Ключ к знанию

Датчик лямбда зонд


ДИАГНОСТИРУЕМ И МЕНЯЕМ ЛЯМБДА-ЗОНД — Ford Sierra, 2.0 л., 1992 года на DRIVE2

ДИАГНОСТИРУЕМ И МЕНЯЕМ ЛЯМБДА-ЗОНД
В современном автомобиле лямбда-зонд и катализатор — "неразлучная парочка". "Умерший" лямбда-зонд вынуждает работать не по "правилам" катализатор и автомобиль становится не только экологически "грязным" но и не в меру "прожорливым".Что происходит с лямбда-зондом на автомобиле, на что еще влияет лямбда-зонд, как его проверить, когда и как менять — об этом и пойдет речь в данной статье, адресованной тем, кто ездит на современном автомобиле и тем, кто его обслуживает.

Сначала коротко о самом названии зонда. Лямбда-зонд, ? — зонд, датчик О2, датчик концентрации кислорода, датчик кислорода, lambda-sensor — эти все названия в различных источниках информации об одном и том же — предмете нашего разговора. В мировой практике для оценки состава топливо — воздушной смеси используют коэффициент (обозначается буквой греческого алфавита ? (ламбда), равный отношению количества воздуха поступившего в цилиндры к количеству теоретически необходимого воздуха для полного сгорания поступившего туда топлива. Если ?=1 то смесь принято называть стехиометрической и на одну часть топлива (по массе) для его полного сгорания должно приходиться 14,7 частей воздуха (также по массе). Полное сгорание топлива позволяет получить необходимую топливную экономичность двигателя, а каталитический нейтрализатор отработавших газов может максимально эффективно обезвредить наиболее вредные компоненты выхлопных газов (СО, СН, NОx). Если ?<1>1 — избыток кислорода, смесь будет "бедной". Из всей этой теории для дальнейшего понимания излагаемых вопросов нужно запомнить два момента — лямбда-зонд выдает максимальный выходной сигнал когда смесь "богатая" и минимальный когда смесь "бедная". Контроллер управления двигателем, получая эту информацию, корректирует время впрыска топлива форсунками для поддержания состава смеси близким к стехиометрическому. Рассматривать будем лямбда — зонды, которые устанавливаются на бензиновые двигатели (инжекторные и карбюраторные) т.к. лямбда-зонды на дизельных двигателях только начинают внедряться и пока не получили широкого распространения.

По принципу действия лямбда-зонды (в дальнейшем по тексту — датчики) бывают двух типов. Первый тип (имеющий наибольшее распространение) имеет чувствительный элемент из керамики на основе диоксида циркония. По сути это твердоэлектролитный источник напряжения, который в зависимости от соотношения кислорода в отработавших газах и атмосферном воздухе создает разность потенциалов между двух платиновых электродов, напыленных на его внутреннюю и внешнюю поверхности. Второй тип — резистивный, где чувствительный элемент из оксида титана. По сути это полупроводниковый элемент, который изменяет свою проводимость в зависимости от количества кислорода в отработавших газах. Внутреннее устройство датчиков рассматривать не будем. Ограничимся внешними конструктивными особенностями к которым придется обращаться в дальнейшем. Датчики бывают одно, двух, трех и четырехпроводные и соответственно с таким же количеством штырьков в разъеме для подключения. В датчике с одним проводом этот же провод и является сигнальным. В качестве второго провода используется "масса" автомобиля. В датчике с двумя проводами вместо "массы" используется отдельный провод. В датчике с тремя проводами один провод является сигнальным, в качестве второго используется "масса" автомобиля, по двум другим подается питание 12 вольт на элемент подогрева датчика. В датчике с четырьмя проводами два провода являются сигнальными, по двум другим подается питание 12 вольт на элемент подогрева. Одно и двухпроводные датчики (без подогрева) всегда устанавливаются в выпускном коллекторе как можно ближе к двигателю. Объясняется это тем, что сигнал на выходе появляется только тогда, когда температура чувствительного элемента станет не менее 350?С и чтобы датчик быстрее вступил в работу он должен быстрее прогреться. Трех и четырехпроводные датчики устанавливаются перед катализатором (на расстоянии 100…150 мм), иногда и в корпусе катализатора, а иногда одновременно перед катализатором и за катализатором. Датчик после катализатора используется в системе бортовой диагностики для контроля исправности катализатора и для более точной коррекции состава смеси. Датчики имеют неразборную конструкцию и не требуют обслуживания в процессе эксплуатации. Ресурс датчика — до 100 000 км. пробега автомобиля при условии, что он не подвергался воздействию нештатных факторов, которые могут вывести его из строя при любом пробеге. Здесь необходимо обратить внимание на два момента. Есть внешние факторы, которые приводят к искажению выходных сигналов за счет необратимых процессов в чувствительном элементе датчика и есть внешние факторы, которые искажают выходные сигналы абсолютно исправных датчиков. На чувствительный элемент датчика влияют компоненты топлива и герметиков, применяемых при ремонте. "Отравиться" и потерять "активность" датчик может от одной заправки бензобака этилированным бензином, в котором содержатся соединения свинца (Рb), а также кремнием (Si), входящим в состав силиконовых герметиков различного назначения. В первом случае при "богатой" смеси выходной сигнал будет заниженного уровня, а время перехода сигнала от минимального значения до максимального завышенным, т.е. датчик становится как бы "вялым". Во втором случае при "бедной" смеси выходной сигнал и время переключения будут завышенными. В обоих случаях коррекция времени впрыска топлива будет идти по ложным сигналам, либо система лямбда-регулирования исключит датчик из работы в контуре обратной связи. Если перед местом установки датчика имеется негерметичность выпускного коллектора (трещина в коллекторе, прогоревшая прокладка), то исправный датчик будет регистрировать либо "бедную" смесь, либо сигнал вообще будет отсутствовать, и контроллер будет ложно увеличивать подачу топлива. При пропуске воспламенения смеси в цилиндрах (некачественные свечи, "забитые" форсунки) не вступивший в реакцию горения кислород вместе с топливом поступает в выпускной коллектор где датчик регистрирует "бедную" смесь и контроллер опять же будет увеличивать подачу топлива. Попадание топлива на датчик как указано выше, а также при многократных и безуспешных пусках двигателя (и особенно при пуске с "буксира") не способствует "долголетию" датчика. Если после этого не произошел перегрев датчика, то может произойти "хлопок" в выпускном тракте и датчик может получить механические повреждения (трещины в керамике, нарушения контактов).

Работоспособность датчика необходимо регулярно проверять (каждые 30 000 км.), а сам датчик менять (через 100 000 км.). Это рекомендации производителей датчиков. Что происходит на самом деле в реальной жизни? Автору статьи не приходилось встречаться с ситуацией, когда кто-либо в качестве профилактики обращался бы с просьбой проверки датчика и тем более его замены через указанный интервал пробега. У всех возникает вопрос либо тогда, когда после пуска холодного двигателя через 2…2,5 мин. загорается индикатор "Check engine", либо на определенных режимах работы двигателя этот индикатор то загорается то гаснет, либо заметно возрастает расход топлива. Нередко встречаются и случаи, когда из выхлопной трубы "валит" черный дым, электроды свечей покрываются черным "лохматым" нагаром, расход топлива возрастает до 50 % против 15…20 % в большинстве случаев при отказе датчика. В любом случае отказавший датчик нарушает работу двигателя на холостом ходу, меняется динамика движения автомобиля, ухудшается холодный пуск двигателя за счет шунтирования электродов свечей нагаром. Обильный нагар в цилиндрах "закоксовывает" компрессионные кольца и они не прилегают к зеркалу цилиндра, что приводит к снижению компрессии. Иногда разница по цилиндрам достигает 5…6 кгссм? Через образовавшиеся зазоры газы прорываются в картер двигателя и "отравляют" масло, а при длительном и безуспешном пуске холодного двигателя уровень масла может увеличиться в 1,5.2 раза. и разбираться в причинах неудавшегося пуска двигателя приходится только после замены масла и масляного фильтра. Несгоревшее в цилиндрах топливо смывает масляную пленку с зеркала цилиндра и идет сухое трение и износ пары кольцо-цилиндр, что приводит к сокращению ресурса двигателя. Из всего вышесказанного следует, что датчик не такая простая и безобидная "штучка" как может показаться на первый взгляд, т.к. его отказ влечет за собой довольно серьезные последствия.

Для объективной оценки состояния датчика необходимо точно знать минимальное, среднее и максимальное значения выходного сигнала, а также время перехода сигнала от минимального до максимального значения (длительность фронта сигнала в миллисекундах). Поэтому "гаражные" методы диагностики с помощью стрелочного вольтметра, цифрового мультиметра и даже бортовой системы самодиагностики (по кодам вспышек индикатора "Check engine") малопригодны для принятия решения о замене датчика по следующим причинам. С помощью стрелочного прибора (из-за инерционности стрелки) можно определить по колебаниям стрелки только то, что сигнал изменяется. Немного больше информации дает цифровой мультиметр, показывающий среднее значение выходного сигнала. Но здесь тоже может быть неоднозначность. Например, если прибор показывает 0,45 вольт, то может быть неисправным датчик, а может и исправный датчик иметь одинаковые амплитуды максимального и минимального сигналов относительно среднего значения (симметричный сигнал). Если показания более 0,55 вольт, то можно говорить о том, что по каким-то причинам смесь "богатая" (неисправен регулятор давления топлива и давление в системе впрыска завышенное, неисправен расходомер воздуха и др.). Если показания менее 0,35 вольт, то это признак "бедной" смеси (это может быть из-за отсутствия питания на элементе подогрева датчика, трещины в выпускном коллекторе и др.) хотя фактически смесь может быть "богатой". Если применяемый мультиметр имеет режим определения максимального и минимального значений измеряемого сигнала, то результаты измерений будут более информативными и при соответствующем навыке можно более точно определить состояние датчика. Нельзя однозначно положиться и на информацию, полученную по результатам считывания кодов неисправностей с помощью бортовой системы самодиагностики, — можно ошибочно заменить исправный датчик. Допустим, что сосчитан код 13, который расшифровывается как "низкое значение сигнала датчика кислорода". Низкое значение сигнала будет по ряду причин (см. выше), а что на самом деле — "бедная" смесь, неисправен датчик, не подается питание на эле

www.drive2.ru

Возможные проблемы с топливом. Часть 4 — DRIVE2

Датчик содержания кислорода в отработавших газах (наиболее распространенное название-лямбда зонд) является сложным высокотехнологичным устройством, имеющим достаточно много разновидностей по устройству, параметрам и применению.

Расположение кислородных датчиков

Современные автомобили имеют минимум два кислородных датчика. Регулирующий датчик расположен перед катализатором и, с момента введения бортовой диагностики On=Board (OBD), после катализатора устанавливается диагностический датчик.

Контур регулирования Лямбды

Регулирующий датчик анализирует наличие остаточного кислорода в выхлопных газах еще до того, как они попадают в катализатор.
В зависимости от концентрации остаточного кислорода датчик генерирует сигнал (сигнал может быть напряжение, ток или сопротивление), который поступает на ЭБУ двигателем. Блок управления использует этот сигнал для регулирования состава топливно-воздушной смеси.
Диагностический датчик измеряет количество остаточного кислорода в выхлопных газах уже после того как они были обработаны катализатором. С помощью сигнала этого датчика БУ (блок управления) распознает отклонения в обработке выхлопных газов (например, нарушение в работе катализатора или регулирующего датчика), и генерирует соответствующее сообщение для водителя, обычно с помощью контрольной лампы на приборной панели

ТИПЫ КИСЛОРОДНЫХ ДАТЧИКОВ

В технической литературе различают три типа кислородных датчиков, которые не являются взаимозаменяемыми.

Кислородные датчики из диоксида циркония (наиболее популярные) и диоксида титана называются также датчиками перепада напряжения, скачковыми или бинарными кислородными датчиками, потому что сигнал датчика колеблется между двумя величинами, в зависимости от того, какое состояние топливно-воздушной смеси – богатая она или обедненная.

Третий тип – это так называемые широкополосные кислородные датчики. Их также называют “линейными “ кислородными датчиками, поскольку их выходной сигнал линейно изменяется в широком диапазоне состояний AFR (топливно-воздушной смеси), они могут точно измерять значение избытка воздуха (лямбда).

Но я считаю, что есть пять основных типов датчиков кислорода. Конструктивно датчики кислорода бывают циркониевые (с применением керамического элемента из двуокиси циркония) и титановые (с применением элемента из двуокиси титана).

Титановые лямбда зонды применялись на некоторых моделях автомобилей Nissan, Opel, BMW, Land Rover, Jeep и широкого распространения не получили. Я бы не хотел заострять внимание на титановых датчиках кислорода, главное их отличие, что выходной сигнал для определения БУ состава топливно-воздушной смеси является электрическое сопротивление. Элемент из диоксида титана изменяет эл. сопротивление пропорционально парциальному давлению кислорода в смеси выхлопных газов.

Что бы, не обидеть владельцев дизельных автомобилей, владельцев японских автомобилей: Toyota, Lexus, Honda, Subaru. Необходимо выделить из циркониевых датчиков еще два типа: Датчики обедненной смеси (Sensors Lean Mixture) – многие его принимают за узкополосный т.к. выходной сигнал очень похож на классический скачковый (бинарный) вид датчиков кислорода.
И конечно датчики состава смеси (Air Fuel Ratio Sensor) – также многие его путают с классическим широкополосным датчиком.

Датчики обедненной смеси (Sensors Lean Mixture), датчики состава смеси (Air Fuel Ratio Sensor) и широкополосные кислородные датчики в качестве выходного сигнала определяющего состав топливно-воздушной смеси используют изменение величины тока, а не напряжения или электрического сопротивление.

Все не так и сложно, теперь я предлагаю подробно рассмотреть по отдельности эти датчики кислорода.

Кислородный датчик из диоксида циркония

Это самый распространенный датчик. В зависимости от автомобиля, эти датчики могут быть как регулирующими, так и диагностическими.

Основой этого датчика является полый, пальцеобразный керамический элемент на основе диоксида циркония. Этот материал представляет из себя так называемый твердотельный электролит, свойства которого схожи с электролитом, который можно найти в аккумуляторных батареях.

При рабочей температуре выше 350 градусов этот элемент становится проницаемым для ионов кислорода. Первые датчики использовали для разогрева циркониевого элемента тепловую энергию выхлопных газов, в более современных датчиках для быстрого достижения нужной рабочей температуры используют специальный встроенный нагреватель. В процессе функционирования на выходе возникает высокое или низкое электрическое напряжение – в зависимости от содержания остаточного кислорода

Принцип действия датчика из диоксида циркония

Если у Вас есть желание понять, разобраться как работают датчики кислорода, в том числе и широкополосные, постарайтесь понять для начала ниже описанный принцип. Все остальные виды циркониевых датчиков – это усовершенствованный данный тип.

Элемент датчика из диоксида циркония имеет пальцевидную форму (как уже выше я описывал) и полый в нутрии. Внутренняя полость заполнена атмосферным (свежим) воздухом. Внешняя же поверхность находится в потоке отработанных газов. И внутренняя и внешняя поверхности покрыты слоями платины, выполняющими роль электродов.

Всегда существует разница в концентрации кислорода между отработанными газами и атмосферным воздухом. Когда кислородный датчик достигает рабочей температуры, ионы кислорода начинают перемещаться через керамический элемент со стороны с большей концентрации кислорода в направлении зоны, где концентрация кислорода меньше, пытаясь установить равновесное состояние.

Из-за перемещения ионов от одного электрода к другому возникает разность потенциалов, приводящая к росту электрического напряжения. Если смесь обедненная, напряжение в сигнальной цепи датчика будет относительно низкое (примерно 0.1 Вольт). Если смесь богатая, то это значение относительно высокое (примерно 0.9 Вольт). Происходит значительный скачек напряжения при переходе через стехиометрическое состояние (когда значение лямбда равно 1).

Поэтому этот тип датчика и называется – датчиком переключения, скачковый или бинарный, потому что значения выходящего сигнала переключаются между двумя величинами. Данный тип датчика кислорода сообщает ЭБУ двигателя только о том, что он работает в режиме обедненной или богатой смеси для регулирования подачи топлива в режиме замкнутого контура. Процесс регулирования осуществляется с частотой один, два раза в секунду.

Проверка циркониевого (бинарного) кислородного датчика

Проверка с помощью осциллографа является наиболее эффективным методом.
Процедура проверки:
— при скорости 2000 оборотов довести двигатель до рабочей температуры
— осциллограф подключить к сигнальному проводу, не отсоединяя датчик от управления двигателем
— установить диапазон измерения 1-5 Вольт, время 5-10 секунд (соблюдать рекомендации производителя)

При этом определяется минимальное, максимальное напряжение и среднее усредненное выходное напряжение.

Показания исправного датчика изменяются между значениями 0.2-0.8 Вольт. Среднее должно быть 0.45 Вольт
Также необходимо измерить время срабатывания и продолжительность периодов

Показания исправного датчика меняются с частотой 0.5 -3 герца

Если датчик устарел, он посылает слабый или медленный сигнал. Наряду с естественным старением, возможны также другие причины повреждений. Соответствующие фотографии поломок могут подсказать причину дефекта (будут в следующем посте).

Если управление двигателя не получает сигнал кислородного датчика или этот сигнал слабый, то управление действует "вслепую". Управление не может определить, каков состав сжигаемой смеси. Как следствие, управление переключается на аварийный ход и автоматически насыщает смесь. Это значит: подаётся больше топлива, чем необходимо. Так обеспечивается мощность и детали защищаются от перегрева.

Но это имеет негативные последствия: Повышается расход топлива — в среднем на
15 %, при городском движении даже выше. К тому же катализатор больше не может корректно работать, в окружающий воздух попадает больше выбросов.

Необходимо проверить сопротивление в цепи подогрева. Если сопротивление составляет более 30 Ом – датчик поврежден. Для датчиков с 3-4 – мя проводами, сопротивление обычно в пределах 2-9 Ом.

Теперь немного о количестве и цвете проводов. У данного типа датчика кислорода (циркониевый, бинарный) может быть от 1 до 4 проводов. Цвет также зависит от изготовителя.

Наиболее часто встречающиеся варианты

Датчики с одним черным сигнальным проводом не имеют нагревателя, соединение на массу при этом осуществляется через резьбовую часть металлического корпуса.

Датчики без нагревателя, у которых соединение массы сигнальной цепи, осуществляется с электропроводкой автомобиля, имеют дополнительный провод серого цвета.

Нагреваемые датчики имеют три или четыре провода. В них черный это сигнальный. Два белых предназначены для электроснабжения нагревателя (полярность не имеет значения). Если есть провод серого цвета, так это масса.

Я думаю на сегодня хватит. (в этом посте основной материал взят из обучающего курса диагностики Фирмы NTK)
Продолжение следует.

С Уважением
Barik

Часть 1
Часть 2
Часть 3
Немного про топливно-воздушную смесь AFR

www.drive2.ru

Датчик кислорода (Лямбда-зонд): как работает, проблемы, симптомы

На чтение 5 мин. Просмотров 8 Опубликовано

Датчик кислорода (ДК) — он же лямбда-зонд — измеряет количество кислорода в выхлопных газах, отправляя сигнал на блок управления двигателя (ЭБУ).

Где находится датчик кислорода

Передний датчик кислорода ДК1 установлен в выпускном коллекторе или в передней выпускной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Как вы знаете, каталитический нейтрализатор является основной частью системы контроля выбросов в автомобиле.

Задний кислородный датчик ДК2 установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора.

На 4-цилиндровых двигателях устанавливают как минимум два лямбда-зонда. Двигатели V6 и V8 имеют как минимум четыре датчика O2.

ЭБУ использует сигнал от переднего кислородного датчика для регулировки топливно-воздушной смеси путем добавления или уменьшения топлива.

Сигнал заднего датчика кислорода используется для контроля работы каталитического нейтрализатора. В современных автомобилях вместо переднего кислородного датчика используется датчик воздушно-топливного отношения. Он работает аналогично, но точнее.

Как работает датчик кислорода

Существует несколько типов лямбда-зондов, но для простоты в этой статье мы рассмотрим только обычные генерирующие напряжение датчики кислорода.

Как следует из названия, генерирующий напряжение датчик кислорода генерирует небольшое напряжение, пропорциональное разнице в количестве кислорода внутри и снаружи выхлопного газа.

Для правильной работы лямбда-зонд необходимо нагреть до определенной температуры. Типичный современный датчик имеет внутренний электрический нагревательный элемент, который питается от ЭБУ двигателя.

Когда топливовоздушная смесь (ТВС), поступающая в двигатель, бедная (мало топлива и много воздуха), в выхлопе остается больше кислорода, и кислородный датчик создает очень небольшое напряжение (0,1 – 0,2 В).

Если ТВС обогащается (много топлива и мало воздуха), в выхлопе остается меньше кислорода, поэтому датчик будет генерировать бОльшее напряжение (около 0,9 В).

Регулировка соотношения топливовоздушной смеси

Передний датчик O2 отвечает за поддержание оптимального соотношения смеси воздух / топливо, поступающей в двигатель, которая составляет приблизительно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Блок управления регулирует топливовоздушную смесь на основе обратной связи от переднего датчика кислорода. Когда передний лямбда-зонд обнаруживает высокий уровень кислорода, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на бедной смеси (недостаточно топлива) и поэтому добавляет топлива.

Когда уровень кислорода в выхлопе становится низким, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на богатой смеси (слишком много топлива) и уменьшает подачу топлива.

Этот процесс непрерывен. Компьютер двигателя постоянно переключается между обедненным и обогащенным состоянием, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздух / топливо. Этот процесс называется операцией замкнутого цикла.

Если вы посмотрите на сигнал напряжения переднего датчика кислорода, он будет циклически колебаться где-то между 0,2 вольт (бедная) и 0,9 вольт (богатая).

Когда автомобиль заводится холодным, передний кислородный датчик не прогрет полностью, и ЭБУ не использует сигнал ДК1 для регулировки топлива. Этот режим называется разомкнутым контуром. Только когда датчик полностью прогрелся, система впрыска топлива переходит в режим замкнутого контура.

В современных автомобилях вместо обычного датчика кислорода установлен широкополосный датчик топливовоздушного соотношения. Датчик соотношения воздух / топливо работает по-другому, но служит той же цели — для определения, является ли топливовоздушная смесь, поступающая в двигатель, обогащённой или обеднённой.

Датчик топливовоздушного соотношения является более точным и может измерять более широкий диапазон.

Задний датчик кислорода

Задний или нижний кислородный датчик установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из катализатора. Сигнал от заднего лямбда-зонда используется для контроля эффективности нейтрализатора.


Контроллер постоянно сравнивает сигналы от передних и задних датчиков O2. Основываясь на двух сигналах, ЭБУ знает, насколько хорошо каталитический нейтрализатор работает. Если катализатор выходит из строя, ЭБУ включает индикатор «Check Engine», чтобы вы знали об этом.

Задний датчик кислорода можно проверить с помощью диагностического сканера, адаптера ELM327 с программой Torque или осциллографа.

Идентификация датчика кислорода

Передний лямбда-зонд перед каталитическим нейтрализатором обычно называют датчиком «выше по потоку» или датчиком 1.

Задний датчик, установленный после катализатора, называется датчик «ниже по потоку» или датчик 2.

Типичный рядный 4-цилиндровый двигатель имеет только один блок (ряд 1 / банк 1). Поэтому в рядном 4-цилиндровом двигателе термин «Банк 1, Датчик 1» просто относится к переднему датчику кислорода. «Банк 1, Датчик 2» — это задний кислородный датчик.

Читайте подробнее: Что такое Банк 1, Банк 2, Датчик 1, Датчик 2?

Двигатель V6 или V8 имеет два блока (или две части этого «V»). Обычно блок цилиндров, содержащий цилиндр № 1, называется «Банк 1».

Различные производители автомобилей определяют Банк 1 и Банк 2 по-разному. Чтобы узнать, где банк 1 и банк 2 в вашем автомобиле, вы можете посмотреть в руководстве по ремонту или в Google, указав год, марку, модель и объём двигателя.

Замена датчика кислорода

Проблемы с датчиком кислорода являются распространёнными. Неисправный лямбда-зонд может привести к увеличению расхода топлива, увеличению выбросов в атмосферу и различным проблемам во время вождения (провалы оборотов, плохое ускорение, плавающие обороты и т. д.). Если датчик кислорода неисправен, его необходимо заменить.

В большинстве автомобилей замена ДК является довольно простой процедурой. Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, с некоторыми навыками и руководством по ремонту, это не так сложно, но вам может понадобиться специальная торцевая головка для датчика (на фото).

Иногда может быть трудно вытащить старый лямбда-зонд, так как они часто сильно ржавеют.

Еще одна вещь, о которой следует знать — некоторые автомобили, как известно, имеют проблемы с заменяемыми датчиками кислорода.

Например, есть сведения о неоригинальном датчике кислорода, вызывающем проблемы в некоторых двигателях Chrysler. Если вы не уверены, лучше всегда использовать оригинальный датчик.

elm3.ru

Мат.часть-Лямбда-зонд (датчик кислорода) — DRIVE2

Какая связь между катализатором и лямбда-зонд?
Лямбда зонд Лямбда-зонд — это датчик кислорода (Oxygen Sensor), устанавливаемый в системе выпуска. В выхлопной системе автомобиля, как правило, их один или две штуки. Первый датчик лямбда-зонд всегда устанавливается сразу после выпускного коллектора, чтобы выхлопные газы обтекали рабочую поверхность датчика, а второй, если есть, сразу после катализатора. Применение лямбда-зонд обусловнено жесткими экологическими нормами по снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор предназначен для снижения выброса токсичных отработавших газов. В свою очередь, катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси катализатор выходит из строя очень быстро – вот тут и необходим датчик кислорода, он же лямбда-зонд (ЛЗ), он же O2-датчик.

Название датчика кислорода происходит от греческой буквы L (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинально – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (O2). При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, L равна 1. Окно эффективной работы катализатора очень небольшое: L = 1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда. Поэтому лямбда-зонд устанавливается перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь анализирует и оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры двигателя топлива. Как мы уже упомянали выше, на некоторых современных автомобилях имеется дополнительный датчик лямбда-зонд, который устанавливается на выходе катализатора. Это позволяет увеличить точность приготовления смеси и контролировать работу катализатора, чтобы трехкомпонентный катализатор смог полностью выполнить свое предназначение и сократить объем вредных выбросов до минимума.

Лямбда-зонд, как правило, изготавливают из циркониевого сплава (используется керамический элемент на основе двуокиси циркония, покрытый платиной) — гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Конструкция его предполагает, что одна часть соединяется с наружним воздухом, а другая — с выхлопными газами внутри трубы. vk.com/autobap В зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах, на выходе датчика появляется сигнал. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

Возможные причины поломки лямбда-зонд:
1)некачественный бензин, железо, свинец забивают платиновые электроды за несколько неудачных заправок;
2)перегрев корпуса датчика из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно переобогащенной топливной смеси;
3)масло в выхлопной трубе из-за плохого состояния маслосъемных колец;
4)сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе и в выпуске разрушающие хрупкую керамику;
5)удары;
6)многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны;
7)попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств;
использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в 8)своем составе силикон;
9)обрыв, плохой контакт или замыкание на «массу» выходной цепи датчика.

Возможные признаки неисправности лямбда-зонд:
1)неустойчивая работа двигателя на малых оборотах;
2)ухудшение динамических характеристик автомобиля;
3)повышенный расход топлива;
4)повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния;
5)характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя;

Можно ли отключать лямбда-зонд после замены катализатора на пламегаситель?

После замены катализатора на пламегаситель, наличие кислородного датчика, как детали выхлопной системы, обеспечивающей в числе прочего эффективную работу катализатора, становится не важным. Отсюда вопрос: допускается ли эксплуатировать автомобиль совсем без лямбда-зонда? Однозначного ответа для всех автомобилей нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограмировать контроллер на режим работы без катализатора. Это возможно у большинства BMW с "мозгами" BOSH (Siemens не перепрограмируется). В этом случае после замены катализатора на пламегаситель меняется программа управления и лямбда-зонд просто снимается и всё. У некоторых марок автомобилей перепрограмирование невозможно и, если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет — необходимо устанавливать исправный датчик лямбда-зонд .

Взаимозаменяемость лямбда-зонд .

Рекомендованные заводом-изготовителем лямбда-зонды и сходные по конструкции циркониевые датчики могут быть взаимозаменяемы. Возможна замена неподогреваемых датчиков на подогреваемые (но не наоборот!). vk.com/autobap Однако при этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов и отсутствия в автомобиле цепи питания для нагревателя лямбда-зонда. Недостающие провода можно проложить самостоятельно, а вместо разъема использовать стандартные автомобильные контакты. Рекомендуется использовать графитовую смазку, чтобы датчик не прикипел к выпускному коллектору.

www.drive2.ru

Сообщества › DRIVE2 Нижний Тагил (Свердловская область) › Блог › Датчик кислорода или лямбда-зонд. Нафига и зачем?

Многие насмотревшись ютюба и начитавшись форумов, где естественно комментарии пишут только высококвалифицированные специалисты, думаю это ни у кого сомнения не вызывает, начинают всеми правдами и не правдами избавляться от этого датчика. А на вопрос зачем, ответить то не могут.
Ладно, воду лить не будем – переходим к сути. Для чего он нужен?
Для простого автовладельца этот датчик позволяет экономить топливо и аж до 15 %.
Для экологии… хотя кого она сейчас волнует? – пропустим этот пункт.
Для «гонщиГов» — ну если тачка построена для спорта, то этот датчик там очень нужен, хотя он там несколько другой, если кому интересно, найдете в гугле.
Ну и для правильной диагностики ряда неисправностей.
Как это все работает?
Один датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором. Иногда второй датчик устанавливается в выхлопной системе после каталитического конвертера для того, чтобы обеспечить его максимальную эффективность.
Получаемая с датчиков информация, показывает, насколько полно происходит сгорание топлива в камерах двигателя внутреннего сгорания. Оптимальные показания получаются, когда соотношение воздуха к топливу составляет 14.7 : 1. Стехиометрическое соотношение воздух/топливо — это когда на 1 килограмм бензина приходится 14.7 килограмм воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания. Фактор избыточного количества воздуха (λ-«лямбда») показывает отношение действительного количества воздуха (в смеси воздух+топливо) к теоретически необходимому. То есть λ = (действительная масса воздуха)/(теоретическая потребность в воздухе). Повторюсь. Мы сейчас о гражданских машинах ведем речь.
— заводские сток машины все настраиваются под лямбда =1
— спортсмены настраивают под лямбда 0,8-0,9
— экономисты всех мастей под лямбда 1,05-1,10
Те «чиптюнеры» которые вам пообещают что ваша машина будет валить как болид, и в тоже время будет экономной, вас обманывают — законы физики и химии никто не отменял!
Теперь о том, как оно устроено.
Датчик гражданского автомобиля.
Датчик кислорода представляет собой гальваническую ячейку (ячейку Нернста) с твёрдым электролитом. В качестве электролита используется газонепроницаемая керамика из диоксида циркония (ZrO2), стабилизированного оксидом иттрия (YO). C одной стороны (снаружи) он сообщается с выхлопными газами, а с другой (изнутри) — с атмосферой. На внешнюю и внутреннюю сторону керамики нанесены газопроницаемые электроды из тонкого слоя платины.
Платиновый электрод на наружной стороне работает как миниатюрный катализатор, поддерживающий в прилегающем слое поступающих выхлопных газов химические реакции, этот слой в состояние стехиометрического равновесия. Сторона чувствительной керамики, обращенная к отработавшим газам, во избежание ее загрязнения покрыта слоем пористой шпинелевой керамики (Шпинель — минералогическое название тетраоксида диалюминия-магния). Металлическая трубка со щелями предохраняет керамику от ударов и чрезмерных тепловых воздействий. Внутренняя полость сообщается с атмосферой и служит в качестве референсной (опорной) стороны датчика.
Работа датчика основана на принципе ячейки Нернста (гальванической ячейки). Керамический материал пропускает ионы кислорода при температурах от 350oC и выше. Разница в количестве кислорода с разных сторон чувствительной зоны датчика приводит к образованию электрического потенциала (напряжения) между этими двумя поверхностями (внутренней и внешней). Величина напряжения служит показателем того, на сколько количество кислорода на этих двух поверхностях различается. А количество остаточного кислорода в выхлопных газах точно соответствует пропорции между топливом и воздухом, поступающими в двигатель.
Датчик спортивного автомобиля (имеется в виду, специально построенного для соревнований).
Широкополосный λ-датчик кислорода
Этот датчик также использует принцип ячейки Нернста, но устроен по-другому. Его конструкция подразумевает наличие двух камер (ячеек): измерительной и так называемой «насосной». Через маленькое отверстие в стенке насосной ячейки выхлопные газы попадают в измерительную камеру (диффузионную щель) в ячейке Нернста.
Эта конфигурация отличается от обычного датчика с двумя состояниями постоянным поддержанием стехиометрического соотношением воздух/топливо в диффузионной камере. Электронная схема модуляции напряжения питания поддерживает в измерительной камере состав газов, соответствующий λ=1. Для этого насосная ячейка при работе двигателя на бедной смеси и избытке кислорода в выхлопных газах удаляет кислород из диффузионной щели во внешнюю среду; а при богатой смеси и недостатке кислорода в выхлопных газах перекачивает ионы кислорода из окружающей среды в диффузионную щель. Направление тока для перекачивания кислорода в разные стороны тоже отличается.
Так как насосный ток пропорционален концентрации кислорода — он и является показателем величины λ-фактора отработавших газов.
Таким образом, если обычные датчики используют напряжение на ячейке Нернста для прямого измерения и определения одного из двух состояний (λ>1 или λ<1), то широкополосные датчики используют специальную схему, управляющую током «накачки» насосной ячейки. Величина этого тока и измеряется как признак содержания избыточного воздуха в выхлопных газах.
Так как работа датчика уже больше не зависит от ступенчасти в работе ячейки Нернста, то коэффициент избыточного воздуха (λ) может быть измерян в широких пределах от 0.7 до 4. Соответственно, контроль двигателя по λ может работать уже во всем спектре значений (а значит и режимов), а не только в одной точке около λ=1
Встроенный нагреватель обеспечивает рабочую температуру не ниже 600C.
Замкнутая петля лямбдарегулирования.
Датчик кислорода передает сигнал (напряжение) электронному блоку управления (ЭБУ) двигателем. Этот сигнал используется системой для обогащения или обеднения смеси в соответствии с величиной напряжения с датчика. Таким образом система обогащает бедную смесь, увеличивая количество впрыскиваемого топлива, и обедняет богатую, уменьшая количество топлива.
Диагностика
Лямбда-зонд сравнивает уровень содержания кислорода в выхлопных газах и в окружающем воздухе и представляет результат этого сравнения в форме аналогового сигнала. Применяются двухуровневые зонды, чувствительный элемент которых выполнен из оксида циркония либо из оксида титана, но на их смену приходят широкополосные лямбда-зонды. При условии сгорания стехиометрической топливо-воздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда равно 445…450mV.
Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливо-воздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2…3% с частотой 1…2раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме напряжения выходного сигнала лямбда-зонда.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда


Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет ~1,2Hz.
Проверка выходного сигнала датчика Измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит отн

www.drive2.ru

Лямбда-зонд (датчик кислорода). — DRIVE2

Продолжаем познавательную страничку.

Какая связь между катализатором и лямбда-зонд?

каталик в разрезе

Лямбда-зонд — это датчик кислорода (Oxygen Sensor), устанавливаемый в системе выпуска. В выхлопной системе автомобиля, как правило, их один или две штуки. Первый датчик лямбда-зонд всегда устанавливается сразу после выпускного коллектора, чтобы выхлопные газы обтекали рабочую поверхность датчика, а второй, если есть, сразу после катализатора. Применение лямбда-зонд обусловнено жесткими экологическими нормами по снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах. Катализатор предназначен для снижения выброса токсичных отработавших газов. В свою очередь, катализатор вещь хорошая, но эффективно работает лишь при определенных условиях. Без постоянного контроля состава топливно-воздушной смеси катализатор выходит из строя очень быстро – вот тут и необходим датчик кислорода, он же лямбда-зонд (ЛЗ), он же O2-датчик.

Название датчика кислорода происходит от греческой буквы L (лямбда), которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинально – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (O2). При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, L равна 1.
Окно эффективной работы катализатора очень небольшое: L = 1±0,01. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда. Поэтому лямбда-зонд устанавливается перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ), а тот в свою очередь анализирует и оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры двигателя топлива. Как мы уже упомянали выше, на некоторых современных автомобилях имеется дополнительный датчик лямбда-зонд, который устанавливается на выходе катализатора. Это позволяет увеличить точность приготовления смеси и контролировать работу катализатора, чтобы трехкомпонентный катализатор смог полностью выполнить свое предназначение и сократить объем вредных выбросов до минимума.

Лямбда-зонд, как правило, изготавливают из циркониевого сплава (используется керамический элемент на основе двуокиси циркония, покрытый платиной) — гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Конструкция его предполагает, что одна часть соединяется с наружним воздухом, а другая — с выхлопными газами внутри трубы. В зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах, на выходе датчика появляется сигнал. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

Возможные причины поломки лямбда-зонд:

1) некачественный бензин, железо, свинец забивают платиновые электроды за несколько неудачных заправок;
2) перегрев корпуса датчика из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно переобогащенной топливной смеси;
3) масло в выхлопной трубе из-за плохого состояния маслосъемных колец;
4) сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе и в выпуске разрушающие хрупкую керамику;
5) удары;
6) многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны;
7) попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств;
8) использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон;
9) обрыв, плохой контакт или замыкание на «массу» выходной цепи датчика.

Возможные признаки неисправности лямбда-зонд:

1) неустойчивая работа двигателя на малых оборотах;
2) ухудшение динамических характеристик автомобиля;
3) повышенный расход топлива;
4) повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния;
5) характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя;

Можно ли отключать лямбда-зонд после замены катализатора на пламегаситель?

После замены катализатора на пламегаситель, наличие кислородного датчика, как детали выхлопной системы, обеспечивающей в числе прочего эффективную работу катализатора, становится не важным. Отсюда вопрос: допускается ли эксплуатировать автомобиль совсем без лямбда-зонда? Однозначного ответа для всех автомобилей нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограмировать контроллер на режим работы без катализатора. Это возможно у большинства автомобилей с "мозгами" BOSH (Siemens не перепрограмируется). В этом случае после замены катализатора на пламегаситель меняется программа управления и лямбда-зонд просто снимается и всё. У некоторых марок автомобилей перепрограмирование невозможно и, если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет — необходимо устанавливать исправный датчик лямбда-зонд .

Взаимозаменяемость лямбда-зонд .

Рекомендованные заводом-изготовителем лямбда-зонды и сходные по конструкции циркониевые датчики могут быть взаимозаменяемы. Возможна замена неподогреваемых датчиков на подогреваемые (но не наоборот!). Однако при этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов и отсутствия в автомобиле цепи питания для нагревателя лямбда-зонда. Недостающие провода можно проложить самостоятельно, а вместо разъема использовать стандартные автомобильные контакты. Рекомендуется использовать графитовую смазку, чтобы датчик не прикипел к выпускному коллектору.

Благодарю за внимание!

источник: vk.com/pubauto

www.drive2.ru

Про лямбду — Subaru Forester, 2.5 л., 1999 года на DRIVE2

Мне было полезно почитать, может кому пригодится:

Что такое кислородный датчик ?

Кислородный датчик лямбда зонд — это прибор, который снимает показания состава выхлопных газов, посылает сигнал в блок управления (компьютер) двигателем, который затем регулирует подачу топлива в двигатель.

Где находится кислородный датчик ?

Как правило, передний ( верхний ) кислородный датчик находится в районе выпускного коллектора, или перед катализатором, а задний ( нижний ) кислородный датчик стоит после катализатора.

где находится кислородный датчик

Как устроен кислородный датчик ?

Изначально действие кислородного датчика было основано на свойствах оксида циркония — ZrO2.
Для достижения рабочей температуры ( свыше 500 градусов по Цельсию ) кислородный датчик лямбда зонд оборудован нагревающим элементом, поэтому обычно датчик имеет 2 провода на сам датчик и 2 для подогревающего элемента.

как устроен кислородный датчик


Рабочий элемент датчика кислорода — пористый керамический материал на основе двуокиси циркония ( или других материалов), покрытый платиной. Выхлопные газы обтекают рабочую поверхность датчика кислорода. Кислородный датчик показывает разницу между уровнем кислорода в выхлопных газах и в атмосфере. Сигнал кислородного датчика используется системой управления для поддержания оптимального (стехиометрического, около 14,7:1) соотношения воздух/топливо в камерах сгорания.

В стехиометрии — λ = (реальное к-во воздуха) / (необходимое к-во воздуха).

λ=1 — стехиометрическая (теоретически идеальная) смесь;

λ>1 — бедная смесь;

λ<1 — богатая смесь (избыток бензина, воздуха не хватает для полного сгорания).

Поскольку некоторое количество кислорода должно оставаться в катализаторе, для более точного регулирования используют второй датчик, расположенный за катализатором.

Как работает кислородный датчик ?

Принцип работы кислородного датчика предельно прост — в случае возникновения разницы плотности молекул кислорода между камерой А и камерой Б, ионы кислорода переходят из области с высоким содержанием в область с низким содержанием. Соответственно, в компьютер автомобиля-мотоцикла-катера посылается сигнал — топлива подается слишком много, оно не успевает полностью сгорать. Или, наоборот — топлива мало, смесь бедная, "машина не едет".

Какие неисправности в работе кислородного датчика могут быть и как их определить ?

лямбда зонд


Кислородный датчик постоянно находится в агрессивной среде и работает при высоких температурах, поэтому сравнительно быстро подвергается износу. Самому определить неисправность кислородного датчика без специальной аппаратуры невозможно. Не всегда при поломке кислородного датчика на приборной панели загорается CHECK ENGINE. Поэтому даже если лампа CHECK ENGINE не горит, но расход топлива повышенный, работа двигателя неустойчива, машина не развивает должной мощности — самое время пройти компьютерную диагностику двигателя. Когда же горит лампа чек энжин, необходимо знать, что в этом режиме автомобиль работает при усредненных настройках компьютера двигателя, "лишь бы доехать до дому". В итоге — отсутствие динамики работы ДВС и повышенный расход топлива.

Можно ли отремонтировать кислородный датчик ?

Поскольку кислородный датчик лямбда зонд является неразборным элементом, его конструкция не позволяет произвести ремонт.

Можно ли чем-нибудь почистить кислородный датчик ?

Как показывает многолетний опыт — любые эксперименты по промывке, чистке кислородного датчика не дают долговременного эффекта.

Как подобрать кислородный датчик на замену ?

Можно приобрести кислородный датчик, бывший в употреблении,
но неизвестно, как долго он прослужит.
Можно приобрести "оригинальный" кислородный датчик,
но это многим недоступно из-за их высокой стоимости
и большого количества подделок.

www.drive2.ru

Лямбда зонд — Словарь автомеханика

Лямбда зонд, так же называемый датчик кислорода или просто лямбда – это специальный контроллер, измеряющий наличие и количество остаточного кислорода в автомобильных выхлопных газах. Назначение данного устройства – предоставлять электронной системе управления впрыском топлива данные о качестве и полноте сгорания топлива. Она нужна для создания оптимальных условий работы катализатора выхлопа.

Применение катализаторов обусловлено жесткими экологическими нормами, предъявляемыми к автомобильным выхлопам, поскольку данные устройства способствуют снижению содержания там углекислоты. Но для полноценного функционирования нужно, чтобы в цилиндрах сгорало строго определенное количество воздуха с минимальной долей отклонения. Для обеспечения настолько точного регулирования сгорающего состава применяются системы питания с регулируемым электроникой впрыском. Датчик кислорода (лямбда-зонд) в них играет роль контролера в выпускном тракте.


Место установки лямбда-зонда

Для максимально эффективного измерения остатков воздуха в сгоревшей смеси датчик кислорода лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе, располагаясь как можно ближе к катализатору. Информация с него считывается электронным блоком управления топливной системой, которая при необходимости увеличивает или уменьшает интенсивность впрыска топлива в цилиндры.

Современные автомобили оборудованы еще одним лямбда-зондом, размещаемым на выходе катализатора, что позволяет еще больше повысить точность приготовления смеси.

Схема лямбда зонда


Принцип действия

По принципу работы кислородные датчики бываю нескольких типов:

На основе оксида циркония.

На основе оксида титана. При изменении состава выхлопа реагирует изменением электрического сопротивления.

Широкополосный. Изменяется напряжение и полярность тока. Реагирует не только на отклонения состава рабочей смеси, но и на его численное значение.

Работа лямбда зонда основывается на применении гальванического элемента, снабженного парой электродов. Один из них обвевается выхлопными газами, а другой – чистым атмосферным воздухом. В работу датчик лямбда зонд включается только после разогрева до 300 и более градусов, когда циркониевый электролит становится проводником, а различие в количествах поступающего кислорода из выхлопной трубы и атмосферы приводит к появлению напряжения на электродах.

Во время пуска и прогрева двигателя кислородный датчик в управлении топливным впрыском не участвует, а коррекция осуществляется через другие сигнализаторы (датчики температуры системы охлаждения, положения дросселя, числа оборотов и прочими).

Помимо нагреваемых циркониевых, существуют холодные контроллеры на основе двуокиси титана. Они не генерируют электричество, а изменяют сопротивление воздушному потоку, что и становится сигналом для систем управления впрыском. Такой лямбда датчик кислорода хорош тем, что начинает работать сразу после пуска двигателя, но он не получил широкого распространения из-за сложности конструкции и дороговизны. Встретить лямбда зонд данного типа можно на некоторых моделях Nissan, BMW и Jaguar.

Работа лямбда-зонда


Причины выхода из строя

Датчик кислорода может начать работать неправильно или вовсе сломаться по целому ряду причин, среди которых:

  • разрыв в питающей или контрольной электроцепи;
  • замыкание;
  • засорение, что случается при использовании топлива с присадками. Особенно пагубно влияют свинец, силикон, сера;
  • регулярные термические перегрузки, связанные с проблемами зажигания;
  • механическое повреждение, что порой случается после поездок по бездорожью.

По мере службы датчика, замедляется его реакция на изменение состава топливной смеси. Возраст датчика наиболее заметен на моторах с непосредственным впрыском. Датчик лямбда зонд прослужит гораздо меньше положенного при плохом состоянии маслосъемных колец, а также в результате попадание в цилиндры антифриза.

Когда лямбда датчик кислорода выходит из строя, содержание углекислоты в выхлопе резко повышается от значения в 0,1-0,3% до 3%, а часто и 7%. Если кислородный датчик не работает, снизить это значение без его ремонта или замены очень сложно. Даже в моделях с двумя зонтами при выходе из строя одного из них, для нормализации работы потребуется серьезное изменение настроек электроники.


Признаки выхода лямбда-зонда из строя

О том, что датчик кислорода сломался, говорят такие признаки:

    С заменой неисправного датчика не стоит затягивать, иначе чревато выходом из строя катализатора.

  1. ухудшение разгонной динамики;
  2. прерывистый холостой ход;
  3. скачок расхода топлива;
  4. рост токсичности выхлопа, хотя этот параметр без специального оборудования определить невозможно.

Чтобы лямбда зонд внезапно не вышел из строя, его нужно регулярно заменять, примерно через каждые 50-80 тыс. километров не подогреваемые датчики; 100 тыс. – подогреваемые и каждые 160 тыс. км – планарные. Но прежде чем выбрасывать старую лямбду конечно же нужно проверить лямбда-зонд и узнать его реальное состояние

Специалисты рекомендуют производить проверку лямбда датчика и систему, регулирующую топливную смесь, каждые 30 тыс. км.

Это не защитит от поломок вследствие механического повреждения или засорения, но спасет от поломки из-за износа.

Своевременная замена лямбда-зонда, это:

Кроме очистки в кислоте и проверке разъёма питания, датчик лямбда зонда, ремонту не поддается.

  • экономия до 15% топлива;
  • минимизация токсичности выхлопа;
  • продление ресурса катализатора;
  • улучшение динамических характеристик автомобиля.

Устранение неисправностей

Официально технологии ремонта лямбда-зондов нет. То есть, если поломка не в контактной сети, то устройство подлежит замене. Подпольными СТО практикуется восстановление датчиков, переставших работать из-за отложения нагара под защитным колпачком, путем удаления налета. Делается это с помощью промывки датчика в ортофосфорной кислоте, не уничтожающей его электроды.

Мойка помогает далеко не всегда, и если датчик после нее не заработал, его все же придется заменить.

Связанные термины

etlib.ru


Смотрите также



© 2009-: Каталог автоинструкторов России.
Карта сайта, XML.