График работы лямбда зонда: Диагностика и работа лямбда-зонда

Содержание

Диагностика и работа лямбда-зонда

Диагностика и работа лямбда-зонда Диагностика по сигналу лямбда-зонда
Лямбда-зонд устанавливается в потоке отработавших газов двигателя и измеряет уровень содержания кислорода в отработавших газах. Анализируя осциллограмму напряжения выходного сигнала лямбда-зонда на различных режимах работы двигателя, можно оценить как исправность самого датчика, так и исправность системы управления двигателем в целом. Признаком неисправного лямбда-зонда является повышенный расход топлива, ухудшение динамики автомобиля, ощутимое понижение мощности двигателя, возможна неустойчивая работа двигателя на холостом ходу или "качание" оборотов холостого хода. Лямбда-зонд сравнивает уровень содержания кислорода в выхлопных газах и в окружающем воздухе и представляет результат этого сравнения в форме аналогового сигнала.

Применяются двухуровневые зонды, чувствительный элемент которых выполнен из оксида циркония либо из оксида титана, но на их смену приходят широкополосные лямбда-зонды.

Лямбда-зонд на основе оксида циркония

. Лямбда-зонд на основе оксида циркония генерирует выходной сигнал напряжением от 40-100mV до 0.7-1.0V. Размах напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда достигает ~950mV.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует максимальному напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и равно ~840mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда и составляет ~740mV. При пониженном содержании кислорода в отработавших газах, вызванном работой двигателя на обогащённой топливовоздушной смеси, датчик генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0.65-1V. При повышенном содержании кислорода в отработавших газах (обеднённая топливная смесь) датчик генерирует сигнал низкого уровня напряжением 40-250mV. Исправный лямбда-зонд начинает работать только после прогрева чувствительного элемента до температуры выше ~350°С, когда его выходное электрическое сопротивление значительно снижается, и он приобретает способность отклонять опорное напряжение, поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением. В блоках управления двигателем большинства производителей опорное напряжение равно 450mV. Такой блок управления двигателем считает лямбда-зонд готовым к работе только после того как вследствие прогрева, датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение в диапазоне более чем ±150~250mV.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). Пуск прогретого до рабочей температуры двигателя. dT: – значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени прогрева лямбда-зонда и равно ~30s; A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует опорному напряжению, поступающему от блока управления двигателем и равно ~450mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует отклонению опорного напряжения, поступающего от блока управления двигателем на величину, по достижении которой лямбда-зонд считается прогретым и готовым к работе и равно ~250mV. Опорное напряжение на сигнальном проводе лямбда-зонда в блоках управления двигателем может иметь и другие значения. Например, для блоков управления производства Ford оно равно 0V, а для блоков управления двигателем производства Daimler Chrysler – 5V. Измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно сигнальной "массы" датчика. Сигнальная "масса" лямбда-зонда в зависимости от его конструкции может быть выведена через отдельный провод на разъём датчика, а может быть соединена с корпусом датчика и при установке датчика, в таком случае, автоматически соединяться с "массой" автомобиля через резьбовое соединение.

Сигнальная "масса" лямбда-зонда выведенная через отдельный провод на разъём датчика в большинстве случаев соединена с "массой" автомобиля.

Схема включения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). 1 – точка подключения щупа осциллографа для получения осциллограммы выходного сигнала датчика. Но встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной "массы" лямбда-зонда подключен не к массе автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигнальной "массы" лямбда-зонда. Блок управления на прогретом двигателе оценивает по выходному напряжению прогретого до рабочей температуры лямбда-зонда отклонение состава топливовоздушной смеси от стехиометрического (идеальное соотношение воздух/топливо). В случае сгорания стехиометрической топливовоздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда будет равно 445-450mV. Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2~3% с частотой 1~2 раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме выходного напряжения сигнала лямбда-зонда.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). F: – значение частоты полученное путём пересчёта интервала времени между двумя маркерами (1/dT). В данном случае соответствует частоте переключения выходного сигнала лямбда-зонда и составляет ~1,2Hz. Низкая частота переключения выходного сигнала лямбда-зонда указывает на увеличенный диапазон отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). F: – значение частоты полученное путём пересчёта интервала времени между двумя маркерами (1/dT). В данном случае соответствует частоте переключения выходного сигнала лямбда-зонда и составляет ~0,6Hz. Такая неисправность может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или отравления датчика. Время перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому не должно превышать 120ms.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). dT: – значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени перехода выходного напряжения зонда от низкого уровня к высокому и составляет ~78ms. Причиной значительного увеличения времени перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому может стать отравление либо старение датчика. Отравление датчика может быть вызвано применением содержащих свинец и некоторые другие элементы присадок к топливу или маслу, либо применением при ремонте двигателя некоторых видов герметиков. Старение датчика происходит вследствие его работы в агрессивной среде под высокой температурой. Анализируя осциллограмму напряжения выходного сигнала лямбда-зонда на различных режимах работы двигателя, можно выявить неисправности как самого датчика, так и системы управления двигателем в целом. Ниже приведена осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда неисправной системы управления двигателем. Двигатель прогрет до рабочей температуры и работает на холостых оборотах без нагрузки более двух минут. Закладка "Snap throttle" установлена в точке осциллограммы соответствующей моменту резкого открытия дроссельной заслонки.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует среднему напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и составляет ~800mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда при резком изменении режима работы двигателя и составляет ~700mV; Snap throttle – закладка, отмечающая момент резкого открытия дроссельной заслонки. По приведенной осциллограмме видно, что во время работы двигателя на холостом ходу, зонд генерировал сигнал со средним напряжением равным ~700mV и размахом ~ ±150mV. После резкого открытия дроссельной заслонки (момент времени отмечен закладкой "Snap throttle") выходное напряжение резко снизилось на ~700mV. Размах напряжения выходного сигнала лямбда-зонда вследствие реакции на изменения уровня содержания кислорода в отработавших газах и малое время перехода выходного напряжения датчика от одного уровня к другому указывают на исправность датчика и его готовность к работе.

Итак, двигатель прогрет до рабочей температуры и работает на холостых оборотах без нагрузки более двух минут, лямбда-зонд до рабочей температуры прогрет и генерирует сигнал, указывающий блоку управления на переобогащённую топливовоздушную смесь, но блок управления на это адекватно не реагирует вследствие чего, смесь по-прежнему остаётся переобогащённой. Кроме того, видно, что топливовоздушная смесь становится обеднённой сразу после резкого открытия дроссельной заслонки. Резкая перегазовка является одним из режимов, когда состав топливовоздушной смеси должен быть обогащённым. Всё выше сказанное указывает на неисправность системы управления двигателем, а не самого лямбда-зонда. Неисправность может быть вызвана обрывом цепи сигнального провода зонда, неисправностью одного или нескольких датчиков системы управления двигателем или их электропроводки, поломкой блока управления двигателем или его электропроводки. Ресурс датчика содержания кислорода в отработавших газах составляет 20 000 – 80 000 км.
Из-за старения, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда снижается при значительно более высокой температуре чувствительного элемента до значения, при котором датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение. Из-за возросшего выходного электрического сопротивления размах выходного напряжения сигнала лямбда-зонда уменьшается. Стареющий лямбда-зонд легко можно выявить по осциллограмме напряжения его выходного сигнала на таких режимах работы двигателя, когда поток и температура отработавших газов снижаются. Это режим холостого хода и малых нагрузок. Практически стареющий лямбда-зонд всё ещё работает на движущемся автомобиле, но как только нагрузка на двигатель снижается (холостой ход), размах сигнала быстро начинает уменьшаться вплоть до пропадания колебаний.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует среднему значению напряжения выходного сигнала лямбда-зонда, и равно ~550mV. Напряжение выходного сигнала становится почти стабильным, его значение становится близким опорному напряжению 300-600mV. В случае значительного повышения температуры чувствительного элемента, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда несколько снижается, и его способность отклонять опорное напряжение возрастает.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует максимальному напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и равно ~720mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда и равно ~260mV. Этой особенностью датчика диагност может воспользоваться, повысив температуру и скорость потока отработавших газов путём увеличения нагрузки либо оборотов двигателя, разогревая таким образом чувствительный элемента зонда до более высокой температуры. Если в таком режиме работы двигателя осциллограмма выходного сигнала приобретает привычный вид, это указывает на то, что лямбда-зонд всё ещё способен обеспечить близкий к заданному состав рабочей смеси во время движения автомобиля. При этом владелец автомобиля зачастую не отмечает возросшего расхода топлива и снижения мощности и приёмистости двигателя, но работа двигателя на холостом ходу может быть неустойчивой, может появляться "качание" оборотов холостого хода. Иногда встречается неисправность лямбда-зонда, вызывающая появление выбросов напряжения отрицательной полярности.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда BOSCH (на основе оксида циркония). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует напряжению выходного сигнала лямбда-зонда во время работы двигателя на холостом ходу и составляет ~45mV; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда при резком изменении режима работы двигателя и составляет ~650mV. Snap throttle – закладка, отмечающая момент резкого открытия дроссельной заслонки. В случае появления такой неисправности, расход топлива очень сильно возрастает, приёмистость двигателя значительно снижается, при резких перегазовках наблюдаются выбросы сажи из выхлопной трубы, рабочая поверхность изоляторов свечей зажигания покрывается сажей. Неисправность возникает вследствие внутренней, а иногда и внешней разгерметизации лямбда-зонда. Чувствительный элемент зонда сравнивает уровень содержания кислорода в отработавших газах и в атмосферном воздухе. В случае возникновения значительной разности уровней содержания кислорода в камере с атмосферным воздухом и в отработавших газах, датчик генерирует напряжение ~1V. Полярность этого напряжения зависит от того, в какой из камер снизился уровень содержания кислорода. В исправной системе уровень содержания кислорода изменяется только со стороны отработавших газов и только в сторону уменьшения. Уровень содержания кислорода в камере с атмосферным воздухом при этом оказывается значительно выше уровня содержания кислорода в выхлопных газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V положительной полярности. В случае разгерметизации лямбда-зонда, в камеру с атмосферным воздухом проникают отработавшие газы с низким содержанием кислорода. На режиме торможения двигателем (закрытая дроссельная заслонка при вращении двигателя с высокой частотой, подача топлива при этом отключена), в выхлопную систему двигателем выбрасывается почти чистый атмосферный воздух. В таком случае, уровень содержания кислорода в выхлопной системе резко возрастает и уровень содержания кислорода в атмосферной камере зонда оказывается значительно ниже уровня содержания кислорода в отработавших газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V отрицательной полярности. Блок управления двигателем в таком случае считает лямбда-зонд исправным, так как вскоре после пуска двигателя и прогрева, датчик отклонил опорное напряжение и снизил его до ~0V. Выходное напряжение зонда напряжением ~0V свидетельствует о близком уровне содержания кислорода в отработавших газах и в разгерметизированой атмосферной камере зонда. На блок управления двигателем поступает сигнал зонда низкого уровня, что является для него свидетельством обеднённой топливовоздушной смеси. Вследствие этого, блок управления двигателем обогащает топливовоздушную смесь. Таким образом, разгерметизация лямбда-зонда приводит к значительному обогащению топливовоздушной смеси. При этом многие системы самодиагностики выявить данную неисправность зонда не способны.

Лямбда-зонд на основе оксида титана. Напряжение выходного сигнала лямбда-зонда на основе оксида титана колеблется в диапазоне от 10-100mV до 4-5V.

Осциллограмма выходного напряжения лямбда-зонда SIEMENS (на основе оксида титана). A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует максимальному напряжению выходного сигнала лямбда-зонда и равно ~4,5V; A-B: – значение разности напряжений между двумя указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует размаху выходного напряжения сигнала зонда и равно ~4,4V. На изменение состава выхлопных газов такой зонд реагирует изменением своего электрического сопротивления. Сопротивление датчика высокое при высоком содержании кислорода в отработавших газах (бедная смесь) и резко снижается при обогащении топливовоздушной смеси. За счёт этого датчик шунтирует поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением опорное напряжение 5V. Таким образом, в отличие от датчиков на основе оксида циркония, выходное напряжение лямбда-зонда на основе оксида титана низкое при работе двигателя на обогащённой смеси и высокое при работе на обеднённой смеси. Выходной сигнал лямбда-зонда на основе оксида титана значительно быстрее реагирует на изменения уровня содержания кислорода в отработавших газах, по сравнению со скоростью реакции датчика на основе оксида циркония. Это позволяет более точно поддерживать оптимальным состав топливовоздушной смеси. Но хотя эти датчики более точны и быстры, они редко используются так как очень дороги.

Широкополосный лямбда-зонд. Выходной сигнал широкополосного лямбда-зонда в отличие от двухуровневых зондов несёт сведения не только о направлении отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического, но и о его численном значении. Анализируя уровень выходного сигнала широкополосного лямбда-зонда, блок управления двигателем рассчитывает численное значение коэффициента отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического состава, что, по сути, является коэффициентом лямбда. Для широкополосных зондов производства BOSCH Выходное напряжение чувствительного элемента зонда (чёрный провод относительно жёлтого провода) изменяется в зависимости от уровня содержания кислорода в отработавших газах и от величины и полярности электрического тока, протекающего по кислородному насосу зонда (красный провод относительно жёлтого). Блок управления двигателем генерирует и подаёт на кислородный насос зонда электрический ток, величина и полярность которого обеспечивает поддержание выходного напряжения чувствительного элемента зонда на заданном уровне (450 mV). Если бы двигатель работал на топливовоздушной смеси стехиометрического состава, то блок управления двигателем установил бы на красном проводе напряжение равное напряжению на жёлтом проводе, и ток протекающий через красный провод и кислородный насос зонда был бы равен нулю. При работе двигателя на обеднённой смеси, блок управления двигателем на красный провод подаёт положительное напряжение относительно жёлтого провода, и через кислородный насос начинает течь ток положительной полярности. При работе двигателя на обогащенной смеси, блок управления изменяет полярность напряжения на красном проводе относительно жёлтого провода, и направление тока кислородного насоса так же изменяется на отрицательное. Величина тока кислородного насоса устанавливаемая блоком управления двигателем зависит от величины отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического состава. В электрическую цепь кислородного насоса включен измерительный резистор, падение напряжения на котором и является мерой уровня содержания кислорода в отработавших газах.

Первоисточник статьи мне неизвестен. Скопировано отсюда

Статья о принципах работы и диагностике неисправностей (pdf)

Статья о Toyota A/F sensors из motormagazine.com (pdf)

Дополнительные ссылки

февараль 24, 2012
На главную


Лямбда зонд

⏰Время чтения: 10 мин.

В этой статье на простом языке постараемся раскрыть тему, что такое лямбда зонд, как проверить лямбда зонд, где находится лямбда зонд и неисправность лямбда зонда.

Эта тема весьма обширна и вряд ли можно всё раскрыть в рамках одной страницы. Но я постараюсь кратко, но очень доступно изложить свой опыт работы с этим датчиком. И в очередной раз отмечу, что теория и практика не всегда соответствуют друг другу, поэтому далее мы опровергнем некоторые шаблонные понятия, которыми завален весь интернет и которые ещё больше путают новичков в этом вопросе.

Я буду описывать исключительно своё мнение и делиться исключительно своим опытом без заумных изречений, которые, по сути, никому не нужны. Если человек ищет ответ на вопрос – “Как проверить лямбда зонд”, то ему абсолютно всё равно какая там керамика легирована оксидом иттрия.


Зачем нужен лямбда зонд

Многие считают, что лямбда зонд (он же датчик кислорода) является чуть ли не главнейшим датчиком в системе управления двигателем. Но на самом же деле это очередная дань экологии. И не в том смысле, что он напрямую что-то делает полезное для экологии.

Лямбда зонд устанавливается для полноценной работы каталитического нейтрализатора! Дело в том, что катализатор работает с максимальным КПД только тогда, когда смесь близка к стехиометрии, то есть, топливовоздушная смесь состоит из воздуха и топлива в соотношении 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива.

Как только это соотношение изменяется в ту или иную сторону, тогда катализатор снижает свою производительность и не в полной мере выполняет свою задачу, что пагубно влияет на экологию.

Поэтому лямбда зонд в первую очередь призван следить за стехиометрическим составом смеси ради полноценной работы катализатора.

К слову сказать, показания лямбда зонда учитываются блоком управления двигателем (ЭБУ) не всегда. Допустим, при разгоне двигателю необходима более обогащенная смесь, поэтому в этот момент ЭБУ не учитывает сигнал с лямбда зонда. Аналогичная картина происходит и при торможении двигателем.

Также стоит отметить, что хоть ЭБУ и не учитывает сигнал в этот момент, но всё равно лямбда зонд вырабатывает сигнал, который мы можем видеть в диагностической программе. И по этому сигналу можно многое сказать о состоянии системы топливоподачи и прочих составляющих работы двигателя. Это мы ниже наглядно рассмотрим на скриншотах.

Как работает лямбда зонд

Тут тоже много заблуждений. Даже Википедия дает не совсем корректную информацию. Вот цитата:”Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода. Позволяет оценивать количество оставшегося несгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах.”

Получилось два предложения, которые противоречат друг другу и ещё больше запутывают начинающих автомобилистов.

Так что он оценивает? Остаточный кислород? Или остаточное несгоревшее топливо?

На самом деле лямбда зонд понятия не имеет сколько там несгоревшего топлива! Потому что он предназначен не для этого. И даже не для определения количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

Он всего лишь сравнивает количество кислорода в выхлопных газах с количеством кислорода в окружающей среде в том месте, где находится автомобиль. Ведь мы знаем, что количество кислорода в окружающей среде не везде одинаково.

В общем, на простом языке – Лямбда зонд сравнивает количество кислорода в окружающей среде с количеством кислорода в выхлопных газах! По этой разности можно судить сколько кислорода сгорело в камере сгорания двигателя. Если кислорода в выхлопных газах много, значит смесь была обеднена и в следующем цикле ЭБУ прибавит топлива, чтобы сгорело больше кислорода.

Этот цикл повторяется постоянно и топливовоздушная смесь благодаря этому находится в районе стехиометрии. Именно в РАЙОНЕ стехиометрии – чуть выше, чуть ниже, чуть выше, чуть ниже. На графиках это выглядит как пила

Посредине этой пилы, как раз и есть стехиометрия. Именно по этому сигналу происходит топливная коррекция и выглядит она, естественно, тоже, как пила

Как видим, блок управления двигателем выполняет топливные коррекции строго по сигналу лямбда зонда. Всё как бы в зеркальном отражении – сигнал лямбда зонда вниз (обеднённая смесь), а коррекции сразу вверх (поддать топлива). И так происходит бесконечно, пока необходима смесь, близкая к стехиометрии.

Думаю, должно быть понятно.

Но ещё раз подчеркну, что лямбда зонд не видит топлива, он видит только кислород! Поэтому он и называется датчиком кислорода! Естественно, он никак не может определить несгоревшее топливо. Никак! Он для этого не предназначен.

Почему так важно это понимать?

Представьте ситуацию, если на авто прогорит прокладка выпускного коллектора. Так как выхлопные газы имеют пульсирующий характер, то через эту прокладку будут не только выходить выхлопные газы, но и засасываться воздух из окружающей среды. Лямбда зонд, естественно, увидит этот кислород и сообщит об этом. ЭБУ неизбежно определит, что смесь слишком обеднена и загонит коррекции далеко в плюс, добавляя топлива. Но лямбда зонд не умеет определять топливо, он видит только кислород! И сообщает только о большом количестве кислорода! ЭБУ в этой ситуации будет добавлять топливо до того момента, пока коррекции не дойдут до своего крайнего значения. В этот момент вылезет ошибка о бедной смеси и невозможности блока управления исправить ситуацию своими силами и он просит о помощи человека разобраться в этой проблеме.

Первые промежуточные выводы: Лямбда зонд установлен в систему управления двигателем для поддержания топливовоздушной смеси в районе стехиометрии для полноценной работы катализатора и сравнивает содержание кислорода в выхлопных газах с содержанием кислорода в окружающей среде. Исключительно кислорода!

Где установлен лямбда зонд

Лямбда зонд устанавливается в системе выпуска отработанных газов перед каталитическим нейтрализатором

Некоторые производители могут устанавливать несколько катализаторов, и, естественно, несколько лямбда зондов.

Лямбда зонды, устанавливаемые перед катализатором называются управляющими, так как по их сигналу происходит управление топливными коррекциями.

Но борьба за экологию не стоит на месте, поэтому автопроизводителей обязали научить блоки управления двигателем следить и диагностировать работу лямбда зонда и катализатора. Поэтому на более поздних автомобилях появились дополнительные лямбда зонды, которые установлены после катализатора. Они получили название, как это не банально звучит, – диагностические.

Но лямбда зонд имеет один недостаток – он работает только разогретым. Поэтому сразу после запуска двигателя этот датчик не участвует в работе системы управления двигателем, а топливо подаётся по таблице, заложенной в память ЭБУ и по накопленным коррекциям, записанным в адаптивную память ЭБУ

После прогрева датчика он начинает вырабатывать сигнал и ЭБУ включает его в работу, переводя систему топливоподачи в замкнутый контур. Она ещё называется топливоподачей с обратной связью по датчику кислорода.

То есть, пока датчик холодный, то стехиометрия не регулируется.

Данный факт оказался неприемлемым в постоянной борьбе за экологию. Поэтому производители были вынуждены установить в лямбда зонд автономный электрический подогрев. Он позволяет в разы уменьшить время прогрева датчика до рабочей температуры.

Работу прогрева мы также можем видеть в диагностической программе

Неисправность лямбда зонда

Какие симптомы неисправности лямбда зонда? Они могут быть самые разные и неожиданные, но основные можно выделить:

  • всевозможные ошибки по обогащенной или обедненной смеси
  • ошибки по высокому или низкому сигналу лямбда зонда
  • топливные коррекции ушли далеко от 0%
  • большой перерасход топлива
  • плавают обороты холостого хода
  • система топливоподачи никогда не переходит в замкнутый контур

Как проверить лямбда зонд

Проверить лямбда зонд не так сложно, как кажется, но важно понимать постоянную дилемму автодиагноста – некорректная работа датчика вызвана его неисправностью или он так реагирует на какие-то некорректные процессы в двигателе или в системе управления двигателем?

Другими словами, если сигнал лямбда зонда указывает на обедненную смесь, то необходимо разобраться, может смесь действительно обеднена или может произошла разгерметизация выпускного тракта перед лямбда зондом, о которой я писал выше. То есть, в таких показаниях виноват сам датчик или он показывает реальную картину происходящего. Это самый сложный и самый ответственный этап, потому что именно он определяет путь дальнейших действий.

А бывают ситуации и более сложные, когда проблема не одна. Допустим, и выпускной коллектор подсасывает и топливный насос не дает достаточного давления. И то, и другое будет влиять на показания лямбда зонда.

Поэтому внимание и некоторая фантазия поможет быстро решить проблему и найти виновника.

Многие пытаются проверить лямбда зонд мультиметром. Можно ли его так проверить? Конечно можно, по закону это не запрещено

Вот только полученная информация таким способом мало что нам даст. Да, мы увидим изменяющееся напряжение, по которому можно судить, что датчик работает. А вот как он работает угадать сложно.

Поэтому наиболее лучший и бюджетный вариант проверки – это купить диагностический адаптер для своего автомобиля, который стоит не так уж и дорого. И установить на ноутбук какую-нибудь диагностическую программу.

Лично мой выбор:

Данным способом мы сможем многое сказать не только о состоянии лямбда зонда, но и о многом другом.

Идеальный сигнал лямбда зонда имеет пилообразную форму с нижним значением 0.1 В и с верхним значением 0.9 В, а также с частотой переключения не более 2 секунд

 

Какие могут быть неисправности у лямбда зонда:

  • слабая амплитуда переключений
  • низкая частота переключений
  • обрыв или полный отказ датчика
  • отсутствие переключений
  • немыслимые значения амплитуды

Если не понятно, то сейчас станет всё понятно.

Как определить частоту переключений? Вот я блеснул творчеством и нарисовал. Сетка на графике имеет размер 2 секунды (зеленый цвет). Два соседних верхних значения показаний лямбда зонда укладываются в этот промежуток (2 секунды). Значит датчик в норме

Я подобрал Вам несколько проблемных графиков для наглядных примеров.

Вот пример уставшего датчика, у которого время переключения составляет почти 10 секунд

Решение проблемы: Замена лямбда зонда

 

Следующий график показывает неисправный лямбда зонд, у которого вообще нет переключений. Просто прямая линия, которая гуляет то вверх, то вниз. Такое я пару раз наблюдал после того, как обрабатывали разъем лямбда зонда WD-40. Поэтому я всегда советую крепко подумать, прежде чем проводить похожие процедуры. К слову сказать, в большинстве случаев через пару недель датчик приходит в норму и начинает практически корректно работать.

Решение проблемы: Осматриваем разъем датчика на наличие конденсата и прочих нежелательных вещей. Если всё в норме, тогда меняем лямбда зонд.

Следующий случай показывает, как уставший лямбда зонд не выдает необходимую амплитуду 0.1-0.9 В. Вместо этого верхний сигнал датчика составляет примерно 660 мВ

А нижний не опускается ниже 330 мВ

Решение проблемы: Отключаем разъем от датчика. Если видим прямую линию 415 мВ, тогда меняем датчик. Если не видим прямую линию 415 мВ, тогда обращаем внимание на ЭБУ

Вот ещё один очень интересный момент, который мне доводилось видеть неоднократно. Лямбда зонд сходит с ума и вместо положенных 0. 9 В выдаёт почти 5 В!

Сам датчик не может выработать такой сигнал. Что же происходит? Ответ прост – сигнальная цепь датчика периодически замыкает на цепь нагрева и подтягивает оттуда напряжение

Как видим, бывает и такое. Причем иногда выявить это довольно сложно, так как замыкание носит кратковременный и непостоянный характер. Приходится по несколько дней ездить с ноутбуком, чтобы поймать этот момент.

Решение проблемы: Проверяем наличие замыкания в проводке. Если всё отлично, тогда меняем лямбда зонд

Вот такие основные неисправности лямбда зондов встречаются чаще всего. Поэтому, если Вы наблюдаете что-то похожее на своих графиках, тогда стоит принимать меры.

Но на этом диагностика лямбда зонда не заканчивается. Вернее не диагностика самого лямбда зонда, а диагностика по лямбда зонду.

Диагностика по лямбда зонду

Ведь он может нам многое рассказать о процессах в системе управления двигателем.

Пример №1.

Как я выше писал, лямбда зонд не учитывается во многих режимах работы двигателя. Это касается и разгона, так как в этот момент важна не стехиометрия, а тяговые характеристики двигателя, поэтому экология отбрасывается на задний план и ЭБУ льёт топлива столько, сколько необходимо для успешного разгона.

Но если логически подумать, то хоть лямбда зонд и не учитывается, но сигнал он вырабатывает и мы можем его увидеть.

Так как ЭБУ льет топливо от души, то лямбда зонд должен это показывать, поднявшись максимально вверх и оставаясь там, пока идет разгон. Как на этом графике

Если в Вашем случае лямбда зонд не висит вверху во время интенсивного разгона, как на графике выше, а, наоборот, падает вниз, значит двигателю не хватает топлива. В этом случае обращаем внимание на топливный насос, фильтр, форсунки и т.д. А лучше сразу замерить давление топлива.

Пример №2

Это аналогичный пример, только наоборот. Также этот пример разрушает некоторые стереотипы, сложившиеся у людей после некорректного теоретического объяснения – как работает лямбда зонд.

Как объясняют работу лямбда зонда – “исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ” Всё! А нужно примерно так – “исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ на прогретом двигателе в режиме холостого хода или в режиме частичных нагрузок при установившихся оборотах двигателя”. Чувствуется разница?

Поэтому очень много раз приходилось отвечать на одни и те же вопросы – “Мой лямбда зонд выходит за пределы и опускается до нуля. Новый датчик ведёт себя также. Что делать?”, “Мой лямбда зонд периодически падает до нуля. Замена?”, “Лямбда зонд падает в 0. Это же не нормально?”

Причем, некоторые даже после ответа, что это нормально, всё равно не верят и меняют датчики. Ведь убеждение, что сигнал датчика может быть только 0.1В-0.9В, не позволяет принять реальность.

Вот пример графика, где лямбда зонд показывает 0

Я специально вывел режим работы двигателя. В режиме отсечки (принудительный холостой ход, торможение двигателем) ЭБУ довольно серьезно прикрывает форсунки (вплоть до полного закрытия) и, естественно, кислород в камере сгорания не сгорает. Поэтому лямбда зонд падает в ноль. Он практически не видит разницы между количеством кислорода в выхлопных газах и в окружающей среде.

Поэтому если в режиме отсечки сигнал лямбда зонда болтается где-то в верху, значит необходимо обратить на это внимание и разобраться в этом. Возможно какие-то форсунки не герметичны и огромное разрежение (посмотрите на показания ДАД) в режиме отсечки буквально высасывает топливо из них. А может просто прошлый хозяин автомобиля залил супер-пупер прошивку от очередного “гения калибровок”.

Пример №3

По второму лямбда зонду можно оценить работу катализатора. А также узнать, установлен ли он вообще.

Если сигнал второго лямбда зонда имеет практически ровную линию, то это значит, что катализатор работает

А если сигнал второго лямбда зонда имеет такой же вид, как и сигнал первого лямбда зонда, то это означает, что катализатор не работает либо отсутствует

Вот такие основные выводы можно сделать, посмотрев на графики сигнала лямбда зонда.

В конце отмечу ещё один важный момент. Если у Вас есть подозрения на неисправность лямбда зонда, то лучше посмотреть на его сигнал в режиме “Тест датчика кислорода”. Этот режим позволяет получить из блока управления двигателем только сигнал лямбда зонда. В чем смысл?

А смысл в том, что обмен между ЭБУ и диагностической программой происходит на довольно низкой скорости. И когда параметров очень много, то, естественно, это сказывается на скорости обмена ещё больше.

Поэтому этот режим позволяет вывести на экран только информацию, связанную с лямбда зондом.

Также желательно поднять обороты двигателя до 2000-3000 оборотов в минуту и анализировать график лямбда зонда аналогично приведенным выше примерам.

Надеюсь статья была для Вас интересной и полезной. Высказывайте свое мнение в комментариях.

Всем Мира и ровных дорог!

По теме:

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.

Замена датчика холостого хода Mitsubishi ASX. График работы лямбда зонда на mitsubishi outlander 2.4

Комментарии к теме Замена датчика холостого хода Mitsubishi ASX

Ман

Подскажите пожалуйста у меня покозание получилось 1.04 это может влиять на расход топлива?

Витек

ПозитивныйПозитивный ПозитивныйПозитивны йПозитивный 🙂 У меня на митсубиси с датчиком холостого хода до сих пор без особых проблем,

Мунир

Здраствуйте извените что не в тему беда такая при прогретом двигателе глохнет пассат б3 1,8 моно и не могу завести машину до того пока тепература не спадет,был на диагностике показал датчик холла заменил все также

Arturo

Помогите у меня мицубиси 1991 2. 0 лит галант расход топлива большой и чёрный дым в чём причина помогите кто знает.

Дени

Нормальная ситуация для современных запчастей, к сожалению. Хотелось бы, чтобы подробнее объяснил бы по датчику холостого хода ))

Fai

Надёжнее всего выточить направляющюю втулку и будете сверлить строго по центру.

Карлтон Валенчиц

вот и на моём Ситроене с 3 Пикассо тоже - пропуски зажигания, ошибка..всё на первом цилиндре, первый цилиндр перставал работать и машина не тянула...причём если скинуть ошибку и дать остыть то на холодный какое то время нормально, а как прогреется - всё опять то же самое. Ездил к дилерам 2 раза и в другой автосервис - без толку - вот такие 'мастера' ...Поменял свечи, заменил катущку зажигания - была неисправна, а проблема осталась и в автосервисах ни одна собака не сказала про ДД. Я сам догадался только когда продал машину...

Владлен

Не частые проблемы с датчиком холостого хода не особо напрягают ))) Коротко и ясно. .. Мадец)

Finan

Здраствуете уменя такая проблема машина ниссан алмера 2001год об1.8 на свече нет ток искра иногда даеть и изчизаеть где надо проверять

Sebastien

подскажи что мне искать замыкания даже не подозреваю где искать а просадка конкретная прям при влючении поворотника вентилятора и печки с 14.1 падает до 11.8и тарахтит а если газу дать то нормально 13.6 становится аж бесит невыносимо мотор весь перебрал только на гидро не хватило денег

Eder

Мне друг сказал на mitsubishi с датчиком холостого хода пока проблем еще не было, подскажите пожалуйста. на девятке.. машина ели идёт 80..тяги нет!! вентилятор сделан на кнопке в салоне.. включаю вентилятор.. машина летит все хорошо 3-4 секунды.. а потом все по старому!! подскажите в чем может быть проблема!?

Похожие видео по ремонту

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 ✅

Замена датчика лямбда-зонда (кислородного датчика) на Renault Logan

Датчик кислорода (лямбда-зонд) смонтирован на выпускном катализаторе Renault Logan. Посредством этой детали автоматизированный управляющий блок «узнаёт» о том, насколько качественной является смесь перед подачей. Своевременная замена датчика лямбда-зонда Рено Логан обеспечивает правильное регулирование подачи. Если не заменить эту запчасть вовремя, топливо будет расходоваться больше обычного, а сам мотор не сможет работать стабильно.

Как работает кислородный датчик на Renault Logan

Конструкцию составляют оболочка из металла и особый гальванический элемент, который располагается внутри. Выхлопные газы, выходя из катализатора, пропускаются через отверстия, затем их анализирует датчик. Электронный управляющий блок получает сигналы в зависимости от того, какова доля кислорода в выхлопе.

Уровень сигнала может быть двух видов:

  • низкий — если смесь обеднена, то есть кислорода в ней больше, чем требуется;
  • высокий — если смесь чрезмерно обогащена, то есть кислорода в ней меньше, чем необходимо.

Датчик помогает управляющему блоку подавать нужную смесь в камеру сгорания.

Каковы риски при неисправном кислородном датчике

Силовая установка может вообще отказать. Если управляющий блок перестал получать сигналы от датчика или если эти сигналы явно выше нормы, то двигатель не сможет полноценно запуститься.

Если зонд неисправен или начал медленно, но верно «умирать» — топлива расходуется намного больше нормы. Если топливный расход вырос без каких-либо видимых причин (модификации, изменения конструкции), то в первую очередь нужно проверить именно этот датчик. Когда замена лямбда-зонда Рено Логан 1.4, 1.6 проводится мастерами своего дела, этой работе предшествует тщательная диагностика.

Чтобы проверить датчик, проводят запуск двигателя, перед этим отключив зонд. Сделать это помогает отсоединение штекерной колодки. Сам датчик при этом не выкручивают. Когда он отключён, пробуют запустить мотор — если он работает, можно считать, что проблема найдена.

Когда зонд выключен, силовая установка функционирует в аварийном режиме. При этом стабильность работы нарушается, а расход топлива увеличивается. Наличие бортового компьютера позволяет увидеть ошибку датчика.

Что нужно, чтобы заменить лямбда-зонд на новый

В оригинале на Logan установлен датчик оранжевого цвета с артикулом 8200052063. Кроме него, могут использоваться белый зонд с номером 7700109844 и синий — 8200495791. Уточнить этот момент можно, исходя из того, в каком году выпущена машина.

Заменой занимаются, выключив зажигание. Порядок действий следующий:

  1. Колодку проводного жгута отключают от управляющей системы.
  2. Термозащитный экран выпускного коллектора отсоединяют, перед этим открутив три крепежа.
  3. Провод вытаскивают из особого держателя, куда он сложен в изначальной конструкции.
  4. Ключом на 22 выкручивают старый зонд, затем достают его.
  5. Резьбу новой детали рекомендуют смазать составом на основе графита.
  6. Уже после этого можно закручивать новый датчик и проводить в обратном порядке все действия.

Чтобы не возникало проблем с монтажом, нужно заранее подобрать необходимый инструментарий. Если обратиться к опытным мастерам сервисного центра, для владельца Рено Логан 1, 2 замена лямбда-зонда не будет проблемой. Расход топлива не повысится без причины, двигатель будет работать стабильнее.

 

Кислородный датчик для Renault Logan Вы можете приобрести в нашем интернет-магазине 

Замена лямбда зонда, первый и второй лямбды датчики

Главная » Электрика » Замена лямбда зонда, первый и второй лямбды датчики

просмотров 5 255

Первый из пары датчиков лямбда зондов, называемая регулирующей, помещается в выхлопную систему между двигателем и катализатором, а вторая лямбда, так называемая диагностика, должны быть размещены сразу же после выхода катализатора. Неисправности этих датчиков сигнализируют первоначально контрольной лампой (MIL) (check engine) на приборной панели, и для их точной идентификации позволяет диагностировать главный контроллер, изготовленный с использованием соответствующего тестера. В ходе этого сначала выявляются соответствующие записи в памяти ошибок, а затем их точная интерпретация становится возможной на основе стандартных тестов и измерений реальных параметров.

Критерии для правильной работы лямбда зонда

Условием эффективной оптимизации состава выхлопных газов с помощью катализаторов, установленных в автомобилях, является сжигание в цилиндрах двигателей, так называемых стехиометрических смесей, в которых 14,7 одинаковых единиц воздуха на 1 единицу массы топлива.

Его выполнение очень сложно из-за необходимости постоянной регулировки введенных доз топлива до текущей нагрузки двигателя, его температуры, скорости вращения и т. д. Поэтому, помимо использования датчиков, измеряющих эти количества, возникла необходимость ввести систему постоянного контроля фактического состава выработанных выхлопных газов

Это то, что использует лямбда-зонд, также известный как кислородный датчик, потому что он реагирует непосредственно на изменение содержания кислорода в выхлопных газах. Его увеличение свидетельствует о сжигании слишком плохой топливно-воздушной смеси, уменьшение — при чрезмерном обогащении композиции. Согласно этой информации, полученной зондом, контроллер увеличивает или уменьшает размер введенной дозы топлива.

Видео, что такое лямбда зонд

 

Дополнительные требования для правильной работы лямбды

Лямбда-датчики работают правильно только после достижения достаточно высокой рабочей температуры. Чем короче время прогрева, тем быстрее они становятся активными в выполнении своих функций. Ранее блок управления двигателем игнорирует свои сигналы, что всегда приводит к увеличению расхода топлива и ухудшению состава выхлопных газов. Зонд должен как можно скорее реагировать на изменения состава испускаемого дымового газа, поскольку любая задержка в реакции означает неблагоприятную задержку в коррекции пропорций топливовоздушной смеси с помощью модуля управления двигателем.

Причины неисправности лямбда зонда

Лямбда-датчики, изготовленные в соответствии со стандартами оригинальных деталей, обычно не портятся в течение всего срока службы транспортного средства без участия внешних причин. К ним относятся: механические воздействия, вызывающие физический ущерб, например, растрескивание керамического сердечника или прерывание кабельных соединений; загрязнение сенсора из-за твердых частиц паров, осаждающихся на него, что заставляет реакцию зонда замедляться до изменений состава выхлопных газов и, следовательно, нарушения электронного модуля управления двигателем; Увлажнение и коррозия электрических соединителей, которые изменяют значения сигналов, излучаемых зондом.

Выбор лямбда зонда

  • Неисправные лямбда-зонды не подвергаются никакому ремонту, поэтому в случае неисправностей возникает необходимость их замены.
  • Опыт показывает, чтобы выбрать зап-часть проверенного бренда, отвечающего требованиям качества, чем дешевая замена.
  • Надлежащая и надежная работа датчика зависит от качества материалов, используемых для его изготовления, хорошо спроектированной конструкции, точной обработки и точной сборки (лазерной сварки) компонентов. Здесь применяются очень строгие требования, так как весь датчик подвергается очень неблагоприятным условиям, существующим внутри выхлопной системы, и, следовательно, к значительным разностям температур, сильным вибрациям, влажности и химически активным веществам.
  • Использование более дешевых деталей может обеспечить только очевидную экономию, так как обычно ускоряет период замены. Кроме того, дешевые замены часто предлагаются как «универсальные», то есть без оригинальных разъемов на концах проводов.
  • Ручное изготовление повышает риск соединений с плохой проводимостью или даже совершенно неправильными, что может привести к серьезным и дорогостоящим отказам других компонентов электронной системы управления двигателем.

Установка нового датчика лямбда зонда в автомобиль

После установки правильной запасной части убедитесь, что ее связь с контроллером двигателя микропроцессора верна. Для этой цели он тестирует, запускает и настраивает различные циклы вождения, пока контроллер не распознает от 3 до 5 типичных циклов, предопределенных производителем автомобилей. Если это условие не выполняется, индикатор предупреждения MIL отключится после следующего запуска двигателя. После этой первоначальной конфигурации бортовой диагностической системы начинается надлежащее функционирование самого лямбда-зонда. Если процедуры установки не соблюдаются или несовместимый кислородный датчик, проблемы, характерные для поврежденного зонда, снова появятся, так как на самом не будет работать оптимально, что отрицательно скажется на расходе топлива и выбросах.

Замены с качеством оригинальных деталей Лямбда-зонды, разработанные для вторичного рынка, производятся в соответствии со стандартами OE, благодаря которым они идеально подходят к автомобилю. Это проверяется в нескольких тестах во время производственного процесса, так что каждый продукт соответствует 100% требований к спецификации. Кроме того, зонды покрыты специальными покрытиями для предотвращения образования сажи и других загрязнителей. Программа лямбда-зонд для вторичного рынка включает 356 частей с 3558 возможными приложениями.

Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка...

Проверка и устранение неисправностей лямбда-зонда

Использование нескольких лямбда-зондов

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

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

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

НЕИСПРАВНОСТЬ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: СИМПТОМЫ

Неисправный лямбда-зонд может вызвать следующие симптомы:

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

ВЛИЯНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ЛЯМБДА-КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА: ПРИЧИНА НЕИСПРАВНОСТИ

Существует несколько причин, по которым может произойти отказ:

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

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

Зонды без подогрева

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

ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ

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

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

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

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

Для этого блок управления вычисляет следующие данные:

  • Максимальное и минимальное обнаруженное значение напряжения датчика,
  • Время между положительным и отрицательным фронтом,
  • Регулирующая переменная лямбда-регулятора в зависимости от богатой и бедной,
  • Порог контроля лямбда-регулирования,
  • Напряжение датчика и длительность 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 ВОЗРАСТНОГО ИЛИ ЗАГРЯЗНЕННОГО ЛЯМБДА-ДАТЧИКА

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда тестером выхлопных газов

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда мультиметром

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

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

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

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

Проверка лямбда-зонда осциллографом

Форма сигнала лямбда-зонда

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

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

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

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

  • Высота амплитуды (максимальное и минимальное напряжение 0,1 - 0,9 В),
  • Время отклика и продолжительность периода (частота приблизительно 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 начинают попеременно загораться - в зависимости от соотношения воздух-топливо и кривой напряжения (0,1 - 0,9 В) зонда.

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

Проверка состояния защитной трубки

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

ЗАЩИТНАЯ ТРУБКА СЛОЖНО ЗАСАЖЕНА

  • Двигатель работает со слишком богатой смесью

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

БЛЕСКА НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

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

БЕЛЫЕ (БЕЛЫЕ ИЛИ СЕРЫЕ) ОТЛОЖЕНИЯ НА ЗАЩИТНОЙ ТРУБКЕ

  • Двигатель горит масло, дополнительные присадки в топливо

Необходимо заменить датчик и устранить причину возгорания масла.

НЕПРАВИЛЬНЫЙ МОНТАЖ

Неправильная установка может привести к повреждению лямбда-зонда, что не может гарантировать его правильную работу.Во время монтажа необходимо использовать предписанный специальный инструмент и соблюдать момент затяжки.

ПРОВЕРКА НАГРЕВА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ЛЯМБДА: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Можно проверить внутреннее сопротивление и напряжение питания нагревательного элемента.

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

Различные варианты подключения и цвета кабелей

Зонды без подогрева

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

Зонды с подогревом

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

Зонды диоксида титана

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

(Технические характеристики производителя должны соблюдаться)

ЗАМЕНА КИСЛОРОДНОГО ДАТЧИКА ЛЯМБДА: ВИДЕО

Как проверить и заменить лямбда-зонд

Лямбда-зонд, или датчик кислорода, является жизненно важным элементом выхлопной системы 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 разной 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 какие-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.

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, то уменьшаясь, то 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. При 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 CO, мощность двигателя упадет, но автомобиль будет в движении. Самостоятельно проверить лямбда-зонд достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться со специалистами.

Какой длины 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.

ДАТЧИКИ КИСЛОРОДА / ДАТЧИК ЛЯМБДА /: ДЕТАЛИ, ВИДЫ, РАБОЧИЕ

ЧТО ТАКОЕ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК?

Датчик кислорода (обычно называемый «датчиком O2», поскольку O2 - это химическая формула кислорода) установлен в выпускном коллекторе транспортного средства для отслеживания количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигатель.

ЧТО ДЕЛАЕТ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК?

Датчики кислорода работают, вырабатывая собственное напряжение, когда они становятся горячими (примерно 600 ° F). На наконечнике датчика кислорода, который подключается к выпускному коллектору, находится циркониевая керамическая колба. Внутренняя и внешняя части колбы покрыты пористым слоем платины, которая служит электродами. Внутренняя часть колбы вентилируется изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Когда внешняя часть баллона подвергается воздействию горячих газов выхлопных газов, разница в уровнях кислорода между баллоном и внешней атмосферой внутри датчика вызывает прохождение напряжения через баллон.Если соотношение топлива бедное (недостаточно топлива в смеси), напряжение относительно низкое - примерно 0,1 вольт. Если соотношение топлива богатое (слишком много топлива в смеси), напряжение относительно высокое - примерно 0,9 вольт. Когда топливно-воздушная смесь находится в стехиометрическом соотношении (14,7 частей воздуха на 1 часть топлива), кислородный датчик выдает 0,45 вольт.

ГДЕ НАХОДЯТСЯ ДАТЧИКИ КИСЛОРОДА?

Количество кислородных датчиков в автомобиле различается. Каждый автомобиль, выпущенный после 1996 года, должен иметь кислородный датчик перед каждым каталитическим нейтрализатором и после него.Таким образом, в то время как большинство транспортных средств имеют два датчика кислорода, двигатели V6 и V8, оснащенные двойным выхлопом, имеют четыре датчика кислорода - один перед каталитическим нейтрализатором и после него на каждом ряду двигателя.

1. Верхний кислородный датчик (кислородный датчик 1)

Кислородный датчик 1 является верхним кислородным датчиком по отношению к каталитическому нейтрализатору. Он измеряет соотношение воздух-топливо в выхлопе, выходящем из выпускного коллектора, и отправляет сигналы высокого и низкого напряжения в модуль управления трансмиссией для регулирования топливовоздушной смеси.Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал низкого напряжения (обедненной смеси), он компенсирует это за счет увеличения количества топлива в смеси. Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал высокого напряжения (богатый), он обедняет смесь, уменьшая количество топлива, которое он добавляет в смесь. Использование модулем управления трансмиссией входного сигнала кислородного датчика для регулирования топливной смеси известно как замкнутый контур управления с обратной связью. Эта работа с замкнутым контуром приводит к постоянному переключению между богатой и бедной смесью, что позволяет каталитическому нейтрализатору минимизировать выбросы за счет поддержания надлежащего баланса общего среднего соотношения топливной смеси.Однако при запуске холодного двигателя или выходе из строя датчика кислорода модуль управления трансмиссией переходит в режим разомкнутого контура. В режиме разомкнутого контура модуль управления трансмиссией не получает сигнал от кислородного датчика и заказывает фиксированную богатую топливную смесь. Работа без обратной связи приводит к увеличению расхода топлива и выбросов. Многие новые кислородные датчики содержат нагревательные элементы, которые помогают им быстро достичь рабочей температуры, чтобы минимизировать время, затрачиваемое на работу без обратной связи.

2. Нижний кислородный датчик (кислородный датчик 2)

Кислородный датчик 2 - нижний кислородный датчик по отношению к каталитическому нейтрализатору. Он измеряет соотношение воздух-топливо на выходе из каталитического нейтрализатора, чтобы убедиться, что каталитический нейтрализатор работает должным образом. Каталитический нейтрализатор поддерживает стехиометрическое соотношение воздух-топливо 14,7: 1, в то время как модуль управления трансмиссией постоянно переключается между богатой и обедненной воздушно-топливной смесью из-за входного сигнала от верхнего кислородного датчика (датчик 1).Следовательно, нижний кислородный датчик (датчик 2) должен выдавать стабильное напряжение примерно 0,45 В.

КАК РАБОТАЮТ ДАТЧИКИ КИСЛОРОДА

Эта статья содержит пошаговое руководство по работе автомобильного кислородного датчика. Эта статья относится к большинству транспортных средств.

Шаг 1. Датчик кислорода - это электронный компонент, который разработан для измерения уровня кислорода в выхлопной системе автомобильного двигателя.

Шаг 2 - Обычно датчик кислорода устанавливается на трубу выхлопной системы или на стороне каталитического нейтрализатора, при этом датчик находится внутри трубы.Он измеряет кислородную смесь, генерируя небольшое количество электричества из-за разницы в атмосфере, кислороде и углекислом газе. Компьютер PCM контролирует это напряжение и соответственно регулирует подачу топлива. Датчики кислорода обычно можно найти в выхлопной трубе рядом с двигателем (первичный датчик), хотя иногда они устанавливаются в самом выпускном коллекторе, где соединяется выхлопная труба. Датчики, расположенные после каталитического нейтрализатора или на нем, являются вторичным блоком.

Шаг 3 - Работа датчика заключается в измерении количества кислорода, необходимого для сжигания любого топлива, оставшегося в потоке выхлопных газов, и передаче этой информации обратно в компьютерный PCM (модуль управления трансмиссией), где она сравнивается с другой информацией в реальном времени для корректировки можно сделать так, чтобы максимизировать топливную эффективность и мощность за счет правильной топливовоздушной смеси и момента зажигания в двигателе.Датчики кислорода делают это за счет химической реакции внутри самого датчика; В этой статье мы объясним эволюцию и применение этой очень важной части головоломки с впрыском топлива. Датчики кислорода работают за счет химической реакции. Сердечник или элемент датчика - циркониевая керамика с тонким слоем платины. Поскольку эти материалы являются реактивными и наносятся слоями, они со временем изнашиваются, снижая их эффективность.

Шаг 4 - Напряжение, создаваемое датчиком, затем передается на компьютер, где он сравнивает его с другой оперативной информацией, чтобы внести необходимые корректировки смеси и времени.Датчик кислорода постоянно связан с блоком управления двигателем, предоставляя ему информацию, необходимую для регулировки подачи топлива для оптимального сгорания.

Шаг 5 - Когда двигатель холодный, кислородный датчик показывает медленно, нагревательный элемент был установлен, чтобы решить эту проблему и помочь датчику работать правильно, пока двигатель не достигнет рабочей температуры. Когда эти нагреватели выходят из строя, загорается лампа проверки двигателя. Количество вторичных датчиков будет зависеть от количества каталитических нейтрализаторов в автомобиле.Датчики кислорода используют чередование богатых и бедных смесей для достижения баланса, близкого к стехиометрическому (идеально для внутреннего сгорания).

ЗОНД

Чувствительный элемент представляет собой керамический цилиндр, покрытый внутри и снаружи пористыми платиновыми электродами; вся сборка защищена металлической сеткой. Он работает, измеряя разницу в кислороде между выхлопными газами и наружным воздухом, и генерирует напряжение или изменяет его сопротивление в зависимости от разницы между ними.

Датчики работают эффективно только при нагревании до приблизительно 316 ° C (600 ° F), поэтому большинство новых лямбда-зондов имеют нагревательные элементы, заключенные в керамику, которые быстро нагревают керамический наконечник до температуры. Более старые датчики без нагревательных элементов в конечном итоге будут нагреваться выхлопными газами, но между моментом запуска двигателя и достижением теплового равновесия компонентов выхлопной системы существует определенная временная задержка. Время, необходимое для того, чтобы выхлопные газы довели датчик до температуры, зависит от температуры окружающего воздуха и геометрии выхлопной системы.Без нагревателя процесс может занять несколько минут. Есть проблемы с загрязнением, которые приписываются этому медленному процессу запуска, в том числе аналогичная проблема с рабочей температурой каталитического нейтрализатора.

К зонду обычно прикреплены четыре провода:
1. два для выхода лямбда и
2. два для питания нагревателя,

, хотя некоторые автопроизводители используют металл в качестве заземления для сигнала сенсорного элемента, что приводит к три провода. Ранее датчики без электрического нагрева имели один или два провода.

ТИПЫ КИСЛОРОДНЫХ ДАТЧИКОВ

1. Циркониевый датчик

Лямбда-датчик из диоксида циркония или диоксида циркония основан на твердотельном электрохимическом топливном элементе, называемом ячейкой Нернста. Его два электрода обеспечивают выходное напряжение, соответствующее количеству кислорода в выхлопных газах по отношению к количеству кислорода в атмосфере.

Выходное напряжение 0,2 В (200 мВ) постоянного тока представляет «бедную смесь» топлива и кислорода, где количество кислорода, поступающего в цилиндр, достаточно для полного окисления монооксида углерода (CO), образующегося при сжигании воздуха и топливо, в диоксид углерода (CO2).Выходное напряжение 0,8 В (800 мВ) постоянного тока представляет собой «богатую смесь», в которой много несгоревшего топлива и мало остаточного кислорода. Идеальная уставка составляет приблизительно 0,45 В (450 мВ) постоянного тока. Здесь количество воздуха и топлива находится в оптимальном соотношении, которое составляет ~ 0,5% обедненной смеси от стехиометрической точки, так что выхлопные газы содержат минимальное количество оксида углерода.

Напряжение, создаваемое датчиком, нелинейно по отношению к концентрации кислорода. Датчик наиболее чувствителен вблизи стехиометрической точки (где λ = 1) и менее чувствителен при очень бедной или очень богатой смеси.
ЭБУ - это система управления, которая использует обратную связь от датчика для регулировки топливно-воздушной смеси. Как и во всех системах управления, важна постоянная времени датчика; способность ЭБУ управлять соотношением топливо-воздух зависит от времени отклика датчика. Датчик старения или загрязнения обычно имеет более медленное время отклика, что может снизить производительность системы. Чем короче период времени, тем выше так называемый «перекрестный счет» и тем быстрее реагирует система.

Датчик имеет прочную конструкцию из нержавеющей стали внутри и снаружи.Благодаря этому датчик обладает высокой устойчивостью к коррозии, что позволяет эффективно использовать его в агрессивных средах с высокой температурой / давлением.
Датчик из диоксида циркония относится к «узкополосному» типу, имея в виду узкий диапазон соотношений топливо / воздух, на который он реагирует.

2. Широкополосный циркониевый датчик

Вариант циркониевого датчика, названный «широкополосным» датчиком, был представлен NTK в 1992 году и широко используется в системах управления двигателем автомобилей, чтобы удовлетворить постоянно растущие требования к лучшему. экономия топлива, более низкие выбросы и в то же время лучшая производительность двигателя.Он основан на плоском элементе из диоксида циркония, но также включает электрохимический газовый насос. Электронная схема, содержащая контур обратной связи, управляет током газового насоса, чтобы поддерживать постоянную мощность электрохимической ячейки, так что ток насоса напрямую указывает на содержание кислорода в выхлопных газах. Этот датчик исключает цикличность обедненной-богатой смеси, присущую узкополосным датчикам, позволяя блоку управления гораздо быстрее регулировать подачу топлива и угол зажигания двигателя. В автомобильной промышленности этот датчик также называют датчиком UEGO (универсальный датчик кислорода в выхлопных газах).Датчики UEGO также широко используются при настройке динамометрических стендов на вторичном рынке и в высокопроизводительном оборудовании для отображения воздуха и топлива водителя. Широкополосный циркониевый датчик используется в системах стратифицированного впрыска топлива, а теперь может также использоваться в дизельных двигателях, чтобы соответствовать предстоящим ограничениям выбросов EURO и ULEV.

Широкополосные датчики состоят из трех элементов:
1. ионно-кислородный насос,
2. узкополосный циркониевый датчик,
3. нагревательный элемент.

Схема подключения широкополосного датчика обычно состоит из шести проводов:
1.резистивный нагревательный элемент,
2. резистивный нагревательный элемент,
3. датчик,
4. насос,
5. калибровочный резистор,
6. общий.

3. Датчик диоксида титана

Менее распространенный тип узкополосных лямбда-зондов имеет керамический элемент из титана (диоксида титана). Этот тип не генерирует собственное напряжение, но изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от концентрации кислорода. Сопротивление Titania зависит от парциального давления кислорода и температуры.Поэтому некоторые датчики используются с датчиком температуры газа для компенсации изменения сопротивления из-за температуры. Значение сопротивления при любой температуре составляет примерно 1/1000 от изменения концентрации кислорода. К счастью, при λ = 1 происходит большое изменение кислорода, поэтому изменение сопротивления обычно в 1000 раз между богатым и бедным, в зависимости от температуры.

Поскольку диоксид титана является полупроводником N-типа со структурой TiO2-x, x-дефекты в кристаллической решетке проводят заряд.Так, для выхлопа с высоким содержанием топлива (более низкая концентрация кислорода) сопротивление низкое, а для выхлопа с обедненным топливом (более высокая концентрация кислорода) сопротивление высокое. Блок управления питает датчик небольшим электрическим током и измеряет результирующее падение напряжения на датчике, которое варьируется от почти 0 вольт до примерно 5 вольт. Подобно датчику из диоксида циркония, этот тип является нелинейным, поэтому его иногда упрощенно называют двоичным индикатором, показывающим либо «богатый», либо «обедненный». Датчики из диоксида титана дороже, чем датчики из диоксида циркония, но они также быстрее реагируют.

В автомобильной промышленности датчик из титана, в отличие от датчика из диоксида циркония, для правильной работы не требует эталонного образца атмосферного воздуха. Это упрощает проектирование узла датчика против загрязнения водой. Хотя большинство автомобильных датчиков являются погружными, датчики на основе диоксида циркония требуют очень небольшого поступления эталонного воздуха из атмосферы. Теоретически жгут проводов датчика и разъем заделаны. Предполагается, что воздух, который просачивается через жгут проводов к датчику, исходит из открытого места в жгуте - обычно ЭБУ, который расположен в замкнутом пространстве, таком как багажник или салон автомобиля.

Подписка на обновления Отказ от подписки на обновления

Лямбда-зонд - до и после

Дополнительные указания

Лямбда-зонд также называется датчиком кислорода или O 2 или датчиком кислорода в выхлопных газах с подогревом (HEGO) и играет очень важную роль в контроле выбросов выхлопных газов на автомобиле с каталитическим нейтрализатором. Датчик Pre-Cat устанавливается в выхлопную трубу перед каталитическим нейтрализатором, а автомобили, использующие новый EOBD2, также имеют лямбда-датчик post-cat.

Датчики имеют различное количество электрических соединений, максимум до четырех проводов. Они реагируют на содержание кислорода в выхлопной системе и вырабатывают небольшое напряжение в зависимости от воздушно-топливной смеси, наблюдаемой в данный момент. Диапазон напряжения в большинстве случаев колеблется от 0,2 до 0,8 вольт: 0,2 вольт указывает на бедную смесь, а 0,8 В указывает на более богатую смесь.

Транспортное средство, оснащенное лямбда-датчиком, называется «замкнутым контуром», что означает, что после сгорания топлива в процессе сгорания датчик анализирует полученные выбросы и соответствующим образом корректирует заправку двигателя.

Лямбда-датчики могут иметь нагревательный элемент, который нагревает датчик до оптимальной рабочей температуры 600 ° C. Это позволяет расположить датчик дальше от источника тепла в коллекторе в более «чистое» место. Датчик не работает при температуре ниже 300 ° C.

Лямбда-зонд состоит из двух пористых платиновых электродов. Наружная поверхность электрода подвергается воздействию выхлопных газов и покрыта пористой керамикой, а внутренняя поверхность с покрытием подвергается воздействию свежего воздуха.

Наиболее часто используемый датчик имеет элемент из диоксида циркония, вырабатывающий напряжение, когда существует разница в содержании кислорода между двумя электродами. Затем этот сигнал отправляется в электронный блок управления (ЕСМ), и смесь регулируется соответствующим образом.

Titania также используется в производстве другого типа лямбда-зонда, который обеспечивает более быстрое время переключения, чем более распространенный циркониевый датчик. Датчик кислорода из титана отличается от датчика из оксида циркония тем, что он не может генерировать собственное выходное напряжение и, следовательно, зависит от 5-вольтового источника питания от блока управления двигателем автомобиля.Опорное напряжение изменяется в соответствии с соотношением воздух-топливо в двигателе, при этом обедненная смесь возвращается всего лишь на 0,4 вольта, а богатая смесь дает около 4,0 вольт.

Контроллер ЭСУД будет управлять подачей топлива в «замкнутом контуре» только тогда, когда позволяют соответствующие условия, что обычно происходит при работе на холостом ходу, малой нагрузке и крейсерском режиме. Когда автомобиль ускоряется, ECM допускает переполнение и игнорирует лямбда-сигналы. Это также происходит во время первоначального разогрева.

Датчики из диоксида титана и циркония при правильной работе переключаются приблизительно один раз в секунду (1 Гц) и оба начинают переключаться только после достижения нормальной рабочей температуры.Это переключение можно наблюдать на осциллографе или с помощью напряжения низкого диапазона на мультиметре. На осциллографе результирующая форма сигнала должна выглядеть, как на рисунке выше. Если частота переключения ниже ожидаемой, снятие датчика и очистка его спреем растворителя может улучшить время отклика.

Постоянное высоковольтное выходное напряжение диоксида циркония показывает, что двигатель постоянно работает на богатой смеси и находится за пределами диапазона регулировки контроллера ЭСУД; тогда как низкое напряжение указывает на бедную или слабую смесь.

Коммутационное напряжение на датчике после каталитического нейтрализатора указывает на то, что газы проходят через керамический монолит каталитического нейтрализатора, не подвергаясь химическим изменениям, и, следовательно, каталитический нейтрализатор требует замены заведомо исправным устройством, при условии, что форма волны до каталитического нейтрализатора находится в пределах спецификации .

Типичный циркониевый лямбда-зонд имеет четыре провода. Цвета у разных производителей различаются, но наиболее распространенное расположение показано ниже.

Верхний провод: белый нагреватель (+)
2-й провод: белый нагреватель (-)
3-й провод: черный - сигнал
4-й провод: серый - земля

Датчики кислорода

: подробное руководство о том, как работают датчики кислорода и что они делают

Время чтения: 5 минут

[vc_row] [vc_column] [vc_column_text]

Что такое датчик кислорода?

Датчик кислорода (обычно называемый «датчиком O2», поскольку O2 - это химическая формула кислорода) установлен в выпускном коллекторе транспортного средства для отслеживания количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.

Контролируя уровни кислорода и отправляя эту информацию на компьютер вашего двигателя, эти датчики сообщают вашему автомобилю, является ли топливная смесь богатой (недостаточно кислорода) или бедной (слишком много кислорода). Правильное соотношение воздух-топливо имеет решающее значение для поддержания плавности хода вашего автомобиля.

Поскольку датчик O2 играет важную роль в работе двигателя, выбросах и топливной экономичности, важно понимать, как они работают, и следить за тем, чтобы ваш датчик работал должным образом.

Где расположены датчики кислорода?

Количество кислородных датчиков в автомобиле варьируется.Каждый автомобиль, выпущенный после 1996 года, должен иметь кислородный датчик перед каждым каталитическим нейтрализатором и после него. Таким образом, в то время как большинство транспортных средств имеют два датчика кислорода, двигатели V6 и V8, оснащенные двойным выхлопом, имеют четыре датчика кислорода - один перед каталитическим нейтрализатором и после него на каждом ряду двигателя.

Для чего нужен датчик кислорода?

Автомобильный датчик 02 используется для измерения количества кислорода в выхлопных газах и передачи этой обратной связи на компьютер вашего автомобиля.Затем компьютер использует эту информацию для корректировки воздушно-топливной смеси.

Датчики кислорода работают, вырабатывая собственное напряжение при нагревании (примерно 600 ° F). На наконечнике датчика кислорода, который подключается к выпускному коллектору, находится циркониевая керамическая колба. Внутренняя и внешняя части колбы покрыты пористым слоем платины, которая служит электродами. Внутренняя часть колбы вентилируется изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу.

Когда внешняя часть баллона подвергается воздействию горячих газов выхлопных газов, разница в уровнях кислорода между баллоном и внешней атмосферой внутри датчика вызывает прохождение напряжения через баллон.

Если соотношение топлива бедное (недостаточно топлива в смеси), напряжение относительно низкое - примерно 0,1 вольт. Если соотношение топлива богатое (слишком много топлива в смеси), напряжение относительно высокое - примерно 0,9 вольт. Когда топливно-воздушная смесь находится в стехиометрическом соотношении (14,7 частей воздуха на 1 часть топлива), кислородный датчик выдает 0,45 вольт.

Датчик кислорода на входе (датчик кислорода 1)

Датчик кислорода 1 - это датчик кислорода перед каталитическим нейтрализатором.Он измеряет соотношение воздух-топливо в выхлопе, выходящем из выпускного коллектора, и отправляет сигналы высокого и низкого напряжения в модуль управления трансмиссией для регулирования топливовоздушной смеси. Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал низкого напряжения (обедненной смеси), он компенсирует это за счет увеличения количества топлива в смеси. Когда модуль управления трансмиссией получает сигнал высокого напряжения (богатый), он обедняет смесь, уменьшая количество топлива, которое он добавляет в смесь.

Использование модулем управления трансмиссией входного сигнала кислородного датчика для регулирования топливной смеси известно как замкнутый контур управления с обратной связью.Эта работа с замкнутым контуром приводит к постоянному переключению между богатой и обедненной смесью, что позволяет каталитическому нейтрализатору минимизировать выбросы за счет поддержания надлежащего баланса общего среднего соотношения топливной смеси.

Однако при запуске холодного двигателя или выходе из строя датчика кислорода модуль управления трансмиссией переходит в режим разомкнутого контура. В режиме разомкнутого контура модуль управления трансмиссией не получает сигнал от кислородного датчика и заказывает фиксированную богатую топливную смесь.Работа в разомкнутом контуре приводит к увеличению расхода топлива и выбросов. Многие новые кислородные датчики содержат нагревательные элементы, помогающие им быстро достичь рабочей температуры, чтобы свести к минимуму время, затрачиваемое на работу без обратной связи.

Нижний кислородный датчик (датчик кислорода 2)

Датчик кислорода 2 является нижним датчиком кислорода по отношению к каталитическому нейтрализатору. Он измеряет соотношение воздух-топливо на выходе из каталитического нейтрализатора, чтобы убедиться, что каталитический нейтрализатор работает должным образом.Каталитический нейтрализатор поддерживает стехиометрическое соотношение воздух-топливо 14,7: 1, в то время как модуль управления трансмиссией постоянно переключается между богатой и обедненной воздушно-топливной смесью из-за входного сигнала от верхнего кислородного датчика (датчик 1). Следовательно, нижний кислородный датчик (датчик 2) должен выдавать стабильное напряжение примерно 0,45 В.

Признаки неисправного датчика O2

При выходе из строя датчика 02 могут появиться различные диагностические коды неисправностей (DTC).В большинстве случаев неисправный датчик O2 приводит к включению светового индикатора двигателя, сопровождаемого кодом неисправности, который вы можете прочитать с помощью сканера OBD2, такого как FIXD. Основываясь на этом коде неисправности, он укажет на причину сбоя, а затем продолжит диагностику.

Симптомы неисправного датчика O2 могут включать следующее:

  • На обедненной или богатой смеси
  • Плохое ускорение
  • Колебания двигателя
  • Черный дым из выхлопной трубы (богатое рабочее состояние) Черный дым - избыток топлива, выходящий из выхлопной трубы
  • Неровный холостой ход
  • Торможение автомобиля
  • Пониженная топливная экономичность

Чтобы определить, неисправен ли у вас кислородный датчик vs.в обедненных или богатых условиях работы первым делом необходимо проверить работу датчика O2 с помощью диагностического прибора.

Как проверить датчики кислорода

Поскольку датчик O2 играет важную роль в поддержании максимально эффективной и чистой работы вашего двигателя, важно убедиться, что он работает должным образом. Большинство кислородных датчиков обычно служат от 30 000 до 50 000 миль, или 3-5 лет, а более новые датчики служат еще дольше при надлежащем техническом обслуживании и уходе.

Вы можете проверить кислородный датчик дома с помощью вольтметра или диагностического прибора OBD2, такого как датчик FIXD.Перейдите к потоку данных в реальном времени в приложении FIXD, чтобы увидеть напряжение и время отклика ваших датчиков O2.

Как правило, передний (передний) датчик O2 1, который функционирует должным образом, будет переключаться с богатой на обедненную смесь с довольно устойчивой скоростью, создавая волнообразное образование. Напряжение, генерируемое датчиком O2, должно быть от 0,1 В до 0,9 В, с 0,9 В на богатой стороне и 0,1 В на бедной стороне. Если ваши показания находятся в этом диапазоне, датчик O2 работает нормально.

Задний (нижний) кислородный датчик 2 является датчиком каталитического нейтрализатора, и если все работает нормально, этот датчик будет колебаться около половины вольта.Однако это измерение может варьироваться в зависимости от производителя.

Дополнительные советы по тестированию датчика O2

Если датчик O2 не реагирует быстро на тестирование:

Если во время тестирования датчик кажется вялым или медленно реагирует, и есть другие симптомы без кода неисправности, это может быть проблема «ленивого» датчика O2, который может вызвать другие проблемы.

Если напряжение датчика O2 остается высоким или бедным:

Попробуйте ввести противоположное условие, чтобы определить, связана ли проблема с датчиком кислорода или с топливовоздушной смесью.Например, если ваш датчик O2 заедает бедной смесью, добавьте топлива в ситуацию, чтобы увидеть, сработает ли он. Если датчик O2 находится на стороне богатой смеси, попробуйте создать утечку вакуума или увеличить количество кислорода, чтобы посмотреть, как и реагирует ли датчик.

Будьте в курсе с приложением FIXD Sensor & App

С автомобильным сканером и приложением FIXD вы можете взять под свой контроль уход за автомобилем и сэкономить 1000 долларов. От автоматических предупреждений о техническом обслуживании, отправляемых прямо на ваш телефон, до данных в реальном времени, показывающих уровень топлива, уровни датчика кислорода, напряжение батареи и многое другое, FIXD информирует вас, чтобы вы могли продлить срок службы вашего автомобиля и избежать ненужных дополнительных продаж.Узнайте больше о сканере и приложении FIXD OBD2 сегодня!

[/ vc_column_text] [/ vc_column] [/ vc_row]

Жена, мама, контент-менеджер и старший копирайтер в FIXD. От гаража до спортзала, я люблю помогать людям учиться и расти. Автомобиль мечты: ‘69 Acapulco Blue Mustang.

Лямбда-зонд - принцип работы и его применение

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


Что такое лямбда-зонд?

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

Лямбда-зонд

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

Принцип работы

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

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

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

Приложения

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

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

Регулярно очищая датчик от накипи и очищая его водородом, можно повысить надежность и производительность датчика.Рекомендуется периодически проверять исправность этого датчика.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *