Лямбда зонд это

Лямбда зонд в авто - что это такое и как работает

Грамотных автолюбителей такими терминами как ABS, ESP, катализатор, инжектор не удивишь. Расскажем что такое лямбда зонд в машине, для чего нужен и принцип его работы.

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

Что это такое

Название датчика лямбда зонд происходит от греческой буквы λ, которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. По сути, это датчик для измерения состава выхлопных газов, чтобы поддерживать оптимальный состав топлива и воздуха. При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится одна часть топлива - лямбда равна 1. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

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

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

Принцип работы

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

Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость. Разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала).

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

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

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

Если не работает

В этом случае ЭБУ начинает работать по усредненным параметрам, записанным в его памяти: при этом состав образующейся топливно-воздушной смеси будет отличаться от идеального. В результате появится повышенный расход топлива, неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, увеличение содержания СО в выхлопе, снижение мощности. Но машина при этом остается на ходу. Перечень неисправностей лямбда зонда достаточно большой и некоторые из них самодиагностикой автомобиля не фиксируются. Поэтому окончательное решение о замене датчика можно принять только после его тщательной проверки, которую лучше поручить специалистам.

Отметим, что попытки замены неисправного устройства имитатором или применение обманок ни к чему не приведут. ЭБУ не распознает «чужие» сигналы и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту «игнорирует».

Лямбда зонд – наиболее уязвимый датчик машины. Его ресурс составляет 60 – 120 000 км в зависимости от условий эксплуатации и исправности двигателя. Особенно чувствителен к качеству топлива – после нескольких плохих заправок он "умирает" и больше не работает.

Где находится лямбда-зонд и что это такое?

В конструкции автомобилей, выпускаемых разными производителями, предусмотрено использование многочисленных датчиков. С их помощью осуществляется непрерывный мониторинг, контроль функционирования различных узлов, систем и агрегатов в заданных параметрах. Важнейшим датчиком является лямбда-зонд (λ-зонд), отвечающий за уровень кислорода в отводимых от двигателя выхлопных газах.

Определение

В соответствии с техническим описанием, лямбда-зонд – это специальное устройство, которое предназначено для фиксации, измерения и оценки уровня содержания (процентного) кислорода в общей массе выхлопных газов ТС. Данная информация в постоянном режиме направляется на электронный блок управления (ЭБУ), где в автоматическом режиме производится корректировка (при необходимости) состава подготавливаемой смеси топлива и кислорода, а также ее качества. В результате обеспечивается снижение уровня токсичности в отработанных газах, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

Общее устройство

С каждым годом экологические нормы эксплуатации ТС становятся все жестче. Задача снижения уровня токсичности решается конструкторами посредством установки специального элемента – катализатора. Качество, надежность, продолжительность работы каталитического нейтрализатора обеспечивается за счет формирования правильного состава смеси (топливо/ кислород) перед ее направлением в камеру сгорания.

Лямбда-зонд представляет собой специальную систему, которая определяет уровень содержания кислорода, остающегося после завершения процесса превращения энергии сгорания топлива в движущую силу автомобиля. Если датчик зафиксирует излишки свободного кислорода, который не вступит во взаимодействие с топливом, то это указывает на недостаток бензина. С другой стороны, если не хватает кислорода, то следует снизить подачу. Принцип достаточно простой и эффективный, при этом позволяет не только контролировать выхлопные газы, но и обеспечивает экономичный расход топлива.

Месторасположение кислородного датчика

Лямбда-зонд вкручивается непосредственно в систему отвода отработанных выхлопных газов и находится в выпускном тракте в непосредственной близости с катализатором. Последние модели современных автомобилей оснащаются двумя датчиками кислорода, которые устанавливаются по обе стороны от каталитического нейтрализатора. По конструкции оба лямбда-зонда одинаковы, но производят разные замеры.

Так, верхний датчик замеряет и посылает на ЭБУ информацию о том, какой процент кислорода содержится в выхлопных газах. А главная задача кислородного датчика, установленного внизу, заключается в контроле эффективности работы катализатора (при необходимости – в его более тонкой, точечной корректировки).

Общее устройство детали

Наибольшее распространение в современных автомобилях получили кислородные датчики, работающие на основе диоксида циркония. Конструктивно, изделие представляет собой металлический стержень с проводом. Конец стержня несколько скруглен, внутри находится 2 электрода, между которыми – твердый электролит, либо двуокись циркония. Наружный электрод взаимодействует с выхлопными газами, а внутренний – с атмосферой. В конструкции лямбда-зонда предусмотрен специальный термоэлемент, с помощью которого осуществляется быстрый прогрев электродов до требуемых эксплуатационных параметров (приблизительно 300°С).

Возможные неисправности

Кислородные датчики функционируют в крайне тяжелых эксплуатационных условиях при непрерывном и достаточно агрессивном воздействии потока горячих отработанных газов. Выход детали из строя влечет целый ряд характерных неисправностей:

увеличение расхода топлива;
неустойчивую работу двигателя на холостом ходу;
снижение мощности;
ухудшение тяги, преемственности, передачи крутящего момента на ходовую часть;
характерный запах бензина из выхлопной трубы.

Поломка датчика редко происходит по причине механического воздействия. Чаще всего это последствия естественного износа, обрыва цепи питания нагревательного элемента или загрязнения.

Заменить неисправный лямбда-зонд можно самостоятельно, но при наличии соответствующей квалификации, либо рекомендуется доверить ремонт специалистам автосервиса.

Что такое лямбда-зонд или кислородный датчик: Авторамблер

Согласно строгому определению, лямбда-зонд или кислородный датчик – это устройство, оценивающее концентрацию кислорода в отработавших выхлопных газах. Казалось бы, зачем "мозгам" двигателя знать, что вылетает наружу? Очень просто – чтобы приготовить оптимальную топливно-воздушную смесь и снизить токсичность выхлопных газов.

При чем тут лямбда?

Название "лямбда-зонд" не случайно происходит от греческой литеры "лямбда" (λ) – в автомобилестроении она обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси (соотношении топлива и воздуха). Когда ее состав оптимален – а таким принято считать 14,7 кг воздуха к 1 кг топлива – то коэффициент избытка воздуха равен единице, а смесь считается стехиометрической и обеспечивает полное сгорание топлива. В зависимости от коэффициента существует три вида топливно-воздушной смеси – это упомянутая выше оптимальная стехиометрическая, "богатая" с избытком топлива (в данном случае λ < 1) и "бедная" с не оптимально большим содержанием воздуха (λ > 1).

Если датчик увидел наличие свободного кислорода, не вступившего в реакцию, то это означает, что топлива должно быть больше. В противном случае, когда воздуха наоборот мало, требуется сократить подачу горючего.

Двигатели способны работать не только на оптимальной топливно-воздушной смеси, но также на "богатой" или "бедной" – все зависит от целей и задач, к которым относится динамика, экономичность и снижение вредных выбросов. Наименьшее потребление топлива и чистота выхлопа будет при лямбде, равной единице, а на обогащенной смеси двигатель будет развивать оптимальную мощность. Отметим, что заметные отклонения от стехиометрической смеси могут привести к поломкам как выпускной системы, так и двигателя. Раз уж зашел разговор об идеальной топливно-воздушной пропорции, то следует отметить следующее. Двигатель нечасто работает на стехиометрической смеси, но при этом постоянно стремиться к ней. Удерживать "идеальный" состав длительное время невозможно, поскольку на смесеобразование влияет масса факторов. Таким образом, электронный блок управления постоянно регулирует его, удерживая в условно оптимальных рамках.

Где расположен кислородный датчик

Лямбда-зонд находится в выпускном тракте (проще говоря, он вкручен в систему) и соседствует с каталитическим нейтрализатором. У современных автомобилей кислородный датчик установлен как перед ним (называется верхний лямбда-зонд), так и на выходе катализатора (нижний лямбда-зонд). Конструктивно они идентичны, но выполняют несколько разные замеры. Так, верхний датчик отслеживает, сколько кислорода содержится в отработавших газах. Сигнал с него отправляется в электронный управляющий блок двигателя и тот считывает характеристики топливно-воздушной смеси – проще говоря, понимает, стехиометрическая ли она, обогащенная или обедненная. В зависимости от результата, происходит корректировка объемов подаваемого в цилиндры топлива для приготовления смеси с оптимальным составом. Что касается нижнего кислородного датчика, то он нужен для контроля работы каталитического нейтрализатора и более точной корректировки. Отметим, что в стародавние времена гораздо менее строгих экологических норм нижние лямбда-зонды не применялись.

Как устроен кислородный датчик

Наиболее популярны устройства на основе диоксида циркония. Выглядят они как металлический стержень, конец которого скруглен, с проводом. Непосредственно с выхлопными газами контактирует наружный электрод (для этого в защитном кожухе предусмотрены отверстия), в то время как с атмосферой взаимодействует внутренний. Между ними как раз и находится двуокись циркония или твердый электролит. Оба электрода имеют платиновое напыление. Есть и нагревательный элемент, который призван как можно скорее выводить лямбда-зонд на высокую рабочую температуру в районе 300 °С.

Неисправности кислородного датчика

Датчик работает в крайне неблагоприятных тяжелых условиях, находясь в потоке горячих отработавших газов. Водитель узнает о неисправности и дело не в загоревшейся контрольной лампе Check Engine на приборной панели. Выход лямбда-зонда из строя сопровождается увеличением расхода топлива, неустойчивой работой двигателя на холостых оборотах и снижением мощности, а также характерным "бензиновым" запахом из выхлопной трубы – резким и "токсичным". В общем, автомобиль подаст сигнал.

Причины неисправностей кислородного датчика редко провоцируются механическими повреждениями – все-таки он сравнительно неплохо защищен. Наиболее часто лямбда-зонд требует замены из-за износа в процессе эксплуатации, либо загрязнения или обрыва электрической цепи нагревательного элемента. Прикончить датчик может некачественное топливо, технические проблемы, например, сгорание масла из-за плохого состояния маслосъемных колец или антифриз в топливе. Правда, в этом случае проблемы с лямбда-зондом будут наименьшей из сложностей. Бывает, что он работает с перебоями из-за электрического питания и окисления контактов, что отражается на топливно-воздушной смеси и, соответственно, поведении автомобиля.

Можно ли заменить самостоятельно

Как видите, неисправность кислородного датчика не только делает езду на автомобиле проблематичной, но в ряде ситуаций способна повлечь за собой другие поломки. Поменять датчик можно самостоятельно, если до него получиться добраться. Перед этим следует обесточить автомобиль и снять с датчика колодку. Дальше – самое интересное: далеко не всегда удается выкрутить прикипевший лямбда-зонд с первого раза, поэтому следует проявить осторожность, чтобы не сломать. Если вывернуть удалось, то не забудьте перед установкой нового очистить резьбу в выпускной системе.

Для чего нужен лямбда зонд?

Кратко:

Лямбда зонд устанавливается в любых транспортных средствах, приводимых в движение с помощью двигателей внутреннего сгорания. Лямбда зонд:

• Регулирует смесеобразование, удерживая расход топлива на максимально низком уровне.
• Обеспечивает катализатору оптимальные условия работы, что в итоге влияет на срок службы катализатора и низкий уровень токсичности выхлопа.

Подробно:

Подробное понимание того, как устроен и для чего нужен лямбда зонд никак не повлияет на обнаружение и устранение неисправности этого датчика, если вы внимательно будете следовать тем советам, которые мы даём в наших статьях.
Даже простое чтение статьи будет для вас пустой тратой времени, поскольку, когда у вас перегорает лампочка, вы не стремитесь понять, как она работает, а просто меняете её на новую. Ведь всё, что на самом деле нужно вам, это исправный автомобиль. Поэтому, смело пропускайте эту статью и переходите к статьям, которые непосредственно расскажут вам, как проверить, подобрать и заменить ваш датчик.
Если же вы всё-таки решительно настроены вникнуть в суть работы лямбда зонда, желаем удачи.

Функция лямбда зонда в современном автомобиле.

На все автомобили, начиная с конца 80-х годов прошлого века, устанавливаются катализаторы, задачей которых является очищение выхлопных газов от вредных примесей. Для оптимальной и эффективной работы катализатора необходимо подготовить строго определённое качество воздушно-топливной смеси для двигателя и проконтролировать качественные характеристики выхлопных газов, возникших в результате её сгорания. Эту функцию выполняет лямбда зонд.

Лямбда зонд – также называемый кислородным датчиком или датчиком кислорода – измеряет количество остаточного кислорода в выхлопных газах. Отсюда пошло основное название этого датчика – кислородный. Исходя из количества остаточного кислорода, датчик посылает сигналы в электронный блок управления двигателем, который, в свою очередь, регулирует количество подаваемого топлива или, другими словами, изменяет качество воздушно-топливной смеси. Именно поэтому так важна герметичность выхлопной системы в местах установки этих датчиков, поскольку, в результате подмеса воздуха извне параметры этих измерений нарушаются. Идеальное соотношение воздуха и топлива в смеси обозначается греческой буквой λ (лямбда) и равняется приблизительно 15 к 1, где 15 частей это воздух, а 1 часть это топливо. Отсюда и пошло наиболее распространённое в России название датчика – лямбда зонд.

Лямбда зонд установлен в трубы выхлопной системы автомобиля так, чтобы его рабочие поверхности обтекали выхлопные газы. Эти рабочие поверхности состоят из многослойных материалов обеспечивающих тестирование смеси. Тестирование смеси эффективно идёт только при высокой температуре рабочей поверхности, поэтому все современные датчики снабжены функцией принудительного прогрева. Для подробного рассмотрения конструкции датчика обратитесь к схеме 1.

Первый (верхний, регулирующий) лямбда зонд.

До начала 2000-х годов на автомобиль устанавливался только один датчик. Этот датчик устанавливался на отрезок выхлопной трубы между двигателем и катализатором и впоследствии, после появления второго датчика, получил свои нынешние названия: первый датчик или верхний или регулирующий. В задачу этого датчика входил вышеописанный процесс измерений и поскольку он устанавливается выше, чем второй этот датчик был назван верхним. Регулирующим он был назван по причине того, что именно он несёт основную нагрузку по регулированию воздушно-топливной смеси. Этот же датчик принимает на себя главный удар раскалённых токсичных газов двигателя, ещё не очищенных от ядовитых примесей катализатором. За счёт этого он и выходит из строя в среднем в 5-7 раз чаще, чем второй датчик.

Второй (нижний, диагностирующий) лямбда зонд.

После 2000-х годов, дополнительно к Первому датчику, в автомобилях стали устанавливать ещё один, при этом местоположение Первого не изменилось. Второй датчик стали устанавливать на отрезок выхлопной трубы от катализатора до глушителя. Задачей этого дополнительного датчика стала проверка качества очистки выхлопных газов, прошедших через катализатор. Он получил название «Второй» или «Нижний», поскольку устанавливался под днищем автомобиля. Другим названием этого датчика стало «Диагностирующий», оно отражало его функциональную отличие от Первого датчика – проверять качество очистки выхлопных газов. После появления Второго датчика блок управления рассчитывает параметры идеальной воздушно-топливной смеси на основании показаний их обоих. В результате удалось добиться дополнительного снижения расхода топлива и высочайшей степени очистки выхлопных газов от ядовитых примесей - 95%.

Следует заметить, что поскольку Второй датчик установлен после катализатора, где газы уже очищены от агрессивных примесей, он выходит из строя значительно реже и то в результате либо разрушения катализатора, либо в результате механического или термического повреждения.

Конструктивно оба датчика очень похожи. Тем не менее они имеют ряд различий, обусловленных их функциональностью. В последние годы первые и вторые лямбда зонды стали также отличаться и конструктивно. В качестве регулирующих датчиков всё чаще применяются сложные и дорогостоящие широкополосные датчики, в то время как в качестве диагнотических по прежнему используют циркониевые лямбда зонды.

Схематичное обозначение местоположения лямбда зондов на современном автомобиле.

Все автомобили объёмом двигателя более 2-х литров имеют по два Первых датчика и два Вторых датчика. Установка четырех датчиков продиктована большей мощностью таких двигателей требующих наличия двух катализаторов. В последние годы, в связи с введением более строгих требований по выбросам, стали устанавливать до трёх катализаторов, а соответственно понадобился и пятый кислородный датчик.

Разновидности лямбда зондов.

Лямбда зонд из диоксида циркония является самым распространённым на сегодняшний день типом кислородных датчиков.
Менее распространёнными датчиками является широкополосные датчики и датчики воздух - топливо.
Совсем редкими являются лямбда зонд их диоксида титана, которые постепенно вытесняются из-за своей дороговизны.

Для чего нужен лямбда-зонд и как его отремонтировать?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

за что отвечает кислородный датчик, как он работает, его чистка и распиновка

Лямбда-зонд отвечает за качество, а также пропорции топлива и воздуха при создании воздушной смеси. От работы этого устройства зависит корректное функционирование автомобильного мотора.

Содержание

Открытьполное содержание

[ Скрыть]

Для чего нужен кислородный датчик в автомобиле?

Данный контроллер в авто — такое устройство сопротивления, которое предназначено для определения объема оставшегося кислорода в отработанных газах. В соответствии с сигналами, которые отправляются датчиком, микропроцессорный модуль силового агрегата оценивает, на каком типе горючей смеси работает мотор. Он может быть нормальным, обедненными либо обогащенным. С учетом полученных показаний и необходимого режима функционирования, блок управления выполняет корректировку объема горючего, которое подается в цилиндры двигателя.

В ходе прогрева силового агрегата импульсы, которые отправляет лямбда-зонд, игнорируются микропроцессорным модулем. Это происходит до момента, пока температура мотора машины не увеличится до необходимой. Контроллеры применяются для дополнительной регулировки состава горючей смеси, а также контроля исправности работы каталитического нейтрализатора.

Канал «Kanistra» подробно рассказал о необходимости использовании кислородного контроллера в автомобиле.

Что будет, если отключить датчик?

Игнорировать работу датчика кислорода возможно, но выполнять его отключение нежелательно, поскольку из-за этого ЭБУ запустит автономный режим подачи горючей смеси. Это станет причиной большего расхода бензина, а в отработавших газах возрастет объем токсических элементов.

Помимо этого, возникнут такие проблемы:

На электродах свечей зажигания появится черный нагар. Из-за этого ухудшится запуск силового агрегата, в частности, при первом старте после стоянки. Горючая смесь будет хуже воспламеняться, а также уменьшится зазор свечи.
На клапанах появится нагар. Из-за этого снизится продуваемость всасывающих, а также выхлопных магистралей головки блока цилиндров. Постепенно забьются впускное и выпускное коллекторные устройства, что приведет к падению величины мощности транспортного средства.
Начнет образовываться нагар на катализаторе. Со временем это станет причиной его расплавления. В результате силовой агрегат будет останавливаться сразу после старта.
Образуется нагар на поршнях. В конечном счете это приведет к необходимости осуществления капитального ремонта.

Об отключении контроллера без последствий рассказал канал «Жизнь в гараже».

Где находится лямбда-зонд?

Чтобы понять, где находится этот элемент на авто, надо знать год выпуска транспортного средства. В машинах, произведенных до 2000 года, в большинстве случаев используется один контроллер кислорода, но их может быть и два, расположенных в разных местах. Во всех транспортных средствах, выпущенных после 2000 года, имеется от двух до четырех кислородных регуляторов. В плане конструкции они не имеют между собой отличий, но могут выполнять различные функции.

Количество кислородных контроллеров в автомобиле зависит от объема силового агрегата. Если этот параметр составляет менее двух литров, то в машине установлено для датчика — один верхний, другой нижний. Первый можно найти в моторном отсеке, он легко заменяем, а второй располагается под днищем машины.

Для определения места установки первого регулятора надо сделать следующее:

Открывается моторный отсек транспортного средства.
Находится сам силовой агрегат, он располагается в центре подкапотного пространства и на более современных авто скрыт пластмассовой крышкой. На ней должна указываться марка авто. Если крышка закрывает не только силовой агрегат, но и весь моторный отсек, ее надо демонтировать.
Производится визуальный осмотр пространства вокруг мотора машины. Необходимо определить металлические магистрали, которые идут к двигателю от пространства в глубине отсека. Это и есть впускной коллектор. По данным магистралям из силового агрегата отводятся выхлопные газы. Коллекторное устройство может закрываться специальным теплозащитным экраном, выполненным из металлизированного материала, при его наличии придется произвести демонтаж защиты.
Производится визуальная диагностика узла. На нем должна располагаться деталь, выполненная в цилиндрическом корпусе длиной около 5-7 см. Одна часть данного устройства установлена в коллекторный узел, а к другой подсоединен толстый кабель, это кислородный контроллер.
Если эти действия не помогли обнаружить датчик, то надо проследить за магистралью, которая идет от выпускного коллектора. Контроллер должен располагаться на ней.

Устройство и принцип работы лямбда-зонда

Элементы, из которых состоит универсальный регулятор, расположенный перед катализатором либо после него:

Корпус кислородного датчика. Регулятор комплектуется устройством, выполненным из металла и оборудованным нарезной резьбой, которая позволяет его установить.
Изолятор, сделанный из керамики.
Уплотнительный элемент, обеспечивающий герметизацию устройства при монтаже.
Наконечник устройства, выполненный из керамики.
Кабели с манжетами, обеспечивающими качественное уплотнение.
Для эффективной вентиляции контроллера используется специальный корпус, оборудованный дополнительным отверстием.
Контактный элемент, по нему проходит напряжение.
Дополнительный защитный щиток. Он оборудуется отверстием, которое требуется для выпуска отработавших газов.
Универсальный лямбда-зонд может оборудоваться спиралью, которая монтируется в отдельном резервуаре.

Канал «Chevrolet Aveo» рассказал об устройстве контроллера.

Основная особенность кислородного регулятора заключается в том, что для производства устройства применяется термостойкая база. Использование подобных материалов дает возможность работать контроллеру в системах, где присутствуют повышенные температуры. В зависимости от датчика к нему может подключаться разъем с количеством проводников, составляющих от одного до четырех.

Регулятор концентрации объема кислорода — это элемент обратной связи, который функционирует так:

Два электрода, наружный и внутренний. На первом есть платиновое напыление, имеющее высокую чувствительность по отношению к содержанию кислорода.
Внутренний контроллер выполнен из циркониевого сплава. Его электрод функционирует под воздействием отработавших газов, а внешний предназначен для контакта с атмосферным воздухом.
Когда внутренний контроллер разогревается, в его керамической основе появляется разница потенциалов. Это способствует образованию электрического напряжения.
В соответствии с этим параметром определяется объем кислорода в отработавших газах.

Распиновка

Схема контактов лямбда-зонда

Рассмотрен пример обозначения проводов на кислородном устройстве от ВАЗ 2110, оснащенном четырьмя контактами:

Кабель в черной оболочке является сигнальным выходом. Он подсоединяется к микропроцессорному блоку. ЭБУ используется для считывания и обработки поступающих импульсов об объеме кислорода, содержащегося в выхлопных газах.
Два контакта белого цвета используются для подключения к обогревательному компоненту, расположенному в контроллере. При подсоединении неважно, куда подключать конкретный кабель — к положительному или отрицательному выходу.
Четвертый проводник устройства выполнен в серой оболочке. Это масса или заземление.

Виды лямбда-зондов

Типы кислородных контроллеров различаются между собой по следующим параметрам:

конструкции и устройству;
методу крепления на трубе;
параметру ширины измерения лямбды.

Узкополосные

Такие устройства считаются двухуровневыми и являются самыми простыми в плане конструкции. Узкополосные регуляторы, по сути, это генераторы волнообразных импульсов. Такой датчик представляет собой простой гальванический компонент, но вместо электролита здесь используются керамические соты. Они свободно пронизывают ионы кислорода, а чтобы сделать их проводимыми, необходим обогрев до температуры около 400 градусов. Основная особенность узкополосного регулятора состоит в том, что он может монтироваться перед нейтрализаторным устройством либо после него.

Титановые

Для наконечника кислородного регулятора керамическая часть может быть выполнена из оксида циркония либо титана. Принцип работы данного типа устройств немного отличается от универсальных. Регулятор производит замер не величины напряжения, а параметра электрического сопротивления кислорода на выхлопе. Чем выше будет концентрация кислорода, то есть горючая смесь обедненная, тем меньше рабочая величина. Сопротивление увеличивается при снижении кислородного объема.

На изменения, которые происходят в составе выхлопа, титановые устройства реагируют оперативнее. Они характеризуются более высоким ресурсом эксплуатации и выдачей точных показаний. По сравнению с циркониевыми устройствами их стоимость более высокая. Первые хоть и уступают титановым в плане точности и срока службы, но спрос на них более высокий.

Широкополосные

Конструкция такого устройства более сложная. Основная особенность кислородного регулятора заключается в том, что он может изменять образование смеси для каждого отдельного цилиндра силового агрегата. На изменение происходящих внутри двигателя процессов датчик реагирует мгновенно. В целом это положительно отражается на функционировании мотора и способствует снижению объема вредных элементов в отработанных газах. Широкополосные типа устройств используются в качестве входных контроллеров каталитического нейтрализаторного устройства.

Сергей Л подробно рассказал об одном из популярных фирменных лямбда-зондов широкополосного типа.

Без нагревателя

Устройства, в которых нет обогревателя, считаются наиболее ранним типом. Если по конструкции регулятор относится к однопроводным, то в нем имеется один сигнальный кабель. В двухпроводных используется общий проводник и он подключается к заземлению со стороны электрики машины.

Контроллеры, не оборудованные нагревателем, устанавливаются в близости к выхлопным отверстиям силового агрегата. Такое место монтажа считается не самым оптимальным для выполнения замеров, поэтому сигналы, отправляющиеся с датчика, могут быть неточными. Основной минус устройства заключается в том, что для достижения необходимой температуры, когда он будет работать более точно, ему потребуется время.

С нагревателем

Кислородные контроллеры с обогревательным элементом бывают трех- и четырехполосными. Их использование дает возможность быстрее достичь необходимой температуры, что обеспечит корректную работу регулятора. Сам нагреватель выполнен в виде внутреннего резистора, который прогревается, когда через него проходит ток.

Такие устройства могут устанавливаться на системе выхлопа ниже по потоку отработанных газов. Они функционируют в более щадящем режиме в плане температуры, если сравнивать с датчиками без нагревателей. Все современные устройства, имеющиеся в продаже, обязательно оборудуются обогревательными элементами. Но время прогрева может отличаться в зависимости от модели.

Универсальные

Монтаж такого типа регуляторов допускается на любой тип транспортного средства, но при подборе важно правильно определить вид ДВС. Иногда для установки требуется внести изменения в электропроводку машины и колодку подключения контроллера. Универсальные датчики хоть и называются так, то тип силового агрегата очень важен, иначе мотор может функционировать некорректно.

Об установке такого типа лямбда-зондов рассказал пользователь Denis Marian.

С быстрым разогревом

Такие устройства еще называются кислородными регуляторами типа FLO либо UFLO. В основе конструкции контроллера применяется низкоомное высокотемпературное нагревательное устройство, позволяющее снизить время прогрева. Для достижения необходимого уровня температуры регулятору может потребоваться менее двадцати секунд. Вредные вещества, находящиеся в составе отработавших газов, наиболее опасны при запуске силового агрегата «на холодную». Поэтому устройства с быстрым нагревом позволяют снизить уровень загрязнения в момент первоначального запуска ДВС.

Причины и признаки неисправности датчика

Работа контроллера может быть нарушена из-за таких причин:

Использование некачественного либо этилированного топлива. В частности, для любого двигателя опасно горючее с высоким содержанием свинца.
Ошибки, допущенные автовладельцем. При установке кислородного контроллера мог использоваться нетермостойкий герметичный клей. Либо средство, в составе которого используется силикон.
Перегрев кислородного регулятора. Причин такой проблемы может быть множество. К основным относятся неверно выставленный момент опережения зажигания и обогащение горючей смеси. Иногда устройство перегревается в результате сбоев в работе системы зажигания.
Неудачные и многократные попытки старта силового агрегата. Из-за этого в выхлопную систему попадает большой объем горючего. Есть вероятность воспламенения смеси с детонацией.
Отсутствие герметичности в системе выхлопа.
Износ маслосъемных колпачков. Это приводит к попаданию моторной жидкости в систему выхлопа.
Проблемы с контактом в выходной электроцепи кислородного регулятора. Неисправность может заключаться в обрыве либо замыкании на массу. Возможен плохой контакт устройства с бортовой сетью машины.
Попадание охлаждающего вещества в систему выхлопа.
Нарушение герметизации корпуса кислородного регулятора.
Неверное либо нестабильное питание в электросети машины. В частности, речь идет об участке цепи от кислородного датчика к микропроцессорному блоку управления двигателем.

Подробнее о причинах неисправностей лямбда-зондов рассказал канал «Интернет магазин автозапчастей».

О выходе из строя регулятора могут сообщить следующие признаки:

Транспортное средство при езде по ровной дороге без причины начинает двигаться рывками.
Значительно повысилось потребление топлива двигателем.
Автомобиль плохо едет, практически не набирает скорость. При нажатии на педаль газа ощущаются «провалы», мощность силового агрегата не увеличивается.
Двигатель машины функционирует неустойчиво при работе на холостых оборотах.
Когда силовой агрегат остановлен, из-под капота доносится треск. Нехарактерный для нормальной работы двигателя звук можно услышать в районе установки кислородного датчика.
Корпус регулятора покраснел, это можно оценить визуально. Такая проблема говорит о перегреве устройства.

Диагностика датчика

Для определения работоспособности контроллера можно проверять следующие параметры:

величину напряжения в электроцепи подогрева, если регулятор оборудован обогревателем;
работоспособность нагревательного элемента внутри конструкции;
величину опорного напряжения;
сигнал, поступающий с устройства, но для этого потребуется осциллограф либо стрелочный вольтметр.

Для диагностики регулятора потребуется именно такой тип тестера, поскольку он оперативнее реагирует на смену показаний. Перед выполнением тестирования надо произвести визуальную проверку устройства. Требуется убедиться в отсутствии механических дефектов и повреждений электропроводки, подключенной к контроллеру.

Если лямбда-зонд покрыт сажей или другими веществами, диагностика не потребуется, поскольку регулятор уже необходимо менять.

Проверка напряжения в электроцепи обогрева

Тестирование выполняется с использованием цифрового либо стрелочного вольтметра, процедура производится так:

Ключ устанавливается в замок, выполняется активация зажигания. На этом этапе важно не отключить колодку от контроллера. Это приведет к тому, что микропроцессорный модуль мотора определит это как ошибку. Соответствующая информация о неисправности лямбда-зонда будет занесена в память блока управления.
Острые щупы тестера надо установить на контакты, подключенные к обогревательному элементу. Контроллер не отключается, выводами вольтметра именно протыкается колодка. Можно использовать разъем со стороны проводников.
Значение напряжения на контактах должно соответствовать аналогичному параметру АКБ. Для легковых авто и внедорожников — 12 вольт и 24 — для микроавтобусов. Если двигатель не запущен, напряжение с микропроцессорного модуля может не идти на контроллер. Из-за этого потребуется запуск силового агрегата. Но в большинстве случаев достаточно просто активировать зажигание.

Положительный сигнал идет на нагревательный элемент напрямую через предохранительное устройство. А отрицательный импульс подается с микропроцессорного модуля управления мотором. Поэтому, если положительный сигнал отсутствует, надо произвести более детальную диагностику электроцепи на участке от батареи до предохранительного устройства и регулятора. В некоторых автомобилях этот проводник оснащается реле. Если отсутствует отрицательный сигнал, производится проверка проводки до микропроцессорного модуля, есть вероятность, что контакт «потерялся» в одном из штекеров.

Канал «Все по теме» рассказал о нескольких методах тестирования контроллера, в том числе о проверке напряжения.

Диагностика исправности нагревательного элемента

Для проверки этого устройства потребуется омметр, который надо заранее настроить в режим замера величины сопротивления.

Процесс диагностики выполняется так:

От кислородного контроллера отключается колодка с проводами.
Производится замер параметра сопротивления. Эту величину надо измерить между проводниками нагревательного устройства. Сюда устанавливаются щупы тестера.
Значение сопротивления в зависимости от контроллера может быть разным. Как правило, этот параметр составляет от 2 до 10 Ом.

Если тестер не показал сопротивление вовсе, это говорит об обрыве внутри регулятора. Потребуется замена устройства.

Диагностика опорного напряжения кислородного регулятора

Для проверки этого параметра понадобится тестер (возможно использование мультиметра), настроенный в режим вольтметра.

Процесс диагностики:

Ключ устанавливается в замок, выполняется активация зажигания.
Производится замер величины напряжения, для этого щупы тестера надо подключить между сигнальным кабелем и массой.
На большинстве транспортных средств полученный параметр должен составить около 0,45 В. Если значение отклоняется в большую или меньшую сторону более, чем на 0,2 вольта, надо детальнее проверять сигнальную цепь контроллера. Возможны проблемы в контакте устройства с массой.

Пользователь Игорь Белов рассказал о нескольких методах диагностики лямбда-зонда, в том числе проверке опорного напряжения.

Диагностика сигнала кислородного регулятора

Этот вариант тестирования считается наиболее сложным в плане реализации и самым ответственным. Для его выполнения потребуется осциллограф либо стрелочный вольтметр. При их отсутствии допускается использование специального прибора — мотор-тестера. Если имеется осциллограф, то необязательно использовать оборудование, допускается применение компьютерных программ. Но к ПК дополнительно необходимо подключить специальную приставку с щупами.

Процедура проверки выполняется так:

Ключ устанавливается в замок, производится запуск силового агрегата. Двигатель необходимо прогреть до рабочей температуры. Кислородный регулятор не будет оптимально функционировать, пока не нагреется.
Затем щупы диагностирующего прибора подключаются между сигнальным кабелем, а также проводником массы устройства.
Путем нажатия на педаль газа обороты коленвала силового агрегата увеличиваются приблизительно до трех тысяч в минуту.
После этого выполняется проверка показаний контроллера кислорода.

Сигнал с регулятора должен меняться в диапазоне от 0,1 до 0,9 вольт. Если диагностическое устройство точное и полученные значения составляют от 0,2 В до 0,7 В, то кислородный контроллер вышел из строя. Затем надо засечь, в течение какого времени параметры изменяются от большего значения к меньшему. За десять секунд лямбда-зонд должен поменять около 9-10 значений. Если процедура изменения осуществляется реже, то есть вероятность появления ошибки в плане медленного отклика устройства.

Как устранить неисправности лямбда-зонда

Если проблемы в работе кислородного контроллера не связаны с самим регулятором, но его работу можно попытаться восстановить:

Производится диагностика проводов на участке от датчика к микропроцессорному блоку. Если имеется обрыв или повреждение изоляции, кабель надо менять. Процедура замены выполняется с помощью перепайки. Место спайки необходимо обмотать изолентой либо установить в специальную термоусадочную трубку.
Выполняется очистка контактных элементов на разъеме цепи, к которой подключен датчик. Проблема может заключаться в их загрязнении, из-за этого устройство будет передавать некорректные сигналы. Процедура очистки выполняется путем продувки разъема или использованием специальной железной щетки.
Если контактные элементы повреждены, то саму колодку надо перепаять. Для этого на разборке авто ищется б/у датчик, от него отрезается разъем. Можно найти штекер в автомагазине. Процедура пайки выполняется посредством разрезания кабеля с колодкой и установкой нового разъема.

Пользователь Олег Донской рассказал о выполнении ремонта лямбда-зонда в гаражных условиях.

Чистка датчика кислорода

Есть два варианта почистить контроллер. Независимо от метода, перед выполнением процедуры устройство надо демонтировать из посадочного места. Для этого используется специальный съемник либо гаечный ключ соответствующего размера.

Первый способ

Данный вариант не является наиболее простым и быстрым, поскольку потребителю необходимо получить доступ к керамической составляющей регулятора. А эта основа расположена за защитным стальным колпачком, который демонтировать самостоятельно бывает проблематично. Для выполнения задачи придется использовать ножовку по металлу, но действовать надо аккуратно, чтобы не повредить поверхность. Поэтому более целесообразно использовать токарный станок — с его помощью у основания регулятора можно срезать колпачок рядом с резьбой, используя резцу.

При отсутствии соответствующего оборудования допускается воспользоваться напильником. Полностью демонтировать колпачок таким инструментом не выйдет, но можно сделать небольшие отверстия длиной около 5 мм. Когда будет обеспечен доступ к основанию кислородного регулятора, можно чистить устройство, для выполнения задачи потребуется ортофосфорная кислота.

Процесс очистки:

Берется около 100 мл очистительного средства. При отсутствии ортофосфорной кислоты можно использовать флюс для пайки либо преобразователь ржавчины.
Средство очистки наливается в стеклянную емкость, для этого можно использовать обычную банку либо рюмку. В нее опускается сердечник кислородного датчика. Полностью класть регулятор в емкость нельзя.
Через 15-20 минут выполняется промывка основания контроллера с помощью дистиллированной воды. Затем датчик необходимо полностью высушить.
Процедура прочистки может повторяться несколько раз, пока налет не исчезнет с металлического основания сердечника. Если удалить загрязнения не получилось, то воздействие очистительного средства можно усилить, используя кисть, которой необходимо обрабатывать и прочищать основание.
Если ранее удалось демонтировать защитный колпачок, то вместо кисти допускается применение зубной щетки. Когда процедура завершена, регулятор промывается и высушивается. Вернуть колпачок на место можно, используя аргонную сварку.

При реализации этого метода надо учитывать нюансы:

Ортофосфорная кислота представляет собой агрессивное и химически опасное средство. При работе с ней необходимо соблюдать все правила техники безопасности. Нельзя допустить ее попадания на слизистые оболочки или внутрь организма.
Если кислородный контроллер сильно загрязнен, то 20 минут для его качественной прочистки будет недостаточно. Поэтому нужно подождать несколько часов, пока датчик лежит в емкости с кислотой. В запущенных случаях воздействие очистительного средства можно увеличить до 8 ч.
Чтобы убедиться в том, что процедура ремонта была выполнена правильно, может понадобиться определенное время. Это позволит автовладельцу оценить качество работы транспортного средства и произвести замер расхода горючего. Если на приборной панели после очистки продолжает гореть индикатор «Чек Энджин», это говорит о том, что восстановить работу регулятора не получилось.
В случае когда кислородный контроллер оборудован защитным колпачком с двойной оболочкой, сделать отверстия с помощью напильника не выйдет. Оптимальным вариантом будет прочистка сердечника путем его замачивания в кислоте с защитным компонентом.

Второй способ

Для реализации этого метода понадобится то же очистительное средство. Процедура восстановления будет выполняться с использованием газовой плиты либо горелки. В первом случае рекомендуется использование самой маленькой конфорки, этот вариант более удобный. С нее необходимо заранее демонтировать крышку, после чего перевернуть ее и положить, сместив в сторону и установив так, чтобы она закрывала газовую трубу от попадания кислоты внутрь.

Затем огонь зажигается, сердечник лямбда-зонда обрабатывается кислотой, а потом разогревается на конфорке. После того как кислота начнет брызгать и кипеть, на поверхности устройства появится сине-зеленая соль. Необходимо дождаться, пока очистительное средство полностью не выкипит, а затем обмыть регулятор дистиллированной водой. После этого процедура обработки кислотой и прогрева повторяется еще несколько раз до момента, пока датчик не заблестит. Прежде чем устанавливать на место резьбу, ее рекомендуется смазать графитовым средством. Затем регулятор ставится на место.

Как обойти лямбда-зонд?

Для обхода кислородного регулятора можно использовать обманку — механическую либо электронную. В первом случае речь идет об установке так называемой проставки или втулки вместо катализаторного устройства. Этот элемент монтируется между самим контроллером и выхлопной трубой. Размеры устройства должны быть определенными и соответствовать конкретной марке авто. Для более качественной работы важно, чтобы втулка была изготовлена из теплоустойчивой стали либо бронзы.

В самой проставке необходимо сделать отверстие сверлом на 2 мм, через него отработанные газы будут проходить в обманку. Во втулку ставится керамическая крошка, ее надо заранее обработать каталитическим спреем. Химическое воздействие выхлопных газов с этим материалом приведет к окислению, соответственно, будет снижена концентрация вредоносных элементов на выходе. В итоге это станет причиной того, что информация с двух контроллеров будет разной, а микропроцессорный модуль воспримет это как штатную работу катализаторного устройства.

Пример схемы для создания механической обманки лямбды

Для монтажа обманки выполняются следующие действия:

Автомобиль загоняется в гараж с ямой либо на эстакаду.
От АКБ отключается клеммный зажим.
Производится демонтаж кислородного контроллера.
Устанавливается проставка, подключается аккумуляторная клемма.
Производится запуск мотора. Если микропроцессорный модуль выдает ошибку, процедура демонтажа и установки повторяется.

Этот тип обманки самый экономичный, он оптимально подойдет для использования в любом типе авто. Реализация электронных обманок более сложная.

Чтобы соорудить такое устройство, потребуются следующие детали:

неполярный конденсаторный элемент К10-17Б, емкость устройства должна составить 1 мкФ;
резисторный элемент С1-4, он должен быть рассчитан на 0,25 Вт, 5%;
паяльник с припоем и канифолью;
изолента;
канцелярский нож.

Монтаж обманки производится на проводники, идущие от контроллера к колодке. Сам разъем в некоторых моделях авто может располагаться в тоннеле между креслами водителя и пассажиром. Его место установки может быть в подкапотном отсеке или под центральной консолью, этот момент надо уточнить. Конденсаторное устройство рекомендуется монтировать сразу от коннектора перед резисторным элементом. Прежде чем выполнять задачу, необходимо отсоединить отрицательную клемму от АКБ.

Схема электронной обманки для кислородного регулятора

После осуществления подключений все компоненты надо качественно заизолировать. Оптимальнее всего установить всю схему в пластмассовый корпус и эффективно закрыть коробку, для этого залить эпоксидной смолой. Соединение проводников рекомендуется сделать там, где гофра отключается. Затем закрыть место изоляции.

Также допускается использование специальных приборов — эмуляторов. Но это не обманка. Такое устройство позволит обеспечить качественную работу микропроцессорного модуля, но не обойти его. Блок управления, установленный внутри эмулятора, позволит оценить качество отработавших газов и проанализировать работу первого контроллера. Затем устройство формирует импульс, соответствующий сигналу со второго контроллера.

Для решения проблемы можно перепрошить микропроцессорный модуль. Принцип заключается в том, что после выполнения задачи управляющий блок не станет учитывать импульсы от контроллера за катализаторным устройством. Модуль будет ориентироваться на сигналы регулятора, расположенного перед ним. Проблема состоит в том, что найти заводскую прошивку почти невозможно.

Загрузка ...

Видео «Обзор обманок для кислородного контроллера»

Пользователь Виктор Токарь в своем ролике рассказал об устройствах для обхода лямбда-зондов с описанием основных особенностей и недостатков.

Диагностика по лямбдам

Прежде чем поговорить об устройстве, работе и диагностике лямбда- зонда, обратимся к некоторым особенностям работы топливной системы. Нам поможет в этом эксперт журнала, Федор Александрович Рязанов, диагност с большим стажем работы, руководитель курсов обучения диагностов в компании «ИнжКар».

Современный автомобилист хочет владеть мощным, но в тоже время экономичным автомобилем. У экологов другое требование – минимальное содержание вредных веществ в выхлопе машины. И в данных вопросах интересы автомобилистов и экологов в итоге совпадают. И вот почему.

Известно, что когда двигатель не сжигает все топливо, расход горючего возрастает, растут затраты и на эксплуатацию автомобиля. Мощность двигателя (или ДВС) в условиях неполного сгорания топлива неизбежно падает, а крутящий момент снижается. Одновременно с этим увеличивается уровень вредных веществ в выхлопе автомобиля.

В этой связи одной из основных задач современного автомобилестроения является максимально полное сжигание топливной смеси в двигателе.

На сжигание смеси прямым образом влияет ее состав. Идеальной ситуацией является стехиометрический состав топлива. Говоря более простым языком, должна быть соблюдена пропорция – на 14,7 кг воздуха должен приходиться 1 кг топлива. Именно такое соотношение позволяет оптимально использовать и то, и другое. Владелец автомобиля получает больший крутящий момент и, как следствие, - адекватное ускорение автомобиля, равномерную работу двигателя во всех режимах работы. Также падает расход топлива, и автомобиль перестает загрязнять окружающую среду.

Отклонения от правильного состава топливной смеси – богатая и бедная смесь. Богатая топливная смесь образуется, когда в цилиндрах мало кислорода, но много топлива, которое, конечно же, из-за недостатка кислорода, полностью сгореть не сможет. Следовательно, автомобиль, работающий на богатой смеси, будет больше расходовать топливо, а избыток несгоревшего топлива, в этом случае, охладит камеру сгорания, мощность двигателя при этом будет падать, несгоревшое топливо попадет в атмосферу, загрязняя ее.

Другая ситуация: двигатель получает обедненную топливную смесь. В этом случае топливо в цилиндрах будет сгорать не полностью из-за недостатка топлива. Об экономичности, ради которой и разрабатывались такие двигатели, в этом случае также придется забыть. Ведь бедная смесь плохо горит, и это автоматически приводит к падению крутящего момента. Водителю приходится больше нажимать на газ, что в свою очередь, ведет к перерасходу топлива.

Таким образом, понятно, что со всех аспектов только стехиометрия топливной смеси (пропорция 14,7/1) является самым оптимальным режимом работы двигателя. И, конечно же, автомобиль, который только-только сошел с конвейера, обычно, укладывается во все рамки этого критерия. Но и «заводская» настройка может отличаться от идеала. Более того, в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно наступает износ некоторых компонентов, датчики, отвечающие за настройку топливной системы, могут терять точность настроек. В итоге состав топливной смеси все больше уходит от идеальных показателей.

В этом случае как раз и необходим лямбда- зонд, он фиксирует количество кислорода в выхлопе автомобиля. И если в выхлопе окажется большое количество кислорода, это «сигнализирует» о бедной топливной смеси и, наоборот, если в выхлопе нет кислорода, это указывает на то, что смесь стала богатой. А мы уже выяснили, что и в том, и в другом случае уменьшается мощность двигателя, растет расход топлива, снижается экологичность выхлопа. Задача лямбда-зонда как раз и заключается в том, чтобы скорректировать эти отклонения.

Возьмем в качестве примера такую ситуацию: в топливной системе засорились форсунки, их производительность снизилась, смесь стала обедненной. Лямба-зонд фиксирует этот факт, а блок управления топливной системой реагирует на эту информацию и «доливает» немного топлива в цилиндры. Так происходит корректировка возникающих отклонений с учетом показаний этого датчика.

Таким образом, основное назначение лямбда- зонда заключается в том, чтобы компенсировать неизбежно возникающие в процессе эксплуатации автомобиля отклонения в составе топливной смеси.

Однако нужно понимать, что лямбда-зонд как таковой не является панацеей от всех бед, он лишь позволяет вернуть состав топливной смеси в состояние стехиометрии. Но это не устранение дефектов, а только их компенсация.

Вернемся к нашим форсункам. При загрязненных форсунках нарушается эффективность распыления бензина, топливо распыляется крупными каплями, испаряются они с трудом. И система топливоподачи рассчитывает тот объем топлива, который необходим для достижения состояния стехиометрии, для этого фиксируются показания датчика расхода воздуха. Однако если бензин в системе выпрыскивается крупными каплями, его пары полностью не смешиваются с воздухом, часть паров сгорает, а часть капель бензина попросту вылетает в выхлопную трубу. Лямбда-зонд трактует такую ситуацию как бедную смесь, а датчик топливной системы, который «не видит» отдельные капли бензина, добавляет топлива, чтобы привести смесь в состояние стехиометрии. Но в этом случае, резко повышается расход топлива.

Поэтому для работы лямбда-зонда важен не фактор того, как система справляется с выводом смеси на стехиометрию, а фактор того, какой «ценой» ей удается это сделать.

Рассмотрим осциллограмму работы лямбда- зонда. Датчик сам по себе не может отличить состояние стехиометрии от состояния богатой топливной смеси, так как и в том, и в другом случае кислорода в выхлопе нет. При отсутствии кислорода в топливе блок управления (ЭБУ – электронный блок управления) немного уменьшает количество подаваемого в цилиндр топлива. Как следствие, в выхлопе появляется кислород.

И в этом случае показания лямбда-зонда находятся ниже отметки 0,4 В, что для датчика является признаком того, что топливная смесь обеднела (LEARN). При низких показателях лямбда-зонда (ниже 0,4 В), блок управления увеличивает подачу топлива на несколько процентов, смесь становится богатой и показания датчика достигают уровня выше 0,6В. ЭБУ воспринимает это как признак того, что в топливной системе находится богатая смесь (RICH). Подача топлива уменьшается, показания лябда-зонда падают, цикл повторяется - состав смеси начинает колебаться. В такт изменению состава смеси меняются показания лямбда-зонда. Такие колебания ЭБУ понимает как нормальное явление, указывающее на то, что состав топливной смеси находится в зоне стехиометрии.

Вспомним также, что в катализаторе автомобиля обязательно есть цирконий, этот металл способен накапливать кислород. И в фазе бедной смеси кислород запасается в катализаторе, а в фазе богатой смеси он расходуется. В результате на выходе топливной смеси катализатор дожигает все ее остатки.

На холостом ходу такие колебания возникают с частотой одно колебание примерно в одну секунду. Время такого переключения – еще один важный показатель для лямба-зонда. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 1) время переключения составило 88 мс, при этом нормой является – 120 мс.

Если переключение длится долго, как в случае нашей осциллограммы (см. осциллограмму, Рис. 2) – 350 мс, да к тому же такая ситуация повторяется многократно, блок управления выдаст ошибку: «замедленная реакция лямбда-зонда».

Величины, при которых появляется эта ошибка, определяются, главным образом, настройками программного обеспечения блока управления.

Таким образом, для диагностики по лямбда-зонду необходимо изучить фазы переключения датчика. И если на осциллограмме появится хотя бы одно переключение с низкого показания на высокое (максимальное – 1В, минимальное – 0В), это значит, что лямбда-зонд работает исправно. Исправный датчик делает примерно одно переключение в секунду. Напомним, что в алгоритме работы блока управления о бедной смеси «сигналят» показания лямбда-зонда ниже 0,4В, а о богатой – выше 0,6 В. Поэтому оценить состояние топливной системы автомобиля можно и по работе датчика. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 3) блоку управления удалось скомпенсировать все дефекты и вывести стехиометрию.

Вернемся к примеру с загрязненными форсунками. При обедненной смеси показания лямбда-зонда падают ниже 0,4В. Блок управления добавляет топлива до того момента, когда смесь станет богатой. Отметим, что в этом случае блок управления «самостоятельно» отклонился от установленных заводом-изготовителем в его карте параметров. Величину отклонения он записывает в своей памяти как топливную коррекцию (fuel trime). Предельно допустимые показатели топливной коррекции для большинства современных автомобилей составляют ±20-25%. Коррекция в «плюс» означает, что блоку пришлось добавлять топлива, коррекция в «минус» - наоборот, убавлять.

Допустим, неисправность носит долговременный характер: блок управления уже дошел до предела топливной коррекции, загорается код ошибки - «Превышение пределов топливной коррекции». Стерев код, исправить такой дефект нельзя, а наличие этой неисправности повлечет за собой перерасход топлива. Стоит отметить, что уже на 15% топливной коррекции обнаруживаются проблемы: автомобиль почти не едет, но расходует большое количество топлива.

То есть важно помнить, что показатель топливной коррекции и работа лямбда-зонда – это комплексный параметр, он указывает на наличие дефекта, но не указывает конкретную причину, которую придется найти и устранить на автосервисе.

И немного об особенностях строения лямбда-зонда. Такой датчик имеет циркониевую колбочку, которая одной стороной помещена в выхлопные газы. Цирконий уникальный материал, так как сквозь него может проходить кислород. Ион кислорода, «прилипая» к атомам циркония, движется по ним, при этом на циркониевом колпачке возникает напряжение. И если все идет в штатном порядке, то диффузия ионов кислорода осуществляется равномерно, и напряжение на обкладках колбочки составляет 1В. Если в выхлопе появляется кислород, диффузия невозможна, и напряжение в этом случае равно 0В. Вместо циркония в лямбда-зондах может использоваться окись титана. Отличие циркониевого лямбда-зонда от титанового заключается в том, что первый вырабатывает напряжение, а другой – меняет свое сопротивление (в переделах от 0 до 5В), и ему нужна схема, которая переводит меняющееся сопротивление в напряжение.

Слой платины на колбочке поверх циркония позволяет снять с него напряжение, играет роль катализатора, дожигает бензин и несгоревший кислород. Все ухудшается при использовании некачественного топлива, а также топливных присадок, которые в прямом смысле закупоривают слой платины и циркония, и зонд выходит из строя. Однако в этом случае, если у зонда нет физических повреждений, обычная промывка вернет его в рабочее состояние. «Современный бич» – это добавки антидетонационных присадок в топливо. До недавнего времени в качестве присадки использовался ферроцент - опасное вещество, которое мы окрестили «красная смерть» за ее красный оттенок, а также за способность быстро выводить из строя свечи, лямбда-зонды и катализатор», - отмечает Федор Александрович. Зонд может «замерзнуть» в высоком или в низком положении, то есть или в фазе богатой, или в фазе бедной смеси. И в этом случае датчик достигнет пределов топливной коррекции и прекратит попытки выравнивать состав смеси до стехиометрии.

Диагностику состояния системы топливоподачи начинаем с подключения сканера к автомобилю. Отсутствие кода «Превышение пределов топливной коррекции» еще не говорит об отсутствии дефектов в системе топливоподачи. Необходимо в потоке данных (Data Stream) убедиться в наличии колебаний лямбда-зонда (стехиометрия достигнута), а также по величине топливной коррекции оценить, какой ценой она достигнута.

Подводя итог, еще раз отметим, что при проверке лямбда-зонда необходимо обращать внимание на колебания датчика, если они есть, датчик исправен; если же система лямбда регулирования не совершает колебаний, это может указывать или на неисправность лямбда-зонда или на бедную или богатую топливную смесь. То есть сначала надо проверить сами датчики. Для этого нужно принудительно обогатить или обеднить смесь, чтобы получить колебания лямбды и убедиться в том, что он исправен.

Рассмотренные выше лямбда-зонды носят название «скачковые». Т.е. они указывают на то, есть кислород в выхлопе или нет. Но все более ужесточающиеся требования к экологии заставили производителей разработать датчики, которые способны не только работать по принципу «Да-Нет», но и определять процент кисло- рода в выхлопе. Такие датчики получили название «широкополосные датчики кислорода».

Принципы их работы и особенности диагностики автомобиля по показаниям широкополосных лямбда-зондов будут рассмотрены в следующих публикациях.

МНЕНИЕ
Максим Пастухов, технический специалист компании «ДЕНСО Рус»: «Практика показывает, что основными причинами выхода из строя лямбда зондов являются: 1. Загрязнение лямбда-зонда продуктами сгорания топлива. Фактически это присадки, которые используются для повышения октанового числа бензина, устранения детонации или для других целей. Также на это влияет степень очистки топлива. Присадки, сера и парафины «закупоривают» проводящий слой лямбда-зонда, и он «слепнет». Блок управления переводит двигатель в аварийный режим, и мы видим на приборной панели значок «Проверьте двигатель». Кстати, от вышеописанных вещей страдают также свечи зажигания, клапаны, катализатор и др. компоненты двигателя. Имеет смысл комплексно подходить к ремонту, если лямбда-зонд вышел из строя. 2. Агрессивная смесь, которой посыпают наши дороги. Она разъедает изоляцию проводов и сами провода. Мы для защиты от этого используем двойную изоляцию проводов, а также прячем место сварки проводов с датчиком внутрь лямбда-зонда».

09.04.2014 г.

Лямбда-зонд - проблемы и последствия выхода из строя

На основании показаний лямбда-зонда корректируется состав топливно-воздушной смеси. Чтобы топливо сгорало максимально точно, состав смеси должен быть максимально приближен к стехиометрическому , т.е. такому, где на каждый 1 кг сгораемого топлива приходится 14,7 кг воздуха.

Если в смеси слишком много топлива, говорят, что она слишком богатая. В случае слишком большого количества воздуха его называют бедным.Состав выхлопных газов также меняется в зависимости от того, какая смесь сжигается. Именно на основании состава выхлопных газов лямбда-зонд передает на ЭБУ соответствующие сигналы. Давайте рассмотрим симптомы неисправности лямбда-зонда и какие могут быть последствия.

Симптомы и последствия выхода из строя лямбда-зонда

Помимо лампочки «check engine», которая должна загораться при неправильной работе лямбда-зонда, первыми симптомами поломки лямбда-зонда являются повышенный расход топлива и снижение мощности двигателя. Расход топлива иногда может увеличиться на целых 50%! Бывают случаи, когда расход топлива по трассе не меняется, но чувствуется большая разница при передвижении по городу.

Топливо также может гореть только в выхлопной системе , что приводит к повышению его температуры. Поврежденный лямбда-зонд способен разрушить катализатор. При длительном игнорировании дефекта каталитический нейтрализатор может перегреться, что может привести к его самовозгоранию, а возгорание под шасси явление небезопасное.

Измерительная часть лямбда-зонда находится в выхлопной системе, остальная часть снаружи. Из-за условий, в которых он работает, он подвергается постоянной термической, химической и механической нагрузке . На его потребление также влияет окружающая среда, например, соль или другие загрязняющие вещества. Частицы масла или воды, каким-либо образом попавшие в выхлопную систему, могут стать причиной разрушения.

Качество используемого топлива также оказывает большое влияние на лямбда-зонд. Необратимое повреждение может быть вызвано использованием низкооктанового, загрязненного или этилированного топлива. Лямбда-зонд не закрыт, поэтому во время движения он подвергается ударам, например, камню или другому твердому предмету на дороге. Иногда нагружаются и провода , которые могут изнашиваться или даже ломаться, что, конечно же, дает право на замену лямбда-зонда.

Более того, неисправный лямбда-зонд может не только повредить другие узлы двигателя, но и загрязнить окружающую среду из-за большего количества вредных веществ, выбрасываемых из выхлопной системы.

, фото: BOSCH

Контрольное указание

Во избежание описанных выше ситуаций лямбда-зонд необходимо проверять каждые 30 000. км. Теоретически этот датчик должен эффективно работать примерно на 50-80 тысячах. км. Версии с дополнительным подогревом могут достигать пробега до 160 000 км. км. Стоимость такого контроля невелика, и с экономической точки зрения он абсолютно рекомендуется. Для правильной диагностики лямбда-зонды, механика двигателя и система зажигания должны работать безупречно.

Диагностика лямбда-зонда в мастерской включает в себя такие действия, как считывание памяти ошибок в ЭБУ и проверка фактических значений с помощью подходящего диагностического прибора. Также контролируются сигналы лямбда-зонда и работоспособность кабелей и штекерных соединений. При обнаружении на каком-либо этапе нарушений щуп отвинчивается и подвергается дополнительной оптической диагностике механиком.

Оценка лямбда-зонда по цвету покрытия

Проще всего распознать красноватый или беловатый на измерительной части лямбда-зонда.Это доказывает использование различных видов присадок к топливу, которых следует избегать. С другой стороны, черное и маслянистое покрытие указывает на чрезмерный расход масла, что следует отметить по его состоянию. В этом случае проверьте, среди прочего направляющие клапанов, уплотнения и поршневые кольца, которые, возможно, уже изношены.

, фото: BOSCH

Если наблюдается зеленое прочное покрытие, , то хладагент каким-то образом попадает в камеру сгорания.Причиной такой неисправности может быть поврежденный или даже треснувший блок цилиндров. Также следует проверить состояние прокладки головки блока цилиндров и системы впуска. С другой стороны, чрезмерно богатая топливно-воздушная смесь приведет к тому, что лямбда-зонд окрасит лямбда-зонд темно-коричневым налетом. В таких случаях рекомендуется проверить давление топлива и эффективность системы впрыска.

, фото: BOSCH

Однако следует помнить, что исправный лямбда-зонд и его правильные показания не гарантируют идеального состояния двигателя .Лямбда-зонд измеряет среднее значение для всех четырех цилиндров. Он не измеряет AFR (отношение топлива к воздуху) для каждого цилиндра отдельно.

Итак, вы можете представить себе ситуацию, когда, например, у нас неправильно работают форсунки. Двое из них положили в камеру сгорания слишком много топлива, а двое — слишком мало. Хотя ни один из цилиндров не имеет правильного коэффициента избытка воздуха (14,7:1), среднее значение может быть правильным!

Следите за нами в новостях Google:

Неисправность лямбда-зонда. Каковы симптомы повреждения?

Дата публикации: 2020-06-25

Все о лямбда-зонде

Лямбда-зонд — это маленькая, очень незаметная деталь, о существовании которой многие водители могут не знать, пока она не сломается.Чаще всего о его выходе из строя узнают не приятным для кошелька способом: после значительного увеличения расхода топлива. Лямбда-зонд немного похож на свечу зажигания, но с прикрепленным проводом.

Что такое лямбда-зонд?

Лямбда-зонд используется для максимального использования катализатора в выхлопной системе, а значит, максимальной нейтрализации вредных соединений, содержащихся в выхлопных газах. Поэтому можно сказать, что лямбда-зонд является блюстителем чистоты выхлопных газов, и без него дым, выходящий из выхлопной трубы, был бы намного вреднее для окружающей среды, водителей и прохожих.

Чтобы понять, как работает лямбда-зонд, нужно сначала осознать, в каких условиях он работает и какова его конкретная задача. В катализаторе, как следует из его названия, происходят каталитические реакции. Они заключаются в снижении количества углеводородов, уменьшении оксидов азота и оксида углерода. В зависимости от условий каталитические реакции могут протекать более или менее эффективно. Работа катализатора определяется степенью превращения катализатора. Здесь вы можете наглядно показать, насколько хорошо работает лямбда-зонд.В старых автомобилях, где он вообще не использовался, коэффициент конверсии катализатора 60% был отличным результатом. В автомобилях, где установлен работоспособный лямбда-зонд, эта степень составляет даже 95%! Так что разница принципиальная.

Как работает лямбда-зонд?

Топливная смесь, сгорающая в цилиндрах двигателя, имеет соотношение, заданное ЭБУ. Это, однако, не берет данные «из воздуха», а определяет состав смеси исходя из ряда факторов: текущей скорости, температуры двигателя и многих других.В нем используется несколько устройств, которые обеспечивают его необходимой информацией: датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик скорости, датчик частоты вращения двигателя, расходомер воздуха и, конечно же, лямбда-зонд.

Лямбда-зонд в выхлопной системе расположен сразу после выпускного коллектора и сразу перед катализатором. О чем она сообщает? В первую очередь о процентном содержании кислорода в выхлопном потоке, в который погружен его наконечник. Датчик преобразует содержание кислорода в текущее напряжение, которое может быть преобразовано компьютером управления двигателем.

Типы лямбда-зондов

В настоящее время используются три основных типа лямбда-зондов: с переменным напряжением, переменным сопротивлением и широкополосные

Лямбда-зонд переменного напряжения помещен в керамический кожух, который защищает его. Имеет встроенный нагревательный элемент, благодаря чему готов к работе уже через полминуты после запуска двигателя. Отрицательный полюс формируется на внешней поверхности зонда переменного тока, а положительный полюс — на его внутренней поверхности.Специальный воздуховод соединяет внутреннюю поверхность с источником питания и атмосферным воздухом. Поток дымовых газов обтекает электропроводящее керамическое покрытие, пропускающее ионы кислорода при температуре выше 300 градусов Цельсия. На основе разности ионов между воздушной камерой и камерой дымовых газов создается разность потенциалов, которая преобразуется в сигнал, который может быть прочитан компьютером.

Лямбда-зонд переменного сопротивления экранирован металлическим корпусом, а его «сердцевина» представляет собой керамический корпус из диоксида титана с платиновым покрытием.Титан и платина действуют как зондирующий электрод. Принцип работы этого типа лямбда-зондов основан на изменении электропроводности тела. Диоксид титана обладает тем свойством, что при большем количестве кислорода его проводимость увеличивается, а при большем количестве кислорода его проводимость уменьшается. На этой основе создается сигнал для компьютера.

Широкополосный лямбда-зонд самый сложный и сложный. Он также имеет механизм нагрева, который позволяет ему начать работать очень быстро.Широкополосный зонд состоит из двух зондов переменного напряжения, изготовленных из диоксида циркония. Одна из них служит измерительной ячейкой, а другая — насосной. Последнее основано на том принципе, что при определенной температуре приводится в движение поток ионов, которым можно управлять с помощью соответствующей поляризации. Между этими двумя ячейками протекает поток выхлопных газов. Одна из ячеек проверяет его и определяет концентрацию кислорода в выхлопных газах, а другая использует напряжение для информирования компьютера о правильном составе смеси в данный момент.

Неисправность лямбда-зонда

Из-за того, что лямбда-зонды работают в невероятно жесткой среде выхлопных газов с температурой более нескольких сотен градусов, они изнашиваются и выходят из строя. Наиболее частые неисправности лямбда-зонда:

внутреннее короткое замыкание в результате износа,
внешнее короткое замыкание в результате обрыва провода;
сбой питания в результате оплавления кабеля или вилки;
без веса из-за коррозии,
перегрев датчика - причина может быть в неправильных углах опережения зажигания или зазорах клапанов;
загрязнение щупа черным налетом - свидетельствует о большом количестве масла в выхлопных газах;
загрязнение щупа зеленым налетом - свидетельствует о длительной езде на слишком богатой смеси, что является признаком неисправности системы впрыска,
механическое повреждение проводов,
механическое повреждение зонда,
заглушка втулок.

Повреждение лямбда-зонда - симптомы

Лямбда-зонды

по идее должны выдержать более 150 тысяч. км, однако очень сильно зависит от условий, в которых эксплуатируется автомобиль, манеры вождения, эффективности работы двигателя и ряда систем. Как понять, что лямбда-зонд вышел из строя и его следует заменить? Может быть несколько симптомов. Наиболее очевидные из них:

резкий скачок в сгорании - машина может "выпить" до половины больше топлива,
самопроизвольное изменение частоты вращения двигателя,
черный густой дым из выхлопной,
значительное повышение уровня оксидов углерода и углеводородов в отработавших газах,
заметное снижение мощности двигателя,
загорается лампочка "check engine" - внимание! только для титановых датчиков и широкополосных датчиков, подключенных к системе EOBD.

Механики используют несколько методов для диагностики состояния лямбда-зонда. Базовым тестом является визуальный осмотр на наличие механических повреждений и проверка вилки и контактов. Если они в хорошем состоянии, следующим шагом будет проверка состояния и расположения проводов, соединяющих датчик и контроллер. К сожалению, без демонтажа части салонного оборудования не обойтись. Самый надежный метод – проверка работы щупа с помощью диагностического оборудования. Этот метод можно использовать для получения информации о работе цепи нагрева зонда или для проверки напряжения.

Для поддержания кислородного датчика в исправном состоянии в первую очередь необходимо регулярно его проверять. Рекомендуется проводить проверки каждые 30 тысяч. километров. Это касается не только самого зонда, но и остальных компонентов выхлопа. Мало того, что благодаря осмотру щупа можно быстро узнать о его неисправности, так еще и налет на него может сообщить о других неисправностях в двигателе, о которых мы могли и не знать.

Связанные категории товаров:

- Лямбда-зонды

- Свечи зажигания

- катализаторы

- Датчики температуры охлаждающей жидкости

- Датчики скорости

- Расходомеры воздуха

- выпускные коллекторы

Лямбда-зонд - что это такое и для чего он нужен?

Эксперт

ЭКСПЕРТНАЯ ГРУППА ВСЕГО

Лямбда-зонд - что это такое и для чего он нужен?

Лямбда-зонд является устройством, необходимым для работы автомобиля во многих отношениях, он также влияет на состав выхлопных газов, выходящих из выхлопной трубы. На чем основана его работа, какова его роль и как распознать возможную неисправность этого элемента?

Что такое лямбда-зонд?

Это один из ключевых компонентов выхлопной системы автомобиля.Его правильное функционирование определяет оптимальную производительность процесса горения, а запущенные неисправности могут привести к очень дорогостоящему ремонту.

Впервые лямбда-зонд был использован в 1979 году. В начале девяностых годов было введено обязательство устанавливать лямбда-зонд на все выпускаемые автомобили. Его высокая эффективность и роль в контроле состава топливно-воздушной смеси привели к тому, что с некоторых пор все больше автомобилей оснащается двумя датчиками. Они устанавливаются как до, так и после каталитического нейтрализатора.

Для чего нужен лямбда-зонд и как он работает?

Основной задачей лямбда-зонда является постоянная проверка состава топливовоздушной смеси и контроль состава выхлопных газов из камер сгорания двигателя. На основании показаний прибора можно корректировать пропорции всех вышеперечисленных элементов. Для того чтобы ТРК (трехходовой каталитический реактор, так называемый катализатор) наилучшим образом выполнял свою роль в снижении вредных веществ, топливно-воздушная смесь должна быть максимально приближена к стехиометрическому составу, в котором на 1 кг сгоревшего топлива приходится ровно 14,7 кг воздуха для бензинового двигателя.

Если соотношение топлива и воздуха увеличивается, смесь считается богатой. В том случае, если их взаимоотношения претерпевают противоположные изменения, оно определяется как неудовлетворительное. Датчик передает эту информацию на компьютер, и компьютер регулирует состав смеси.

Для правильной работы температура выхлопных газов должна превышать 300 градусов Цельсия. Только в таких условиях наконечник зонда становится проницаемым для ионов, что позволяет проводить их анализ. Для ускорения работы зонда установлены специальные нагреватели, но температура окружающей среды не может быть выше 800 градусов Цельсия.

В зависимости от того, бедная или богатая смесь, напряжение на наконечнике щупа либо уменьшается, либо увеличивается. Сигнал поступает в модуль управления двигателем, который может корректировать состав смеси на постоянной основе. Благодаря тому, что измерение и передача данных происходит около 100 раз в секунду, а коррекция состава около 300 раз в минуту, лямбда-зонд обеспечивает работу двигателя вне зависимости от его мощности и текущих оборотов, типа заправляемого топлива. и погодные условия на улице.

В связи с тем, что часть зонда расположена непосредственно в выхлопной системе, а остальная часть снаружи, в процессе эксплуатации он подвергается очень высоким термическим, механическим и химическим нагрузкам. Включая по этой причине может происходить периодический выход элемента из строя, хотя средний срок службы элемента при правильной эксплуатации оценивается примерно в 80-100 тысяч. км. Изделия, оснащенные собственным ТЭНом, могут безотказно работать до 160 000. км.

Лямбда-зонд – признаки неисправности

Обычно первым сигналом о неисправностях, связанных с работой лямбда-зонда, является лампочка "check engine" на панели водителя.Однако это не обязательно должно быть правилом, так как этот индикатор может обозначать многие другие сбои; это только предупредительный знак сам по себе. Обычно индикатор загорается при повреждении всего зонда или механизма передачи данных. Так как же распознать неисправность зонда, когда информация, отправляемая им на компьютер, неверна?

Чаще всего это говорит о ряде симптомов, которые должны заметить даже начинающие водители. Становится заметной потеря мощности автомобиля.Гораздо сложнее будет достичь более высоких скоростей и вывести двигатель на более высокие обороты. Бывает и так, что блок привода может выйти из строя при работе с очень слабым током. С уменьшением мощности в паре обычно увеличивается и расход топлива. Хотя на более длинном маршруте показания могут не резко увеличиться, разница в городе будет видна с первого взгляда. Бывают случаи, когда расход топлива будет до половины. Кроме того, опасно повышение температуры в выхлопной системе из-за замедленного сгорания топлива.

Неисправный лямбда-зонд в первой линии приводит к разрушению катализатора. Длительный отказ также может сказаться на перегреве двигателя, повреждении отдельных его узлов.

Замена лямбда-зонда – нужна ли?

Если он будет полностью уничтожен, это будет единственно возможным и приемлемым решением - хотя вы должны знать, что новое устройство не самое дешевое. Гораздо экономичнее профилактика, заключающаяся в периодическом контроле работы прибора.Рекомендуется выполнять каждые 30 000. км. Стоимость проверки и возможной регулировки относительно невелика, это также позволяет временно уменьшить горение.

Нельзя забывать, что неисправный лямбда-зонд представляет серьезную угрозу для окружающей среды. При неверных или полностью отсутствующих его показаниях в атмосферу будет выбрасываться гораздо больше вредных соединений и элементов. Принимая решение о замене, старайтесь выбирать оригинальные комплектующие от известных производителей, так как более дешевые замены обычно не гарантируют полноценных показаний или достаточно долгого срока службы.

Лямбда-зонд - признаки неисправности

Состав топливовоздушной смеси, поступающей в камеру сгорания, зависит от небольшого датчика, установленного в выхлопной системе - лямбда-зонда. Каковы симптомы неисправности датчика и как это влияет на работу автомобиля?

Лямбда-зонд представляет собой электронный датчик, установленный в выхлопной системе. Сравнивает содержание кислорода в отработавших газах с содержанием кислорода в атмосферном воздухе и определяет пропорции топливно-воздушной смеси.В большинстве современных автомобилей используются два датчика. Один ставится перед катализатором, а другой — за ним. Первый анализирует состав выхлопных газов и подает сигнал на контроллер двигателя, чтобы правильно подобрать состав топливно-воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания. Второй – диагностический зонд, контролирующий работу системы очистки отработавших газов.

Типы используемых лямбда-зондов

В зависимости от типа двигателя датчик может быть пальцевым или планарным.В первом случае мы имеем дело с устройством, в котором основным элементом является керамический датчик, окруженный металлической оболочкой, напоминающей палец. Пальцевой зонд имеет внутренний подогрев, что позволяет ему достигать рабочей температуры 350 градусов Цельсия, необходимой для правильной работы. Планарный зонд, с другой стороны, представляет собой более технологичную конструкцию. Форма напоминает вытянутую тарелку со встроенной системой обогрева. Благодаря ему планарный зонд достигает нужной температуры почти через мгновение после запуска двигателя и более эффективно контролирует топливно-воздушную смесь.Кроме того, планарный зонд оснащен двойной металлической крышкой датчика, что делает его более устойчивым к внешним факторам.

Влияние лямбда-зонда на работу двигателя

Лямбда-зонд сравнивает содержание кислорода в выхлопных газах с содержанием кислорода в окружающем воздухе. Если в смеси будет большая доля топлива, она будет слишком богатой. Тогда сгорание увеличится, а в головке блока цилиндров начнут образовываться отложения, которые со временем могут повредить механизм.Однако, если воздуха больше, топливная смесь будет слишком бедной. Тогда двигатель меньше горит, но и имеет худшие характеристики и из-за более высокой температуры в головке может преждевременно выйти из строя. Отсюда важна надежность лямбда-зонда, определяющего состав топливно-воздушной смеси, чтобы она сгорала наиболее точно. Оптимальный состав смеси должен быть максимально приближен к стехиометрическому, т.е. такому, в котором на каждый 1 кг сгораемого топлива приходится 14,7 кг воздуха. Правильный состав смеси является предпосылкой для наиболее эффективной обработки отработавших газов в каталитическом нейтрализаторе. Так что если лямбда-зонд не работает должным образом или поврежден, каталитический нейтрализатор не может выполнять свою функцию. В этом случае в окружающую среду выделяется больше вредных веществ.

Признаки неисправности лямбда-зонда

В современных автомобилях повреждение лямбда-зонда может привести к появлению на приборной панели чек энджин контроль, но его неисправность не всегда улавливается компьютерными датчиками. Симптомами неисправности лямбда-зонда будет повышенный расход топлива или снижение мощности двигателя. В некоторых случаях расход топлива в городском движении может увеличиться до 50%. Увеличение расхода топлива при движении происходит реже, так как двигатель работает равномерно и не использует весь диапазон оборотов.

Как можно повредить зонд?

Лямбда-зонд является изнашиваемой деталью, которая прослужит долго. Обычно он определяется как пробег от 50 до 150 тысяч.км. Обратите внимание, что датчик расположен внутри дымохода и поэтому подвергается постоянным термическим, химическим и механическим нагрузкам. С другой стороны, корпус зонда выступает за пределы выхлопной системы, что подвергает его постоянному контакту с водой и загрязнениями. Бывает, что в результате резкого рывка автомобиля, например, после наезда на препятствие, провода лямбда-зонда, идущие к блоку управления двигателем, испытывают напряжение. Они могут изнашиваться или даже рваться, что требует замены датчика.Большое влияние на лямбда-зонд оказывает и качество используемого топлива. Заправка некачественным топливом, загрязненным свинцом, может привести к необратимому повреждению зонда. Несгоревший свинец откладывается на зонде и мешает его работе.

Регулярный осмотр лямбда-зонда

Работу лямбда-зонда рекомендуется проверять каждые 30 000 км или при каждой проверке отработавших газов. Стоимость такого обзора колеблется от 60 до 80 злотых. При осмотре проверяются сигналы лямбда-зонда и работоспособность кабелей и штекерных соединений.Регулярные проверки лямбда-зонда помогают поддерживать двигатель в лучшем состоянии.

Intercars.pl советует:

Intercars.pl советует:

Если вы чувствуете падение мощности во время вождения, и вы заметили более высокий, чем обычно, расход топлива, проверьте состояние лямбда-зонда;
Помните, что неисправный лямбда-зонд может повредить привод вашего автомобиля;
Профилактически подвергать лямбда-зонд диагностическому контролю каждые 30 000км.

Лямбда-зонд - как распознать неисправность? • Автомобильный блог интернет-магазина nocar.pl

Ваш автомобиль стал больше гореть, а двигатель потерял мощность? Этот дуэт симптомов часто означает выход из строя лямбда-зонда — небольшого электронного датчика, измеряющего состав и качество выхлопных газов. Как это работает и почему ломается? Отвечаем в сегодняшнем посте.

Что вы узнаете из этого поста?

Что такое лямбда-зонд?
Что делает лямбда-зонд?
Каковы симптомы неисправности лямбда-зонда?
Как заменить лямбда-зонд?

Коротко

Лямбда-зонд представляет собой электронный датчик, расположенный в выхлопной системе.Отвечает за измерение состава выхлопных газов. На основании его показаний раздаточный компьютер определяет соответствующие пропорции топливно-воздушной смеси. О выходе из строя лямбда-зонда свидетельствует повышенный расход топлива и снижение мощности двигателя, особенно заметное при езде на небольшие расстояния.

Лямбда-зонд - что это такое и для чего он нужен?

Лямбда-зонд не является новым изобретением. Был создан в 1979 году , хотя и не получил широкого распространения до 1990-х годов, когда больше внимания стали уделять качеству и количеству выхлопных газов автомобилей.Первоначально он применялся только в бензиновых двигателях. В настоящее время из-за ограничительных норм горения в силовых агрегатах устанавливается несколько лямбда-зондов , в том числе дизельных, .

Этот тип датчика расположен в выхлопной системе - в выхлопной трубе, перед катализатором . Он отвечает за измерение состава выхлопных газов , поступающих из моторного отсека. Как это работает? Зонд покрыт диоксидом циркония, керамическим материалом, который выделяет ионы кислорода, содержащиеся в выхлопных газах, при воздействии высоких температур (более 300 градусов Цельсия).Они, в свою очередь, протекая, вызывают напряжение на электродах датчика - тем ниже, чем больше кислорода в выхлопных газах. Результаты этих измерений затем передаются в компьютер управления двигателем, который на их основе выбирает соответствующий состав топливно-воздушной смеси . Почему это важно?

В моторный отсек должна поступать смесь точно рассчитанной пропорции - 1:14,7 (14,7 кг воздуха на каждый кг сожженного топлива).Это значение отмечено символом 11-й буквы греческого алфавита — λ (лямбда — отсюда и название зонда) . Пропорция 1:14,7 (называемая стехиометрической) гарантирует оптимальное сгорание топлива, что влияет на правильную работу двигателя и снижает количество ядовитых соединений, попадающих в атмосферу вместе с выхлопными газами. И слишком богатая (слишком мало воздуха, слишком много топлива) и слишком бедная (слишком много воздуха, слишком мало топлива) смесь отрицательно влияет на работу двигателя.

Почему ломается?

Лямбда-зонд работает в экстремальных условиях. Он находится внутри выхлопной и выхлопной систем - поэтому на него воздействуют не только невообразимо высокие температуры (свыше 300 градусов по Цельсию), но и вода, дорожная соль и пыль, попадающие извне. Срок службы датчика обычно оценивается при пробеге около 50-100 тысяч километров. км , хотя хорошее состояние двигателя и качественная заправка позволяют значительно его продлить.

Лямбда-зонд - признаки неисправности

Первым признаком повреждения лямбда-зонда является повышенный расход топлива - иногда даже на 50%. Его выход из строя также может стать причиной неравномерной работы двигателя . О неисправности также чаще всего сигнализирует красный индикатор на приборной панели.

Неисправность проще всего диагностировать с помощью сервисного компьютера. Иногда повреждение зонда также видно с первого взгляда.На основании появившегося на нем цветного налета можно определить вероятную причину неисправности:

красный или беловатый налет свидетельствует о наличии в топливе вредных присадок;

темно-коричневый указывает на слишком богатую топливно-воздушную смесь;

черный и жирный указывает на чрезмерный расход масла;

зеленый (иногда окрашенный в желтый цвет), с шероховатой текстурой указывает на утечку хладагента.

На неправильную работу лямбда-зонда также влияют механические повреждения его элементов : перегибы, оплавление тросов, ослабление уплотнений или коррозия контактов.

Датчик горения лучше поручить механику. В современных автомобилях иногда затруднен доступ к щупу - для его замены необходимо снимать многие другие элементы. После ремонта также должны быть устранены ошибки в управляющем компьютере, для чего необходимо специализированное оборудование.

Вождение автомобиля с поврежденным лямбда-зондом может обойтись дорого. Вызывает увеличение расхода топлива, особенно при езде по городу. Это также может привести к повреждению каталитического нейтрализатора или сажевого фильтра. Поэтому не игнорируйте любые тревожные признаки, которые могут указывать на неисправность.

Механик диагностировал неисправность лямбда-зонда в вашем автомобиле? Датчики от лучших производителей можно найти на Nocar.pl.

А может быть вам будут интересны и другие записи в нашем блоге?

Внезапный скачок расхода топлива.Где искать причину?

Что означает цвет выхлопа?

Чем опасно движение в заповеднике зимой?

Источник фото: nocar.pl, pixabay.com
.
Смотрите также

Зимой на летней резине

Остановка возле автобусной остановки

Какое масло лить при масложоре

Бустер в машину

Сколько катализаторов в машине

Внедорожник hyundai palisade

Как снять вентилятор на уаз патриот

Чем отмыть двусторонний скотч с авто

Хендай туксона технические характеристики

Настройка стеклоподъемников

Что такое зазоры