ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Лямбда зонд в авто — что это такое и как работает

Грамотных автолюбителей такими терминами как ABS, ESP, катализатор, инжектор не удивишь. Расскажем что такое лямбда зонд в машине, 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 это такое

Название датчика лямбда зонд происходит от греческой буквы λ, которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. По сути, 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). 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

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. 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).

Особенность циркониевого лямбда-зонда — 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 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 поручить специалистам.

Отметим, что попытки замены неисправного устройства имитатором или применение обманок 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 машины. Его ресурс составляет 60 – 120 000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Особенно чувствителен к качеству топлива – после нескольких плохих заправок он «умирает» и больше не работает.

Лямбда зонд,датчик кислорода.Устройство и принцип работы.

Для того, чтобы добиться наибольшей продуктивности от работы двигателя необходимо обеспечить наилучшее сгорание топливно-воздушной смеси, в свою очередь для этого необходимо точно определить необходимые пропорции впрыскиваемого топлива и поступающего воздуха. Полученная смесь гарантирует наилучшее сгорание, продуктивную работу и наименьшее количество вредных веществ от выхлопа. Для определения доли кислорода в отработанных газах автомобиля, используется кислородный датчик (он же лямбда зонд, в народе).

Такой датчик используется только на инжекторных автомобилях. Лямбда зонд устанавливается в выхлопной системе автомобиля, некоторые модели авто могут содержать в комплектации 2 кислородных датчика, в таком случае один из них устанавливается до катализатора, второй – после катализатора. Применение 2 датчиков, позволяет усилить контроль, за отработанными газами автомобиля, тем самым достигнуть наиболее эффективной работы катализатора.

Как работает лямбда зонд?
Как Вам известно, дозировкой подаваемого топлива занимается электронный блок управления, он подает сигнал на форсунки о количестве необходимого топлива в камере сгорания в тот или иной момент времени. Лямбда зонд, в этом процессе выступает в качестве устройства обратной связи, благодаря которому, происходит правильная дозировка топлива на количество подаваемого воздуха. Правильно рассчитанная смесь очень важна как с экологической точки зрения, так и с экономической. На сегодняшний день, одним из важнейших требований к производству автомобилей является экологическая безопасность, поэтому новые автомобили комплектуются как правило каталитическим нейтрализатором (катализатором) и двумя датчиками лямбда зонда. Такое сочетание устройств позволяет свести к минимуму экологический вред, который наносят автомобили окружающей среде, но при возникновении поломки в одном из функциональных узлов выпускной системы, водитель попадет на приличные деньги, ведь все это не так то и дешево стоит.

Устройство лямбда зонда.
Сам датчик состоит из 2 электродов, внешнего и внутреннего. Внешний электрод сделан из платинового напыления, поэтому особо чувствителен к кислороду, из за химический свойств платины, ну а внутренний сделан из циркония. Лямбда зонд устанавливается таким способом, чтобы через него проходили отработанные газы автомобиля, при прохождении, внешний электрод улавливает кислород в отработанных газах, при этом изменяется потенциал между электродами, чем больше кислорода – тем выше потенциал! Особенностью циркониевого сплава, из которого сделан внутренний электрод – это его рабочая температура, которая достигает отметки в 300-1000 градусов. Именно по этой причине кислородные датчики имеют в своей конструкции подогреватели, которые доводят температуру самого датчики до рабочей в момент холодного запуска двигателя.

Лямбда зонды бывают 2 видов:

  • Двухточечный датчик.
  • Широкополосный датчик.

Эти два вида датчика между собой схожи по внешним признакам, но при этом выполняют работу различными способами.

Двухточечный датчик – это пример того датчика, который мы описывали ранее, состоит он с двух электродов, он фиксирует коэффициент избытка воздуха в топливной смеси, по величине концентрации кислорода в отработанных газах автомобиля.

Широкополосный датчик – является современной конструкцией лямбда зонда, в нем значение получают благодаря использование силы тока закачивания. По своей конструкции широкополосный датчик состоит из двух керамических элементов, двухточечного и закачивающего. Закачивающий элемент – физическим процессом закачивает в себя кислород из отработанных газов автомобиля, с использованием определенной силы тока. Датчик держит постоянное напряжение 450 мВ, если концентрация кислорода уменьшается – напряжение между электродами возрастает и подается сигнал в электронно управляющий блок. Как только сигнал поступил на ЭБУ, создается ток определенной силы на закачивающем элементе, этот ток обеспечивает закачку кислорода в измерительный зазор. В этом всем процессе, величины силы тока, которая подается на закачивающий элемент – это уровень концентрации кислорода в отработанных газах.

Основные причины и признаки неисправностей. Существует несколько признаков, по которым можно определить неисправность кислородного датчика:

  • Увеличение токсичности выхлопных газов. Этот показатель на «глаз» определить невозможно, только с помощью замера специальным прибором, можно сделать вывод что уровень СО выхлопных газов увеличен. Показания прибора о увеличении СО гласит о нерабочем датчике лямбда зонд.
  • Увеличение расхода топлива. Этот признак более заметен, чем предыдущий. Любой автомобилист интересуется, какой количество топлива расходуется автомобилем на определенное расстояние, поэтому повышение расхода будет заметно практически сразу. Единственный нюанс в этом способе определения – не всегда увеличение расхода топлива говорит о неисправности кислородного датчика.
  • Check Engine. Все инжекторные автомобили имеют блок управления, который можно диагностировать на причину поломки в том или ином узле. Как правило, при появлении неисправности на приборной панели загорается соответствующая лампочка «Check Engine». В большинстве случаев, горение этой лампы говорит о неисправности лямбда зонда, более подробно можно узнать при диагностике на сервисе.

Причины неисправностей:

  • Качество топлива. При некачественном топливе, на кислородном датчике откладывается небольшими долями свинец, этот слой со временем снижает чувствительность внешнего электрода к кислороду. Такой датчик можно со временем смело считать нерабочим.
  • Механическая неисправность. К этим неисправностям относятся чисто механические повреждения самого датчика. Например: повреждение корпуса датчика, нарушение целостности обмотки обогрева и прочее. Решаются такие причины путем замены датчика на новый, ремонт практически невозможен и не целесообразен.
  • Неисправность в топливной системе автомобиля. Из за неисправности форсунок, в цилиндры двигателя подается большее количество топлива, чем требуется, следовательно, оно не сгорает, а выходит в выхлопную систему в виде черного налета (сажи). Со временем эта сажа накапливается на всех узлах выхлопной системы автомобиля, в том числе и на лямбда зонде, это становиться причиной неправильной работы датчика. Как лечение, можно использовать тряпки и средства очистки, чтобы вычистить кислородный датчик, но если такие загрязнения будут постоянными – можно смело выбрасывать датчик и устанавливать новый.

Следите за автомобилем и своевременно выполняйте диагностику, это поможет сохранить функциональные узлы в хорошем состоянии на протяжении длительного времени.

Принцип работы лямбда зондов — Denso

Датчики кислорода работают совместно с системой впрыска, каталитическим нейтрализатором и системой управления двигателем или электронным блоком управления (ЭБУ), помогая добиться максимально низкого уровня выбросов двигателя, наносящих вред окружающей среде:

  • Датчик кислорода контролирует процентное содержание несгоревшего кислорода в выхлопных газах автомобиля; 
  • В зависимости от содержания кислорода — слишком высокое (бедная смесь) или слишком низкое (богатая смесь) — датчик передает быстроизменяющийся сигнал в ЭБУ; 
  • ЭБУ реагирует на сигнал изменением качества топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Задача состоит в том, чтобы поддерживать соотношение топлива и воздуха в смеси близко к стехиометрической точке, которая представляет собой рассчитанное идеальное соотношение топлива и воздуха в смеси. В теории при таком соотношении все топливо сгорает полностью, используя при этом почти все количество кислорода в воздухе. Остаточный кислород должен присутствовать в количестве, как раз необходимом для эффективной работы каталитического нейтрализатора; 
  • После этого нейтрализатор производит обработку выхлопных газов до того, как они покинут автомобиль. Большинство современных автомобилей оснащены трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором. Трехкомпонентный подразумевает три вида контролируемых (вредных) выбросов, уровень которых снижается с помощью нейтрализатора — монооксид углерода (CO), несгоревшие углеводороды (CH) и оксид азота (NOx). Точное количество кислорода в выхлопных газах важно для нейтрализатора, поскольку от этого зависит, насколько эффективно он сможет удалить эти вредные выбросы из выхлопных газов. При правильном количестве кислорода между кислородом и токсичными газами возникает химическая реакция, в результате которой из нейтрализатора выходят безвредные газы. Если нейтрализатор работает исправно, то этой химической реакцией поглощается весь кислород, содержащийся в выхлопных газах.

Лямбда-зонд (датчик кислорода). Устройство лямбда-зонда

  • Замена лямбда-зонда
  • Установка лямбда зонда

Строгие экологические нормы (которые, к тому же, постоянно ужесточаются) требуют постоянного контроля токсичности выхлопа автомобиля. За параметрами следит блок управления двигателем, регулируя степень обогащения топливной смеси. Для правильной работы этого компьютера требуются специальные датчики.

Система, в которой установлены кислородные датчики, функционирует следующим образом:

  1. В начале выхлопной трубы находится катализатор, снижающий токсичность отработанных газов.
  2. Перед катализатором размещен датчик кислорода (лямбда зонд), который анализирует неочищенный состав выхлопа. Этот элемент помогает формировать правильную смесь. Если для поддержания требуемой мощности двигателя расход топлива слишком большой, компьютер дает команду на снижение количества бензина.
  3. После каталитического нейтрализатора находится второй датчик О2. Он отвечает в основном за оценку токсичности выхлопа. Его показания также меняют настройки обогащения топливной смеси.

Становится понятно, что датчик лямбда зонда влияет не только на экологию, а также на мощность автомобиля и расход топлива.

Важно! Речь идет о системе с двумя лямбдами. Автомобили, в которых установлен один кислородный датчик, встречаются сейчас относительно редко. Следует знать, что пара лямбд (до и после катализатора) устанавливается на выходе из каждого выпускного коллектора. Если у вас двигатель V6, V8 или V10, с двумя коллекторами – количество датчиков удваивается.

Ресурс лямбды составляет 50-100 тысяч километров, в зависимости от условий эксплуатации, особенности самого датчика и ряда других факторов. Это достаточно дорогой расходник, его замена ощутима для кошелька.

Как работает датчик концентрации кислорода 

Принцип действия рассматриваемого элемента основан на изменении электрического потенциала между электродами, при различном содержании кислорода в анализируемом воздухе. Один электрод – внешний, выполнен с применением платины (это оправдывает высокую стоимость). Второй – внутренний, из циркония. Эти металлы при прохождении атомов кислорода, формируют некоторый потенциал, увеличивающийся при повышении концентрации О2.

Для нормальной работы датчика требуется температура от 300 до 1000 °C. Пока двигатель не прогрелся, система не функционирует должным образом. Мощность силовой установки избыточна, токсичность выхлопа – высокая. Для моментальной готовности лямбды, внутренний электрод нагревается. К нагревателю подводятся дополнительные провода питания.

Универсальный кислородный датчик может иметь различную конструкцию – широкополосный, двухточечный, коаксиальный. Принцип анализа концентрации О2 один и тот же.

Неисправность лямбда зонда приводит к серьезным проблемам в работе двигателя. Поэтому не стоит игнорировать поломку. И тем более, нельзя самостоятельно пытаться отремонтировать датчики. Даже если Вы знаете, где находится лямбда зонд, его легко повредить при демонтаже. В условиях высоких температур резьба намертво прикипает. А использовать стандартный накидной ключ невозможно, по причине длинных проводов, выходящих из датчика.

Обратившись в сервис «Ваш глушитель», Вы получите грамотную диагностику и профессиональный ремонт без повреждения хрупких лямбда зондов. Наши мастера знают все неисправности датчика кислорода, и смогут устранить поломку с минимальными финансовыми затратами. Не обязательно сразу менять деталь, некоторые дефекты подлежат ремонту. Специалисты нашего сервиса по ремонту выхлопных систем помогут Вам сэкономить на ремонте.

Принцип работы лямбда зонда | Выхлоп-сервис

В современных системах управления впрыском топлива, едва ли не главную роль выполняет датчик содержания кислорода в выхлопных газах (Oxygen Sensor). Его часто называют лямбда-зонд или О2-датчик, иногда — датчик выхлопа. Задача лямбда-зонда состоит в том чтобы преобразовывать информацию о содержании кислорода в выхлопных газах в эл.сигнал, который, в свою очередь, считывается эл.блоком управления впрыском (ECU).

В современных двигателях оптимальной считается смесь с соотношением 14.7 частей воздуха к 1части топлива. Соотношение воздуха и топлива в составе топливной смеси определяется эл.блоком по полученным сигналам датчиков установленных на двигателе, качество же приготовленной смеси проверяется ECU по сигналам, введенного в обратную связь, датчика О2. При излишне обогащенной или обедненной топливной смеси, эл.блок корректирует ее приготовление с учетом показаний лямбда-зонда. датчик О2 выполняет в системе впрыска топлива одну из основных функций, работа двигателя во многом зависит от его исправного состояния. Самыми важными условиями работоспособности датчика содержания кислорода в выхлопных газах являются:

1. Обеспечение герметичности выхлопного тракта и непосредственно места установки датчика. При замене вышедшего из строя датчика О2 следует смазывать его резьбу специальной токопроводной смазкой для предотвращения заклинивания резьбового соединения. Не стоит применять для этого стандартные смазки, т.к. они не являются токопроводными, а резьбовая часть датчика является для него эл.контактом. Некачественный контакт (или контакт с большим сопротивлением эл.току) приведет к неправильной работе
лямбда-зонда. В некоторых конструкциях предусмотрена установка герметизирующей шайбы. Чаще всего эти шайбы являются одноразовыми и при демонтаже датчика подлежат замене.

2. Считается недопустимым попадание на корпус датчика тормозной или охлаждающей жидкости и других реактивов. Не следует применять для очистки его поверхности какие-либо растворители и активные моющие средства.

3. В связи с малыми рабочими токами, должны быть обеспечены надлежащие контакты в разъемах соединений эл.цепи и проводки датчика О2.

4. Существенно снизить ресурс лямбда-зонда может применение топлива, в состав которого входит высокое содержание свинца (эт.бензин).

5. К выходу из строя датчика может привести перегрев его корпуса. Перегрев может произойти из-за неправильно установленного угла опережения зажигания или сильно переобогащенной топливной смеси. В свою очередь, топливная смесь может быть переобогащена из-за забитого воздушного фильтра, неисправного регулятора давления топлива в системе, неработающего датчика температуры охлаждающей жидкости и др.

Функционально лямбда-зонд работает, как переключатель и выдает напряжение выше порогового (0.45V) при низком содержании кислорода в выхлопных газах. При высоком уровне кислорода датчик О2 снижает это пороговое напряжение ECU. При этом, важным параметром является скорость переключения датчика. В большинстве систем впрыска топлива О2-датчик имеет выходное напряжение от 40–100мВ. до 0.7–1В. 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.

Проверку работоспособности датчика О2 лучше всего производить с помощью осциллографа. На Рис.3 показан сигнал нормально работающего лямбда-зонда на прогретом двигателе, работающего на ХХ.

  

На Рис.4 показан выходной сигнал еще работающего, но изрядно послужившего и практически забитого датчика О2. Данная осциллограмма зафиксировала падение амплитуды выходного сигнала ниже 0V, что говорит о неисправности датчика О2. Данная неисправность датчика чаще всего фиксируется системой самодиагностики и на приборной панели загорается лампочка «CHECK ENGINE», которая сигнализирует о неисправности.

На Рис.5 представлена наиболее распространенная «болезнь» датчиков содержания кислорода в выхлопных газах, которая выражена в замедленной его реакции. Время фронта сигнала (t) значительно превышает 120 мСек. Данная неисправность датчика неминуемо вызывает увеличенный расход топлива и заметное снижение динамики автомобиля, а система самодиагностики ее не зафиксирует, т.к. данный параметр не отслеживается контроллером.

Неисправности “замерзших» датчиков О2 не фиксируются контроллером, т.к.амплитудные значения сигналов не выходят из заданного для них диапазона. В большинстве систем впрыска топлива неисправности датчиков могут быть зафиксированы только при выходе их сигнала из этого заданного диапазона. Чаще всего это 0–1В.

Таким образом, однозначно фиксируется только полное отсутствие сигнала и его минусовое значение, в этих случаях ошибка индицируется лампой «CHECK ENGINE». Однако, следует заметить, что в некоторых ECU предусмотрена возможность диагностики и обнаружения неисправности по косвенным признакам (соотношение показаний датчика скорости автомобиля или датчика положения коленвала, датчика положения дроссельной заслонки, расходомера воздуха и др.). В этих случаях индикация «СЕ» может быть включена.

При обнаружении неисправности О2-датчика, контроллер переходит в режим управления впрыском по усредненным параметрам и завышает обогащение

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 315–320ёC. В конструкцию этих датчиков включен нагревающий элемент, имеющий на разъеме свои контакты. Проверку работоспособности нагревательного элемента таких датчиков можно производить обычным омметром. Сопротивление их обычно составляет от 3 до 15 Ом.

Демонтаж неисправного лямбда-зонда следует производить при температуре двигателя около 50ёC, в противном случае, из-за заклинивания, велик риск сорвать резьбу. Перед тем, как приступать к демонтажу, необходимо при выключенном зажигании отсоединить разъем датчика. На некоторых автомобилях, чтобы снять датчик О2, необходимо демонтировать защитный кожух выпускного тракта. Признаком неисправного лямбда-зонда может служить повышение расхода топлива и ухудшение динамики автомобиля, при этом возможен неустойчивый холостой ход двигателя.

В большинстве своем, сходные по конструкции датчики являются взаимозаменяемыми. Возможна и замена неподогреваемых на подогреваемые О2 (обратную замену я не рекомендую). Однако часто возникает проблема несовместимости разъемов и отсутствие дополнительных проводов питания для подогревающего элемента. При этих заменах можно самостоятельно проложить дополнительные провода и подключить подогреватель к реле зажигания или реле эл.бензонасоса. При этом следует учитывать, что ток потребления подогревателя может составлять до 8–12А. Если есть возможность, лучше эту цепь подключить через дополнительное реле и предохранитель, как показано на Рис.9.

На рис. показана схематика разъемов, которые чаще всего встречаются с распространенными датчиками содержания кислорода в выхлопных газах. Цветовая маркировка проводов, разъемов (и их конструкция) могут различаться и зависят от предприятия (фирмы) изготовителя конкретного датчика или автомобиля. Однако замечено, что сигнальный провод О2 чаще бывает более темного цвета, чем его подогревателя. Цветовая маркировка проводов подогревателя датчика, чаще всего бывает одноцветной (часто белого цвета), но отличной от сигнального провода.

В заключение хочу отметить, что датчик содержания кислорода в выхлопных газах устанавливается, как правило, в паре с катализатором. Многие автовладельцы считают, что они взаимосвязаны функционально и могут работать только в паре. Однако это не совсем так. В большинстве автомобилей лямбда-зонд установлен на выхлопном тракте до катализатора. В этом случае катализатор не может влиять на работу датчика, хотя обратная зависимость есть и заключается в том, чтобы система впрыска топлива регулировала топливную смесь не обогащая ее, таким образом продляя срок службы катализатора.

Некоторые автовладельцы самостоятельно заменяют вышедший из строя катализатор на резонатор и отключают лямбда-зонд. В этом случае ECU работает по усредненным значениям и не может обеспечить оптимального приготовления состава топливной смеси. Кроме того, добиться низкого уровня содержания СО в выхлопных газах на таких автомобилях бывает весьма проблематично. Часто в этих случаях после отключения аккумулятора работа двигателя становится неустойчивой и не всегда оптимизируется даже после значительного пробега автомобиля, т.к. не во всех ECU есть система коррекции режимов сохраняемых в оперативной памяти и, при отключении питания, ECU теряет эти значения. Восстановление этих значений порой может быть дороже стоимости нового катализатора вместе с О2.

Бесконтрольность датчика О2 может привести к его полному разрушению, а ведь его основу составляют керамические пластины. Самым серьезным следствием отключенного лямбда-зонда может стать вышедший из строя двигатель, т.к. на многих автомобилях из-за растянувшегося ремня ГРМ (и не только) могут не плотно быть закрыты выпускные клапана в начале обратного хода поршня. В этот момент очень велик риск попадания керамики в камеру сгорания, а чем это грозит догадаться не трудно.

Если вы решили заменить катализатор на резонатор или просто его удалить, не стоит отключать лямбда-зонд, а если и он вышел из строя, то установите новый датчик. В автомобилях где лямбда-зонд установлен на катализаторе, дело обстоит еще сложнее, т.к. О2 контролирует уже очищенный выхлоп. В этом случае, если удален катализатор (даже если сохранен О2), добиться оптимальной работы двигателя бывает достаточно трудно, т.к. программа ECU может быть не рассчитана на более «грязный» выхлоп и часто воспринимает
это как неисправность лямбда-зонда.

Настоятельно рекомендую проверять работу датчика содержания кислорода в выхлопных газах не реже одного раза через каждые 5000–10000 км. пробега автомобиля. Решением данной проблемы контроля может стать установленный на приборной панели индикатор работы лямбда-зонда.

Vladimir Kalinovsky
Corsa Automotive
2307 McDonald Ave
Brooklyn, NY 11223
(718) 998–0770
fax (718) 627–7312
Внимание! Проверку работы датчика содержания кислорода в выхлопных газах следует проводить на прогретом двигателе и частоте вращения коленвала на оборотах обычного Х.Х.+1200. Щуп осциллографа необходимо подключать к сигнальному проводу О2 не отключая датчик от контроллера.

Отключить диагностические лямбда зонды, что избавит от необходимости их менять, можно с помощью чип тюнинга. Это позволит полностью удалить каталитический нейтрализатор.

Что такое лямбда зонд в машине и как его проверить

Для чего нужен лямбда зонд? Экология на сегодняшний день является очень острым вопросом. На новые автомобили ставится все больше катализаторов, которые значительно снижают содержание вредных веществ в выхлопных газах. Но без контроля и правильных условий эффективно работать эта система не сможет. Для этого и нужен лямбда зонд, который следит за составом выхлопных газов.

Из чего состоит и какое устройство работы лямбда зонда?

Лямбда зонд — один из важных датчиков в автомобилях с инжекторным впрыском топлива. Он считает количество кислорода в выхлопных газах. ЭБУ (Электронный блок управления) системы впрыска топлива принимает сигнал от датчика и, с его помощью, может регулировать количество подаваемого топлива в цилиндры и выставляет угол опережения зажигания для получения максимально производительной топливо-воздушной смеси.

Электронный блок изначально получает информацию об объеме воздуха, который попал во впускной коллектор от расходомера воздуха, который находится за воздушным фильтром автомобиля. Еще одним «источником информации» электронного блока управления является датчик абсолютного давления. Вакуумная трубка подключена одним концом к датчику абсолютного давления, а другим — к впускному коллектору. Именно по показаниям этой вакуумной трубки датчик абсолютного давления отправляет сигнал на ЭБУ.

Ориентируясь по полученным данным, Электронный блок управления «решает» сколько впрыснуть топлива в цилиндр через форсунки, а по датчику лямбда зонд он решает нужно лить больше или меньше бензина для оптимальной работы автомобиля. Это и есть принцип работы лямбда зонда.

В большинстве автомобилей стоит один лямбда зонд, но сегодня можно встретить машины и с двумя датчиками. Применение двух датчиков кислорода, позволяет усилить контроль, за выхлопными газами автомобиля. Это поможет достигнуть наиболее эффективной топливо-воздушной смеси и работы катализатора с учетом всех факторов.

Чтобы разобраться, как работает лямбда зонд лучше, нужно понять, из чего он состоит.

Датчик кислорода — это два электрода: внешний и внутренний. Внешний электрод датчика кислорода изготовлен из металла с керамическими изоляторами и его наконечник покрыт платиной методом напыления и из-за этого очень чувствителен к кислороду. Он просчитывает количество кислорода в выхлопных газах.  Внутренний электрод изготавливается из циркония и его рабочая  температура до 1000°С, именно по этой причине кислородные датчики оснащены подогревателями. Это очень помогает лямбда зонду работать в момент холодного запуска двигателя.

Датчик кислорода бывает двух видов:

  • двухточечный датчик
  • широкополосный датчик.

Внешний вид конструкции датчиков почти одинаковая, но выполняют они свои функции по-разному.

Двухточечный датчик содержит два электрода. Он подсчитывает коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. Есть определенные параметры и нормы. Этот коэффициент в идеальных условиях равен единице. Но из-за некачественного бензина и не слишком чистого кислорода в наших городах он равен приблизительно 1,03 — 1,05.

Широкополосный датчик — это более новая версия лямбда зонда. В нем находятся два керамических элемента, закачивающий и двухточечный. Закачивающий элемент – физически закачивает в себя кислород из отработанных газов автомобиля, с использованием определенной силы тока.

Признаки неисправности лямбда зонда?  

Лямбда зонд — уязвимый датчик автомобиля. Его срок службы зависит от условий эксплуатации двигателя автомобиля. Но в среднем ресурс лямбда зонда составляет от 40 тысяч до 80 тысяч километров. 

Лямбда зонд признаки неисправности:

  1. увеличение расхода бензина;
  2. нехарактерный запах из выхлопной трубы;
  3. лампочка «check engine».       

Датчик улавливает большое количество факторов, которые влияют на работу автомобиля, но особенно чувствителен датчик лямбда-зонд к качеству топлива. Так как основная функция его связана именно с выхлопными газами, а качество бензина является самой первой причиной неправильного соотношения углекислого газа и кислорода из топливо-воздушной смеси.

Самый главный момент в автомобиле — впрыск топлива. Именно поэтому неисправность этого датчика влияет на расход топлива. ЭБУ автомобиля не получает правильную информацию о составляющей выхлопных газов и из-за этого может лить больше топлива. Оно не успевает полностью сгорать и просто остается в выхлопной системе в виде черного нагара. Этот налет мешает датчику работать. Можно использовать жидкости для чистки и самостоятельно протирать датчик, но не проще ли просто проконсультироваться на ближайшей СТО?

Если же ЭБУ не получает никакой информации от лямбда зонда, то он начинает работать по аварийной карте. Аварийная карта — это шаблон, который загружен в «мозги» автомобиля для оперативного реагирования. При этом на приборной панели обязательно должен загореться значок  «check engine», который даст сигнал автовладельцу, что нужно обязательно обратиться к автомеханику и выяснить причину поломки. 

Есть еще несколько «сигналов», которые могут свидетельствовать о неисправности лямбда зонда. Один из самых заметных это нехарактерный запах из выхлопной трубы. Значит лямбда зонд не справляется со своей задачей и не посылает сигнал на ЭБУ. Но этот признак очень «обобщенный», так как запах может означать еще и выход из строя свечей, катушек, катализатора и т.д.

 В случае поломки лямбда зонда также может пострадать и EGR система. В этом случае вакуумный клапан системы EGR будет неправильно функционировать.  

Как проверить лямбда зонд?

У всех инжекторных автомобилей есть блок управления, он позволяет диагностировать причину поломки в определенном узле. При неисправности на приборной панели автомобиля обязательно загорится лампочка «Check Engine». Сейчас автоконцерны делают все возможное для того, чтобы автовладельцы быстро могли понять и предотвратить выход из строя любого узла автомобиля. Лампочка «Check Engine» — это один из главных знаков, что нужно ехать на станцию.

Проверить работу датчика лямбда зонда можно при посещении станции, где проведут компьютерную диагностику и выяснят причину неисправностей. На станции механики должны будут подключить провод в диагностический разъем авто и снять цифровой код ошибки. По показаниям компьютерной диагностики будет понятно, что не так с узлами автомобиля и какая причина поломки. Если компьютерная диагностика не показала ошибок, то есть еще «механическая» проверка лямбда зонда. Можно снять датчик и проверить нет ли там нагара из-за неполного сгорания топлива. Тогда его можно просто почистить. Так же можно использовать другие виды проверки. Такие как проверить лямбда зонд тестером или подключить вольтметр. На станциях механики меряют сопротивление лямбда зонда, подключив тестер, или меряют вольтметром напряжение, которое лямбда зонд посылает на электронный блок управления. Проверка датчика вольтметром — это не самая точная и продуктивная диагностика, так как вольтметр не покажет реальные причины поломки. Он может проверить только подачу тока на «мозги» автомобиля. Но если на станции нет возможности проверить с помощью компьютера, то механики используют вольтметр.

Лучше всего не заниматься диагностикой и починкой такого сложного узла автомобиля, как лямбда зонд, самостоятельно, а обратиться за помощью на СТО. Через сервис «Autobooking» можно выбрать самую удобную станцию техобслуживания и найти квалифицированную команду автомехаников для ремонта Вашего автомобиля. Специалисты качественно и быстро смогут произвести процедуру «замена лямбда зонда» или проверить состояние этого узла.

Если Вам необходимо провести замену лямбда зонда, воспользуйтесь формой ниже для поиска СТО:

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

Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

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

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

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

Разнообразие лямбда-зондов

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

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

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

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

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

Что такое лямбда-зонд в автомобиле

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

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

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

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

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

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

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

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

ЭБУ двигателя

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

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

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

Для чего нужен лямбда-зонда в автомобиле

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

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

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

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

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

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

А где стоит лямбда-зонд? Ответ ниже.

Где находится лямбда-зонд

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

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

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

Одно из мест установки лямбда-зонда

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

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

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

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

Теперь рассмотрим, какие бывают лямбда-зонды.

Виды лямбда-зондов

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

Циркониевый

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

Фото циркониевого лямбда-зонда

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

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

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

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

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

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

Титановый

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

Как выглядит титановый рабочий лямбда-зонд

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

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

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

Узкополосный и широкополосный

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

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

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

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

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

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

Типы конструкций

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

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

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

Устройство лямбда-зонда

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

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

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

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

Видео: Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

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

Копнём глубже и разберёмся, как работает кислородный датчик.

Принцип работы лямбда-зонда

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Видео: Как работает кислородный датчик

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

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

Признаки неисправности лямбда-зонда и последствия

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

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

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

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

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

К каким последствиям могут привести вышеуказанные проблемы?

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

Срок службы лямбда-зонда

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

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

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

Причины неисправности датчика кислорода

Перечислю распространённые причины поломки лямбда-зонда:

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

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

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

Как проверить кислородный датчик

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

Визуальная проверка

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

Визуальный осмотр λ-зонда:

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

Проверка мультиметром (тестером)

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

Что делать?

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

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

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

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

Проверка «опорного» напряжения.

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

Значения на мультиметре должны быть 0,45 В.

Диагностика нагревателя.

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

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

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

Проверяем сигнал датчика.

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

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

Видео: λ-зонд. Проверка, замена

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

Проверка осциллографом

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

Как проверить датчик осциллографом?

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

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

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

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

График правильной работы кислородного датчика

На нижеуказанных рисунках изображены графики неисправного датчика.

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

Как устранить неисправность датчика кислорода

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

Первый метод

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

Процедура по очистке:

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

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

Второй метод

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

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

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

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

Зачем менять лямбда-зонд

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

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

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

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

Обманка лямбда-зонда

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

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

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

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

Рассмотрим такой вопрос, как выбрать хороший кислородный датчик.

Лямбда-зонд какой фирмы лучше

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

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

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

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

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

Как продлить ресурс кислородного датчика

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

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

Как правильно диагностировать неисправный датчик кислорода? Внимательно смотрим видеоролик.

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

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

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

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

Проголосовало: 37


Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

Работа лямбда-зонда | Строительство автомобилей

Любопытные автомобилисты давно слышали о таких системах, как антиблокировочная тормозная система (ABS) или система стабилизации Программа (ESP) и другие тоже. Сегодня мы поговорим о лямбда-зонде, рассмотрим принцип работы лямбда-зонда, узнаем, почему мы нужен лямбда-зонд, за что он отвечает и тд.

Каждый год, человечество все больше думает о сохранении окружающей среды, потому что не мало что было потеряно в прошлом, мы должны думать о будущем.В узаконивание жестких экологических стандартов для автомобилей привело к разработка и внедрение новых устройств, например каталитических нейтрализаторов.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор — устройство чья цель — снизить вредные выбросы в окружающую среду. Катализатор очень полезная вещь, только для ее правильной работы определенные условия должны наблюдаться. Состав топливно-воздушной смеси имеет огромное влияние на работа катализатора.Именно от качества топливовоздушной смеси срок службы катализатора зависит. Поэтому датчик лямбда был разработан, который отвечает за мониторинг состава одного и того же топливно-воздушная смесь. В простонародье его называют кислородным датчиком.

Что такое лямбда-зонд и как выглядит лямбда-зонд?

Это не секрет что датчик получил свое название от обозначения коэффициента превышения воздух, что обозначается греческой буквой лямбда.Лямбда-зонд используется для измеряет состав выхлопных газов и в дальнейшем способствует поддержанию оптимальный состав смеси топлива и воздуха. Оптимальное соотношение топливно-воздушная смесь обеспечит качественное сгорание, что снизит выброс вредных веществ в атмосферу.

Оптимальный состав топливовоздушной смеси — это когда 1 часть топлива приходится на 14,7 части воздуха, а лямбда — одна. На старых советских двигателях этого было сложно добиться.А в современных автомобилях для этого используются электронные системы впрыска топлива, которые взаимодействуют с лямбда-зондом.

Как лишний воздух измеряется в топливно-воздушной смеси?

Избыточный воздух в топливно-воздушная смесь измеряется путем определения содержания остаточного кислорода (O2) в выхлопных газах. Это также объясняет расположение датчика в выпускной коллектор сразу перед катализатором.

Читать сигнал от лямбда-зонда, блока управления электронной системы впрыска топлива (ECU), который отвечает за оптимизацию состава топливно-воздушной смеси, затем уменьшая, затем увеличивая подачу топлива в цилиндры двигателя.

Некоторые производители автомобилей пошли еще дальше и начали устанавливать два лямбда-зонда в выхлопной системе до и после катализатора. Для повышения точности приготовления горючей смеси и улучшения работы катализатора были установлены два лямбда-зонда.

Принцип работы лямбда-зонда

Схема кислородного датчика лямбда-зонда на основе диоксида циркония:

1 — твердый электролит; 2, 3 — внешний и внутренний электроды; 4 — заземляющий контакт; 5 — сигнальный контакт; 6 — выхлопная труба.

Самый качественное измерение выхлопных газов лямбда-зондом обеспечивается на температура 300-400 градусов Цельсия. При этой температуре цирконий электролит становится более проводящим, в результате чего выходное напряжение появляется на электродах датчика.

Поэтому при запуске и прогреве двигателя датчик не используется. На этих режимах работы двигателя контроль качества топливовоздушной смеси осуществляется датчиками положения дроссельной заслонки, датчиком температуры охлаждающей жидкости, датчиком частоты вращения коленчатого вала.

На схеме показано зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента превышения воздух при температуре датчика 500-800 ° C.

За высокое качество работа датчика при низких температурах, используются принудительные нагревательные элементы.

Что будет, если лямбда-зонд не работает?

Если лямбда датчик щупа не работает, то компьютер выбирает средний рабочий параметры, считывающие данные из своей памяти. Параметры топливо-воздух смесь будет отличаться от идеальной.

Что вызовет отказ лямбда-зонда? Повреждение лямбда-зонда приведет к увеличению расхода топлива, двигатель будет работать неравномерно на холостом ходу, в выхлопных газах будет содержаться повышенный уровень СО, мощность двигателя упадет, но автомобиль будет в движении. Самостоятельно проверить лямбда-зонд достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться со специалистами.

Сколько у лямбда-зонда?

Жизнь Лямбда-зонд зависит от качества заливаемого топлива.Бывает, что достаточно немного заправок некачественным бензином и датчик становится непригодный для использования. Средний ресурс лямбда-зонда от 40 до 80 тыс. километров.

Лямбда-зонд | HELLA

Использование нескольких лямбда-зондов

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

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

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

НЕИСПРАВНОСТЬ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: СИМПТОМЫ

Неисправный лямбда-зонд может вызвать следующие симптомы:

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

ВЛИЯНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЛЯМБДА-КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА: ПРИЧИНА НЕИСПРАВНОСТИ

Есть несколько причин, по которым может произойти отказ:

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

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

Зонды без подогрева

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

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ

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

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

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

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

Для этого блок управления рассчитывает следующие данные:

  • Максимальное и минимальное обнаруженное значение напряжения датчика,
  • Время между положительным и отрицательным флангом,
  • Лямбда-регулятор, регулирующий переменную в зависимости от богатой и бедной пищи,
  • Контрольный порог лямбда-регулирования,
  • Напряжение зонда и продолжительность периода.

Амплитуда: максимальное и минимальное значение больше не достигается, определение богатой / обедненной смеси больше невозможно.

КАК ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ МАКСИМАЛЬНОЕ И МИНИМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКА?

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

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

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ МЕЖДУ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ПЛАНОМ

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

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

ОБНАРУЖЕНИЕ СТАРЕННОГО ИЛИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ЛЯМБДА-ДАТЧИКА

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда при помощи тестера выхлопных газов

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда мультиметром

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда осциллографом

Форма сигнала лямбда-зонда

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

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда при помощи тестера лямбда-зонда

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

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

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

Проверка состояния защитной трубки

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

ЗАЩИТНАЯ ТРУБКА СЛОЖНО ЗАСАЖЕНА

  • Двигатель работает со слишком богатой смесью

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

БЛЕСКА НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

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

БЕЛЫЕ (БЕЛЫЕ ИЛИ СЕРЫЕ) ОТЛОЖЕНИЯ НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

  • Двигатель горит масло, дополнительные присадки в топливо

Необходимо заменить датчик и устранить причину возгорания масла.

НЕПРАВИЛЬНЫЙ МОНТАЖ

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

ПРОВЕРКА НАГРЕВА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Можно проверить внутреннее сопротивление и напряжение питания нагревательного элемента.

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

Различные варианты подключения и цвета кабеля

Зонды без подогрева

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

Зонды с подогревом

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

Зонды диоксида титана

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

(Спецификации производителя должны соблюдаться)

ЗАМЕНА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ВИДЕО

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: датчики кислорода

Датчики кислорода

Базовое описание

Датчик кислорода — электронное устройство, используемое для измерения содержания кислорода. в выхлопных газах.В автомобильной промышленности он также известен как лямбда-зонд, и используется для регулирования топливовоздушной смеси и выбросов выхлопных газов в двигатель внутреннего сгорания. Лямбда-зонд используется, чтобы указать, топливная смесь богатая или бедная. В уровень кислорода определяется путем воздействия на один электрод наружного воздуха и другой к выхлопным газам. Разница в содержании кислорода вызывает поток электронов через керамический элемент, который создает потенциал напряжения между два пограничных слоя.Создаваемое напряжение напрямую зависит от уровня содержание кислорода в выхлопных газах.

Лямбда-зонд очень чувствителен к температура. Температура керамического элемента будет определять его способность проводить ионы кислорода и существенно влиять на время отклика датчик. Большинство датчиков производятся со встроенным электрическим нагревательный элемент для поддержания минимального времени отклика температуры выхлопных газов. Эта функция гарантирует, что выбросы автомобиля контролируются в более широком диапазоне рабочих температур двигателя, особенно при холодном пуске.

Есть два разных типа кислородных датчиков, которые различаются по выходному сигналу. Узкополосный датчик работает в узком диапазоне топливовоздушного отношения (AFR) и производит значительный «скачок» напряжения сигнала, когда AFR становится выше, чем лямбда, в то время как широкополосный датчик обеспечивает сигнал в более широком диапазоне для лямбда.

Узкополосный датчик (также известный как датчик изменения шага)

Узкополосные датчики часто называют просто датчиками кислорода , потому что в течение многих лет это был единственный доступный тип датчика кислорода.Он называется узкополосным датчиком, потому что он может обнаруживать только очень узкий диапазон AFR. Функция этого датчика основана на электрохимической ячейке, называемой ячейкой Нернста (рис. 1). Он состоит из диоксида циркония, оксида циркония, и важным свойством диоксида циркония является то, что он может проводить ионы кислорода при температуре выше 350 ° C. Когда датчик установлен, внешняя часть элемента из диоксида циркония подвергается воздействию выхлопных газов, а внутренняя часть контактирует с эталонным воздухом. Обе стороны элемента покрыты тонкими слоями платины, которые действуют как электроды и переносят напряжение датчика от элемента из диоксида циркония к выводным проводам.При рабочей температуре ионы кислорода могут проходить через элемент и накапливать заряд на платиновых электродах, создавая, таким образом, напряжение.

Узкополосный датчик — это, по сути, переключатель включения / выключения, поскольку он может определять, бедная смесь или богатая, но не сообщает ЭБУ, насколько бедной или богатой является смесь. Он связывается с ЭБУ через создаваемое напряжение. Если AFR богат, на электродах генерируется ВЫСОКОЕ напряжение сигнала из-за разницы в концентрации кислорода, присутствующей на двух сторонах элемента.И наоборот, если AFR обеднен, на электродах генерируется НИЗКОЕ напряжение из-за небольшой разницы в содержании кислорода между выхлопными газами и эталонным воздухом внутри датчика.

Широкополосный датчик

Широкополосные датчики, также известные как датчики широкого диапазона, представляют собой новую технологию. Широкополосный датчик не только сообщает блоку управления двигателем, является ли смесь богатой или бедной, но и насколько она богатая или бедная. Таким образом, блоку управления двигателем легче настроить микширование без большого количества перерегулирований и догадок.По этой причине широкополосный датчик является превосходной технологией, и вполне вероятно, что широкополосные датчики в конечном итоге заменят узкополосные датчики во всех легковых и грузовых автомобилях.

Широкополосные датчики

имеют дополнительную керамическую ячейку (рис. 2). Выхлопной газ частично диффундирует через диффузионный барьер. AFR выхлопных газов в камере измеряется ячейкой Нернста. В зависимости от того, является ли AFR в камере богатым или бедным, схема управления подает напряжение на электроды насосной ячейки.Ионы кислорода переносятся от внутреннего электрода к внешнему, так что AFR в камере становится лямбда = 1. Генерируемый электрический ток, Ip, является сигналом. Существует определенный диапазон тока, соответствующий лямбде, от 0,7 до бесконечности. Сигнал равен нулю, когда AFR выхлопного газа составляет лямбда = 1. Выходная кривая обеспечивает устойчивое управление с заранее определенным номинальным значением лямбда.

Свойства современных кислородных датчиков

Нагревательные элементы кислородных датчиков обычно управляются в разомкнутом контуре с помощью широтно-импульсного модулированного напряжения, хотя современные датчики часто имеют нагревательные элементы, которые управляются в замкнутом контуре.Измеренное сопротивление керамики указывает температуру, поэтому можно легко рассчитать энергию, необходимую для поддержания постоянной температуры. Управление с обратной связью обеспечивает более надежный сигнал в различных условиях окружающей среды.

Кроме того, многим современным датчикам кислорода не нужен внешний воздух в качестве эталона. Напротив, на ячейку Нернста подается эталонный ток накачки, который имитирует влияние воздуха. В этих датчиках зазор в элементе для эталонного воздуха не требуется.Следовательно, чувствительный элемент требует меньшего объема, а его нагрев требует меньше времени и энергии. Кроме того, работа без эталонного воздуха делает датчик менее чувствительным к загрязнению.

Производителей
ACDelco, Beru, Bosch, Delphi, Denso, McLaren Electronics, Motorcraft, NGK, Standard
Для получения дополнительной информации
[1] Как работает датчик кислорода в автомобиле ?, HowStuffWorks.com, 1 апреля 2000 г.
[2] Датчик кислорода, Википедия.
[3] Датчики кислорода — важнейший ключ к снижению выбросов, веб-сайт Autohaus.
[4] Все о лямбда-датчиках, веб-сайт Pico Technology.
[5] O2 Sensor Basics, YouTube, 24 июля 2009 г.
[6] Как работает лямбда-зонд, веб-сайт NGK, обновлено 14 января 2013 г.
[7] Демонстрация кислородного датчика, YouTube, 20 апреля 2015 г.

Как проверить и заменить лямбда-зонд

Лямбда-зонд, или датчик кислорода, является жизненно важным элементом выхлопных систем вашего автомобиля, гарантируя, что ваша топливная смесь содержит необходимое количество кислорода для эффективного и экологически чистого сгорания.В этом сообщении блога мы кратко рассмотрим, что такое лямбда-зонд, как он работает, когда его следует проверять и как его заменить.

Что такое лямбда-зонд?

Лямбда-зонд расположен внутри выпускного коллектора рядом с двигателем. В автомобилях, оборудованных EOBD II (европейские автомобили после 2001 г.), также имеется второй датчик после каждого каталитического нейтрализатора с целью измерения производительности каталитического нейтрализатора. Датчик измеряет процент несгоревшего кислорода, чтобы увидеть, слишком ли его количество (слишком бедная смесь) или слишком мало (слишком богатая смесь).Результаты отправляются в электронный блок управления двигателем (ЭБУ), чтобы количество топлива, поступающего в двигатель, можно было отрегулировать для получения оптимальной смеси. Он постоянно меняется в зависимости от ряда факторов, включая нагрузку на двигатель (например, холмы), ускорение, температуру двигателя и период прогрева.

На рынке есть три типа лямбда-зондов, самые старые и самые распространенные на рынке — лямбда-зонды из оксида циркония. Этот тип существует в различной конфигурации (один, два, три или четыре провода), в зависимости от того, подогревается датчик или нет.Второй тип — это лямбда-зонд из оксида титана, который также доступен в четырех различных типах (см. Рисунок). Этот тип легко идентифицировать, поскольку диаметр угрозы меньше, чем у оксида циркония (в качестве визуальной подсказки эти датчики имеют желтый цвет. и красные провода). Наконец, третий тип — это так называемый широкополосный лямбда-зонд, также называемый «5-проводным датчиком», который является новейшим и более точным. Широкополосный лямбда-зонд является наиболее распространенным в новых автомобилях, оснащенных двумя лямбда-зондами на каждый каталитический нейтрализатор.

Как работает лямбда-зонд?

Лямбда-зонд используется для регулирования топливной смеси, при этом ЭБУ реагирует на измерения датчика, чтобы определить необходимое количество топлива. Это означает, что топливная смесь будет постоянно колебаться от богатой к обедненной, позволяя каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, одновременно уравновешивая общую смесь для минимизации выбросов.

Если ЭБУ не получает никаких измерений от датчика, например, когда двигатель только что запустился или датчик не работает, ЭБУ будет использовать фиксированную богатую топливную смесь, что увеличивает расход топлива и выбросы.Если лямбда-зонд или провода повреждены или изношены, автомобиль будет постоянно циркулировать в богатой смеси, увеличивая расход топлива и подвергая опасности другие элементы системы контроля выбросов, такие как каталитические нейтрализаторы.

Когда следует проверять лямбда-датчики?

Обычный лямбда-зонд имеет долгий срок службы, но все равно может выйти из строя. Если вы заметили какой-либо из следующих симптомов, возможно, стоит проверить свой лямбда-зонд:

  • Нерегулярный дроссель на холостом ходу
  • Грубые звуки двигателя
  • Большой расход топлива и низкая производительность
  • Неудачный тест на выбросы
  • Черный дым и нагар вокруг выхлопной трубы
  • Лямбда-датчики могут выйти из строя по ряду причин, в том числе:
  • Использование уплотнительной пасты, содержащей силикон, на выхлопных патрубках перед лямбда-датчиками
  • Загрязненное топливо или присадки, содержащие свинец
  • Двигатель, который начал сжигать масло, оставляя нагар на датчике
  • Внешнее загрязнение, например, дорожная соль, грунтовочный материал или химикаты
  • Сенсор подошел к концу срока службы
Как проверить лямбда-зонд из оксида циркония

Для проверки лямбда-зонда проверьте натяжение сигнального провода (в основном черного цвета).Обычно после прогрева двигателя и при нормальной работе измерение должно меняться от 0,1 до 0,9 В примерно два раза в секунду при 2000 об / мин.

Если нагревается лямбда-зонд (трех- или четырехжильный), возьмите нагреватель и измерьте его сопротивление омметром. Нагреватель представляет собой два провода одного цвета, обычно белого или черного цвета. Рекомендуется всегда проверять электрическую схему автомобиля и проводить измерения при нормальной рабочей температуре двигателя.

Как проверить титановый лямбда-зонд (легко обнаружить, потому что диаметр нагрева меньше, чем у оксида циркония, и всегда присутствуют желтый и красный провод.)

Измеренное натяжение сигнального провода аналогично натяжению, полученному от циркониевого лямбда-зонда. Низкое значение напряжения соответствует обедненной смеси, а высокое напряжение (около 1 В) соответствует богатой смеси. В некоторых ЭБУ все наоборот, в соответствии с их внутренним подключением

Как диагностировать широкополосный лямбда-зонд:

Для диагностики широкополосных лямбда-зондов необходимо использование сканирующего прибора или осциллографа.

Как снять и заменить лямбда-зонд

Используйте специальную розетку, чтобы облегчить снятие лямбда-зонда.Найдите нужное приложение в каталоге, похожие приложения могут иметь разное время реакции, не являясь эквивалентами. Нанесите смазку вокруг резьбы на новом датчике, чтобы упростить установку датчика сейчас и удалить его позже. Датчик можно ввинтить вручную и затянуть с помощью специального гнезда с правильным моментом, указанным в руководстве по эксплуатации автомобиля.

Смотрите больше с Garage Gurus

Сделайте шаг ближе к действию и посмотрите, как эксперт Garage Gurus точно покажет вам, как проверить, снять и заменить лямбда-зонд.

(PDF) Лямбда-зонд выхлопных газов с микропроцессорным управлением

разрешение 1 бита в оцифрованном значении:

Диапазон напряжения = Gain × 2 бита разрешения5 = 100 × 28

0: 2 мВ: 3 

4. Программное обеспечение

Текущая версия программного обеспечения, которое прилагается к измерительному прибору

, находится на предварительной стадии. Он еще не достиг

в своей окончательной форме, потому что еще предстоит решить

, основные процедуры, которые будут выполняться.Программа

для основной работы системы была написана на языке ассемблера

Motorola 68HC11 и выполняет следующие задачи

:

• Инициализировать ЖК-дисплей.

• Инициализировать RTC (часы реального времени).

• Настроить SPI (последовательный периферийный интерфейс).

• Настройте символы Creek для ЖК-дисплея.

• Дождитесь сообщения о прогреве датчика.

• Контроль напряжения выборки.

• Получать непрерывные измерения с одного канала.

• Обработка измерений и расчетов

л

.

• Вывести результат измерения

l

на ЖК-дисплей.

• Повторить цикл измерения.

На рис. 9 показана блок-схема основной программы. Основная операция программного обеспечения

заключается в непрерывном обходе цикла

, при необходимости представляя сообщения. Операция

прерывается только пользователем.

5. Рабочие характеристики

В качестве примера функции мониторинга в таблице 3 на иллюстрации

показаны выходные данные управляемого микропроцессором

л

датчик

устройство по сравнению с бортовым

Выходной сигнал датчика

1100 см

3

Двигатель FIAT с многоточечным впрыском и трехходовым каталитическим нейтрализатором

на холостом ходу.На рис. 10 показаны результаты

, таблица 3. Результаты показывают удовлетворительную производительность, точность прибора

и отличную повторяемость.

6. Заключение

В данной статье описывается новая конструкция устройства лямбда-зонда выхлопных газов, управляемого процессором micro-

. Устройство

основано на микропроцессоре Motorola 68HC11a1

и использует сигнал от линейного лямбда-зонда, установленного

на выпускном коллекторе двигателя.Выбор a1 был

полезным для создания платформы для дальнейшего развития. Выходной сигнал

обрабатывается в реальном времени с использованием соответствующего алгоритма

, и соответствующее значение

l

отображается на ЖК-дисплее

. Систему можно легко установить и использовать на новых и подержанных автомобилях при условии, что используемый бортовой датчик

l

был экспериментально протестирован на получение необходимых значений

, которые характеризуют относительные уровни ef

.

ЦЕННОСТЬ.Его также можно перепрограммировать и откалибровать через

, последовательный интерфейс RS232C. Расширение системы с помощью внешней EEPROM

с большей емкостью будет очень полезно для хранения

и, следовательно, статистической обработки большего количества измерений на

. Добавление внешней клавиатуры

повысит ее портативность.

Ссылки

[1] Х. Кингенберг, К.Х. Neumann, Ueberpruefung der Abgasemissionen

des Einzelfahrzeugs в Kundenhand, VDI-Ber.531 (1984).

[2] O. Hadded, J. Stokes, D.W. Grigg, Low Emission Vehicle Technology

для ULEV и европейских стандартов на выбросы Stage 3, Mech. Engng

Publ. (1993) 59–69 (AUTOTECH 93).

[3] J.M. Dunne, P.J. Greening, European Emission Standards to the Year

2000, Worldwide Engine Emission Standards and How to Meet them,

Mech. Engng Publ. (1993) 1–8.

[4] Дж.М. Котзан, Бортовая диагностика систем контроля выбросов, SAE

, документ №

5.

[5] А. Унгер, К. Смит, Бортовая диагностика второго поколения, Auto-

mative Engng J, январь (1994) 104–107.

[6] W.J. Koupal, A.M. Сабурин, Б. Клемменс, Обнаружение отказа катализатора

на транспортном средстве с использованием метода двойного кислородного датчика, Бумага SAE

  • 1.

    [7] У. Кай, Н. Коллингс, Датчик каталитического окисления для бортового

    обнаружения неправильное возгорание и эффективность катализаторов, SAE Paper 922248, Inter-

    , национальная встреча и выставка по топливу и смазочным материалам, Сан-Франциско,

    , Калифорния, 19–22 октября 1992 г.

    [8] W. Cai, N. Collings, Измерение несгоревших углеводородов с помощью поверхностного ионизационного детектора

    , документ SAE

  • 4.

    [9] Motorola Technical Data Book HC11, 1989.

    P.N. Ботсарис, А. Полихрониадис / Микропроцессоры и микросистемы 24 (2000) 121–127 127

    Д-р Пантелис Н. Ботсарис получил степень магистра в области электротехники и компьютерной инженерии

    , факультет

    Университета Демокрита,

    Фракия (DUTH), Эллада в 1991 г.Впоследствии,

    , он получил докторскую степень в том же отделе

    в 1996 году в области внутренних двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

    и контроля выбросов

    . Он является приглашенным лектором, и его текущая исследовательская деятельность

    включает автомобильную электронику

    и бортовую диагностику (OBD).

    Акис Полихрониадис получил степень магистра в области электротехники и вычислительной техники

    тер Инженерный факультет Университета Демокрита во Фракии

    (DUTH), Греция, в 1998 году.В настоящее время он работает научным сотрудником в Лаборатории механической инженерии

    в DUTH, а его текущая исследовательская деятельность

    включает автомобильную и коммерческую электронику.

    Как выглядит лямбда. Что нужно знать о лямбде (кислородном датчике)? Проверка напряжения в цепи подогрева

    Лямбда-зонд — специальный датчик кислорода или лямбда-контроллер, позволяющий контролировать и измерять количественное присутствие остаточного кислорода в выхлопных газах автомобилей.

    Основное внимание в этом устройстве направлено на отслеживание и передачу электронной системы управления данными о полноте сгорания и качестве топлива посредством впрыска топлива. Именно благодаря этому гарантируются оптимальные условия работы катализатора выхлопных газов.

    Предпосылками для использования катализаторов стали жесткие экологические стандарты, применяемые к выхлопным газам автомобилей, поскольку задачей этих устройств является сокращение выбросов углекислого газа. Для полноценного функционирования необходимо, чтобы равномерное сгорание в цилиндрах выжигало строго определенное количество воздуха с минимальным процентом отклонения.

    Такой точный контроль горючего топлива обеспечивается системой питания с электронным управлением впрыском. Лямбда-зонд — это датчик кислорода, который берет на себя функцию контроллера в выхлопном тракте.

    Место установки лямбда-зонда

    Для максимально продуктивного измерения показателей остатка воздуха в сгоревшей смеси кислородный датчик, лямбда-зонд необходимо установить в выпускном коллекторе, расположенном рядом с катализатором.

    Считывание информации будет осуществляться через блок управления топливной системой, который контролирует увеличение или уменьшение скорости впрыска топлива в цилиндры.

    В современных автомобилях имеется дополнительный лямбда-зонд, расположенный на выходе из катализатора. Это необходимо для повышения точности приготовления смеси.

    Принцип действия


    Датчики кислорода по принципу действия, функция:

    • На основе оксида циркония.
    • На основе оксида титана. В этом случае, если состав выхлопа изменится, то изменится электрическое сопротивление.
    • Широкополосный доступ. Это связано с изменением полярности напряжения и тока. Его особенность — способность реагировать не только на отклонения в составе рабочей смеси, но и на ее числовое значение.

    Работа лямбда-зонда основана на использовании специального гальванического элемента, в котором расположена пара электродов.По одному из них охватывают выхлопные газы, а по другому — чистый атмосферный воздух.

    Рабочий механизм лямбда-зонда запускается после прогрева до 300 и более градусов, в тот момент, когда циркониевый электролит становится проводником, а количественная разница поступающего кислорода из выхлопной трубы и атмосферы направлена ​​на появление напряжения на электродах.

    При запуске и прогреве двигателя датчик кислорода не влияет на управление впрыском топлива, а регулировка осуществляется другими сигнальными устройствами (датчики температуры системы охлаждения, положения дроссельной заслонки, скорости и т. Д.).

    Помимо нагретого диоксида циркония существуют регуляторы холода на основе диоксида титана. Они не предназначены для выработки электроэнергии, а предназначены для изменения сопротивления воздушного потока, которое служит основной сигнальной картой для систем управления впрыском.

    Преимущество такого лямбда-датчика кислорода в том, что его работа начинается сразу после запуска двигателя, но широкого распространения он не получил, так как выполнен в сложной конструкции и стоит дорого. Лямбда-зонд такого типа есть в моделях BMW, Nissan и Jaguar.

    Причины выхода из строя


    Датчик кислорода может выйти из строя или начать выходить из строя по ряду причин:

    • при обрыве в цепи питания или управления;
    • произошло короткое замыкание;
    • если при использовании топлива с присадками произошла закупорка. Наиболее вредны свинец, силикон, сера;
    • из-за регулярных тепловых перегрузок, связанных с проблемами зажигания;
    • механическое повреждение возникло после поездок по бездорожью.

    Каждый датчик имеет свой срок службы, и чем он больше, тем медленнее становится его реакция на изменение состава топливной смеси. Возраст датчика хорошо виден на двигателях с прямым впрыском. Необходимо учитывать, что если плохое состояние маслосъемных колец или антифриз попал в цилиндры, то лямбда-зонд не выдержит положенный срок и его нужно будет заменить.

    Следует обратить внимание на показатели лямбда-датчика кислорода.Определить их выход из строя можно по содержанию углекислого газа в выхлопных газах, которое резко возрастает с 0,1-0,3% до 3%, а часто и до 7%. Если обнаружится, что датчик кислорода не работает, его значение сложно уменьшить без ремонта или замены.

    Подобные трудности могут возникнуть в моделях с двумя зонтами, если хотя бы один из них вышел из строя, для рабочей среды вам нужно будет поработать над серьезным изменением настроек электроники.

    Признаки отказа лямбда-зонда


    Определить неисправность кислородного датчика можно по следующим признакам:

    • неисправный датчик необходимо немедленно заменить, иначе это чревато выходом из строя катализатора;
    • Ухудшилась разгонная динамика;
    • Обнаружен прерывистый холостой ход;
    • есть скачки расхода топлива;
    • растет токсичность выхлопа, параметры которой невозможно определить без специального оборудования.

    Чтобы лямбда-зонд вдруг не стал необоснованным, его нужно регулярно менять, не греть датчики примерно каждые 50-80 тысяч километров; греется каждые 100 тыс и планар каждые 160 тыс км. Но не нужно спешить, чтобы выбросить старую лямбду. Для этого нужно проверить реальное состояние лямбда-зонда.

    Проверять лямбда-зонд и систему, регулирующую топливную смесь, рекомендуется каждые 30 тыс. Км. Это не защитит от повреждений из-за механических повреждений или засорения, но предотвратит повреждения из-за износа.

    Своевременная замена лямбда-зонда — это:

    • экономия топлива до 15%;
    • снижение до минимума токсичности выхлопных газов;
    • возможность продления ресурсов катализатора;
    • Возможность улучшения динамических характеристик автомобиля.

    Устранение неисправностей


    Официально технология ремонта лямбда-зондов не разработана. Это значит, что в случае поломки не в ВЛ, прибор следует немедленно заменить.

    На подпольных станциях техобслуживания есть практика восстановления датчиков, которые перестали работать из-за нагара под защитным колпачком, с помощью технологии удаления налета.

    Это достигается путем промывки сенсора фосфорной кислотой, которая не оказывает разрушающего воздействия на электроды. Такая промывка не всегда эффективна, и если после нее датчик не войдет в рабочий механизм, его необходимо заменить на 100%.

    Датчик кислорода — это устройство в выпускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, которое позволяет оценить, сколько свободного кислорода осталось в выхлопной смеси.

    У этого датчика есть еще одно название. Лямбда-зонд, что это за конструкция и откуда взялось такое название. Датчик основан на твердом керамическом электролите из диоксида циркония, который, в свою очередь, покрыт оксидом иттрия. Прежде всего, на керамический элемент были нанесены пористые токопроводящие платиновые электроды.

    Его принцип действия аналогичен принципу действия гальванического элемента. После установки в выпускной коллектор нагревается в потоке выхлопных газов до 300 — 400 градусов.Именно в нагретом состоянии циркониевый электролит приобретает проводимость и обеспечивает его нормальное функционирование. Лямбда-зонд установлен таким образом, чтобы один из электродов дышал наружным воздухом, другой — смесью выхлопных газов. При изменении количества кислорода на одном из электродов возникает разность потенциалов, которая передается как сигнал в систему управления двигателем, которая регулирует подачу топлива для впрыска.

    В науке о соотношении элементов в природе стехиометрия лямбда означает отношение действительного количества воздуха к необходимому.

    Теоретически оптимальное соотношение — это когда лямбда равна 1, то есть в смеси столько реального воздуха, сколько необходимо.

    Если лямбда больше единицы — бедная смесь, если это значение меньше единицы — богатая смесь, то есть в смеси избыток бензина, недостаточно кислорода для ее сжигания.

    Для силового агрегата автомобиля оптимальной считается лямбда равная 14,7: 1, то есть бедная смесь. Это связано с тем, что для эффективного сжигания CO и CH на катализаторе требуется определенное количество кислорода.Современный лямбда-зонд ВАЗ 2114 работает как пороговый элемент.

    Датчик кислорода ВАЗ 2114, конструкция и особенности применения

    Поскольку кислородный датчик включается после нагрева рабочего элемента до 350 градусов, первые образцы старались размещать как можно ближе к выпускному коллектору. Со временем датчик модернизировали и в него встроили ТЭН, что значительно ускорило его работу, и теперь вопрос в том, где находится лямбда-зонд в выхлопной системе, не так важно.Конструктивно современный датчик кислорода состоит из следующих элементов.

    1. Керамические наконечники с защитными экранами и отверстиями для отбора проб, с одной стороны, выхлопных газов, с другой — атмосферного воздуха, заключенные в керамический изолятор в средней части. Они являются основным рабочим элементом всего устройства. Это как раз те электроды, с которых снимается разность потенциалов.
    2. Внутри этих наконечников находится токопроводящий нагревательный элемент.
    3. В средней части расположен коллектор электрических сигналов.
    4. Все элементы, за исключением чувствительных частей керамических наконечников, заключены в металлический корпус с резьбой, предназначенный для фиксации датчика в корпусе приемной трубки.
    5. В настоящее время современные датчики комплектуются комплектом проводов, закрепленных уплотнительной манжетой. Такие датчики называют четырехпроводным лямбда-зондом. Два белых провода — это контакты системы обогрева, один черный — сигнальный и черный (или белый) с полосой — «земля». В более ранних образцах, которые используются до сих пор, разность потенциалов определялась между проводом, идущим от датчика к блоку управления двигателем, и землей на корпусе датчика.Для этого датчик перед прикручиванием в месте крепления был смазан специальной токопроводящей смазкой. Однако из-за высокой температуры смазка выгорела и пострадала чувствительность датчика. Теперь этот недостаток устранен.

    Комплект проводов для кислородного датчика другим концом через коробку разъемов подключается к бортовому электронному устройству, которое запрашивает данные от лямбда-зонда о состоянии смеси с частотой 2 раза в секунду. второй на холостом ходу и чаще с увеличением оборотов.Анализируя полученные данные о наличии кислорода в смеси выхлопных газов, ЭБУ регулирует количество впрыскиваемого в двигатель топлива, делая смесь богаче или беднее в зависимости от поступающих сигналов датчика кислорода. Он стремится к оптимальному значению 14,7: 1, которое заложено в его программе.

    Работоспособность датчика подтверждается тестированием с помощью измерительного прибора. Нижний уровень сигнала должен быть 0,1 — 0,2 В, верхний — в пределах 0,8 — 0,9 В. Гарантированная производительность этих датчиков очень высока.Признаки неисправности лямбда-зонда, изготовленного по ГОСТу, начинают проявляться не ранее, чем после пробега в 80 тысяч километров, а в среднем они выдерживают нагрузку в 160 тысяч километров. Однако по сервисной книжке ВАЗ 2114 рекомендуется после пробега 80 тыс. Км. Дело в том, что он хоть и продолжает сохранять работоспособность, но его чувствительность все равно значительно снижается, а значит, например, ухудшаются показатели расхода топлива.

    Как влияет лямбда-зонд на работу двигателя, признаки его неисправности

    Лямбда-зонд датчика кислорода имеет прямое влияние на стабильную работу двигателя, поддерживая правильную смесь для двигателя:

    • двигатель стабильный, не задумываясь, на холостом ходу;
    • при резком нажатии на педаль газа происходит своевременная перестройка в питании двигателя смесью, соответствующей изменяющейся скорости, чтобы не было рывков и троек;
    • Лучше всего сжигаемые выхлопные газы выбрасываются в атмосферу за счет эффективной работы катализатора, сжигающего вредные вещества в выхлопной трубе.

    Для обеспечения нормальных условий работы датчика и продления его ресурса необходимо соблюдение ряда условий:

    1. Используйте только бензин, рекомендованный для ВАЗ 2114.
    2. При работе с присадками проверяйте их качество и разрешение на использование.
    3. Никогда не используйте герметики, особенно силиконовые, для фиксации датчика.
    4. Избегайте многократных попыток запуска за короткий промежуток времени.
    5. Не отсоединять свечи зажигания при проверке работы цилиндра.
    6. Для предотвращения перегрева выхлопной системы из-за скопления в ней несгоревшего топлива датчик выдерживает температуру только до 950 градусов.
    7. Не мойте наконечники химически активными жидкостями.
    8. Убедиться в герметичности в месте стыка датчика с трубой.

    Признаками, по которым можно определить необходимость замены кислородного датчика ВАЗ 2114, могут быть:

    • на низком газе двигатель работает нестабильно, скорость плавает или двигатель глохнет;
    • наблюдается устойчиво повышенный расход топлива в штатных условиях;
    • произошло ухудшение динамических характеристик автомобиля;
    • характерный треск в области катализатора после выключения двигателя, а также специфический запах тухлых яиц из-за попадания в катализатор большого количества несгоревшего бензина;
    • сигнал на бортовом компьютере об ошибках, связанных с отказами в работе лямбда-зонда.

    Чаще всего при неисправном кислородном датчике должны появиться все вышеперечисленные признаки, а при возникновении ситуации с его заменой возникнет вопрос, какой кислородный датчик стоит на ВАЗ 2114. В зависимости от года выпуска автомобиля в выхлопной системе могут быть как однопроводные датчики с массой от кузова, так и четырехпроводные. Цена на лямбда-зонд ВАЗ 2114 в этом случае может составлять от 1200 до 3000 тысяч рублей.

    При замене датчика проверьте его, проверив на соответствующем устройстве, могут быть повреждены контакты в линии нагрева, после чего датчик кислорода можно отремонтировать.

    Если после удаления на датчике обнаружен сильный нагар и он показывает, что разность потенциалов не сильно отличается от допустимой, то этот нагар можно удалить. Для этого очень сильно нагрейте сенсор, а затем резко остудите. Углерод должен потрескаться и разлететься, оберните его мягкой косточкой.


    Некоторых автолюбителей интересуют автомеханики, как отключить лямбда-зонд ВАЗ 2114. Сама процедура несложная, но необходимость в этом вызывает большие сомнения.В этом случае ЭБУ начинает подавать бензин на впрыск в усредненных значениях и это сразу скажется на стабильной работе двигателя, повысит расход топлива и ухудшит характеристики выхлопа. Не говоря уже о том, что потребуется перепрошивка бортового компьютера, так как он будет постоянно выдавать ошибку, связанную с отсутствием кислородного датчика.

    Датчик. Симптомы неисправности этого устройства заставят задуматься о его замене.Потому что первая ласточка — это значительное увеличение расхода бензина. Причины такого поведения будут рассмотрены ниже. И для начала стоит немного рассказать об истории создания этого устройства, а также о принципах его работы.

    Необходимость кислородного датчика

    А теперь о том, для чего нужен кислородный датчик в автомобиле. Симптомы его неисправности будут рассмотрены позже. При сжигании любого топлива должен быть доступен кислород. Без этого газа процесс горения не может происходить.Следовательно, кислород должен поступать в камеры сгорания. Как известно, топливная смесь — это смесь бензина и воздуха. Если в камеры сгорания залить чистый бензин, двигатель просто не заработает. По тому, сколько кислорода остается в выхлопной системе, можно сказать, насколько хорошо горючая смесь сгорает в цилиндрах двигателя. Лямбда-зонд необходим для измерения количества кислорода.

    Немного истории

    В конце 60-х конструкторы автомобилей впервые начали попытки установить эти датчики на автомобили.Самые первые кислородные датчики были установлены на автомобилях Volvo … также называемые лямбда-зондом. Дело в том, что в греческом алфавите есть буква «лямбда». А если обратиться к справочной литературе по двигателям внутреннего сгорания, то можно увидеть, что эта буква обозначает коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. И этот параметр позволяет измерять

    Принцип работы

    Датчик кислорода устанавливается исключительно на автомобилях с впрыском, которые используют электронные блоки управления двигателем.Генерируемый им сигнал поступает на блок управления. Этот сигнал используется микроконтроллером для создания правильного состава смеси для регулирования. Он регулирует подачу воздуха в камеры сгорания. Конечно, на качество смеси влияет не только сигнал кислородного датчика, но и большинство других приборов, измеряющих нагрузку на двигатель, его обороты, а также скорость автомобиля и так далее. Часто в автомобилях устанавливают два лямбда-зонда. Один рабочий, другой исправительный.Их устанавливают до и после коллектора. Обратите внимание на то, что лямбда-зонд, который устанавливается после коллектора, имеет дополнительный принудительный подогрев. Перед чисткой кислородного датчика обязательно ознакомьтесь с требованиями производителя.

    Условия эксплуатации лямбда-зонда

    Также стоит учесть, что наиболее эффективное функционирование этого датчика происходит при температурах от 300 градусов и выше. Именно для этого и работает электронагреватель… Это позволяет датчику кислорода нормально функционировать при холодном двигателе. Чувствительный элемент датчика должен располагаться непосредственно в потоке выхлопных газов. Так что его электрод, расположенный снаружи, обязательно омывается струей. Внутренний электрод необходимо поместить прямо в атмосферный воздух. Конечно, содержание кислорода другое. И между этими двумя электродами начинает образовываться некоторая разность потенциалов. На выходе может появиться максимальное напряжение 1 вольт. Именно это напряжение подается на электронный блок управления.Тот, в свою очередь, анализирует свой сигнал, а затем, согласно встроенной в него топливной карте, увеличивает или уменьшает время открытия форсунок, изменяет подачу воздуха в рейку.

    Широкополосный

    Есть такое устройство как широкополосный датчик (у УАЗ «Патриот» такой же, как и у любого другого автомобиля), датчики заключаются в том, что меняется режим работы двигателя. Разница между обычным и таким устройством довольно большая. Дело в том, что у них совершенно разные принципы работы и чувствительные части.А широкополосные лямбда-зонды информативнее, а это важно для случаев, когда двигатель работает в нестандартных режимах. Следовательно, чем богаче информация, тем точнее настройки будут выполнены электронным блоком управления.

    Как определить поломку

    Стоит отметить, что кислородные датчики очень сильно влияют на работу мотора. Если вдруг лямбда-зонд прикажет долго жить, то двигатель, скорее всего, не заработает.При выходе из строя лямбда-зонда сигнал на выходе не генерируется или изменяется непредсказуемым образом. Конечно, такое поведение сильно усложнит вашу повседневную жизнь. Датчик может выйти из строя буквально в любую минуту. По этой причине автомобили оснащены определенными функциями, позволяющими запустить двигатель, а также добраться до СТО, даже при неисправности кислородного датчика.

    Аварийная прошивка

    Дело в том, что когда электронный блок управления видит поломку лямбда-зонда, он начинает работать не по дефолтной прошивке, а по аварийной.В этом случае образование смеси происходит по данным, полученным с других датчиков. Только кислородный датчик в этом процессе не участвует. Водитель сразу заметит признаки неисправности этого устройства. К сожалению, смесь слишком бедная, так как процентное содержание бензина больше, чем необходимо. Это гарантирует, что двигатель не заглохнет. Но если увеличить подачу воздуха, то велика вероятность, что двигатель заглохнет. Однако в качестве предупреждения на большинстве автомобилей используется лампа на приборной панели Check Engine, которая сигнализирует о дословном переводе этой надписи — «Check the engine».Но и без него можно определить поломку лямбда-зонда. Дело в том, что расход топлива значительно увеличивается по сравнению с нормальным режимом.

    Заключение

    Теперь вы знаете, что такое кислородный датчик (лямбда-зонд), каковы его свойства и особенности. В заключение хотелось бы отметить, что этот элемент очень требователен к способу установки. Следите за тем, чтобы между корпусом датчика и коллектором не было зазоров, иначе это приведет к преждевременному выходу прибора из строя.Кроме того, во время работы датчик будет отправлять на блок управления неверную информацию.

    2805 просмотры

    Лямбда-зонд или датчик концентрации кислорода является элементом выхлопной системы. Он выполняет функцию определения количества кислорода на выходе из выхлопной системы и регулирует соотношение компонентов топливно-воздушной смеси для следующей подачи в камеру сгорания двигателя. Постоянная и равномерная подача кислорода и топлива способствует правильной (как в области расхода топлива, так и в области экологии) работе двигателя внутреннего сгорания.

    Расположение в системе

    Как уже говорилось, датчик кислорода находится в выхлопной системе. Некоторые машины используют сразу 2 зонда:

    • первый лямбда-зонд находится за катализатором;
    • Второй лямбда-зонд находится в передней выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором.

    Оба датчика аналогичны по типу. Отличаются они только тем, что в первичной цепи провода длиннее и больше отверстий для отбора проб.

    Установка и использование 2 зондов удваивают эффективность отслеживания концентрации отходов и улучшают функциональность катализатора. Каждый зонд имеет свой нагреватель, и сопротивления обоих нагревателей не складываются.

    Основные типы

    Для максимального окисления углеводородов и монооксида углерода или разложения оксидов азота на кислород и азот автомобильные инженеры изобрели 2 типа датчиков, различающихся по конструкции.

    Первый тип

    Двухточечный кислородный датчик может быть установлен как перед катализатором, так и после него.Он анализирует количество лишнего воздуха с точки зрения кислорода при отработке. Этот тип лямбда-зонда представляет собой керамический элемент с двусторонним циркониевым покрытием. Процесс измерения происходит электрохимически, т. Е. Электроды одним концом контактируют с отходящей массой газов, а другим — с атмосферным.

    Работа двухточечного измерителя основана на измерении объема кислорода как в выхлопных газах, так и в атмосфере. Если количество кислорода в выхлопе и в атмосфере отличается, на краях электрода создается напряжение.Получается, что чем больше значение объема кислорода, тем беднее становится смесь топлива и воздуха и, как следствие, напряжение падает. И наоборот, кислорода меньше, а это значит, что смесь топлива и воздуха обогащается, и напряжение пропорционально увеличивается.

    Наиболее оптимальное соотношение топлива и воздуха составляет 14,7 на 1, где 14,7 — числовой параметр объема воздуха, необходимого для сгорания всего подаваемого топлива.

    Второй тип

    Широкополосный лямбда-зонд — это усовершенствованный прибор.Он используется как датчик на входе катализатора.

    Этот тип датчика содержит 2 керамических элемента — двухточечный и инжекторный. Перекачивание — это физический процесс, при котором кислород из выхлопных газов подается через насосный механизм под действием некоторого напряжения.

    Функция широкополосного типа основана на поддержании одного и того же напряжения (450 мВ) между электродами двухточечного механизма путем корректировки напряжения накачки по мере необходимости.

    Пониженное значение объема кислорода в выработке, т.е.е. при обогащении смеси сказывается повышение напряжения между электродами механизма 2-х точечного типа. От него на блок управления передается импульс, на основании которого на насосном механизме возникает определенный ток, способствующий накачке в измерительный зазор, в результате чего напряжение достигает необходимого значения. Фактор стресса — это своего рода количество кислорода в выхлопе. Он определяется с помощью электрического блока управления и после преобразования воздействует на детали системы впрыска.

    Бедная смесь с верхним пределом объема кислорода запускает такой же тип работы широкополосного датчика. Единственное отличие состоит в том, что из измерительного зазора откачивается лишний кислород.

    Полноценное функционирование зонда возможно при температуре 300 ° С. Более быстрое установление этой температуры достигнуто благодаря специальным встроенным нагревателям в виде спирали. В зависимости от модели автомобиля каждый нагреватель имеет свое рабочее сопротивление.

    Неисправности

    Лямбда-зонд напрямую влияет на работу двигателя, поэтому при выходе из строя какого-либо датчика качество топливовоздушной смеси быстро меняется, и двигатель не может нормально работать.Неисправный датчик становится непредсказуемым, то есть посылает сигналы разного типа, часто противоречащие друг другу или не отвечающие вообще. В такие моменты машина глохнет или не заводится.

    Во избежание таких последствий был придуман и реализован способ облегчения запуска двигателя и возможности добраться до места назначения. Когда датчик выходит из строя, блок управления активирует аварийный режим работы, который обеспечивает оптимальную подачу топлива и воздуха. Обычно в такие моменты количество подаваемого топлива увеличивается, чтобы снизить вероятность остановки транспортного средства.Очевидно, что расход топлива увеличивается, а это один из показателей поломки кислородного устройства.

    Помимо повреждения самого датчика, его работа может быть затруднена по ряду других причин. Например,

    • точек крепления могут потерять желаемое уплотнение;
    • механизм изначально выставлен неправильно, т.е. датчик может быть прикручен не до конца;
    • неправильное подключение проводов выводит из строя деталь, которая включит аварийный режим;
    • использование этилированного топлива может изрядно испортить кислородный и другие датчики;
    • перегрев корпуса лямбда-зонда (например, из-за повреждения корпуса выпускного коллектора).

    Методы самотестирования

    Современные кислородные устройства могут иметь однопроводную схему, а также двухпроводную, трехпроводную и четырехпроводную. Четырехпроводная схема обычно имеет 2 провода, идущие к цепи нагрева, один для сигнализации и один для заземления.

    1. Вы можете использовать любой вольтметр для анализа лямбда-зонда на высокое или низкое напряжение внутри контура отопления. Вы должны включить зажигание, затем проткнуть провод нагревателя заостренным щупом или вставить его в разъем провода.Параметр напряжения должен быть около 12 В. Далее аккуратно запустить мотор и, если плюса нет, осмотреть цепь от АКБ через предохранитель и закончить самим щупом, а если минуса нет, стоит проверить цепь до блока управления на пропадание контакт.
    2. Для проверки сопротивления нагревателя лямбда-зонда нужно использовать омметр — тестер, измеряющий сопротивление. Для начала нужно отсоединить разъем и измерить сопротивление между проводами нагревателя.Нижний предел сопротивления должен быть не менее 2 Ом, а верхний — до 10 Ом. А при полном отсутствии сопротивления вероятна поломка устройства, поэтому срочно нужна полная замена.
    3. Высокое или низкое опорное напряжение также измеряется вольтметром. Первоначально нужно включить зажигание и измерить напряжение между сигнальным проводом и массой. Обычно это значение = 0,45 В. Но когда оно больше или меньше на 0,2 В и более, это означает неисправность в сигнальной части цепи щупа или обрыв области контакта с заземляющим проводом.
    4. Самый сложный момент — это проверка сигнала всего механизма. Тут понадобится вольтметр коммутируемый или осциллограф. Первый шаг — запустить двигатель и дать ему прогреться, чтобы лямбда-зонд заработал. Затем подключите щупы между сигнальным и заземляющим проводами. Поднимите обороты двигателя примерно до 3000 и следите за параметрами кислородного датчика, сигнал которого должен двигаться в диапазоне от 0,1 до 0,9 В.

    Уменьшение диапазона от 0.2 до 0,7 означает, что датчик неисправен. Стоит отметить, что в течение 10 секунд показания должны измениться с высокого на низкий примерно 9/10 раз.

    Вывод

    Важно учитывать тот факт, что лямбда-зонд является наиболее уязвимой частью выхлопной системы. Срок службы этого механизма составляет от 40 000 до 80 000 км в зависимости от возраста автомобиля, состояния двигателя, систем подачи топлива и воздуха, а также условий и ритма работы.Это значит, что периодически нужно проверять напряжение, сопротивление и другие рабочие параметры.

    Устройство автомобиля — очень сложная конструкция, имеющая огромное количество датчиков. В некотором смысле автомобиль можно сравнить с человеческим телом, и если провести эту аналогию, то такой механизм, как лямбда-зонд, можно сравнить с дыхательной системой человека.

    Действительно, если обратиться к механику с вопросом — что вызывает резкое падение тяги в автомобиле, то, скорее всего, специалист усомнится в исправности лямбда-зонда.В критической ситуации его нужно будет заменить, но на практике — в некоторых случаях этого можно избежать

    Для чего нужен лямбда-зонд?

    В ситуации поломки авто знание принципа работы механизма никому не помешает. Во-первых, механику будет сложнее обмануть владельца машины, приписав смету ненужные услуги. Во-вторых, водитель, владеющий техническими характеристиками деталей своего автомобиля, может сам провести «диагностику» и, возможно, устранить проблему.

    Так для чего нужен лямбда-зонд? Создает условия для работы, которая в свою очередь предназначена для фильтрации выхлопных газов. Кстати, своим широким распространением катализаторы обязаны экологам и ярым борцам за чистоту окружающей среды. Именно катализаторы делают выхлоп менее вредным, а лямбда-зонд контролирует эффективную работу этого механизма.

    Лямбда-зонд унаследовал свое название от соответствующей буквы греческого алфавита. Также принято называть лямбдой количество кислорода в топливно-воздушной смеси, которое равно 14.7 частей воздуха на 1 часть топлива. Механизм способен обеспечить такую ​​пропорциональность электронного впрыска топлива с обратной связью с лямбда-зондом.

    Также назначение лямбда-зонда определяет его расположение — перед катализатором в выпускном коллекторе. Установленный в этой секции лямбда-зонд рассчитывает количество избыточного кислорода в топливно-воздушной смеси. При возникновении дисбаланса устройство подает сигнал на блок управления впрыском. Но, иногда бывает недостаточно одного датчика, поэтому в последних моделях автомобилей все чаще предусматривается два датчика кислорода, между которыми располагается катализатор.При такой конструкции управления точность анализа выхлопа топлива значительно повышается.

    В основе лямбда-зонда лежат гальванические ячейки с твердым керамическим электролитом из диоксида циркония. Поверх покрытия был нанесен слой оксида иттрия, нанесенный из проводящих пористых платиновых электродов. Электроды на поверхности механизма работают по принципу вытяжки выхлопных газов и воздуха из атмосферы. Лямбда-зонд начинает работать только после того, как прогрев достигнет 300 градусов по Цельсию.Высокая температура активирует циркониевый электролит, что позволяет сигнализировать о выходном напряжении. При запуске холодного двигателя кислородные датчики не работают, а их нагрузку при низких температурах выполняют другие датчики двигателя.

    Существуют также датчики, в которых вместо циркония используется диоксид титана. Их принцип действия заключается в том, что они изменяют объемное сопротивление в зависимости от количества кислорода в выхлопе. Большим недостатком этого механизма является то, что они имеют сложную конструкцию и не могут генерировать ЭМП.Однако они входят в комплектацию многих самых продаваемых моделей автомобилей.

    Другой тип датчиков — механизмы с дополнительным подогревом. Этот принцип позволяет им становиться более активными, а значит, результат показателей параметров более точен.

    Последствия поломки лямбда-зонда?

    В первую очередь поломка лямбда-зонда может грозить автовладельцу увеличением расхода топлива и ухудшением разгона.Основная причина таких последствий — в случае поломки показания лямбда-зонда не будут соответствовать действительности. По этой же причине соотношение топлива и кислорода в результате может оказаться несовершенным. Однако даже если лямбда-зонд неисправен, машина все равно будет двигаться. Но критичность ситуации зависит от устройства автомобиля. Есть модели, которые при выходе из строя этого механизма могут потреблять колоссальное количество топлива, поэтому необходим срочный ремонт.

    Также существует ряд причин, по которым лямбда-зонд может отключиться. Например, механизм может выйти из строя лишь частично, а именно лямбда-зонд продолжает работать, но точность показаний резко падает. Лямбда-зонд также может перестать активироваться при определенной температуре. В любом случае установить точную причину поломки сможет только специалист. Стоит отметить, что если лямбда-зонд полностью вышел из строя, то его нужно только поменять на аналогичный механизм.В противном случае бортовой компьютер может просто не принимать его сигналы.

    Если выйдет из строя сразу два датчика, то автомобиль может полностью выйти из строя. Единственный вариант передвижения, который остается в этом случае, — буксир или эвакуатор. Стоит помнить, что лямбда-зонд крайне чувствителен к поломкам. Его могут повредить поршневые кольца низкого качества, сложный состав топлива и пропуски зажигания. Прежде всего, поломка может усугубиться использованием этилированного топлива, которое из-за содержащегося в нем свинца разрушает платиновые электроды.Достаточно пару раз залить таким бензином, чтобы окончательно разрушить лямбда-зонд.

    Кислородный зонд

    — обзор

    РАСТВОРЕННЫЙ КИСЛОРОД

    Одним из наиболее важных показателей качества воды является растворенный кислород. Кислород, хотя и плохо растворяется в воде, имеет основополагающее значение для водных организмов. Без свободного растворенного кислорода ручьи и озера становятся непригодными для обитания аэробных организмов, включая рыбу и большинство беспозвоночных. Растворенный кислород обратно пропорционален температуре, и максимальное количество кислорода, которое может быть растворено в воде при 0 ° C, составляет 14.6 мг / л. Величина насыщения быстро уменьшается с увеличением температуры воды, как показано в Таблице 5-1. Таким образом, баланс между насыщением и истощением незначителен.

    Таблица 5-1. Растворимость кислорода в воде

    0
    Температура воды (° C) Концентрация насыщения кислородом в воде (мг / л)
    0 14,6
    2 13,8 4 13,1
    6 12.5
    8 11,9
    10 11,3
    12 10,8
    14 10,4
    20 9,2
    22 8,8
    24 8,5
    26 8,2
    8
    30 7,6

    Количество растворенного в воде кислорода обычно измеряется либо кислородным датчиком, либо йодометрическим титрованием. Последний метод, известный как тест Winkler , был разработан около 100 лет назад и является стандартом, с которым сравниваются все другие измерения. Химические реакции теста Винклера следующие:

    Сульфат марганца (MnSO 4 ) и смесь гидроксида калия и иодида калия (КОН и KI) добавляют к пробе воды.Если кислород отсутствует, MnSO 4 будет реагировать с КОН с образованием белого осадка гидроксида марганца (Mn (OH) 2 ). Если присутствует кислород, Mn (OH) 2 будет реагировать дальше с образованием коричневого осадка, оксида марганца (MnO (OH) 2 ):

    (5.1) MnSO4 + 2KOH → Mn (OH) 2 + K2SO4

    (5.2) 2Mn (OH) 2 + O2 → 2MnO (OH) 2.

    Добавляется серная кислота, которая растворяет оксид марганца и вместе с ранее добавленным KI образует йод (I 2 ), который придает пробе желтовато-оранжевый цвет:

    (5.3) 2MnO (OH) 2 + 4h3SO4 → 2Mn (SO4) 2 + 6h3O

    (5,4) 2Mn (SO4) 2 + 4KI → 2MnSO4 + 2K2SO4 + 2I2.

    Количество йода измеряется титрованием тиосульфатом натрия (Na 2 S 2 O 3 ) до тех пор, пока оранжевый цвет из I 2 не исчезнет:

    (5.5) 4Na2S2O3 + 2I2 → 2Na2S4O6 + 4NaI.

    Крахмал добавляется ближе к концу титрования, потому что он становится темно-фиолетовым в присутствии I 2 и дает более очевидную конечную точку цвета для теста.

    Количество MnO (OH) 2 , образовавшееся на первом этапе, прямо пропорционально доступному растворенному кислороду, а количество йода, образовавшегося на втором этапе, прямо пропорционально MnO (OH) 4 . Таким образом, при титровании измеряется количество йода, напрямую связанное с исходной концентрацией растворенного кислорода. К недостаткам теста Винклера относятся химические помехи и неудобство проведения влажного химического теста в полевых условиях. Эти два недостатка можно преодолеть, используя электрод или датчик растворенного кислорода.

    Самый простой (и исторически первый) тип кислородного зонда показан на рис. 5-1. Принцип действия такой же, как у гальванического элемента. Если поместить свинцовый и серебряный электроды в раствор электролита с микроамперметром между ними, реакция на свинцовом электроде будет

    Рис. 5-1. Принципиальная схема кислородного датчика гальванического элемента.

    (5.6) Pb + 2OH− → PbO + h3O + 2e−.

    На свинцовом электроде электроны высвобождаются и проходят через микроамперметр к серебряному электроду, где происходит следующая реакция:

    (5.7) 2e− + 12O2 + h3O → 2OH−.

    Реакция не происходит, и микроамперметр не регистрирует ток, если только не доступен свободный растворенный кислород.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.