Как проверить лямбда зонд и заменить его
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).
Хороший видео-мануал о том, как проверить лямбда-зонд вольтметром, смотрите в конце этой статьи.
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):
- Однопроводной;
- Двухпроводной;
- Трехпроводной
- Четырехпроводной.
Основные причины поломок лямбда-зонда
Причинами неисправностей могут быть как сторонние факторы, так и ненадлежащий уход за некоторыми элементами автомобиля, такие как:
- Попадание внутрь корпуса тосола или тормозной жидкости;
- Чистка корпуса с применением средств, которые изначально для этого не предназначены;
- Слишком высокое содержание свинца в топливе;
- 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:
- 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;
- Блестящие отложения – первый признак чрезмерной концентрации свинца в топливе. В данном случае предстоит замена устройства, так как свинец повреждает сам зонд и каталитический нейтрализатор;
- 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.
На видео в конце статьи хорошо показано, как проверить лямбда-зонд цифровым вольтметром.
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:
- От датчика отсоединяются провода;
- Гаечным ключем выкручивается старый лямбда-зонд.
- 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 на работоспособность
- Главная
- Блог
- Лямбда-зонд
Лямбда-зонд: строение, признаки неисправности, методы диагностики
В автомобилях содержатся датчики в большом количестве и разнообразии. Их задача состоит в контроле исправности автомобильных агрегатов, узлов, компонентов и систем. Лямбда-зонд выступает как один из важнейших помощников водителя. Однако и он способен выйти из строя или полностью сломаться. Не всем автовладельцам известно, как проверить лямбда-зонд своими силами, чтобы не пришлось посещать автосервис.
Где размещен лямбда-зонд
Лямбда-зонд имеет простое исполнение в виде датчика, используемого для замера уровня кислорода в выхлопной системе для сравнения со стандартом. По своей сути это кислородный датчик. Когда он получает неподходящие показатели от него транслируется сигнал в управляющий блок.
Где лямбда-зонд размещен зависит от того, сколько в автомобиле установлено и используется датчиков. В автомобилях, сошедших с конвейера до 2000 года, обычно использовался только один датчик. Модели более позднего выпуска оборудованы парой. Первый обычно размещен под капотом, а второй – под днищем.
Принцип работы
Выхлопные газы пропускаются сквозь датчик лямбда-зонд, внутрь которого подается свежий атмосферный воздух. У чистого воздуха и отработанных газов имеется большая разница в том, как они окисляют, и это приводит к образованию разницы потенциалов. Показатели транслируются в ЭБУ.
Датчик устроен достаточно сложно, поэтому внутри находятся электроды, токопроводящие элементы, контакт для передачи сигнала и электроды. Система включается в работу исключительно после того, как будет достигнут прогрев до 300-400 градусов Цельсия. Эта температура позволяет твердому электролиту начинать генерировать электричество.
Виды датчиков
В транспортных средствах, которые выпускаются в последние десятилетия, используются датчики лямбда-зонд нескольких типов:
- Циркониевый. Эта модель считается одной из популярнейших, в ней основным компонентом служит диоксид циркония. В работу элемент включается исключительно после нагрева до 350 градусов Цельсия. Вмонтированная деталь для нагрева, облаченная в керамический изолятор, обеспечивает ускоренный нагрев. Датчик может быть 1, 2, 3 и 4 проводным.
- Титановый. Для изготовления наконечника устройства используется диоксид титана. Внешне датчик не сильно отличается от предыдущего, но его работа начинается при температуре выше 700 градусов. Сложная конструкция, высокая стоимость и излишняя чувствительность к перепадам температур приводит к тому, что подобные датчики используются редко.
- Широкополосный. Датчик имеет две ячейки, у каждой из которых есть конкретная задача: измерительная или насосная.
Признаки и причины неисправности
В процессе эксплуатации авто лямбда-зонд может выйти из строя в любой момент. Чаще всего поломки случаются из-за низкого качества топлива, проникновения масла или топлива внутрь, либо в случае неполадок в системе подачи. Если лямбда-зонд неисправен, то это приводит к повышению токсичности выхлопных газов. Это можно определить посредством специального оборудования для диагностики. При этом не будет каких-то внешних признаков, как и особого запаха. Могут отмечаться такие проблемы:
- Заметно повышается топливный расход. Обычно водители отслеживают наполненность топливного бака, поэтому стараются определить скорость, на которой оптимизируется расход. При повышении расхода сразу видны изменения. В зависимости от сложности поломки датчика можно говорить об увеличении расхода топлива на 1-4 литра.
- Перегревается каталитический нейтрализатор. Если есть поломка лямбда-зонда, то сигнал, подаваемый в ЭБУ, будет ошибочный. Это приводит к неправильной работе катализатора. Он перегревается, краснеет, выходит из строя.
- Автомобиль движется рывками, а водитель слышит хлопки. Так как лямбда-зонд не формирует правильные сигналы, это приводит к нестабильной работе. Обороты колеблются в достаточно широких пределах.
- Электронным блоком часто выдается ошибка, так как сигнал от лямбда-зонда подается поздно.
- Падают динамические характеристики. Автомобиль утрачивает мощность. Это признак, характерный для особо запущенных случаев. Датчик отказывается от работы на холодном моторе, а автомобиль разными способами сигнализирует о том, что он не исправен.
Основные причины поломки лямбда-зонда следующие:
- Повреждения, сопряженные с ДТП, значительными ударами, наездами на бордюр;
- Низкое качество топлива и засор системы: чем больше тяжелых металлов присутствует в бензине, тем быстрее зонд выходит из строя;
- Ошибки в работе двигателей внутреннего сгорания, проблемы с системой зажигания, при которых происходит перегрев элементов и их выход из строя;
- Замыкания в электрической проводке;
- В выхлопной системе оказывается лишний воздух;
- В топливе присутствует много присадок;
- Пропуски зажигания.
Для возвращения работоспособности датчика требуется его вытащить и очистить с соблюдением определенных правил. Требуется снять керамическую головку, убрать загрязнения тряпкой, смоченной в химическом средстве. Если это не поможет, но нужно заменить датчик. Любая неисправность лямбда-зонда требует определенный действий. Но сначала нужно определить, что проблема действительно скрывается в нем.
Как проверить лямбда-зонд
Есть несколько способов проверки лямбда-зонда на исправность. Наиболее простым и поверхностным можно назвать тщательный осмотр устройства, а наиболее сложным – диагностика при помощи специализированного оборудования.
Первым способом диагностики можно назвать внешний осмотр датчика. Эта процедура состоит из нескольких шагов:
- Проверка внешней части, расположенной вне катализатора. Не должно видеться оплавленных участков, замкнутых контактов или каких-то обрывов.
- Выкрутить датчик лямбда-зонд из катализатора, чтобы изучить его нижнюю часть, которая обычно спрятана внутри катализатора. На ней могут присутствовать пятна сажи, которые свидетельствуют о высокой концентрации топлива, наличии утечки в выхлопной системе или о том, что мотор и клапаны на грани полного износа.
Помимо визуального осмотра можно воспользоваться иными способами проверки лямбда-зонда.
Проверка тестером
Для проверки потребуется омметр, вольтметр или мультиметр, в котором эти устройства объединены. Если будет использоваться последний, то он должен быть переведен в режим замера сопротивления. Для испытания нагревателя датчика, требуется:
- Вывести из колодки датчика контакты 4 и 3 разъема (это коричневый и белый провод);
- Подсоединить контакты к выходам тестера, измерить сопротивление.
Показатели варьируются в пределах 2-10 Ом. Если показатель превышает 5 Ом, то это свидетельствует о повышенной работоспособности датчика. Если сопротивление не выводится на дисплей, то это свидетельствует о наличии порванного провода в нагревателе лямбда-зонда, поэтому нужна немедленная замена.
С помощью мультиметра можно проверить, насколько восприимчив конец кислородного датчика. Для этого машину следует завести, прогреть мотор до 70-80 градусов Цельсия, а после этого действовать соответственно следующему алгоритму:
- Довести мотор до 3000 оборотов в минуту. Данный показатель нужно зафиксировать на 2-3 минуты, чтобы хорошо прогреть датчик.
- Щуп с минусом подключить к массе машины, а второй состыковать с выходом датчика.
- Оценить данные на тестере: это должен быть показатель от 0,2 до 1 В, который меняется 10 раз за секунду.
- Полностью надавить на педаль газа, а потом отпустить ее резко. От исправного датчика будет выдано значение в 1 В, которое потом резко снизится до 0. Если значение на дисплее не изменяется при манипуляциях с медалью, оставаясь в пределах 0,4-0,5 В, то нужна замена лямбда-зонда.
Если напряжение совсем отсутствует, то рекомендуется проверить проводку. Для этого нужно прощупать все провода, которые соединяют реле и выключатель зажигания, с помощью мультиметра.
Проверка осциллографом
Использование осциллографа для диагностики намного продуктивнее, ведь удается зафиксировать временной промежуток, сопровождаемый изменением выходного напряжения. Нормальным значением параметра считается ниже 120 мСек. В данном случае используется простой алгоритм для проверки:
- Отыскать сигнальный провод от датчика, к которому требуется подсоединить осциллограф. После этого нужно завести мотор авто, разогреть его до 70-80 градусов. Это делается для прогрева датчика и получения от него обратной связи. Подготовка уже сопровождается тем, что на экране осциллографа отображается сигнал о генерации тока до 1В.
- После прогрева лямбда-зонда еще немного вырастет напряжение. По мере подогрева до 300-400 градусов диаграмма уже будет иметь определенную динамику.
- Если дойти до 2500-3000 оборотов на прогретом моторе, то от исправного датчика будет поступать иная динамика.
- Когда педаль газа резко отпускается, смесь переходит в режим обогащения, а лямбда-зонд будет отвечать соответствующим образом.
Проверку требуется проводить внимательно, чтобы четко определить, через какое время осуществляется переход датчика в рабочий режим, то есть, когда в диаграмме возникнет конкретная динамика. Анализируется реакция на работу мотора на 2000-3000 оборотов в минуту. Если в результате прогрева сигнал будет стабильно находиться исключительно в нижнем или только в верхнем положении, то требуется замена лямбда-зонда. Если сигнал похож на плавную извилистую линию, то это свидетельствует о том, что датчик вышел из строя либо сгорел.
Проверка бортовой системой
При наличии в автомобиле ЭБУ процесс поиска неполадок значительно облегчается. Рекомендуется обратить внимание на индикатор под названием «Check Engine», предупреждающем о проблемах с лямбда-зондом двигателя или лямбда-зондом катализатора. Чтобы уточнить, по какой причине был подан такой сигнал, достаточно подключить к бортовому компьютеру и блоку управления двигателем специальный автоматический сканер. Если поломка сокрыта в кислородном датчике, то к нему будут относиться несколько видов ошибок:
- Р0130 – ошибочные данные подаются от датчика;
- Р0131 – сигнал очень ослаблен;
- Р0132 – сигнал усилен;
- Р0133 – реакция лямбда-зонда замедлена;
- Р0134 – сигнал от лямбда-зонда не поступает;
- Р0135 – у первого датчика сломан нагреватель;
- Р0136 – имеет место замыкание второго датчика;
- Р0137 – реакция второго зонда слишком медленная;
- Р0138 – реакция второго датчика ускоренная;
- Р0140 – в цепи второго датчика есть разрыв;
- Р0141 – у второго нагреватель с поломкой;
- Р1102 – у нагревателя ослаблено сопротивление;
- Р1115 – есть повреждение цепи, поэтому данные невозможно считать.
Проверка лямбда-зонда должна осуществляться регулярно, особенно, если автомобиль имеет пробег более 50 тысяч километров. Часто признаки, характерные для выхода датчика из строя, совпадают с более существенными поломками. Вместо того, чтобы искать какие-то проблемы в моторе или электронике, иногда достаточно провести поверхностный осмотр датчика.
ТОП статей
- Чем отличаются катализаторы?
- Что ценного в катализаторе?
- Принцип работы катализатора
- Зачем нужно удалять катализатор?
- Можно ли удалять катализатор?
- Признаки забитого катализатора
- Что делают с удаленными катализаторами?
- Состав катализатора
- Удаление катализатора
- Установка обманки катализатора
- Установка пламегасителя
- Нужно ли вырезать катализатор?
- Как проверить забит ли катализатор?
- Как проверить работоспособность катализатора?
- Температура катализатора
Как проверить лямбда-зонд мультиметром
Экологические нормы становятся более жесткими, поэтому в каждую машину устанавливают катализатор (каталитический нейтрализатор), благодаря которому выхлопные газы становятся менее токсичными. Среди условий для правильной и долгой работы катализатора — контроль топливно-воздушной смеси. Эта роль возложена на датчик, который именуется лямбда-зондом. Если он работает не в полную силу или ломается, топливо становится менее качественным, что плохо сказывается на работоспособности двигателя. Мастера рекомендуют проверять датчик каждые 10 тыс км, даже если нет явных признаков сбоя. Давайте разбираться, как проверить лямбда-зонд мультиметром.
- 1 Особенности устройства
- 2 Проверяем напряжение
- 3 Проверяем сопротивление
- 3.1 Вопрос — ответ
Особенности устройства
Датчик так называется из-за буквы (ƛ) греческого алфавита лямбда, обозначающей в автомобильной области коэффициент превышения уровня воздуха в топливовоздушной смеси. То есть это элемент, измеряющий кислородный объём в выхлопе. Он сравнивает его со стандартом, при несоответствии показаний подаёт сигнал. Называется также кислородным датчиком.
Место расположения соответствует количеству датчиков в машине. Если автомобиль выпустили до начала 21 века, обычно датчик один (под капотом, перед катализатором). В более современных авто от двух датчиков: первый — на привычном месте, другой — под днищем.
Принцип функционирования основан на прохождении выхлопов через датчик, внутрь которого идет чистый атмосферный воздух. Так как окислительная способность этих двух масс отличается, создаётся разность потенциалов, значения выводятся на электронный блок управления. Система в датчике начинает функционировать, когда прогрев достигает от трех до четырех сотен градусов (в титановых разновидностях нужна ещё более высокая t°), чтобы твердый электролит мог проводить электричество
Есть несколько видов датчиков, очень популярны циркониевые, которые бывают одно-, двух-, трёх- и четырехпроводные.
Обычно лямбда-зонд становится неисправен из-за проблем с топливом: плохое качество, попадание внутрь (как и масла) или проблемы с подачей.
Признаками того, что с датчиком неполадки, могут быть:
- Падение или “плавание” оборотов на холостом ходу.
- “Дерганье” авто, после запуска движка появляются необычные хлопки.
- Снижение мощности двигателя, медленная реакция, когда нажимается газовая педаль.
- Сильный перегрев мотора, увеличение бензинового расхода.
- Изменение запаха в выхлопной трубе (более «ядерные”).
Конечно, лучше не допускать появление таких признаков, регулярно выполняя проверку датчика кислорода мультиметром на неисправность.
Срок использования лямбда-зонда 60-130 тыс. км, но его служба может закончиться раньше из-за неблагоприятных факторов.
Перед тестированием датчика измерительным прибором важно провести его осмотр. Не должно быть оплавленных мест, обрывов. Нужно обратить внимание на состояние нижней части, которая прячется в катализаторе (для этого датчик выкручивается). Если замечены отложения, датчик важно заменить из-за его плохой работоспособности.
Если внешне не выявлено никаких проблем, приступаем к тестированию тестером.
Перед измерениями советуем посмотреть на картинку, которая поможет при распределении щупов измерителя в зависимости от модели кислородного датчика:
Также полезно прочитать статью о правильном использовании мультиметра, а также руководство к своей модели кислородного датчика.
Благодаря изложенной ниже информации вы узнаете, как проверить мультиметром лямбда-зонд с 4 контактами и другими вариациями, потому что принцип тестирования схож.
Проверяем напряжение
Способ, как проверить напряжение в цепи подогрева своими руками:
- Включить зажигание без снятия разъёма с лямбда-зонда.
- Соединить щупы с цепью подогрева.
- Посмотреть на значения мультиметра: в норме они такие же, как напряжение на АКБ — 12 В.
- «+» направлен на датчик от АКБ с помощью предохранителя. Если его нет, нужно прозвонить эту цепь.
- «—» идёт от управленческого блока. Если не обнаружили, тестируйте клеммы линии «лямбда-зонд — электронный управленческий блок».
Как померить опорное напряжение:
- Включить зажигание.
- Замерить напряжение между массой и сигнальным проводком.
- Норма показаний — приблизительно 0,45-0,50 В.
Полезное видео, как прозвонить лямбда зонд мультиметром на исправность:
Проверяем сопротивление
- Выбрать на мультиметре режим измерения сопротивления и диапазон 200 Ом.
- Вывести из колодки лямбда-зонда контакты нагревателя (например, в датчике с четырьмя контактами это 3 и 4 разъёмы).
- Присоединить наконечники мультиметра к выходам и посмотреть на показания.
В норме значение в диапазоне 2-10 Ом в зависимости от модели кислородника. Часто показание выше 5 Ом указывает на отличную функциональность лямбда-зонда. Если на дисплее нет никаких показаний, произошел разрыв цепи, то есть в нагревателе порвался провод.
Вы узнали, как проверить лямбда-зонд мультиметром правильно и безопасно. Делитесь своим опытом в комментариях.
Желаем безопасных и точных измерений!
Вопрос — ответ
Вопрос: Как проверить напряжение датчика кислорода мультиметром?
Имя: Матвей
Ответ: Чтобы проверить напряжение в цепи подогрева, нужно включить зажигание без снятия разъёма с лямбда-зонда. Соединить щупы с цепью подогрева. Посмотреть на значения мультиметра: в норме они должны совпасть с напряжением на АКБ — 12 В.
Вопрос: Как проверить цифровым мультиметром лямбда зонд 4 контакта?
Имя: Дмитрий
Ответ: Кислородный датчик можно проверить на напряжение и сопротивление. Во втором случае нужно выбрать на мультиметре режим измерения сопротивления и диапазон 200 Ом. Вывести из колодки лямбда-зонда контакты нагревателя (например, в датчике с четырьмя контактами это 3 и 4 разъёмы). Присоединить наконечники мультиметра к выходам и посмотреть на показания.
Вопрос: Как проверить опорное напряжение лямбды мультиметром?
Имя: Рамиль
Ответ: Включить зажигание. Замерить напряжение между массой и сигнальным проводком. Норма показаний — приблизительно 0,45-0,50 В.
Вопрос: Как правильно прозвонить лямбда-зонд мультиметром?
Имя: Александр
Ответ: Советуется проверять восприимчивость наконечника датчика. Для этого завести автомобиль и прогреть движок. Довести его до трех тысяч оборотов в минуту и удерживать так две-три минуты. Отрицательный провод мультиметра подключить на корпус движка (к массе авто). Положительный к сигнальному проводку (чаще это черный проводок).
Как проверить лямбда-зонд своими руками?
Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.
Что такое лямбда-зонд, и где он находится
В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.
Лямбда-зонд — система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать — кислородный датчик.
Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором
Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.
Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора
Как работает датчик кислорода
Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.
Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.
Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле
Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ1.
График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)
Разновидности лямбда-зондов
Современные машины оснащаются следующими датчиками:
- Циркониевые;
- Титановые;
- Широкополосные.
Циркониевый
Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).
Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)
Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.
Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.
Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.
Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.
Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода
Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.
По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:
- В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
- Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
- Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.
Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики
Титановый
Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика — 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.
Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.
Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)
Широкополосный
Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):
- Измерительной;
- Насосной.
В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси — пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.
Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.
Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6
Симптомы неисправности
Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:
- Повышенная токсичность выхлопных газов;
- Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
- Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
- Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
- Увеличение расхода топлива;
- Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
- Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
- Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.
Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.
Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:
- Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
- Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
- Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
- Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
- Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
- Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
- Нарушение целостности конструкции датчика.
Способы диагностики кислородного датчика
Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.
Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.
Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить
Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)
Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:
- Напряжение в нагревательной цепи;
- «Опорное» напряжение;
- Состояние нагревателя;
- Сигнал датчика.
Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа
Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:
- Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
- Щупы присоединяют к цепи подогрева.
- Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе — 12В.
«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.
«—» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд — ЭБУ».
Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:
- Включают зажигание.
- Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
- Прибор должен показать 0,45 В.
Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:
- Снимают разъём с устройства.
- Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
- Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.
Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.
Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:
- Заводят двигатель.
- Прогревают его до рабочей температуры.
- Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
- Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
- Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.
Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.
Видео: проверка лямбда-зонда тестером
Проверка осциллографом
Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.
- Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
- Мотор прогревают до рабочей температуры.
- Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
- По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.
Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда
Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.
Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом
Другие способы проверки
Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.
Перечень ошибок лямбда-зонда
Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.