Как работает датчик кислорода в автомобиле

Для чего нужен лямбда-зонд в автомобиле

Как работает датчик кислорода в автомобиле

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

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

Для чего нужен лямбда зонд?

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

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

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

%rtb-4%

Также предназначение лямбда зонда определяет его месторасположение – перед катализатором в выпускном коллекторе. Установленный на этом участке, лямбда зонд вычисляет объем излишек кислорода в топливно-воздушной смеси.

При появлении дисбаланса прибор дает сигнал в блок управления впрыска. Но, порой одного датчика становится недостаточно, поэтому в последних моделях автомобилей все чаще предусмотрено два датчика кислорода, между которыми располагается катализатор.

При такой конструкции контроля точность анализа выхлопа топлива увеличивается в разы.

В основе лямбда зонда гальванические элементы с твердым керамическим электролитом из диоксида циркония. Поверх покрытия нанесен слой оксида иттрия и напыление из токопроводящих пористых платиновых электродов. Электроды на поверхности механизма действуют по принципу забора выхлопа и воздуха из атмосферы.

Лямбда зонд начинает работать только после того, как прогрев достигнет 300 градусов по Цельсию. Высокая температура приводит в действие циркониевый электролит, который пропускает сигнал об уровне выходного напряжения.

При заведении непрогретого двигателя, датчики кислорода не работают, а их нагрузку при низкой температуре выполняют другие датчики двигателя.

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

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

%rtb-4%

Последствия поломки лямбда зонда?

В первую очередь, поломка лямбда зонда может грозить авто владельцу увеличением расхода топлива и ухудшением разгона. Основная причина таких последствий заключается в том, что при поломке показания лямбда зонда не будут соответствовать действительности.

По этой же причине соотношение топлива и кислорода в результате может получиться неидеальным. Однако, даже при неисправности лямбда зонда машина все же будет на ходу. Но, критичность ситуации зависит от устройства автомобиля.

Существуют модели, которые при отказе этого механизма, могут расходовать топливо в колоссальных объемах, поэтому становится необходим экстренный ремонт.

Также существует ряд причин, способных вывести лямбда зонд из строя. К примеру, механизм может сломаться лишь частично, а именно – лямбда зонд продолжает работу, однако точность показаний резко падает.

Лямбда зонд также может перестать активизироваться при определенной температуре. В любом случае, установить точную причину поломки может только специалист. Стоит отметить, что если лямбда зонд окончательно вышел из строя, то менять его нужно только на аналогичный механизм.

В противном случае бортовой компьютер может просто не принимать его сигналы.

В случае, если отказывают сразу два датчика, то автомобиль может полностью выйти из строя. Единственный вариант передвижения, который остается в таком случае – это буксир или эвакуатор. Стоит помнить, что лямбда зонд чрезвычайно чувствителен к поломкам.

Его могут вывести из строя некачественные поршневые кольца, сложный состав топлива и пропуски зажигания. В первую очередь, усугубить поломку может использование этилированного топлива, которое благодаря содержащемуся в нем свинцу выводит из строя платиновые электроды.

Достаточно пару раз заправиться таким бензином, чтобы окончательно разрушить лямбда зонд.

Что такое катализатор в автомобиле?

Признаки забитого или разрушенного катализатора машины. Методы диагностирования неисправностей катализатора

Источник: https://autoshas.ru/dlya-chego-nuzhen-lyambda-zond-v-avtomobile.html

Устройство и принцип работы кислородного датчика

Как работает датчик кислорода в автомобиле

Кислородный датчик — устройство, предназначенное для фиксирования количества оставшегося кислорода в отработавших газах двигателя автомобиля. Он расположен в выпускной системе вблизи катализатора.

На основе данных, полученных кислородником, электронный блок управления двигателем (ЭБУ) корректирует расчет оптимальной пропорции топливовоздушной смеси.

Коэффициент избытка воздуха в ее составе обозначается в автомобилестроении греческой буквой лямбда (λ), благодаря чему датчик получил второе название — лямбда-зонд.

Коэффициент избытка воздуха λ

Прежде чем разбирать конструкцию датчика кислорода и принцип его работы, необходимо определиться с таким важным параметром, как коэффициент избытка воздуха топливовоздушной смеси: что это такое, на что влияет и зачем его измеряет датчик.

В теории работы ДВС существует такое понятие как стехиометрическое отношение – это идеальная пропорция воздуха и топлива, при которой происходит полное сгорание топлива в камере сгорания цилиндра двигателя.

Это очень важный параметр, на основании которого рассчитывается топливоподача и режимы работы двигателя. Оно равняется 14,7 кг воздуха к 1 кг топлива (14,7:1).

Естественно, такое количество топливовоздушной смеси не поступает в цилиндр в один момент времени, это всего лишь пропорция, которая пересчитывается под реальные условия.

Зависимость мощности (P) и расхода топлива (Q) от коэффициента избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха (λ) – это отношение действительного количества воздуха, поступившего в двигатель, к теоретически необходимому (стехиометрическому) для полного сгорания топлива. Говоря простым языком, это «на сколько больше (меньше) воздуха поступило в цилиндр, чем должно было бы».

В зависимости от значения λ различают три вида топливовоздушной смеси:

  • λ = 1 — стехиометрическая смесь;
  • λ < 1 — «богатая» смесь (избыток — топливо; недостаток — воздух);
  • λ > 1 — «бедная» смесь (избыток — воздух; недостаток — топливо).

Современные двигатели могут работать на всех трех типах смеси, в зависимости от текущих задач (экономия топлива, интенсивное ускорение, снижение концентрации вредных веществ в отработавших газах).

С точки зрения оптимальных значений мощности двигателя, коэффициент лямбда должен иметь значение около 0,9 («богатая» смесь), минимальный расход топлива будет соответствовать стехиометрической смеси (λ = 1).

Наилучшие результаты по очистке отработавших газов будут также наблюдаться при λ = 1, поскольку эффективная работа каталитического нейтрализатора происходит при стехиометрическом составе топливовоздушной смеси.

Назначение датчиков кислорода

Расположение кислородных датчиков в системе выхлопа

Стандартно в современных автомобилях используется два датчика кислорода (для рядного двигателя). Один перед катализатором (верхний лямбда-зонд), а второй после него (нижний лямбда-зонд). Различий в конструкции верхнего и нижнего датчиков нет, они могут быть одинаковыми, но выполняют разные функции.

Верхний или передний кислородный датчик определяет содержание оставшегося кислорода в отработавших газах. По сигналу с данного датчика блок управления двигателем «понимает», на каком типе топливовоздушной смеси работает двигатель (стехиометрической, богатой или бедной).

В зависимости от показаний кислородника и требуемого режима работы, ЭБУ корректирует количество топлива, подаваемого в цилиндры. Как правило, топливоподача корректируется в сторону стехиометрической смеси. Следует отметить, что при прогреве двигателя сигналы с датчика игнорируются ЭБУ двигателя до достижения им рабочей температуры.

Нижний или задний лямбда-зонд используется для дополнительной корректировки состава смеси и контроля исправности работы каталитического нейтрализатора.

Конструкция и принцип работы кислородного датчика

Конструкция кислородного датчика

Существует несколько видов лямбда-зондов, применяемых на современных автомобилях. Рассмотрим конструкцию и принцип работы наиболее популярного из них — датчика кислорода на основе диоксида циркония (ZrO2). Датчик состоит из следующих основных элементов:

  • Наружный электрод — осуществляет контакт с выхлопными газами.
  • Внутренний электрод — контактирует с атмосферой.
  • Нагревательный элемент — используется для подогрева кислородного датчика и более быстрого вывода его на рабочую температуру (около 300 °C).
  • Твердый электролит — расположен между двумя электродами (диоксид циркония).
  • Корпус.
  • Защитный кожух наконечника — имеет специальные отверстия (перфорацию) для проникновения отработавших газов.

Устройство наконечника лямбда-зонда

Внешний и внутренний электроды покрыты платиновым напылением. Принцип работы такого лямбда зонда основан на возникновении разности потенциалов между слоями платины (электроды), которые чувствительны к кислороду. Она возникает при нагревании электролита, когда через него происходит движение ионов кислорода от атмосферного воздуха и выхлопных газов.

Напряжение, возникающее на электродах датчика, зависит от концентрации кислорода в отработавших газах. Чем она выше, тем ниже напряжение. Диапазон напряжений сигнала кислородного датчика находится в пределах от 100 до 900 мВ.

Сигнал имеет синусоидальную форму, у которой выделяются три области: от 100 до 450 мВ — бедная смесь, от 450 до 900 мВ — богатая смесь, значение 450 мВ соответствует стехиометрическому составу топливовоздушной смеси.

Виды лямбда-зондов

Помимо циркониевых используются также титановые и широкополосные датчики кислорода.

  • Титановые. Этот вид кислородников имеет чувствительный элемент из диоксида титана. Рабочая температура такого датчика начинается от 700 °C. Титановые лямбда-зонды не требуют наличия атмосферного воздуха, поскольку принцип их работы основан на изменении выходного напряжения, в зависимости от концентрации кислорода в выхлопе.
  • Широкополосный лямбда-зонд представляет собой усовершенствованную модель. Он состоит из цикрониевого датчика и закачивающего элемента. Первый измеряет концентрацию кислорода в отработавших газах, фиксируя напряжение, вызванное разницей потенциалов. Далее происходит сравнение показания с эталонной величиной (450 мВ), и, в случае отклонения, подается ток, провоцирующий закачивание ионов кислорода из выхлопа. Это происходит до тех пор, пока напряжение не станет равным заданному.

Ресурс кислородника и его неисправности

Лямбда-зонд — один из наиболее быстро изнашиваемых датчиков. Это связано с тем, что он постоянно контактирует с отработавшими газами и его ресурс напрямую зависит от качества топлива и исправности двигателя. Например, циркониевый кислородник имеет ресурс порядка 70-130 тысяч километров пробега.

Поскольку работа обоих кислородных датчиков (верхнего и нижнего) контролируется системой бортовой диагностики OBD-II, при выходе из строя любого из них будет зафиксирована соответствующая ошибка, а на панели приборов загорится контрольная лампа неисправности «Check Engine». Диагностировать неисправность в данном случае можно с помощью специального диагностического сканера.

Сигнал исправного кислородного датчика

При исправной работе кислородного датчика характеристика сигнала представляет собой правильную синусоиду, демонстрирующую частоту переключений не менее 8 раз в течение 10 секунд. Если датчик вышел из строя, то форма сигнала будет отличаться от эталонной, либо его отклик на изменение состава смеси существенно замедлится.

Основные неисправности кислородного датчика:

  • износ в процессе эксплуатации («старение» датчика);
  • обрыв электрической цепи нагревательного элемента;
  • загрязнение.

Все эти виды проблем могут быть спровоцированы использованием некачественного топлива, перегревом, добавлением различных присадок, попаданием в зону работы датчика масел и чистящих средств.

Признаки неисправности кислородника:

  • Индикация сигнальной лампы неисправности на приборной панели.
  • Потеря мощности.
  • Слабый отклик на педаль газа.
  • Неровная работа двигателя на холостых оборотах.

Неисправность датчика может привести к сложностям в управлении автомобилем и стать причиной повышенного износа остальных деталей двигателя. А поскольку он не подлежит ремонту, его необходимо сразу заменить на новый.

(15 4,40 из 5)

Источник: https://techautoport.ru/dvigatel/vypusknaya-sistema/kislorodnyi-datchik.html

Принцип работы датчика Лямбда зонд

Как работает датчик кислорода в автомобиле

Любознательные автолюбители давно уже слышали о таких системах, как антиблокировочная тормозная система (ABS) или стабилизация курсовой устойчивости (ESP), да и о других тоже. Сегодня поговорим о датчике Лямбда зонд, рассмотрим принцип работы датчика Лямбда зонд, узнаем для чего надо датчик Лямбда зонд, за что он отвечает и так далее.

С каждым годом человечество все больше задумывается о сохранении окружающей среды, ведь не мало было упущено в прошлом, надо подумать и о будущем. Узаконивание жестких экологических норм относительно автомобилей, привело к разработке и применению новых устройств, таких как каталитические нейтрализаторы.

Каталитический нейтрализатор

Каталитический нейтрализатор – это устройство, назначение которого является снижение вредных выбросов в окружающую среду. Катализатор очень полезная вещь, только для его корректной работы следует соблюдать некоторые условия.

Огромное влияние на работу катализатора оказывает состав топливно-воздушной смеси. Именно от качества топливно-воздушной смеси и зависит ресурс работы катализатора. Поэтому и был разработан датчик Лямбда зонд, который отвечает за контроль состава этой же топливно-воздушной смеси.

В просто народе его называют датчик кислорода.

Что такое Лямбда зонд икак выглядит датчик Лямбда зонд?

Не секрет, что свое название датчик получил от обозначения коэффициента избытка воздуха, который обозначается греческой буквой Лямбда. Лямбда зонд применяется для измерения состава отработавших газов и содействует в дальнейшем для поддержания оптимального состава смеси топлива и воздуха. Оптимальное соотношение топливно-воздушной смеси обеспечит качественное сгорание, что уменьшит выброс вредных веществ в атмосферу.

Оптимальный состав топливно-воздушной смеси это когда на 14,7 частей воздуха приходится 1 часть топлива, при этом Лямбда равняется одному. На старых советских двигателях такого сложно было добиться. А в современных автомобилях для этого используют системы питания с электронным впрыском топлива, которая взаимодействует с датчиком Лямбда-зонд.

Как измеряется избыток воздуха в топливно-воздушной смеси?

Избыток воздуха в топливно-воздушной смеси измеряется путем определения в отработавших газах содержания остаточного кислорода (О2). Этим объясняется и расположение датчика в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором.

Для считывания сигнала с Лямбда датчика используется электронный блок управления системы впрыска топлива (ЭБУ), который отвечает за оптимизацию состава топливно-воздушной смеси, то уменьшая, то увеличивая подачу топлива в цилиндры двигателя.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Где находится главное реле зажигания ваз 2110

Некоторые производители автомобилей пошли еще дальше, и начали устанавливать по два Лямбда датчика в выхлопной системе, перед катализатором и после него. Два датчика Лямбда устанавливали для того, чтобы увеличить точность приготовления горючей смеси и улучшить работу катализатора.

Принцип работы лямбда-зонда

Схема датчика кислорода лямбда зонда на основе диоксида циркония: 1 – твердый электролит; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – сигнальный контакт; 6 – выхлопная труба.

Наиболее качественное измерение выхлопных газов Лямбда датчиком обеспечивается при температуре 300-400 градусов Цельсия. При такой температуре Циркониевый электролит становиться более проводимым, вследствие чего на электродах датчика появляются выходное напряжение.

Поэтому при запуске и прогреве двигателя датчик не используется. На этих режимах работы двигателя контроль качества топливно-воздушной смеси осуществляют датчики положения дроссельной заслонки, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик количества оборотов коленчатого вала.

На схеме представлена зависимость напряжения лямбда-зонда от коэффициента избытка воздуха при 500-800°С температуре датчика.

Для качественной работы датчика при низких температурах применяют принудительные нагревательные элементы.

Что будет если не работает датчик Лямбда?

Если не работает датчик лямбда зонд, тогда ЭБУ выбирает средние параметры работы, считывая данные с своей памяти. Параметры топливно-воздушной смеси будут разниться от идеальной.

К чему приведет поломка Лямбда датчика?

Поломка Лямбда датчика приведет к повышению расхода топлива, на холостом ходу двигатель будет работать неравномерно, в выхлопных газах будет содержаться повышенный уровень СО, упадет мощность двигателя, но автомобиль будет на ходу.

Самому проверить Лямбда датчик достаточно сложно, поэтому лучше проконсультироваться с специалистами.

Какой срок службы Лямбда датчика?

Срок службы Лямбда датчика зависит от качества заливаемого топлива. Бывает так, что достаточно нескольких заправок некачественным бензином и датчик приходит в негодность. Средний срок службы Лямбда датчика составляет от 40 до 80 тыс. км пробега.

Источник: https://www.autoezda.com/2014-07-01-16-12-30/устройство-двигателя/1213-princip-rabotu-liambda-datchika.html

Датчик кислорода (лямбда-зонд или λ-зонд) Lambda Sensor

Лямбда-зонд устанавливается в потоке отработавших газов двигателя и служит для определения наличия кислорода в отработавших газах. Когда двигатель работает на обогащённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах понижен, при этом датчик кислорода генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0,651,0V.

При поступлении сигнала высокого уровня от датчика кислорода, блок управления двигателем начинает уменьшать длительность впрыска топлива, тем самым обедняя топливо-воздушную смесь. Когда двигатель работает на обеднённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах повышен, при этом датчик кислорода генерирует сигнал низкого уровня напряжением 40200mV.

При поступлении сигнала низкого уровня от датчика кислорода, блок управления двигателем начинает увеличивать длительность впрыска топлива, тем самым обогащая топливо-воздушную смесь. Таким образом, по сигналу от датчика кислорода блок управления двигателем корректирует длительность впрыска топлива так, что состав топливо-воздушной смеси оказывается максимально близким к стехиометрическому (идеальное соотношение воздух/топливо).

Исправный датчик кислорода начинает работать только после прогрева чувствительного элемента до температуры не ниже 350°С. Существуют одно-, двух-, трёх- и четырёх-проводные двухуровневые циркониевые датчики кислорода BOSCH. Одно- и двух-проводные датчики кислорода устанавливаются в выпускном коллекторе двигателя максимально близко к выпускным клапанам газораспределительного механизма и прогреваются до рабочей температуры за счёт высокой температуры отработавших газов.

Трёх- и четырёх-проводные датчики кислорода прогреваются до рабочей температуры за счёт встроенного электрического нагревательного элемента и могут быть установлены на значительном расстоянии от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя.

При условии сгорания стехиометрической топливо-воздушной смеси, напряжение выходного сигнала датчика кислорода равно 445450mV.

Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя до места расположения датчика кислорода и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливо-воздушной смеси.

Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±23% с частотой 12раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме напряжения выходного сигнала датчика кислорода.

[Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет ~1,2Hz.

Проверка выходного сигнала Датчика кислорода

Измерение напряжения выходного сигнала датчика кислорода блок управления двигателем производит относительно сигнальной «массы» датчика. Сигнальная «масса» двух- и четырёх-проводных датчиков кислорода BOSCH выведена через отдельный провод (провод серого цвета идущий от датчика) на разъём датчика.

Сигнальная «масса» одно- и трёх-проводных датчиков кислорода BOSCH соединена с металлическим корпусом датчика и при установке датчика автоматически соединяться с «массой» автомобиля через резьбовое крепление датчика. Выведенная через отдельный провод на разъём датчика сигнальная «масса» датчика кислорода в большинстве случаев так же соединена с «массой» автомобиля.

Встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной «массы» датчика кислорода подключен не к «массе» автомобиля, а к источнику опор. напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала датчика кислорода блок управления двигателем производит относительно источника опор. напряжения, к которому подключен провод сигнальной «массы» датчика кислорода.

Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика кислорода, разъём осциллографического щупа должен быть подключен к любому из аналоговых входов №1-4 USB Autoscope II, чёрный зажим типа «крокодил» осциллографического щупа должен быть подсоединён к «массе» двигателя диагностируемого автомобиля, пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (провод чёрного цвета идущий от датчика).  

Схема подключения к датчику кислорода BOSCH (на основе оксида циркония).

  1.  – точка подключения чёрного зажима типа «крокодил» осциллографического щупа;
  2.  – точка подключения пробника осциллографического щупа. 

В окне программы «USB Осциллограф», необходимо выбрать подходящий режим отображения, в данном случае «Управление => Загрузить настройки пользователя => Lambda».

Когда лямбда-зонд прогревается до рабочей температуры, его выходное электрическое сопротивление значительно снижается, и он приобретает способность отклонять опор.

напряжение, поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением. В большинстве блоков управления двигателем, значение опор. напряжения равно 450mV. Такой блок

https://www.youtube.com/watch?v=Un1jwzbD1uI

управления двигателем считает лямбда-зонд готовым к работе только после того, как вследствие прогрева датчик приобретает способность отклонять опор. напряжение в диапазоне более чем ±150250mV.  

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика кислорода BOSCH. Пуск прогретого до рабочей температуры двигателя. Время прогрева лямбда-зонда до рабочей температуры равно ~30S. 

Опор. напряжение на сигнальном проводе лямбда-зонда некоторых блоков управления двигателем может иметь другое значение. Например, для блоков управления производства Ford оно равно 0V, а для блоков управления двигателем производства Daimler Chrysler – 5V.

Типовые неисправности Датчика кислорода

Низкая частота переключения выходного сигнала датчика кислорода указывает на увеличенный диапазон отклонения состава топливо-воздушной смеси от стехиометрического.  

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала занижена и составляет ~0,6Hz.

Снижение частоты переключения выходного сигнала лямбда-зонда может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или химического отравления датчика. Неисправность может привести к раскачке частоты вращения двигателя на режиме холостого хода и к потере «приёмистости» двигателя.

Ресурс датчика содержания кислорода в отработавших газах составляет 20 00080 000 km. Из-за старения, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда снижается при значительно более высокой температуре чувствительного элемента до значения, при котором датчик приобретает способность отклонять опор. 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 напряжения выходного сигнала неисправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Переключения выходного сигнала отсутствуют.

Напряжение выходного сигнала стареющего лямбда-зонда при работе двигателя на холостом ходу становится почти стабильным, его значение становится близким опор. напряжению 300600mV.

Источник: http://auto-master.su/content/datchik-kisloroda-lyambda-zond-ili-l-zond-lambda-sensor

Устройство лямбда-зонда (датчика кислорода)

  • Диагностика лямбда-зонда
  • Замена лямбда-зонда
  • Установка лямбда зонда

Лямбда-зонд (датчик кислорода, регулятор лямбда, датчик концентрации кислорода в отработавших газах, Датчик о2) — это кислородный датчик в выхлопной системе, который позволяет отслеживать количество кислорода в отработавших газах.

Откуда же взялось такое необычное название этого датчика? Слово лямбда происходит от одноименной греческой буквы, которая в автомобилестроении означает коэффициент избытка кислорода в топливно-воздушной смеси. А слово зонд от франц. sonder — исследовать, выведывать.

Так зачем же нужно знать какое количество кислорода находится в выхлопных газах? Дело в том, что жесткие экологические нормы давно ввели в обиход такую вещь как катализатор, устройство снижающие выброс вредных веществ в атмосферу. А для эффективной и долговечной работы катализатора необходимы особые условия (оптимальное соотношение топлива и кислорода).

Оптимальное соотношение топливно-воздушной смеси — это когда на 1 кг топлива приходится 14,7 кг воздуха, в этом случае лямбда=1, такая смесь называется стехиометрической и при сгорании топлива выделяется наименьшее количество вредных веществ. При лямбда1 — бедной (переизбыток кислорода). Количество кислорода в смеси измеряется довольно оригинальным способом — путем измерения остаточного количества кислорода в отработавших газах.

Поэтому лямбда-зонд и стоит в выхлопной системе перед катализатором. Лямбда-зонды бывают 2-х типов: резистивные и электрохимические. Резистивные — изменяют свое сопротивление в зависимости от среды, в которой находятся. Но в настоящее время используются электромеханические датчики кислорода, которые основаны на свойстве диоксида циркония ZrO2 создавать разность напряжения в зависимости от количества кислорода (в выхлопных газах и в окружающем воздухе).

Устройство лямбда-зонда

Устройство датчика кислорода: 1- стальной корпус . 2 — уплотнительное кольцо. 3 — токосъемник электрического сигнала. 4 — керамический изолятор. 5 — проводка. 6 — манжета проводов. 7 — контакт цепи подогрева. 8 — наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха. 9 — стержень со спиралью накаливания. 10 — наконечник из церкониевой керамики.

11 — внутренний защитный экран с отверстием для отработавших газов.

Основная часть лямбда-зонда — это керамический наконечник, сделанный на основе двуокиси циркония, на который путем напыления нанесены токопроводящие, пористые электроды из платины. Внутренний защитный экран находится в потоке отработавших газов, а наружный соответственно снаружи. Из-за разного количества кислорода создается разность напряжения.

Малейшее отклонение лямбды от 1 приводит к неэффективной работе катализатора, так как его эффективным диапазоном работы является окно равное 1±0,01. Поэтому циркониевый лямбда-зонд очень эффективен, так как в диапазоне лямбды от 0,97 до 1,03 напряжение на выходе датчика меняется от 0,1 до 0,9 В.

Эффективная работа лямбда-зонда осуществляется только при температуре свыше 300оС. Поэтому практически все современные датчики кислорода снабжены электрическим подогревом. Нагревательный элемент расположен внутри кислородного датчика и подключается к электросети автомобиля.

При пуске и прогреве двигателя работа осуществляется без использования лямбда-зонда, а коррекция состава топливно-воздушной смеси осуществляется по показателям других датчиков (число оборотов двигателя, температура охлаждающей жидкости, положения дроссельной заслонки).

Напряжение, вырабатываемое лямбда-зондом, меняется по несколько раз в секунду, что позволяет подготавливать и корректировать состав топливно-воздушной смеси в любом режиме работы двигателя.

Причины выхода из строя лямбда-зонда

Ресурс датчика кислорода, при нормальных условиях эксплуатации, обычно составляет 60-80 тыс.км.
Возможные причины выхода лямбда-зонда из строя следующие:

  • применение этилированного или некачественного бензина (особенно опасно содержание свинца);
  • использование при установке кислородного датчика нетермостойкого или содержащего силикон герметика;
  • перегрев лямбда-зонда по разным причинам (неправильно выставленный угол опережения зажигания, богатая топливно-воздушная смесь, перебои в зажигании);
  • многократные, неудачные попытки пуска двигателя (что приводит к попаданию топлива в выхлопную систему и возникает опасность воспламенения с детонацией);
  • плохое состояние маслосъемных колпачков (попадание масла в выхлопную систему);
  • попадание антифриза в выхлопную систему;
  • обрыв, плохой контакт, замыкание на массу выходной цепи датчика кислорода;
  • негерметичность в выхлопной системе.

В случае неисправности лямбда-зонда электронный блок управления системы впрыска топлива («мозги») начинает работать по усредненным показателям, записанных в его памяти. Соответственно состав топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате чего возможны следующие проблемы, которые и будут указывать на неисправность датчика кислорода:

  • неустойчивая работа двигателя на малых оборотах;
  • повышенный расход топлива;
  • ухудшение динамики автомобиля;
  • потрескивание в районе катализатора после остановки двигателя;
  • на некоторых автомобилях, загорание лампочки CHECK ENGINE.

Необходимость лямбда-зонда

Нужен ли лямбда-зонд в случае замены катализатора на пламегаситель?
После замены катализатора на пламегаситель лямбда-зонд, обеспечивающий нормальную работу катализатора не нужен, но только в том случае если на автомобиле есть возможность перепрограммировать «мозги», например, «мозги» BOSCH (SIEMENS не перепрограммируются). На автомобили на которых невозможна перепрошивка «мозгов» устанавливаются, так называемые обманки или эмуляторы лямбда-зонда. Кроме того на некоторых авто отсутствие кислородного датчика практически никак не влияет на работу двигателя, например, на автомобилях Toyota или Mercedes 90-х годов.

Источник: http://gsavto.ru/ustroystvo-lyambda-zonda

Датчик кислорода ваз 2112 — Авто-ремонт

Выхлопные системы с катализатором стали применяться на переднеприводных автомобилях семейства ВАЗ с введением экологических норм Euro-2 и Euro-3, неотъемлемой частью моторов с каталитическим нейтрализатором является лямбда-зонд ВАЗ-2110. Кислородный датчик (другое название этой детали) предназначен контролировать уровень токсичных веществ в выпускных газах и в случае превышения нормы CO передавать тревожный сигнал на блок управления двигателем.

Как и все детали в автомобиле, лямбда-зонд (ЛЗ) может со временем выйти из строя, из-за этого в двигателе происходят различные сбои. В этой статье мы рассмотрим основные признаки неисправности датчика, причины их возникновения, особенности замены детали, а также возможные поломки катализатора, методы их устранения.

Кислородный датчик ВАЗ-2110

Основной функцией ЛЗ является определение количества кислорода в отработанных газах, на основании полученных данных датчик посылает сигнал блоку, управляющему электронной системой двигателя. В соответствии с показаниями лямбда-зонда ЭБУ корректирует функционирование всех элементов топливной системы и зажигания, делая работу мотора наиболее оптимальной.

На автомобиле ВАЗ-2110 (2111, 2112) с 8-клапанным двигателем датчик кислорода находится на приемной трубе глушителя, в непосредственной близости от ее соединения с резонатором. Так как лямбда-зонд начинает работать не сразу, а только при прогреве выхлопной трубы до 360 градусов, часто вазовские датчики оснащаются встроенным электронагревателем, такие ЛЗ имеют четыре провода и соответствующий штекер для подсоединения к электронной схеме авто.

Основные производители вазовских кислородных датчиков – Bosch и NGK, «бошевские» запчасти считаются универсальными, применяются не только на «десятках» и «двенашках», но также и на других ВАЗ, моделях других марок, в частности, на автомобилях:

  • Opel Omega /Vectra/ Astra/ Calibra с двигателем C20NE (необходимо только поменять пластмассовый штекер);
  • ВАЗ 2108-2115;
  • Chevrolet Niva;
  • Газель Бизнес с двигателем Cummins;
  • УАЗ Патриот.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Где находится датчик положения распредвала на Приоре

Цена лямбда-зонда БОШ с каталожным номером 0258006537 – в среднем от 1500 до 2000 рублей, купить датчик можно практически в любом автомагазине, часто реклама о продаже деталей встречается в интернете.

К 4-пиновому разъему ЛЗ подходят 4 провода разных цветов:

  • черный – сигнальный;
  • серый – массовый;
  • два белых – для подключения электронагревателя (полярность подсоединения проводов значения не имеет).

Лямбда-зонд БОШ продается в фирменной упаковке, с защитным пластмассовым колпаком, на резьбовое соединение детали нанесена специальная смазка, предотвращающая прикипание датчика.

Основные признаки неисправного лямбда-зонда

Срок службы кислородного датчика в среднем составляет по пробегу 80-120 тыс. км, но ресурс детали часто сокращается по разным причинам:

  • в бак автомобиля заливается некачественный бензин;
  • происходит перегрев двигателя;
  • неправильно отрегулировано зажигание, вследствие чего возникает детонация;
  • установлена бракованная деталь.

Нередко лямбда-зонд выходит из строя преждевременно из-за удара, хрупкий керамический элемент легко разрушается от ударной нагрузки. Именно по этой причине по кислородному датчику нельзя наносить удары, ронять его с высоты на жесткую поверхность.

Определить неисправный лямбда-зонд можно по различным косвенным признакам, неполадкам в работе двигателя:

  • мотор работает нестабильно на холостом ходу, обороты постоянно меняются, чаще такое происходит на непрогретом движке;
  • увеличился расход топлива, а из трубы глушителя идет черный дым;
  • на панели приборов загорается сигнальная лампа Check Engine;
  • свечи зажигания быстро покрываются копотью;
  • двигатель «тупит» – не развивает обороты, не позволяет машине разогнался до нужной скорости.

Если снять лямбда-зонд с автомобиля, можно заметить, что его внутренняя часть покрылась сажей (копотью) – это говорит о том, что топливо сгорает не полностью, пропорция топливной смеси нарушена.

Замена лямбда-зонда (двигатель 8 клапанов)

Чтобы заменить ЛЗ на автомобиле 2110 с двигателем 8 клапанов, машину следует загнать на яму или автоподъемник, так будет гораздо удобнее добраться до нужной детали. Прежде чем начать работу, необходимо дождаться полного остывания частей выхлопной системы во избежание получения ожогов.

Часто кислородный датчик прикипает, особенно в случаях, если он долго не снимался, и пробег у машины уже достаточно большой.

Чтобы лямбда-зонд легче стронулся с места на резьбе, можно перед началом работ обработать его крепление WD-40, только необходимо выдержать время (в течение часа), дать позволить жидкости проникнуть в резьбовое соединение.

Следует отметить, что на приемной трубе ЛЗ прикипает не так сильно, как на выпускном коллекторе у автомобилей с 16-клапанным мотором, там уже ВД-40 обычно не помогает, приходится применять другие методы для демонтажа детали. Все дело в том, что температура около двигателя выше, чем в выхлопной трубе, и металл окисляется интенсивнее.

Замену лямбда-зонда выполняем следующим образом;

  • открываем капот, разъединением штекер с проводами (разъем находится где-то под главным тормозным цилиндром);
  • спускаемся под машину и рожковым ключом на 22 отворачиваем сам датчик;
  • устанавливаем новый ЛЗ на место, затягиваем его с усилием примерно 30-45 Н·м;
  • соединяем провода, на этом работу можно считать законченной.

Важно соединить штекер так, чтобы изоляция не касалась выхлопной трубы, иначе провода поплавятся, и лямбда-зонд нормально работать не будет.

Неисправности каталитического нейтрализатора

Катализатор (он же каталитический нейтрализатор) предназначен для очищения выхлопных газов от вредных примесей, играет роль своеобразного фильтра. Внутри катализаторной банки находятся керамические или металлические соты, покрытие каталитическим слоем из драгоценного металла. Со временем сажа от выхлопных газов накапливается, забивает соты, и выпускные газы проходят через катализатор с трудом.

Прочистить каталитический нейтрализатор удается не всегда, во многих случаях он подлежит замене. Но так как катализатор стоит достаточно дорого, а забивается довольно быстро (часто преждевременный выход из строя происходит из-за некачественного бензина), многие автовладельцы стараются избавиться от этой детали различными способами:

  • удаляют каталитический элемент, выбив соты из банки;
  • вместо катализатора устанавливают пламегаситель;
  • если каталитический нейтрализатор является неотъемлемой частью коллектора, производят его замену на специальную вставку (stinger).

На автомобилях ВАЗ-2110 с двигателем 1.6 л устанавливается два кислородных датчика, и если удалить катализатор, то нижний лямбда-зонд зафиксирует повышенное содержание CO в отработанных газах, а лампа диагностики будет загораться, фиксируя ошибку. Просто отключить кислородный датчик не получится, лампа Check Engine все равно будет загораться. Чтобы избавиться от этой проблемы, применяется специальная обманка, которая представляет собой специальную проставку, дополненную сетчатым фильтром.

Обманка не уменьшает уровень токсичности в выхлопных газах, но ограничивает попадание выхлопа на сам лямбда-зонд, в результате датчика фиксирует нормальное содержание CO, и ошибка не загорается. Если и таким способом обмануть ЛЗ не удается, остается единственный выход – перепрошивать блок управления двигателем.

Отключение лямбда-зонда

Ответы на вопросы «Можно ли отключить кислородный датчик» и «Стоит ли эксплуатировать автомобиль с неисправным лямбда-зондом» интересуют многих автовладельцев, особенно в тех случаях, когда нужно доехать до определенного места, а двигатель работает с перебоями. Отключение ЛЗ не приводит к каким-либо катастрофическим последствиям, но при исправном датчике:

  • незначительно возрастет расход топлива;
  • увеличивается уровень CO в выхлопных газах;
  • немного снижается мощность двигателя.

Отсоединение разъема при неисправном ЛЗ, как правило, дает положительные результаты – машина начинает ехать резвее, появляется динамика. Но эксплуатировать автомобиль с лямбда-зондом, вышедшим из строя, все же не рекомендуется, все равно система управления двигателем работает не в нужном режиме, к тому же регулярно загорающийся Check Engine напоминает об ошибках.

Восстановление работоспособности лямбда-зонда с помощью чистки

В некоторых случаях кислородный датчик перестает работать только из-за того, что отверстия защитного экрана и сам керамический наконечник покрылись сажевым налетом. Для восстановления работоспособности детали необходимо произвести очистку ЛЗ от сажи, но выполняя такую работу, нужно соблюдать определенные правила. Важно не использовать для чистки:

  • металлические щетки;
  • наждачную бумагу;
  • напильники;
  • другие предметы, которые могут повредить керамический элемент.

Самый лучший метод избавиться от загрязнений – замочить керамику лямбда-зонда в растворе ортофосфорной кислоты, но для этого предварительно следует аккуратно отпилить защитный колпачок. Если кислоту не удалось найти, можно воспользоваться преобразователем ржавчины, который продается в магазинах, торгующих автохимией. Разумеется, чтобы очистить деталь от сажевых отложений, датчик необходимо снимать.

Для отмачивания керамического наконечника его необходимо разместить в жидкости на 15-20 минут, сажа должна сама исчезнуть с поверхности. Если все же отложения до конца не удалились, их можно счистить мягкой зубной щеткой. После проведенной процедуры нужно с помощью кэмпи-сварки закрепить защитный экран. Когда восстановить работоспособность «лямбды» не удается, остается один выход – покупать новый кислородный датчик.

Источник: https://555-shop.ru/vaz/datchik-kisloroda-vaz-2112.html

Датчик кислорода на ваз 2114: где находится, замена — АвтоЭксперт

В связи с ужесточившимися нормами экологии все автомобили стали оборудоваться дополнительными системами, уменьшающими токсичность выхлопных газов, и практически на каждой машине с бензиновым двигателем теперь устанавливается катализатор. Датчик кислорода ВАЗ 2114 предназначен контролировать уровень вредных веществ в выпускной системе, в случае превышения нормы подавать сигнал о неисправности на блок управления.

Наиболее часто встречающиеся причины возросшего CO (токсичности выпускных газов) – забитый катализатор, выход из строя самого кислородного датчика (лямбда-зонда). Чтобы выявить поломку, автовладельцы обращаются к специалистам в автосервис, но найти причину сбоев в работе ДВС можно и самостоятельно, не обращаясь к профессионалам.

Основные признаки неисправности датчика кислорода

Лямбда-зонд на автомобиле ВАЗ-2114 представляет собой керамический нагревательный элемент с тонким покрытием платины, он замеряет содержание кислорода в выхлопной системе. На машине с двигателем 1.5 л (8 клапанов) датчик устанавливается на приемной выхлопной трубе, в непосредственной близости от ее соединения с резонатором (другой частью выпускного тракта).

Неисправность датчика кислорода (ДК) определяется по следующим признакам:

  • плавают холостые обороты, особенно это хорошо заметно сразу после запуска двигателя;
  • возрастает расход топлива;
  • автомобиль не развивает максимальной скорости, плохо едет;
  • при нажатии на педаль акселератора (газа) появляются провалы;
  • увеличивается токсичность в отработанных газах (измеряется с помощью газоанализатора);
  • появляется черный дым из трубы глушителя;
  • загорается лампа диагностики (Check Engine) на панели приборов.

На двигателе 1.6 л в зависимости от модификации устанавливается один или два ДК: основной из датчиков расположен на выпускном коллекторе сверху (вкручивается в катализаторную банку), второй – в непосредственной близости от соединения коллектора с приемной трубой. Но второй лямбда-зонд встречается далеко не на всех 2114, вместо ДК здесь может быть ввернута и заглушка.

Диагностика на автомобиле с двумя лямбда-зондами несколько усложняется, во многих случаях выявить неисправность удается лишь с помощью компьютерной диагностики.

Причины выхода из строя кислородного датчика

Каждая деталь автомобиля обладает определенным ресурсом и со временем выходит из строя. Средний срок службы лямбда-зонда на «четырнадцатой» – 80-120 тысяч километров по пробегу, но датчик может выйти из строя раньше. Основные причины преждевременной поломки:

  • некачественный бензин, заливаемый в бак;
  • перегрев ДВС;
  • механические воздействия на датчик (удар во время аварии, неаккуратное обращение при снятии ДК);
  • заводской брак детали;
  • детонация двигателя;
  • неправильно отрегулированное зажигание.

При демонтаже кислородного датчика обязательно следует учитывать, что это деталь «боится» ударной нагрузки, поэтому стучать по лямбда-зонду, чтобы его открутить, ни в коем случае нельзя – керамика от удара рассыпается и приходит в негодность.

Определение неисправности по коду ошибки

Любая неполадка в электронной схеме управления двигателем выявляется с помощью различных диагностических приборов, о появившейся ошибке информирует сигнальная лампа на щитке приборов Check Engine. Каждой неисправности присваивается свой определенный код, наиболее характерные ошибки, связанные с отказом лямбда-зонда 2114:

  • Р0135 – неисправность нагревательного элемента датчика кислорода;
  • Р0134 – отсутствует отклик (такая ошибка нередко связана с обрывом проводов);
  • Р0133 – слабый отклик лямбда-зонда;
  • Р0130 – отсутствие или неверные показания сигнала;
  • Р0131 – низкий уровень сигнала с датчика.

Следует отметить, что Check Engine загорается не во всех случаях, и тогда найти причину сбоя в работе ДВС становится сложнее. Определяется код с помощью:

  • специального диагностического сканера;
  • компьютерного стенда;
  • ноутбука, подключенного к диагностическому разъему ДВС.

Также определить неисправность можно, не используя диагностическое оборудование, это делается с помощью одометра. В этом случае поступаем следующим образом:

  • нажимаем кнопку, находящуюся с правой стороны от спидометра, включаем зажигание, все стрелки на приборах начнут двигаться против и по часовой стрелке;
  • еще раз жмем на кнопку, на табло под спидометром высветится версия прошивки;
  • производим нажатие еще раз, при наличии ошибок появляются коды, которые нужно расшифровать.

Если неисправностей в электронной системе ДВС не обнаружено, на табло будет высвечиваться ноль. Чтобы сбросить все коды, нужно при включенном зажигании и положении табло в режиме ошибок удерживать кнопку до тех пор, пока показания с экрана не исчезнут.

Замена лямбда-зонда ВАЗ-2114

Чтобы заменить кислородный датчик на машине с двигателем 1.5 L, желательно воспользоваться автоподъемником или ямой, так как ДК находится в достаточно труднодоступном месте. Производим работу в следующем порядке:

  • открываем капот, находим разъем, соединяющий провода датчика с электропроводкой ЭСУД;
  • разъединяем штекер;
  • ключом нужного размера отворачиваем датчик;
  • устанавливаем новый лямбда-зонд на место, соединяем провода.

Так как запчасти производятся различными фирмами-изготовителями, конструкция лямбда зонда может несколько отличаться, соответственно, и ключ под шестигранник может понадобиться разного размера (на 17, 19 или 22). Снятие ДК на авто с мотором 1.6 производится аналогично, только здесь не обязательно загонять машину на яму, снятие-установка детали производится сверху, так как датчик здесь расположен достаточно удобно.

Проверка датчика кислорода самостоятельно

Прежде чем приступать к замене лямбда зонда, необходимо убедиться в его неисправности, проверить датчик. Диагностика ДК обычно производится с помощью мультиметра или осциллографа, но прежде необходимо произвести внешний осмотр, потому что причина поломки может заключаться в оборванных проводах, плохом контакте в штекере.

Чтобы проверить кислородный датчик тестером, необходимо один из щупов прибора подключить к сигнальному проводу лямбда-зонда (плюсовой разъем, обычно с проводом красного цвета), второй подсоединить к массе (щуп с черным проводом). Выполняем измерения в следующем порядке:

  • запускаем двигатель и прогреваем мотор;
  • устанавливаем мультиметр в режим постоянного напряжения (предел измерения – 20 Вольт);
  • не останавливая мотор, подключаем щупы к ДК, производим замер. Если движок холодный, при исправном датчике тестер обычно показывает напряжение примерно 0,5 V, по мере прогрева показания на дисплее прибора меняются от 0,1 до 0,9 V.

Следует отметить, что такая проверка дает приблизительные результаты, и судить о полной исправности датчика здесь нельзя (в этом случае не проверяется скорость срабатывания, другие характеристики). Так можно только убедиться лишь в том, что лямбда-зонд вообще работоспособен в целом.

Замена коллектора с катализатором на вставку

Катализатор – «больное» место на автомобилях ВАЗ, с учетом плохого бензина, невысокого качества изготовления и тяжелых условий эксплуатации эта деталь служит относительно недолго, а стоит достаточно дорого. Самое простое решение – замена каталитического нейтрализатора на новую запасную часть, но нет никакой гарантии, что она честно отработает положенный ресурс, и ее не придется менять раньше времени.

Достаточно часто автовладельцы производят замену катализатора на специальную вставку (stinger), особенно актуальна такая операция для автомобилей 2114 с двумя лямбда-зондами. Стингер для вазовского двигателя 1.6 L выполнен в виде обычного выпускного коллектора, но имеет два отверстия с резьбой под установку ДК, а для нижнего «зонда» сделан специальный отвод (обманка датчика).

Дополнительный отвод, приваренный к корпусу стингера, позволяет «обманывать» блок управления (при этом занижается уровень токсичности выхлопных газов, поступающих на датчик), и поэтому во многих случаях не требуется вмешательства в прошивку ЭБУ. Но следует отметить, что «обмануть» электронную систему двигателя удается не всегда, в таком случае электронный блок все равно приходится перепрограммировать.

Проблемы со снятием прикипевшего лямбда-зонда

Беспроблемно открутить датчик кислорода удается далеко не во всех случаях, от высоких температур металл прикипает, и стронуть лямбда-зонд с места порой очень сложно. Наиболее часто встречающиеся осложнения, возникающие при демонтаже ДК:

  • закатывание граней шестигранника под ключ;
  • сорванная резьба на самом датчике и в коллекторе.

Если лямбда-зонд идет под замену, не все так плохо – есть немало способов, позволяющих достаточно быстро произвести демонтаж:

  • воспользоваться газовой горелкой или резаком, чтобы произвести нагрев места соединения датчика с элементом выпускной системы;
  • обрезать провода со штекером и попробовать открутить ДК не рожковым, а накидным ключом или головкой с воротком;
  • перед отворачиваем основательно обстучать металл молотком вокруг датчика, и если резьба не поддается, повторить эту операцию несколько раз.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Где находится вин код на Соболе

Нужно заметить, что проверенный метод с использованием WD-40 здесь практически не работает: закипевшая резьба настолько герметична, что химический состав практически не проникает вглубь соединения, и поэтому не «отъедает» окислившийся металл.

Если нужно сохранить кислородный датчик, лучше воспользоваться нагревом с помощью газового резака, но нагревать следует только выхлопную трубу (коллектор), сам лямбда-зонд греть не рекомендуется.

Источник: https://nissan-modus.ru/starter/datchik-kisloroda-na-vaz-2114-gde-nahoditsya-zamena.html

Как проверить лямбда зонд на работоспособность своими руками мультиметром и осциллографом, где находится датчик кислорода в авто

Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.

В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.

Лямбда-зонд — система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать — кислородный датчик.

Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором

Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.

Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора

Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.

Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.

Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле

Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ1.

График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащаются следующими датчиками:

  • Циркониевые;
  • Титановые;
  • Широкополосные.

Циркониевый

Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.

Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.

Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

  1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
  2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
  3. Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.

Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика — 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.

Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.

Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):

В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1.

Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси — пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира.

Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.

Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6

Симптомы неисправности

Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:

  • Повышенная токсичность выхлопных газов;
  • Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
  • Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
  • Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
  • Увеличение расхода топлива;
  • Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
  • Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
  • Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.

Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.

Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:

  • Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
  • Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
  • Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
  • Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
  • Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
  • Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
  • Нарушение целостности конструкции датчика.

Способы диагностики кислородного датчика

Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.

Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.

Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить

Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:

  • Напряжение в нагревательной цепи;
  • «Опорное» напряжение;
  • Состояние нагревателя;
  • Сигнал датчика.

Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа

Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:

  1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
  2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
  3. Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе — 12В.

«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.

«—» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд — ЭБУ».

Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:

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

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

  1. Снимают разъём с устройства.
  2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
  3. Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.

Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:

  1. Заводят двигатель.
  2. Прогревают его до рабочей температуры.
  3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
  4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
  5. Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.

Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.

Проверка осциллографом

Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

Очерёдность действий:

  1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
  2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
  3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
  4. По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.

Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда

Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.

Другие способы проверки

Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.

Перечень ошибок лямбда-зонда

Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.

Источник: https://carnovato.ru/kak-proverit-lyambda-zond/

Лямбда-зонд в автомобиле: что это такое, как он работает и зачем нужен

Современная экологическая ситуация диктует необходимость введения жестких ограничительных мер по защите окружающей среды от загрязнений. Вследствие этого автопроизводители все чаще используют катализаторы, снижающие уровень токсичности выхлопных газов. Чтобы такой нейтрализатор работал, необходимо регулярно отслеживать химсостав “питательной” смеси. 

Узнайте стоимость диагностики лямбда зонда онлайн за 3 минуты

Не тратьте время впустую – воспользуйтесь поиском Uremont и получите предложения ближайших сервисов с конкретными ценами!

Для чего предназначен лямбда-зонд, как устроен и за что отвечает

Принцип работы: кислородный датчик, прогреваясь до 300-400 градусов Цельсия, измеряет процентное содержание O2 в выхлопе. Высокая температура позволяет электролиту обрести проводимость. Разница кислорода внутри системы и в окружающей среде вызывает напряжение в электродах сенсора.

За что отвечает лямбда-зонд

Пока мотор греется, подача горючего производится без этого устройства. Корректировка газа производится на основании следующих датчиков:

  • положения дросселя;

  • количества коленвальных оборотов;

  • температуры хладагента.

Чтобы ускорить включение кислородного сенсора в рабочий процесс, используют вынужденный подогрев. Кожух (керамика) прибора содержит в себе нагрев. элемент, подключающийся к электрической сети авто.

Почему так важен лямбда-зонд? Это устройство обеспечивает оптимальные пропорции ТВС, попадающей в двигатель. 

Нормальным считается соотношение одной части горючего к 14,6-14,8 воздуха.

Поддержка показателя в норме обеспечивается электровпрысковыми системами питания и работой кислородного сенсора в цепи обратной связи. 

Для чего нужен лямбда-зонд. Что случится, если сенсор выйдет из строя

Очевидные проблемы — ухудшение разгона и перерасход топлива. Неисправное устройство передает ложные данные, в результате чего получается диспропорциональная рабочая смесь. Автомобиль при этом остается на ходу, но не затягивайте с ремонтом (особенно при серьезном перерасходе горючего).

Если при достижении рабочей температуры зонд не активируется или “перевирает” данные, необходима диагностика в техцентре. Профессионал определит, что делать — восстанавливать штатное устройство или устанавливать новое.

Лучшим решением будет монтаж аналогичного механизма, иначе бортовой компьютер не сможет корректно считывать показания. При одновременном отказе пары датчиков есть риск выхода из строя авто целиком.

В этом случае разумным будет буксировка или эвакуация машины в автосервис для устранения неполадки.  

Кислородный сенсор — чувствительный механизм, который может отказать при использовании некачественных запчастей (например, поршневых колец) и горючего. 

Не используйте этилированный бензин — свинец в его составе может повредить платиновые электроды.

Что делает лямбда-зонд

Измерения базируются на определении доли воздуха в отработанном газе. Этим обусловлено его размещение: в выпускном коллекторе до катализатора. ЭСУ считывает информацию с датчика и дает команду оптимизировать топливно-воздушную смесь до нормального показателя, регулируя объем топлива в двигательных цилиндрах.   

Зачем нужен второй лямбда-зонд? Дубликат устанавливают непосредственно на выходе, что увеличивает точность. Это помогает лучше контролировать правильную пропорцию смеси и корректность работы катализатора. 

За что отвечает лямбда-зонд в машине

Как мы уже писали, датчик сигнализирует об изменении доли кислорода в топливной смеси. Если получившиеся показатели расходятся с нормативными значениями, управляющий блок меняет продолжительность впрыска. Благодаря этому экономится горючее, снижается выхлопная токсичность и ДВС работает эффективно.

Если регулярно не проверять работу кислородного сенсора, проблема “высветится” на приборной панели (сигнал Check Engine). В этом случае вам придется разбираться с вышедшим из строя устройством. 

Можно ли обмануть систему?

Для этой цели используют “обманку” электронного или механического типа. В первом случае катализатор заменяют бронзовой или стальной запчастью, выполненной точно в размер. В ней высверливают небольшое отверстие для прохождения газа.

Керамическую крошку обрабатывают катализатором и размещают внутри проставок. Смесь взаимодействует с этими частицами. В результате CO/CH окисляются и токсичность выхлопа снижается. Если используется пара датчиков, их показания в этом случае не совпадут.

Будьте готовы к тому, что ЭБУ расценит такое расхождение как ошибку.

Электронный вариант устроен сложнее. Он способны обманывать “мозги” машины, обеспечивая их корректную работу. Встроенный микропроцессор оценивает состав выхлопных газов и формирует сигнал, совпадающий с данными второго сенсора (это работает, если катализатор исправен).

Зачем нужен датчик кислорода. Основные виды устройств

Прибор передает сигнал на блок управления при нарушении правильной пропорции топливно-воздушной смеси. Основу такого сенсора составляют гальванические элементы с диоксидом циркония, используемого в качестве электролита. Сверху он покрыт оксидом натрия и обработан пористыми электродами из платины, проводящими ток. Такой механизм работает только при 300 градусах Цельсия. 

В некоторых случаях электролит выполнен из титановой двуокиси. К недостаткам этого устройства относят невозможность генерации с ЭДС, при этом именно его часто устанавливают на популярных моделях авто.

Варианты с дополнительным подогревом быстрее активизируются, что позволяет получить максимально точные данные.

На агрегаторе Uremont.com предусмотрены инструменты для помощи автовладельцам в решении различных проблем. Например, чтобы вызвать эвакуатор, достаточно заполнить онлайн-бланк заявки — в течение 3-х минут придут отклики от партнерских СТО. Помимо этого, на портале предусмотрены:

  • интерактивная карта с адресами техцентров;

  • чат с автоэкспертами;

  • рейтинг на основе оценок пользователей, отзывы, основанные на их личном опыте, и пр.  

Источник: https://uremont.com/publications/articles/neispravnosti-datchika-kisloroda

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Сам себе моторист
Какая Разболтовка подходит на ваз 2107

Закрыть