Перво-наперво при выходе из строя и неисправности лябды в поведении авто появляются несколько ощутимых последствий:
- Нестабильная работа двигателя авто (рывки)
- Нарушается работа катализатора (повышается токсичность)
Затем, чтобы проверить лямбда-зонд, для начала можно выкрутить и провести визуальную проверку (так же как и может о многом рассказать).
На автомобилях устанавливается несколько видов лямбд, датчики могут быть с одним, 2-мя, 3-мя, 4-мя даже пятью проводами, но стоит запомнить что в любом из вариантов один из них является сигнальным (зачастую чёрный), а остальные предназначены для подогревателя (как правило они белого цвета).
Чем и как можно проверить лямбду
Для проверки потребуется цифровой вольтметр (лучше аналоговый вольтметром, поскольку у него время «дискретизации» значительно меньше чем у цифрового) и осциллограф если есть возможность, измерения будут более точнее. Перед проверкой следует прогреть авто поскольку лямбда правильно работать при температуре более 300C°.
Сначала ищем провод обогрева:
Заводим двигатель, разъем лямбды не разъединяем. Минусовой щуп вольтметра (обычная цешка) соединяем с кузовом автомобиля. Плюсовым щупом цешки “тыкаем” на каждый контакт провода и наблюдаем за показанием вольтметра. При обнаружении плюсового провода обогревателя, вольтметр должен показывать постоянные 12 В. Далее минусовым щупом вольтметра пытаемся найти минусовой провод подогревателя. Включаемся в оставшиеся контакты разъема датчика. При обнаружении минусового контакта, опять же вольтметр покажет 12 В. Оставшиеся провод, провода сигнальные.
тестером:
Берём электронный милливольтметр постоянного напряжения и подсоединяем его параллельно ЛЗ («+» «-» к ЛЗ, - к массе), причём лямбда зонд должен быть подключен к контроллеру.
Когда двигатель прогреется (5-10 мин) затем нужно смотреть на стрелку вольтметра. Она должна периодически ходить между 0,2 и 0,8 В (т.е. 200 и 800 мВ, причём, если за 10 секунд произойдёт менее 8-и циклов - ЛЗ пора менять. Также к замене если напряжение «стоит» на 0,45 В.
Когда же напряжение всё время 0,2 или 0,9 В - то что-то со впрыском - смесь слишком бедная или слишком богатая. Поскольку напряжение датчика кислорода все время должно изменятся и скакать от ≈0,2 до 0,9V.
Имеется еще один быстрый способ проверки лямбда зонда . Следует сделать так:
Аккуратно прокалывается плюсовым контактом тестера (чёрный провод лямбды), другой контакт - на массу. На работающем моторе показания должны колебаться от 0,1 до 0,9V. Постоянные показания (к примеру, всё время 0,2) или показания, выходящие за эти рамки, или колебания с меньшей амплитудой говорят о неисправности зонда.
Исключения:
- всё время 0,1 - мало кислорода
- всё время 0,9 - много кислорода
- Зонд исправен, проблема в чём-то другом.
Если есть время и желание позаморачиватся можно провести несколько тестов на богатую и бедную смесь и дополнительно .
- Отключите кислородный датчик от колодки и подключите его цифровому вольтметру. Заведите автомобиль, и, нажав педаль газа, увеличьте обороты двигателя до отметки 2500 оборотов в минуту. Используя устройство для обогащения топливной смеси, устройте снижение оборотов до 200 в минуту.
- При условии, что ваш автомобиль оборудован топливной системой с электронным управлением, выньте вакуумную трубку из регулятора давления топлива. Посмотрите на показания вольтметра. Если стрелка прибора приблизится к отметке 0.9 В, значит, лямбда зонд находится в рабочем состоянии. О неисправности датчика свидетельствует отсутствие реакции вольтметра, и показания его в пределах меньших отметки 0.8 В.
- Сделайте тест на бедную смесь. Для этого возьмите вакуумную трубку и спровоцируйте подсос воздуха. Если кислородный датчик исправен, показания цифрового вольтметра будут на уровне 0.2 В и ниже.
- Проверьте работу лямбда зонда в динамике. Для этого подключите датчик к разъему системы подачи топлива, и установите параллельно ему вольтметр. Увеличьте обороты двигателя до 1500 оборотов в минуту. Показатели вольтметр при исправном датчике должны быть на уровне 0,5 В. Другое значение свидетельствует о выходе из строя лямбда зонда.
Проверка напряжения в цепи подогрева
Для проверки наличия напряжения в цепи нужен вольтметр. Включаем зажигание и подсоединяем его щупами к проводам нагревателя (отсоединять разъем не можно, лучше проткнуть острыми иголками). Их напряжение должны быть равно тому, что выдает аккум на не запущенном двигателе (около 12В).
Если нет плюса нужно пройти цепь АКБ-предохранитель-датчик, поскольку он всегда идет напрямую, а вот минус поступает с ЭБУ, так что если нет минуса смотрим цепь до блока.
Проверка нагревателя лямбда зонда
Кроме как померить напряжения мультиметром, можно замерить еще и сопротивления для проверки исправности нагревателя (двух белых проводов), но нужно будет тестер переключить на Омы. В документации к определенному датчику обязательно указывается номинальное сопротивление (обычно оно около 2-10 Ом), ваша задача только проверить его и сделать вывод. На видео показан данный способ:
Проверка опорного напряжения датчика кислорода
Тестер переключаем на режим вольтметра, затем включив зажигание измеряем напряжение между сигнальным и проводом массы. В большинстве случаев опорное напряжение лямбда-зонда должно быть 0,45В.
Предлагаю много всего не читать и не вникать в детали, ведь, как правило, мало кто хочет разбираться по количеству проводов, какими способами проверять, а хочется, раз притулил щуп тестера и элементарно проверил лямбду, поэтому ориентироваться стоит на вот такой алгоритм.
Как проверить лямбда зонд тестером
- Прогреваем двигатель и глушим;
- Осматривает датчик на предмет загрязнений;
- Отключаем от колодки, подключаем его к тестеру;
- Запускаем движок, жмем на педаль газа чтобы довести обороты до отметки 2500 об/мин;
- На экране тестера показания должны приближаться к отметке 0,9V, и скакать то вниз, то вверх;
- Когда показывает меньше 0,8, лямбда неисправна.
Видео быстрой проверки лямбда зонда тестером смотреть на видео:
Но стоит отметить, что такая проверка актуальна для 3-мя и 4-мя проводами, а вот широкополосный лямбда-зонд имеет чуть другие цифры.
Широкополосный 5-ти проводный датчик кислорода имеет другую распиновку и диапазон измерений выходящий за пределы штатных значений, а именно в диапазоне от 0 до 5 В.
На тех авто где устанавливается лямбда без подогревателя, устанавливать можно любой универсальны кислородный датчик, в том числе и с подогревателем (чтобы подключить лишние провода нужно использовать реле), но ели наоборот, то этого делать нельзя.
Выпускная система транспортных средств за последние несколько лет существенно изменилась, в ее конструкции появилось несколько дополнительных элементов, которые позволяют эксплуатировать автомобили без нарушения Международных экологических норм.
Например, одним из таких элементов является кислородный датчик, признаки неисправности которого должны быть известны каждому автовладельцу. О назначении, особенностях конструкции и распространенных неисправностях лямбда-зонда рассмотрим подробно в рамках этой публикации.
Для чего нужен датчик концентрации кислорода?
На практике, многие владельцы автомобильной техники даже и не подозревают о существовании этого элемента. Его назначение заключается в определении концентрации кислорода в отработанных газах и последующая передача этой информации ЭБУ. На основании этого по заложенным алгоритмам в памяти системы, осуществляется коррекция топливно-воздушной смеси для ее полного сгорания в цилиндрах силового агрегата.
Местом расположения кислородного датчика является выпускной коллектор. На большинстве моделей лямбда монтируется непосредственно в области каталитического нейтрализатора. В не зависимости от того, где будет установлен датчик, корректность его показаний и производительность системы не пострадают. Лямбда-зонд бывает двух типов:
- Широкополосный
- Двухканальный
Заметим, что второй тип входит в конструкцию старых моделей транспортных средств, которые выпускались до 90-х годов. Все современные модели имеют широкополосную лямбду, которая с высокой точностью фиксирует все отклонения для обеспечения максимально корректного смесеобразования. При этом исправно функционирующий датчик такой системы позволяет реально снизить потребление топлива и обеспечить оптимальные обороты коленвала силового агрегата.
Причины неисправности лямбда-зонда
Симптомы выхода из строя датчика могут быть различными. Изначально его неисправность отражается на качестве топливной смеси. Например, его некорректная работа может быть спровоцирована наличием различных отложений. А наиболее частой причиной поломки лямбды является нарушение его герметичности, вызванное естественным износом материала его изготовления. Механические повреждения датчика концентрации кислорода менее распространены, поскольку элемент хорошо защищен.
Также датчик может работать с перебоями, либо не функционировать вообще из-за нарушения электропитания. Контактные группы лямбда-зонда подвергаются окислению, вследствие чего устройство начинает работать некорректно, передавая неверные показания на ЭБУ. Это приводит к нарушению процесса смесеобразования.
Неправильный угол опережения зажигания является одной из возможных причин перебоя в работе датчика кислорода. Зачастую подобная проблема возникает на транспортных средствах в системе зажигания которых предусмотрен трамблер. Помимо этого, повреждение электропроводки и проблемы со свечами зажигания также накладывают свой отпечаток на функционирование лямбда-зонда. Это можно распознать по троению двигателя и его неправильной работе при повышении оборотов коленчатого вала.
Детальное определение неполадки
Среди распространенных признаков неисправности лямбда-зонда выделяют следующие:
- увеличение потребления топлива;
- возникновение рывков во время езды;
- резкое снижение мощности силового агрегата;
- неустойчивый холостой ход;
- появление резкого, токсичного запаха в отработанных газах авто.
Необходимо подчеркнуть, что не всегда перечисленные выше признаки являются следствием нарушения работоспособности датчика концентрации кислорода. В случае обнаружения этих симптомов необходимо выполнить тщательную проверку лямбда-зонда. Рассмотрим подробно этот процесс.
Способы диагностики лямбда-зонда
Протестировать датчик можно одним из следующих способов:
- В ходе проведения визуального осмотра
- Проверка мультиметром
Начнем с первого метода. Вначале необходимо отсоединить разъем с датчика и осмотреть состояние контактов, целостность проводов не должна быть нарушена, а все соединения плотно держаться. После этого осматриваем сам датчик. На нем не должно быть никаких отложений и нарушений целостности конструкции.
Сажевый налет можно очистить, его образование вызвано сгоранием слишком обогащенной топливной смеси, в результате чего нарушается проходимость лямбды. Это приводит к тому, что прибор начинает функционировать некорректно. Наиболее губительными для датчика считаются свинцовые отложения, которые имеют серебристо-блестящий цвет и вызваны использованием некачественного топлива и моторного масла. Избавиться от них никак не удастся, рекомендована полная замена устройства.
Процесс проверки лямбда-зонда при помощи мультиметра не отличается особой сложностью. Чтобы его осуществить необходимо соединить сигнальные провода датчика с щупами тестера, после чего запустить силовой агрегат и удерживать его обороты на 2,5 тыс. Далее бросаем акселератор, вытягиваем подсос и смотрим на шкалу мультиметра.
О полном выходе из строя датчика концентрации кислорода говорит отсутствие напряжения, либо его низкая величина (менее 0,8В). Поскольку конструкционные особенности не позволяют полностью восстановить работоспособность лямбда-зонда, потребуется полная замена отслужившего свой срок элемента.
Как заменить самостоятельно?
Как видно, в большинстве случаев выхода из строя лямбда-зонда его ремонт лишен всякого смысла, поэтому оптимальным вариантом решения проблемы станет замена неисправного элемента, тем более что этот процесс не отличается сложностью.
Перед заменой необходимо обесточить бортовую сеть автомобиля, после чего снять с датчика колодку (на некоторых моделях она может быть дополнительно закреплена хомутами). Поскольку лямбда включена в конструкцию системы выхлопа, соответственно, элемент постоянно работает под высокими нагрузками. Выкрутить его с первого раза не всегда удается. Делать это следует аккуратно, чтобы не повредить резьбу в трубе выпускного коллектора.
После того, как вышедший из строя элемент извлечен из своего посадочного места, очищаем резьбу от грязи, установить новый лямбда-зонд и вкрутить его, стараясь не перетянуть.
Значимость датчика концентрации кислорода в выхлопной системе автомобиля невозможно не оценить, поскольку его выход из строя спровоцирует некорректную работу силового агрегата, что крайне губительно для его элементов. По этой причине нужно вовремя и правильно научиться выявлять его поломки.
Датчик. Признаки неисправности этого устройства заставят вас задуматься о замене его. Потому что первый признак - это значительное увеличение расхода бензина. О причинах такого поведения будет рассказано несколько ниже. А сначала стоит поговорить немного о истории создания этого устройства, а также о его принципах функционирования.
Необходимость в датчике кислорода
А теперь о том, для чего нужен в автомобиле кислородный датчик. Признаки неисправности его будут рассмотрены позже. При сгорании любого топлива необходим доступ кислорода. Без этого газа не может проходить процесс горения. Следовательно, в камеры сгорания обязательно должен попадать кислород. Как вы знаете, топливная смесь - это соединение бензина и воздуха. Если заливать чистый бензин в камеры сгорания, то двигатель попросту не будет работать. По тому, сколько кислорода остается в выхлопной системе, можно говорить, насколько качественно сгорает топливовоздушная смесь в цилиндрах мотора. Именно для измерения количества кислорода необходим лямбда-зонд.
Немного истории
Под конец 60-х впервые автоконструкторы начали пробовать устанавливать эти датчики на машины. Самые первые кислородные датчики были установлены на автомобилях Volvo. называется также лямбда-зондом. Дело в том, что есть в греческом алфавите буква «лямбда». А если обратиться к справочной литературе по двигателям внутреннего сгорания, то можно увидеть, что именно этой буквой обозначается коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. И этот параметр позволяет измерить
Принцип работы
Устанавливается кислородный датчик исключительно на инжекторные автомобили, в которых используются электронные блоки управления двигателем. Сигнал, вырабатываемый им, подается на блок управления. Этот сигнал используется микроконтроллером для того, чтобы произвести правильную регулировку смесеобразования. Он производит регулировку подачи воздуха в камеры сгорания. Конечно, на качество смеси влияет не только сигнал, поступающий от датчика кислорода, но также и от большинства других устройств, которые позволяют измерить нагрузку на двигатель, его обороты, а также скорость автомобиля, и прочее. Зачастую в автомобилях устанавливается два лямбда-зонда. Один - рабочий, а второй - для корректировки. Они устанавливаются до катколлектора и после. Обратите внимание на то, что тот лямбда-зонд, который монтируется после катколлектора, имеет дополнительный принудительный нагрев. Перед тем как очистить кислородный датчик, обязательно прочитайте требования, которые предъявляются его производителем.
Условия работы лямбда-зонда
Также стоит учесть, что наиболее эффективное функционирование этого датчика происходит при температурах от 300 градусов и выше. Именно для этой цели необходим электрический подогреватель. Он позволяет в режиме непрогретого двигателя поддерживать нормальное функционирование датчика кислорода. Чувствительный элемент датчика необходимо располагать непосредственно в потоке выхлопного газа. Таким образом, чтобы его электрод, находящийся с внешней стороны, обязательно омывался потоком. Внутренний же электрод необходимо располагать непосредственно в атмосферном воздухе. Само собой, содержание кислорода различное. И между этими двумя электродами начинает образовываться некоторая разность потенциалов. На выходе может появиться напряжение максимум 1 Вольт. Именно это напряжение подается на электронный блок управления. Тот, свою очередь, анализирует его сигнал, затем, согласно топливной карте, заложенной в нём, увеличивает или уменьшает время открытия форсунок, изменяет подачу воздуха в рампу.
Широкополосные
Имеется такое устройство, как широкополосный (УАЗ "Патриот" имеет такие же, как и любой другой автомобиль) датчика заключаются в том, что изменяется режим работы двигателя. Разница между обычным и таким устройством довольно большая. Дело в том, что у них совсем различные принципы функционирования и чувствительные части. А широкополосные лямбда-зонды более информативны, а это актуально для случаев, если двигатель работает в нестандартных режимах. Следовательно, чем богаче информация, тем более точные настройки будет производить электронный блок управления.
Как определить поломку
Стоит отметить, что датчики кислорода влияют на функционирование мотора очень сильно. Если вдруг лямбда-зонд приказывает долго жить, то двигатель, скорее всего, работать не будет. Когда происходит поломка лямбда зонда, на выходе не вырабатывается сигнал, либо же он изменяется непредсказуемым образом. Конечно, такое поведение сильно осложнит вашу повседневную жизнь. Выйти из строя датчик может буквально в любую минуту. По этой причине на автомобилях предусмотрены определенные функции, которые позволяют завести двигатель, а также добраться до станции техобслуживания, даже если датчик содержания кислорода неисправен.
Аварийная прошивка
Дело в том, что когда электронный блок управления видит поломку лямбда-зонда, он начинает работать не по той прошивке, которая заложена в нём по умолчанию, а по аварийной. В этом случае смесеобразование происходит по данным, полученным с других датчиков. Не участвует в этом процессе только кислородный датчик. Признаки неисправности этого устройства водитель заметит сразу же. К сожалению, смесь чересчур бедная, так как процентное содержание бензина больше, чем необходимо. Это позволяет добиться того, чтобы двигатель не остановился. Но если увеличить подачу воздуха, то велика вероятность того, что двигатель заглохнет. Однако в качестве предупреждения на большинстве автомобилей загорается в приборной панели лампа Check Engine, которая сигнализирует о Дословный перевод этой надписи - «Проверьте двигатель». Но и без нее можно определить поломку лямбда зонда. Дело в том, что расход топлива сильно растет по сравнению с нормальным режимом.
Заключение
Теперь вы знаете, что такое кислородный датчик (лямбда-зонд), какие у него свойства и особенности. В завершении хотелось бы упомянуть о том, что этот элемент очень требователен к тому, как его устанавливают. Обращайте внимание на то, чтобы между корпусом датчика и катколлектором не было щелей, иначе это приведет к преждевременному выходу из строя устройства. Кроме того, при эксплуатации датчик будет посылать неверные сведения на блок управления.
Вы хотите узнать, признаки неисправности лямбда зонда? Вы попали по адресу. К слову, данный узел чаще всего волнует умы владельцев иномарок, но обо всем по порядку. Но в целом, суть, для которой используется датчик, это зондирование выхлопных газов.
Европейские автопроизводители, под гнетом экологов и новых законопроектов, которые требуют ограничивать выброс вредных веществ в атмосферу, всячески прибегают к использованию различных новых агрегатов. Чаще всего это различные нейтрализаторы или катализаторы – устройства, активно снижающие количество вредных веществ в выхлопе автомобиля.
Признаки неисправности лямбда зонда будет проще понять, если знать его устройство и принцип работы. Катализаторы являются активными устройства, позволяющими справляться с вредными веществами в выхлопе, однако они требуют постоянного внимания и работают лишь в крайне ограниченных условиях. Также требуется тщательный контроль за качеством воздушно-топливной смеси поступающей в двигатель, .
Основные функции лямбда-зонда
Как отмечалось выше, для более долгого срока службы катализаторов, необходим жесткий контроль за качеством воздушно-топливной смеси. Лямбда-зонд берет свое название от греческой буквы, в автомобильном мире данная буква маркирует коэффициент избыточного количества воздуха в топливной смеси, поступающей в двигатель.
Вообще, качественная топливная смесь состоит на 13 составных воздуха и 1 топлива. Здесь нужно понять одну простую вещь, возвращаясь к качеству работы катализаторов.
Катализаторы могут работать лишь в очень узком диапазоне верного соотношения топлива и воздуха. Небольшие отклонения делают эти устройства бесполезными. Поэтому так важно соблюдать эту пропорцию до десятых долей. Теперь вы понимаете, что такая точность подсчетов пропорций, отслеживание процессов и катализаторы – это все прерогатива иномарок. Русские автомобили пока не эксплуатируются в таких жестких ограничительных рамках, как иномарки.
Прицнип работы
Внутри устройства можно встретить гальванический элемент, состоящий из твердого электролита внутри (диоксид циркония). Различные напыления, в виде токопроводящих материалов типа платины. Один из электродов находится в зоне воздействия выхлопных газов, а другой - в атмосферном воздухе.
Устройство начинает корректно функционировать лишь после 350°C, лишь этих условиях гальванический элемент обеспечивает нужную ток проводимость.
Неисправности
Лямбда-зонд выполняет сложную функцию контролера в выпускном цикле. Наиболее простой способ проверить качество работы агрегата – провести замеры выпускных газов. Сделать это можно с помощью специального стенда на станциях технического обслуживания. Если показатель отличается от заявленного производителем, то скорее всего, датчик приказал долго жить.
Обычно процент отклонения вредных веществ может доходить до 4% . Данная проблема может наблюдаться на старых двигателях, где сам мотор уже работает из последних сил. Появляются лишние присадки и добавки в топливной смеси. Катализаторы не справляются с работой и в итоге вся система начинает производить повышенное количество загрязняющих веществ в атмосферу.
Кроме замеров выбросов в выхлопе автомобиля, существуют косвенные признаки, указывающие на неисправность зонда.
К примеру, если вы заметили отрицательное изменение динамики разгона (ухудшилась приемистость). Также, если двигатель начинает троить на холостом ходу, обороты скачут, причина может крыться в поломке зонда. Если вы тщательно следите за количеством потребляемого топлива, то его увеличение может свидетельствовать об известной причине. Лямбда-зонд на современной иномарке рекомендуется заменять каждый 100 тыс. км пробега.
Производители отмечают, что автомобили, эксплуатируемы в холодных условиях без прогрева требует замену лямбда-зонда куда чаще, чем прогреваемые. Этот показатель может разница в два раза! Поэтому мы настоятельно рекомендуем прогревать автомобиль без нагрузки, особенно если он долго стоял при очень низких отрицательных температурах.
Основная причина выхода из строя зонда – нагар . Он встречается под защитным колпачком, покрывая чувствительные места этого прибора. К слову, если удастся убрать нагар, то агрегат начнет функционировать и его не придется заменять на новый (сэкономите).
Для очистки можно использовать ортофосфорную кислоту, поместив прибор на 15 минут в нее или лучше, смазав ею загрязненное место.
Тестируем зонд
Будет не лишнем, если вы будете тестировать этот датчик, по крайней мере, каждые 35 тыс. км пробега. Если вы проводите замеры, то помните, что зонду нужно время для разогрева до рабочей температуры. Признаки неисправности лямбда зонда, перечисленные выше, помогут сэкономить время и деньги. Замеры выхлопных газов проводят у некоторых дилеров, там же можно получить некоторые рекомендации.
Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.
Что такое лямбда-зонд, и где он находится
В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.
Лямбда-зонд - система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать - кислородный датчик.
Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором
Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.
Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора
Как работает датчик кислорода
Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.
Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.
Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле
Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ<1, у обеднённой (избыток воздуха) - λ>1.
График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)
Разновидности лямбда-зондов
Современные машины оснащаются следующими датчиками:
- Циркониевые;
- Титановые;
- Широкополосные.
Циркониевый
Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).
Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)
Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.
Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.
Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.
Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.
Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода
Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.
По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:
- В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
- Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
- Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.
Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики
Титановый
Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика - 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.
Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.
Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)
Широкополосный
Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):
- Измерительной;
- Насосной.
В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси - пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.
Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.
Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6
Симптомы неисправности
Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:
- Повышенная токсичность выхлопных газов;
- Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
- Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
- Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
- Увеличение расхода топлива;
- Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
- Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
- Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.
Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.
Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:
- Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
- Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
- Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
- Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
- Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
- Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
- Нарушение целостности конструкции датчика.
Способы диагностики кислородного датчика
Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.
Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.
Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить
Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)
Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:
- Напряжение в нагревательной цепи;
- «Опорное» напряжение;
- Состояние нагревателя;
- Сигнал датчика.
Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа
Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:
- Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
- Щупы присоединяют к цепи подогрева.
- Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе - 12В.
«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.
«-» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд - ЭБУ».
Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:
- Включают зажигание.
- Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
- Прибор должен показать 0,45 В.
Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:
- Снимают разъём с устройства.
- Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
- Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.
Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.
Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:
- Заводят двигатель.
- Прогревают его до рабочей температуры.
- Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
- Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
- Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.
Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.
Видео: проверка лямбда-зонда тестером
Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.
Очерёдность действий:
- Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
- Мотор прогревают до рабочей температуры.
- Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
- По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.
Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда
Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.
Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом
Другие способы проверки
Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.
Перечень ошибок лямбда-зонда
Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.