Какие показания должны быть у лямбда зонда: Диагностика по лямбдам

Июн 05 1975

Содержание

Диагностика по лямбдам

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Такие колебания ЭБУ понимает как нормальное явление, указывающее на то, что состав топливной смеси находится в зоне стехиометрии.

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

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

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

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

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

Вернемся к примеру с загрязненными форсунками. При обедненной смеси показания лямбда-зонда падают ниже 0,4В. Блок управления добавляет топлива до того момента, когда смесь станет богатой. Отметим, что в этом случае блок управления «самостоятельно» отклонился от установленных заводом-изготовителем в его карте параметров.

Величину отклонения он записывает в своей памяти как топливную коррекцию (fuel trime). Предельно допустимые показатели топливной коррекции для большинства современных автомобилей составляют ±20-25%. Коррекция в «плюс» означает, что блоку пришлось добавлять топлива, коррекция в «минус» — наоборот, убавлять.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

09.04.2014 г.

Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика

Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.

Лямбда и стехиометрия двигателя

Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.

Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.

Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси

Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.

Зачем нужен кислородный датчик

Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.

Схема лямбда-коррекции двигателя

Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.

Где находится кислородный датчик

Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.

Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.

Устройство кислородного датчика

Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.

Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.

В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.

Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.

Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.

Причины и признаки неисправности лямбда-зонда

Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.

Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.

Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.

Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.

Универсальные кислородные датчики

Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.

Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.

Кислородные датчики: подробное руководство — Denso

Вы наверняка знаете, что в вашем автомобиле установлен кислородный датчик (или даже два!)… Но зачем он нужен и как он работает? На часто задаваемые вопросы отвечает Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кислородные датчики).

B: Какую работу выполняет датчик кислорода в автомобиле?
O: Датчики кислорода (также называемые лямбда-зондами) помогают контролировать расход топлива вашего автомобиля, что способствует снижению объема вредных выбросов. Датчик непрерывно измеряет объем несгоревшего кислорода в выхлопных газах и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). На основании этих данных ЭБУ регулирует соотношение топлива и воздуха в топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, что помогает каталитическому нейтрализатору (катализатору) работать более эффективно и уменьшать количество вредных частиц в выхлопных газах.

B: Где находится датчик кислорода?
O: Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Обычно датчик установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местоположение датчика кислорода зависит от типа двигателя (V-образное или рядное расположение цилиндров), а также от марки и модели автомобиля. Для того чтобы определить, где расположен датчик кислорода в вашем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации.

В: Почему состав топливовоздушной смеси нужно постоянно регулировать?
O: Соотношение «воздух — топливо» крайне важно, поскольку оно влияет на эффективность работы каталитического нейтрализатора, который снижает содержание оксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (CH) и оксида азота (NOx) в выхлопных газах. Для его эффективной работы необходимо наличие определенного количества кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода помогает ЭБУ определить точное соотношение «воздух — топливо» в смеси, поступающей в двигатель, передавая в ЭБУ быстроизменяющийся сигнал напряжения, который меняется в соответствии с содержанием кислорода в смеси: слишком высокого (бедная смесь) или слишком низкого (богатая смесь). ЭБУ реагирует на сигнал и изменяет состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Когда смесь слишком богатая, впрыск топлива уменьшается. Когда смесь слишком бедная — увеличивается. Оптимальное соотношение «воздух — топливо» обеспечивает полное сгорание топлива и использует почти весь кислород из воздуха. Оставшийся кислород вступает в химическую реакцию с токсичными газами, в результате которой из нейтрализатора выходят уже безвредные газы.

В: Почему на некоторых автомобилях устанавливаются два кислородных датчика?
O: Многие современные автомобили дополнительно кроме датчика кислорода, расположенного перед катализатором, оснащаются и вторым датчиком, установленным после него. Первый датчик является основным и помогает электронному блоку управления регулировать состав топливовоздушной смеси. Второй датчик, установленный после катализатора, контролирует эффективность работы катализатора, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах на выходе. Если весь кислород поглощается химической реакцией, происходящей между кислородом и вредными веществами, то датчик выдает сигнал высокого напряжения. Это означает, что катализатор работает нормально. По мере износа каталитического нейтрализатора некоторое количество вредных газов и кислорода перестает участвовать в реакции и выходит из него без изменений, что отражается на сигнале напряжения. Когда сигналы станут одинаковыми, это будет указывать на выход из строя катализатора.

В: Какие бывают датчики?
О: Существует три основных типа лямбда-сенсоров: циркониевые датчики, датчики соотношения «воздух — топливо» и титановые датчики. Все они выполняют одни и те же функции, но используют при этом различные способы определения соотношения «воздух — топливо» и разные исходящие сигналы для передачи результатов измерений.

Наибольшее распространение получила технология на основе использования циркониево-оксидных датчиков (как цилиндрического, так и плоского типов). Эти датчики могут определять только относительное значение коэффициента: выше или ниже соотношение «топливо — воздух» коэффициента лямбда 1.00 (идеальное стехиометрическое соотношение). В ответ ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество впрыскиваемого топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение изменилось на противоположное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся «плавание» вокруг коэффициента лямбда 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00. В итоге в изменяющихся условиях, таких как резкое ускорение или торможение, в системах с циркониево-оксидным датчиком подается недостаточное или избыточное количество топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора.

Датчик соотношения «воздух — топливо» показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбда 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбда 1.00 практически мгновенно.

Датчики соотношения «воздух — топливо» (цилиндрические и плоские) впервые были разработаны DENSO для того, чтобы обеспечить соответствие автомобилей строгим стандартам токсичности выбросов. Эти датчики более чувствительны и эффективны по сравнению с циркониево-оксидными датчиками. Датчики соотношения «воздух — топливо» передают линейный электронный сигнал о точном соотношении воздуха и топлива в смеси. На основании значения полученного сигнала ЭБУ анализирует отклонение соотношения «воздух — топливо» от стехиометрического (то есть Лямбда 1) и корректирует впрыск топлива. Это позволяет ЭБУ предельно точно корректировать количество впрыскиваемого топлива, моментально достигая стехиометрического соотношения воздуха и топлива в смеси и поддерживая его. Системы, использующие датчики соотношения «воздух — топливо», минимизируют возможность подачи недостаточного или избыточного количества топлива, что ведет к уменьшению количества вредных выбросов в атмосферу, снижению расхода топлива, лучшей управляемости автомобиля.

Титановые датчики во многом похожи на циркониево-оксидные датчики, но титановым датчикам для работы не требуется атмосферный воздух. Таким образом, титановые датчики являются оптимальным решением для автомобилей, которым необходимо пересекать глубокий брод, например полноприводных внедорожников, так как титановые датчики способны работать при погружении в воду. Еще одним отличием титановых датчиков от других является передаваемый ими сигнал, который зависит от электрического сопротивления титанового элемента, а не от напряжения или силы тока. С учетом данных особенностей титановые датчики могут быть заменены только аналогичными и другие типы лямбда-зондов не могут быть использованы.

В: Чем отличаются специальные и универсальные датчики?
O: Эти датчики имеют разные способы установки. Специальные датчики уже имеют контактный разъем в комплекте и готовы к установке. Универсальные датчики могут не комплектоваться разъемом, поэтому нужно использовать разъем старого датчика.

B: Что произойдет, если выйдет из строя датчик кислорода?
O: В случае выхода из строя датчика кислорода ЭБУ не получит сигнала о соотношении топлива и воздуха в смеси, поэтому он будет задавать количество подачи топлива произвольно. Это может привести к менее эффективному использованию топлива и, как следствие, увеличению его расхода. Это также может стать причиной снижения эффективности катализатора и повышения уровня токсичности выбросов.

B: Как часто необходимо менять датчик кислорода?
O: DENSO рекомендует заменять датчик согласно указаниям автопроизводителя. Тем не менее следует проверять эффективность работы датчика кислорода при каждом техобслуживании автомобиля. Для двигателей с длительным сроком эксплуатации или при наличии признаков повышенного расхода масла интервалы между заменами датчика следует сократить.

Ассортимент кислородных датчиков

• 412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
• Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
• Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
• Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.

В DENSO решили проблему качества топлива!

Вы знаете о том, что некачественное или загрязненное топливо может сократить срок службы и ухудшить эффективность работы кислородного датчика? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700 °C загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары. Они влияют на работу датчика, образуя отложения или разрушая его электроды, что является распространенной причиной выхода датчика из строя. DENSO предлагает решение этой проблемы: керамический элемент датчиков DENSO покрыт уникальным защитным слоем оксида алюминия, который защищает датчик от некачественного топлива, продлевая срок его службы и сохраняя его рабочие характеристики на необходимом уровне.

Дополнительная информация

Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики, в системе TecDoc или у представителя DENSO.

Лямбда зонд

Сегодня на всех двигателях установлен передний лямбда зонд (кислородный датчик) на каждом банке(блоке) цилиндров. Он вкручивается непосредственно в выпускной коллектор. Благодаря ему программа управлением двигателя узнает количество кислорода в отработанных газах и компенсирует отклонения от заданной топливо-воздушной смеси. А она изначально готовится благодаря датчику массового расхода воздуха (ДМРВ) или датчику абсолютного давления и может быть не особенно точной, например, 14.0 вместо 14.7

Не стоит путать передний датчик и задний, который находится после каталитического нейтрализатора и служит в основном для его диагностики.

Лямбда зонды бывают двух типов:

узкополосные

Такие способны «видеть» только отклонения от стехиометрической смеси 14.7

Т.е. если запрашиваемая смесь не 14.7, а скажем 12.5 в режиме максимальной нагрузки, то коррекция отключается и смесь готовится только по показаниям датчика массового расхода(ДМРВ) или датчика абсолютного давления. Это т.н. открытый цикл (open loop). Если лямбда корректирует, то это закрытый цикл (closed loop).

Идентифицировать укзкополосную «лямбду» можно по количеству проводов идущих от самого элемента к фишке. В большинстве случаев это четыре провода. Плюсом узкополосных датчиков является только их цена: обычно она в несколько раз дешевле.

широкополосные (ШДК)

Преимущество ШДК в том, что они способны измерить любую смесь, будь то 11, либо 20, или же 14.7 и т.д., а потому коррекция смеси осуществляется постоянно на всех режимах работы двигателя. Плюс, что очень важно, с помощью диагностического сканера можно посмотреть топливную смесь в реальном времени. Т.е. если смесь 14.7, то вы увидите цифру 1.0 Если бедная, то, например, 1.2 (14.7 * 1.2 = 17.6).

Такие датчики можно определить по пяти проводам.

Лямбда зонд для диагностики двигателя

Имея под рукой диагностический сканер можно посмотреть отклонение смеси. Нас интересует:

краткосрочная(short fuel trim) коррекция впрыска топлива

Это мгновенная коррекция. Обычно она лежит в пределах -10+10%, в идеале должна стремиться к нулю. Что эти цифры значат? МИНУС 10% означает, что смесь слишком богатая и программа пытается уменьшить количество топлива на 10 процентов. ПЛЮС 10% означает, что смесь бедная, и количество топлива увеличивается на 10%. Если вы видите цифры +25% (предельное значение), то смесь очень бедная.

долгосрочная(long fuel trim) коррекция впрыска топлива

Это коррекция постоянная. Т.е. +2% означает, что смесь всегда обогащена на 2%. Долгосрочная коррекция не должна превышать -4% +4%.

Кроме того, вы можете увидеть 2 окна с разными значениями. Первое окно для холостого хода, второе — для режима частичной нагрузки, т.е. для нормальной каждодневной езды.

Точка росы

Следует также знать, что коррекция начинается только через небольшой промежуток времени после запуска двигателя. Это нужно, чтобы преодолеть т.н. точку росы. Другими словами, вода, которая конденсировалась на рабочем элементе лямбда зонда должна испариться, иначе показания будут неправильными. Именно поэтому в кислородном датчике предусмотрен его подогрев.

Диагностика самого лямбда зонда

Чтобы продиагностировать лямбда зонд обычно достаточно прочитать коды неисправностей.

Если есть ошибка по датчику, то коррекция смеси отключается. Также, очень часто при отсутствии ошибок коррекция «упирается» в +25%, хотя смесь не бедная. В таком случае расход топлива повышается на те самые 25%, могут быть пропуски зажигания, взрывы в выпускном коллекторе.

Если вы решили заменить лямбда зонд, то не нарвитесь на китайскую подделку, коих очень много. Иногда лучше поставить датчик от LADA и перепаять разъем, нежели купить в 3 раза дороже и не решить проблему.

Возможно вам будут интересны следующие разделы, в которых кроме того описана работа систем:

Как выбрать лямбда-зонд | Новости автомира

О том, что такое кислородный датчик или лямбда-зонд водитель неожиданно для себя узнает тогда, когда его машина вдруг перестает хорошо разгоняться, тяга мотора падает, а аппетит ДВС заметно возрастает. В то же время показания газоанализатора фиксируют повышенное значение угарного газа (СО) в отработанных газах. Справедливости ради нужно отметить, что подобная ситуация возникает при пробеге автомобиля, составляющем более 100 000 км. Это значит, что, скорее всего, неисправен лямбда-зонд, и нужно поспешить в автосервис.

Всякая сложная система, каковой и является автомобиль, требует точности и бесперебойной работы, что осуществляется за счет датчиков и точек контроля. Когда отказывает один из узлов, другие тоже начинают давать сбой, чтобы неисправность была сразу обнаружена, и можно было ее устранить. Одной из таких контрольных точек можно считать датчик кислорода, он же лямбда-зонд, который предназначен для контроля работы двигателя. Чтобы понять, чем так важна данная деталь, и какие функции выполняет, попробуем разобраться, как она устроена.

Для чего устанавливается лямбда-зонд

Функцией автомобильного лямбда-зонда является определения и регулировка количества остаточного или не участвовавшего в процессе горения кислорода в общем составе автомобильного выхлопа. Если кислорода недостаточно, то топливо полностью сгорать никогда не будет. Как результат, кроме углекислого газа (он же СО2) в составе выхлопе присутствует ядовитый газ СО, называемый иначе угарным. При худшем сгорании топлива уменьшается мощность двигателя, и он быстрее изнашивается. При избытке объема кислорода несгоревший бензин попадает в выхлопную часть.

Избыток воздуха ведет к сгоранию топлива при повышенной температуре, что приводит к быстрому износу поршней, свечей, равно как и клапанов. Величина мощности ДВС при этом идет на убыль. Избыток кислорода ведет к тому, что ядовитый оксид азота (NOх) не распадается на абсолютно безвредный азот (N), а также кислородные соединения (Ох).

В каких случаях необходимо менять лямбда-зонд

Датчик кислорода, как правило, не меняют до тех пор, пока он более или менее исправен, так как деталь недешевая. Обнаружить проблему лямбда-зонда можно с помощью диагностики. Если рассматривать ресурсы существующих сегодня кислородных датчиков, то они приблизительно такие:

Циркониевые датчики, не оснащенные подогревом – от 50 до 80 тыс. км;
Циркониевые датчики, имеющие подогрев – до 100 тыс. км;
Датчики циркониевые широкополосные – до 160 тыс. км.

Необходимость замены могут определить на СТО во время проверки, когда специалист обнаруживает, что лямбда-зонд еще работает, но уже на «последнем издыхании». Это означает, что деталь следует менять незамедлительно.

Основные причины поломки кислородного датчика

Кроме того случая, когда происходит естественная поломка в силу длительной эксплуатации, кислородный датчик может выходить из строя потому, что:

Во внутреннюю часть корпуса попадает тосол или жидкость из тормозной системы;
Чистка корпуса осуществлялась с использованием не подходящих для этого средств;
В топливе содержится большое количество свинца;
Произошел перегрев корпуса по причине заправки топливом низкого качества. Перегрев случается в тех случаях, когда вышел из строя прибор охлаждающей жидкости То же случается при поломке регулятора давления, износу топливного фильтра. Загрязненный бензин при этом проникает в камеру сгорания.

Неисправный датчик кислорода не подлежит ремонту, его можно только заменить на новый.

Система, обеспечивающая обратную связь

Так как условия, в которых эксплуатируется автомобиль, не являются идеальными, то для контроля функции двигателя существует электроника, корректирующая его работу. Лямбда зонд осуществляет такую работу вместе с ЭБУ, что позволяет снимать показания содержащихся газов из выхлопной трубы и корректировать подачу топлива к мотору. Обратная связь предусмотрена как для бензиновых инжекторных, так и для дизельных моторов. Без нормально функционирующего лямбда-зонда система не может обеспечить точный расчет расхода топлива.

Конструкция и принцип работы лямбды

Лямбда-зонд представляет собой батарейку, внутри которой находится керамический электролит, в состав которого входит диоксид циркония. Электроды батареи выполнены из платины. Электролит включается в работу при температуре не ниже 300-350 C, потому лямбда-зонду нужен разогрев. Когда платиновые электроды соприкасаются с воздухом, имеющим определенное содержание кислорода, между электродами возникает разность потенциалов. Элемент устроен таким образом, что снижение объема кислорода в пространстве одного из электродов более допустимого уровня, ведет к значительному росту ЭДС батареи от 0 до 1В, и наоборот.

Основным конструктивным элементом кислородного датчика является пустотелый керамический наконечник, выполненный из оксида циркония. На его внутреннюю и внешнюю поверхность наносится пористое покрытие из платины, которое выполняет функции внутреннего и внешнего электродов. При нагревании до температуры 300-350C материал превращается в диэлектрик, который проводит сигнал от наружного электрода к внутреннему, что возникает от разности соотношения кислорода между выхлопными газами внутри / снаружи автомобильной системы выхлопа. Ионы кислорода начинают двигаться в направлении от одного из электродов к близлежащему, от области с большой концентрацией кислорода или атмосферы в ту область, где концентрация наименьшая – к выхлопу. При этом возникает электрический ток, причем его сила зависит от степени плотности кислорода с обеих сторон. Данный показатель фиксируется и поступает на ЭБУ, задачей которого является регулировать продолжительность работы инжекторов. Для надежности работы датчика имеющиеся в нем внутренние и внешние электроды надежно заизолированы. В свою очередь, погруженная часть, находящаяся в выпускной системе, изолируется от наружного воздуха.

Где устанавливают лямбда-зонд?

В автомобилях может быть установлен один или два кислородных датчика. Когда конструкция предполагает один элемент, то его устанавливают рядом с двигателем. Если требуется подогрев то ближе к двигателю, если нет, то дальше.

Два лямбда-зонда используют в автомобилях, имеющих нейтрализатор, и располагают по обеим сторонам от него. Подобные датчики предназначаются для контролирования работы двигателя, а также для оценки эффективности функций катализатора. Когда устанавливаются два датчика, то первым (входным) в катализатор должен быть широкополосный элемент, а уже на выходе из катализатора – двухточечный. Впрочем, оба могут быть двухточечными.

Конструктивные особенности, типы кислородных датчиков

Принцип работы любого лямбда-зонда остается неизменным, независимо от его конструкции и вносимых изменений и дополнений, которые часто используются производителями. Их вносят по необходимости, из-за недостатков и конструктивно слабых мест датчиков.

Подогрев датчиков. Одним из важных видов усовершенствования является искусственный контролируемый подогрев керамического наконечника с целью ускорить достижение им рабочей температуры. Первые кислородные датчики нагревались от раскаленных выхлопов и устанавливались поближе к двигателю, где температура будет наивысшая. И, тем не менее с учетом того, что датчик должен нагреваться до температуры 350-400C, требовалось некоторое время, в течение которого он не работал. В настоящее время большинство лямбда-зондов оснащены электрическими нагревателями, с которыми датчики быстро выходят на рабочий режим. Такая функция не только помогает оптимизировать расход топлива, но и продлевает жизнь катализатора.

О чем нужно знать:

Наиболее распространенный двухточечный датчик имеет самую простую схему работы. Он фиксирует факт различия в концентрации кислорода между атмосферой и автомобильном выхлопе;
Широкополосный датчик можно считать продуктом эволюции данного устройства. Его функция заключается в накачке кислорода, который всегда имеется в выпускной системе, в отдельную камеру. Работа осуществляется при подаче тока к устройству. Чем меньше объем кислорода, тем более высокая сила тока потребуется для закачки. Изменение силы тока и будет фиксироваться датчиком;
Количество необходимых проводов. При этом различные конструкторские решения в лямбда-зондах могут требовать 1-5 проводов;
Цветовая маркировка проводов лямбда-зондов разнится от производителя к производителю. На деле провода темного (т.е. черного) цвета идут на сигнал, а «массовый» провод бывает как белого, так и серого или желтого цвета. «Накальный» провод вывода подогрева всегда бывает красным.

Как проверить исправность лямбда-зонда самостоятельно?

Для проверки можно использовать вольтметр или мультиметр, которые будут фиксировать изменение напряжения на датчике в момент работы двигателя. Проверку осуществляем в следующей последовательности:

Сначала находим датчик, аккуратно вытираем его ветошью и осматриваем наружную часть. Если датчик потемнел и имеет отложения сажи на поверхности, это говорит о том, что он сгорел, то есть вышел из строя;
Затем нужно отключить разъем датчика от электрической системы автомобиля и завести двигатель;
Для того чтобы прогреть датчик повышаем обороты двигателя до 2-3 тыс.об/мин;
Далее, щупы вольтметра подключаются к черному и серому проводу. Плюс подключают на сигнал, минус – на массу. Нормально работающий датчик покажет от 0,2 до 0,8 В, плохо работающий от 0,3 до 0,7 В. Неизменный показатель прибора говорит о том, что датчик нерабочий.

Если лямбда-зонд оказался неисправным, то придется его заменить на новый.

Корректный подбор кислородного датчика

Если кислородный датчик неисправен, то не стоит спешить купить новый в ближайшем магазине, так как, скорее всего, вам предложат то, что есть в наличии. Большинство производителей этой детали в своих каталогах утверждают, что их датчики совмещаются с большинством транспортных средств. При замене на новый элемент в таком случае неисправность сразу не будет заметна, но со временем датчик откажется правильно работать. В конце концов, это скажется на автомобиле. Суть дела в том, что лямбда-зонды разных авто отличны друг от друга конструктивно. Они различаются резьбовой частью, равно как и наличием предварительно подогрева, предусмотренным количеством проводов, разъемами для соединения. В то же время принцип работы и основной элемент датчиков от модели к модели не разнится.

Исходя из этого, лучше всего приобрести оригинал и обращать внимание на маркировку детали, которая должна быть такой же, как и на старом датчике. Если есть желание экономить, то можно приобрести универсальный датчик, специально разработанный для определенной марки автомобиля. Универсальность датчика состоит в том, что он имеет клеммы, подходящие сразу для нескольких автомобилей.

Сколько стоит лямбда-зонд?

Перед покупкой лямбда-зонда рекомендуется заглянуть в соответствующий раздел по ремонту вашего авто и уточнить, во что именно вкручивается датчик. Это может быть просто коллектор или специальная приставка – футорка, которую тоже придется приобрести. Ее цена, в принципе, небольшая. Для автомобилей европейских марок лямбда-зонд может обойтись в разные суммы. Одними из самых качественных на сегодняшний день считаются датчики японских брендов – NKG и Denso, а также немецкого бренда Bosch, хотя они обойдутся совсем недешево. Если хочется сэкономить, то можно приобрети датчик бюджетного класса, к примеру, производства Чехии. К примеру, продукция Profit уже довольно долго поставляется на рынок Украины.

Что касается б/у датчиков, то от них точно можно отказаться, если не хочется выбрасывать деньги «на ветер».

Замена лямбда-зонда

Замена осуществляется обязательно на непрогретом двигателе. Перед заменой нужно отключить зажигание. Приобретая новый датчик, нужно обратить внимание на маркировку. Она должна быть идентичной той, что уже была нанесена производителем на старую деталь. Замена осуществляется в три этапа:

Сначала отключаются провода от датчика;
При помощи гаечного ключа снимается старый лямбда-зонд;
На освободившееся посадочное место устанавливается новый датчик. Помните: работать нужно аккуратно, дабы не повредить резьбу.

По окончании замены подключается проводка и проверяется работоспособность детали.

Вывод

Лямбда-зонд устанавливается во многие современные автомобили неспроста. Это достаточно сложное устройство, которое дает электронике информацию о работе выхлопной системы. Если на автомобиле стоит катализатор, ценность датчика еще больше возрастает. Если требуется замена лямбда-зонда, вы с легкостью сможете выбрать аналог или оригинал и даже поставить новую запчасть самостоятельно.

Как проверить датчик кислорода мультиметром? Лямбда зонд! | Серёга с СТО

Сегодня поговорим о лямбда зонде, о знаменитом датчике кислорода. Писать длинные поэмы я не буду коротко и по факту расскажу про этот датчик кислорода как его проверить мультиметром и для чего вообще нужен этот датчик кислорода.

Как проверить датчик кислорода? Лямбда зонд

Зачем нужен датчик кислорода?

По показанию датчика кислорода бортовой компьютер понимает на сколько хорошо получилось приготовить топливовоздушную смесь. Если провести аналогию с человеком то лямбда зонд это язык который по вкусу определяет как приготовлено кофе достаточно ли положили сахара или кофе. И делает определённые поправки если чего то не хватает.

Где найти

датчик кислорода лямбда зонд ?

Из описания выше, зачем нужен этот лямбда зонд уже становиться ясно что датчик стоит в системе отвода выхлопных газов. Как правило датчик расположен или на выпускном коллекторе или сразу после него.

Где находиться датчик кислорода лямбда зонд?

Как проверить датчик кислорода мультиметром? Лямбда зонд!

Начнём с небольшой теории что бы было понимание что значит богатая смесь а что бедная. Прикреплю небольшую картинку с данными по соотношению пропорций смеси.

Пропорции богатой и бедной смеси

К самому датчику кислорода может приходить 2,3 или 4 провода в зависимости от устройства датчика. Как правило если к датчику приходят 3 или 4 провода значит у него есть подогрев если 2 Схема значит датчик нагревается выхлопами двигателя. И бортовой компьютер не учитывает показания с лямбда зонда пока тот не прогреется. Показания по приготовленной смеси используются по умолчанию зашитыми в бортовой компьютер.

Схема проводов

Берём в руки мультиметр и замеряем приходящее напряжение оно должно составлять 12 Вольт. Если не знаете какие провода нужно замерить, то можно сделать хитрее один щуп подключить к массе автомобиля (минус) другим щупом поочерёдно произвести замеры на всех проводах если напряжение так и не появилось значит на датчик оно не приходит. Нужно искать проблему по электрической цепи.

Рабочее показания датчика должны составлять в пределах 0.45 – 0.50 вольт. Если у вас на датчик приходит 3 провода значит массу нужно взять с кузова автомобиля.

Показания мультиметра

Далее нужно замерить сопротивление нагревательного элемента, провода смотрим на фото выше сопротивление должно составлять от 10 до 40 Ом. Если мультиметр показывает 1 или нет прозвона, значит нагревательный элемент сломан нужна замена датчика.

Далее проверяем выдаваемые сигналы датчиком кислорода бортовому компьютеру. Для этого подключаемся одним щупом к сигнальному выводу или проводу с датчика. Другим на массу автомобиля или минусовую клемму. Двигатель должен быть прогрет!

Если показания замерли на уровне 0,45-0,50 Вольт значит датчик не исправен.
Если показания прыгают от 0,1 до 0,9 вольт значит датчик кислорода рабочий.
Если показания датчика зависли у нижней или у верхней границы 0,1 или 0,9 Вольт соответственно, то возможно датчик ещё не прогрелся и не включился если же ситуация даже спустя время не меняется значит датчик неисправен, но тут есть один нюанс о котором я сейчас расскажу. Лучше в такой ситуации проверить датчик другим заведомо рабочим датчиком. Если и он показывает тоже самое то читаем следующий абзац.

Постоянные показания с датчика кислорода.

Если вы в процессе диагностики заметили что показания с датчика кислорода приходят не средние это 0,5 а завышенные 0,9 или заниженные 0,1. Это говорит о том что в двигателе на постоянной основе идёт или богатая смесь или же бедная.

Показания у нижней границы

Показания у нижней граница говорит о бедной смеси нужно искать почему в двигатель поступает или много воздуха или мало бензина.

Причина большого количества воздуха.

Поступление воздуха из лопнувших патрубков.
Порвана прокладка впускного коллектора.
Не вставлен масляный щуп или не закрыта крышка маслозаливной горловины

Причина малого количества бензина.

Забитые грязью форсунки
Забитый грязью топливный фильтр
Бензонасос выдаёт недостаточное давление

Показания у верхней границы говорит о богатой смеси

нужно искать почему в двигатель поступает или мало воздуха или много бензина. Показания у верхней границы 0,68 практически 0,7 тоже показатель довольна богатой смеси

Показания у верхней границы 0,68 практически 0,7 тоже показатель довольна богатой смеси

Причина малого количества воздуха.

Забитый грязью воздушный фильтр
Не работает датчик массового расхода воздуха

Причина большого количества бензина.

Форсунки льют бензин
Неправильная регулировка зажигания а также самой топливной системы.

ВНИМАНИЕ!!!! Перед тем как приговаривать датчик следует выкрутить его и провести визуальный осмотр. Возможно на датчике имеются следы физического повреждения или просто нагара и различного рода отложения. Можно промыть его и вернуть на место и он снова будет нормально работать.

Нагар на датчике кислорода воздуха

К чему приводит поломка датчика кислорода, лямбда зонда?

В прицепе я уже чуть выше всё рассказал сейчас просто под итожим вышесказанное. Если датчик кислорода на вашем авто вышел из строя то вы можете заметить следствие этого в работе автомобиля.

Появление «СНЕСК ЕNGINЕ» на панели приборов.
Сбои в работе катализатора, сильное нехарактерное нагревание устройства, потрескивание после остановки.
«Плавают» обороты двигателя на холостых;
Увеличивается расход топлива
Двигатель не устойчиво работает
Снижается динамика разгона автомобиля

Вообщем как то так всем спасибо за внимание к статье.

Пока, Пока.

За что отвечает первая лямбда. Показания лямбда-зонда. Устройство и принцип работы лямбда-зонда. Режимы работы двигателя

Ассортимент кислородных датчиков

412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.

В DENSO решили проблему качества топлива!

Дополнительная информация

Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики , в системе TecDoc или у представителя DENSO.

В двигателях внутреннего сгорания кислород определяет оптимальное соотношение компонентов горючей смеси, эффективность и экологичность работы двигателя. Лямбда (λ) зонд – это прибор для изменения объема кислорода или его смеси с несгоревшим топливом в коллекторе силового агрегата. Представление об устройстве и принципе работы датчика поможет владельцу авто контролировать его работоспособность, предотвращая нестабильную работу двигателя и перерасход топлива.

Назначение и принцип работы лямбда зонда

Лямбда зонд, установленный на выхлопной трубе

Жесткие экологические требования для автомобилей заставляют производителей применять каталитические нейтрализаторы, уменьшающие токсичность выхлопа. Но его эффективной работы невозможно добиться без контроля состава воздушно-топливной смеси. Такой контроль осуществляет датчик кислорода, он же λ-зонд, работа которого основана на использовании обратной связи устройства и топливной системы с дискретной или электронной системой впрыска.

Измерение количества лишнего воздуха производится определением остаточного кислорода в выхлопном газе. Для этого лямбда-зонд ставят перед катализатором выпускного коллектора. Сигнал датчика обрабатывает блок управления и оптимизирует воздушно-топливную смесь, более точно дозируя подачу форсунками топлива. На некоторых моделях авто устанавливается второй прибор после катализатора, что делает приготовление смеси еще более точным.

Лямбда-зонд работает как гальванический элемент с твердым электродом, выполненным в виде керамики из двуокиси циркония, легированной окисью иттрия, на котором нанесено платиновое напыление, выполняющее роль электродов. Один из них фиксирует показания атмосферного воздуха, а второй – выхлопного газа. Эффективная работа прибора возможна при достижении температуры более 300 о С, когда циркониевый электролит приобретает проводимость. Выходное напряжение появляется от разницы количества кислорода в атмосфере и выхлопном газе.

Устройство датчика кислорода (лямбда зонда)

Существует два вида λ-зонда – широкополосный и двухточечный. Первый тип обладает более высокой информативностью, позволяющей более точно настроить работу двигателя. Устройство изготавливают из материалов, выдерживающих повышенные температуры. Принцип работы всех типов датчика одинаков, и заключается в следующем:

Двухточечный измеряет уровень кислорода в выхлопе двигателя и атмосфере при помощи электродов, на которых в зависимости от уровня кислорода меняется разность потенциалов. Сигнал снимается блоком управления двигателя, после чего автоматически корректируется подача топлива в цилиндры форсунками.
Широкополосный состоит их закачивающего и двухточечного элемента. На его электродах поддерживается постоянное напряжение 450 мВ корректировкой силы тока закачивания. Уменьшение содержания кислорода в выхлопе приводит к повышению напряжения на электродах. Блок управления после получения сигнала создает необходимый ток на закачивающем элементе для закачки или откачки воздуха, чтобы привести к нормативному напряжению. Так, при чрезмерно обогащенной топливно-воздушной смеси БУ посылает команду закачать дополнительную порцию воздуха, а при обедненной смеси воздействует на систему впрыска.

Возможные причины неисправности лямбда зонда

Внешний вид неисправного лямбда зонда

Как и любое другое устройство, лямбда-зонд может выходить из строя, но в большинстве случаев автомобиль остается на ходу, при этом динамика его движения значительно ухудшается, и расход топлива возрастает, из-за чего транспортное средство нуждается в срочном ремонте. Поломки λ-зонда происходят по следующим причинам:

Механическая поломка при повреждении или дефекте корпуса, нарушении обмотки датчика, и т. д.
Плохое качество топлива, при котором железо и свинец забивают активные электроды устройства.
Попадание в выхлопную трубу масла при плохом состоянии маслосъемных колец.
Попадание на устройство растворителей, моющих или любых других эксплуатационных жидкостей.
«Хлопки» из двигателя из-за сбоев системы зажигания, разрушающие хрупкие керамические части устройства.
Перегрев из-за неверно выставленного угла опережения зажигания или богатой топливной смеси.
Применение герметика при установке прибора, содержащего силикон, или вулканизирующегося при комнатной температуре.
Многочисленные неудачные попытки запуска мотора в течение короткого времени, что приводит к накоплению в выхлопном коллекторе топлива и его воспламенения, вызывающего ударную волну.
Замыкание на «массу», плохой контакт или его отсутствие во входной цепи прибора.

Симптомы неисправности лямбда зонда

Основные неисправности λ-зонда проявляются в следующих признаках:

Повышение общей токсичности выхлопных газов.
Двигатель на небольших оборотах работает неустойчиво.
Наблюдается перерасход топлива.
При езде ухудшается динамика движения автомобиля.
При остановке авто после движения, от катализатора в выпускном коллекторе слышно характерное потрескивание.
В области каталитического нейтрализатора повышается температура или происходит его разогрев до раскаленного состояния.
Сигнал лампы «СНЕСК ЕNGINЕ» во время установившегося режима движения.

Способы проверки лямбда зонда

Проверка лямбда зонда мультиметром

Для самостоятельной проверки λ-зонда необходим цифровой вольтметра и руководство по эксплуатации автомобиля. Последовательность действий при этом следующая:

От колодки зонда отсоединяются провода и подключается вольтметр.
Двигатель автомобиля запускают, устанавливают частоту вращения 2500 об/мин, после чего снижают до 2000 об/мин.
Извлекают вакуумную трубку из регулятора топливного давления и фиксируют показания вольтметра.
При значении 0,9 В датчик исправен. Если вольтметр никак не реагирует, или показание ниже 0,8 В – λ-зонд неисправен.
Для проверки в динамике, зонд подсоединяют к разъему, параллельно подключив вольтметр и поддерживая вращение коленчатого вала двигателя на 1500 об/мин.
Если датчик исправен, вольтметр покажет 0,5 В. Отклонение от данного значения говорит о поломке.

Ремонт лямбда зонда

При поломке λ-зонда, его можно просто отключить, при этом блок управления перейдет на средние параметры впрыска топлива. Это действие сразу даст о себе знать в виде повышенного расхода горючего и появлением ошибки в ЭБУ двигателя. При поломке лямбда-зонда, его необходимо заменить. Но существуют технологии «оживления» неисправного датчика, которые позволяют с определенной долей вероятности вернуть его в работоспособное состояние:

Ремонт лямбда зонда отмачиванием в ортофосфорной кислоте

1. Промывка прибора ортофосфорной кислотой при комнатной температуре в течение 10 мин. Кислота разъедает нагар и осевший свинец на стержне. При этом важно не переусердствовать, чтобы не повредить платиновые электроды. Устройство вскрывают, срезая на токарном станке колпачок у самого основания, и окунают стержень в кислоту, после промывают в воде и приваривают колпачок на прежнее место аргоновой сваркой. После процедуры сигнал восстанавливается спустя 1-1,5 ч. работы двигателя.

Старый и новый лямбда зонд

2. «Мягкая зачистка» электродов ультразвуковым диспергатором в эмульсионном растворе. Во время процедуры возможно появление электролиза вязких металлов, отложившихся на поверхности. Перед зачисткой учитывают конструкцию зонда и материал его изготовления (керамика или металлокерамика), на которую нанесены инертные материалы (цирконий, платина, барий, и т. д.). После восстановления датчик испытывают при помощи приборов и возвращают в автомобиль. Процедуру можно повторять многократно.

Далеко не всем современным автолюбителям известно, что лямбда-зонд выполняет одну из основных функций в работе ДВС и выхлопной системы. Без него фактически невозможна нормальная работа мотора. Предлагаем вам узнать, что это такое, зачем нужен, где находится и за что отвечает первый или верхний лямбда-зонд, почему он выходит из строя и как его почистить.

[ Скрыть ]

Что такое лямбда-зонд?

Какой лучше, для чего нужен верхний лямбда-зонд и где находится? Для начала стоит разобраться в том, что же это такое. Подробнее о назначении и принципе работе будет сказано ниже.

Назначение

Лямбда-зонд представляет собой кислородный датчик — это такое устройство сопротивления, которое находится в выпускном коллекторе. Благодаря информации, которую отправляет лямбда-зонд, блок управления двигателем может поддерживать определенный состав горючей смеси. Кислородный датчик посылает электрический приборам сигнал, если в камеру поступает слишком богатая или бедная топливно-воздушная смесь. В результате информации, которую отправил лямбда-зонд, бортовой компьютер авто корректируется подачу горючей смеси.

По теоретическим данным, которые часто бывают далеки от практических, для сгорания одного килограмма горючей смеси необходимо около пятнадцати килограмм кислорода. Соответственно, если кислородный датчик работает не корректно, то это напрямую повлияет на то, как будет работать мотор в целом. Кроме того, это может отразиться на расходе топлива.

Что такое универсальный лямбда-зонд и для чего он нужен — понятно, но как же он выглядит? Ведь далеко не каждый автолюбитель понимает, что с виду представляет собой это устройство. Тем более, если вы планируете произвести самостоятельную диагностику устройства,то необходимо разобраться в принципе его работы. С этой информацией вы ознакомитесь ниже.

Устройство и принцип работы

Итак, для чего нужен лямбда-зонд в автомобиле и какой его принцип работы? Перед тем, как ответить на эти вопросы, лучше будет разобраться в устройстве элемента.

Универсальный кислородный датчик состоит из следующих компонентов:

Непосредственно сам корпус. Универсальный лямбда-зонд сопротивления имеет металлический корпус, оснащенный нарезной резьбой для правильного монтажа.
Керамический изолятор.
Уплотнительное кольцо.
Керамический наконечник.
Провода, а также манжеты для их правильного уплотнения.
Для того, чтобы обеспечить вентиляцию устройства, применяется специальный корпус, оснащенный дополнительным отверстием.
Контакт, по которому проходит ток.
Дополнительный щиток, именующийся защитным, поскольку оснащен специальным отверстием, необходимым для выпуска выхлопных газов.
Также универсальный датчик оснащается спиралью, установленной в отдельном резервуаре (автор видео — Витя Крякушкин).

Следует отметить, что отличительной особенностью, которой характеризуется первый или второй лямбда-зонд в автомобиле, является то, что для изготовления используются термостойкая основа. Применение таких материалов необходимо потому, что само устройство всегда работает при высоких температурах. На сегодняшний день в современных автомобилях используются один из четырех типов датчиков, их различие зависит от числа подводящих к устройству проводов — от одно- до четырехпроводного.

Что касается принципа работы, то диагностический датчик концентрации кислорода представляет собой элемент обратной связи. Это устройство позволяет системе правильно рассчитать необходимую дозировку топлива для определенного количества подаваемого воздуха. Оптимальный расчет горючей смеси актуален не только с экологической, но и экономической точки зрения. Поскольку сегодня требования к экологической безопасности при производстве транспортных средств очень велики, то новые машины комплектуются обычно только катализаторами. Также двигатели автомобилей оснащаются двумя датчиками кислорода.

Благодаря использованию катализатора и двух лямбд, экологический вред при функционировании транспортного средства будет минимальный, то есть машина будет наносить минимальный вред окружающей среде. Однако при появлении неисправности в одном из элементов системы автомобилист может столкнуться с серьезными проблемами, которые ударят по его бюджету, поскольку такая поломка будет дорого стоить.

Причины и симптомы поломок

Если универсальный диагностический датчик концентрации кислорода выходит из строя, то причины могут быть следующие:

Произошел разрыв проводки в месте подключения.
Произошло замыкание цепи.
В результате использования некачественного топлива, обогащенного различными октаноповышающими присадками, произошло загрязнение устройства.
Если система зажигания работает некорректно, то датчик может сломаться из-за термических перегрузок.
Регулярная эксплуатация транспортного средства по сельской местности или бездорожью может привести к появлению механических повреждений в работе устройства.
Кроме того, способствовать выходу из строя датчика может неудовлетворительное состояние маслосъемных колец.
Если в цилиндры и впускные трубопроводы попадает охлаждающая жидкость, лямбда-зонд также скоро выйдет из строя.
Постоянно обогащенная горючая смесь также приведет к поломке элемента.

Если содержание монооксида углерода повышается до 3-7% вместо положенных 0.1-0.3%, то это может свидетельствовать о выходе из строя зонда. Чтобы избавиться от проблемы, необходимо будет только менять элемент, поскольку запаса хода может быть не достаточно. Если транспортное средство оснащено двумя зондами, то при поломке второго устройства наладить оптимальную работу мотора будет невозможно (автор видео — Александр Сабегатулин).

Что касается основных симптомов, по которым можно будет узнать о поломке регулятора:

во время движения на автомобиле начинают проявляться рывки;
вполне ощутимый увеличенный расход бензина;
катализатор начинает работать некорректно;
обороты двигателя начинают плавать;
в выхлопных газах начинает увеличиваться концентрация токсинов.

Как почистить?

Диагностика

Перед тем, как отключить и почистить универсальное устройство, следует правильно произвести диагностику, иначе чистка может быть нецелесообразной. Чтобы наиболее эффективным образом произвести проверку остаточного кислорода, датчик должен быть разогрет минимум до трехсот градусов. В этом случает циркониевый электролит сможет быть проводимым, а благодаря разнице кислорода и атмосферного кислорода на устройстве появляется выходное напряжение. Соответственно, напряжение можно будет проверить только при включенном и прогретом моторе. При несоответствии уровня напряжения следует осуществить замену устройства.

Измерение напряжения производится с помощью осциллографа, так как благодаря этому прибору можно получить наиболее точный результат. После замера напряжения необходимо проверить уровень сопротивления нагревателя устройства, при этом штекер необходимо заранее отключить. Уровень сопротивления должен составлять от 2 до 14 Ом, в этом случае все зависит от производителя.

Перед тем, как поставить диагноз, также следует измерить уровень напряжения, которое подводит к нагревателю лямбда-зонда. Напряжение должно быть не меньше 10.5 вольт, при этом зажигание должно быть включено, а разъем датчика — подключен. В том случае, если напряжение будет более низким, следует также проверить места соединения разъемов, проводов, а также само напряжение АКБ.

Очистка

Определенных технологий по ремонту таких устройств нет, поскольку при выходе из строя регулятор нужно менять на новый. Но перед тем, как поменять универсальный датчик, можно попробовать его почистить. Разумеется, отключение разъемов и чистка будут актуальны только в том случае, если под защитным колпачком лямбда-зонда образовались отложения. Как показывается практика, если отключить разъем и произвести чистку датчика, то в большинстве случаев это помогает избавиться от проблемы (автор видео — Авто новости).

Чистка чувствительного элемента производится с применением ортофосфорной кислоты. Если вы поместите этот элемент в кислоту на 10-20 минут, то это позволит уничтожить все отложения, при этом не воздействуя негативным образом на электроды. Наиболее эффективным вариантом будет отсоединение разъема и чистка элемента после демонтажа защитного колпака, перед этим колпачок нужно снять на токарном станке. Для снятия регулятора можно использовать съемник кислородного датчика, а после очистки его также можно будет промыть.

Когда устройство промыто, его необходимо обработать водой и высушить. В том случае, если прочистка не помогла, то датчик придется менять. При замене важно проследить, чтобы разъемы на регуляторах были идентичные. Если же вы не обращаете внимания на показания, которые предоставляет датчик, ведь устройство может работать некорректно, то можно использовать обманку. Обманка предназначена для монтажа вместо катализатора, благодаря которой можно будет избежать появления ошибок.

Обманка может быть выполнена из бронзы, но размер обманки должен соответствовать размерам катализатора. В обманке необходимо высверлить небольшое отверстие — через него выхлопные газы будут попадать в обманку. В результате концентрация вредных элементов в газах будет снижена, однако при этом блок управления не будет тревожить водителя новыми ошибками, принимая соответствующий сигнал за нормальную работу катализатора.

Видео «Правильная очистка лямбда-зонда»

О том, как правильно произвести прочистку датчика в домашних условиях, узнайте из видео ниже (автор видео — Своими руками).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

О том, что такое лямбда зонд и для чего он нужен, к сожалению, знают далеко не все автовладельцы. Лямбда зонд — это кислородный датчик, который позволяет электронной системе контролировать и балансировать правильное соотношение воздуха и бензина в камерах сгорания. Он способен своевременно исправить структуру топливной смеси и предупредить дестабилизацию рабочего процесса двигателя.

Этот достаточно хрупкий прибор находится в очень агрессивной среде, поэтому его работу необходимо постоянно контролировать, так как при его поломке дальнейшее использование автомобиля невозможно. Периодическая проверка лямбда зонда станет гарантом стабильной работы автотранспортного средства.

Принцип действия лямбда зонда

Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям.

При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора.

Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение.

Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода.

С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры.

Основные признаки неисправности лямбда зонда

Основным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо.

Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее:

разгерметизация корпуса;
проникновение внешнего воздуха и выхлопных газов;
перегрев датчика вследствие некачественной покраски двигателя или неправильной работы системы зажигания;
моральный износ;
неправильное или прерывающееся электропитание, которое ведет к основному блоку управления;
механическое повреждение в следствие некорректной эксплуатации автомобиля.

Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда.

Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода.

Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда.

На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя.

В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора.

Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском.

Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей.

Как определить неисправность лямбда зонда рассказывается на видео:

Электронная проверка лямбда зонда

Узнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки.

Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить.

Замена лямбда зонда

В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.

Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.

Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.

Очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.

Что делает лямбда-зонд?

Что такое лямбда-зонд?

Проще говоря, лямбда-зонд измеряет количество кислорода в выхлопных газах, чтобы обеспечить правильное сжигание топлива двигателем.

Через мгновение мы углубимся в то, как именно и почему. Мы также ответим на несколько других вопросов, таких как «Как проверить лямбда-зонд?» и «Какой лямбда-зонд выбрать?»

Поддержание нормальной работы двигателя при ограничении вредных выбросов

Лямбда-зонды были введены в 1977 году для повышения эффективности автомобильных двигателей.Устанавливаемые как на бензиновые, так и на дизельные автомобили, они помогают снизить количество вредных выбросов, в первую очередь таких газов, как угарный газ, и загрязняющих веществ, производимых вашим автомобилем.

Датчики предназначены для работы в рамках государственного законодательства по выхлопным газам. Из-за роли, которую они играют в работе вашего автомобиля, они также широко известны как датчики кислорода или датчики кислорода .

Научные принципы работы лямбда-зонда

Соотношение воздух-топливо

Когда ваш автомобиль работает на бензине или дизельном топливе, он смешивается с воздухом, чтобы обеспечить наиболее эффективную работу вашего двигателя.

Это соотношение воздуха и топлива известно как стехиометрическое соотношение. Или, что гораздо проще произнести, коэффициент лямбда. Лямбда — греческая буква, обозначаемая буквой λ.

Работа на обогащенной смеси

Когда топливо работает на обогащенной смеси, это означает, что в смеси не так много воздуха, как должно быть. При богатом топливе остается избыточное несгоревшее топливо. Несгоревшее топливо создает загрязнение окружающей среды, чего мы пытаемся избежать.

Бедная смесь

Когда в вашей топливной смеси слишком много воздуха, она создает обедненную топливную смесь.Бедная топливная смесь имеет тенденцию производить больше загрязняющих веществ оксидов азота. Это также может привести к снижению производительности двигателя и возможному его повреждению.

Как лямбда-зонд корректирует топливную смесь?

Ваш автомобиль будет иметь как минимум один датчик в выхлопной системе для измерения количества кислорода в выхлопных газах после сгорания топлива.

В современных автомобилях часто бывает 2 датчика. Первый — непосредственно после двигателя и перед каталитическим нейтрализатором. Второй ставится после каталитического нейтрализатора для наблюдения за общей работой.Он также проверяет, правильно ли ваша кошка выполняет свою работу.

Ваш лямбда-зонд преобразует количество кислорода, присутствующего в выхлопных газах, в электрический сигнал и отправляет его на компьютер, который управляет работой двигателя.

ЭБУ (блок управления двигателем) обрабатывает показания и отправляет информацию обратно в двигатель. Затем двигатель компенсирует, как смешивать топливо и воздух, чтобы вернуть соотношение к тому, которое должно быть.

Напряжение, создаваемое вашим датчиком, находится в диапазоне от 0.1В и 0,9В. Показание 0,1 В соответствует обедненной топливной смеси, а значение 0,9 В — обедненной. Оптимальное напряжение для идеального микса составляет 0,45 В.

Как часто требуется замена лямбда-зонда?

Из-за особенностей работы и расположения в очень жаркой и грязной среде ваш лямбда-зонд со временем изнашивается.

Несколько факторов могут повлиять на срок службы ваших датчиков, но обычно он должен длиться от 50 до 100 тысяч миль.

Ранние датчики не имели нагревательного элемента. Для работы им требовалось, чтобы температура выхлопных газов достигала удельной теплоемкости. Современные датчики оснащены нагревательным элементом, который снимает с датчика большую часть давления. Эти новые датчики имеют гораздо более длительный срок службы.

Ваш датчик необходимо периодически проверять, чтобы обеспечить его правильную работу.

Как определить, что ваш лямбда-зонд не работает должным образом

Производительность вашего двигателя будет страдать — частые пропуски зажигания, прекращение работы или вообще не запуск
Плохая работа двигателя
Расход топлива выше нормы
Ваш автомобиль не прошел тест на выбросы
На приборной панели загорится сигнальная лампа двигателя

Как проверить лямбда-зонд

Есть несколько способов проверить лямбда-зонд.

1. Проверка лямбда-зонда с помощью прибора для проверки выхлопных газов

Быстрый и простой способ измерения производительности лямбда-зонда — анализатор выбросов четырех газов . Это выполняется так же, как и ваш тест на выбросы. Значение лямбда рассчитывается на основе изменения состава отработавших газов в течение 60 секунд, чтобы убедиться, что поддерживаемое отношение всегда равно 1.

Проверка лямбда-зонда с помощью мультиметра отображать.Мультиметр должен быть подключен параллельно сигнальной линии датчика и настроен на 1В или 2В. Когда вы запускаете двигатель, должно появиться значение от 0,4 до 0,6 В. Как только двигатель прогреется, показания должны чередоваться между 0,1–0,9 В. Идеальная частота вращения двигателя для наилучших измерений должна составлять 2500 об/мин.

Проверка лямбда-зонда с помощью осциллографа

Подсоедините осциллограф к сигнальной линии. Установите диапазон напряжения 1–5 В и настройку времени 1–2 секунды и снова запустите двигатель на 2500 об/мин. Высота амплитуды сигнала будет соответствовать максимальному и минимальному напряжению (0,1–0,9 В), а время отклика и продолжительность периода покажут частоту (0,5–4 Гц).

Проверка лямбда-зонда с помощью тестера лямбда-зонда

Вы можете купить прибор, предназначенный исключительно для измерения лямбда-зонда. Как и в случае с осциллографом или мультиметром, подключите тестер к сигнальной линии, и когда вы достигнете правильной температуры, ваши показания будут отображаться с использованием светодиодной шкалы.

Всегда заменяйте датчик, как на аналог

Учитывая, что доступны сотни датчиков, вы можете спросить: «Какой лямбда-зонд мне нужен?»

Всегда проверяйте рекомендации производителя, так как существуют разные типы датчиков, и вам нужен правильный вариант для вашего ЭБУ.

Когда дело доходит до , заменяющего ваш датчик , вот несколько советов для чистой и правильной установки:

Тщательно очистите резьбу на выхлопе.
Наносите на резьбу датчика только входящую в комплект поставки смазку соответствующего типа. Не смазывайте носик датчика.
Затягивайте датчик только с предписанным крутящим моментом. Используйте динамометрический ключ с подходящей головкой для лямбда-зонда. Чрезмерная затяжка опасна для любого датчика с нагревательным элементом, так как это может привести к растрескиванию внутренней керамики и выходу датчика из строя.

Все, что вам нужно знать о лямбда-зонде и выхлопе

Лямбда-зонд , также называемый кислородным датчиком, представляет собой небольшой зонд, расположенный на выхлопной трубе автомобиля , между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором.Был разработан Volvo в 70-х годах.

Если у вас новый автомобиль, он будет оснащен 2 лямбда-зондами. В этом случае второй датчик будет расположен сразу за каталитическим нейтрализатором.

Для чего он используется?

Лямбда-зонд регулирует количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя, оптимизируя воздушно-топливную смесь, что, в свою очередь, обеспечивает правильную работу двигателя. Это также повлияет на уровень выбросов вредных газов, если убедиться, что каталитический нейтрализатор работает правильно.

Таким образом, лямбда-зонд обеспечивает соответствие вашего автомобиля европейским нормам по загрязнению и выбросам CO2.

Как это работает?

Поскольку лямбда-зонд расположен перед каталитическим нейтрализатором, он может измерять количество воздуха и топлива в несгоревших углеводородах после сгорания.

Таким образом, электронный блок управления (ЭБУ) автомобиля, который управляет некоторыми функциями двигателя , получит правильные данные о выбросах и затем выпустит точное количество необходимого газа.Это необходимо для снижения выбросов загрязняющих веществ.

Неисправен лямбда-зонд?

Если лямбда-зонд неисправен, данные не будут отправлены в ЭБУ, который затем будет использовать ошибочную информацию. Это, скорее всего, приведет к увеличению расхода топлива, а, следовательно, и выбросов загрязняющих веществ.

В конечном итоге это может привести к засорению каталитического нейтрализатора, который затем придется заменить.

Признаки неисправности лямбда-зонда

На приборной панели появится контрольная лампа двигателя
Автомобиль дергается при запуске
Необычно высокий расход топлива
Низкая мощность двигателя при разгоне
Повышение выбросов токсичных газов

Когда следует заменить лямбда-зонд?

Срок службы лямбда-зонда составляет около 93 000 миль пробега.Однако это может быть короче в зависимости от многочисленных факторов, которые могут повредить его, в основном из-за аномалий, исходящих от двигателя. Утечки из выхлопных газов также могут повредить зонд.

Если вы заметили один из перечисленных выше признаков, мы рекомендуем вам обратиться к механику, который может проверить, исходит ли неисправность от лямбда-зонда. Это делается с помощью автомобильного диагностического прибора.

Если вам в скором времени потребуется отвезти машину на ТО, знайте, что неисправный лямбда-зонд приведет к выходу из строя вашего автомобиля.Не стесняйтесь сравнить расценки на диагностику автомобиля в ближайших к вам автосервисах или получить расценки на полную замену лямбда-зонда .

Могу ли я отключить лямбда-зонд и продолжить движение?

Ездить без лямбда-зонда крайне не рекомендуется. Запчасть гарантирует, что ваш автомобиль не выбрасывает больше CO2, чем разрешено законами ЕС.

Более того, даже если вы думаете, что ваша машина станет мощнее, это не продлится долго, так как каталитический нейтрализатор будет иметь более высокий риск засорения.

Кроме того, вы потратите больше денег, так как отключение лямбда-зонда увеличит расход топлива примерно на 15%.

Получить котировки на новые лямбда-зонды

Что нужно знать домашнему механику о датчиках O2

Скачать PDF

Современные компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования производительности двигателя, выбросов и других важных функций. Датчики должны предоставлять точную информацию, иначе могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и проблемы с выбросами.

Одним из ключевых датчиков в этой системе является кислородный датчик. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда путешествуют парами, а не поодиночке).

Первый датчик O2 был установлен в 1976 году на Volvo 240. Автомобили Калифорнии получили их в следующем 1980 году, когда правила Калифорнии по выбросам требовали более низких выбросов. Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, выпущенных с 1981 года.И теперь, когда существуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, а некоторые даже четырьмя!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопе, когда выхлоп выходит из двигателя. Мониторинг уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, горит ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или обедненной (больше кислорода).

На относительное обогащение или обеднение топливной смеси может влиять множество факторов, в том числе температура воздуха, температура охлаждающей жидкости двигателя, атмосферное давление, положение дроссельной заслонки, поток воздуха и нагрузка на двигатель.Существуют и другие датчики для контроля этих факторов, но датчик O2 является главным монитором того, что происходит с топливной смесью. Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

Петли

Компьютер использует вход лямбда-зонда для регулирования состава топливной смеси, что называется «контуром регулирования с обратной связью». Компьютер получает сигналы от датчика O2 и реагирует изменением топливной смеси.Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой «замкнутого контура», потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования топливной смеси. Результатом является постоянное переключение от богатой смеси к обедненной, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом средний общий объем топливной смеси в надлежащем балансе для минимизации выбросов. Это сложная установка, но она работает.

При отсутствии сигнала от датчика О2, как в случае первого запуска холодного двигателя (или отказа датчика 02), ЭБУ заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь.Это называется работой «разомкнутого контура», поскольку для регулирования состава топливной смеси не используется входной сигнал от датчика O2. Если двигатель не переходит в замкнутый контур, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого контура из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов. Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может помешать системе перейти в замкнутый контур, поскольку компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый контур.

Как это работает

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается. Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба покрыта снаружи пористым слоем платины. Внутри колбы находятся две полоски платины, которые служат электродами или контактами.

Внешняя часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопных газах, в то время как внутренняя часть колбы выходит наружу через корпус датчика во внешнюю атмосферу.Кислородные датчики старого типа на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, через которое воздух может попасть в датчик, но новые кислородные датчики «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия. В это трудно поверить, но крошечное пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для проникновения воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует использовать смазку на разъемах датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). Вентиляция датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск попадания грязи или воды, которые могут загрязнить датчик изнутри и привести к его выходу из строя.Разница в уровнях кислорода между выхлопным и наружным воздухом внутри датчика вызывает протекание напряжения через керамическую колбу. Чем больше разница, тем выше показания напряжения.

Кислородный датчик обычно выдает примерно до 0,9 В, когда топливная смесь богата и в выхлопных газах мало несгоревшего кислорода. Когда смесь бедная, выходное напряжение датчика падает примерно до 0,1 вольта. Когда воздушно-топливная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия около 14.7 к 1 датчик будет показывать около 0,45 вольта.

Когда компьютер получает богатый сигнал (высокое напряжение) от датчика O2, он обедняет топливную смесь, чтобы уменьшить показания датчика. Когда показания датчика O2 становятся обедненными (низкое напряжение), компьютер снова реверсирует, что приводит к обогащению топливной смеси. Это постоянное перескакивание топливной смеси вперед и назад происходит с разной скоростью в зависимости от топливной системы. Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об/мин.Двигатели с впрыском через дроссельную заслонку несколько быстрее (2-3 раза в секунду при 2500 об/мин), а двигатели с распределенным впрыском — самые быстрые (5-7 раз в секунду при 2500 об/мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют небольшой нагревательный элемент внутри, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры. Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного простоя, что может привести к тому, что система вернется в разомкнутый контур.

Датчики O2 с подогревом

используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода. Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей. При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без).

Новая роль для датчиков O2 с OBDII

Начиная с нескольких автомобилей 1994 и 1995 годов, а также всех автомобилей 1996 года и новее, количество кислородных датчиков на двигатель удвоилось. Второй кислородный датчик теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля эффективности работы нейтрализатора.На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному на каждый ряд цилиндров и по одному после каждого нейтрализатора).

Система OBDII предназначена для контроля за выбросами двигателя. Это включает в себя отслеживание всего, что может привести к увеличению выбросов. Система OBDII сравнивает показания датчиков O2 уровня кислорода до и после нейтрализатора, чтобы увидеть, уменьшает ли нейтрализатор загрязняющие вещества в выхлопных газах. Если показания уровня кислорода практически не изменяются, это означает, что преобразователь не работает должным образом. Это приведет к включению индикаторной лампы неисправности (MIL).

Диагностика датчика

Датчики O2

удивительно прочны, учитывая рабочую среду, в которой они работают. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены. Производительность датчика O2 имеет тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязняющие вещества накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность генерировать напряжение.Этот вид износа может быть вызван различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые топливные присадки. Датчик также может быть поврежден такими факторами окружающей среды, как вода, брызги дорожной соли, масло и грязь.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в воздушно-топливной смеси, уменьшается, что приводит к увеличению выбросов. Это происходит потому, что переключение топливной смеси замедляется, что снижает эффективность преобразователя.Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронным карбюратором или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется гораздо быстрее в приложениях MFI. Если датчик вообще умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию в большинстве приложений с впрыском топлива средний диапазон через три минуты. Это вызывает большой скачок в расходе топлива, а также выбросов. А если нейтрализатор перегреется из-за богатой смеси, то он может выйти из строя.Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, которые не прошли тест на выбросы I/M 240, нуждались в новом датчике O2.

Единственный способ узнать, выполняет ли датчик O2 свою работу, — регулярно проверять его. Вот почему на некоторых автомобилях (в основном импортных) есть индикатор напоминания о необходимости технического обслуживания датчика. Хорошее время для проверки датчика — это замена свечей зажигания.

Вы можете прочитать выходной сигнал датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что цифры сильно прыгают.Вот где скан-инструмент на базе ПК, такой как AutoTap, действительно проявляет себя. Вы можете использовать графические функции для наблюдения за изменениями напряжения датчиков O2. Программное обеспечение будет отображать выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к бедному).

Хороший датчик O2 должен генерировать колебательный сигнал на холостом ходу, который делает переходы напряжения от почти минимального (0,1 В) до почти максимального (0,1 В).9т). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти мгновенно (в течение 100 миллисекунд) и достигнет максимального выходного сигнала (0,9 В). Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимального значения (0,1 В). Если датчик не щелкает туда-сюда достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 размыкается, замыкается или выходит за пределы допустимого диапазона, она может установить код неисправности и включить контрольную лампу Check Engine или индикатор неисправности.Если при дополнительной диагностике датчик неисправен, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно изношены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не выдавать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива. Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно.

Замена датчика

Очевидно, что любой неисправный датчик O2 необходимо заменить. Но также может быть полезной периодическая замена датчика O2 для профилактического обслуживания.Замена стареющего датчика O2, который стал вялым, может восстановить максимальную эффективность использования топлива, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы нейтрализатора.

Необогреваемые 1- или 2-проводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль. 3- и 4-проводные датчики O2 с подогревом в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях с OBDII (1996 г. и новее) рекомендуется интервал замены 100 000 миль.

Все, что вам нужно знать о лямбда-зондах

Впервые установленные на автомобилях в 1977 году для повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания и снижения вредных выбросов выхлопных газов, таких как угарный газ, лямбда-зонды измеряют количество кислорода в выхлопных газах.

Эффективному двигателю требуется 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Эта идеальная смесь называется Lambda, отсюда и необычное название датчика.

Однако их часто также называют датчиками кислорода или датчиками кислорода из-за их основной роли в измерении содержания кислорода.

Уровни, рассчитанные лямбдой, отправляются в виде данных в ЭБУ, который затем рассчитывает и определяет, как лучше всего достичь идеальной смеси воздуха и топлива при сгорании.

Лукас говорит, что неправильная топливно-воздушная смесь будет либо богатой, либо обедненной.

В богатой смеси в воздухе много несгоревшего топлива, но мало кислорода.

Бедная смесь имеет противоположный баланс и высокое содержание кислорода из-за недостаточного количества впрыскиваемого топлива.

В бюллетене Tech Assist Лукас сказал: «Многие автомобили теперь оснащены лямбда-зондом перед катушкой и лямбда-зондом после каталитического нейтрализатора.

«Пока лямбда-зонд перед катушкой обменивается данными с ЭБУ, регулирующим соотношение воздух/топливо; лямбда-зонд после каталитического нейтрализатора выполняет диагностическую роль, контролируя каталитический нейтрализатор.

Симптомы и причины отказа

«До того, как транспортное средство не пройдет тест на выбросы или появится контрольная лампа двигателя; водители могут заметить повышенный расход топлива и/или неровный холостой ход.

«Оба являются признаками отказа лямбда-зонда.

«После отказа датчика OBD может отображать код P0131 или P0134.

Срок службы датчика без подогрева составляет около 45 000 миль, а датчика с подогревом — 100 000 миль.

Лукас сказал: «Лямбда-зонд работает при чрезвычайно высоких температурах, поэтому повреждение нагревательного элемента датчика является наиболее частой неисправностью, связанной с этой деталью.

«Вибрация или повреждение разъемов и/или проводов также могут привести к отказу.

«Другой распространенной причиной преждевременного выхода из строя является загрязнение.

«Если датчик Lambda вышел из строя в результате загрязнения, вполне вероятно, что датчик будет иметь визуальные подсказки к источнику.

«Важно проанализировать внешний вид, и если присутствуют признаки загрязнения, необходимо устранить причины до замены датчика».

Загрязнение антифризом

При загрязнении антифризом носик датчика будет загрязнен зернистым белым или светло-серым налетом.

Охлаждающая жидкость с антифризом, возможно, попала в процесс сгорания и достигла лямбда-зонда.

Перед заменой лямбда-зонда всегда устраняйте основную причину неисправности.

В этом случае проверьте герметичность прокладки головки блока цилиндров и при необходимости отремонтируйте ее.

Загрязнение топливом/двигателем присадками

Как и в случае с антифризом, носик датчика будет загрязнен белыми или красными отложениями.

Чрезмерное использование каких-либо присадок к двигателю или топливу может привести к загрязнению или блокировке лямбда-зонда.

Прежде чем заменять лямбда-зонд, устраните основную причину сбоя.

В этом случае требуется очистка топливной системы перед заменой.

Загрязнение маслом

Маслянистые черные отложения, оставшиеся на наконечнике датчика, могут быть результатом чрезмерного сжигания транспортного средства масла, которое может загрязнить датчик и/или заблокировать его.

Тщательно проверьте двигатель на наличие утечек, включая все обычные уплотнения, которые могут выйти из строя. После ремонта замените датчик.

Загрязнение топлива

Если топливо сгорает слишком богато, на носике датчика может быть виден черный нагар.

Повреждение лямбда-зонда или неисправность в топливной системе могут привести к высокому соотношению воздух-топливо с образованием черной сажи, которая повреждает лямбда-зонд.

Измерьте выхлопные газы, чтобы убедиться, что топливная система работает правильно.

Проверьте управление подогревателем лямбда-зонда и подогревателем датчика, устраните неисправности перед заменой датчика.

Загрязнение свинцом

Носик датчика может быть загрязнен блестящими серыми отложениями.

В настоящее время это не так распространено, так как этот тип загрязнения обычно вызывается этилированным топливом, воздействующим на платиновые детали или датчик.

Перед заменой датчика замените любое этилированное топливо в системе на неэтилированное.

Советы по установке
Лукас советует техническим специалистам держать вилки и кабели вдали от источников тепла и соблюдать осторожность, чтобы не перекрутить датчик и не перекрутить его.
Для автомобилей с двумя лямбда-зондами Lucas рекомендует заменять их парами.
1. Очистите резьбу выхлопной трубы с помощью чистящего крана.
2. Нанесите медную смазку только на резьбу датчика — не смазывайте носик датчика.
Хотя большинство лямбда-зондов предварительно смазаны, дополнительная смазка предотвратит заедание резьбы и уменьшит трение, которое может привести к превышению крутящего момента.
3. Затяните датчик с предписанным крутящим моментом, используя динамометрический ключ с подходящим гнездом для лямбда-зонда.
Чрезмерный крутящий момент особенно опасен для датчиков с нагревательным элементом, поскольку это может привести к растрескиванию внутренней керамической стенки, что приведет к отказу датчика.

Ассортимент лямбда-зондов

Lucas включает более 550 артикулов для более чем 6000 прямых и универсальных применений, а также датчики из диоксида циркония, титана и широкополосные датчики.

Для получения дополнительной информации о лямбда-зондах Lucas выберите «Подробнее» ниже.

Лямбда-зонд — до и после

Дальнейшее руководство

Лямбда-зонд также называется кислородным датчиком или датчиком O ₂ или датчиком кислорода в выхлопных газах с подогревом (HEGO) и играет очень важную роль в контроле выбросов выхлопных газов на автомобилях с каталитическим нейтрализатором. Датчик предварительного каталитического нейтрализатора устанавливается в выхлопную трубу перед каталитическим нейтрализатором, а автомобили, использующие новый EOBD2, также имеют лямбда-зонд после каталитического нейтрализатора.

Датчики имеют различное количество электрических соединений, максимум до четырех проводов.Они реагируют на содержание кислорода в выхлопной системе и создают небольшое напряжение в зависимости от воздушно-топливной смеси, наблюдаемой в данный момент. Диапазон напряжения, в большинстве случаев, варьируется между 0,2 и 0,8 вольта: 0,2 вольта указывает на обедненную смесь, а 0,8 вольта на более богатую смесь.

Автомобиль, оснащенный лямбда-зондом, называется «замкнутым контуром», что означает, что после сгорания топлива в процессе сгорания датчик анализирует полученные выбросы и соответствующим образом регулирует подачу топлива в двигатель.

Лямбда-зонды

могут иметь нагревательный элемент, который нагревает датчик до оптимальной рабочей температуры 600 °C. Это позволяет расположить датчик дальше от источника тепла на коллекторе в «более чистом» месте. Датчик не работает при температуре ниже 300 °C.

Лямбда-зонд представляет собой два пористых платиновых электрода. Внешняя поверхность электрода подвергается воздействию выхлопных газов и покрыта пористой керамикой, а внутренняя поверхность с покрытием подвергается воздействию свежего воздуха.

Наиболее часто используемый датчик имеет элемент из циркония, вырабатывающий напряжение при наличии разницы в содержании кислорода между двумя электродами. Затем этот сигнал отправляется в электронный блок управления (ECM), и смесь корректируется соответствующим образом.

Titania также используется в производстве другого типа лямбда-зонда, который обеспечивает более быстрое время переключения, чем более распространенный циркониевый датчик. Кислородный датчик Titania отличается от датчика Zirconia тем, что он не способен генерировать собственное выходное напряжение и поэтому зависит от 5-вольтового питания от ECM автомобиля.Опорное напряжение изменяется в зависимости от соотношения воздух-топливо в двигателе, при этом на бедной смеси возвращается всего 0,4 вольта, а на богатой смеси — около 4,0 вольт.

ECM будет контролировать подачу топлива только в «замкнутом контуре», когда позволяют соответствующие условия, что обычно происходит на холостом ходу, при малой нагрузке и в крейсерском режиме. Когда автомобиль ускоряется, ECM допускает перегрузку и игнорирует лямбда-сигналы. Это также происходит во время начального разогрева.

Датчики из титана и циркония при правильной работе переключаются примерно раз в секунду (1 Гц) и оба начинают переключаться только после достижения нормальной рабочей температуры.Это переключение можно наблюдать на осциллографе или с помощью мультиметра по напряжению низкого диапазона. На осциллографе результирующий сигнал должен выглядеть так, как показано на рисунке выше. Если частота переключения медленнее, чем ожидалось, снятие датчика и его очистка с помощью спрея с растворителем может улучшить время отклика.

Постоянное высокое напряжение на выходе Zirconia указывает на то, что двигатель постоянно работает на обогащенной смеси и выходит за пределы диапазона регулировки ECM; тогда как низкое напряжение указывает на обедненную или слабую смесь.

Напряжение переключения на датчике после каталитического нейтрализатора указывает на то, что газы проходят через керамический монолит каталитического нейтрализатора, не подвергаясь химическому изменению, и поэтому каталитический нейтрализатор требует замены заведомо исправным, при условии, что форма сигнала до каталитического нейтрализатора соответствует спецификации. .

Типичный циркониевый лямбда-зонд имеет четыре провода. Цвета варьируются в зависимости от производителя, но наиболее распространенное расположение показано ниже.

Верхний провод: Белый нагреватель (+)
2-й провод: Белый нагреватель (-)
3-й провод: Черный — сигнал
4-й провод: Серый — масса

Простая диагностика датчиков воздуха, топлива и кислорода | 20.04.2012

Трулья является владельцем автомобильной клиники, современной ремонтной мастерской в Махопаке, Н.Y. Он имеет сертификат ASE A6 со степенью магистра Колумбийского университета. В автомобильном мире он прошел обучение в Службах обучения технических специалистов и Службы обучения автомобильных техников. Объект Car Clinic полностью оснащен современным заводским оборудованием и обслуживает американские, европейские и азиатские автомобили, включая дизельные и гибридные автомобили.

Диагностика автомобилей Крейгом Труглией и Алексом Портильо. Вклады Г. Труглиа, Кевина Куинлана и Адама Варни.

Некоторые техники, проработавшие в этом бизнесе в течение многих лет, часто до сих пор не понимают, как диагностировать датчик воздушно-топливной смеси, или не знают, на что обращать внимание при диагностике заднего кислородного датчика. На самом деле, когда я только начинал заниматься этим делом (а это не так давно) мне сказали, что нет возможности диагностировать датчик топливовоздушной смеси с высокой степенью достоверности. Позвольте мне внести ясность: есть несколько способов, которыми вы можете диагностировать любой датчик воздуха, топлива или кислорода и быть уверенным, что вы сделаете правильный ремонт.

Основы

Зачем нам вообще эти датчики? Датчики O2 и воздушно-топливные датчики являются персональным анализатором выбросов автомобиля. Эти датчики измеряют, насколько богатым или обедненным является выхлоп.

Воздушно-топливный и кислородный датчики работают в тандеме, до и после каталитического нейтрализатора. PCM сравнивает показания, чтобы проанализировать каталитическую эффективность и узнать, работает ли автомобиль на богатой или обедненной смеси.

Мы перейдем к диагностике каталитической эффективности, взглянув на задний кислородный датчик позже, но сначала давайте убедимся, что мы понимаем, как датчики кислорода и воздуха и топлива регулируют управление подачей топлива в автомобиле.

Таким образом, когда датчик воздуха и топлива или кислорода обнаруживает богатую топливную смесь в выхлопных газах, PCM принимает эту информацию, а затем пытается сделать противоположное, чтобы создать идеальную топливную смесь (называемую «лямбда»), отправляя корректировку топлива в противоположное направление.

Поскольку эти датчики выходят из строя при относительно высокой частоте, важно понимать, как они должны работать и какой подход следует использовать при их диагностике.

[РАЗРЫВ СТРАНИЦЫ]

Ошибки шаблона

Прежде чем мы углубимся в теоретические детали, давайте проясним следующее:

Коды неисправности цепи нагревателя P0135 или P0141 почти всегда являются неисправными датчиками, которые можно проверить с помощью омметра на вашем измерителе.«OL» указывает на то, что в датчике существует обрыв цепи нагревателя, и его следует заменить.

Датчик явно не работает в воде и не дает никакой обратной связи, скорее всего, проблема не в проводке. Самый простой способ убедиться в этом — протестировать сам датчик и посмотреть, показывает ли он напряжение на вашем измерителе или лабораторном приборе. Кислородные датчики генерируют собственное напряжение, и если они ничего не показывают, значит, они неисправны. Попробуйте снять один датчик с автомобиля и поднести его к заводской горелке. Вы увидите, что он создает собственное напряжение.(Датчик топливовоздушной смеси также генерирует собственное напряжение, но его нельзя проверить таким образом.)

Палка с датчиком марки OE. Я видел, как датчики вторичного рынка функционируют идеально с хорошим сигналом и работающими цепями нагревателя, но они все равно устанавливают коды DTC. Не обращайте внимания на продавца запчастей и просто купите правильный датчик. Большинство азиатских автомобилей используют Denso (иногда NTK). В старых американских автомобилях обычно используется Bosch, но в основном они также перешли на Denso. Европейские автомобили в основном используют Bosch. Walker не производит свои собственные датчики, но, по оценкам, на 80% они переупаковывают датчик оригинального оборудования.Если вы не уверены, с каким датчиком поставляется автомобиль (и вы не можете прочитать его снаружи на датчике), сначала купите его у дилера или снимите его, принесите его в отдел запчастей или к дилеру и сопоставьте его. Часто вы можете купить оригинальную марку на вторичном рынке, если вы придерживаетесь марки, которую сняли с автомобиля.

Знакомство с кислородным датчиком

Датчик кислорода измеряет количество кислорода в выхлопных газах, которое используется в процессе сгорания.

Для датчиков кислорода перед каталитическим нейтрализатором, используемых для контроля топлива:

Меньшее содержание кислорода в выхлопных газах приводит к тому, что напряжение сигнала превышает 450 мВ. Это отражает БОГАТОЕ СОСТОЯНИЕ. Больше кислорода в выхлопе, чем оптимальное, приводит к напряжению сигнала ниже 450 мВ. Это отражает НЕОБХОДИМОЕ СОСТОЯНИЕ.

Хорошие кислородные датчики имеют ровные волны в диапазоне от 150 мВ до 850 мВ при восхождении или спуске в пределах 100 мс или менее, когда система находится в замкнутом контуре.

Для датчиков кислорода после каталитического нейтрализатора, используемых для контроля топлива:

Кислородные датчики после каталитического нейтрализатора, когда они исправны, имеют постоянное напряжение, обычно от 500 до 700 мВ. Если он зигзагообразным, очень подозревается каталитический нейтрализатор.

На некоторых автомобилях задний датчик влияет на контроль подачи топлива. Для наших целей просто полезно знать, что при тестировании датчика напряжение должно повышаться, когда топливная смесь богата, и должно снижаться, когда она бедная.К сожалению, нет никакого способа в общих чертах узнать, какое оптимальное напряжение кислородного датчика после каталитического нейтрализатора. Отличается производителем.

Оба передних и задних кислородных датчика можно проверить одинаково:

Чтобы убедиться, что датчик правильно реагирует на обогащение и обеднение, просто вызовите утечку вакуума, чтобы сделать систему обедненной, и используйте немного пропана, чтобы система работала на обогащенной смеси. Вы можете сделать все это, просто вытащив шланг усилителя тормозов. После того, как вы это сделаете, не забудьте пару раз прокачать тормоза после того, как соберете все обратно.Датчик должен реагировать на богатые и обедненные условия мгновенно. Если нет, возможно, у вас «ленивый» датчик, который необходимо заменить.

Испытания режима 5 и режима 6

Несмотря на то, что режим 5 почти ушел в прошлое, режимы 5 и 6 работают одинаково. Все, что они делают, это сообщают нам, доволен ли PCM обратной связью, которую ему дают кислородные датчики.

Режим 5 доступен не на всех автомобилях, за исключением некоторых автомобилей с предварительной поддержкой CAN, но если он есть, вам следует просмотреть данные. На рисунках показано, как режим 5 и режим 6 обеспечивают показания напряжения и результаты переключения.Результаты могут быть полезны при принятии решения относительно кода неисправности P0420. Если напряжение переднего кислородного датчика недостаточно низкое или достаточно высокое и не переключается в нужное время, возможно, вы не захотите осуждать этот преобразователь. Когда режим 5 недоступен, следует использовать режим 6 для просмотра данных проверки кислородного датчика.

Различия между кислородным и воздушно-топливным датчиком

Хотя оба они используются для измерения каталитической эффективности и определения того, работает ли автомобиль на богатой или обедненной смеси, принцип их работы принципиально отличается.Датчики воздушно-топливной смеси отражают состояние бедной смеси, когда их напряжение ПОВЫШАЕТСЯ, и состояние обогащения, когда их напряжение СНИЖАЕТСЯ.

Датчики воздух-топливо

используются только для контроля топлива, поэтому они всегда являются датчиками перед каталитическим нейтрализатором, а не датчиком после каталитического нейтрализатора. Датчик пост-катушки всегда является стандартным кислородным датчиком. В то время как датчик кислорода перед катушкой переключает напряжение с богатого на обедненное, датчик воздушно-топливной смеси остается на постоянном напряжении.

[РАЗРЫВ СТРАНИЦЫ]

Знакомство с датчиком воздух-топливо

Ниже приведены некоторые важные указания:

* Не путайте PIDS диагностического прибора, так как большинство диагностических приборов помечают A/F как 02.

* Некоторые универсальные/глобальные инструменты сканирования не отображают истинное напряжение. Вам понадобится сканер с точными расширенными данными. Это связано с тем, что стандарты OBD II требуют, чтобы напряжение PID датчика O2 отображалось в диапазоне от нуля до 1 вольта. Более новые автомобили будут иметь точные значения напряжения датчика топливовоздушной смеси.

* В универсальном OBD II вы часто видите процент истинного напряжения. Чтобы отобразить фактическое напряжение ПИД-регулятора PCM, вам понадобится сканер с возможностью считывания расширенных данных или сканер с заводским программным обеспечением.Довольно сложно точно отобразить уровни напряжения, которые начинаются с 3,3 вольта (Toyota), используя шкалу от 0 до 1 вольта. Наиболее распространенное значение напряжения на универсальном/глобальном сканирующем приборе составляет примерно 0,680 вольт (опять же, Toyota).

Необходимо знать технические характеристики датчиков топливовоздушной смеси

Одна из самых сложных вещей, связанных с датчиками уровня топлива в воздухе, заключается в том, что никто не говорит вам, что такое заведомо хорошее напряжение. Не зная, каким должен быть ваш PID, очень сложно диагностировать датчик воздушно-топливной смеси.

Известны следующие хорошие напряжения для датчиков топливовоздушной смеси, составленные за последние несколько лет: 3,3 В (Toyota), 2,8 В (Honda), 1,9 В (Hyundai), 2,44 В (Subaru), 1,47 В (Nissan), 1,00 Lambda (все европейские производители). Помните, что лямда 1,00 идеальна, в то время как любое движение выше 1,00 (т.е. 1,01) является одним идеальным наклоном, а любое движение ниже является богатым в той же пропорции. Например, лямбда, равная 0,85, может установить системный DTC с LTFT, равным –15%. Компании не всегда предоставляют эту информацию, поэтому вам придется сравнить напряжения с заведомо исправными автомобилями в вашем магазине.

В противном случае, вы можете подключить счетчик последовательно с датчиком воздух-топливо в режиме ампер. Идеальное показание — ноль ампер. Каждый миллиампер выше нуля означает обеднение на процентный пункт, а каждый миллиампер ниже нуля означает обогащение на процентный пункт. Принцип работы аналогичен анализу выбросов.

Диагностика датчиков топливовоздушной смеси

Датчик воздушно-топливной смеси можно проверить точно так же, как и датчик кислорода, задав режим обеднения и обогащения, чтобы убедиться, что датчик реагирует быстро и точно.Если у вас есть спецификация напряжения, вы можете убедиться, что датчик точно реагирует на обогащение и обеднение, и сравнить то, что вы видите, с тем, что вы считаете хорошим.

На графике датчика топливовоздушной смеси будут небольшие выступы. Кислородный датчик после кота в паре с ним не должен колебаться, а вместо этого должен оставаться довольно стабильным где-то между 500 и 700 мВ.

По сути, датчики воздушно-топливной смеси работают так же, как обычные кислородные датчики, но зеркально. Когда состояние богатое, они уменьшают напряжение.Наоборот, когда состояние обеднено, их напряжение резко возрастает. Это противоречит нашей обычной склонности рассматривать высокие напряжения как индикатор обогащения, а низкие — как индикатор бедности, поэтому будьте осторожны.

Как мы видим, с увеличением положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя и обогащением смеси напряжение падает. Напряжение повышается, когда обороты двигателя и положение дроссельной заслонки снижаются, поскольку смесь обедняется, чтобы вернуть автомобиль к правильной воздушно-топливной смеси.

[РАЗРЫВ СТРАНИЦЫ]

Датчики кислорода/воздуха-топлива и каталитические нейтрализаторы

Кислородный и воздушно-топливный датчики должны действовать предсказуемым образом, так как это их работа.Они размещаются до и после каталитического нейтрализатора (только кислородные датчики), поэтому они могут проверить, очищает ли нейтрализатор выбросы.

Если кошка работает правильно, она убирает выбросы, и датчики передают эту информацию обратно в PCM.

Перед каталитическим нейтрализатором кислородный датчик будет двигаться зигзагами вверх-вниз. Напротив, датчик топливовоздушной смеси будет иметь стабильное напряжение. Кислородный датчик после каталитического нейтрализатора в большинстве случаев будет прямой линией, если каталитический нейтрализатор исправен.

Если каталитический нейтрализатор неисправен, кислородный датчик после каталитического нейтрализатора будет отражать кислородный датчик после каталитического нейтрализатора. Иногда кислородный датчик после каталитического нейтрализатора будет иметь временной интервал между напряжением переключения датчика до каталитического нейтрализатора и самим собой. Это часто нормально во время внезапного топливного инцидента, когда каталитический нейтрализатор, даже если он исправен, не может мгновенно очиститься.

Реальная диагностика датчика топливовоздушной смеси: 2002 Subaru Forester P0130 и P0171

Один из наших лучших клиентов пригнал свой автомобиль, потому что у него горел индикатор двигателя.В остальном машина ехала нормально. Итак, она пригнала машину, и в этот момент свет был выключен. Итак, мы заменили масло и отправили машину в путь. Через несколько минут после того, как она уехала, снова загорелся индикатор проверки двигателя. Тут-то и началось веселье.

Первым делом мы просканировали коды.

После этого мы проверили наличие TSB и, не найдя их, стали искать совпадения на Identifix. Очевидно, многие датчики воздушно-топливной смеси выходят из строя, но тест, рекомендованный Identifix, нас озадачил.Было сказано заменить датчик, если кислородный датчик после каталитического нейтрализатора был богатым, а краткосрочная регулировка подачи топлива была обедненной.

Графики данных показали некоторые интересные результаты.

Очевидно, что STFT был полностью отключен и указывал на то, что могло быть связано со смещением обедненной смеси датчика кислорода или серьезной утечкой вакуума. Метод, который рекомендовал Identifix, заключался в том, чтобы посмотреть на данные заднего кислородного датчика, чтобы увидеть, был ли он «богатым», что, очевидно, указывало бы на то, что датчик воздушно-топливной смеси застрял на обедненной смеси и, таким образом, управлял подачей топлива до тех пор, пока система не станет на самом деле богатой, хотя теоретически работает. худой.Похоже, это было то, что происходило.

Задний кислородный датчик показал 800 мВ, что выше нормы… Наверное. Однако для нас этого недостаточно.

Итак, нам нужно было выяснить, соответствует ли датчик топливовоздушной смеси спецификации. У Autoland Scientech Vedis II был PID, который выдавал датчик соотношения воздух-топливо как лямбда. Прошу прощения за плохое фото, но эти скриншоты сделаны в реальных условиях магазина. Как вы можете видеть, лямбда была поднята на скудную территорию, здесь зафиксировано значение 1.21.

Мы добавили пропан, и датчик не сдвинулся с места. Он был приколот худощавым.

Через несколько минут после того, как мы закончили тест, датчик снова заработал нормально, и лямбда упала до 1,00. STFT был в норме. Что касается нас, мы поймали периодически неисправный датчик топливовоздушной смеси в действии. Тем не менее, мы хотели получить характеристики напряжения для этого транспортного средства, когда оно было хорошим, потому что производители, как правило, используют одно и то же напряжение для всех транспортных средств, которые у них есть.

Для тестирования этого датчика не потребовалось никаких сложных обратных измерений или поиска чего-либо на электрической схеме.Датчик имел крышку на площади с положительным и отрицательным знаком, предназначенную для размещения измерительных отведений (рис. 1). На нашем счетчике мы показали 2,44 В. Мы просто заменили датчик, проверили лямбду и были довольны тем, что нашли. Машину отправили в путь и с тех пор не возвращалась.

Подведение итогов

Датчики кислорода и датчики соотношения воздух-топливо очень сложны. Они просто сообщают PCM, работает ли автомобиль на богатой или обедненной смеси. В чем путаются хорошие техники, так это в том, что они годами работают над кислородными датчиками и не понимают, что воздух-топливо работает принципиально по-другому.

Тем не менее, датчики воздушно-топливной смеси используются на многих автомобилях уже более 10 лет. Нам нужно знать, как они работают как вторая натура. С правильными спецификациями и методами тестирования, описанными здесь, нет никаких причин, по которым вы не можете легко и быстро диагностировать эти датчики.

[РАЗРЫВ СТРАНИЦЫ]

NASCAR теперь использует впрыск

Поскольку NASCAR заменяет карбюратор на впрыск топлива в гонках Sprint Cup в 2012 году, Bosch является эксклюзивным поставщиком кислородных датчиков для новых двигателей.Компания Bosch, официальный партнер NASCAR Performance, поставляет два широкополосных кислородных датчика специально для NASCAR для каждого автомобиля. Эти сложные датчики будут предоставлять необходимые данные для управления системами управления двигателем с впрыском топлива гоночных автомобилей.

«Два широкополосных кислородных датчика Bosch, по одному на каждом ряду двигателей, практически непрерывно передают переменную информацию о работе двигателя в систему управления подачей топлива автомобиля, которая управляет топливными форсунками и определяет, как автомобиль реагирует на условия гонки.Это изменение впрыска топлива даст водителям NASCAR улучшенный контроль над производительностью своего автомобиля, а также над расходом топлива. Кислородные датчики жизненно важны для достижения максимальной производительности на каждой трассе», — сказал Вольфганг Хустедт, менеджер Bosch по автоспорту в Северной Америке.

Как датчики кислорода работают, чтобы обеспечить эту очень важную функцию?

Все началось в 1899 году, когда профессор Вальтер Нернст в Лейпциге, Германия, разработал теорию «концентрационной ячейки», в которой, как и в батарее, используется газонепроницаемый керамический электролит, который становится электропроводным при температурах выше 625–650°С. ° Ф.Эта «ячейка Нернста» переносит ионы кислорода из «эталонного воздуха» внутри ячейки во внешнюю среду (выхлопной поток) или из внешней среды в эталонный воздух в ячейке. Этот поток ионов создает измеримое напряжение, отражающее разницу в содержании кислорода между газом снаружи датчика и эталонным воздухом внутри датчика.

Содержание кислорода показывает, являются ли выхлопные газы «богатыми» или «бедными», и инженеры Bosch использовали основные теории и эксперименты Нернста для создания самого первого автомобильного кислородного датчика.После обширных экспериментов, испытаний и инженерных разработок новаторский автомобильный кислородный датчик Bosch был впервые установлен на Volvo 1976 года.

Датчик кислорода предназначен для того, чтобы помочь системе управления подачей топлива двигателя приблизиться или поддерживать идеальное стехиометрическое соотношение воздуха и топлива 14,7:1. Практически во всех кислородных датчиках бедная смесь (более 14,7:1) вызывает падение выходного напряжения кислородного датчика, а богатая смесь (менее 14,7:1) вызывает повышение выходного напряжения датчика.Если стехиометрическая смесь идеально сбалансирована, датчик посылает минимальный сигнал (около 0,45 В), который сообщает компьютеру автомобиля, что смесь воздух/топливо правильная.

Скорость реакции датчиков кислорода на изменение уровня кислорода в выхлопных газах определяется самим датчиком и типом системы подачи топлива, используемой двигателем. Кислородные датчики, используемые со старыми карбюраторами с обратной связью, переключаются каждую секунду при 2500 об/мин. Датчики, установленные в системах впрыска топлива с корпусом дроссельной заслонки, переключаются два или три раза в секунду при 2500 об/мин, в то время как более новые датчики, установленные в системах многоточечного впрыска топлива, могут переключаться от пяти до семи раз в секунду при 2500 об/мин.

Широкополосные датчики обеспечивают переменные показания

Высокотехнологичный широкополосный кислородный датчик Bosch с подогревом, используемый в NASCAR, использует внутреннюю многослойную керамическую полоску и добавляет совершенно новую концепцию — «насосную ячейку». Эта насосная ячейка позволяет широкополосному датчику точно измерять соотношение воздух/топливо и практически непрерывно вырабатывать переменный сигнал, который сообщает показания на всем пути от очень богатого до очень обедненного и в любом промежуточном диапазоне, а не просто «богатое топливо». или «наклон», как с другими датчиками.

Лямбда — шестнадцатеричный код

Фон

Лямбда-зонды

также известны как датчики кислорода, поскольку они измеряют долю кислорода в выхлопных газах. Эти датчики были впервые разработаны компанией Robert Bosch GmbH много десятилетий назад.

Они используются для определения соотношения воздух-топливо и, в свою очередь, составляют неотъемлемую часть замкнутого цикла процесса впрыска топлива, поскольку их измерение в реальном времени определяет, является ли смесь горения обогащенной или обедненной, и с использованием эта обратная связь, ЭБУ адаптирует импульсы форсунки для достижения оптимального сгорания…

Соотношение воздух-топливо для теоретического оптимального сгорания в бензиновых двигателях составляет 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива или 14,7:1, где части измеряются в массе воздуха и массе топлива. Это теоретическое оптимальное соотношение известно как стехиометрическое соотношение воздух-топливо.

График слева взят из документа Bosch » Лямбда-зонды, тип LSM 11 »

ОБОГАТАЯ смесь вызывает потребность датчика в кислороде и, таким образом, проявляется как более высокое напряжение датчика, чем обедненная. смеси, что проявляется низким напряжением на выходе датчика.Существует 2 основных типа лямбда-зондов:
,

, узкополосные датчики и
Широкополосные датчики

Это четко показано на графике и служит основой для понимания графиков напряжения датчика кислорода/лямбда на основе значений журнала GS-911 в реальном времени.

Страницы Википедии, посвященные датчику кислорода и датчику AFR, являются хорошим источником базовой информации об общей теории и деталях работы лямбда-датчиков.

Типовые графики лямбда-напряжения

НЕТ ИДЕАЛЬНОГО графа… вот почему мы НЕ МОЖЕМ дать вам эталонный график с инструкциями: « Вот как это должно выглядеть, и если это не ТОЧНО выглядит так, то есть проблема! «. Однако, как только вы поймете основные принципы работы, вы сможете принять взвешенное решение о целесообразности и правильности того, что вы видите на графиках…! Как правило, узкополосные лямбда-датчики могут измерять только небольшую область по обе стороны от стехиометрического отношения, и их выходное напряжение ограничено областью между нулем и 1 вольтом.Выход обычно указывается в милливольтах (мВ).

Электронный блок управления (ECU) измеряет лямбда-напряжение и использует его для систематического увеличения ширины импульса форсунки (таким образом, эффективного количества топлива), пока оно не превысит установленное среднее значение выше номинальной рабочей точки… Как только оно достигнет этого «более богатая» максимальная настройка, он начинает уменьшать базовое значение импульса форсунки до тех пор, пока не достигнет минимального «порога обеднения», прежде чем он снова начнет повторять цикл, при этом ECU пытается поддерживать соотношение воздух-топливо на заданном уровне. точки, возмущаясь вокруг заданной уставки…

Вооружившись вышеуказанными знаниями, а также зная, что некоторые ECU имеют минимальные уставки 150 или 200 мВ и максимальные уставки в диапазоне от 600 мВ до очень распространенных 700 мВ, а некоторые доходят до 800 мВ, мы можем использовать это, чтобы сделать общее, но обоснованное решение о достоверности сигнала напряжения лямбда-зонда.

Ниже приведен график журнала напряжения лямбда-зонда одного из датчиков S1000RR.

Приведенный выше сигнал является совершенно нормальным сигналом напряжения датчика кислорода… И просто чтобы показать, насколько сильно они могут отличаться, вот еще один, на этот раз один из сигналов напряжения лямбда HP2. Вы можете видеть разницу, но это тоже прекрасно!

Оценка работоспособности кислородного датчика при рабочей температуре

Я выбрал именно этот график HP2, так как он также показывает запуск функции обратной связи… что подводит меня к еще одному очень важному моменту…

ПРИМЕЧАНИЕ: Контроллер двигателя работает в разомкнутом контуре во время цикла обогащения при холодном пуске, поэтому работу лямбда-зонда следует оценивать только при рабочей температуре!

Что мы ищем?

Короче ищем следующее:

колебательный сигнал, который колеблется от 200 мВ до 600/700 мВ

Чего мы не хотим видеть?

Мы не хотим видеть следующее:

ровная линия, не по центру, не высоко не низко… (при рабочей температуре)
плоская восходящая или нисходящая линия
осциллирующий график, медленно восходящий или нисходящий
осциллирующий график с небольшими колебаниями, почти не достигающими пороговых значений 200 мВ и 700 мВ.

Пример неправильного сигнала

Здесь сигнал от того же HP2, что и выше, но лямбда-зонда другого цилиндра.

Вы четко видите разницу с предыдущим сигналом и то, что что-то точно не так, бросается в глаза!

Далее возникает вопрос: неисправен датчик или это правильное измерение очень неправильного соотношения воздух-топливо? На этот вопрос не всегда так просто ответить, и он не является частью этого обсуждения, однако я все же хотел бы потратить на это немного времени.Ключ к БУДЬТЕ ЛОГИЧЕСКИМ и СИСТЕМАТИЧЕСКИМ о вашем подходе к поиску неисправностей! (это верно для ЛЮБОГО типа поиска неисправностей!). В этом случае надо смотреть по обстоятельствам. Если холостой ход неровный, скорее всего, у вас действительно очень плохое соотношение воздух-топливо (используя ваши знания, полученные выше, поскольку напряжение очень низкое, это действительно очень обедненная смесь). Если вы подозреваете лямбда-зонд, вы можете поменять местами два лямбда-зонда.

Однако в приведенном выше случае датчик был исправен, как и в большинстве случаев… и соотношение воздух-топливо действительно было очень бедным, по-видимому, из-за «залипания дроссельной заслонки».

Коэффициент лямбда-регулирования

Сначала некоторые определения

Лямбда соотношение воздух/топливо.

Коэффициент лямбда-регулирования (также известный как коэффициент избытка воздуха) представляет собой соотношение между фактическим и идеальным соотношением воздух/топливо.

Таким образом, лямбда > 1 означает обедненную смесь, и наоборот, лямбда < 1 означает обогащенную смесь.

Ниже приведен график контрольного коэффициента лямбда для одного из кислородных датчиков S1000RR. Мы можем видеть, что он постоянно работает немного ниже 1, таким образом, немного обогащенный (хорошо известно, что немного более богатое, чем стехиометрическое соотношение воздух-топливо дает более высокую выходную мощность).

По понятным причинам ECU может только адаптировать или изменить время впрыска/ширину импульса в определенных пределах, которые в случае большинства мотоциклов BMW составляют либо +- 0,20, либо +-0,25, что позволяет ECU эффективно управлять коэффициентом регулирования лямбда. от 0.8 до 1,2 или 0,75 o 1,25 соответственно.

Точно так же мы видим контрольные факторы лямбда для обоих кислородных датчиков нашего примера HP2. Совершенно ясно, что синий цилиндр кажется вполне нормальным, и так же очевидно, что красный цилиндр определенно работает на обедненной смеси большую часть времени, застряв на максимальном коэффициенте компенсации 1,25.

Обогрев лямбда-зонда

Для эффективной работы лямбда-зондов их необходимо нагреть примерно до 316 градусов Цельсия.Для этого у них есть внутренние нагревательные элементы, которые контролируются ЭБУ. Большинство ЭБУ показывают состояние лямбда-обогрева (1 = ВКЛ и 0 = ВЫКЛ). Ниже показан график состояния нагрева одного из цилиндров HP2, о котором мы говорили выше.

Я надеюсь, что приведенной выше информации достаточно, чтобы сформировать достаточное базовое представление о лямбда-зонде, о том, как он связан с коэффициентом контроля лямбда и как, в свою очередь, он используется блоком управления двигателем для поддержания работы двигателя при заданном соотношении воздух-топливо. рабочая точка.У вас под рукой есть много информации … Интернет — это обширный источник информации … и, используя терминологию, полученную из этой статьи, а также две вики-страницы в качестве отправной точки, вы скоро можете стать эксперт по лямбда-зондам и понимание их интеграции в общий процесс впрыска топлива.