой совершенство топливной системы.Если мы поймем лямбду, независимо от того, насколько сильно изменятся технологии обратной связи с датчиками, мы сможем настраивать и диагностировать автомобили.

Что такое лямбда? Лямбда - это идеальное соотношение воздух-топливо, при котором в топливе практически отсутствуют неизрасходованные углеводороды (УВ). В действительности, ни один двигатель не будет работать абсолютно идеально, что является большой причиной того, что даже в «хороших» работающих двигателях будет больше HC pre-cat, чем post-cat, но мы говорим о разнице в несколько частей на миллион (PPM) HC.

Во всех смыслах и целях, если у вас лямбда 1.0, у вас идеальный работающий двигатель. Если вы опускаетесь ниже 1, вы начинаете разбогатеть. Если вы подниметесь выше 1, вы бежите на худой конец. Все, что находится в пределах от 0,97 до 1,03, является нормальным, но если вы превысите эти значения и у транспортного средства есть код для корректировки топливоподачи или проблема с преобразователем, стоит присмотреться. Однако не будьте слишком чувствительны. Если автомобиль работает нормально и имеет лямбда 1,08 или 0,95, это может быть «достаточно хорошо.”

Просто запомните, как это работает: выше 1 - скудно, а ниже 1 - богато.

[PAGEBREAK]

Лямбда- и кислородный датчики

Большинство техников старой школы знакомы со старым методом кислородного датчика Bosch с обратной связью по лямбда. Затем кислородный датчик перед каталитическим нейтрализатором по существу дал компьютеру представление о соотношении воздух-топливо в двигателе. Очевидно, идея состоит в том, чтобы сделать его идеальным, то есть 1.00 лямбда.

Идеальная лямбда в системе датчика кислорода составляет 450 мВ.Тем не менее, PCM постоянно корректирует топливную смесь, чтобы добиться нужного результата. Таким образом, хорошие кислородные датчики имеют ровные волны в диапазоне от 150 мВ до 850 мВ при подъеме или спуске в пределах 100 мс или меньше, когда система находится в замкнутом контуре. Теперь, если среднее значение формы волны превышает 450 мВ, автомобиль работает на богатой смеси. Если среднее значение меньше 450 мВ, это отражает бедное состояние.

Например, нередки случаи, когда длительная утечка вакуума или утечка выхлопных газов вынуждают датчик накачивать настолько долго, что даже когда эти условия исправлены, датчик будет постоянно показывать 0 В, заставляя двигатель постоянно работать на обедненной смеси.Если добавление пропана в топливную смесь или открытие дроссельной заслонки не приводит к обогащению датчика и он остается на прежнем месте, датчик необходимо заменить.

Многие техники находят кислородные датчики довольно простыми для понимания, потому что их напряжение повышается при увеличении количества топлива и напряжение понижается при его понижении. Концептуально это просто, но имейте в виду, что это противоположность Lambda.

Лямбда- и воздушный топливный датчик

В отличие от кислородных датчиков, воздушные топливные датчики делают все правильно.Они повышаются по напряжению, когда топливная смесь выходит наружу, и опускаются, когда топливная смесь становится богаче.

Чтобы точно знать, на что вы смотрите, вам необходимо знать спецификации напряжения для топливовоздушного датчика на вашем сканирующем приборе. На новых автомобилях идентификатор параметра O2 Sensor B1 в потоке данных даст нам точное значение напряжения. В предыдущей статье Auto Service Professional были приведены следующие характеристики: 3,3 В (Toyota), 2,8 В (Honda), 1,9 В (Hyundai), 2,44 В (Subaru), 1,47 В (Nissan), 1.00 Lambda (все европейские производители).

Однако по мере того, как мы приближаемся к представлению автомобилей 2015 года, некоторые из этих технических характеристик будут устаревать. Что может сделать техник в этой ситуации?

Ответ - проверенный и надежный инструмент: анализатор выбросов. Хотя спецификации датчика состава топливовоздушной смеси могут меняться с годами, что значительно затрудняет вашу работу по определению того, работает ли автомобиль на богатой или обедненной смеси, анализатор выбросов всегда будет иметь одни и те же известные хорошие характеристики: 1.00 Лямбда.

Ваш анализатор выбросов не солгает. Его можно откалибровать в отличие от бортовых датчиков соотношения воздух-топливо. Кроме того, он не выходит из строя из-за неисправностей, связанных с температурой. Мы увидим, насколько это актуально, чуть позже.

Испытательный автомобиль: Hyundai Elantra 2007 года выпуска

2.0L P0170, P0171, P2195 и P2414 коды неисправности

Этот автомобиль было нелегко диагностировать, потому что он «нарушал все правила».”

Берни Томпсон из Automotive Test Solutions во время работы над Hyundais заметил, что это единственные транспортные средства на дороге, датчики массового расхода воздуха которых не соответствуют норме 1 грамм на литр на холостом ходу. Например, автомобиль с двигателем 2,4 л и хорошим датчиком массового расхода воздуха должен показывать около 2,4 грамма в секунду (GPS) воздуха или немного больше. Если есть более низкое показание, скажем, 2.1 GPS, это может отражать проблему с объемной эффективностью, такую ​​как загрязненный датчик массового расхода воздуха, не улавливающий весь воздух, поступающий в двигатель.

Теперь дело в том, что на Хюндаисе чтение 2,4 GPS не рубило бы. Фактически, хотя в отличие от всех автомобилей от Ford до Mercedes такие показания были бы хорошими (хотя показания часто могут быть выше), Hyundai должен иметь значительно более высокие показания, такие как 4.0 GPS.

Автомобиль пришел с очень плохим расходом топлива. Цель заключалась в том, чтобы исправить это с минимальными затратами времени и денег.

Как и в случае любой другой проблемы с обедненной смесью, первое, на что должен обратить внимание техник, - это корректировка топливоподачи и сравнение ее с передним датчиком воздух-топливо.Однако на этом автомобиле это фактически сбило нас с пути.

На этой Elantra автомобиль при запуске имел бы STFT 48,4+, а датчик воздух-топливо показывал 4,9 В.

Не нужно быть ученым-ракетчиком, чтобы понять, что это транспортное средство ехало на очень низком уровне. При полностью открытой дроссельной заслонке расчетная нагрузка составляет 100%, что свидетельствует о хорошем датчике массового расхода воздуха. Кроме того, напряжение переднего датчика подачи топлива в воздух будет резко снижаться, когда форсунки сливают топливо.

[PAGEBREAK]

В конце концов, когда автомобиль стал более горячим, напряжение на STFT и переднем датчике воздушно-топливного отношения снизилось до точки, где STFT стало 0.

Далее датчик топлива передний расположился на 2,8В. LTFT был 25+, что неплохо, но STFT был хорош! Мне показалось, что автомобиль действительно наклонился, заводился и работал нормально, когда становился горячим.

В этот момент мой разум начал со мной шутки. Я знал правильную спецификацию для Хюндайса, но хорошо известная спецификация была от Hyundai Elantra 2008 года выпуска.«Может быть, - сказал я себе, - спецификация Hyundai 2007 года иная. STFT равен 0, когда показание воздух-топливо составляет 2,8 В! »

Быстрый просмотр каталога запчастей мог бы подтвердить, что датчики Elantra AFR 2007 и 2008 годов имеют одинаковый номер детали. Однако, учитывая, что у меня был доступ только к универсальному сканеру OBD II, а не к сканеру Carman Scan в то время, у которого есть возможности оригинального оборудования на Hyundais для модельных лет вплоть до начала этого десятилетия, откуда я узнал, что мой сканер дает мне правильное чтение? Возможно, как и на более старых моделях, общий OBD II давал мне неточные показания напряжения переднего датчика AFR.

Определение объема переднего датчика воздух-топливо в любом случае дало бы нам правильные показания, но эй, мы были ленивы. Мы посчитали, что если STFT равен 0%, то стабильное напряжение воздушно-топливной смеси должно быть хорошим.

При холодном двигателе был задымлен воздухозаборник и нигде не было обнаружено утечек вакуума. Датчик станет обедненным и богатым из-за создания утечки вакуума и добавления пропана. Однако во время такого тестирования мы заметили, что датчик воздух-топливо работал, но STFT не соответствовал изменениям в топливовоздушной смеси, когда автомобиль был горячим.Когда автомобиль был холодным, STFT работал нормально.

Без анализатора выбросов и должного уважения к сумасшествию, присущему Hyundais, автомобиль, похоже, нарушал закон краткосрочной корректировки топлива: STFT всегда реагирует на движения датчика кислорода / воздуха-топлива.

Сначала мы выполнили программный сброс PCM, соприкоснув кабели батарей друг с другом перемычкой в ​​течение нескольких минут. Когда это не помогло, мы решили купить дешевый бывший в употреблении PCM и подключить его.Его не нужно было перепрограммировать, и угадайте, что, машина по-прежнему делает то же самое.

К счастью, мы только что получили анализатор выбросов от ANSED и смогли проверить выбросы. Выбросы были действительно чистыми, но нас это не беспокоило. Когда автомобиль был холодным, лямбда была значительно выше 1, что свидетельствует об обедненной смеси. Когда он нагрелся, даже при том, что STFT застрял на нуле, топливная смесь сообщила о бедной смеси, около 1,235 лямбда.Анализатор выбросов ANSED показал показания 100 HC и 1,235 лямбда, когда автомобиль был прогрет. В холодном состоянии конвертер будет убирать меньше углеводородов, и их количество будет исчисляться сотнями. Поскольку в системе нет утечек вакуума, утечек выхлопных газов и хорошего датчика массового расхода воздуха, мы снова обратили внимание на то, что передний датчик воздух-топливо застрял в обедненном состоянии. Новый датчик снизил напряжение AFR до 2,0 В, и через несколько дней автомобиль прошел государственный техосмотр. Кроме того, датчик расхода топлива сообщил о росте!

Заключение: хотя понимание топливной коррекции может позволить провести некоторую быструю диагностику, в конечном итоге, если мы не знаем, как считывать лямбда и у нас не будет анализатора выбросов, не будет транспортных средств, которые мы не сможем диагностировать, если у нас нет спецификаций. мы полностью уверены в заводском диагностическом приборе.Поскольку эти спецификации часто проходят годы, чтобы попасть в наши руки, и часто нереально, что мы можем протестировать каждый новый автомобиль, который появляется в наших магазинах для них, знание Lambda и способность ее измерять будут необходимы. на долгие годы. ●

Хотите прочитать больше технических статей? См. Весь выпуск Auto Service Professional за май / июнь 2014 г., щелкнув нашу цифровую версию здесь.

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 машинах есть датчики и что они не вечны».

И вот как они выглядят на самом деле. Фотография из файла: Bosch По его словам, срок службы датчиков

составляет от 80 000 до 100 000 километров.

«Однако, если ваш двигатель обслуживается должным образом, датчики могут прослужить дольше. У большинства автомобилей последних моделей 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 кислородный датчик может привести к преждевременному повреждению дорогостоящих частей системы двигателя. При замене кислородного датчика 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 действительно изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены.Попросите своего механика проверить датчики во время регулярного технического обслуживания. Единственный способ узнать, работают 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

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.

Признаки и причины неисправности

«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 очень 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 если присутствуют признаки 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 перекрутить 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, имеющих нагревательный элемент, 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.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *