Лямбда-зонд — симптомы и последствия неисправности — Блог
На основе данных датчика лямбда-зонда регулируется состав топливно-воздушной смеси. Чтобы топливо сгорало максимально правильно, состав смеси должен быть максимально приближен к стехиометрическому составу, т.е. такому, при котором на каждый 1 кг сгораемого топлива расходуется 14,7 кг воздуха.
- Что такое Лямбда-зонд
- Симптомы выхода из строя лямбда-зонда и их последствия
- Как часто необходимо проверять лямбда-зонд
- Диагностика лямбда-зонда по цвету налета
Что такое Лямбда-зонд
Лямбда-зонд — один из важных датчиков в машинах с инжекторным впрыском топлива. Он считает количество кислорода в выхлопных газах, то есть следит за составом выхлопных газов и передает данные центральному компьютеру. Лямбда-зонда имеет и другое название – датчик концентрации кислорода.
Если в сгоревшей смеси слишком много топлива, говорят, что смесь слишком богатая.
В случае слишком большого количества воздуха её называют бедной. Состав выхлопных газов также меняется в зависимости от того, какая смесь сжигается. Именно на основании состава выхлопных газов лямбда-зонд передает на ЭБУ (Электронный блок управления) соответствующие сигналы. Затем на основе данных от датчика ЭБУ и производит корректировку количества подаваемого топлива в цилиндры, выставляет угол опережения зажигания для получения максимально оптимальной воздушно-топливной смеси.
С помощью диагностики лямбда-зонда можно получить много интересной информации о состоянии двигателя, системы зажигания, выхлопной системы.
Давайте рассмотрим симптомы неисправности лямбда-зонда и их последствия.
Симптомы выхода из строя лямбда-зонда и их последствия
Помимо лампочки Check Engine, которая должна загораться при неправильной работе лямбда-зонда, первыми симптомами поломки лямбда-зонда являются повышенный расход топлива, снижение мощности двигателя, рывки при движении.
Расход топлива иногда может увеличиться на целых 50%! Бывают случаи, когда расход топлива по трассе не меняется, но при движении по городу чувствуется большая разница.
Также топливо может гореть в выхлопной системе, что увеличивает ее температуру. Поврежденный лямбда-зонд способен разрушить катализатор. При длительном игнорировании дефекта может произойти перегрев каталитического нейтрализатора, что может привести к его самовозгоранию, а возгорание под шасси явление небезопасное.
Измерительная часть лямбда-зонда находится в выхлопной системе, а остальная — снаружи. Из-за такого расположения он подвергается постоянным термическим, химическим и механическим воздействиям. На его также влияет окружающая среда, например, соль или другие загрязняющие вещества. Частицы масла или воды, каким-либо образом попавшие в выхлопную систему, могут стать причиной повреждения.
Качество используемого топлива также оказывает большое влияние на лямбда-зонд. Использование топлива с низким октановым числом, грязного, разбавленного или содержащего свинец топлива может привести к необратимым повреждениям.
Лямбда-зонд не защищен, поэтому во время движения он подвергается ударам, например, камню или другому твердому предмету на дороге. Иногда повреждаются и провода, которые могут изнашиваться или даже ломаться, что, конечно же, дает зеленый свет на замену лямбда-зонда.
Более того, неисправный лямбда-зонд может не только стать причиной неисправности других узлов двигателя, но и загрязнять окружающую среду из-за большего количества вредных веществ, выбрасываемых из выхлопной системы.
При вышедшем из строя лямбда-зонде машина полноценно функционировать не может. Датчик постоянно ищет в составе выхлопных газов кислород и определяет его процентное содержание. Если отключить лямбда-зонд, ЭБУ включит автономный режим подачи смеси. При игнорировании этой проблемы через время это приведет к разным проблемам – нагару на катализаторе, на поршнях, клапанах и так далее. Всё это в конечном итоге приведет к необходимости капитального ремонта двигателя, систем впрыска и выхлопа. Настоятельно не рекомендуется игнорировать поломку лямбда-зонда и продолжать использовать автомобиль, так как это может привести к абсолютному выходу двигателя из строя, за чем обязательно последует дорогостоящий ремонт.
Как часто необходимо проверять лямбда-зонд
Для предотвращения вышеперечисленных ситуаций лямбда-зонд нужно проверять каждые 30 000 км. Теоретически этот датчик должен нормально отработать примерно на 50-80 тыс. км. В некоторых версиях датчиков с дополнительным подогревом могут достигать пробега до 160 тыс. км. Стоимость проверки датчика невелика, и с экономической точки зрения абсолютно оправдана. Для правильной диагностики лямбда-зонда, двигатель и система зажигания должны работать без нареканий.
Диагностика лямбда-зонда в сервисе включает в себя такие мероприятия, как чтение сканером памяти ошибок в ЭБУ и проверка фактических значений специальным диагностическим прибором. Также контролируются сигналы от лямбда-зонда, а также работоспособность кабелей и штекерных соединений. При обнаружении нарушений на каком-либо этапе щуп отвинчивается и подвергается дополнительной оптической диагностике.
Диагностика лямбда-зонда по цвету налета
Многое можно определить по цвету лямбда-зонда.
Красноватый или беловатый налет на измерительной части лямбда-зонда говорит об использование различных видов присадок к топливу, которых следует избегать. В свою очередь, черный и маслянистый налет свидетельствует о перерасходе масла. В этом случае проверьте, направляющие втулки клапанов, уплотнители поршневых колец, которые могут быть изношены.
Если наблюдается зеленый шероховатый налет, очевидно, что антифриз каким-то образом попадает в камеру сгорания. Причиной такой неисправности может быть поврежденный или даже треснувший блок цилиндров. Также необходимо проверить состояние прокладки головки блока цилиндров и системы впуска. С другой стороны, чрезмерно богатая топливно-воздушная смесь окрашивает лямбда-зонд в темно-коричневый налет. В таких случаях рекомендуется проверить давление топлива и исправность системы впрыска.
Тем не менее, следует помнить, что исправно функционирующий лямбда-зонд и его правильные показания не являются гарантией идеального состояния двигателя.
Лямбда-зонд измеряет среднее значение для всех четырех цилиндров. Он не измеряет AFR (соотношение воздух-топливо) для каждого цилиндра отдельно.
Можно представить себе ситуацию, когда, например, плохо работают форсунки. Две из них подали в камеру сгорания слишком много топлива, а другие две — слишком мало. Хотя ни один из цилиндров не имеет правильного коэффициента воздух-топливо (14,7:1), его среднее значение датчик будет показывать нормальным!
Газоанализ на автомобиле
Газоанализ на автомобиле
- Информация о материале
- Автор: Владимир Бекренёв
- Просмотров: 9598
Современная диагностика двигателя невозможна без применения газоанализатора. В двигателе приготавливается топливовоздушная смесь. Эта смесь должна полностью сгорать в двигателе при соотношении веса топлива и воздуха 1 : 14,7. Это отношение называют лямбда. Измерение состава выхлопных газов помогает диагносту судить о состоянии двигателя и топливной системы.
Параметр лямбда
Лямбда = больше 1 означает избыток воздуха или «бедную» смесь.
Лямбда = меньше 1 означает избыток топлива или «богатую» смесь. Все современные компьютерные системы управления двигателем запрограммированы на «приготовление» идеальной смеси для сгорания при различных условиях работы мотора. Условием правильного сгорания является безупречное состояние механической части двигателя, системы зажигания, впускного и выпускного тракта двигателя. Но абсолютно совершенное сгорание невозможно даже при идеальной топливно-воздушной смеси. Процесс сгорания можно оценить по составу компонентов выхлопных газов при помощи газоанализатора.
Современные 4-х компонентные газоанализаторы анализируют СО, СО2, СН, О2 — и рассчитывают коэффициент лямбда. На диагностике по анализу компонентов выхлопных газов можно достоверно определить как работает мотор, как приготавливается смесь, имеются ли нештатные подсосы воздуха во впускной и выпускной системах, имеется ли расход масла в двигателе.
Окись углерода
Измерение окиси углерода (СО)- является важнейшим измерительным методом для оценки смесеобразования.
Содержание СО в смеси при лямбда =1 равно от 0,1 до 0,45%. При обогащении СО резко возрастает. Пример идеальных показаний на мотиторе газоанализатора.
Углеводороды
Измерение углеводородов СН — также имеет важное значение. (СН) появляется в выхлопе при неполном сгорании. По показания СН судят о наличие в выхлопе летучих углеводородов, моторного масла. Минимальное содержание НС достигается в двигателе с содержанием СО 0,3-0,9% . И составляет до 100 — 150 единиц. Примеры завышенного уровня СН в выхлопных газах. При показаниях выше 100 единиц можно судить о расходе масла двигателем или о неполном сгорании топлива по различным причинам.
Двуокись углерода СО2 имеет максимальное значение в выхлопе при полном сгорании и составляет примерно 15%
Количество кислорода в выхлопных газах
Измерение кислорода О2 в выхлопе имеет колоссальное значение в диагностике. Как известно в воздухе примерно 21% кислорода. При сгорании его остается в выхлопе при лямбда = 1 примерно 0,3 – 0,6%.
При увеличении лямбды происходит резкое увеличение кислорода в выхлопе, что говорит о переобеднении смеси. Недостаток топлива в смеси возможен из-за загрязнения в компонентах топливной системы, или из-за нештатного подсоса воздуха или при негерметичности выхлопа. Примеры различных уровнях кислорода в выхлопе.
В современных моторах с непосредственным впрыском топлива в цилиндры газоанализаторы применяют для поисков протечек топлива в масло. Для этого зонд газоанализатора вставляют в маслозаливную горловину двигателя и измеряют количество летучих углеводородов — СН. Нормой считается показания 250-500единиц. Примеры измерений.
Результатом газоанализа выхлопа автомобиля может быть полная картина о состоянии топливной системы, масляной системы и систем впуска и выхлопа. По газоанализу, при грамотной оценке, можно определить, как приготовлена смесь и как она сгорела. Газоанализ является неотъемлемой частью процесса диагностики двигателя современного автомобиля.
Без газоанализа диагностика двигателя не может быть полноценной.
Пример измерений при диагностике двигателя и после ремонта. Уровень СО был 10 процентов. Причиной был неисправный датчик кислорода, который давал показания ЭБУ о слишком бедной смеси. ЭБУ максимально завысил подачу топлива и фиксировал ошибку о бедной смеси Р0171. В реалии смесь была очень богатой. После смены датчика кислорода состав газов стабилизировался.
Автокомплекс «Южный» предлагает своим клиентам услугу комплексной компьютерной диагностики систем автомобиля. Услуга включает применение газоанализа. Также мы предлагаем услугу отдельного газоанализа для оценки состояния топливной системы.
Владимир Бекренёв. Автокомплекс «Южный».
- Назад
- Вперед
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.У вас нет прав оставлять комментарии.
Easy Air-Fuel and Oygen Sensor Diagnosis
Truglia является владельцем Car Clinic, современной ремонтной мастерской в Махопаке, штат Нью-Йорк.
Он имеет сертификат ASE A6 и степень магистра Колумбийского университета. В автомобильном мире он прошел обучение в Службах обучения технических специалистов и Службы обучения автомобильных техников. Объект Car Clinic полностью оснащен современным заводским оборудованием и обслуживает американские, европейские и азиатские автомобили, включая дизельные и гибридные автомобили.
Диагностика автомобилей Крейгом Труглией и Алексом Портильо. Вклады Г. Труглиа, Кевина Куинлана и Адама Варни.
Некоторые техники, проработавшие в этом бизнесе много лет, часто до сих пор не понимают, как диагностировать датчик воздушно-топливной смеси, или не знают, на что обращать внимание при диагностике заднего кислородного датчика. На самом деле, когда я только начинал заниматься этим делом (а это не так давно) мне сказали, что нет возможности диагностировать датчик топливовоздушной смеси с высокой степенью достоверности. Позвольте мне внести ясность: есть несколько способов, которыми вы можете диагностировать любой датчик воздуха, топлива или кислорода и быть уверенным, что вы сделаете правильный ремонт.
Основы
Зачем вообще нужны эти датчики? Датчики O2 и воздушно-топливные датчики являются персональным анализатором выбросов автомобиля. Эти датчики измеряют, насколько богатым или обедненным является выхлоп.
Воздушно-топливный и кислородный датчики работают в тандеме, до и после каталитического нейтрализатора. PCM сравнивает показания, чтобы проанализировать каталитическую эффективность и узнать, работает ли автомобиль на богатой или обедненной смеси.
Мы перейдем к диагностике каталитической эффективности, взглянув на задний кислородный датчик позже, но сначала давайте убедимся, что мы понимаем, как датчики кислорода и воздуха и топлива регулируют управление подачей топлива в автомобиле.
Итак, когда датчик воздуха, топлива или кислорода обнаруживает богатую топливную смесь в выхлопе, PCM принимает эту информацию, а затем пытается сделать противоположное, чтобы создать идеальную топливную смесь (называемую «лямбда»), отправляя топливные корректировки.
в противоположном направлении.
Поскольку эти датчики выходят из строя при относительно высокой частоте, важно понимать, как они должны работать и какой подход следует использовать при их диагностике.
[PAGEBREAK]
Ошибки шаблона
Прежде чем мы углубимся в теоретические детали, давайте проясним следующее:
P0135 или P0141 DTC цепи нагревателя почти всегда являются неисправными датчиками, которые можно проверить с помощью омметра на вашем измерителе. «OL» указывает на то, что в датчике существует обрыв цепи нагревателя, и его следует заменить.
Датчик явно не работает в воде и не дает никакой обратной связи, скорее всего, это не проблема с проводкой. Самый простой способ убедиться в этом — протестировать сам датчик и посмотреть, показывает ли он напряжение на вашем измерителе или лабораторном приборе. Кислородные датчики генерируют собственное напряжение, и если они ничего не показывают, значит, они неисправны. Попробуйте снять один датчик с автомобиля и поднести его к заводской горелке.
Вы увидите, что он создает собственное напряжение. (Датчик воздушно-топливной смеси также генерирует собственное напряжение, но его нельзя проверить таким образом.)
Палка с датчиком марки OE. Я видел, как датчики вторичного рынка функционируют идеально с хорошим сигналом и работающими цепями нагревателя, но они все равно устанавливают коды DTC. Не обращайте внимания на продавца запчастей и просто купите правильный датчик. Большинство азиатских автомобилей используют Denso (иногда NTK). В старых американских автомобилях обычно используется Bosch, но в основном они также перешли на Denso. Европейские автомобили в основном используют Bosch. Walker не производит свои собственные датчики, но, по оценкам, на 80% они переупаковывают датчик оригинального оборудования. Если вы не уверены, с каким датчиком был поставлен автомобиль (и вы не можете прочитать его снаружи на датчике), либо сначала купите его у дилера, либо снимите его, принесите его в отдел запчастей или к дилеру и подберите его.
Часто вы можете купить оригинальную марку на вторичном рынке, если вы придерживаетесь марки, которую сняли с автомобиля.
Знакомство с кислородным датчиком
Кислородный датчик измеряет количество кислорода в выхлопных газах, которое используется в процессе сгорания.
Для кислородных датчиков перед каталитическим нейтрализатором, используемых для управления подачей топлива:
Меньшее содержание кислорода в выхлопных газах приводит к напряжению сигнала более 450 мВ. Это отражает БОГАТОЕ СОСТОЯНИЕ. Больше кислорода в выхлопе, чем оптимальное, приводит к напряжению сигнала ниже 450 мВ. Это отражает НЕОБХОДИМОЕ СОСТОЯНИЕ.
Хорошие кислородные датчики имеют ровные волны в диапазоне от 150 мВ до 850 мВ при восхождении или спуске в пределах 100 мс или меньше, когда система находится в замкнутом контуре.
Для датчиков кислорода после каталитического нейтрализатора, используемых для контроля топлива:
Датчики кислорода после каталитического нейтрализатора, когда они исправны, имеют постоянное напряжение, обычно от 500 до 700 мВ.
Если он зигзагообразным, очень подозревается каталитический нейтрализатор.
На некоторых автомобилях задний датчик влияет на контроль подачи топлива. Для наших целей просто полезно знать, что при тестировании датчика напряжение должно повышаться, когда топливная смесь богата, и должно снижаться, когда она бедная. К сожалению, нет никакого способа в общих чертах узнать, какое оптимальное напряжение кислородного датчика после каталитического нейтрализатора. Отличается производителем.
Оба передних и задних кислородных датчика можно проверить одним и тем же способом:
Чтобы убедиться, что датчик правильно реагирует на обогащение и обеднение, просто вызовите утечку вакуума, чтобы система обеднела и начала работать. немного пропана, чтобы обогащать систему. Вы можете сделать все это, просто вытащив шланг усилителя тормозов. После того, как вы это сделаете, не забудьте пару раз прокачать тормоза после того, как соберете все обратно. Датчик должен реагировать на богатые и обедненные условия мгновенно.
Если нет, возможно, у вас «ленивый» датчик, который необходимо заменить.
Тесты режима 5 и режима 6
Несмотря на то, что режим 5 ушел в прошлое, режим 5 и режим 6 работают одинаково. Все, что они делают, это сообщают нам, доволен ли PCM обратной связью, которую ему дают кислородные датчики.
Режим 5 доступен не на всех автомобилях, за исключением некоторых автомобилей с поддержкой CAN, но если он есть, следует просмотреть данные. На рисунках показано, как режим 5 и режим 6 обеспечивают показания напряжения и результаты переключения. Результаты могут быть полезны при принятии решения относительно кода неисправности P0420. Если напряжение переднего кислородного датчика недостаточно низкое или достаточно высокое и не переключается в нужное время, возможно, вы не захотите осуждать этот преобразователь. Когда режим 5 недоступен, следует использовать режим 6 для просмотра данных проверки кислородного датчика.
Различия между кислородным датчиком и датчиком воздушно-топливной смеси
Хотя оба датчика используются для измерения каталитической эффективности и определения того, работает ли автомобиль на обедненной или богатой смеси, принцип их работы принципиально отличается.
Датчики воздушно-топливной смеси отражают состояние бедной смеси, когда их напряжение ПОВЫШАЕТСЯ, и состояние обогащения, когда их напряжение СНИЖАЕТСЯ.
Воздушно-топливные датчики используются только для контроля топлива, поэтому они всегда являются датчиками перед каталитическим нейтрализатором, а не датчиком после каталитического нейтрализатора. Датчик пост-катушки всегда является стандартным кислородным датчиком. В то время как датчик кислорода перед катушкой переключает напряжение с богатого на обедненное, датчик воздушно-топливной смеси остается на постоянном напряжении.
[PAGEBREAK]
Знакомство с датчиком топливовоздушной смеси
Ниже приведены некоторые важные указания:
как 02.
* Некоторые универсальные/глобальные инструменты сканирования не отображают истинное напряжение. Вам понадобится сканер с точными расширенными данными. Это связано с тем, что стандарты OBD II требуют, чтобы напряжение PID датчика O2 отображалось в диапазоне от нуля до 1 вольта.
Более новые автомобили будут иметь точные значения напряжения датчика топливовоздушной смеси.
* В обычном OBD II вы часто видите процент истинного напряжения. Чтобы отобразить фактическое напряжение ПИД-регулятора PCM, вам понадобится сканер с возможностью считывания расширенных данных или сканер с заводским программным обеспечением. Довольно сложно точно отобразить уровни напряжения, которые начинаются с 3,3 вольта (Toyota), используя шкалу от 0 до 1 вольта. Наиболее распространенное значение напряжения на универсальном/глобальном сканирующем приборе составляет примерно 0,680 вольт (опять же, Toyota).
Необходимо знать характеристики датчиков топливовоздушной смеси
Одна из самых сложных вещей, связанных с датчиками уровня топлива в воздухе, заключается в том, что никто не говорит вам, что такое заведомо хорошее напряжение. Не зная, каким должен быть ваш PID, очень сложно диагностировать датчик воздушно-топливной смеси.
Следующие известные хорошие напряжения для датчиков воздух-топливо собраны за последние несколько лет: 3,3 В (Toyota), 2,8 В (Honda), 1,9 В (Hyundai), 2,44 В (Subaru), 1,47 В (Nissan), 1,00 Лямбда (все европейские производители).
Помните, что лямда 1,00 идеальна, в то время как любое движение выше 1,00 (т.е. 1,01) является одним идеальным наклоном, а любое движение ниже является богатым в той же пропорции. Например, лямбда, равная 0,85, может установить системный DTC с LTFT, равным –15%. Компании не всегда предоставляют эту информацию, поэтому вам придется сравнить напряжения с заведомо исправными автомобилями в вашем магазине.
В противном случае, вы можете подключить счетчик последовательно с датчиком воздух-топливо в режиме ампер. Идеальное показание — ноль ампер. Каждый миллиампер выше нуля означает обеднение на процентный пункт, а каждый миллиампер ниже нуля означает обогащение на процентный пункт. Принцип работы аналогичен анализу выбросов.
Диагностика датчиков воздушно-топливной смеси
Датчик воздушно-топливной смеси можно проверить точно так же, как и кислородный датчик, задав режим обеднения и обогащения, чтобы убедиться, что датчик быстро и точно реагирует. Если у вас есть спецификация напряжения, вы можете убедиться, что датчик точно реагирует на обогащение и обеднение, и сравнить то, что вы видите, с тем, что вы считаете хорошим.
На графике датчика воздушно-топливной смеси будут небольшие выступы. Кислородный датчик после кота в паре с ним не должен колебаться, а вместо этого должен оставаться довольно стабильным где-то между 500 и 700 мВ.
Принципиально датчики воздушно-топливной смеси работают так же, как и обычные кислородные датчики, но зеркально. Когда состояние богатое, они уменьшают напряжение. Наоборот, когда состояние обеднено, их напряжение резко возрастает. Это противоречит нашей обычной склонности рассматривать высокие напряжения как индикатор обогащения, а низкие — как индикатор бедности, поэтому будьте осторожны.
Как мы видим, с увеличением положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя и обогащением смеси напряжение падает. Напряжение повышается, когда обороты двигателя и положение дроссельной заслонки снижаются, поскольку смесь обедняется, чтобы вернуть автомобиль к правильной воздушно-топливной смеси.
[PAGEBREAK]
Датчики кислорода/воздуха-топлива и каталитические нейтрализаторы
Датчики кислорода и воздуха-топлива должны действовать предсказуемым образом, так как это их работа.
Они размещаются до и после каталитического нейтрализатора (только кислородные датчики), поэтому они могут проверить, очищает ли нейтрализатор выбросы.
Если кошка работает правильно, она убирает выбросы, и датчики передают эту информацию обратно в PCM.
Перед каталитическим нейтрализатором кислородный датчик будет двигаться зигзагами вверх и вниз. Напротив, датчик топливовоздушной смеси будет иметь стабильное напряжение. Кислородный датчик после каталитического нейтрализатора в большинстве случаев будет прямой линией, если каталитический нейтрализатор исправен.
Если каталитический нейтрализатор неисправен, кислородный датчик после каталитического нейтрализатора будет отражать кислородный датчик после каталитического нейтрализатора. Иногда кислородный датчик после каталитического нейтрализатора будет иметь временной интервал между напряжением переключения датчика до каталитического нейтрализатора и самим собой. Это часто нормально во время внезапного топливного инцидента, когда каталитический нейтрализатор, даже если он исправен, не может мгновенно очиститься.
Реальная диагностика датчика топливовоздушной смеси: Subaru Forester P0130 и P0171 2002 года
Один из наших лучших клиентов привез свой автомобиль, потому что у него горел индикатор проверки двигателя. В остальном машина ехала нормально. Итак, она пригнала машину, и в этот момент свет был выключен. Итак, мы заменили масло и отправили машину в путь. Через несколько минут после того, как она уехала, снова загорелся индикатор проверки двигателя. Тут-то и началось веселье.
Первым делом мы просканировали коды.
После этого мы проверили наличие TSB и, не найдя ни одного, искали совпадения на Identifix. Очевидно, многие датчики воздушно-топливной смеси выходят из строя, но тест, рекомендованный Identifix, нас озадачил. Было сказано заменить датчик, если кислородный датчик после каталитического нейтрализатора был богатым, а краткосрочная регулировка подачи топлива была обедненной.
Графики данных показали некоторые интересные результаты.
Очевидно, STFT был полностью отключен и указывал на то, что могло быть смещение обедненной смеси датчика кислорода или серьезная утечка вакуума. Метод, который рекомендовал Identifix, заключался в том, чтобы посмотреть на данные заднего кислородного датчика, чтобы увидеть, был ли он «богатым», что, очевидно, указывало бы на то, что датчик воздушно-топливной смеси застрял на обедненной смеси и, таким образом, управлял подачей топлива до тех пор, пока система не станет действительно богатой, хотя теоретически работает. наклонять. Похоже, это было то, что происходило.
Задний датчик кислорода показал 800 мВ, что выше нормы… Наверное. Однако для нас этого недостаточно.
Итак, нам нужно было выяснить, соответствует ли датчик воздух-топливо спецификации. У Autoland Scientech Vedis II был PID, который выдавал датчик соотношения воздух-топливо как лямбда. Прошу прощения за плохое фото, но эти скриншоты сделаны в реальных условиях магазина. Как вы можете видеть, лямбда была поднята на скудную территорию, здесь зафиксировано значение 1,21.
Мы добавили пропан, и датчик не сдвинулся с места. Он был приколот худощавым.
Через несколько минут после того, как мы закончили тест, датчик снова заработал нормально, и лямбда упала до 1,00. STFT был в норме. Что касается нас, мы поймали периодически неисправный датчик топливовоздушной смеси в действии. Тем не менее, мы хотели получить характеристики напряжения для этого транспортного средства, когда оно было хорошим, потому что производители, как правило, используют одно и то же напряжение для всех транспортных средств, которые у них есть.
Тестирование этого датчика не требовало сложных обратных измерений или поиска чего-либо на электрической схеме. Датчик имел крышку на площади с положительным и отрицательным знаком, предназначенную для размещения измерительных отведений (рис. 1). На нашем счетчике мы показали 2,44 В. Мы просто заменили датчик, проверили лямбду и были довольны тем, что нашли. Машину отправили в путь и с тех пор не возвращалась.
Подводя итог
Датчики кислорода и датчики соотношения воздух-топливо очень сложны.
Они просто сообщают PCM, работает ли автомобиль на богатой или обедненной смеси. В чем путаются хорошие техники, так это в том, что они годами работают над кислородными датчиками и не понимают, что воздух-топливо работает принципиально по-другому.
Тем не менее, датчики воздушно-топливной смеси используются на многих автомобилях уже более 10 лет. Нам нужно знать, как они работают как вторая натура. С правильными спецификациями и методами тестирования, описанными здесь, нет никаких причин, по которым вы не можете легко и быстро диагностировать эти датчики.
[PAGEBREAK]
NASCAR теперь использует впрыск
Поскольку NASCAR заменяет карбюратор на впрыск топлива в гонках Sprint Cup в 2012 году, Bosch является эксклюзивным поставщиком датчиков кислорода для новых двигателей. Компания Bosch, официальный партнер NASCAR Performance, поставляет два широкополосных кислородных датчика специально для NASCAR для каждого автомобиля. Эти сложные датчики будут предоставлять необходимые данные для управления системами управления двигателем с впрыском топлива гоночных автомобилей.
«Два широкополосных кислородных датчика Bosch, по одному на каждом ряду двигателей, практически непрерывно передают переменную информацию о работе двигателя в систему управления подачей топлива автомобиля, которая управляет топливными форсунками и определяет, как автомобиль реагирует на условия гонки. Это изменение впрыска топлива даст водителям NASCAR улучшенный контроль над производительностью своего автомобиля, а также над расходом топлива. Кислородные датчики жизненно важны для достижения максимальной производительности на каждой трассе», — сказал Вольфганг Хустедт, менеджер Bosch по автоспорту в Северной Америке.
Как работают датчики кислорода, чтобы обеспечить эту очень важную функцию?
Все началось в 1899 году, когда профессор Вальтер Нернст в Лейпциге, Германия, разработал теорию «концентрационной ячейки», в которой, как и в батарее, используется газонепроницаемый керамический электролит, который становится электропроводным при температуре от 625 до 650 ° F.
Эта «ячейка Нернста» переносит ионы кислорода из «эталочного воздуха» внутри ячейки во внешнюю среду (поток выхлопных газов) или из внешней среды в эталонный воздух в ячейке. Этот поток ионов создает измеримое напряжение, отражающее разницу в содержании кислорода между газом снаружи датчика и эталонным воздухом внутри датчика.
Содержание кислорода показывает, являются ли выхлопные газы «богатыми» или «бедными», и инженеры Bosch использовали основные теории и эксперименты Нернста для создания самого первого автомобильного кислородного датчика. После обширных экспериментов, испытаний и инженерных разработок новаторский автомобильный кислородный датчик Bosch был впервые установлен на Volvo 1976 года.
Датчик кислорода предназначен для того, чтобы помочь системе управления подачей топлива двигателя приблизиться к идеальному стехиометрическому соотношению воздуха и топлива 14,7:1 или поддерживать его. Практически во всех кислородных датчиках бедная смесь (более 14,7:1) вызывает падение выходного напряжения кислородного датчика, а богатая смесь (менее 14,7:1) вызывает повышение выходного напряжения датчика.
Если стехиометрическая смесь идеально сбалансирована, датчик посылает минимальный сигнал (около 0,45 В), который сообщает компьютеру автомобиля, что смесь воздух/топливо правильная.
Скорость реакции датчиков кислорода на изменение уровня кислорода в выхлопных газах определяется самим датчиком и типом системы подачи топлива, используемой двигателем. Кислородные датчики, используемые со старыми карбюраторами с обратной связью, переключаются каждую секунду при 2500 об/мин. Датчики, установленные в системах впрыска топлива с корпусом дроссельной заслонки, переключаются два или три раза в секунду при 2500 об/мин, в то время как более новые датчики, установленные в системах многоточечного впрыска топлива, могут переключаться от пяти до семи раз в секунду при 2500 об/мин.
Широкополосные датчики обеспечивают переменные показания
Высокотехнологичный широкополосный кислородный датчик Bosch с подогревом, используемый NASCAR, использует внутреннюю многослойную керамическую полоску и добавляет совершенно новую концепцию — «насосную ячейку».
Эта насосная ячейка позволяет широкополосному датчику точно измерять соотношение воздух/топливо и практически непрерывно генерировать переменный сигнал, который сообщает показания на всем пути от очень богатого до очень обедненного и где-то между ними, а не просто «богатое топливо». или «наклон», как с другими датчиками.
Понимание вашего широкополосного датчика кислорода
Многие энтузиасты устанавливают широкополосный кислородный датчик и датчик соотношения воздух/топливо (AFR) по рекомендации своего настройщика или друзей (если они еще не установлены на заводе), но не полностью понять, как интерпретировать показания или каким должно быть целевое значение в различных условиях. Чтение широкополосного датчика важно для энергожадных энтузиастов, а не только для их тюнера. Показания вашего широкополосного датчика дают вам точную и ценную информацию о том, как работает ваш двигатель в любой момент времени, и как только вы поймете, как работает широкополосный датчик, его также можно использовать в качестве диагностического средства для выявления механических проблем и предотвращения повреждения двигателя.
Канал That Racing опубликовал отличное видео, в котором рассказывается об основах широкополосного датчика и датчика, о том, как его читать, и о разнице между показаниями лямбда и AFR.
Выхлопные газы вашего двигателя представляют собой смесь воздуха и топлива. Когда в смеси слишком много воздуха, она называется бедной , когда слишком много топлива, она считается богатой
, а когда используется нужное количество воздуха и производится полное сгорание, это называется стехиометрическое отношение (стехиометрическое). Широкополосный кислородный датчик очень точен при рабочей температуре и имеет выходной диапазон 0–5 В, который датчик преобразует в значение в диапазоне 10,0:1–19,0:1. Заводской узкополосный датчик кислорода связывается напрямую с ЭБУ и имеет выходной сигнал только 0-1 вольт, который будет считывать только небольшой диапазон отклоняющийся от стоичности, а не фактическое значение воздуха/топлива.
На современных автомобилях, управляемых заводским ЭБУ, на холостом ходу или в устойчивом крейсерском режиме ЭБУ будет работать в режиме замкнутого контура. При работе в замкнутом контуре ЭБУ использует заводской узкополосный кислородный датчик, чтобы автоматически поддерживать стехиометрическую смесь. Эта стеическая смесь обеспечивает наиболее полное сгорание, повышая экономию топлива и снижая выбросы.
Поскольку стоическая смесь AFR изменяется в зависимости от типа используемого топлива, многих людей сбивает с толку, когда их широкополосный датчик показывает неправильные целевые значения AFR для выбранного ими топлива. Это связано с тем, что ваш широкополосный кислородный датчик предназначен только для считывания содержания кислорода в выхлопных газах, и ему все равно, какое топливо используется. Затем датчик получает данные в универсальном масштабировании, называемом лямбда, которые датчик затем преобразует в диапазон AFR с масштабированием бензина .
Шкала лямбда обычно показывает от 0,75 до 1,15 на широкополосном датчике, и независимо от того, какое топливо используется, целевое значение лямбда всегда будет 1,00.
Слева: широкополосный датчик, показывающий стоическое значение AFR в преобразованной бензиновой шкале. Справа: широкополосный датчик, отображающий стехические показания в исходной лямбда-шкале.
Есть некоторые энтузиасты, которые чрезмерно реагируют на определенные условия вождения, потому что они не знают, как интерпретировать то, что говорит им их широкополосный датчик. Вот обобщенное руководство, чтобы дать вам приблизительное представление о том, где должно быть ваше целевое значение AFR или лямбда:
— На холостом ходу или в устойчивом крейсерском режиме ваш датчик нормально отображает значение AFR 14,0: 1-15,5: 1 или 0,95-1,05 лямбда.
