Лямбда зонд - признаки неисправности и способы проверки

Инжекторная система питания автомобиля является более экономичной и эффективной, чем карбюраторная. Достигается это за счет полного контроля за подачей топлива и воздуха, которое осуществляется рядом датчиков. Они выполняют проверку рабочих параметров, передают их на электронный блок, который анализирует и на их основе корректирует работу всей системы.

Причем датчики для обеспечения полной информации о работе системы устанавливаются не только на впуске (количества топлива, воздуха), но и в выпускной системе. В ней используется всего один датчик, но от его работы зависит, какое количество воздуха будет подаваться в цилиндры. Он так и называется – датчик кислорода, другое название — лямбда-зонд.

Что такое лямбда зонд в машине?

1) металлический корпус с резьбой и шестигранником “под ключ”;

2) уплотнительное кольцо;

3) токосъемник электрического сигнала;

4) керамический изолятор;

6) манжета проводов уплотнительная;

7) токоподводящий контакт провода питания нагревателя;

8) наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха;

9) чувствительный элемент;

10) керамический наконечник;

11) защитный экран с отверстием для отработавших газов.

Основная задача этого датчика кислорода – оценка количества несгоревшего кислорода в отработанных газах. Дело в том, что самое эффективное сгорание топливовоздушной смеси достигается при определенном соотношении топлива и воздуха — одна часть бензина должно смешиваться с 14,7 частями воздуха.

Если топливовоздушная смесь будет обедненной, то содержание воздуха будет увеличенным, и наоборот – обогащенная смесь обеспечит меньшее процентное содержание кислорода в выхлопных газах. А это уже сказывается на мощности, расходе, приемистости.

А поскольку двигатель работает на разных режимах, поэтому такое соотношение далеко не всегда соблюдается. Чтобы была возможность контролировать количество подаваемого воздуха, в систему питания и включен лямбда-зонд.

На основе показаний этого датчика электронный блок оценивает качество топливовоздушной смеси и при обнаружении несоответствия нормам – корректирует работу системы, обеспечивая подачу оптимальной смеси путем подачи сигнала на форсунки, которые увеличивают или уменьшают количество впрыскиваемого топлива.

Устройство и принцип работы лямбда зонда

Принцип работы лямбда зонда

Принцип вроде и прост, но реализация его — не такая уж и легкая. Этот датчик должен с чем-то сравнивать полученные результаты, чтобы «понять», что произошло изменение процента кислорода. Поэтому он делает замеры в двух местах – атмосферный воздух и тот, что остался после сгорания смеси. Это позволяет ему «почувствовать» разницу при изменении соотношения топливовоздушной смеси.

1 – твердый электролит ZrO2; 2, 3 – наружный и внутренний электроды; 4 – контакт заземления; 5 – «сигнальный контакт»; 6 – выхлопная труба

При этом на электронный блок должен подаваться электрический сигнал. Для этого лямбда-зонду необходимо преобразовать результаты замеров в импульс, который будет подаваться на ЭБУ. Для проведения замеров концентрации кислорода в атмосфере и в выхлопных газах, используется два электрода, вступающих в реакцию с ним. То есть, в работе этого датчика задействован принцип гальванического элемента, при котором смена параметров химической реакции влечет за собой изменение напряжения между электродами датчика. Так, при обогащенной смеси, когда процент кислорода – меньше, напряжение возрастает, а при обеднении – снижается.

Полученный в результате химической реакции электрический импульс подается на ЭБУ, параметры которого он сравнивает с прописанными в своей памяти и в результате этого производит корректировку работы системы питания.

Используя для работы химические реакции, лямбда-зонд не является сложным по конструкции. Основным его элементом выступает керамический наконечник, изготовленный из диоксида циркония (реже – диоксида титана) с платиновым покрытием, которое и выступает в роли электродов, вступающих в реакцию. Одной своей стороной наконечник контактирует с атмосферой, а другой – с выхлопными газами.

Лямбда зонд с подогревом

Особенность работы такого керамического наконечника заключается в том, что произведение эффективных замеров остаточного процента кислорода выполняется только при определенном температурном режиме. Чтобы наконечник обрел необходимую проводимость, необходима температура в 300-400 град. С.

Чтобы обеспечить необходимый температурный режим изначально этот датчик устанавливали ближе к выпускному коллектору, что обеспечивало достижение необходимой температуры по мере прогрева силовой установки. То есть, в работу он вступал не сразу. До того, как лямбда-зонд начнет передавать импульсы, электронный блок основывался на показания других датчиков, включенных в систему питания, но при этом оптимальное смесеобразование не соблюдалось.

Видео: Как подключить лямбда зонд с подогревом

Некоторые модели лямбда-зондов в своей конструкции имеют специальные электрические подогреватели, что обеспечивает более быстрый выход на необходимый температурный режим. Запитка подогревателя осуществляется от бортовой сети авто.

Датчик, выполняющий свою работу за счет химической реакции, получил название двухточечного, за счет того, что замеры производятся в двух местах. Но выпускаются еще и другой тип лямбда-зонда – широкополосный, который является более современной версией датчика. В его конструкции тоже используется двухточечный элемент, а также еще один керамический элемент – закачивающий. При этом суть сводится все к той же подаче электрического сигнала на ЭБУ.

Использование двух и более датчиков

Сейчас многие автомобили, чтобы повысить их экологичность, используют каталитические нейтрализаторы, что позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу. При этом выхлопная система оснащается не одним, а двумя и более лямбда-зондами.

В такой выхлопной системе эти датчики производят не только замер остаточного кислорода, но еще и оценивают эффективность работы нейтрализатора. Один из датчиков устанавливается перед катализатором, а второй – за ним. Это позволяет на основании сравнения показаний двух лямбда-зондов понять, выполняется ли нейтрализация вредных веществ.

С одной стороны, такая система позволяет меньше загрязнять окружающую среду, но с другой – она очень «капризна». Одна-две заправки некачественным бензином запросто может испортить нейтрализатор. А это уже скажется на показаниях лямбда-зондов, и как следствие – на работе всей системы питания.

К тому же даже при соблюдении всех условий эксплуатации авто, нейтрализатор выйдет из строя, поскольку у него имеется свой ресурс, после которого он подлежит замене, чтобы восстановить нормальную работоспособность системы питания. А поскольку замена – «удовольствие» дорогостоящее, то на выручку приходят разные хитрости.

Многие просто вырезают нейтрализатор, а на его место устанавливают пламегаситель – обычный отрезок трубы необходимого диаметра. А чтобы получить разницу в показаниях двух датчиков, используют так называемую обманку на лямбда зонд – специальную проставку, устанавливаемую на второй лямбда-зонд.

Эта обманка просто удаляет наконечник от потока выхлопных газов, что влияет на его показания. За счет этого и достигается разница, которую ЭБУ воспринимает как работу катализатора.

Видео: Лямбда зонд (датчик кислорода). Как обмануть второй лямбда зонд

Признаки неисправности лямбда зонда

Лямбда-зонд – достаточно важный элемент в системе питания авто и его поломка может значительно сказаться на работе силовой установки. Признаки неисправности его таковы:

• увеличение расхода бензина;
• «плавающие» обороты на холостом ходу;
• понижение динамики разгона;
• щелчки и треск из-под авто после остановки мотора;

Одна из особенностей лямбда-зонда кроется в том, что его неисправность далеко не всегда распознается системой самодиагностики авто. К тому же невозможно его проверить при помощи обычных измерительных приборов в гаражных условиях. Его работоспособность проверяется только осциллографом.

Также он не ремонтопригоден. Единственное, что можно устранить, так это – обрыв проводки, ведущей к датчику. Но с ним бывают также и такие неисправности как повреждение подогревающего элемента и потеря чувствительности самого датчика.

Видео: Как проверить лямбда зонд

Замена

Поэтому многие автолюбители не пытаются проводить диагностику работоспособности лямбда-зондов, а просто периодически производят его замену на новый. Чтобы поддерживать работоспособность системы питания в рабочем состоянии следует производить замену раз в 2-3 года.

Данная операция не является сложной и выполняется она на смотровой яме. Предварительно следует приобрести необходимую модель датчика. Перед демонтажем отключается колодка проводов от зонда, а затем он выкручивается со своего посадочного места рожковым ключом соответствующего размера. Для облегчения откручивания допускается обработка специальными средствами (WD-40 или др.). На место выкрученного элемента вкручивается новый и к нему подключается проводка.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Материалы: http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/lyambda-zond-ego-naznachenie-v-sisteme-pitaniya-avtomobilya/

Датчик кислорода (кислородный датчик) или, как его часто еще называют, лямбда-зонд нужен автолюбителям для определения в отработавших газах количества кислорода (О₂). Чтобы двигатель работал эффективно, то есть экономично и экологически, соотношение «топливо-воздух» в топливно-воздушной смеси ДВС на всех режимах его работы должно быть постоянным, об устройстве двигателя внутреннего сгорания вот тут. Это можно получить в результате применения названного выше датчика в выхлопной системе. Сам же процесс, в котором происходит управление содержанием О₂ в выхлопных газах, будет называться лямбда-регулирование.

Если в смеси топлива и воздуха не хватает последнего, значит, угарный газ и углеводород в полном объеме не окисляются. А при его избытке полностью не разлагаются оксиды азота (на O₂ и N₂).

Лямбда-зонд обычно занимает свое место в выпускной системе. А производители некоторых моделей транспортных средств и вовсе применяют пару кислородных датчиков, при этом один помещается после каталитического нейтрализатора, а второй — до. Ведь с помощью двух кислородных датчиков можно усилить контроль за отработавшими газами и тем самым обеспечить эффективную работу нейтрализатора.

Различают всего 2 вида лямбда-зондов, которые отличаются своей конструкцией: широкополосный и двухточечный.

Двухточечный кислородный датчик находится (устанавливается) перед и за нейтрализатором, который является керамическим элементом, подробнее в статье каталитический нейтрализатор. Данное устройство имеет 2-хстороннее покрытие из диоксида циркония. Двухточечный лямбда-зонд осуществляет свои измерения электрохимическим методом: электрод с одной стороны взаимодействует с атмосферой, а с другой — с выхлопными газами.

Принцип действия такого датчика — измерение содержания О₂ в атмосфере и в отработавших газах. При разной их концентрации, на концах электрода образуется напряжение. При этом чем выше содержание О₂, тем меньше напряжение, и наоборот, чем его содержание ниже, тем напряжение больше.

Таким образом, электрический сигнал поступает от рассматриваемого нами датчика в электронный блок управления системы управления мотором. И уже, ориентируясь на величину такого сигнала, блок управления влияет на работу последнего.

Этот вид датчика кислорода лямбда зонд представляет собой более современную, в сравнении с предыдущей, конструкцию: в виде входного датчика каталитического нейтрализатора. В данном устройстве такое значение как «лямбда» определяется с использованием силы тока закачивания.

Широкополосный датчик, в отличие от двухточечного собрата, состоит из 2 керамических элементов, то есть закачивающего и двухточечного.

Под закачиванием здесь следует понимать такой физический процесс, при котором под воздействием некоторой силы тока О₂ из отработанных газов осуществляется через закачивающий элемент. Принцип же работы широкополосного датчика состоит в поддержании стабильного напряжения, в размере 450 мВ, между электродами двухточечного элемента, которое возникает за счет изменения силы тока закачивания.

В результате снижения в отработавших газах концентрации кислорода, происходит рост напряжения между электродами керамического элемента. Далее сигнал от этого элемента передается в электронный блок управления, где на основании данного сигнала возникает ток на закачивающем элементе, который и обеспечивает закачку в измерительный зазор, а напряжение, тем самым, достигает нормативное значение. При этом сама величина силы тока является показателем концентрации О₂ в отработавших газах. Анализ этой величины также происходит в электронном блоке управления.

При этом наиболее эффективно функционирование кислородного датчика происходит при температуре порядка 300 градусов. А чтобы достичь быстрее эту рабочую температуру, многие автовладельцы оборудуют лямбда-зонд своего авто нагревателем.

Материалы: http://autoepoch.ru/avtoazbuka/chto-takoe-datchik-kisloroda-lyambda-zond.html

Опытные водители знают, какое значение имеет кислород для сгорания топлива, именно он определяет оптимальный состав горючей смеси, а, следовательно, эффективность работы двигателя и экологичность выхлопа. Контроль кислородного баланса осуществляет невзрачный на вид прибор – лямбда-зонд, непременный элемент современного автомобиля. Знание устройства и принципа действия датчика поможет автолюбителю проверить его работоспособность, а значит, и предотвратить, как минимум, перерасход топлива и нестабильную работу ДВС.

Прежде, как проверить функциональность датчика кислорода, рассмотрим, сколько видов данных приборов выпускается на сегодняшний день, их всего два:

Разница между ними состоит в том, что устройство второго типа обладает большей информативностью и, соответственно, позволяет добиться высокоточной настройки работы двигателя. Элементы контроллера изготавливаются из материалов, способных выдержать работу в условиях повышенных температур. Вот список основных деталей, из которого состоит датчик:

• металлический корпус с резьбой;
• изолятор из керамики;
• токосъемник электрического сигнала;
• керамический наконечник;
• внешняя защита с отверстиями для циркуляции воздуха и выхода выхлопных газов;
• спираль накаливания;
• электропроводка;
• уплотнительное кольцо.

кислородный датчик Важным элементом конструкции является спираль электроподогрева, которая позволяет выйти контроллеру на оптимальную рабочую температуру в 300 °C.

Перед тем, как проверить работоспособность датчика кислорода, установим его месторасположение. В зависимости от производителя, лямбда-зонд может быть установлен как перед катализатором, так и после него. В первом случае для его обслуживания достаточно открыть капот, а во втором придется искать смотровую канаву. Но не стоит забывать, что существуют системы, работа которых основана на применении двух контроллеров.

Как уже упоминалось, данные приборы бывают двух типов, но принцип их работы практически одинаков. Двухточечный агрегат проводит сравнительные измерения кислорода в отработавших газах и атмосфере, в результате которых на электродах создается определенное напряжение. Чем ниже уровень кислорода, тем выше потенциал и наоборот.

Полученный сигнал подается на блок управления ДВС и далее команда поступает на топливные форсунки, которые отвечают за подачу топлива. Основываясь на соответствующих данных, процентное содержание горючего в смеси может быть увеличено или же уменьшено.

Второй конструктивный тип – широкополосный лямбда-зонд основан на системе, состоящей из двух элементов – закачивающего и двухточечного. Любой, кто интересуется, как проверить этот вид датчика кислорода, должен знать, что работа прибора основана на поддержании на электродах напряжения величиной 450 мВ за счет корректировки силы тока закачивания.

Падение уровня кислорода в отработавших газах приводит к росту напряжения на электродах. Блок управления, получивший сигнал, формирует определенную силу тока на закачивающем элементе за счет закачивания или откачивания воздуха для достижения напряжения нормативного уровня. Например, когда топливо-воздушная смесь слишком обогащена – блок управления дает команду закачать дополнительную порцию кислорода, в случае обедненной смеси производится дополнительное воздействие на компоненты системы впрыска.

датчики Появление неприятных факторов, которые приведены ниже, могут в определенной мере свидетельствовать о поломке контроллера:

• повышенный расход горючего;
• увеличенные показатели токсичности выхлопа;
• неустойчивая работа ДВС;
• уменьшение тяги по причине засорения нейтрализатора.

При появлении подобных обстоятельств следует точно различать поломку ЭСУД от неисправности зонда. Для этого можно попытаться смоделировать определенную ситуацию. Допустим, есть признаки обогащенной смеси, и зонд это демонстрирует – есть смысл создать «искусственный» подсос, сняв вакуумный шланг и проверив напряжение на электродах агрегата, если оно снизилось, то причина не в лямбда-зонде.

Или еще один совет от бывалых автолюбителей: «мертвый» датчик кислорода или как проверить его работу способом побочного подсоса. Так же, как и описано выше, делаем подсос, но при этом пережимаем шланг обратного слива топлива. Отсутствие реакции на вольтметре (напряжение стоит на уровне 0,45 В) свидетельствует о совершенно точной поломке зонда.

Теперь рассмотрим основные причины, которые приводят к выходу из строя кислородного датчика:

• увеличенное содержание свинца в топливе;
• применение средств, не предназначенных для чистки двигателя;
• воздействие на прибор жидкости;
• перегрев прибора.

Некоторые автомобили имеют свою систему самодиагностики, ну, а владельцам остальных машин придется самостоятельно диагностировать прибор. Проверка желательна через каждые 5-10 тыс. км пробега.

Для работы понадобится цифровой вольтметр и инструкция по эксплуатации автомобиля. Далее действуем по схеме:

• отсоединить провода зонда от колодки и подключить вольтметр;
• завести двигатель и установить обороты 2 500об/мин и далее уменьшить их до 200 об/мин;
• извлечь вакуумную трубку из регулятора давления топлива и зафиксировать показания вольтметра;
• значение в 0,9 В демонстрирует исправное функционирование зонда, отсутствие реакции или показания менее, чем 0,8 В свидетельствуют о неисправности агрегата;
• подсоединить зонд к разъему и параллельно подключить вольтметр, установив обороты 1500 об/мин (проверка в динамике);
• исправный зонд дает показания на уровне 0,5 В, отклонение от этого параметра свидетельствует о поломке агрегата.

Многие задаются вопросом, как проверить степень изношенности датчика кислорода при наличии небольшого опыта ремонтных работ. Данный фактор определяется путем сравнения крутизны фронтов перехода с бедной смеси на богатую и наоборот. Новый, работоспособный контроллер реагирует на такие события мгновенно, по мотортестеру это практически вертикальные линии перехода. Изношенный лямбда-зонд на изменения реагирует очень медленно и фронты более пологие.

Для правильного определения поломки следует уметь точно отличать неисправности зонда от неполадок электронной системы управления. Минимально проверить работоспособность агрегата возможно своими силами при наличии обычного цифрового вольтметра.

Помочь сделать вывод о дееспособности датчика может искусственно смоделированная ситуация по обогащению или обеднению смеси с последующей фиксацией реакции прибора. Остаточный ресурс зонда определяется по крутизне переходов напряжения из крайних состояний смеси.

Восстанавливаем энергообеспечение: проверка и восстановление работы альтернатора Volkswagen Sharan

Минивэн Volkswagen Sharan занимает достойное место в ряду вместительных семейных автомобилей. Простота конструкции вместе с немецким качеством обеспечивают надежность этого автобуса. Однако несоблюдение циклов регламентных работ по обслуживанию оборачиваются досадными поломками, зачастую требующими

Система рециркуляции отработанных газов на современных автомобилях

Практически на всех современных автомобилях установлена система рециркуляции отработанных газов (EGR). Она предназначена для уменьшения токсичности выхлопных газов, при выбросе их в атмосферу.

Выхлоп на Chevrolet Lanos: особенности конструкции и ресурсы для тюнинга

Daewoo Lanos, так прежде называлась популярная марка седана и хетчбэка, впоследствии переименованная в Chevrolet Lanos. Народный автомобиль от украинского производителя занимает ценовую нишу до 10 000 $ и является лидером в этом сегменте по соотношению цена/качество.

Всегда в строю, или Как обслуживать аккумуляторную батарею

Многие из нас наблюдали, особенно в зимний период, как одна машина дает «прикурить» другой. Проезжая мимо в уютном салоне, от мысли: «слава Богу, что не со мной» становится теплее, даже без климат-контроля. Но, что нужно сделать, чтобы не оказаться с «издохшей» батареей вдали от дома, увы, знают не

Режим холостого хода карбюратора К-151 и минимизация выброса CO и CH

Все более ужесточающиеся требования к концентрации углеводородов в отработавших газах заставляют автовладельцев задуматься о способах, позволяющих добиться оптимальных показателей.

Методика прошивки и откатки инжектора

Лямбда-зонд представляет собой важнейший элемент системы питания инжекторных двигателей. Его работа заключается в измерении уровня остаточного кислорода и регулировке состава топливо-воздушной смеси.

Материалы: http://mashinapro.ru/1210-naznachenie-lyambda-zonda-i-voprosy-ego-ekspluatacii.html