Широкополосный датчик кислорода: устройство, принцип работы, неисправности. широкополосный лямбда-зонд

Как понять, что лямбда-зонд вышел из строя и заменить его: советы автолюбителей

1. Если лямбда-зонд неисправен, заметны нарушения в работе двигателя.

«Основная функция лямбда-зонда заключается в определении окиси углерода в выхлопных газах того или иного транспортного средства. С учетом данных, получаемых от датчика кислорода, регулируется подача топлива в цилиндры. Когда лямбда-зонд неисправен, нарушения в работе двигателя очевидны: слишком большой расход топлива, специфический запах после глушения и т. д. Менять на резистор бессмысленно, поскольку компьютер воспринимает постоянное сопротивление резистора за неисправность».

2. Основной признак поломки лямбда-зонда – набор скорости.

«При неисправности лямбда-зонда обнаружил несколько характерных моментов (повышенные обороты, большой расход бензина и т. д.). Но самым явным признаком для меня стал набор скорости: авто сперва разгоняется, потом затыкается, и так снова и снова. Такое ощущение, что газ сбрасываешь, а потом опять выжимаешь. После замены датчика все описанные проблемы, в том числе и с набором скорости, исчезли».

3. Замена лямбда-зонда должна быть обоснованной.

«Хочется сказать о том, что вероятность деформации проводов намного выше вероятности поломки самого датчика. При первых подозрениях в поломке лямбда-зонда следует разъединить разъем, внимательно его осмотреть, а также обследовать провода на предмет их целостности. В местах входа в разъем провода часто пережимаются и теряют свою функциональность. После этого необходимо проверить работу датчика, а именно: измерить напряжение в различных режимах работы двигателя».

4. При замене лямбда-зонда нужно учитывать один очень важный нюанс.

«Процесс замены датчика нельзя назвать сложным, но он требует определенной подготовки. Самая важная часть предшествующего работе процесса – подготовка специального ключа на 22 с прорезью, который понадобится, чтобы снять датчик.

Без такого приспособления лямбда-зонд может не поддаться. Стандартный рожковый ключ, как правило, не позволяет захватить основание датчика из-за наличия возле него отливов на выпускном коллекторе. При отсутствии отливов ключом можно повредить грани у гайки датчика, ведь она сильно прикипает к выпускному коллектору и изготовлена из довольно мягкого металла.

Столкнувшись с данной проблемой, я узнал, что оригинальный ключ для автомобиля «Хонда» стоит больше 70 евро, потому решил изготовить приспособление для снятия лямбда-зонда самостоятельно.

Расскажу, как. Во-первых, взял накидной ключ на 22 и приварил к нему гайку на 30. После этого на ключе и приваренной к нему гайке сделал сквозную прорезь на одном боку. Она нужна для того, чтобы заводить внутрь ключа и гайки провода лямбды, ведь разъем на концах проводов датчика кислорода не проходит через накидной ключ на 22.

Итак, разъем лямбда-зонда нужно продеть через дополнительный накидной ключ на 30, который уже прикреплен к гайке на 30, приваренной к ключу на 22. Этими двумя ключами можно отвернуть даже наглухо закрепленную лямбду. Получается просто, экономно и эффективно».

5. Лямбда-зонд можно заменить своими руками.

«У меня получилось заменить лямбда-зонд на своем автомобиле самостоятельно.

Оригинальной устройство было однопроводным, и на замену я также купил однопроводной лямбда-зонд фирмы Bosh.

Опишу алгоритм замены:

  • Нагреваем двигатель (так будет легче открутить винты крепления крышки выпускного коллектора и сам датчик).
  • Отключаем «минус» аккумулятора.
  • Разъединяем разъем подключения лямбды.
  • Анализируем ситуацию: смотрим, можно ли выкрутить лямбда-зонд и есть ли подходящий для этих целей инструмент (о том, как изготовить приспособление для снятия лямбды читайте чуть выше).
  • Выкручиваем датчик. Пробуем установить замену, проверяем, подходит ли резьба, смотрим на глубину вкручивания.
  • На расстоянии 15 см от корпуса лямбда-зонда отрезаем провода. Действия, описанные в этом пункте и в следующем актуальны для случаев, если вы имеете дело с неоригинальным датчиком.
  • Соединяем провод нового датчика с проводом от старого лямбда-зонда. В стандартную комплектацию к устройству обычно входит соединительная трубка размером 2-3 см. Провод нового датчика вставляем в термотрубку, которая также входит в комплект.

Зачищаем провода (не более 1 см) и вставляем в трубку с двух сторон. Затем сжимаем трубку максимальным усилием и проверяем надежность соединения. В конце термотрубку следует завести на место соединения и прогреть эту область при помощи зажигалки (не забывайте вращать соединение в процессе нагрева).

  • Закручиваем новый датчик, присоединяем разъем.
  • Устанавливаем защитную крышку коллектора.
  • Подключаем «минус» аккумулятора, включаем двигатель, а затем проверяем его работу».

Как это работает?

Алгоритм действия данного элемента основывается на поддержке определенного напряжения. Оно составляет 0,45 В. Это стабильный показатель между двумя электродами датчика.

При снижении концентрации О2, напряжение между керамическим элементом возрастает. это свидетельствует о наличии обогащенной смеси. Данный сигнал моментально поступает в электронный блок управления. Последний на основаниях этих сигналов создает ток определенной силы на исполнительных устройствах (в том числе на форсунке). Та, в свою очередь, впрыскивает больше (или меньше, в зависимости от показаний) бензина в камеру. Если смесь бедная, датчик сигнализирует об этом ЭБУ таким же образом.

Диагностика по лямбда зонду

Ведь он может нам многое рассказать о процессах в системе управления двигателем.

Пример №1.

Как я выше писал, лямбда зонд не учитывается во многих режимах работы двигателя. Это касается и разгона, так как в этот момент важна не стехиометрия, а тяговые характеристики двигателя, поэтому экология отбрасывается на задний план и ЭБУ льёт топлива столько, сколько необходимо для успешного разгона.

Но если логически подумать, то хоть лямбда зонд и не учитывается, но сигнал он вырабатывает и мы можем его увидеть.

Так как ЭБУ льет топливо от души, то лямбда зонд должен это показывать, поднявшись максимально вверх и оставаясь там, пока идет разгон. Как на этом графике

Если в Вашем случае лямбда зонд не висит вверху во время интенсивного разгона, как на графике выше, а, наоборот, падает вниз, значит двигателю не хватает топлива

В этом случае обращаем внимание на топливный насос, фильтр, форсунки и т.д. А лучше сразу замерить давление топлива

Пример №2

Это аналогичный пример, только наоборот. Также этот пример разрушает некоторые стереотипы, сложившиеся у людей после некорректного теоретического объяснения — как работает лямбда зонд.

Как объясняют работу лямбда зонда — «исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ» Всё! А нужно примерно так — «исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ на прогретом двигателе в режиме холостого хода или в режиме частичных нагрузок при установившихся оборотах двигателя». Чувствуется разница?

Поэтому очень много раз приходилось отвечать на одни и те же вопросы — «Мой лямбда зонд выходит за пределы и опускается до нуля. Новый датчик ведёт себя также. Что делать?», «Мой лямбда зонд периодически падает до нуля. Замена?», «Лямбда зонд падает в 0. Это же не нормально?»

Причем, некоторые даже после ответа, что это нормально, всё равно не верят и меняют датчики. Ведь убеждение, что сигнал датчика может быть только 0.1В-0.9В, не позволяет принять реальность.

Вот пример графика, где лямбда зонд показывает 0

Я специально вывел режим работы двигателя. В режиме отсечки (принудительный холостой ход, торможение двигателем) ЭБУ довольно серьезно прикрывает форсунки (вплоть до полного закрытия) и, естественно, кислород в камере сгорания не сгорает. Поэтому лямбда зонд падает в ноль. Он практически не видит разницы между количеством кислорода в выхлопных газах и в окружающей среде.

Поэтому если в режиме отсечки сигнал лямбда зонда болтается где-то в верху, значит необходимо обратить на это внимание и разобраться в этом. Возможно какие-то форсунки не герметичны и огромное разрежение (посмотрите на показания ДАД) в режиме отсечки буквально высасывает топливо из них

А может просто прошлый хозяин автомобиля залил супер-пупер прошивку от очередного «гения калибровок».

Пример №3

По второму лямбда зонду можно оценить работу катализатора. А также узнать, установлен ли он вообще.

Если сигнал второго лямбда зонда имеет практически ровную линию, то это значит, что катализатор работает

А если сигнал второго лямбда зонда имеет такой же вид, как и сигнал первого лямбда зонда, то это означает, что катализатор не работает либо отсутствует

Вот такие основные выводы можно сделать, посмотрев на графики сигнала лямбда зонда.

В конце отмечу ещё один важный момент. Если у Вас есть подозрения на неисправность лямбда зонда, то лучше посмотреть на его сигнал в режиме «Тест датчика кислорода». Этот режим позволяет получить из блока управления двигателем только сигнал лямбда зонда. В чем смысл?

А смысл в том, что обмен между ЭБУ и диагностической программой происходит на довольно низкой скорости. И когда параметров очень много, то, естественно, это сказывается на скорости обмена ещё больше.

Поэтому этот режим позволяет вывести на экран только информацию, связанную с лямбда зондом.

Также желательно поднять обороты двигателя до 2000-3000 оборотов в минуту и анализировать график лямбда зонда аналогично приведенным выше примерам.

Всем Мира и ровных дорог!

По теме:

54+

Проверка Датчика

Для проверки датчика фаз необходимо использовать мультиметр.
С помощью данного прибора можно проверить практически все датчики в автомобиле.

Пошаговый процесс проверки:

  1. Включить зажигание на автомобиле, проверить
    напряжение на аккумуляторной батареи и убедиться, что оно соответствует
    рабочему 11,8-12,6В. Чтобы проверить напряжение, необходимо на мультиметре
    выставить переключатель в режим постоянного напряжения, на шкалу деления 20В.
  2. Теперь нужно проверить питание датчика
    необходимое для его работы. Для этого снимаем разъем с датчика и подключаем к
    нему мультиметр. Один щуп мультиметра подключаем на массу, второй на
    центральный разъем колодки – напряжение должно быть равно 12 В. Крайние разъемы
    колодки должны показать до 5В.
  3. После того как проверка цепи питания датчика
    произведена и не выявила поломки, необходимо приступать к проверке самого ДФ.
    Для проверки его необходимо демонтировать с ГБЦ. После демонтажа подключаем
    датчик к разъему и на обратной стороне колодки щупами мультиметра проверяем
    напряжение. На контакте «В» величина напряжения должна составлять не менее
    0,9В. После чего понадобиться небольшая металлическая пластинка, которой нужно
    провести в прорези датчика и в момент нахождения пластины в датчике, напряжение
    на мультиметре должно упасть до 0,4В. Если все параметры совпадают, то датчик
    фаз Приоры исправен. Если параметры разнятся, то датчик необходимо заменить,
    так как он не ремонтопригоден.

Проверка исправности лямба-зонда

Для проверки работоспособности датчика кислорода следует визуально оценить его состояние, а также замерить напряжение, генерируемое регулятором при различных оборотах двигателя.

Визуальный осмотр

При проверке лямбда-зонда следует оценить целостность корпуса прибора и соединительных проводов, а также состояние разъемов для подключения.

Наличие на датчике следов сажи свидетельствует о выходе из строя нагревателя лямбда-зонда и избыточном обогащении топливной смеси. Это приводит к искажению показаний контрольного прибора.

Блестящий налет на рабочей части кислородного регулятора означает сверхдопустимое содержание свинца в используемом топливе. Следует задуматься о смене заправочной станции, иначе в ближайшем времени понадобится замена катализатора.

Серые или грязно-белые отложения на корпусе лямбда-зонда появляются при использовании моторного масла неподходящего типа, а также после неправильного применения различных топливных присадок.

Проверка датчика мультиметром

Для проверки лямба-зонда мультиметр требуется переключить в режим измерения напряжения. Минусовой щуп крепится к корпусу двигателя, а положительный щуп подключается к сигнальному проводу кислородного регулятора. Проверка выполняется на заведенном и прогретом до рабочей температуры моторе.

При работе двигателя в режиме от 3500 до 3000 оборотов в минуту (по тахометру) исправный датчик кислорода должен срабатывать каждую секунду и генерировать напряжение 0,2–1 вольт. При имитации изменения насыщенности топливно-воздушной смеси показания мультиметра должны резко возрастать. При закрытии дроссельной заслонки напряжение на датчике должно стремиться к нулю.

Примечание! Изменение состава смеси при проверке можно имитировать впрыском во впускной коллектор небольшого количества бензина или снятием шланга с регулятора давления топлива.

Если при всех манипуляциях напряжение на датчике устойчиво составляет 0,45 вольта, лямбда-зонд неисправен.

Порядок проверки регулятора кислорода с помощью мультиметра представлен в следующем видеоролике:

Проверка лямбда-зонда осциллографом

Осциллограф позволяет не только проверить исправность регулятора, но и оценить по амплитудным характеристикам изношенность рабочего регулятора, которая приводит к ухудшению работы мотора, но не выявляется электронным блоком управления автомобиля.

Проверка выполняется при прогретом двигателе на холостых оборотах. Нормально работающий лямбда-зонд в таких условиях показывает синусоидальную диаграмму напряжения с постоянным шагом в пределах 0,1–0,8 вольта.

Для датчика кислорода, находящегося на грани неисправности, при проверке характеры падения амплитуды сигнала до нуля. Такой режим работы регулятора в большинстве случаев определяется бортовой электроникой автомобиля, и на приборной панели загорается контрольная пиктограмма CHECK ENGINE.

Однако осциллограф помогает диагностировать неисправности лямбда-зонда, которые  не видны для систем самодиагностики автомобиля. К таким случаям относится «застывание» контрольного сигнала без выхода значений напряжения за границы рабочего диапазона. По факту датчик функционирует некорректно, однако ЭБУ продолжает учитывать его показания при управлении системой впрыска.

Проверка датчика с помощью ELM327 адаптера

Проверку работоспособности лямбда-регулятора своими руками можно провести с помощью универсального диагностического сканера ELM327 USB OBD II. Данный адаптер совместим с большинством современных европейских, американских и азиатских автомобилей.

Примечание! ELM327 подходит для диагностики автомобилей ВАЗ с прошивками ЭБУ BOSCH 7.9.7 и ME73, а также для проверки инжекторных автомобилей ГАЗ.

Прибор считывает показания через диагностический разъем автомобиля и выводит результат на экран ноутбука или планшета с предварительно установленным программным обеспечением (например, утилитой Torque Pro).

Наглядность графической информации аналогична осциллографу, а удобный пользовательский интерфейс не требует специальных навыков по работе с диагностическим оборудованием.

Принцип работы с ELM327 адаптером представлен на следующем видео: 

  • Когда нужно менять задние колодки на Ларгусе
  • Как подготовить и покрасить авто в домашних условиях
  • Как поменять топливный фильтр на Калине
  • Какой герметик лучше всего подходит для двигателя

Как проверить датчик кислорода на Ваз 2107?

Неисправности датчика кислорода могут быть «незамеченными» ЭБУ двигателя, поэтому лампа «Check engine» может не гореть. Она горит лишь при полной неработоспособности датчика. Если он просто выдает неверные сведения, система не заметит неисправности.

При ручной диагностике лямбда-зонда надо снять с него клемму и проверить напряжение на сигнальном проводе, приходящем от ЭБУ. Нормальное значение – 0,45В. Распространенная проблема – напряжение выше номинального. Исправить это можно, подключив в цепь дополнительный резистор. Номинал его рассчитывается при помощи переменного резистора. Его надо включить в цепь питания датчика, подключить датчик и вольтметр. После чего при включенном зажигании менять сопротивление резистора, наблюдая за показаниями вольтметра. Искомое напряжение – 0,45-0,46 вольт. После остается замерить сопротивление переменного резистора и заменить его на соответствующее постоянное сопротивление.

Теперь рассмотрим коды ошибок, связанные с «лямбдой».

Ошибка «PO131» говорит о низком уровне сигнала датчика. Понять, смесь реально бедная или неисправен лямбда-зонд просто. Нужно на работающем двигателе брызнуть из шприца немного бензина во впускной коллектор при пережатой «обратке». Если датчик покажет слишком богатую смесь – он исправен. Если же код ошибки говорит о богатой смеси, проверять датчик нужно иначе. Понадобится подсос воздуха в коллектор. Организовать ее можно, скинув шланг вакуумного усилителя тормозов. Если датчик отреагирует, замена его не требуется.

Если же при искусственном обогащении и обеднении смеси датчик выдает «родные» 0,45 В, его следует заменить.

Важно: лямбда-зонд ВАЗ 2107 реагирует на содержание кислорода в смеси. Если в системе впрыска происходит подсос воздуха, датчик даст команду ЭБУ обогатить смесь, что приведет к росту расхода топлива

Инструкция по замене датчика своими руками

Перед началом работ требуется подготовить материалы и инструменты:

  1. Новый зонд.
  2. Гаечный ключ или насадку, которая позволит выкрутить корпус датчика из коллектора. На некоторых автомобилях можно попытаться снять устройство обычным рожковым ключом на 22 мм или газовым разводным ключом. Но основная часть машин требует использования специализированной насадки.
  3. Удлинитель для насадки.
  4. Динамометрический ключ до 50-100 Н/м.
  5. Защитные перчатки и нарукавники, поскольку работы производятся на нагретом коллекторе.
  6. Гаечные ключи для демонтажа защитных теплоизоляционных экранов и/или коллектора.

Менять лямбда-зонды следует на такую же модель или аналогичную, подходящую по параметрам. Устанавливать первый попавшийся датчик нельзя. Перед монтажом нужно внимательно изучить инструкцию, прилагаемую производителем.

Приблизительная последовательность действий при замене первого зонда:

  1. Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры. При этом происходит термическое расширение элементов выхлопной системы, что позволяет облегчить задачу выкручивания сенсора из коллектора или выхлопной трубы.
  2. Выключить двигатель.
  3. Снять клемму с аккумулятора для исключения вероятности запуска электрического вентилятора системы охлаждения.
  4. Аккуратно разъединить разъем зонда с проводкой.
  5. Надеть защитные перчатки и снять провод зонда с фиксаторов.
  6. При помощи насадки выкрутить зонд. На этом этапе возможны трудности, поскольку стык зонда и коллектора забивается ржавчиной и сгоревшей смазкой. Для облегчения процесса может применяться локальный прогрев газовой горелкой, который позволяет выжечь ржавчину. После этого следует попытаться сдернуть зонд с места, если деталь не начала откручиваться — прогрев повторить заново.
  7. Протереть место установки от остатков старой графитной смазки.
  8. Проверить наличие штатной смазки на резьбе нового зонда. Средство может входить в комплект поставки в отдельном пакетике. Смазывающее вещество наносится тонким равномерным слоем на резьбу. Категорически запрещается нанесение на защитный колпачок, поскольку это приводит к образованию твердого нагара и ухудшению параметров работы зонда. Если на автомобиле использован датчик, закрепленный двумя болтами, то они не нуждаются в смазке.
  9. Аккуратно закрутить датчик на место от руки до упора.
  10. Затянуть зонд ключом с требуемым моментом. Большинство производителей указывают силу 40-45 Н/м, но рекомендуется уточнять значение по сервисной литературе. При отсутствии динамометрического ключа затяжка производится доворотом зонда на 180º после закручивания рукой до упора.
  11. Проложить жгут по фиксаторам, закрепить при необходимости хомутами.
  12. Подключить аккумулятор и удалить ошибки из блока управления. Ошибки убираются при помощи компьютера или иным способом (в зависимости от марки и модели автомобиля).

При установке зонда требуется соблюдать момент затяжки. Превышение силы приводит к разрушению корпуса зонда или срыву резьбы, низкий момент является причиной прорыва выхлопных газов и неравномерного прогрева детали.

Распиновка разъемов ЭБУ ВАЗ Bosch

Bosch 7.9.7 Январь 7.2

Номер Bosch M1.5.4 (1411020 и 1411020-70) Январь 5.1.1 (71) Bosch M1.5.4 (40/60) Январь-5.1 (41/61) Январь 5.1.2 (71) Bosch MP7.0
1 Зажигание 1-4 цилиндра. Зажигание 1-4 цилиндра. Зажигание 1-4 цилиндра.
2 . Массовый провод зажигания. .
3 Реле топливного насоса Реле топливного насоса Реле топливного насоса
4 Шаговый двигатель PXX(A) Шаговый двигатель PXX(A) Шаговый двигатель PXX(A)
5 Клапан продувки адсорбера. Клапан продувки адсорбера.
6 Реле вентилятора системы охлаждения Реле вентилятора системы охлаждения Реле вентилятора левого (только на Нивах)
7 Входной сигнал датчика расхода воздуха Входной сигнал датчика расхода воздуха Входной сигнал датчика расхода воздуха
8 . Входной сигнал датчика фазы Входной сигнал датчика фазы
9 Датчик скорости Датчик скорости Датчик скорости
10 . Общий. Масса датчика кислорода Масса датчика кислорода
11 Датчик детонации Датчик детонации Вход 1 датчика детонации
12 Питание датчиков. +5 Питание датчиков. +5 Питание датчиков. +5
13 L-line L-line L-line
14 Масса форсунок Масса форсунок Масса форсунок. Силовая «земля»
15 Управление форсунками 1-4 Нагреватель датчика кислорода Лампа CheckEngine
16 . Форсунка 2 Форсунка 3
17 . Клапан рециркуляции Форсунка 1
18 Питание +12В неотключаемое Питание +12В неотключаемое Питание +12В неотключаемое
19 Общий провод. Масса электроники Общий провод. Масса электроники Общий провод. Масса электроники
20 Зажигание 2-3 цилиндра Зажигание 2-3 цилиндра
21 Шаговый двигатель PXX(С) Шаговый двигатель PXX(С) Зажигание 2-3 цилиндра
22 Лампа CheckEngine Лампа CheckEngine Шаговый двигатель PXX(B)
23 . Форсунка 1 Реле кондиционера
24 Масса шагового двигателя Масса выходных каскадов шагового двигателя Силовое заземление
25 Реле кондиционера Реле кондиционера .
26 Шаговый двигатель PXX(B) Шаговый двигатель PXX(B) Масса датчиков ДПДЗ, ДТОЖ, ДМР
27 Клемма 15 замка зажигания Клемма 15 замка зажигания Клемма 15 замка зажигания
28 . Входной сигнал датчика кислорода Входной сигнал датчика кислорода
29 Шаговый двигатель PXX(D) Шаговый двигатель PXX(D) Входной сигнал датчика кислорода 2
30 Масса датчиков ДМРВ, ДТОЖ, ДПДЗ, ДД, ДПКВ Масса датчиков ДМРВ, ДТОЖ, ДПДЗ, ДД, ДПКВ Вход 2 датчика детонации
31 . Резервный выход сильноточный Входной сигнал датчика неровной дороги
32 . . Сигнал расхода топлива
33 Управление форсунками 2-3 Нагреватель датчика кислорода. .
34 . Форсунка 4 Форсунка 4
35 . Форсунка 3 Форсунка 2
36 . Выход. Клапан управления длиной впускной трубы. Главное реле
37 Питание. +12В после главного реле Питание. +12В после главного реле Питание. +12В после главного реле
38 . Резервный выход слаботочный .
39 . . Шаговый двигатель РХХ (С)
40 . Резервный вход дискретный высокий .
41 Запрос включения кондиционера Запрос включения кондиционера Нагреватель датчика кислорода 2
42 . Резервный вход дискретный низкий .
43 Сигнал на тахометр Сигнал на тахометр Сигнал на тахометр
44 СО — потенциометр Датчик температуры воздуха .
45 Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик температуры охлаждающей жидкости Датчик температуры охлаждающей жидкости
46 Главное реле Главное реле Реле вентилятора охлаждения
47 Разрешение программирования Разрешение программирования Вход сигнала запроса включения кондиционера
48 Датчик положения коленвала. Низкий уровень Датчик положения коленвала. Низкий уровень Датчик положения коленвала. Низкий уровень
49 Датчик положения коленвала.Высокий уровень Датчик положения коленвала.Высокий уровень Датчик положения коленвала.Высокий уровень
50 . Датчик положения клапана рециркуляции Разрешение программирования
51 . Запрос на включение гидроусилителя руля Нагреватель ДК
52 . Резервный вход дискретный низкий .
53 Датчик положения дроссельной заслонки Датчик положения дроссельной заслонки Датчик положения дроссельной заслонки
54 Сигнал расхода топлива Сигнал расхода топлива Шаговый двигатель РХХ (D)
55 K-line K-line K-line

Полезное: Распиновка замка зажигания ВАЗ

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Как можно понять из названия детали, датчик кислорода (ДК) – это прибор, посредством которого ЭБУ получает информацию о количестве оставшегося кислорода в выхлопных газах.

ДК является достаточно сложным в конструкционном плане устройством. Состоит он из керамического электролита, который способен переносить крайне высокие температуры, вплоть до четырехсот градусов. Электролит сделан из диоксида циркония, поверхность которого обработана оксидом иттрия. Поверхность оксида покрыта напылением из платины. Использование платины обусловлено тем, что она является материалом, обладающим максимальной теплопроводностью.

Помимо основного электролита, конструкция лямбда зонта состоит из следующих частей:

  • Защитные экранированные наконечники с обеих сторон электролита, на которых расположены отверстия для забора воздуха и выхлопного газа. Наконечники, в паре с электролитом, являются основной функциональной частью датчика кислорода, по которым анализирующее устройство определяет разность потенциалов;
  • Наконечники являются своеобразным корпусом, внутри которого расположен элемент с высокой проводимостью тока (коллектор);
  • Между наконечниками расположено устройство, считывающее возникающий электрический сигнал;
  • Всё элементы конструкции датчика кислорода размещены внутри металлического корпуса. К лямбда зонду подведена проводка из четырех проводов: 2 белых провода, которые отвечают за питание устройства, и два черных – первый, передает полученные данные к ЭБУ, второй – заземление.

Принцип действия лямбда зонта следующий: электролит, расположенный в потоке выхлопных газов автомобиля, разогревается до температуры от 300 до 400 градусов благодаря встроенному нагревательному элементу. Такая температура необходима для того, чтобы цирконий достиг своей максимальной проводимости, и система начала работать. ДК установлен таким образом, что наконечник на одной его части контактирует исключительно с выхлопными газами, а второй наконечник – с чистым атмосферным воздухом.

Когда внутри коллектора, расположенного внутри наконечника, скапливается достаточное количество кислорода, на электролите происходит смена разницы потенциалов, данные о которой передаются на блок ЭБУ, и электронные системы четырнадцатой изменяют количество подаваемого в цилиндры топлива.

Оптимальное соотношение топлива и кислорода в сгораемой смеси – 14,7 к 1, именно при такой пропорции наблюдается наибольшее КПД силового агрегата.

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 300оС, 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:

  1. 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.
  2. 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.

Назначение и принцип работы

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

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

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

Корректировка происходит за счет изменения времени открытия топливных форсунок

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

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

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

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

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

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

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

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

К основным токсическим веществам можно отнести:

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

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

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

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

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

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий