За что отвечает лямбда-зонд

Как проверить лямбда зонд и заменить его

За что отвечает лямбда-зонд

О том, что лямбда-зонд играет важнейшую роль в работе двигателя и выхлопной системы автомобиля знают многие водители. А это значит, что большинство из них интересуются вопросом, как проверить лямбда-зонд? Сделать это совсем несложно. В данной статье мы рассмотрим способы проверки лямбда-зонда и расскажем как заменить его при необходимости.

Лямбда-зонд или, другими словами, датчик кислорода – это такое специальное устройство, расположенное в выпускном коллекторе.

Именно показания данного кислородного датчика позволяют электронному блоку управления инжектора поддерживать оптимальный состав топливовоздушной смеси (лямбда-зонд дает сигнал электронике, в случае поступления в камеру сгорания слишком бедной, либо чересчур богатой смеси, и компьютер корректирует ее).

Согласно теории, для того, чтобы произошло сгорание 1 кг топливно-воздушной смеси, требуется почти 15 кг кислорода. Именно поэтому исправность лямбда-зонда напрямую влияет на работу силового агрегата и расход топлива.

Но далеко не все четко представляют себе, что же такое лямбда-зонд. Кроме того, перед тем как затевать проверку датчика, следует знать причины, по которым он выходит из строя, а также последствия, к которым может привести поломка лямбда-зонда.

Как устроен лямбда-зонд (принцип работы)

В конструкцию лямбда-зонда входят следующие комплектующие:

  • корпус из металла (с нарезанной резьбой для фиксации);
  • керамический изолятор;
  • уплотнение (кольцо);
  • проводка и специальные манжеты для ее уплотнения;
  • защитный корпус, с просверленным в нем отверстием (обеспечивает вентиляцию);
  • токопроводящий контакт;
  • наконечник из керамики;
  • спираль (помещенная в специальный резервуар);
  • защитный щиток (имеет отверстие, предназначенное для выпуска газов).

Особенностью таких зондов является то, что для их производства применяются исключительно термостойкие материалы, потому как сам лямбда-зонд функционирует в условиях высокой температуры.

Существует 4 типа зондов (зависит от количества проводов, которые к нему подходят):

  1. Однопроводной;
  2. Двухпроводной;
  3. Трехпроводной
  4. Четырехпроводной.

Основные причины поломок лямбда-зонда
Причинами неисправностей могут быть как сторонние факторы, так и ненадлежащий уход за некоторыми элементами автомобиля, такие как:

  1. Попадание внутрь корпуса тосола или тормозной жидкости;
  2. Чистка корпуса с применением средств, которые изначально для этого не предназначены;
  3. Слишком высокое содержание свинца в топливе;
  4. Перегрев корпуса – данная неприятность возникает в случае заправки некачественным топливом. Это случается при неисправном датчике охлаждающей жидкости, регуляторе давления, а также изношенном топливном фильтре. Все это приводит к тому, что в камеру сгорания попадает загрязненный бензин.

Последствия выхода из строя лямбда-зонда
При поломке лямбда-зонда автовладелец сразу ощущает изменения в поведении машины:

  • рывки в движении;
  • повышенный топливный «аппетит»;
  • некорректная работа катализатора;
  • нестабильные обороты мотора;
  • повышенная концентрация токсинов в выхлопных газах.

Все это заставляет внимательно контролировать работу датчика кислорода. Проводить его проверку стоит не реже чем раз в 10 000 км.

Методы проверки лямбда-зонда

Работоспособность лямбда-зонда для начала можно попробовать оценить визуально, а после этого проверить при помощи электроизмерительных приборов (вольтметра или осцилографа).

Визуальная проверка. Конечно, это не панацея, но данный метод наиболее прост и понятен, так что начинать комплексные меры рекомендуется именно с него.

Сначала стоит осмотреть разъемы, к которым подключены провода – все они должны быть надежно зафиксированы на своих посадочных местах.

Далее необходимо внимательно осмотреть непосредственно сам датчик кислорода:

  1. Наличие сажи. Сажа как правило, возникает либо в случае дефектного нагревателя зонда, либо в случае сгорания обогащенной топливной смеси. Все это засоряет прибор и «тормозит» реакцию лямбда-зонда на состав выхлопа;
  2. Блестящие отложения – первый признак чрезмерной концентрации свинца в топливе. В данном случае предстоит замена устройства, так как свинец повреждает сам зонд и каталитический нейтрализатор;
  3. Отложения белого или серого цвета также ведут к замене датчика. Причина такой неисправности чаще всего заключается в использовании присадок для топлива или моторного масла.

Проверка с помощью приборов. Для того чтобы проверить лямбда-зонд, необходимо приготовить цифровой вольтметр, включенный в режим измерения постоянного напряжения.

Для начала стоит прогреть мотор, после чего нужно найти датчик в подкапотном пространстве и внимательно осмотреть его. Если он покрыт обильными отложнениями сажи, свинца или другими подобными веществами, то продолжать проверку нецелесообразно – потребуется замена.

В противном случае, ищем причину дальше:

  • Нужно убедиться в отсутствии повреждений механического характера у самого зонда и у подходящих к нему проводов.
  • Если все в порядке, следует завести авто, перед этим отключив от колодки кислородный датчик, и присоединив его сигнальный провод к цифровому вольтметру.
  • После этого необходимо увеличить обороты двигателя до 2500 и отпустить педаль акселератора.
  • Далее идет черед вакуумной трубки, которую следует вынуть из топливного регулятора давления.

Теперь можно определить, исправен ли лямбда-зонд. Для этого надо посмотреть на показания вольтметра – если они находятся на отметке 0,8 В и менее (или вообще отсутствуют), то налицо неисправность устройства.

После этого следует провести проверку на обедненную смесь, для чего потребуется спровоцировать подсос воздуха, используя вакуумную трубку. Об исправной работе лямбда-зонда свидетельствуют показания вольтметра в пределах 0,2 В или менее. Если все тесты показали отрицательный результат, то замены датчика не избежать.

Замена лямбда-зонда

Замена лямбда-зонда выполняется исключительно при холодном двигателе и отключенном зажигании.

Покупать новый датчик следует с той же маркировкой, что нанесена на старый зонд.

Замену производят в три этапа:

  1. От датчика отсоединяются провода;
  2. Гаечным ключем выкручивается старый лямбда-зонд.
  3. На его место вкручивается новый.

Главное – работать осторожно, чтобы не сорвать резьбу.

После замены необходимо подключить проводку и проверить корректность работы нового лямбда-зонда.

Как видно, проверка и замена кислородного датчика не слишком сложна, так что при желании с ней справится любой автолюбитель.

Как проверить лямбда-зонд вольтметром

Источник: https://unit-car.com/diagnostika-i-remont/100-kak-proverit-laymbda-zond.html

Лямбда-зонд. Принцип работы. Диагностика

Если компьютерная диагностика не определяет конкретных причин вышеперечисленных неисправностей, вероятно, некорректно работает лямбда-зонд. Как раз, его неисправность компьютерная диагностика иногда не видит. Принцип работы лямбда-зонда Во-первых, почему «лямбда».

Этой греческой буквой в автомобилестроении обозначают коэффициент избытка воздуха в смеси воздух-топливо. Напомню, оптимальное соотношение топливо/воздух составляет 1 к 14,7. Почему не датчик, а «зонд». Вероятно потому, что рабочая область датчика находится внутри выхлопной системы, через нее проходит отработавшая смесь. Что-то напоминает медицинские зонды.

Большинство современных лямбда-зондов имеет конструкцию, изображенную на рисунки ниже

Датчики такой конструкции имеют встроенный электрический нагреватель, как минимум три, обычно – четыре вывода. Нагреватель необходим для корректной работы датчика, которая достигается при его нагревании до 300 – 400 градусов Цельсия. Некоторые лямбда-зонды не имеют собственного нагревательного элемента (одно- и двухвыводные датчики).

Учитывая, что датчики установлены в выпускной коллектор, через несколько минут работы двигателя они самостоятельно выходят в рабочий режим. Но все эти «несколько минут» двигатель работает с некорректными показаниями лямбда-зонда, потребляет больше топлива.

Основная задача лябда-зонда – сообщить блоку управления двигателя о количественном составе не участвовавшего в процессе воспламенения кислорода. Поэтому их часто называют датчики кислорода (O2-sensor). Рабочая зона датчика – наконечник из пористой керамики.

Он имеет сложную структуру, которую можно упрощенно изобразить:Непосредственно рабочий элемент выполнен из оксида циркония 1 с напыленными платиновыми электродами 2,3 (вот почему лямбда-зонды такие дорогие). Один выход датчика подключается к заземлению 4 либо к выводам датчика.

Второй выход (сигнальный) 5 – к выводам на блок управления двигателем. При нагревании до высокой температуры диоксид циркония приобретает свойства твердого электролита. Напряжение на выходе датчика (ЭДС) скачкообразно зависит от концентрации смеси.

Таким образом, при обогащенной смеси датчик формирует на выходе напряжение приблизительно 0,9 Вольт, при обедненной – менее 0,2 Вольта.

В некоторых автомобилях установлены два лямбда-зонда: до и после катализатора. Последний служит для уточнения данных, а также для определения эффективности работы катализатора.

Проверку работоспособности лямбда-зонда следует начинать с контроля исправности нагревательного элемента датчика (для трехпроводных и четырехпроводных датчиков). Его сопротивление обычно менее 10 Ом.

Для измерений можно использовать обычный мультиметр, подключаемый к выводам нагревательного элементам (определяются по электрической схеме). Надо сказать, что и при неисправном нагревателе датчик будет работоспособен в режиме длительной езды, если работоспособен непосредственно рабочий элемент зонда.

Неисправность рабочего элемента также можно произвести мультиметром в режиме измерения постоянных напряжений. Для этого вольтметр подключают к выходу лямбда-зонда. Первоначально реализуют ситуацию обогащенной смеси (можно путем искусственных перегазовок). Показания прибора должны быть более 0,8 Вольта.

Затем искусственно обедняют смесь (можно создать ситуацию подсоса воздуха во впускной коллектор). Напряжение должно быть менее 0,2 Вольта. Если напряжения выходят за указанные значения, датчик неисправен. Диагностические сканеры могут посмотреть напряжение на датчике в реальном режиме времени.

Это также можно сделать, используя осциллограф. Приблизительная временная зависимость напряжения на выходе рабочего датчика имеет вид:

Если амплитуда сигнала будет меньше, либо иметь завал в сторону нижних или верхних значений, датчик следует менять. Перед принятием решения о покупке нового датчика следует оценить внешний вид рабочей поверхности датчика (керамический наконечник).

Возможны следующие варианты:

  • наличие сажи, которая свидетельствует об обогащенной смеси;
  • белый или серый налет – признак наличия присадок в масле или топливе;
  • блестящий налет – слишком большое содержание свинца в топливе.

Налеты можно почистить, но не факт, что лямбда-зонд начнет исправно работать, возможно в нем уже давно выгорел рабочий слой из платины и оксида циркония.

Чистка датчиков

Чтобы нормально почистить рабочий наконечник датчика, следует демонтировать защитный экран. Чистку производят мягкой кисточкой из натуральных волокон, предварительно замочив датчик в ортофосфорной кислоте, на худой конец, в жидкости для промывки карбюраторов. Можно просто замочить датчик в этих жидкостях на пару часов, затем взболтнуть и просушить при помощи промышленного фена.

Замена лямбда-зонда

При замене лямбда-зонда наибольшую трудность составляет его демонтаж с закоксовавшегося резьбового соединения. Для этого обычно применяют специальные жидкости.

После демонтажа датчика следует тщательно протереть поверхность коллектора от остатков средства, чтобы не засорить новый датчик. Если «родной» датчик найти на рынке невозможно, либо он стоит очень дорого, можно установить универсальный датчик.

Они работают практически идентично родным, только вместо разъема имеют провода с залуженными выводами. Установочная глубина и размеры резьбы датчиков, как правило, универсальны, но на всякий случай сверить необходимо.

Остается только грамотно соединить эти провода с разъемом (его можно отрезать с проводами от неисправного датчика). Соединение производится методом скрутки плюс пайка плюс изоляция термоусадкой.

Чтобы лямбда-зонд прослужил дольше, следует:

  • избегать попадания в выхлопную систему посторонних жидкостей (антифриз при неисправной прокладке ГБЦ, остатки эфира при использовании «быстрого запуска», масло при уменьшении компрессии);
  • пользоваться проверенным топливом;
  • избегать попадания в коллектор примесей, пыли (своевременно меняйте воздушный фильтр).

Место для рекламы

Источник: https://autoburum.com/blog/404-lambda-zond-princip-raboty-diagnostika-neispravnostej

Что такое лямбда зонд в машине, что будет если отключить датчик кислорода

Лямбда зонд (λ-зонд) — специальное устройство, один из видов датчика. Задача — контроль объема кислорода в коллекторе силового узла.

Читайте также:  Тойота королла – надежность и комфорт на каждый день!

С помощью устройства оценивается общий объем кислорода или несгоревшей топливной смеси в выхлопе транспортного средства.

Часто лямбда зонды устанавливаются в дымоходах отопительных котлов и прочих системах, где необходим кислородный контроль.

Величина лямбды составляет 14.7 единиц на одну единицу топлива. Пропорциональность обеспечивается, благодаря электронному впрыску топливной смеси и работе лямбда-зонда.

Назначение устройства зависит и от его позиции в транспортном средстве.

Как правило, датчик кислорода монтируется перед катализатором, что позволяет точно измерять уровень кислорода в горючей смеси, а в случае дисбаланса давать сигнал блоку управления впрыска.

Чтобы повысить эффективность работы, на новых моделях авто ставится не один, а два датчика, закрепляемые с одной и другой стороны катализатора.

Такая конструкция позволяет с большей точностью анализировать состав выхлопа.

Эволюция развития

Раньше датчики кислорода были резистивными, что снижало точность измерений и надежность самих устройств.

Современный лямбда-зонд работает как пороговое устройство. При этом сигнал, полученный от датчика, позволяет точно фиксировать уровень отношения кислорода в выхлопе и корректировать его.

Оптимальное отношение — 14,7:1 (реального к необходимому объему воздуха). Если параметр λ соответствует данной норме, то смесь идеальная.

В случае превышения показателя смесь обеднена. Если же λ, наоборот, меньше, то в выхлопе много смеси и объема кислорода недостаточно для сгорания.

Впервые лямбда-зонд был изготовлен в 1960 году предприятием Robert Bosch GmbH. Руководителем проекта был Гюнтер Бауман.

В серийное производство устройство поступило лишь через 16 лет (в 1976 году). Первыми производителями, которые занялись выпуском, стали компания Сааб и Вольво.

Основные типы устройств

Сегодня можно выделить несколько типов кислородных датчиков. Все они могут отличаться по нескольким критериям:

  • по числу проводов — от 1 до 6;
  • по организации сенсорного элемента (есть два вида — пластинчатые и пальчиковые);
  • по крепежу в выхлопной трубе — фланцевые или на резьбе;
  • по диапазону измерений параметра лямбды — широкополосные (измерение производится в диапазоне от 0.7 до 1.6) или узкополосные, контролирующие уровень лямбда на уровне выше единицы.

Каждый из типов устройств имеет свои особенности.

Одно контактные устройства.

Оборудованы одним сигнальным проводом. Именно по нему передается сигнал, генерируемый устройством.

2-контаткные датчики.

Оборудуются двумя проводами. Один является сигнальным, а второй выполняет функцию заземления через корпус устройства.

С помощью заземляющего проводника можно точно определить показатели сигнального провода.

3-контактные.

Здесь предусмотрен сигнальный провод, один «массовый» провод и третий провод, направляемый к нагревательному устройству.

Особенность таких датчиков — быстрое достижение нужной температуры, повышенный период службы устройства, а также меньшие требования к выхлопной системе.

Нагревательный элемент, который монтируется в системе, имеет мощность 12 или 18 Вт.

4-контактные – устройства.

В них предусмотрено четыре провода:

  • сигнальный проводник,
  • провод,
  • питающий нагревательное устройство;
  • третий провод — «земля»;
  • четвертый провод — может использоваться для решения каких-либо других задач (в зависимости от системы управления автомобиля).

Может быть такое положение контактов.

К примеру, его можно использовать в качестве заземления или же для питания нагревательного элемента.

Особенность современных лямбда-зондов в том, что они взаимозаменяемы и имеют схожую конструкцию.

К примеру, можно менять датчики с подогревом на устройства без подогрева. При этом возможны проблемы с разъемами или невозможностью запитать устройство.

В случае нехватки проводов их можно проложить самостоятельно, а в качестве разъема использовать контакты автомобиля.

Маркировка может отличаться, но провод подачи сигнала всегда окрашивается в черный цвет.

«Масса» может быть желтой, серой или белой.

Устройство современных датчиков кислорода

В составе датчика кислорода есть два электрода — внутренний и внешний.

Первый делается из циркония, а второй — из платинового напыления, что делает его более чувствительным к воздействию кислорода.

Лямбда-зонд смонтирован таким образом, чтобы он пропускал весь объем отработавших газов транспортного средства.

В процессе прохождения газов внешний электрод оценивает уровень кислорода в отработавших газах, что приводит к изменению потенциала между электродами.

Чем больше объем кислорода, тем выше уровень напряжения. Рабочая температура циркония, которым покрыт электрод — 300-1000 градусов Цельсия.

Вот почему датчики кислорода конструктивно дополняются подогревателями, необходимыми в момент пуска.

Датчики бывают двух типов — двухточечными и широкополосными. Внешне они похожи, но отличаются конструкцией и принципом действия.

Так, 2-точечный датчик состоит из двух электродов. Его задача — фиксация коэффициента повышенного объема воздуха в топливной смеси.

Что касается широкополосного устройства, то это более современная конструкция. Главная его особенность — применение силы тока закачивания.

При этом конструктивно широкополосный датчик состоит из двух керамических устройств — закачивающего и 2-точечного.

Принцип действия

В кислороде присутствуют отрицательно заряженные ионы. Они собираются на электродах из платины и при достижении нужной температуры датчика (где-то 400 градусов Цельсия) создается разность потенциалов (напряжение).

Если смесь слишком обеднена, то объем кислорода в газах будет высоким, и наоборот, если смесь обогащена, то кислорода будет мало.

В первом случае напряжение равно 0,2-0,3 Вольта, а во втором — 0,7-0,9 Вольта.

Система управления мотора поддерживает уровень напряжения около 0,4-0,6 Вольт, то есть уровень лямбда равен 1.0.

В процессе движения происходит изменение режимов работы мотора, что способствует корректировке параметра напряжения в обе стороны. При этом узкополосный датчик может улавливать лишь те параметры, которые выше нуля.

Лямбда-зонд, который установлен после катализатора, имеет такой же принцип действия.

После обработки газов катализатором, уровень кислорода остается неизменным. Это, в свою очередь, позволяет поддерживать оптимальную разницу потенциалов в пределах 0.4-0.6 Вольта.

Широкополосный лямбда-зонд: главные отличия, принцип работы

Широкополосный датчик для измерения уровня кислорода — лямбда-зонд, который монтируется в современных авто.

Его особенность — выполнение функций катализатора на входе в устройство. Измерение необходимых параметров происходит благодаря использованию силы входного тока.

Главное отличие широкополосного датчика заключается в том, что в его составе есть два рабочих элемента — закачивающий и 2-точечный керамический обогреватель.

https://www.youtube.com/watch?v=CxhGVt5_YUA

В процессе закачивания кислород пропускается через соответствующий элемент под действием силы тока.

Принцип действия широкополосного зонда построен на поддержании напряжения в пределах 450 мВ.

Сама разность потенциалов появляется между электродами двухточечного элемента. Достижение нужного напряжения гарантируется, благодаря изменению силы тока закачивания.

Если объем кислорода в выхлопе снижается, то напряжение между электродами растет, а ЭБУ получает соответствующую команду.

После этого формируется сигнал требуемой силы тока, что приводит к выравниванию напряжения.

Сила тока анализируется в ЭБУ, после чего блок управления воздействует на систему впрыска.

Нормальная работа датчика кислорода возможна при температуре в 300 градусов Цельсия, которая достигается с помощью нагревателя.

К чему приводит неисправность зонда?

Первая неприятность, к которой приводит выход из строя зонда — повышение «прожорливости» авто и ухудшение общей динамики.

Главная причина — искажение показаний датчика, что приводит к отклонению отношения кислорода и топлива.

В случае выхода из строя одного датчика машина остается на ходу (здесь многое зависит от самого транспортного средства).

Есть модели, в которых отказ механизма приводит к расходованию топлива в больших объемах. Как следствие, может понадобиться срочный ремонт.

В случае поломки лямбда-зонда его замена должна производиться только на аналогичный механизм.

Если же установить устройство другого типа, то бортовой компьютер транспортного средства может попросту не воспринимать сигналы нового датчика.

При поломке сразу двух датчиков авто и вовсе оказывается обездвиженным.

Более подробно читайте здесь — .

Причины поломки

Стоит отметить, что датчик кислорода имеет повышенную чувствительность к поломкам.

Причиной выхода из строя может стать:

  1. Низкое качество топлива. При плохом бензине на лямбда-зонде остаются определенные части свинца. Появление такого напыления ухудшает чувствительность электрода к топливной смеси. Проходит какое-то время и датчик можно выбрасывать.
  2. Механическая поломка. Сам датчик кислорода может выйти из строя. При этом к основным повреждениям можно отнести дефект корпуса, нарушение обмотки устройства и так далее.

Решается проблема посредством установки нового датчика. Что касается ремонта, то при таких поломках он бесполезен.

3. Чрезмерные объемы топлива, подаваемые в цилиндры мотора, попросту не успевают сгорать и вылетают в систему выхлопа в виде сажи.

Через время черный налет скапливается на узлах системы выхлопа машины и на датчике кислорода в том числе. Как следствие, лямбда зонд начинает работать неправильно.

В качестве «лечения» можно использовать специальные очистители и тряпки, позволяющие убрать загрязнения. Если же датчик забивается регулярно, то лучше его поменять.

Как выявить поломку?

Распознать неисправность лямбда зонда можно по следующим признакам:

  • повышению общей токсичности паров выхлопа. Конечно, определить данный показатель на «глазок» не получится. Здесь может помочь только специальный прибор. Если уровень СО сильно возрос, то можно с уверенностью говорить о выходе из строя датчика кислорода;
  • увеличение «прожорливости» автомобиля — проблема, которую можно увидеть почти сразу. Единственное, что повышение расхода не обязательно сигнализирует о неисправности датчика;
  • загорание лампочки Check Engine — еще один сигнал, что в системе что-то не так. Как показывает практика, загорание данной лампочки связано с поломкой лямбда зонда. Чтобы более точно определить ошибку и выявить дефект, необходимо отправиться на сервис.

Как проверять лямбда зонд на исправность .

Можно ли отключать лямбда зонд?

Отключение датчика кислорода — дело нескольких минут для специалиста. Только вот польза такой работы вызывает большие сомнения.

С момента отключения лямбда зонда ЭБУ переходит на средние параметры подачи топлива в двигатель, что сказывается на надежности и расходе топлива (как правило, в худшую сторону).

Кроме этого, в случае отключения датчика кислорода может понадобиться и перепрошивка самого ЭБУ автомобиля, ведь постоянно будет «вылазить» ошибка.

Поэтому если лямбда зонд вышел из строя его желательно .

Обманка лямбда зонда: что это?

При замене катализатора пламегасителем или демонтаже устройства сигналы двух лямбда зондов будут идентичны. Это, в свою очередь, неизбежно приведет к ошибкам.

Проблема решается путем установки обманки лямбда зонда.

Она бывает двух видов:

1. Механической.

По своей конструкции это проставка, выполненная из бронзы и имеющая определенные размеры. Внутри узла есть специальная крошка с каталитическим напылением, которая помогает вредным веществам догореть.

2. Электронной.

Такая обманка представляет собой прибор на основе микропроцессора, анализирующего весь процесс прохода выхлопных газов и осуществляющего обработку данных с первого датчика.

Задача — обеспечить корректную работу системы управления мотором в условиях, когда катализатор поломан или удален.

Итог

Несмотря на свою компактность, лямбда зонд является одним из наиболее важных узлов автомобиля. Он не только снижает вредность выброса, но и отвечает за ряд других функций.

Читайте также:  Обзор тойоты короллы 2004 года выпуска

Отсутствие данного устройства может стать причиной повышения расхода топлива, ухудшения динамики мотора или полной невозможности эксплуатации автомобиля.

Источник: http://PortalVAZ.ru/chto-takoe-lyambda-zond-v-mashine-chto-budet-esli-otklyuchit-datchik-kisloroda/

Всё дело в кислороде — признаки неисправности лямбда-зонда

Большинство автомобилей, выпущенных с конца 70 — начала 80-х годов, оборудованы каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов (в просторечии — катализаторами), позволяющие существенно снизить токсичность отработанных материалов, уменьшив ущерб, который наносится окружающей среде.

Достаточно интересным фактом является то, что катализатор может сохранять функциональность исключительно в условиях идеального смесеобразования, при котором на 1 часть топлива приходится от 14,6 до 14,8 частей атмосферного воздуха с нормальным содержанием кислорода.

Чтобы смесь не получалась переобогащённой или переобеднённой, необходимо применять электронное управление подачей горючего — в такой системе качество сгораемого состава контролирует лямбда-зонд. Несмотря на своё расположение в агрессивной среде, это устройство является достаточно хрупким и неустойчивым, и подвержено частым поломкам.

Если в вашем автомобиле прекратил работать лямбда-зонд, признаки неисправности можно обнаружить без специализированного оборудования — продолжать при этом эксплуатацию транспортного средства невозможно.

Лямбда-зонд оценивает качество сгораемого топлива

Лямбда-зонд определяет химический состав выхлопных газов путём поиска в них кислорода и определения процентного содержания.

При нормальном состоянии смеси этот показатель равен 0,1–0,3% — небольшие колебания допускаются в связи с тем, что режим подачи горючего в мотор не может быть стабильным на протяжении существенного промежутка времени.

Лямбда-зонд устанавливается непосредственно в выпускной коллектор — обычно его монтаж осуществляется в месте соединения патрубков, отходящих от различных цилиндров (в просторечии — «штанах»), хотя встречаются и другие варианты.

Встречаются различные модификации лямбда-зондов — на автомобилях экономичного класса, а также транспортных средствах прежних лет выпуска устройства имеют двухканальную компоновку.

Они могут определять только наличие отклонения содержания кислорода в положительную либо отрицательную сторону, что сопровождается изменением напряжения электрического сигнала, передающегося на электронный блок.

Однако все современные автомобили среднего и элитного классов уже оборудованы лямбда-зондами широкополосного типа, которые уже предназначены для определения процентного отклонения содержания искомого элемента от нормы. Благодаря этому достигается существенное улучшение характеристик работы мотора:

  • Повышается стабильность удержания оборотов холостого хода;
  • Снижаются затраты горючего;
  • Повышается ресурс транспортного средства.

Если вас интересует электротехническая сторона работы лямбда-зонда, то стоит упомянуть, что это устройство не может формировать однородный сигнал.

Из-за того, что стандартный лямбда-зонд находится в выпускном коллекторе, при достижении точки его расположения выхлопными газами уже может пройти несколько рабочих циклов. При этом качество смесеобразования ухудшается на 3–5%, что сопровождается некоторой дестабилизацией работы мотора.

Лямбда-зонд реагирует на это изменением напряжения, подаваемого на центральный блок управления впрыском, который принимает необходимые меры.

Определяем поломку

Внешние признаки

При неисправности лямбда-зонда происходит существенное ухудшение качества топливной смеси, что внешне выражается в ухудшении работы мотора. Стоит сказать, что причин неисправности может быть много — среди них можно выделить следующие основные:

  • Разгерметизация корпуса датчика, проникновение внутрь атмосферного воздуха и выхлопных газов;
  • Перегрев лямбда-зонда в результате неисправности системы зажигания и неумелого тюнинга мотора;
  • Выход из строя в результате длительного воздействия агрессивной среды (старение);
  • Блокирование рабочей поверхности лямбда-зонда продуктами сгорания некачественного топлива;
  • Нарушения нормального электропитания и прерывание линии, ведущей к блоку управления;
  • Сильный удар по корпусу лямбда-зонда с разрушением внутренних компонентов, например, при активной езде по плохим дорогам.

Во всех случаях, кроме механических повреждений, сопровождающихся разгерметизацией, неисправности лямбда-зонда проявляются постепенно, со ступенчатым ухудшением работы мотора.

Ещё одним исключением является обрыв проводки — однако неисправностью самого лямбда-зонда он считаться не может, поэтому его стоит рассматривать в отдельной теме для обсуждения.

Для всех остальных же можно выделить следующие этапы развития неисправностей.

Видео о том, как проверить лямбда-зонд:

Вначале устройство перестаёт нормально выполнять свои функции в предельных режимах работы двигателя, когда его электротехнические характеристики уже ухудшаются настолько, что датчик не может формировать нужный сигнал.

Неисправность лямбда-зонда проявляется в дестабилизации оборотов холостого хода, которые начинают «плавать» в достаточно широком диапазоне, протяжённость которого составляет 300–600 об/мин.

При достижении очень высоких оборотов, не принадлежащих к критическому уровню, может произойти резкое изменение качества топливной смеси.

При этом автомобиль может сильно дёргаться, из-под капота в отдельных случаях доносятся отрывистые хлопки, а на приборной панели вспыхивает контрольная лампа, сигнализирующая об аномальной работе двигателя. При снижении оборотов все признаки поломки лямбда-зонда исчезают, однако игнорировать их нельзя.

На втором этапе прибор перестаёт работать на непрогретом двигателе — пока температура не достигнет предельной возможной, автомобиль будет подавать все признаки неисправности впускной системы или газораспределительного механизма.

В частности, вы заметите существенное ухудшение мощности, чрезвычайно медленные реакции на изменение положения педали газа, а также рывки и хлопки. Автомобиль при неисправности лямбда-зонда может дёргаться, резко замедляться в результате полной остановки подачи топлива, а двигатель может начать перегреваться.

Примерно после 5–10 минут езды в таком неприятном режиме происходит видимая стабилизация состояния транспортного средства — однако она является исключительно временной.

При неисправном лямбда-зонде вы можете столкнуться с множеством неприятностей

Если не принимать никаких мер относительно неисправностей лямбда-зонда на предыдущем этапе, устройство окончательно выйдет из строя, что станет причиной множества негативных последствий.

Помимо существенного ухудшения динамики и невозможности нормального движения в непрерывном режиме, вы столкнётесь с повышением расхода горючего на 15–30%, а также с существенным ростом токсичности выхлопа, определить который можно по неприятному резкому запаху с явно ощутимым оттенком горючего.

Современные автомобили могут вообще блокировать все действия водителя при неисправном лямбда-зонде путём перехода в аварийный режим.

Худший вариант

Если произошла упомянутая выше разгерметизация лямбда-зонда, эксплуатацию автомобиля продолжать невозможно, так как это может стать предпосылкой полного выхода из строя двигателя с последующим дорогостоящим ремонтом.

При этом явлении выхлопные газы поступают в канал, который используется для забора атмосферного эталонного воздуха с целью сопоставления двух видов газов и определения оптимального содержания кислорода.

Если происходит торможение двигателем, через цилиндры проходит атмосферный воздух с минимальным количеством примесей — следовательно, лямбда-зонд видит, что в коллекторе кислорода намного больше, чем в окружающей среде! Результатом этого становится формирование мощных отрицательных сигналов, полностью нарушающих нормальную работу блока управления впрыском.

Внешние признаки такой неисправности определить достаточно легко — автомобиль теряет значительную часть своей мощности, в отдельных случаях отклик на нажатие педали газа может быть очень слабым — то есть при вдавливании её «в пол» обороты повышаются лишь незначительно.

При активной езде из-под капота слышны громкие хлопки, сопровождающиеся прекращением подачи топлива и как следствие – сильными рывками. Кроме того, неисправность, связанная с разгерметизацией лямбда-зонда, приводит к горению топлива в катализаторе.

В результате этого становится слышен очень неприятный запах, сажа выбрасывается большими порциями из выхлопной трубы, а также оседает на выпускных клапанах и корпусах свечей.

Электронная диагностика

Если вы хотите узнать, какие признаки неисправности лямбда-зонда возможно обнаружить во время профессионального осмотра, вам стоит найти специализированное оборудование.

При исследовании лямбда-зонда используется электронный осциллограф — некоторые специалисты рекомендуют применять мультиметр, но он может только констатировать факт выхода из строя устройства.

Устройство проверяют на работающем двигателе, разогретом до температуры контура охлаждающей жидкости, равной 80–90 градусов. В холодном состоянии датчик может давать показания, существенно отклоняющиеся от нормы.

Признаков неисправности приспособления может быть много. Они представлены ровными характеристиками сигнала либо повышением уровня, не превышающим 0,1 В.

Кроме того, стоит обратить внимание и на форму кривой — изменения должны быть достаточно крутыми, не допускающими плавного увеличения напряжения.

Специалисты говорят, что лямбда-зонд должен менять уровень сигнала каждые 120 мс — в противном случае возможно говорить о его неисправности.

Ремонт автомобиля

Почти все производители транспортных средств и отдельных комплектующих к ним утверждают, что лямбда-зонд ремонту не подлежит — требуется только полная замена узла.

При этом его стоимость у официальных дилеров может быть весьма впечатляющей — особенно если вы являетесь собственником автомобиля элитного бренда.

Распространённым выходом из положения является приобретение универсального датчика, снабжённого специальным переходником для конкретного вида транспортного средства.

Такие приборы изготавливает фирма Bosch — пользуясь её услугами, вы можете даже приобрести подержанные восстановленные запчасти, которые отличаются сниженной стоимостью и ограниченной продолжительностью гарантийного периода. Кроме того, можно купить и бывший в употреблении выпускной коллектор с предустановленным лямбда-зондом.

Если вы абсолютно уверены в том, что лямбда-зонд функционирует неверно в результате отложения на нём продуктов сгорания, его можно попробовать прочистить. Для этого устройство демонтируют при температуре поверхности 40–50 градусов, снимают с него защитный колпачок и погружают контакты в ортофосфорную кислоту.

После нескольких промывок лямбда-зонд обмывают чистой водой, тщательно высушивают и устанавливают на место, не забыв смазать резьбу специальной герметизирующей пастой. Момент затяжки устанавливается производителем — обычно он варьируется в пределах 40–60 Нм.

Подобная процедура помогает в 80% случаев описанных неисправностей.

Главное — своевременная диагностика

Если вы вовремя обнаружите, что неисправность автомобиля заключается именно в поломке стандартного лямбда-зонда, то сможете провести необходимый ремонт ещё до того, как последствия коснутся двигателя, приведя к его существенной поломке.

Кроме того, устранив подобную проблему, вы сможете сохранить важнейшие характеристики транспортного средства на прежнем уровне, что поможет вам использовать его максимально полно и выгодно.

Какой метод устранения неисправности выбрать — решать вам, но стоит помнить, что работать с электроникой автомобиля, не имея соответствующей квалификации, очень опасно.

Источник: http://365cars.ru/remont/lyambda-zond-priznaki-neispravnosti.html

Как устроен лямбда-зонд в автомобиле?

Выхлопные газы любого автомобиля крайне негативно сказываются на окружающей среде, поэтому, чтобы как-то минимизировать приносимый вред, конструкторы разработали специальное устройство – каталитический нейтрализатор отработанных газов.

Казалось бы, теперь все проблемы будут решены, но для нормальной и стабильной работы данного устройства требуется, чтобы каждый компонент топливовоздушной смеси находился в четко определенных рамках, причем на любых рабочих режимах.

Тут на помощь и пришел датчик кислорода, или, как его называют в народе, «лямбда-зонд».

1. Принцип действия датчика кислорода

Когда автомобильный двигатель находится в активном состоянии, то концентрация кислорода внутри системы и снаружи (в окружающей среде) будет совершенной разной.

Именно из-за этой разницы ионы кислорода двигаются в твердом электролите, а на электродах измерительного элемента возникает разность потенциалов, то есть появляется определенный сигнал кислородного датчика.

Блок управления использует этот сигнал для поддержания в камере сгорания оптимального (стехиометрического) соотношения воздуха и топливной жидкости (практически идеальной считается пропорция 14,7:1, где первое значение – это количество воздуха, требуемого для максимально эффективного сгорания топливной смеси).

Читайте также:  Как заменить лобовое стекло на тойоте королле?

Кислородный датчик монтируется в отверстие, расположенное в корпусе выпускного коллектора. Однако, если конструкцией предусмотрено еще одно аналогичное устройство, то его ввинчивают в отверстие в приемной трубе, перед катализатором.

Вся работа лямбда-зонда основывается на принципе В. Нерста, немецкого ученного, который открыл возможность определения нормального электродного потенциала при помощи кислорода. Что касается рассматриваемого нами устройства, то находящиеся внутри датчика электроды помогают определить количество кислорода, присутствующего в выхлопных газах.

Обратите внимание! Максимальная рабочая эффективность лямбда-зонда будет достигаться лишь при температуре не меньше 300 °C. Именно поэтому устройство оснащается спиралью электроподогрева, создающей подходящий температурный режим до прогрева двигателя.

Кислородный датчик располагается в потоке отработанных газов таким образом, чтобы внешний электрод контактировал с газами, а внутренний – размещался в среде атмосферного воздуха.

Исходя из разницы количества кислорода, между внутренними и внешними электродами образовывается электрический заряд, а его максимальная мощность находится на уровне 1 В.

Это значение передается, а затем и обрабатывается компьютерным блоком управления работой силового агрегата.

После этого сигнал из блока перемещается на топливные форсунки, а они, в свою очередь, определяют требуемое количество топлива. В зависимости от характера сигнала, количество бензина в топливно-воздушной смеси может либо увеличиться, либо уменьшиться.

Надо сказать, что лямбда-зонд нашел свое применение не только в автомобильной промышленности, но и в других областях жизнедеятельности человека – в частности, там, где используются устройства для сжигания топлива (к примеру, водонагревательные котлы).

2. Виды кислородных датчиков

Автомобильные датчики кислорода разделяют на виды, исходя из нескольких критериев:

– конструктивных особенностей: 1, 2, 3, 4-х контактные датчики;

– способа крепления в выхлопной трубе: резьбовой и фланцевый;

– ширины измерений лямбды: узкополосные (определяют лямбду при величине >1) и широкополосные (определяют лямбду 0.7-1.6)

Кроме того, на современных транспортных средствах можно встретить датчики на основе двух различных составов. К первому относятся устройства на основе диоксида циркония, а ко второму – лямбда-зонды на основе оксида титана (титановые). Оба вида имеют одинаковый принцип работы, а разница лишь в конструкции.

Следует отметить, что количество проводов на датчике кислорода отображает особенности его внутреннего устройства.

Так, одноконтактные устройства имеют всего один сигнальный провод, посредством которого и передаются генерируемые датчиком электроимпульсы.

Двухконтактные конструкции состоят уже из двух проводов: сигнального и провода на «массу» (дублирует заземление через корпус). Именно заземляющий провод позволяет более точно оценивать показания сигнального провода.

Трехконтактные кислородные датчики оснащены одним сигнальным проводом, проводом на «массу», а также проводом, идущим на нагревательный элемент.

Этот вид характеризуется определенными преимуществами: коротким временем достижения рабочей температуры (а это значит, что количество вредных выбросов при работе холодного мотора будет снижаться), более высоким сроком службы, простотой технического обслуживания.

В конструкцию четырехконтактных датчиков входит один сигнальный провод, один провод питания (идет на нагревательный элемент) и один провод заземления (функции зависят от особенностей устройства системы управления работой мотора). Четвертый провод – это либо еще одно заземление, либо питание для второго нагревательного элемента.

Узкополосные (двухуровневые) датчики кислорода – один из наиболее простых видов подобных устройств. Они имеют достаточно примитивную конструкцию и являются своеобразным генератором волнообразных сигналов.

По сути, этот датчик – обыкновенный гальванический элемент, но только в роли электролита здесь представлены керамические соты, свободно пронизывающие ионы кислорода (для того, чтобы они стали полностью проводимыми, требуется нагрев до температуры в 400 °C).

Узкополосный датчик может устанавливаться как перед нейтрализатором, так и за ним.

Широкополосный лямбда-зонд представлен в виде более современной конструкции, особенностью которой является возможность корректировки смесеобразования отдельно для каждого цилиндра мотора, и практически мгновенная реакция на изменение процессов, происходящих в двигателе. Этот фактор положительно сказывается на деятельности силового агрегата и в несколько раз снижает количество вредных веществ в выхлопе. Широкополосный лямбда-зонд играет роль входного датчика каталитического нейтрализатора.

3. Признаки неисправности лямбда-зонда

Поскольку от исправного состояния лямбда-зонда напрямую зависит эффективность работы силового агрегата в машине, то нет ничего странного в том, что неисправность этого устройства приведет к рабочим сбоям «сердца» автомобиля. Так, с поломкой датчика кислорода существенно ухудшается качество поступающей в камеру сгорания топливной смеси, которая, по сути, остается бесконтрольной.

Диагностировать какие-либо неполадки в работе лямбда-зонда бывает достаточно сложно, ведь он не ломается сразу, а просто перестает стабильно функционировать.

Например, датчик может неправильно считывать показания, что, в свою очередь, способствует некорректной топливоподаче в цилиндры мотора.

В тех случаях, когда система управления длительное время не получает информацию о содержании кислорода в отработанных газах, она переключается в режим использования средних показателей, при этом нарушая состав рабочей смеси.

Наиболее характерными симптомами неисправности датчика кислорода являются:

– повышенный расход топливной жидкости;

– нестабильная работа мотора на холостом ходу;

– превышение нормы угарного газа (СО) в выхлопе автомобиля;

– резкое снижение ходовых характеристик транспортного средства.

Более того, если двигатель оснащен двумя лямбда-зондами, то он будет острее реагировать на их некорректную деятельность, а в некоторых случаях вообще может отказаться работать.

4. Почему лямбда-зонд выходит из строя

Обычно срок службы кислородного датчика составляет 30-70 тыс. км пробега автомобиля, но детальные цифры все же зависят от условий эксплуатации транспортного средства.

Как показывает практика, более длительным сроком службы могут похвастаться устройства с подогревом, рабочая температура для которых составляет 315-320 °C.

К возможным неисправностям кислородного датчика, в первую очередь, следует отнести неработающий подогрев и потерю чувствительности (уменьшение быстродействия), а вот список причин, повлекших за собой выход из строя данного устройства, достаточно обширный. В частности, в него входят:

– использование низкокачественного топлива, составляющие компоненты которого просто забивают платиновые электроды;

– попадание в выхлопную трубу масла и плохое состояние маслосъемных колец;

– попадание на керамический наконечник датчика различных моющих жидкостей, растворителей и антифриза;

– перегрев корпуса лямбда-зонда из-за неправильно выставленного угла опережения зажигания;

– сбои в системе зажигания и хлопки в выхлопной трубе;

– переобогащенная топливовоздушная смесь;

– использование при монтаже лямбда-зонда герметиков, которые вулканизируются при комнатной температуре;

– многократные попытки запуска силового агрегата через небольшие промежутки времени (в результате это приводит к накапливанию в выпускном трубопроводе остатков несгоревшего топлива, которое может воспламениться);

– плохой контакт, обрыв или замыкание на «массу» выходной цепи датчика.

Если не расписывать каждую причину в отдельности, то можно сказать, что основанием для выхода из строя кислородного датчика является:

– разгерметизация его корпуса;

– попадание вовнутрь воздуха и отработанных газов;

– перегрев лямбда-зонда (причина обычно кроется в низкокачественной покраске мотора и неправильной работе системы зажигания);

– неправильное или нестабильное электрическое питание, которое ведет к основному блоку управления;

– неправильные действия автовладельца (выражаются в использовании низкокачественного топлива и неаккуратных действиях при обслуживании автомобиля);

– различные механические повреждения, появившиеся в результате небрежной эксплуатации транспортного средства.

Следует отметить, что во всех перечисленных случаях (кроме последнего) поломка лямбда-зонда происходит постепенно, поэтому неопытные автовладельцы, которые не знакомы с этим устройством, вряд ли сразу заметят неисправность.

Процесс выхода из строя кислородного датчика можно разбить на несколько этапов:

1. Появление сбоев в работе (в определенных рабочих режимах силового агрегата датчик кислорода просто перестает подавать сигнал, что не может не дестабилизировать налаженность холостых оборотов). На этом этапе можно услышать нехарактерные для двигателя хлопки и увидеть загоревшуюся сигнальную лампочку на приборной панели.

2. Отказ в работе на непрогретом двигателе. Отмечается существенная потеря мощности, замедленная реакция на нажатие педали акселератора, «хлопки» из-под капота, неоправданное дерганье транспортного средства и перегрев силового агрегата.

Если вовремя не заметить проблему, то вполне возможно, что датчик разгерметизируется, а значит, последующая эксплуатация транспортного средства будет невозможной. Конечно, если вы не хотите получить куда более серьезную проблему – дорогостоящий ремонт силового агрегата.

Основным признаком разгерметизации является потеря мощности, характерное постукивание в подкапотном пространстве и неприятный запах выхлопа. Также, заглянув под капот, вы можете заметить видимый осадок сажи в области свечей и на корпусе выпускных клапанов.

5. Замена кислородного датчика

Чаще всего отремонтировать датчик кислорода просто невозможно, и об этом свидетельствуют многочисленные утверждения производителей автомобилей.

Правда, нужно отметить, что завышенная стоимость данного узла у официальных дилеров напрочь отбивает желание его покупки, поэтому, в качестве альтернативного варианта, можно приобрести универсальное устройство, которое стоит значительно дешевле «родного» механизма и подходит практически к любой модели автомобилей.

Также можно попытаться найти лямбда-зонд, который уже находился в использовании, но гарантийный период еще не истек, или же полностью заменить выпускной коллектор вместе с находящимся в нем датчиком.

Иногда встречаются случаи, когда из-за сильного загрязнения кислородный датчик работает с определенной погрешностью.

Но для того, чтобы убедиться в своих догадках, придется проверить лямбда-зонд на специальном оборудовании, которое имеется в распоряжении сервисных центров.

Если проверка подтвердит факт его полной работоспособности, тогда лямбда-зонд придется демонтировать, почистить и установить на прежнее место.

Для того чтобы снять кислородный датчик, поверхность его корпуса нагревают до 50 °C, а после того, как он окажется в ваших руках, с него необходимо будет снять защитный колпачок, и только выполнив это действие, можно переходить к непосредственной очистке. В качестве эффективного чистящего средства специалисты рекомендуют использовать ортофосфорную кислоту, способную справиться даже с самыми сложными горючими отложениями.

Завершающим этапом очистительных мероприятий (сразу после отмачивания устройства) должна стать его промывка в чистой воде, тщательная сушка и установка на свое место. Не стоит забывать и о смазке резьбы специальными герметизирующими средствами, которые помогут обеспечить полную герметичность.

В тех случаях, когда результаты диагностики показали необратимую поломку лямбда-зонда, его нужно заменить новым элементом. Только помните! Любой датчик должен сниматься и устанавливаться лишь с использованием специальных инструментов.

Если же вы решили повторно установить то же устройство, тогда резьбу следует обработать специальной монтажной пастой.

Постарайтесь избегать попадания монтажного состава на защитную трубку, так как в противном случае вы легко добьетесь рабочих сбоев устройства.

Нужно отметить и тот факт, что выпускаемые сегодня кислородные датчики заранее обрабатываются монтажной пастой, и все, что требуется при установке, – это соблюдать указанный производителем момент затяжки (обычно от 40 до 60Нм).

Как бы там ни было, но любой датчик кислорода требует к себе бережного отношения, а это означает, что механические повреждения или попадание в соединительный разъем контактного спрея, смазки или специальных промывочных жидкостей (используются при очистке мотора) должны быть полностью исключены.

Источник: https://auto.today/bok/4175-zachem-nuzhen-lyambda-zond.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector