Как самостоятельно проверить датчик лямбда-зонда мультиметром

В заключении

Системы автомобиля очень чувствительны и нуждаются в постоянной диагностике и профилактических работах. Чтобы лямбда зонды и другие элементы работали исправно, не экономьте на хорошем топливе, ведь чаще всего именно некачественный бензин приводит к быстрому выходу из строя важных рабочих элементов.

Неисправность датчика кислорода приводит к повышенному расходу топлива, снижению динамических характеристик автомобиля, нестабильной работе мотора на холостых оборотах, увеличение токсичности выхлопных газов. Обычно причинами неисправности датчика концентрации кислорода является его механическое повреждение, разрыв электрической (сигнальной) цепи, загрязнение чувствительной части датчика продуктами сгорания топлива. В некоторых случаях, например, при возникновении ошибки p0130 или p0141 на приборной панели активируется сигнальная лампа Check Engine. Использовать автомобиль при неисправном датчике кислорода можно, однако это приведет к указанным выше проблемам.

Обманка лямбда зонда

Обманка лямбда зонда

Кислородный датчик подаёт сигнал тогда, когда он обнаружил изменения в содержании кислорода. Данный сигнал передаётся на контроллер, который его принимает и сравнивает полученную информацию с показателями, заложенными в памяти. Если полученные данные не совпадают с оптимальными значениями, то блок управления изменяет длительность впрыска. Этим достигаются следующие показатели:

• экономия топлива;
• максимальная эффективность работы двигателя;
• уменьшение объёма вредных выхлопов.

Но немногие автолюбители прислушиваются к этим рекомендациям и начинают вспоминать о датчике только при появлении проблем. В итоге большинство водителей видят на приборной панели загоревшийся индикатор Check Engine. Причиной этому, скорее всего, стал вышедший из строя либо некорректно работающий кислородный датчик. Решением данной проблемы станет обманка лямбда зонда, которая бывает механической и электронной. 

Механическая обманка

При выборе обманки такого типа вместо катализатора устанавливают специальный проставок – деталь из теплоустойчивой стали или бронзы со строго определёнными размерами. В проставке высверливается отверстие малого диаметра, через которое отработавшие газы смогут в него попадать.

Газы взаимодействуют с керамической крошкой, которую предварительно покрывают каталитическим слоем и помещают внутри проставка. В результате такого взаимодействия осуществляется окисление CH и CO кислородом, после чего снижается концентрация вредных веществ на выходе.

Если на автомобиле установлены два кислородных датчика, то сигналы с них будут различаться, блок управления распознает изменение синусоиды сигнала и расценит это как штатную работу катализатора. Данный вариант является самым дешёвым. 

Обманка электронного типа

Такой тип обманки гораздо сложнее. В продаже имеются весьма технологичные обманки со встроенным микропроцессором. Они способны не просто обмануть блок управления, а обеспечить его корректную работу. Микропроцессор, установленный в таком устройстве, может оценить состояние выхлопных газов и сформировать сигнал, соответствующий сигналу со второго работающего датчика при исправном катализаторе.

Как проверить датчик кислорода (лямбда-зонд) своими руками

Приветствую вас друзья на сайте ремонт автомобилей своими руками. Лямбда-зонд можно отнести к одной из самых важнейших деталей в работе двигателя и в выхлопной системе транспортного средства.

А это вызывает большой интерес у большинства водителей, как же можно проверить датчик кислорода?Как проверить датчик кислорода (лямбда-зонд)Проверить датчик совсем несложно, о чем мы постараемся подробно рассмотреть в этой статье. Лямбда-зонд — специальное устройство, которое еще называют датчиком кислорода, находится он в выхлопной системе на выпускном коллекторе.Информация, которая предается с этого кислородного устройства, дает возможность блоку управления всегда поддерживать необходимый состав топливной смеси.Допустим при попадании в камеру сгорания очень обедненной или сильно обогащенной смеси, лямбда-зонд сигнализирует электронной системе вашего транспортного средства и компьютер начинает корректировать необходимые параметры.

Устройство лямбда-зонда из чего состоит датчик кислорода:

Металлический корпус.Уплотнение кольцо с проводкой и специальными манжетами.Защитный корпус, в котором предусмотрено отверстие, обеспечивающие вентиляцию.Токопроводящий контакт цепи.Спираль накаливания.Щиток защитный, имеющий отверстие, через которое происходит выход газов.

Уникальностью этих устройств заключается в том что они производятся из термостойких материалов, и предназначены работать в режиме высоких температур. Разновидности устройств: Перед началом проверки датчика, необходимо ознакомиться с основными причинами, которые способны выводить его из строя.

Некоторые причины и неисправности датчика.

Внутрь корпуса попадает тосол, охлаждающая жидкость.Неправильная чистка корпуса различными химическими веществами, которые для этого совершенно не подходят.Слишком большое количество свинца, которое находится в бензине.Перегрев корпуса датчика которое происходит из-за попадания некачественного бензина.

Что бывает если датчик кислорода пришел в негодность:

Машина начинает дергаться.Неравномерные обороты движка.Высокое скапливание токсинов в выхлопах газа.

Проверка лямбда-зонда своими руками

Существует визуальная проверка, которая является самым легким и понятным методом, с которого и следует начинать. Для начала нужно осмотреть все разъемы, к которым подключаются провода и все они должны быть надежно и плотно зафиксированы на местах.

Визуальный осмотр устройства: Наличие сажи обычно появляется из-за дефектного нагревателя датчика, также может образовываться за счет сгорания сильно обогащенной смеси, что в итоге засоряет датчик и он начинает неправильно работать.Блестящие отложения появляются из-за большой концентрации свинца в бензине. Обычно в этих случаях желательно заменить устройство, так как свинец уже смог повредить зонд и каталитический нейтрализатор.Беловатые и сероватые отложения тоже ведут к замене датчика, потому как они бывают из-за различных присадок используемых в топливе, что тоже ведет к неисправности прибора.

Принцип действия

Он выявляет разность этих двух показателей и отправляет соответствующий сигнал электронной системе управления.

Лямбда зонд ВАЗ 2114 состоит из следующий составных частей:

• корпус;
• электронагреватель;
• наружный электрод;
• внутренний электрод;
• керамический изолятор. Располагается между электродами;
• кожух, защищающий наружный электрод от агрессивного воздействия выхлопных газов;
• разъем для подключения.

Наружный электрод выполнен из платины, а внутренний — из циркония. Благодаря разным свойствам металлов, датчик способен выполнять свои функции.

Выхлопная система двигателя является самым горячим узлом, поэтому составляющие лямбда зонда, для предотвращения преждевременных поломок, сделаны из материалов, устойчивых к высокой температуре.

Разъем для подключения лямбда зонда к электронной системе управления состоит из четырех контактов:

Распиновка контактов разъема и самого датчика кислорода ВАЗ 2114 такая:

Через контакт электрического питания лямбда зонда бортовой компьютер подает напряжение в 0.45 В.

Также, во время работы двигателя, подается напряжение на электронагреватель.

После запуска двигателя бортовой компьютер не учитывает показания лямбда зонда. Контроль работы осуществляется исходя из показаний других датчиков: массового расхода воздуха и температуры ДВС, а так же датчика открытия дроссельной заслонки.

Это связано с тем, что электронагреватель пока не нагрел кислородный датчик до его рабочей температуры. Она равняется ± 350 °C.

Когда лямбда зонд достаточно прогрет, он может объективно считывать необходимые параметры:

• наружный электрод — параметры выхлопных газов;
• внутренний — параметры наружного воздуха.

Передаваемый датчиком сигнал — это разница двух величин.

Сравнивая показатели количества кислорода в выпускном коллекторе и снаружи, система определяет степень сгорания. Иными словами, задача кислородного датчика — выявление неполного сгорания горючей смеси.

Когда бортовой компьютер получает данные об отклонении количества кислорода, он вносит изменения в работу остальных систем (например: в топливную систему или зажигание, делая его раньше или позже). Тем самым компенсируя отклонения в работе двигателя.

Ранее выпускаемые кислородные датчики на ВАЗ-2114 не имели функции самостоятельного прогрева. Завод изготовитель не дополнял конструкцию датчика электронагревателем. Поэтому, пока выхлопные газы не разогревали лямбда зонд до рабочей температуры, бортовой компьютер учитывал показания других датчиков. Но при этом значительно снижалось качество выхлопных газов.

В связи с утверждением новых нормативно-правовых актов касаемо автомобильного транспорта, направленных на снижение степени загрязнения окружающей среды, завод изготовитель поменял конструкцию кислородного датчика и начал устанавливать электронагреватели. Вследствие этого контроль и изменение качества выхлопных газов на автомобилях начинался гораздо раньше естественного прогрева двигателя.

Истории автовладельцев.

Так как лямбда-зонд является достаточно «коварным» датчиком, то с ним может быть связано немало проблем. Часто при повышенном расходе топлива автовладельцы считают, что причина заключается именно в КД. Ниже приведены три истории владельцев легкового транспорта, которые наглядно демонстрируют проблемы и их решения.

Алексей, пользователь автомобильного форума из Ростова, является обладателем автомобиля Mazda 3 с двигателем объемом 2,0 л. У него возникла проблема повышенного потребления топлива. Даже в спокойном режиме передвижения машина тратила по 15 литров на сотню километров. Также на приборной панели горел «чек» ошибки, свидетельствующий о неисправности лямбда-зонда, как считал водитель. Новый датчик для его автомобиля стоит от 10 тысяч рублей, и Алексей не был готов потратить такие деньги. Был вариант приобрести аналог детали марки BOSCH стоимостью 3 тысячи рублей, но он мог не подойти к автомобилю из-за сопротивления. Поэтому автовладелец начал искать другие методы решения проблемы. Он вспомнил, что полтора месяца назад начал заправлять авто на АЗС «Лукойл», после чего и загорелся «чек». Знакомый посоветовал добавить в бак присадку, которая повышает октановое число бензина. Но в магазине автовладельца отговорили от этого, потому что есть большой риск спалить клапана. Зато Алексею посоветовали приобрести чистящую присадку, которая также заливается в бак. Еще он проверил уровень масла и долило его до должного уровня. Бензин Алексей залил уже на другой заправке, после чего добавил присадку. Расход топлива снизился до 9,5 литров, а чек потух. Можно сделать вывод, что ошибка может возникать еще и из-за некачественного бензина, а не только из-за неисправностей выхлопной системы.

Вторую историю поведал Сергей, который приобрел с рук автомобиль Opel Vectra A 1989 года выпуска. Расход топлива был слишком большой и достигал 12 литров на 100 км. Так как горела лампочка Check engine, то было принято решение провести диагностику. Она показала неисправность лямбда-зонда. Сергей заменил кислородный датчик, это помогло, но лишь на две недели. После этого датчик снова пришел в негодность, и загорелся «чек». Автовладелец поставил уже «бэушный», чтобы не тратить много денег. Это также решило проблему ненадолго. Сергей начал искать более подробную информацию и выяснил, что ранее на Vectra A устанавливались двигатели другого типа, а как раз начиная с 1989 года, были внедрены новые моторы. Конструктивно они ничем не отличались, но в старых двигателях лямбда-зонд не был предусмотрен, и использовалась другая прошивка. Путем перепрошивки проблему удалось исключить, ведь блок управления теперь считал КД несуществующим.

Важная особенность

Стоит отметить, что работа чувствительных наконечников возможна только при достижении температуры в триста градусов Цельсия. Рабочий диапазон керамических электродов составляет от трехсот до тысячи градусов. Но как тогда действует элемент «на холодную»? Ранее на двухконтактных устройствах сигнал формировался от иных датчиков (расхода воздуха, положения заслонки и числа оборотов коленвала). Усредненное значение лямбды поступало на блок и тот формировал готовую смесь. Правда, значения эти были не всегда верными. Это не гарантировало оптимальную и стабильную работу двигателя внутреннего сгорания.

Поэтому в новом поколении датчиков (широкополосного типа) используется специальный подогреватель. Его функция – повысить температуру наконечников. Это необходимо, чтобы устройство включилось в работу сразу же после холодного старта двигателя. При достижении температуры в триста градусов, керамический элемент становится твердым электролитом, который пропускает сквозь себя ионы кислорода, скопившиеся на платиновой электродной сетке.

Нагревательный элемент расположен внутри корпуса датчика и питается принудительно от бортовой сети автомобиля.

В корпус датчика поступает атмосферный воздух, почему нельзя ездить на авто в этом случае

Как говорилось выше, при разгерметизации лямбда-зонда, невозможно продолжать эксплуатацию транспортного средства, так как мотор может полностью выйти из строя. При этом, газы выхлопа поступают в канал, используемый для накопления атмосферного воздуха, что бы сопоставить два вида газов и определить оптимальное содержание кислорода. При торможении мотором, атмосферный воздух проходит через цилиндры с меньшим количеством примесей, а лямбда-зонд примечает, что кислорода в коллекторе больше, чем во внешней среде. Это формирует мощные отрицательные сигналы, которые нарушают оптимальную работу блока впрыскового управления.

Что касается внешних признаков, то существенная часть мощности теряется,  незначительно повышаются обороты при вдавливании педали газа, слышны громкие хлопки и рывки. Кроме того, в катализаторе начинает гореть топливо, что сопровождается неприятным запахом, выбрасыванием сажи из выхлопной трубы, которая оседает на корпусы свечей и выпускные клапаны.

Метод второй

Предполагает выпаливание нагара на датчике. Для выполнения чистки датчика кислорода вторым методом кроме той же ортофосфорной кислоты понадобится еще и газовая горелка (как вариант использовать домашнюю газовую плиту). Алгоритм чистки следующий:

• Окунуть чувствительный керамический элемент датчика кислорода в кислоту, обильно смочив его.
• Взять датчик пассатижами с противоположной от элемента стороны и поднести к горящей конфорке.
• Кислота на чувствительном элементе будет закипать, а на его поверхности образуется соль зеленоватого оттенка. Однако вместе с этим сажа с него будет удаляться.

Как работает датчик кислорода Срок службы лямбда-зонда Из-за чего выходит из строя лямбда-зонд Признаки неисправности лямбда-зонда Как проверить лямбда-зонд Назначение лямбда-зонда (датчика кислорода) — передача информации о составе рабочей смеси с выпускного коллектора в ЭБУ. Качество сгорания топливно-воздушной смеси (ТВС) напрямую влияет на работу двигателя.

Корректная работа датчика кислорода помогает:

• Повысить производительность мотора благодаря определению близкого к идеалу пропорции впрыскиваемого топлива и воздуха.
• Уменьшить выработку вредных газов (CO, CH, NOx), выбрасываемых в атмосферу и наладить экономичную работу автомобиля за счет правильно подобранного состава рабочей смеси.

На современные автомобили с инжекторным двигателем ставят один или несколько катализаторов и два и более датчика кислорода. Где стоит лямбда-зонд? Зависит от вида авто.

Распространены системы с двумя устройствами, которые расположены до и после катализатора. Таким образом определяется избыток кислорода в смеси до попадания газов в устройство. В автомобилях с одним зондом — установлен спереди, на выпускном коллекторе.

Принцип работы лямбда-зонда

Как известно, в настоящее время пока ещё не изобретено способов, как повысить КПД технического устройства до 100%. Автомобильный двигатель не является исключением – в этом сложном агрегате существует немало узлов, в которых происходят энергетические потери. В частности, сгорание топливовоздушной смеси в цилиндрах происходит не полностью, о чём свидетельствует наличие в выхлопном газе остатков кислорода и углеводородов.

Так вот, лямбда-зонд как раз и представляет собой датчик, в задачи которого входит определение химсостава выхлопа. А если быть точнее – содержимого в нём кислорода. В норме этот показатель должен находиться в пределах 0.1-0.3%. Увеличение данного значения будет свидетельствовать о переобогащённой смеси, что для ДВС так же плохо, как и работа на обеднённой ТВС.

Лямбда-зонд в большинстве случаев устанавливается в оконечной части системы выпуска отработанных газов, перед и после выпускного коллектора (следует отметить, что вместо обычного глушителя в таких случаях присутствует его модифицированная разновидность – каталитический нейтрализатор).

Разумеется, прогресс не стоит на месте – конструкция лямбда-зонда постоянно совершенствуется. Двухканальная компоновка как более простая в изготовлении характерна для транспортных средств эконом-класса, а также автомобилей, производившихся, начиная с 80-х годов прошлого века. В настоящее время преобладают системы широкополосного типа – такой лямбда-зонд оказывает более положительное воздействие работу двигателя, поскольку умеет определять состав выхлопа с гораздо большей точностью.

Если перечислить, на что влияет лямбда-зонд в машине, то окажется, что улучшение качественного состава ТВС – это отнюдь не самоцель. Благодаря более эффективному горению смеси удаётся заметно увеличить общий ресурс силового агрегата, добиться ощутимого снижения расхода топлива, а также решить проблему нестабильной работы мотора на ХХ.

Если рассмотреть более детально, как работает лямбда-зонд, то оказывается, что он не может формировать однородный сигнал, поскольку сам принцип работы силового агрегата основан на генерации неоднородного количества циклов за единицу времени. Так что можно утверждать, что кислородный датчик в общем случае реагирует на отсутствие стабильности в функционировании мотора, и оповещение об этом бортового компьютера и является основной задачей этого устройства.

Проще говоря, кислородные датчики в режиме реального времени отсылают данные в ЭБУ (вернее, в блок бортового компьютера, специализирующийся на управлении работой топливной системой), а уже там происходит анализ этих данных. Он заключается в усреднении полученной информации и сравнении результата с эталонным значением. В качестве таковой принято считать стехиометрическую топливовоздушную смесь, в которой на 1 объёмную часть горючего приходится 14.7 объёмных частей атмосферного воздуха. Такое соотношение обозначается буквой λ и принимается за единицу. Если лямбда (вот и ответ на вопрос, почему устройство называется лямбда-зондом) меньше единицы – смесь обогащённая, то есть объёмная доля топлива больше единицы. В противном случае говорят об обеднённой ТВС.

ЭБУ корректирует работу топливной системы таким образом, чтобы коэффициент λ всегда был равен единице, благоприятствуя самому эффективному сгоранию топлива и повышению КПД двигателя до максимально возможного значения.

Если отключить лямбда-зонд, даже при идеально настроенном механизме подачи ТВС, со временем он будет сбиваться. А неоптимизированное сгорание горючего – это следующие неприятные моменты:

• перегрев силового агрегата;
• более быстрый износ всех компонентов системы выхлопа, включая каталитический нейтрализатор;
• увеличенный расход технических жидкостей (масла, горючего, ОЖ);
• быстрое прогорание клапанов, поршней, колец;
• заметное снижение мощности (тяги) мотора на всех режимах.

Поэтому так важно поддерживать кислородные датчики в исправном состоянии

Неисправный лямбда зонд — можно ли ездить с неисправным лямбда зондом

Если лямбда-зонд неисправен, значительно ухудшается качество смеси топлива, что, в свою очередь, ухудшает эксплуатацию двигателя. В любой ситуации, не включая механические повреждения, которые сопровождаются разгерметизацией, проблемы с лямбда-зондом проявляются систематически, постепенно ухудшая работу мотора. Также, исключением из правила можно назвать обрыв проводки, что, по своей сути, не является непосредственной поломкой лямбда-зонда. Категорически не рекомендуется игнорировать поломку лямбда-зонда и эксплуатировать транспортное средство, так как это может привести к абсолютному выходу мотора из строя, за чем обязательно последует дорогостоящий ремонт.

Замена кислородного датчика

Механическая сложность замены лямбда зонда – откручивание закоксовавшегося резьбового соединения. Здесь возможно придется воспользоваться спецсредствами. После снятия неисправного датчика следует тщательно протереть место установки датчика от остатков жидкостей.

Видео — замена лямбда-зонда на Ауди А4 Б5:

Оригинальный лямбда-зонд стоит, как правило, дорого (до 6000 рублей, иногда более). Для некоторых моделей автомобилей оригинальный датчик не найти, покупать с разборки бессмысленно. В этом случае лучше установить универсальный лямбда-зонд.

Универсальный лямбда-зонд

Установочные размеры датчиков (резьба, глубина посадки), как правило, одинаковы, лучше, конечно проверить, чтобы не повредить резьбовое соединение или новый зонд.

Универсальные лямбда-зонды продаются без разъема, только с проводами (обычно четырехпроводные, два сигнальных и два на нагревательный элемент). Далее отрезают разъем с проводами от старого неисправного родного датчика и производят качественное соединение с универсальным датчиком в полном соответствии с электрической схемой подключения.

Электрическое соединение лучше проводить методом скрутка+пайка+изоляция термоусадкой. Так как типовая характеристика всех лямбда-зондов, выполненных по одинаковой технологии, практически идентична, универсальные зонды корректно работают на двигателях всех модификаций.

Видео — установка разъёма на универсальный лямбда-зонд:

При установке датчика следует обращать внимание на герметичность соединения с коллектором, сохранность резьбы

Принцип работы лямбда зонда

Чтобы понять, в чем могут быть неисправности лямбда зонда, необходимо понимать принцип его работы. Когда автомобиль находится на производственном конвейере, все его системы настраиваются так, чтобы они работали идеально. Однако со временем детали мотора изнашиваются, в электронном блоке управления могут возникать незначительные ошибки, которые могут влиять на функции разных систем, в том числе и топливной.

Прибор является элементом системы так называемой «обратной связи». ЭБУ рассчитывает, сколько топлива и воздуха подать во впускной коллектор, чтобы в цилиндре смесь качественно сгорала, и высвобождалось достаточно энергии. Так как мотор постепенно изнашивается, со временем стандартных настроек электроники недостаточно – их нужно подкорректировать в соответствии с состоянием силового агрегата.

Эту функцию выполняет зонд лямбда. В случае обогащенной смеси он подает на блок управления напряжение, соответствующее показателю -1. Если смесь обедненная, то этот показатель будет +1. Благодаря такой корректировке ЭБУ подстраивает систему впрыска под изменившиеся параметры двигателя.

Устройство работает по следующему принципу. Внутренняя часть керамического наконечника контактирует с чистым воздухом, наружная (находится внутри выхлопной трубы) – с отработанным газами (через перфорацию защитного экрана), передвигающимися по выхлопной системе. Когда он нагревается, ионы кислорода беспрепятственно проникают с внутренней поверхности на наружную.

В полости датчика кислорода больше, чем в трубе выхлопной системы. Разница в этих параметрах создает соответствующее напряжение, которое по проводам передается на ЭБУ. В зависимости от изменения параметров блок управления корректирует подачу топлива или воздуха в цилиндры.

Назначение и принцип работы

Лямбда зонд – это устройство, предназначенное для контроля состава выхлопных газов. С помощью него определяется объем кислорода, оставшийся после сгорания топлива, а полученные данные по сигнальным проводам передаются на ЭБУ автомобиля. Для чего это нужно?

Дело в том, что работа систем выпуска отработанных газов и топливной тесно взаимосвязаны.

Связующим звеном в этой цепи является электронный блок управления, который не только получает данные от датчика кислорода в виде электрических импульсов, но и передает на его сигнальный вывод опорное напряжение 0.45 вольт (это важно). ЭБУ, получая данные от датчика кислорода, корректирует, в зависимости от режимов работы двигателя (на холодную, в прогретом состоянии, под нагрузкой и без нее, и т.д.), качество топливовоздушной смеси поступающей в цилиндры двигателя, которая может быть обогащённой, бедной, обедненной и т.д

Корректировка происходит за счет изменения времени открытия топливных форсунок

ЭБУ, получая данные от датчика кислорода, корректирует, в зависимости от режимов работы двигателя (на холодную, в прогретом состоянии, под нагрузкой и без нее, и т.д.), качество топливовоздушной смеси поступающей в цилиндры двигателя, которая может быть обогащённой, бедной, обедненной и т.д. Корректировка происходит за счет изменения времени открытия топливных форсунок.

Правильное соотношение топлива и воздуха для определенных условий работы двигателя, при которых горючая смесь сгорает полностью, называется стехиометрической топливовоздушной смесью.

Также существует такое понятие как коэффициент избытка воздуха или уровень лямбда.

В идеальных условиях, когда все пропорции топлива и воздуха соблюдены правильно (14,7 частей воздуха и 1 часть топлива) этот коэффициент равен 1.

Если смесь обедненная (15:1 и выше), то уровень лямбда будет больше 1, если обогащенная (ниже 14:1), меньше.

Представим, что лямбда зонд неисправен и передает ошибочные данные на ЭБУ. В результате для разных режимов работы двигателя будет формироваться неправильная топливовоздушная смесь, а это минимум большой расход топлива и потеря мощности.

Дальше идет экологическая составляющая, без которой на современных автомобилях никуда, речь идет про каталитический нейтрализатор.

При сгорании топлива образуется ряд токсических компонентов, увеличенное количество которых в выхлопных газах негативно влияет на эффективность работы катализатора.

К основным токсическим веществам можно отнести:

1. Несгоревшие углеводороды — CH;
2. Угарный газ и окись кислорода — CO;
3. Окись азота – Noх.

Ошибки в работе лямбда зонда, и как следствие, неправильное сгорание топлива, приводит к увеличению содержания вредных веществ в выхлопных газах, а с таким количеством катализатор уже не в состоянии справиться.

Существует такое понятие, как «медленный датчик», это когда время его срабатывания превышает 120 мСек и по этой причине ЭБУ не успевает подготовить правильную топливную смесь, отсюда и повышенная токсичность отработанных газов. Но об этом ниже.

Получается, что лямбда зонд является важным устройством, от работы которого зависит насколько правильно будет формироваться стехиометрический состав топливовоздушной смеси при тех или иных режимах работы силового агрегата.

Когда он исправен погрешность в формировании стехиометрического состава равна ±1% и это очень важно, а когда нет, эта цифра увеличивается

Датчики кислорода — разновидности

Функция всех датчиков, независимо от конструктивных особенностей, проводить постоянный количественный замер кислорода в отработанном газе и сравнивать показатель с эталоном. На основании количества остаточного кислорода, ЭБУ делает вывод о качестве сгорания топлива в блоке цилиндров. Эталонный показатель топливной смести носит название стехиометрическая (абсолютная) ТВС. Технически обозначается как λ=1.

В ее составе должно присутствовать соотношение 14.7/1, где 14.7 — кислород, 1 — топливо. При таком соотношении происходит полное сгорание солярки или бензина, распад твердых частиц, и как следствие, минимальные токсические отходы в выхлопе. Когда в ТВС преобладает воздух, смесь считается обедненной, если преобладает топливо — обогащенной.

Автомобили, с системой экологических выбросов под протокол Евро 5, 6 оснащаются широкополосными датчиками, усовершенствованные конструкции позволяют отслеживать процентное соотношение кислород/топливо в системе выпускного тракта максимально точно. Кроме широкополостных лямбда зондов авто оснащаются:

• зондами на основе циркония;
• титановыми.

Эти три разновидности контроллеров не могут быть взаимозаменяемыми. Принцип работы циркониевого зонда основан на гальваническом законе, где твердый наконечник из диоксида циркония действует как электролит. Широкополосный датчик имеет две камеры и работает на основе закона модуляции напряжения.

Каждый кислородный зонд предназначен под конкретную марку авто. Датчик кислорода синхронизирован с блоком управления ДВС, переустановка конструкций не допускается.

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.

Описание устройства и где находится

С появлением систем электронного впрыска бензина перед конструкторами встала задача корректировки состава топливной смеси. Для этого стали применяться датчики кислорода или лямбда-зонды. Устройства поддерживают состав топливной смеси в определенных переделах, что позволяет обеспечивать максимальную эффективность каталитического нейтрализатора. При иных составах смеси нейтрализатор начинает работать некорректно и выходит из строя.

В зависимости от конструкции выхлопной системы используется один или два датчика:

1. Первый установлен непосредственно в выхлопном коллекторе и замеряет состав выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. На ранних системах этот девайс был единственным.
2. С введением нормативов Евро-3 стал применяться второй зонд, расположенный после нейтрализатора. Электронный блок управления анализирует данные от двух зондов и косвенно оценивает эффективность работы катализатора, а также корректирует состав смеси.

Производители установили для изделий срок службы:

• зонд без спирали подогрева — не более 80 тыс. км;
• узел с подогревом — до 100 тыс. км;
• планарные (широкополосные) зонды — до 160 тыс. км.

Заявленный ресурс зондов не является точным. Срок работы устройств зависит от множества факторов и может быть меньше или больше указанных значений.

За что отвечает лямбда зонд

Попросту говоря, лямбда-зонд, он же О2 датчик — это датчик, оценивающий количество не сгоревшего топлива и кислорода в выхлопной системе автомобиля. Хотя лямбда-зонды используют также в других областях, мы в этой статье будем говорить сугубо об автомобильных датчиках кислорода.

Для чего же нужен этот датчик кислорода? Так называемые катализаторы, которые уменьшают долю вредных веществ в выхлопах, имеются в данный момент в каждой более-менее современной машине. Лямбда-зонд контролирует количество кислорода в катализаторах, таким образом, продлевая срок их действия. Также он существенно влияет на количество потребляемого вашим автомобилем топлива и улучшает работу двигателя.

Если упомянуть конкретные факты, то известно, что топливо эффективно сгорает только при правильном соотношении топлива и воздуха в топливной смеси. В противном случае (если воздуха будет меньше или же больше) будут изнашиваться и приходить в негодность катализаторы. Поэтому, лямбда-зонд непосредственно влияет на выхлопную систему автомобиля.

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Пример конструкции зонда

Конструкция включает:

• 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
• 2 — керамический изолятор;
• 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
• 4 — сигнальные провода;
• 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
• 6 — пружинная контактная часть;
• 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
• 8 — нагревательный стержень;
• 9 — вентиляционный канал;
• 10 — внешний металлический корпус.

Срок службы лямбда-зонда

Средняя продолжительность жизни кислородных датчиков на российском бензине 40 000–100 000 км. Для увеличения срока службы рекомендуется заливать качественное топливо с низким содержанием примесей и тяжелых металлов. Самодиагностикой определить неисправность достаточно сложно, установить причину — практически невозможно. Это может быть износ, низкое качество бензина, механическое повреждение и другие факторы.

Если у вас возникли подозрения в неисправности датчика кислорода, обратитесь к профессиональным диагностам. При помощи осциллограммы специалист определит причины неисправности и подскажет пути устранения.